JPH0776943B2 - キャッシュ・メモリを備えたデータ処理システムのシステム・メモリのテスト方法及びキャッシュ・メモリを備えたデータ処理システム - Google Patents

キャッシュ・メモリを備えたデータ処理システムのシステム・メモリのテスト方法及びキャッシュ・メモリを備えたデータ処理システム

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JPH0776943B2
JPH0776943B2 JP3290407A JP29040791A JPH0776943B2 JP H0776943 B2 JPH0776943 B2 JP H0776943B2 JP 3290407 A JP3290407 A JP 3290407A JP 29040791 A JP29040791 A JP 29040791A JP H0776943 B2 JPH0776943 B2 JP H0776943B2
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memory
cache
cache memory
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processing system
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利明 福嶋
光宏 合田
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    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F12/00Accessing, addressing or allocating within memory systems or architectures
    • G06F12/02Addressing or allocation; Relocation
    • G06F12/08Addressing or allocation; Relocation in hierarchically structured memory systems, e.g. virtual memory systems

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Memory System Of A Hierarchy Structure (AREA)
  • Techniques For Improving Reliability Of Storages (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、キャッシュ・メモリを
備えたデータ処理システムに係り、特に、システム・メ
モリのテストにに関する。
【0002】
【従来の技術】パーソナル・コンピュータ等のデータ処
理システムでは電源投入時にシステム・メモリ(メイン
・メモリ)のテストが行なわれることが通常である。こ
のシステム・メモリ・テストのためのプログラムは、通
常、POST(パワー・オン・セルフ・テスト)プログ
ラムに含まれており、このテストは、システム・メモリ
に所定のパターンのデータを書き込んだ後に読み出し、
正しい読み書きが実行されたか否かを確かめることによ
り行われる。従って、システム・メモリに実際にデータ
を読み書きする必要があり、データ処理システムにキャ
ッシュ・メモリが備えられている場合には、そのキュッ
シュ・メモリをディセーブルした上でシステム・メモリ
のテストを行っていた。そのため、通常のプログラムの
実行については速い実行速度を期待できるキャッシュ・
メモリ付きデータ処理システムでも、システム・メモリ
のテスト・プログラムの実行については速い実行速度を
期待できなかった。
【0003】また、高機能のCPUを採用したパーソナ
ル・コンピュータであっても、キャッシュ・メモリをデ
ィセーブルした場合、即ち、従来方法によりシステム・
メモリのテストを行う場合は、メモリ・テストの実行速
度が高性能CPUを採用したにも拘らずむしろ低下する
場合があった。このような場合の例は、フェッチ・キュ
ー(先読みしたプログラムをCPU内部で保持しておく
回路)が16バイトのCPUからフェッチ・キューが3
2バイトのCPUに変更した場合に観測される。フェッ
チ・キューが32バイトのCPUでは、フェッチ・キュ
ーと内部キャッシュ・メモリとが128ビット(16バ
イト)で接続されていれば、高速にフェッチ・キューを
満たすことができる。しかしながら、データ・バスのビ
ット幅が共に32ビット(4バイト)であれば、フェッ
チ・キューを満たすためには、16バイトのフェッチ・
キューを有するCPUでは4回のメモリ・リードで済む
のに対して、32バイトのフェッチ・キューを有するC
PUでは8回のメモリ・リードを要する。CPUのJM
P命令の度にフェッチ・キューの内容は全てクリアーに
され、フェッチ・キューを再度満たさなければならな
い。従って、キャッシュ・メモリをディセーブルしてメ
モリ・テストを行うと、高機能CPUの場合の方が実行
速度が遅くなるのである。
【0004】
【解決しようとする問題点】本発明の目的は、キャッシ
ュ・メモリを備えたデータ処理システムのシステム・メ
モリのテストを迅速に行えるようにすることである。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係るシステム・メモリのテスト方法は、テ
スト・プログラムの実行に際してテスト・プログラム中
のコード部分についてはキャッシュ・メモリに取り込む
が、データ部分についてはキャッシュ・メモリに取り込
まないようにした。
【0006】また、本発明に係るデータ処理システム
は、CPUと、前記CPUにより実行されるプログラム
を記憶するためのシステム・メモリと、前記CPUが前
記プログラムのコード部分にアクセスするかデータ部分
にアクセスするかを示すコード/データ信号を少なくと
も発生するための状態信号発生手段と、キャッシュ・メ
モリと、前記キャッシュ・メモリをイネーブルあるいは
ディセーブルする信号を発生するためのキャッシュ制御
信号発生手段と、を有し、前記キャッシュ制御信号発生
手段を、前記状態信号発生手段の出力信号に応答可能に
した。
【0007】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図2には本発明に係るデータ処理システムの一実
施例が示されている。図中、データ処理システムは、マ
イクロプロセッサ(CPU)10、DMAコントローラ
12、メモリ・コントローラ14、システム・コントロ
ーラ16、タイミング信号線22、POST(パワー・
オン・セルフ・テスト)プログラム及びBIOS(基本
入出力システム)を記憶するためのROM24、メモリ
・バス26、システム・バス28、システム・メモリ3
0、及び、拡張カード32を有している。
【0008】図1には前記実施例の要部がより詳細に示
されている。図中、マイクロプロセッサ10にはキャッ
シュ・メモリ40及び状態信号発生手段42が内蔵され
ている。キャッシュ・メモリ40は、CPU10に入力
するキャッシュ制御信号(ロー・アクティブ)によりイ
ネーブル(キャッシュ制御信号がロー・レベル)あるい
はディセーブル(キャッシュ制御信号がハイ・レベル)
されるようになっている。状態信号発生手段42は、C
PU10がシステム・メモリ30内に記憶されているプ
ログラムのコード部分にアクセスするかデータ部分にア
クセスするかを示すデータ/コード信号(+D/−C信
号)を発生する。+D/−C信号がハイ・レベルのとき
は、CPUがデータ部分にアクセスすることを示し、
D/−C信号がロー・レベルのときは、CPUがコード
部分にアクセスすることを示している。この他に、状態
信号発生手段42は、CPU10が出力しているアドレ
ス信号がメモリ・アドレス信号なのかIOアドレス信号
なのかを示すメモリ/IO信号(+M/−IO信号)を
発生する。+M/−IO信号がハイ・レベルのときは、
CPU10の出力しているアドレス信号がメモリ・アド
レスであることを示し、+M/−IO信号がロー・レベ
ルのときは、CPU10の出力しているアドレス信号が
IOアドレスであることを示している。
【0009】メモリ・コントローラ14はアドレス・デ
コーダ50とキャッシュ制御信号発生手段60を有して
いる。アドレス・デコーダ50は、CPU10からのア
ドレス信号をデコードし、CPU10の出力するアドレ
スの値に応じて+キャツシュ/−非キャッシュ信号を出
力する。即ち、アドレス・デコーダ50はアドレスの値
に応じてキャッシュするか否かを指定するための回路で
ある。+キャツシュ/−非キャッシュ信号がハイ・レベ
ルのときはキャツシュ機能を働かせるアドレスであるこ
とを示し、+キャツシュ/−非キャッシュ信号がロー・
レベルのときはキャツシュ機能を働かせないアドレスで
あることを示している。どのようなアドレスでキャツシ
ュ機能を働かせ、どのようなアドレスでキャツシュ機能
を働かせないかは、データ処理システムの構成により異
なるが、例えば、拡張カード32上のメモリのアドレス
はキャツシュ機能を働かせないことが通常である。
【0010】キャッシュ制御信号発生手段60はレジス
タ52、AND回路54、3入力NOR回路56、NA
ND回路58、NOT回路62、NOR回路64、及び
OR回路66を有している。レジスタ52は、CPU1
0によりアクセス可能なIO空間内の所定のアドレスに
配置された、所謂I/Oレジスタである。但し、CPU
10の構成によってはメモリ空間内に配置されてもよ
い。また、レジスタ52は例えば8ビットのデータ幅を
有し、それらのビット値によりキャッシュ・メモリ40
に関連する種々の機能を指定する。レジスタ52の8ビ
ットの内でビット2とビット0はキャッシュ・コントロ
ール・ビットである。図3に示されるように、ビット2
の値が0のときはコード部分のみがキャッシュされ、ビ
ット2の値が1のときはコード部分とデータ部分の両方
がキャッシュされる。また、ビット0の値が0のときは
キャッシュ機能はイネーブルされ、ビット0の値が1の
ときはキャッシュ機能はディセーブルされる。但し、ビ
ット2の値による上述のような指定は、ビット0の値が
0即ちキャッシュ機能がイネーブルされることが指定さ
れている場合にのみ有効である。
【0011】図1において、アドレス・デコーダ50の
出力信号はAND回路54に入力される。AND回路5
4の他方の入力はCPU10からの+M/−IO信号で
ある。従って、AND回路54の出力がハイ・レベルで
あるということは、CPU10からのアドレスがメモリ
・アドレスであり且つキャッシュすべき範囲内のメモリ
・アドレスであることを示している。
【0012】CPU10からの+D/−C信号はキャッ
シュ制御信号発生手段60の3入力NOR回路56に入
力される。3入力NOR回路56の残りの2入力は何れ
もレジスタ52の出力であり、その一方は+キャッシュ
・ディセーブル/−イネーブル信号であり、他方は+コ
ード・オンリー・キャッシュ・ディセーブル/−イネー
ブル信号である。図3のテーブルを参照しても理解され
る、+キャッシュ・ディセーブル/−イネーブル信号
は、レジスタ52のビット0の値が0のときにロー・レ
ベルであり、ビット0の値が1のときにハイ・レベルで
ある。また、+コード・オンリー・キャッシュ・ディセ
ーブル/−イネーブル信号は、レジスタ52のビット2
の値が0のときにロー・レベルであり、ビット2の値が
1のときにハイ・レベルである。但し、図3中にも注記
されているように、ビット2の値による機能指定は、ビ
ット0の値が0のとき即ちキャッシュ・イネーブルが指
定されているときにのみ有効である。また、ビット2の
値として0を書き込むように指示するのはPOSTプロ
グラム中のシステム・メモリのテスト用プログラムであ
る。
【0013】3入力NOR回路56の出力信号がハイ・
レベルになるのは3入力の信号の全てがロー・レベルの
ときである。即ち、レジスタ52のビット0の値が0と
のきにPOSTがビツト2の値を0にし、更に、CPU
10がプログラムのコード部分にアクセスするときであ
る。3入力NOR回路56の出力はOR回路66を介し
てNAND回路58の一方の入力につながっている。N
AND回路58の他方の入力にはAND回路54の出力
がつなかっている。AND回路54とNOR回路56の
出力が共にハイ・レベルのときにはNAND回路58の
出力がロー・レベルになる。NAND回路58の出力
は、CPU10へ送るキャッシュ制御信号であり、この
キャッシュ制御信号がロー・レベルのときにだけキャッ
シュ・メモリ40が動作するようになっている。
【0014】また、OR回路66の他方の入力にはNO
R回路64の出力がつながり、NOR回路64の一方の
入力は+キャッシュ・ディセーブル/−イネーブル信号
であり、他方の入力は+コード・オンリー・キャッシュ
・ディセーブル/−イネーブル信号がNOT回路62に
より反転された信号である。従って、NOR回路64の
出力がハイ・レベルになるのは、+キャッシュ・ディセ
ーブル/−イネーブル信号がロー・レベル(キャッシュ
・イネーブルの指定)であり、+コード・オンリー・キ
ャッシュ・ディセーブル/−イネーブル信号がハイ・レ
ベルのときである。従って、この場合もキャッシュ・メ
モリ40が動作するようになっている。但し、この場合
はコード部分だけがキャッシュされる訳ではない。
【0015】このような本実施例によれば、システム・
メモリ30のテストを迅速に行うことができる。システ
ム・メモリ30のテストに要する時間はシステム・メモ
リ30の記憶容量の増大に伴って増大する。従って、図
4に示されるように、システム・メモリ30の記憶容量
が増大する程、本実施例によるテスト時間の迅速化の効
果が顕著に現れることになる。また、テスト中のアドレ
ス(テスト・アドレス)を画面表示してテストの進行状
態を示す場合がある。この場合には、本実施例によれ
ば、テスト・アドレスが高速度で進行するので、システ
ム電源投入後にオペレータに対して最初に表示されるの
がテスト・アドレスであることからも、オペレータに対
して好印象を与えることができる。
【0016】尚、前記実施例では、キャッシュ・メモリ
がCPUに内蔵されていたが、本発明が適用されるのは
キャッシュ・メモリがCPUに内蔵されている場合に限
られず、キャッシュ・メモリがCPUの外部に設けられ
ていてもよい。また、前記実施例ではキャッシュ・メモ
リは汎用キャッシュ・メモリであったが、本発明が適用
されるのは汎用キャッシュ・メモリに限られず、キャッ
シュ・メモリがコード用キャッシュ・メモリとデータ用
キャッシュ・メモリとの両方あるいは何れか一方から成
るものであってもよい。
【0017】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、キャッシ
ュ・メモリを備えたデータ処理システムのシステム・メ
モリのテストを迅速に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るデータ処理システムの一実施例の
要部の構成を示すブロック図である。
【図2】前記実施例の全体構成を示すブロック図であ
る。
【図3】前記実施例のレジスタ内に保持されるキャッシ
ュ・コントロール・ビットとキャツシュ制御の内容との
関係を示すテーブルである。
【図4】前記実施例によるシステム・メモリに要する時
間を従来例の場合と比較して示すグラフである。
【符号の説明】
10 マイロクプロセッサ(CPU) 12 DMAコントローラ 14 メモリ・コントローラ 16 システム・コントローラ 18 システム・クロック発振器 22 タイミング信号線 24 ROM 26 メモリ・バス 28 システム・バス 30 システム・メモリ 32 拡張カード 40 キャッシュ・メモリ 42 状態信号発生手段 50 アドレス・デコーダ 52 レジスタ 60 キャッシュ制御信号発生手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山崎 哲 神奈川県大和市下鶴間1623番地14 日本ア イ・ビー・エム株式会社 大和事業所内 (56)参考文献 特開 平2−17552(JP,A) 特開 昭63−201850(JP,A)

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】CPUと、システム・メモリと、キャッシ
    ュ・メモリと、を有するキャッシュ・メモリを備えたデ
    ータ処理システムの前記システム・メモリをテストする
    方法であって、テスト・プログラムの実行に際してテス
    ト・プログラム中のコード部分については前記キャッシ
    ュ・メモリに取り込むが、データ部分については前記キ
    ャッシュ・メモリに取り込まないことを特徴とするキャ
    ッシュ・メモリを備えたデータ処理システムのシステム
    ・メモリのテスト方法。
  2. 【請求項2】前記キャッシュ・メモリはデータ部分及び
    コード部分の何れもキャッシュ可能な汎用キャッシュ・
    メモリである、請求項1のキャッシュ・メモリを備えた
    データ処理システムのシステム・メモリのテスト方法。
  3. 【請求項3】CPUと、前記CPUにより実行されるプ
    ログラムを記憶するためのシステム・メモリと、前記シ
    ステム・メモリのテストのためのプログラムを実行する
    ときには前記CPUが該プログラムのコード部分にアク
    セスするかデータ部分にアクセスするかを示すコード/
    データ信号を発生するための状態信号発生手段と、キャ
    ッシュ・メモリと、前記キャッシュ・メモリヘをイネー
    ブルあるいはディセーブルする信号を発生するためのキ
    ャッシュ制御信号発生手段と、を有するデータ処理シス
    テムであって、前記キャッシュ制御信号発生手段は、前
    記状態信号発生手段の出力信号に応答可能である、キャ
    ッシュ・メモリを備えたデータ処理システム。
  4. 【請求項4】前記キャッシュ・メモリはデータ部分及び
    コード部分の何れもキャッシュ可能な汎用キャッシュ・
    メモリである、請求項3のキャッシュ・メモリを備えた
    データ処理システム。
  5. 【請求項5】前記キャッシュ・メモリは前記CPUに内
    蔵されている、請求項4のキャッシュ・メモリを備えた
    データ処理システム。
  6. 【請求項6】前記状態信号発生手段は前記CPUに内蔵
    されている、請求項3のキャッシュ・メモリを備えたデ
    ータ処理システム。
  7. 【請求項7】前記キャッシュ制御信号発生手段は、前記
    CPUによりアクセス可能なレジスタを有し、前記レジ
    スタ内の値に応じて前記汎用キャッシュ・メモリをイネ
    ーブルあるいはディセーブルする信号を発生する、請求
    項6のキャッシュ・メモリを備えたデータ処理システ
    ム。
JP3290407A 1991-10-11 1991-10-11 キャッシュ・メモリを備えたデータ処理システムのシステム・メモリのテスト方法及びキャッシュ・メモリを備えたデータ処理システム Expired - Lifetime JPH0776943B2 (ja)

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TW080108171A TW234173B (en) 1991-10-11 1991-10-16 Method for testing system memory
KR1019920016537A KR930008620A (ko) 1991-10-11 1992-09-09 캐쉬 메모리(Cache Memory)를 갖는 데이타 처리 시스템에서 시스템 메모리 테스트 방법 및 캐쉬 메모리를 갖는 데이타 처리 시스템

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