JPH1063569A - 主メモリデータ書込み装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】ＤＭＡからの書込みデータはバイト，ワード，
ロングワードと混在しており、ＥＣＣ機能を作用させる
際にパーシャルライトが必要なデータとそうでないデー
タがでてくる。これらのデータは主メモリへの書込み時
間が異なるため高速メモリに連動して転送する事が不可
能である。 【解決手段】パーシャルライトが必要か否かを判定する
機構を設けて、これらのデータの主メモリ１０へのアク
セス経路を分ける。またパーシャルライトが不必要なデ
ータのみを一時的に保持するバッファ１７を設け書込み
データを一時的に保持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高性能，高信頼化
の要求されるプロセッサシステムにおける、入出力デバ
イスからの主メモリへのデータ書込み装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】プロセッサと主メモリとＤＭＡ機構を有
するデータ処理装置で、主メモリにデータを書込む際に
ＥＣＣ機能を用いる場合がある。ＥＣＣ機能は主メモリ
にデータを書込む際に、データ幅に合せてコードを計算
しておき、そのデータを読み出す場合にはこのコードを
用いて一ビットエラーを訂正し二ビットエラーを検知可
能にし、システムの信頼性の向上を図る。

【０００３】ＥＣＣコードはデータの幅により必要なビ
ット数が決まっており、バイトデータでは５ビット、ワ
ードデータでは６ビット、ロングワードデータ（ここで
は３２ビットデータとする）では７ビットのＥＣＣコー
ドが必要となる。よってよりデータ幅の大きいものにＥ
ＣＣコードを設定するとＥＣＣコードを格納するメモリ
の使用効率が良くなる。従ってＥＣＣコードは、システ
ムの一度に扱う事の可能なデータの最大幅、ロングワー
ドに合せて設定するのが一般的である。

【０００４】しかし、入出力デバイスからのデータ転送
はバイトがベースであり、必ずしもロングワードとは限
らず、また、図３の（１）や、（ｎ）に示されるよう
に、データを書込む主メモリエリアも必ずしもロングワ
ード境界にあるとは限らない。このようにデータ幅がＥ
ＣＣコードの設定と異なる場合にＥＣＣ機能を動作させ
るには、例えば、書込みデータがバイトデータであった
場合、メモリコントロール部はロングワード用に設定さ
れたＥＣＣコードを有効にするためバイトデータの書込
み先アドレスを含むロングワード境界に格納されている
既存データを読み出し、そこに新たにバイトデータを上
書きし(パーシャルライト)ＥＣＣコードを生成する必要
がある。このためロングワードデータの書込み処理はそ
のまま主メモリに書込み可能であるが、書込みデータが
バイト，ワードデータなどのＥＣＣコードの設定と異な
る場合にはパーシャルライトする必要があるため、ロン
グワードデータの書込み処理に比べて時間を長く必要と
する。従って、ＤＭＡ転送による書込みデータにロング
ワードデータ，バイト，ワードデータが混在している場
合にＥＣＣ機能を作用させるには、そのまま主メモリに
書込み可能なものとパーシャルライトしなければならな
いものとが混在している事になる。

【０００５】またデータ処理システムの性能を上げるた
め、今日ではシンクロナスＤＲＡＭに代表される高速ア
クセス可能なメモリを用いるのが一般的である。シンク
ロナスＤＲＡＭでは、ある決められたプロトコルに従っ
てクロックに同期して次々とデータの出し入れをするバ
ースト転送時には、非常に高速にデータ転送が可能であ
る。従ってデータの書込み処理を高速に行うためには、
プロトコルに即したデータ転送しなければならない。と
ころが、前述したように書込みデータのデータ幅がロン
グワード，バイト，ワードと混在する場合にＥＣＣ機構
を作用させるためには、書込みデータのデータ幅によっ
て主メモリに対するデータの転送速度が異なるため、バ
ースト転送する事が困難であり、シングルアクセスで主
メモリにデータの書込み処理を行わざるをえなく、この
場合は主メモリへの高速データ転送は不可能であった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述のように信頼性向
上のため書込みデータにＥＣＣ機能を動作させるには、
ＥＣＣコードの設定と異なるデータ幅のデータはパーシ
ャルライトする必要があるため書込み時間に長く時間を
要し、パーシャルライトする必要がないデータの書込み
処理の高速化も妨げていた。また、ＤＭＡデバイスによ
るデータ転送を、ＳＤＲＡＭに代表される高速アクセス
可能な主メモリの性能に見合った性能で転送する事がシ
ステムの性能向上の課題となっていた。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決すべく、ＤＭＡによる主メモリへの書込みデータがロ
ングワードであるか否かを判断する機構と、書込みデー
タをそのまま主メモリへ転送する主メモリアクセス制御
部と、書込みデータをパーシャルライトして転送する主
メモリアクセス制御部とを設け、前記書込みデータ幅判
定機構により書込みデータがＥＣＣコードの設定に合っ
たロングワードデータの際には、そのまま主メモリへ書
込み処理をし、データがＥＣＣコードの設定と異なるバ
イト，ワードデータの場合は、パーシャルライトを行い
主メモリへの書込み処理をし、パーシャルライトが必要
なデータとそうでないデータの主メモリに対する書込み
経路を分ける事により、パーシャルライトしている間に
もパーシャルライトの必要のないデータの書込み処理が
可能となり、主メモリへの書込み処理の高速化を図る事
が可能となる。

【０００８】またＤＭＡによる主メモリへの書込みデー
タが、ロングワードの場合はそのデータを一時的に保持
しておくバッファと、アドレスによってデータの格納さ
れる場所が一意的に決まるように前記バッファにタグ
と、前記タグが付加された最後のバッファにデータが格
納された事を知らせるフラグを設ける事により、転送速
度がまちまちなＤＭＡによる書込み処理が主メモリに対
してバースト転送する事が可能となりまた、これらのロ
ングワード用バッファを二つ設けた事により、一方のバ
ッファが主メモリへバースト転送している間にも、もう
一方のバッファでデータを格納しておく事を可能とし主
メモリに接続されるバスの使用効率を向上させ、転送速
度を高速化する。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は本発明のブロック図であ
る。

【００１０】図１で、１０は主メモリ、１１はＥＣＣコ
ード格納用メモリ、１７，１８はＤＭＡからのライトデ
ータを一時的に保持するバッファで、１７はロングワー
ド用、１８はバイト，ワードデータ用である。ロングワ
ードデータ用ライトバッファ１７は二面用意し、片方の
バッファが主メモリにデータを転送している間もう一方
のバッファでＤＭＡからのデータを取込む事を可能にす
る。図３はアドレッシングされたデータ列を示してい
る。図４は図３で示されるようなデータ転送処理のフロ
ーチャートを示している。ＤＭＡからの書込みデータは
連続したデータを主メモリに転送する事が多いが、例え
ば図３中の斜線部で示された範囲のデータ転送を行う場
合には、初めに図２中（１）のデータを転送し、次に
（２）(３)・・・（ｎ−１）と転送し最後に（ｎ）を転
送する。このとき（２）から（ｎ−１）の転送はデータ
幅はロングワードで転送する事が可能であるが、（１）
と（ｎ）、つまりデータ列の最初と最後は、ロングワー
ドで転送できず、バイト，ワード転送する事になる。こ
のデータ列の転送を実行するには、まず（１）のバイト
データが転送データ幅監視部１９へ書込みデータ１０４
から転送される。この時、ライトイネーブル信号１０５
は書込みデータがバイトである事を示している。転送デ
ータ幅判定部１９はこのライトイネーブル信号を見て書
込みデータがバイトデータである事を知り、データをワ
ード，バイト用ライトバッファ１８に転送する。ライト
バッファ１８に格納されたデータはパーシャルライトが
必要なデータであるので、バイト，ワードデータ転送制
御装置はデータが格納されたと同時にデータの書込み先
アドレスを主メモリに提示し、アドレスに存在するデー
タの読み出しを行う。この時主メモリから読み出すデー
タ当該データを含むロングワード境界内のロングワード
である。主メモリから読み出されるデータは、データ線
１０２によりマルチプレクサ１６に転送され、そこでラ
イトバッファ１８に格納されたデータが読み出されたデ
ータに上書きされる（図３−２（ｂ））。新たに生成し
たロングワードデータはＥＣＣコードを生成し主メモリ
に格納される。

【００１１】次に図３の（２）〜(ｎ−１)のロングワー
ドデータが転送データ幅判定部１９にデータ線１０４か
ら転送されるが、これらロングワードデータは、パーシ
ャルライトを実行しているのと平行して処理をする事が
可能である。ライトイネーブル信号はデータがロングワ
ードである事を示している。データがロングワードであ
る事を認識した転送データ幅判定部１９はデータをロン
グワード用ライトバッファ１７へ転送しロングワード用
データバッファ１７はデータをＡ面（Ｂ面）にとりこ
む。同一面に存在するデータは主メモリへデータ転送す
る際にバースト転送可能なデータをひとかたまりとして
保持する為、格納されるデータのアドレスがアドレス境
界をまたがないようにバッファそれぞれにタグを設け
る。ここでは各面４ロングワード分のデータバッファが
あるとする。Ａ面（Ｂ面）のバッファに空きがあれば転
送されてくるデータをアドレスの該当するタグのバッフ
ァ内に溜めていく。Ａ面（Ｂ面）のバッファの最後のバ
ッファ（アドレスタグの一番大きいバッファ）にデータ
が格納されると、ロングワード用ライトバッファからバ
ースト転送可能通知信号１０６を主メモリアクセス要求
生成部２２に通知し、主メモリアクセス要求生成部が主
メモリが接続されているバスのアービタに主メモリアク
セス要求をする。主メモリへのアクセス権を取得したロ
ングワード転送制御装置は、ロングワードデータはパー
シャルライトする必要がないので、バースト転送でデー
タを書込み可能である。

【００１２】Ａ面（Ｂ面）から主メモリにデータが転送
されている間もＤＭＡからの書込みデータが転送されれ
ば、転送データ幅判定部１９はそのデータがロングワー
ドデータならば、ロングワード用ライトバッファ１７に
データを転送し、ロングワード用バッファ１７は今度は
Ｂ面（Ａ面）でデータを受け取る。

【００１３】以上のようにＤＭＡからの書込みデータが
ロングワードで、図３に示される様にデータの最初と最
後以外は立て続けにロングワードデータが転送される間
は、ロングワード用ライトバッファ１７のＡ面とＢ面が
交互に主メモリへのデータ転送とＤＭＡからのデータの
受け取りとを行う。

【００１４】しかし、主メモリへのデータ転送をＡ面
（Ｂ面）からＢ面（Ａ面）に切り替える際に、例えばＡ
面が主メモリへのデータ転送を終了しＢ面と切り替わる
際に、ＤＭＡ転送は終了していないにもかかわらずＢ面
には最後のバッファにデータが格納されていない、ある
いはデータが全く格納されていない場合が考えられる。
即ち、ロングワード用ライトバッファからバースト転送
可能通知信号が出されていない場合、主メモリへのデー
タ転送をＡ面からＢ面に切り替えず主メモリへのアクセ
ス要求を取り下げる。そして新たにロングワード用ライ
トバッファの片面がバースト転送可能通知信号を出力す
ると、再び主メモリに対するアクセス要求をする。

【００１５】またロングワード用ライトバッファの最後
のバッファにデータが格納されずにＤＭＡからの転送が
終了した場合は、ＤＭＡ転送が終了した時点でバースト
転送可能通知信号が出力され主メモリへのアクセス要求
をする。

【００１６】

【発明の効果】ＤＭＡから書込みデータがロングワー
ド，バイト，ワードデータが混在している場合でも転送
データ幅判定部で分別し、パーシャルライトする必要の
あるデータと必要のないデータを分けるため、ＥＣＣ機
能を作用させかつパーシャルライトする必要のあるデー
タが必要のないデータの処理を妨げる事なく高速にデー
タ転送する事が可能となる。また、パーシャルライトす
る必要のないデータに関しては、ロングワード用ライト
バッファを設け、最後のバッファにデータが格納される
かもしくはＤＭＡ転送が終了するまで専用のバッファに
一時的にデータを保持しておき、上記条件がそろったら
まとめて主メモリにデータを転送する事により、高速転
送可能なメモリに対してバースト転送が可能となり、シ
ステムの高速化を図る事が可能である。また前記機能を
もったバッファを二面設けたことにより、一方のバッフ
ァで主メモリへデータ転送している間に他方のバッファ
でDMAからのデータを格納する事が可能となり、ＤＭＡ
からのデータの書込み処理をより効率よく行う事ができ
る。さらに主メモリへのアクセス要求を一面が終えたと
ころで一旦取り下げ、ＤＭＡ転送以外のＣＰＵなどが主
メモリにアクセスするのを妨げないようにする事によ
り、システム全体の性能を低下するのも防ぐ事が可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の概略を示すブロック図。

【図２】ロングワード用ライトバッファの説明図。

【図３】アドレッシングされたデータ列の説明図。

【図４】データ転送のフローチャート。

【符号の説明】

１０…主メモリ、１１…ＥＣＣコード格納メモリ、１
２，１３…セレクタ、１４，１５…ＥＣＣ生成器、１６
…マルチプレクサ、１７，１８…ライトバッファ、１９
…データ転送幅判定制御部、２０…ロングワードデータ
転送制御部、２１…バイト，ワードデータ転送制御部、
２２…主メモリアクセス要求生成部、１０１…主メモリ
書込みデータ線、１０２…主メモリ読み出しデータ線、
103…ＥＣＣコード書込みデータ線、１０４…書込みデ
ータ線、１０５…ライトイネーブル信号線、１０６…バ
ースト転送可能通知信号線、１０７…主メモリアクセス
要求線。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プロセッサと主メモリと、前記主メモリに
   書込まれたデータを読み出す際に一ビットエラー発生時
   はそれを訂正し、二ビットエラー発生時はそれを検知す
   るためにデータに付加するＥＣＣコードを生成しこれら
   の動作を行うメモリエラー訂正機能と、前記プロセッサ
   の外部装置から直接前記主メモリをアクセスするDMA機
   構とを有するデータ処理装置において、前記ＤＭＡ機構
   による前記主メモリへの書込みデータがロングワードで
   あるか否かを判断する機構と、前記書込みデータをその
   まま前記主メモリへ書込む主メモリアクセス制御部と、
   アドレスを含むロングワード境界に存在するデータを一
   旦読み出し新たな書込みデータのみを上書きし再び前記
   ＥＣＣコードを生成してデータを書込むパーシャルライ
   ト主メモリアクセス制御部の二つのメモリアクセス制御
   部とを設け、前記書込みデータ幅判定機構により前記主
   メモリへの前記書込みデータの転送経路を、前記書込み
   データがロングワードの時前記書込みデータがそのまま
   前記主メモリへ書込まれる主メモリアクセス制御部を、
   前記書込みデータがバイト，ロングワードの時パーシャ
   ルライト主メモリアクセス制御部を介する切替を行う事
   により、前記主メモリに対する前記書込みデータがロン
   グワードデータ，バイト，ワードデータが混在している
   ＤＭＡ転送の場合に、効率良くＥＣＣ機能を作用させ前
   記主メモリへの書込み処理を可能とした事を特徴とする
   主メモリデータ書込み装置。
2. 【請求項２】請求項１において、前記ＤＭＡ機構による
   前記主メモリへの書込みデータが、ロングワードの場合
   はそのデータを一時的に保持しておく複数のバッファを
   持ち、転送の対象となる主メモリアドレスによってデー
   タを保持するバッファが一意的に決まるように前記バッ
   ファに付加したタグと、前記タグが付加された最後のバ
   ッファにデータが格納された事を知らせるフラグを設
   け、ＤＭＡデバイスからのロングワードデータを一旦バ
   ッファに保持し、ロングワード用ライトバッファの最後
   のバッファにデータが格納されたか、または一連の書込
   みデータ転送の最終データがロングワード用ライトバッ
   ファに格納された時に前記主メモリへのアクセス要求を
   通知し、前記バッファ内のデータを纏めて前記主メモリ
   へ転送するバースト転送を可能とした主メモリデータ書
   込み装置。
3. 【請求項３】請求項１または２において、前記ＤＭＡ機
   構による前記主メモリへの書込みデータが、ロングワー
   ドの場合はそのデータを一時的に保持しておく複数のバ
   ッファを二重化し、ＤＭＡデバイスからのロングワード
   データを一旦格納し、二重化したロングワード用ライト
   バッファの一方の最後のバッファにデータが格納された
   か、または一連の書込みデータ転送の最終データがロン
   グワード用ライトバッファに格納された時、前記主メモ
   リへのアクセス要求を通知し、バッファ内のデータをま
   とめて前記主メモリへバースト転送している間に、もう
   一方のバッファでＤＭＡデバイスからのロングワードデ
   ータを格納する事を可能にし、ＤＭＡデバイスからのロ
   ングワードデータが立て続けに転送される際には、ロン
   グワード用ライトバッファにデータを一旦格納する動作
   と、主メモリへ転送する動作とを並列に動作する事を可
   能とし、ＤＭＡデバイスによる書込み時の転送速度を高
   速化したデータ書込み装置。