JPH1124993A - Write instruction processor - Google Patents
Write instruction processorInfo
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- JPH1124993A JPH1124993A JP9172394A JP17239497A JPH1124993A JP H1124993 A JPH1124993 A JP H1124993A JP 9172394 A JP9172394 A JP 9172394A JP 17239497 A JP17239497 A JP 17239497A JP H1124993 A JPH1124993 A JP H1124993A
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- instruction
- write instruction
- write
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- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Memory System Of A Hierarchy Structure (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はライト命令処理装置
に関し、特にキャッシュシステムの性能を向上させるラ
イト命令処理装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a write instruction processing device, and more particularly to a write instruction processing device for improving the performance of a cache system.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、コンピュータのメモリ装置におい
て、キャッシュへのライト命令の性能向上は主要な課題
である。2. Description of the Related Art Conventionally, in a memory device of a computer, improvement of performance of a write instruction to a cache has been a major problem.
【0003】図5は、従来のキャッシュシステムの一例
を示すブロック図である。同図において、プロセッサ5
1はキャッシュに対してライト命令,リード命令の発行
を行う。リクエスト調停部52はプロセッサ51やライ
ト命令バッファ56からの命令を優先順位に従って調停
を行い、命令の選択を行う。メインパイプ53はリクエ
スト調停部52で選ばれた命令の情報を持ち回ると共
に、アドレスアレイ54を索引する命令では索引データ
を受け取り、その命令のキャッシュヒット,キャッシュ
ミスの判断を行う。アドレスアレイ54はリクエスト調
停部52で選択された命令に従ってライト指示,リード
指示を受け取り、それぞれの動作を行い、リードの場合
は索引したデータをメインパイプ53に渡す。データア
レイ55はアドレスアレイ54と同様にリクエスト調停
部52で選択された命令に従ってライト動作,リード動
作を行う。ライト命令バッファ56はプロセッサ51か
らのライト命令がメインパイプ部53でアドレスアレイ
54を索引した結果がキャッシュヒットであった場合
に、ライト命令をリクエスト調停部52で選択されるま
で格納しておく。FIG. 5 is a block diagram showing an example of a conventional cache system. In FIG.
1 issues a write instruction and a read instruction to the cache. The request arbitration unit 52 arbitrates instructions from the processor 51 and the write instruction buffer 56 in accordance with the priority order, and selects an instruction. The main pipe 53 carries information on the instruction selected by the request arbitration unit 52, receives index data for an instruction that indexes the address array 54, and determines a cache hit or cache miss of the instruction. The address array 54 receives a write instruction and a read instruction in accordance with the instruction selected by the request arbitration unit 52, performs the respective operations, and passes the indexed data to the main pipe 53 in the case of a read. The data array 55 performs a write operation and a read operation in accordance with the instruction selected by the request arbitration unit 52, similarly to the address array 54. The write instruction buffer 56 stores the write instruction from the processor 51 until the request arbitration unit 52 selects the write instruction when the result of indexing the address array 54 by the main pipe unit 53 is a cache hit.
【0004】図6は上記のキャッシュシステムの動作例
を示すタイムチャートである。FIG. 6 is a time chart showing an operation example of the above cache system.
【0005】図5および図6を参照してプロセッサ51
からライト命令P1が発行された場合、リクエスト調停
部52で調停を行う。調停の結果、プロセッサ51から
のライト命令P1が選択されると、メインパイプ53に
ライト命令P1の情報を渡す。それと同時に、キャッシ
ュ内にライト命令P1と同一アドレスのデータを保持し
ているかを調べるために、アドレスアレイ54に対して
リード指示を出力する。Referring to FIG. 5 and FIG.
, The request arbitration unit 52 performs arbitration. As a result of the arbitration, when the write instruction P1 from the processor 51 is selected, the information of the write instruction P1 is passed to the main pipe 53. At the same time, a read instruction is output to the address array 54 to check whether data at the same address as the write instruction P1 is held in the cache.
【0006】リクエスト調停部52においては、他のリ
クエストソースから命令が無い場合はプロセッサ51か
らの命令を連続して選択することができる。In the request arbitration unit 52, when there is no instruction from another request source, an instruction from the processor 51 can be continuously selected.
【0007】メインパイプ53はライト命令P1の情報
を持ち回り、アドレスアレイ54からの索引データを受
け取る。アドレスアレイ54からのデータとメインパイ
プ内のライト命令P1の情報を比較してキャッシュヒッ
トであった場合には、メインパイプ53で持ち回ったラ
イト命令P1の情報を比較してキャッシュヒットであっ
た場合には、メインパイプ53で持ち回ったライト命令
P1の情報をライト命令バッファ56にライト命令W1
としてセットする。後続のプロセッサ51からのライト
命令P2,P3も同様にキャッシュヒットすれば同様に
ライト命令バッファ56にライト命令W2,W3として
セットされる。[0007] The main pipe 53 carries information of the write instruction P 1 and receives index data from the address array 54. If the data from the address array 54 is compared with the information of the write instruction P1 in the main pipe and a cache hit is found, the information of the write instruction P1 carried by the main pipe 53 is compared and a cache hit is found. In this case, the information of the write instruction P1 carried by the main pipe 53 is stored in the write instruction buffer 56 by the write instruction W1.
Set as Similarly, if the subsequent write instructions P2 and P3 from the processor 51 also hit the cache, they are similarly set in the write instruction buffer 56 as write instructions W2 and W3.
【0008】格納されたライト命令バッファ56内のラ
イト命令W1は、データアレイ55内のデータを更新す
るために、再びリクエスト調停部52にリクエスト要求
を行う。リクエスト調停部52ににおいて、プロセッサ
51からのライト命令Pnとライト命令バッファ56か
らのライト命令W1とが競合するが、通常ライト命令バ
ッファの方が優先順位が高いとすると、ライト命令バッ
ファ56のライト命令W1が選択され、メインパイプ5
3にライト命令W1の情報を渡すと共に、データアレイ
55にライト指示を出力する。The stored write instruction W1 in the write instruction buffer 56 makes a request request to the request arbitration unit 52 again in order to update the data in the data array 55. In the request arbitration unit 52, the write instruction Pn from the processor 51 and the write instruction W1 from the write instruction buffer 56 compete with each other, but if the normal write instruction buffer has higher priority, the write instruction buffer 56 The instruction W1 is selected and the main pipe 5
3 while passing the information of the write instruction W1 to the data array 55.
【0009】また、同様にライト命令バッファ56に格
納されていたライト命令W2,W3も中断されていたプ
ロセッサ51からのライト命令Pnと競合するが、ライ
ト命令バッファ56内のW2,W3が優先的に選択さ
れ、データアレイ55内のデータを更新する。そして、
ライト命令バッファ56内の命令がすべてリクエスト調
停部52に選択されて処理されたならば、つづいてプロ
セッサ51からのライト命令Pnの処理を再開して同様
なライト動作を繰り返す。Similarly, write instructions W2 and W3 stored in write instruction buffer 56 also compete with interrupted write instruction Pn from processor 51, but W2 and W3 in write instruction buffer 56 have priority. Is updated, and the data in the data array 55 is updated. And
When all the instructions in the write instruction buffer 56 are selected and processed by the request arbitration unit 52, the process of the write instruction Pn from the processor 51 is resumed, and the same write operation is repeated.
【0010】なお、プロセッサからのライト命令がキャ
ッシュミスの場合は、この発明と直接関係がないので、
説明を省略する。If a write instruction from the processor is a cache miss, it is not directly related to the present invention.
Description is omitted.
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】上記した従来のキャッ
シュシステムにおけるライト命令処理装置は、プロセッ
サから連続してライト命令が発行された場合に、ライト
命令バッファの命令処理時にリクエスト調停部でプロセ
ッサからの命令と競合し、プロセッサからの命令は待ち
合わせしなければならない。したがって、プロセッサか
らの命令の処理が中断され、処理能力が低下するという
欠点がある。In the above-described write instruction processing device in the conventional cache system, when a write instruction is continuously issued from the processor, the request arbitration unit performs the instruction arbitration unit when processing the instruction in the write instruction buffer. Conflicts with instructions, and instructions from the processor must wait. Therefore, there is a disadvantage that the processing of the instruction from the processor is interrupted, and the processing capability is reduced.
【0012】その理由は、リクエスト調停部において、
命令を1つしか選択できないからである。そしてメイン
パイプはリクエスト調停部で選択された命令の情報を1
つ分しかもち回ることができないからである。The reason is that in the request arbitration unit,
This is because only one instruction can be selected. Then, the main pipe stores information of the instruction selected by the request arbitration unit as 1
This is because you can't go around for a while.
【0013】本発明の目的は、キャッシュに連続してラ
イト命令が発行される場合、命令処理を中断させず処理
サイクルを向上させてライト命令の性能向上をはかるよ
うにしたライト命令処理装置を提供することにある。[0013] It is an object of the present invention to provide a write instruction processing apparatus which improves the performance of a write instruction by improving a processing cycle without interrupting instruction processing when a write instruction is continuously issued to a cache. Is to do.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】本発明のライト命令処理
装置は、処理するデータを格納するデータアレイと前記
データアレイのアドレスを保持するアドレスアレイとを
含むキャッシュシステムにおいて、プロセッサから受信
したライト命令が前記アドレスアレイを索引するときは
メインパイプで前記ライト命令を持ち回り処理し、前記
ライト命令がデータアレイを更新するときはサブパイプ
で前記ライト命令を持ち回り処理し、前記メインパイプ
および前記サブパイプは互いに緩衝せず各々独自に持ち
回り処理するようにして構成される。According to the present invention, there is provided a write instruction processing apparatus, comprising: a cache system including a data array for storing data to be processed and an address array for holding an address of the data array; Processes the write instruction in the main pipe when indexing the address array, processes the write instruction in the subpipe when the write instruction updates the data array, and the main pipe and the subpipe buffer each other. It is configured to carry out the revolving processing independently of each other.
【0015】さらに、本発明のライト命令処理装置にお
いて、前記メインパイプおよび前記サブパイプは二つの
命令の情報を同時に持ち回り処理するようにして構成さ
れる。Further, in the write instruction processing device according to the present invention, the main pipe and the sub-pipe are configured to simultaneously carry and process information of two instructions.
【0016】また、本発明のライト命令処理装置は、処
理するデータを格納するデータアレイと前記データアレ
イのアドレスを保持するアドレスアレイとを含むキャッ
シュシステムにおいて、プロセッサから受信したライト
命令に従って前記アドレスアレイを検索し前記データア
レイのアクセス情報を取得するメインパイプと、前記メ
インパイプが送出する前記アクセス情報を取得したライ
ト命令を一時保持するライト命令バッファと、前記アク
セス情報を取得したライト命令に従って前記メインパイ
プから独立して前記データアレイを更新するサブパイプ
と、前記プロセッサから受信した命令および前記ライト
命令バッファが保持するライト命令を識別し前記命令を
前記メインパイプに送出し前記ライト命令を前記サブパ
イプに送出するリクエスト調停部とを備えて構成され
る。Further, in a cache system including a data array for storing data to be processed and an address array for holding an address of the data array, the write instruction processing apparatus according to the present invention provides the address array according to a write instruction received from a processor. A main pipe for retrieving the access information of the data array, a write instruction buffer for temporarily storing a write instruction for acquiring the access information transmitted by the main pipe, and the main pipe according to the write instruction for acquiring the access information. The sub-pipe for updating the data array independently of the pipe, the instruction received from the processor and the write instruction held by the write instruction buffer are identified, the instruction is sent to the main pipe, and the write instruction is sent to the sub-pipe. Suri Constructed and a Est arbitration unit.
【0017】さらに、本発明のライト命令処理装置にお
いて、前記リクエスト調停部はプロセッサのリクエスト
およびライト命令バッファのリクエストを識別しメイン
パイプ有効信号およびサブパイプ有効信号を送出するリ
クエスト調停回路と、前記リクエスト調停回路に指示さ
れて前記ライト命令バッファの命令情報および前記プロ
セッサの命令情報を入力し前記メインパイプにメインパ
イプ持ち回り情報を送出し前記サブパイプにサブパイプ
持ち回り情報を送出するデータ選択回路と、前記リクエ
スト調停回路に指示されて前記ライト命令バッファの命
令情報および前記プロセッサの命令情報を入力し各命令
情報を識別してデータアレイおよびアドレスアレイにラ
イト指示信号またはリード指示信号を送出するライトリ
ード指示生成回路とを備えて構成される。Further, in the write instruction processing device of the present invention, the request arbitration unit identifies a processor request and a write instruction buffer request and sends a main pipe valid signal and a sub pipe valid signal, and the request arbitration circuit. A data selection circuit for inputting instruction information of the write instruction buffer and instruction information of the processor instructed by a circuit, sending main pipe carry information to the main pipe, and sending sub pipe carry information to the sub pipe, and the request arbitration circuit A write / read instruction generating circuit for inputting instruction information of the write instruction buffer and instruction information of the processor, and identifying each instruction information to send a write instruction signal or a read instruction signal to a data array and an address array. Configured to include a.
【0018】すなわち、本発明によるライト命令処理装
置は、ライト命令バッファからの命令のような、データ
アレイにのみアクセスする命令の情報はサブパイプで持
ち回る。このため、調停部で選択された2つのリクエス
トソースからの命令の情報をメインパイプとサブパイプ
の両方で別々に持ち回ることが可能となる。さらに、調
停により、2つのリクエストソースからの命令を同時に
選択できる。このため、メインパイプとサブパイプに同
時にそれぞれ別々の情報を渡すことができる。That is, in the write instruction processing device according to the present invention, information of an instruction that accesses only the data array, such as an instruction from the write instruction buffer, is carried around by the subpipe. Therefore, it is possible to separately carry information of instructions from the two request sources selected by the arbitration unit in both the main pipe and the sub pipe. Further, arbitration allows instructions from two request sources to be selected simultaneously. Therefore, different information can be simultaneously passed to the main pipe and the sub pipe.
【0019】[0019]
【発明の実施の形態】以下、本発明について図面を参照
しながら説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings.
【0020】図1は本発明の実施の一形態を示すブロッ
ク図である。同図において、本発明によるライト命令処
理装置は、処理するデータを格納するデータアレイ6と
前記データアレイのアドレスを保持するアドレスアレイ
4とを含むキャッシュシステムにおいて、プロセッサ1
から受信したライト命令に従って前記アドレスアレイを
検索し前記データアレイのアクセス情報を取得するメイ
ンパイプ3と、前記メインパイプが送出する前記アクセ
ス情報を取得したライト命令を一時保持するライト命令
バッファ7と、前記アクセス情報を取得したライト命令
に従って前記メインパイプから独立して前記データアレ
イを更新するサブパイプ5と、前記プロセッサから受信
した命令および前記ライト命令バッファが保持するライ
ト命令を識別し前記命令を前記メインパイプに送出し前
記ライト命令を前記サブパイプに送出するリクエスト調
停部2とを備える。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, a write instruction processing apparatus according to the present invention includes a processor 1 in a cache system including a data array 6 for storing data to be processed and an address array 4 for holding an address of the data array.
A main pipe 3 for searching the address array in accordance with the write instruction received from the main pipe and acquiring access information of the data array, a write instruction buffer 7 for temporarily storing a write instruction for acquiring the access information transmitted by the main pipe, The sub-pipe 5 updates the data array independently of the main pipe in accordance with the write instruction that has obtained the access information, and identifies the instruction received from the processor and the write instruction held by the write instruction buffer, and A request arbitration unit 2 for sending the write instruction to the pipe and sending the write instruction to the sub-pipe.
【0021】プロセッサ1は、キャッシュ部に対してラ
イト命令およびリード命令の発行を行い、リクエスト調
停部2に命令を渡す。The processor 1 issues a write instruction and a read instruction to the cache unit, and passes the instructions to the request arbitration unit 2.
【0022】リクエスト調停部2は、プロセッサ1やラ
イト命令バッファ7から命令を受け付け、優先順位に従
って調停を行い命令を選択してメインパイプ3やサブパ
イプ5に選択した命令の情報を渡すと共に、アドレスア
レイ4やデータアレイ6にライト指示,リード指示を発
行する。The request arbitration unit 2 receives an instruction from the processor 1 or the write instruction buffer 7, arbitrates according to the priority order, selects an instruction, passes information of the selected instruction to the main pipe 3 or the sub-pipe 5, and transmits an address array. 4 and the data array 6.
【0023】メインパイプ3は、リクエスト調停部2で
選択された命令の情報を持ち回ると共に、アドレスアレ
イ4を索引する命令の場合は、リードされたデータを受
け取り、その命令のキャッシュヒット,キャッシュミス
の判断を行う。The main pipe 3 carries information of the instruction selected by the request arbitration unit 2 and, in the case of an instruction for indexing the address array 4, receives the read data and makes a cache hit or cache miss of the instruction. Make a judgment.
【0024】アドレスアレイ4は、リクエスト調停部2
で選択された命令に従って、ライト指示,リード指示を
受け取り、それぞれの動作を行い、リードの場合は索引
したデータをメインパイプ3に渡す。The address array 4 includes the request arbitration unit 2
According to the instruction selected in step (1), a write instruction and a read instruction are received, and the respective operations are performed. In the case of a read, indexed data is passed to the main pipe 3.
【0025】サブパイプ5は、リクエスト調停部2にお
いてライト命令バッファ7が選択された場合に、ライト
命令バッファ内の命令の情報をリクエスト調停部2を経
由して受け取り、持ち回る。この時、サブパイプ5にお
いて持ち回る情報としては、ライト動作に必要な情報と
障害処理に必要な情報だけである。When the request arbitration unit 2 selects the write instruction buffer 7, the subpipe 5 receives information on the instructions in the write instruction buffer via the request arbitration unit 2 and carries it around. At this time, the information carried around in the sub-pipe 5 is only the information necessary for the write operation and the information necessary for the fault handling.
【0026】データアレイ6は、リクエスト調停部2に
おいて選択された命令に従って、ライト指示,リード指
示を受け取り、それぞれの動作を行う。また、その時の
命令に対する持ち回り情報において、サブパイプ5が有
効であるときはサブパイプ5内の情報に従って動作を行
い、それ以外の場合ではメインパイプ3内の情報に従っ
て動作する。The data array 6 receives a write instruction and a read instruction according to the instruction selected by the request arbitration unit 2 and performs each operation. In addition, in the rotation information for the instruction at that time, when the sub-pipe 5 is valid, the operation is performed in accordance with the information in the sub-pipe 5, and otherwise, the operation is performed in accordance with the information in the main pipe 3.
【0027】ライト命令バッファ7は、プロセッサ1か
らのライト命令がメインパイプ3内を持ち回られてアド
レスアレイ4を索引した結果がキャッシュヒットであっ
た場合に、ライト命令が格納される。格納されたライト
命令は、データアレイ6内のデータを更新するために、
再度リクエスト調停部2にリクエスト要求を行い、選択
されるまでバッファに格納される。The write instruction buffer 7 stores the write instruction when the result of indexing the address array 4 by the write instruction from the processor 1 being carried around the main pipe 3 is a cache hit. The stored write instruction is used to update data in the data array 6.
The request is made to the request arbitration unit 2 again, and is stored in the buffer until it is selected.
【0028】図2は上記のライト命令処理装置における
リクエスト調停部2の構成を示すブロック図である。同
図において、リクエスト調停部2は、リクエスト調停回
路21とデータ選択回路22とライトリード指示生成回
路23とを含む。FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the request arbitration unit 2 in the above-mentioned write instruction processing device. In FIG. 1, the request arbitration unit 2 includes a request arbitration circuit 21, a data selection circuit 22, and a write / read instruction generation circuit 23.
【0029】リクエスト調停回路21は、プロセッサ1
やライト命令バッファ7から命令を受け取り、優先順位
に従って調停を行い、調停結果をデータ選択回路22お
よびライトリード指示生成回路23に渡すと共に、メイ
ンパイプ3およびサブパイプ5に有効信号を出力する。The request arbitration circuit 21
It receives instructions from the write instruction buffer 7 and performs arbitration in accordance with the priority order, passes the arbitration result to the data selection circuit 22 and the write / read instruction generation circuit 23, and outputs a valid signal to the main pipe 3 and the sub-pipe 5.
【0030】図3にリクエスト調停方法の規準を示す。
同図を参照して、プロセッサ1およびライト命令バッフ
ァ7のどちらかだけが命令を出力している場合は、その
リクエストを出力しているリクエストソースのみを選択
する。プロセッサ1およびライト命令バッファ7の両方
が命令を出力して競合した場合には、プロセッサ1から
の命令がデータアレイ6に対してライト,リードのアク
セスがあるとき、ライト命令バッファ7のみを選択す
る。逆にプロセッサ1からの命令がデータアレイ6にア
クセスが無いとき、プロセッサ1およびライト命令バッ
ファ7の命令の両方を選択する。FIG. 3 shows the standard of the request arbitration method.
Referring to FIG. 11, when only one of processor 1 and write instruction buffer 7 outputs an instruction, only the request source outputting the request is selected. When both the processor 1 and the write instruction buffer 7 output an instruction and compete with each other, when an instruction from the processor 1 accesses the data array 6 for writing or reading, only the write instruction buffer 7 is selected. . Conversely, when no instruction from the processor 1 accesses the data array 6, both the processor 1 and the instruction in the write instruction buffer 7 are selected.
【0031】データ選択回路22は、プロセッサ1およ
びライト命令バッファ7から命令の情報を受け取り、リ
クエスト調停回路21の結果に従って各リクエストソー
スの情報を選択し、メインパイプ3およびサブパイプ5
に選択された情報を出力する。The data selection circuit 22 receives instruction information from the processor 1 and the write instruction buffer 7, selects information on each request source according to the result of the request arbitration circuit 21,
The selected information is output to.
【0032】ライトリード指示生成回路23は、プロセ
ッサ1およびライト命令バッファ7から命令の情報を受
け取り、リクエスト調停回路21の結果に従ってアドレ
スアレイ4およびデータアレイ6のそれぞれに対してラ
イト指示,リード指示を判断し、それを出力する。The write / read instruction generating circuit 23 receives instruction information from the processor 1 and the write instruction buffer 7, and issues a write instruction and a read instruction to each of the address array 4 and the data array 6 according to the result of the request arbitration circuit 21. Judge and output it.
【0033】図4は上記のライト命令処理装置の動作例
を示すタイムチャートである。同図において、プロセッ
サ1からライト命令P1が発行された場合、リクエスト
調停部2で調停を行う。この場合、プロセッサ1からの
命令だけであるので、プロセッサ1のライト命令P1が
選択され(図3参照)、プロセッサ1からのライト命令
P1の情報をメインパイプ3に渡す。同時に、リクエス
ト調停部2からアドレスアレイ4に対して、プロセッサ
1からのライト命令P1のアドレスのデータをキャッシ
ュが保持しているかを調べるために、リード指示を出力
する。FIG. 4 is a time chart showing an example of the operation of the above-mentioned write command processing device. In the figure, when the write instruction P1 is issued from the processor 1, the request arbitration unit 2 arbitrates. In this case, since it is only the instruction from the processor 1, the write instruction P1 of the processor 1 is selected (see FIG. 3), and the information of the write instruction P1 from the processor 1 is passed to the main pipe 3. At the same time, the request arbitration unit 2 outputs a read instruction to the address array 4 in order to check whether or not the cache holds data at the address of the write instruction P1 from the processor 1.
【0034】また、連続ライトであるので、プロセッサ
1から続けて後続のライト命令P2,P3…Pn−1が
発行される。これらの命令も連続して同様にリクエスト
調停部2で選択され、メインパイプ3にそれぞれのライ
ト命令の情報を渡し、アドレスアレイ4にリード指示を
出力する。Since the write operation is a continuous write operation, the processor 1 issues subsequent write instructions P2, P3,. These instructions are successively similarly selected by the request arbitration unit 2, pass information of each write instruction to the main pipe 3, and output a read instruction to the address array 4.
【0035】メインパイプ3はプロセッサ1からのライ
ト命令P1の情報を持ち回りアドレスアレイ4から索引
されたデータを受け取り、メインパイプ3内を持ち回っ
たライト命令P1の情報と比較を行う。比較した結果、
キャッシュヒットと判断した場合は、メインパイプ3内
を持ち回ったライト命令P1の情報をライト命令バッフ
ァ7にライト命令W1として格納する。The main pipe 3 carries the information of the write instruction P 1 from the processor 1, receives the data indexed from the address array 4, and compares it with the information of the write instruction P 1 carried around in the main pipe 3. As a result of the comparison,
If it is determined that there is a cache hit, the information of the write instruction P1 carried around in the main pipe 3 is stored in the write instruction buffer 7 as the write instruction W1.
【0036】プロセッサ1から続けて発行された後続の
ライト命令P2,P3…Pn−1においても、キャッシ
ュヒットすることにより、ライト命令バッファ7にライ
ト命令W2,W3…Wn−1として格納される。The subsequent write instructions P2, P3... Pn-1 successively issued from the processor 1 are stored in the write instruction buffer 7 as write instructions W2, W3.
【0037】格納されたライト命令W1は、データアレ
イ6内のデータを更新するために、再びリクエスト調停
部2にリクエスト要求を行う。このとき、リクエスト調
停部2において、プロセッサ1からのライト命令Pnと
ライト命令バッファ7からのライト命令W1とが競合す
る。しかしながら、プロセッサ1からのライト命令Pn
は、アドレスアレイ4へのリードのみでデータアレイ6
へのアクセスは無いので、リクエスト調停部2は両方の
リクエストソースからのライト命令を選択する(図3参
照)。The stored write instruction W1 makes a request request to the request arbitration unit 2 again to update the data in the data array 6. At this time, in the request arbitration unit 2, the write instruction Pn from the processor 1 and the write instruction W1 from the write instruction buffer 7 compete with each other. However, the write instruction Pn from the processor 1
Indicates that the data array 6 is read only by reading the address array 4.
Since there is no access to the request, the request arbitration unit 2 selects write instructions from both request sources (see FIG. 3).
【0038】選択された2つのライト命令PnとW1
は、それぞれ、プロセッサ1からのライト命令Pnはメ
インパイプ3に持ち回る情報を渡しアドレスアレイ4に
リード指示を出力し、ライト命令バッファ7からのライ
ト命令W1はサブパイプ5に持ち回る情報を渡しデータ
アレイ6にライト指示を出力する。Two selected write instructions Pn and W1
Respectively, a write instruction Pn from the processor 1 passes information carried to the main pipe 3 and outputs a read instruction to the address array 4, and a write instruction W1 from the write instruction buffer 7 passes information carried to the sub-pipe 5 to pass data A write instruction is output to the array 6.
【0039】メインパイプ3とサブパイプ5は、それぞ
れ独立して動作する。メインパイプ3に渡されたライト
命令Pnは、今までのプロセッサ1からのライト命令P
1からPn−1の動作と同様にアドレスアレイ4からの
索引データを受け取り、キャッシュヒット,キャッシュ
ミスの判断を行い、キャッシュヒットであった場合はラ
イト命令バッファ7にライト命令Pnの情報をライト命
令Wnとして格納する。そして、再度リクエスト調停部
2にリクエスト要求を行い、プロセッサ1からのライト
命令Pn+nと競合が起こり、同様にライト命令Wnと
ライト命令Pn+nの両方の命令が調停で選択される。The main pipe 3 and the sub pipe 5 operate independently. The write instruction Pn passed to the main pipe 3 is the write instruction P
1 to Pn-1, receives index data from the address array 4, determines a cache hit or a cache miss, and if there is a cache hit, writes the information of the write instruction Pn into the write instruction buffer 7 to write the instruction. Stored as Wn. Then, a request request is made to the request arbitration unit 2 again, and a conflict occurs with the write instruction Pn + n from the processor 1, and similarly, both the write instruction Wn and the write instruction Pn + n are selected by arbitration.
【0040】サブパイプ5に渡されたライト命令W1
は、データアレイ6へのライト動作を行い、プロセッサ
1からのライト命令P1は動作終了となる。続いてリク
エスト調停部2では、プロセッサ1からのライト命令P
n+1とライト命令バッファW2との競合、またライト
命令Pn+2とライト命令W3の競合というように次々
に競合が起こるが、プロセッサ1からのライト命令を中
断させることなく調停が行われ、それぞれメインパイプ
3とサブパイプ5内を同時に動作する。Write instruction W1 passed to subpipe 5
Performs a write operation to the data array 6, and the write instruction P1 from the processor 1 ends. Subsequently, in the request arbitration unit 2, the write instruction P
Competition occurs one after another, such as a competition between the n + 1 and the write instruction buffer W2 and a competition between the write instruction Pn + 2 and the write instruction W3, but arbitration is performed without interrupting the write instruction from the processor 1 and the main pipe 3 And the inside of the sub pipe 5 are operated simultaneously.
【0041】プロセッサ1からの連続するライト命令が
すべてキャッシュヒットすれば、従来の技術では1命令
で2回メインパイプ3を使用していてプロセッサ1から
の後続のライト命令を中断していたが、この発明では1
命令で1回しかメインパイプ3を使用しないためプロセ
ッサ1からの後続のライト命令が中断されない。したが
って、連続するライト命令において、キャッシュヒット
する場合には、処理サイクルが1/2に短縮され、ライ
ト命令の処理性能が大幅に改善される。If all consecutive write instructions from the processor 1 hit the cache, the conventional technique uses the main pipe 3 twice for one instruction and interrupts the subsequent write instruction from the processor 1. In the present invention, 1
Since the main pipe 3 is used only once for an instruction, a subsequent write instruction from the processor 1 is not interrupted. Therefore, in the case of a cache hit in successive write instructions, the processing cycle is reduced to half, and the processing performance of the write instruction is greatly improved.
【0042】[0042]
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、プロセッサからの連続するライト命令が中断さ
れること無く連続で処理される。これにより、ライト命
令のサイクルタイムの2倍の性能改善が可能となる。そ
の理由は、ライト命令におけるキャッシュヒット時にデ
ータアレイへのライト用にサブパイプを設け、メインパ
イプをプロセッサからの命令で使用できるようにしたた
めである。As described in detail above, according to the present invention, successive write instructions from the processor are processed continuously without interruption. As a result, it is possible to improve the performance twice as long as the cycle time of the write instruction. The reason is that a subpipe is provided for writing to the data array at the time of a cache hit in a write instruction, and the main pipe can be used by an instruction from the processor.
【図1】本発明の実施の一形態を示すブロック図であ
る。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
【図2】リクエスト調停部の構成を示すブロック図であ
る。FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a request arbitration unit.
【図3】リクエスト調停部の調停規準を示す説明図であ
る。FIG. 3 is an explanatory diagram showing arbitration criteria of a request arbitration unit.
【図4】本発明の動作例を示すタイムチャートである。FIG. 4 is a time chart showing an operation example of the present invention.
【図5】従来例を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing a conventional example.
【図6】従来例の動作を示すタイムチャートである。FIG. 6 is a time chart showing the operation of the conventional example.
1 プロセッサ 2 リクエスト調停部 3 メインパイプ 4 アドレスアレイ 5 サブパイプ 6 データアレイ 7 ライト命令バッファ 21 リクエスト調停回路 22 データ選択回路 23 ライトリード指示生成回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Processor 2 Request arbitration unit 3 Main pipe 4 Address array 5 Subpipe 6 Data array 7 Write instruction buffer 21 Request arbitration circuit 22 Data selection circuit 23 Write / read instruction generation circuit
Claims (4)
と前記データアレイのアドレスを保持するアドレスアレ
イとを含むキャッシュシステムにおいて、プロセッサか
ら受信したライト命令が前記アドレスアレイを索引する
ときはメインパイプで前記ライト命令を持ち回り処理
し、前記ライト命令がデータアレイを更新するときはサ
ブパイプで前記ライト命令を持ち回り処理し、前記メイ
ンパイプおよび前記サブパイプは互いに緩衝せず各々独
自に持ち回り処理することを特徴とするライト命令処理
装置。In a cache system including a data array for storing data to be processed and an address array for holding an address of the data array, when a write instruction received from a processor indexes the address array, the write instruction is sent to a main pipe. The write instruction is carried around, and when the write instruction updates a data array, the carry instruction is carried out in a subpipe, and the main pipe and the subpipe carry out carryover processing independently without buffering each other. Write instruction processing unit.
いて、前記メインパイプおよび前記サブパイプは二つの
命令の情報を同時に持ち回り処理することを特徴とする
ライト命令処理装置。2. The write instruction processing device according to claim 1, wherein said main pipe and said sub-pipe simultaneously carry out and process information of two instructions.
と前記データアレイのアドレスを保持するアドレスアレ
イとを含むキャッシュシステムにおいて、プロセッサか
ら受信したライト命令に従って前記アドレスアレイを検
索し前記データアレイのアクセス情報を取得するメイン
パイプと、前記メインパイプが送出する前記アクセス情
報を取得したライト命令を一時保持するライト命令バッ
ファと、前記アクセス情報を取得したライト命令に従っ
て前記メインパイプから独立して前記データアレイを更
新するサブパイプと、前記プロセッサから受信した命令
および前記ライト命令バッファが保持するライト命令を
識別し前記命令を前記メインパイプに送出し前記ライト
命令を前記サブパイプに送出するリクエスト調停部とを
備えることを特徴とするライト命令処理装置。3. In a cache system including a data array for storing data to be processed and an address array for holding an address of the data array, the address array is searched according to a write command received from a processor, and access information of the data array is retrieved. And a write instruction buffer for temporarily storing a write instruction that has acquired the access information sent by the main pipe, and the data array that is independent of the main pipe according to the write instruction that has acquired the access information. A subpipe to be updated, and a request arbitration unit that identifies an instruction received from the processor and a write instruction held by the write instruction buffer, sends the instruction to the main pipe, and sends the write instruction to the subpipe. Features and Write instruction processor.
いて、前記リクエスト調停部はプロセッサのリクエスト
およびライト命令バッファのリクエストを識別しメイン
パイプ有効信号およびサブパイプ有効信号を送出するリ
クエスト調停回路と、前記リクエスト調停回路に指示さ
れて前記ライト命令バッファの命令情報および前記プロ
セッサの命令情報を入力し前記メインパイプにメインパ
イプ持ち回り情報を送出し前記サブパイプにサブパイプ
持ち回り情報を送出するデータ選択回路と、前記リクエ
スト調停回路に指示されて前記ライト命令バッファの命
令情報および前記プロセッサの命令情報を入力し各命令
情報を識別してデータアレイおよびアドレスアレイにラ
イト指示信号またはリード指示信号を送出するライトリ
ード指示生成回路とを備えることを特徴とするライト命
令処理装置。4. The write instruction processing device according to claim 3, wherein the request arbitration unit identifies a processor request and a write instruction buffer request, and sends a main pipe valid signal and a sub pipe valid signal. A data selection circuit for instructing a request arbitration circuit to input instruction information of the write instruction buffer and instruction information of the processor, transmit main pipe revolving information to the main pipe, and transmit subpipe revolving information to the subpipe; A write / read instruction generating circuit which receives instruction information of the write instruction buffer and instruction information of the processor instructed by the arbitration circuit, identifies each instruction information, and sends a write instruction signal or a read instruction signal to a data array and an address array. When A write instruction processing device comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9172394A JPH1124993A (en) | 1997-06-27 | 1997-06-27 | Write instruction processor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9172394A JPH1124993A (en) | 1997-06-27 | 1997-06-27 | Write instruction processor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1124993A true JPH1124993A (en) | 1999-01-29 |
Family
ID=15941130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9172394A Pending JPH1124993A (en) | 1997-06-27 | 1997-06-27 | Write instruction processor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1124993A (en) |
-
1997
- 1997-06-27 JP JP9172394A patent/JPH1124993A/en active Pending
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