JPH1165988A - チャネル装置制御方法 - Google Patents

チャネル装置制御方法

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JPH1165988A
JPH1165988A JP9224509A JP22450997A JPH1165988A JP H1165988 A JPH1165988 A JP H1165988A JP 9224509 A JP9224509 A JP 9224509A JP 22450997 A JP22450997 A JP 22450997A JP H1165988 A JPH1165988 A JP H1165988A
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Takanori Kato
貴紀 加藤
Kiyoshi Sudo
清 須藤
Kenichi Ichiiki
賢一 柞木
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Abstract

(57)【要約】 【課題】チャネル装置に接続または内蔵されたI/Oキ
ャッシュを持つデータ処理システムにおけるチャネル装
置制御方法に関し,CPUの処理性能を低下させず,か
つI/Oキャッシュを有効に利用して高いDMA性能を
得ることができるようにする。 【解決手段】チャネル装置5内のパージコマンドレジス
タ502に,CPU1から直接パージすべきパージアド
レスおよびパージ指示をライトできるようにすることに
より,I/Oキャッシュ6の無効化(パージ)を,CP
U1からチャネル装置5へのソフトウェアによる明示的
アクセスによって行い,ハードウェア的なパージコマン
ドの自動発行は行わない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は,チャネル装置の制
御方法およびチャネル装置の構成に係り,特に,DMA
転送時に動作するキャッシュメモリを接続するチャネル
装置に対してキャッシュメモリのパージ動作を効率的に
行うチャネル装置制御方法に関する。
【0002】近年のデータ処理規模拡大に伴い,高性能
のデータ処理システムの需要がますます増加している。
高性能を得るためにはCPU性能のアップが必要である
ことはもちろんであるが,CPUと入出力装置との間の
データ転送性能向上もシステム全体の性能向上に大きく
影響する。そこで,CPUと入出力装置との間のデータ
転送を制御するチャネル装置,およびチャネル装置を通
して転送制御が行われるDMA転送の性能向上が広く要
望されている。
【0003】
【従来の技術】図13に従来技術の一例を示す。図13
において,1はCPU,2はCPU1に接続または内蔵
されるキャッシュメモリ(以降,CPUキャッシュと呼
ぶ),,201はCPUキャッシュ2内の領域,3はメ
モリ装置,301,302はメモリ装置3内の領域,4
は共通バス,5はチャネル装置を表す。
【0004】CPU1,メモリ装置3およびチャネル装
置5は,共通バス4により接続されている。6はチャネ
ル装置5に接続または内蔵され,入出力装置(以降,I
/O装置と呼ぶ)とメモリ装置3間のDMA転送時に動
作する入出力用キャッシュメモリ(以降,I/Oキャッ
シュと呼ぶ),7は入出力用バス(以降,I/Oバスと
呼ぶ),8a,8bは入出力制御装置(以降,I/O制
御装置と呼ぶ),9a,9bは入出力装置(以降,I/
O装置と呼ぶ)を表す。
【0005】501はチャネル装置5内に設けられたC
PUキャッシュ2発行のパージ要求受信部,502はチ
ャネル装置5内に設けられたI/Oキャッシュ6内の該
当エントリをパージするためのパージアドレスおよびパ
ージ指示を保持するパージコマンドレジスタを表す。
【0006】CPU1は,処理したデータを,メモリ装
置3のある領域301に格納し,それをI/O装置9a
に格納する場合,DMAを起動する。DMAの起動は,
CPU1が,DMAを行うべきメモリ装置3内の開始ア
ドレス(この場合は領域301の先頭アドレス),およ
びDMAのコマンド,転送量等を,予め定められたメモ
リ装置3内の領域302に格納し,I/O制御装置8a
を起動する。
【0007】起動されたI/O制御装置8aは,予め定
められたメモリ装置内の領域302の内容を読み込み,
実行すべきDMAの内容を解読する。この場合には,メ
モリ装置3内の領域301のデータのI/O装置9aへ
の転送であるから,I/O制御装置8aは,領域301
のデータをメモリ装置3から順次読み出す動作を開始す
る。読み出されたデータは,チャネル装置5,I/Oバ
ス7を経由して,I/O制御装置8aに到達後,I/O
装置9aに転送される。
【0008】例えば領域301のサイズが32KB(3
2768B)とし,1回の転送でメモリ装置3から読み
出せるデータ量を64Bとすると,以上のような動作
を,32768B÷64B=512回繰り返す。
【0009】ここで,64BのデータをI/O装置9a
に転送後,I/O制御装置8aは次の64Bのデータを
再びメモリ装置3から読み込むのであるが,I/Oキャ
ッシュ6内に所望のデータが存在していれば,I/Oキ
ャッシュ6からデータを読み込むだけでよく,メモリ装
置3から読み出す場合に比べて早くデータがI/O装置
9aに転送できる。
【0010】I/Oキャッシュ6は,I/O制御装置8
aが既に読み込んだ64BをI/O装置9aに転送して
いる間,並行して次にメモリ装置3から読み出すべきデ
ータを予め読み出しておき,I/Oキャッシュ6内のメ
モリに格納しておく役割をする。これによりDMA性能
が,I/Oキャッシュ6が無い場合に比べて格段に向上
していた。なお,この場合のI/Oキャッシュ6は,メ
モリ装置3からI/O装置9a側への転送方向にのみ働
き,逆方向へは働かない。
【0011】ところで,CPU1がライトバック方式
(コピーバック方式)のCPUキャッシュ2を内蔵また
は接続している場合,処理したデータはまずCPUキャ
ッシュ2にライトされ,必要に応じてメモリ装置3へラ
イトバック(コピーバック)される。
【0012】前述のDMA対象領域301にCPU1か
ら書かれるべきデータは,一旦,CPUキャッシュ2の
領域201にライトされ,チャネル装置5を介したI/
O制御装置8aからのDMAによりメモリリード要求の
際,要求データ分(64B)がCPUキャッシュ2から
読み込まれ,チャネル装置5へ送られると同時にメモリ
装置3内の対応領域301の対応ブロック(64B)に
ライトバックされる。CPUキャッシュ2が64B単位
のブロックで管理されているとすると,このようにライ
トバックされた64Bのブロックの状態は,ダーティ状
態からシェアード状態に変化する。
【0013】図14に従来技術の他の一例を示す。図1
4において,図13と同一部分については,同一符号を
付してある。10はI/O制御装置8a,8bからのD
MAアドレスを,物理アドレスに変換するための変換テ
ーブルを表す。この変換テーブル10は,メモリ装置3
内のDMA領域の物理アドレスをCPU1内の変換テー
ブルを使って求めてI/O制御装置8a,8b側のDM
Aアドレスレジスタに設定する代わりに,I/O制御装
置8a,8b側のDMAアドレスレジスタにはCPU1
が命令で用いる論理アドレスを設定しておき,物理アド
レスへの変換をこの変換テーブル10を使ってハード的
に行うためのものである。
【0014】I/O制御装置8aもしくは8bから,物
理アドレスではなく論理アドレスが送出され,その論理
アドレスが変換テーブル10により物理アドレスに変換
されて共通バス4に出力される点以外は,図13で説明
した動作と同様である。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】上述のように領域20
1のデータをI/O装置9aにDMA転送する動作が終
了後,通常,領域201にはCPU1により別の処理デ
ータが格納される。この場合,領域201のキャッシュ
管理ブロックは,シェアード状態のため,各64Bのブ
ロックに対して,CPU1からライトされる毎に,その
ブロックはシェアード状態からダーティ状態に変化する
が,それと同時にそのブロックと同じデータを共有する
他装置(他CPUまたはキャッシュを有するチャネル装
置)に対してパージ要求を発行し,他装置のキャッシュ
の該当ブロックのデータを無効化しなければならない。
【0016】ここで,例えばもしCPU1が同一領域3
01全体に新しく処理したデータを書き込んだ後,今度
はI/O装置9bにDMA転送を行う場合を考えると,
CPU1から領域301,すなわちCPUキャッシュ2
内の対応領域201の64Bブロックにライトする度に
パージ要求が発行されるため,CPU1が領域301全
体(すなわち領域201全体)に処理データをライトす
るまで発行されるパージ要求発行回数は,32768B
÷64B=512回となる。
【0017】このパージ要求は,通常キャッシュ管理用
のハードウェアからハード的に(プログラムを介さず
に)発行され,各キャッシュ保有装置からの終了応答が
通知されて初めて要求が終了する。また,CPU1の対
応ブロックの,シェアード状態からダーティ状態への変
化も,このパージ要求が終了して初めて行われるため,
このようなパージ要求発行の頻発は,CPU1の処理性
能を著しく低下させることになる。
【0018】本発明の目的は,上記問題点を鑑み,CP
Uの処理性能を低下させず,かつI/Oキャッシュを有
効に利用して高いDMA性能を得ることができるチャネ
ル装置制御方法を提供することにある。
【0019】
【課題を解決するための手段】本発明と従来技術との大
きな違いは,主に以下の点である。従来技術では,メモ
リアクセスがトリガとなってアドレスを比較し,キャッ
シュメモリの無効/有効を判定(有効/無効のフラグは
ハードウェアでセットする)し,キャッシュメモリの無
効化を行う。これに対し,本発明では,CPUからのプ
ログラムによる明示的ライト(特定のレジスタや変換テ
ーブル等のライト)をトリガとして,あらかじめプログ
ラムでセットされたフラグ等を比較してキャッシュメモ
リの無効/有効を判定し,キャッシュメモリの無効化を
行う。
【0020】
【発明の実施の形態】以下,図面を参照しつつ本発明の
実施の形態を説明する。 〔第一の実施の形態〕図1は,請求項1の発明に対応す
る第一の構成説明図である。図1において,1はCP
U,2はCPUキャッシュ,3はメモリ装置,4は共通
バス,5はチャネル装置,6はI/Oキャッシュ,7は
I/Oバス,8a,8bはI/O制御装置,9a,9b
はI/O装置を表す。
【0021】チャネル装置5内の502は,I/Oキャ
ッシュ6内の該当エントリをパージするためのパージア
ドレスおよびパージ指示を保持するパージコマンドレジ
スタ,503は,パージコマンドレジスタ502にCP
U1から直接ライトできるようにするためのレジスタ選
択手段である。
【0022】本発明の第一の実施の形態では,例えば図
1に示すように,CPU1と,メモリ装置3と,チャネ
ル装置5と,このチャネル装置5に接続または内蔵さ
れ,DMA転送時に動作するI/Oキャッシュ6とを持
つデータ処理システムにおいて,パージコマンドレジス
タ502にCPU1から直接ライトできるようにするた
めのレジスタ選択手段503を設けることにより,図1
3の従来技術においてチャネル装置5内に設けられてい
たパージ要求受信部501は設けず,パージコマンドレ
ジスタ502にCPU1から直接パージすべきパージア
ドレスおよびパージ指示をライトできるようにする。こ
れにより,I/Oキャッシュ6の無効化(パージ)を,
CPU1からチャネル装置5への明示的アクセスにより
行うようにしている。
【0023】CPU1は,DMA終了後,使用したメモ
リ領域に対応するページアドレスを,レジスタ選択手段
503により選択されたパージコマンドレジスタ502
に直接書き込み(明示的ライト),ハード的なパージコ
マンドの自動発行は行わない。
【0024】I/Oキャッシュ6は,パージアドレスレ
ジスタ502に設定されたページアドレスに該当するエ
ントリをすべてパージする。4KB/ページのシステム
では,32KBのDMAでは32KB÷4KB=8ペー
ジ分について,使用したページアドレスを設定すればよ
いので,8回のページアドレスライトで,使用したI/
Oキャッシュ6の該当エントリのパージが全て行われる
ことになる。従来例のようなハードウェアによる自動パ
ージ要求発行時の512回に比べると格段に少なく,C
PU1による明示的ライトのオーバーヘッドを差し引い
ても,CPU性能低下はほとんどない。
【0025】〔第二の実施の形態〕図2は,請求項2の
発明に対応する第二の構成説明図である。図2におい
て,図1と同一部分については同一符号を付してある。
10はI/O制御装置8からのDMAアドレスを,物理
アドレスに変換するための変換テーブルを表す。チャネ
ル装置5内504aは,変換テーブル10への特定方法
でのアクセスをトリガにして,I/Oキャッシュ6のエ
ントリに対応する物理アドレス情報およびパージ指示
を,パージコマンドレジスタ502を介してI/Oキャ
ッシュ6に伝える物理アドレス伝達手段である。
【0026】本発明の第二の実施の形態では,例えば図
2に示すように,CPU1と,メモリ装置3と,チャネ
ル装置5と,DMAアドレスを物理アドレスに変換する
ための,チャネル装置5に接続または内蔵される変換テ
ーブル10と,チャネル装置5に接続または内蔵され,
DMA転送時に動作するI/Oキャッシュ6とを持つデ
ータ処理システムにおいて,図14の従来技術ではチャ
ネル装置5内に設けられていたパージ要求受信部501
は設けず,CPU1から変換テーブル10内のパージす
べきアドレスに対応したエントリに対して,CPU1が
明示的アクセスを行うことにより,変換テーブル10か
ら読み出された物理ページアドレスが,物理アドレス伝
達手段504aにより,パージコマンドレジスタ502
にセットされるようにすることにより,I/Oキャッシ
ュ6の前記エントリに対応する部分をパージする。
【0027】〔第三の実施の形態〕図3は,請求項3の
発明に対応する第三の構成説明図である。図3におい
て,図2と同一部分については,同一符号を付してあ
る。505は変換テーブル10のエントリの特定ビット
が第一の論理値であるか否かを判定する判定部である。
504bは判定部505による判定結果が前記第一の論
理値であったとき,そのエントリに対する明示的ライト
をトリガにして,前記エントリに対応する物理アドレス
情報およびパージ指示を,パージコマンドレジスタ50
2を介してI/Oキャッシュ6に伝える物理アドレス伝
達手段である。
【0028】本発明の第三の実施の形態では,例えば図
3に示すように,CPU1と,メモリ装置3と,チャネ
ル装置5と,DMAアドレスを物理アドレスに変換する
ための,チャネル装置5に接続または内蔵される変換テ
ーブル10と,チャネル装置5に接続または内蔵され,
DMA転送時に動作するI/Oキャッシュ6とを持つデ
ータ処理システムにおいて,図14の従来技術ではチャ
ネル装置5内に設けられていたパージ要求受信部501
は設けず,変換テーブル10のエントリ内の特定領域が
第一の論理値であるか否かを判定する判定部505の判
定結果が,前記第一の論理値であった場合,そのエント
リに対する明示的ライトをトリガにして,前記エントリ
に対応する物理アドレス情報およびパージ指示をI/O
キャッシュ6に伝える物理アドレス伝達手段504bに
より,変換テーブル10から読み出された物理ページア
ドレスが,パージコマンドレジスタ502にセットされ
るようにすることにより,I/Oキャッシュ6の前記エ
ントリに対応する部分をパージする。
【0029】〔第四の実施の形態〕図4は,請求項4の
発明に対応する第四の構成説明図である。図4におい
て,図3と同一部分については同一符号を付してある。
506はCPU1からの変換テーブル10に対する明示
的ライトにおけるライトデータが第一の論理値のままと
なるデータであるか否かを判定する判定部である。50
4cは判定部506による判定結果が前記第一の論理値
のままとなるデータであったとき,そのエントリに対す
る明示的ライトをトリガにして,前記エントリに対応す
る物理アドレス情報およびパージ指示を,パージコマン
ドレジスタ502を介してI/Oキャッシュ6に伝える
物理アドレス伝達手段である。
【0030】本発明の第四の実施の形態では,例えば図
4に示すように,CPU1と,メモリ装置3と,チャネ
ル装置5と,DMAアドレスを物理アドレスに変換する
ための,チャネル装置5に接続または内蔵される変換テ
ーブル10と,チャネル装置5に接続または内蔵され,
DMA転送時に動作するI/Oキャッシュ6とを持つデ
ータ処理システムにおいて,図14の従来技術ではチャ
ネル装置5内に設けられていたパージ要求受信部501
は設けず,変換テーブル10のエントリ内の特定領域が
第一の論理値であるか否かを判定する判定部505の判
定結果が前記第一の論理値であった場合,かつCPU1
からの変換テーブル10に対する明示的ライトにおける
ライトデータが前記第一の論理値のままとなるデータで
あるか否かを判定する判定部506の判定結果が前記第
一の論理値のままとなるデータであった場合に,前記エ
ントリに対応する物理アドレス情報およびパージ指示を
I/Oキャッシュ6に伝える物理アドレス伝達手段50
4cにより,変換テーブル10から読み出された物理ペ
ージアドレスが,パージコマンドレジスタ502にセッ
トされるようにすることにより,I/Oキャッシュ6の
前記エントリに対応する部分をパージする。
【0031】〔第五の実施の形態〕図5は,請求項5の
発明に対応する第五の構成説明図である。図5におい
て,図3と同一部分については同一符号を付してある。
【0032】507はCPU1からの変換テーブル10
に対する明示的ライトにおけるライトデータが第一の論
理値を第二の論理値にするようなデータであるか否かを
判定する判定部である。504dは判定部507による
判定結果が前記第一の論理値を第二の論理値にするよう
なデータであった場合に,そのエントリに対する明示的
ライトをトリガにして,前記エントリに対応する物理ア
ドレス情報およびパージ指示を,パージコマンドレジス
タ502を介してI/Oキャッシュ6に伝える物理アド
レス伝達手段である。
【0033】本発明の第五の実施の形態では,例えば図
5に示すように,CPU1と,メモリ装置3と,チャネ
ル装置5と,DMAアドレスを物理アドレスに変換する
ための,チャネル装置5に接続または内蔵される変換テ
ーブル10と,チャネル装置5に接続または内蔵され,
DMA転送時に動作するI/Oキャッシュ6とを持つデ
ータ処理システムにおいて,図14の従来技術ではチャ
ネル装置5内に設けられていたパージ要求受信部501
は設けず,変換テーブル10のエントリ内の特定領域が
第一の論理値であるか否かを判定する判定部505の判
定結果が前記第一の論理値であった場合,かつCPU1
からの変換テーブル10に対する明示的ライトにおける
ライトデータが前記第一の論理値を第二の論理値にする
データであるか否かを判定する判定部507の判定結果
が前記第二の論理値にするデータであった場合に,前記
エントリに対応する物理アドレス情報およびパージ指示
をI/Oキャッシュ6に伝える物理アドレス伝達手段5
04dにより,変換テーブル10から読み出された物理
ページアドレスが,パージコマンドレジスタ502にセ
ットされるようにすることにより,I/Oキャッシュ6
の前記エントリに対応する部分をパージする。
【0034】〔第六の実施の形態〕図6は,請求項6の
発明に対応する第六の構成説明図である。図6におい
て,図3と同一部分については同一符号を付してある。
504eは変換テーブル10への特定方法でのアクセス
をトリガにして,前記エントリに対応する論理アドレス
情報およびパージ指示を,パージコマンドレジスタ50
2を介してI/Oキャッシュ6に伝える論理アドレス伝
達手段である。
【0035】本発明の第六の実施の形態では,例えば図
6に示すように,CPU1と,メモリ装置3と,チャネ
ル装置5と,DMAアドレスを物理アドレスに変換する
ための,チャネル装置5に接続または内蔵される変換テ
ーブル10と,チャネル装置5に接続または内蔵され,
DMA転送時に動作するI/Oキャッシュ6とを持つデ
ータ処理システムにおいて,図14の従来技術ではチャ
ネル装置5内に設けられていたパージ要求受信部501
は設けず,変換テーブル10のエントリ内の特定領域が
第一の論理値であるか否かを判定する判定部505の判
定結果が前記第一の論理値であった場合,そのエントリ
に対する明示的ライトをトリガにして,前記エントリに
対応する論理アドレス情報およびパージ指示をI/Oキ
ャッシュ6に伝える論理アドレス伝達手段504eによ
り,変換テーブル10から読み出された論理ページアド
レスが,パージコマンドレジスタ502にセットされる
ようにすることにより,I/Oキャッシュ6の前記エン
トリに対応する部分をパージする。
【0036】〔第七の実施の形態〕図7は,請求項7の
発明に対応する第七の構成説明図である。図7におい
て,図4と同一部分については同一符号を付してある。
504gは,判定部506による判定結果が前記第一の
論理値のままとなるデータであった場合に,そのエント
リに対する明示的ライトをトリガにして,前記エントリ
に対応する論理アドレス情報およびパージ指示を,パー
ジコマンドレジスタ502を介してI/Oキャッシュ6
に伝える論理アドレス伝達手段である。
【0037】本発明の第七の実施の形態では,例えば図
7に示すように,CPU1と,メモリ装置3と,チャネ
ル装置5と,DMAアドレスを物理アドレスに変換する
ための,チャネル装置5に接続または内蔵される変換テ
ーブル10と,チャネル装置5に接続または内蔵され,
DMA転送時に動作するI/Oキャッシュ6とを持つデ
ータ処理システムにおいて,図14の従来技術ではチャ
ネル装置5内に設けられていたパージ要求受信部501
は設けず,変換テーブル10のエントリ内の特定領域が
第一の論理値であるか否かを判定する判定部505の判
定結果が前記第一の論理値であった場合,かつCPU1
からの変換テーブル10に対する明示的ライトにおける
ライトデータが前記第一の論理値のままとなるデータで
あるか否かを判定する判定部506の判定結果が前記第
一の論理値のままとなるデータであった場合に,前記エ
ントリに対応する論理アドレス情報およびパージ指示を
I/Oキャッシュ6に伝える論理アドレス伝達手段50
4gにより,変換テーブル10から読み出された論理ペ
ージアドレスが,パージコマンドレジスタ502にセッ
トされるようにすることにより,I/Oキャッシュ6の
前記エントリに対応する部分をパージする。
【0038】〔第八の実施の形態〕図8は,請求項8の
発明に対応する第八の構成説明図である。図8におい
て,図5と同一部分については同一符号を付してある。
504hは判定部507による判定結果が前記第一の論
理値を第二の論理値にするようなデータであった場合
に,そのエントリに対する明示的ライトをトリガにし
て,前記エントリに対応する論理アドレス情報およびパ
ージ指示を,パージコマンドレジスタ502を介してI
/Oキャッシュ6に伝える論理アドレス伝達手段であ
る。
【0039】本発明の第八の実施の形態では,例えば図
8に示すように,CPU1と,メモリ装置3と,チャネ
ル装置5と,DMAアドレスを物理アドレスに変換する
ための,チャネル装置5に接続または内蔵される変換テ
ーブル10と,チャネル装置5に接続または内蔵され,
DMA転送時に動作するI/Oキャッシュ6とを持つデ
ータ処理システムにおいて,図14の従来技術ではチャ
ネル装置5内に設けられていたパージ要求受信部501
は設けず,変換テーブル10のエントリ内の特定領域が
第一の論理値であるか否かを判定する判定部505の判
定結果が前記第一の論理値であった場合,かつCPU1
からの変換テーブル10に対する明示的ライトにおける
ライトデータが前記第一の論理値を第二の論理値にする
データであるか否かを判定する判定部507の判定結果
が前記第二の論理値にするデータであった場合に,前記
エントリに対応する論理アドレス情報およびパージ指示
をI/Oキャッシュ6に伝える論理アドレス伝達手段5
04hにより,変換テーブル10から読み出された物理
ページアドレスが,パージコマンドレジスタ502にセ
ットされるようにすることにより,I/Oキャッシュ6
の前記エントリに対応する部分をパージする。
【0040】
【実施例】図9に本発明の第一の実施例を示す。図9の
チャネル装置5において,50は変換テーブル制御部,
51は共通バス制御部,52はキャッシュバス制御部を
表す。また,変換テーブル10において,1001は変
換テーブル10内のエントリフォーマットを表す。エン
トリ内には,Vビット(バリッドビット),CO(キャ
ッシュ・オン・ビット)ビット,および物理アドレスの
一部(物理ページアドレス部)等が格納される。
【0041】61はチャネル装置5とI/Oキャッシュ
6とを接続するキャッシュバスを表す。変換テーブル制
御部50におけるFF1,FF2,FF3はフリップフ
ロップ,508はマージ回路を表す。
【0042】チャネル装置5の共通バス制御部51は,
共通バス4から変換テーブルアクセスのコマンドを受信
し,受信した情報を論理アドレスとライトデータ(=物
理アドレス他)とに分けて変換テーブル制御部50へ送
出する。
【0043】変換テーブル制御部50は,チャネル装置
5に接続されている変換テーブル10へアドレスを送出
し,ライト動作に先立って,まず変換テーブル10にリ
ードアクセスを行う。変換テーブル制御部50は,変換
テーブル10から元のデータをリードする。
【0044】ここで,変換テーブル10におけるエント
リフォーマット1001のVビットは,エントリの有効
を示すビット(バリッドビット)であり,COビット
は,I/Oキャッシュ6を使用することを示すビット
(キャッシュ・オン・ビット)である。また,物理アド
レスの一部(物理ページアドレス部)が格納されてい
る。
【0045】変換テーブル10から読み出された前記物
理アドレスの一部(物理ページアドレス部)と論理アド
レスのページ内アドレス部は,マージ回路508により
マージされて,物理アドレスとしてキャッシュバス制御
部52へ送出される。
【0046】変換テーブル制御部50内の判定部505
は,データリード後エントリデータをチェックし,エン
トリが有効かつI/Oキャッシュ6を使用する場合,す
なわちVビット,COビットが1の場合にのみ変換テー
ブル10へのデータのライトに同期して,キャッシュバ
ス制御部52へI/Oキャッシュ6のパージリクエスト
を送出する。
【0047】このときの変換テーブル10へのデータラ
イトにおいて物理アドレスは一部分が格納される。キャ
ッシュバス制御部52は,変換テーブル制御部50から
のI/Oキャッシュ6のパージリクエストを受信する
と,キャッシュバス制御部52内でパージリクエストか
ら生成したコマンド情報と変換テーブル制御部50から
の物理アドレスとをマージしてI/Oキャッシュ6のパ
ージコマンドを生成し,キャッシュバス61へI/Oキ
ャッシュ6のパージコマンドを送出する。
【0048】図10に本発明の第二の実施例を示す。図
10の実施例において,図9と同一部分については,同
一符号を付してある。506は,CPU1からの明示的
ライトデータの判定部を表す。
【0049】チャネル装置5の共通バス制御部51は,
共通バス4から変換テーブルアクセスのコマンドを受信
し,受信した情報を論理アドレスとライトデータ(=物
理アドレス他)とに分けて変換テーブル制御部50へ送
出する。
【0050】変換テーブル制御部50は,チャネル装置
5に接続されている変換テーブル10へアドレスを送出
し,ライト動作に先立って,まず変換テーブル10にリ
ードアクセスを行う。変換テーブル制御部50は,変換
テーブル10から元のデータをリードする。
【0051】ここで,エントリフォーマット1001の
Vビットは,エントリの有効を示すビット(バリッドビ
ット)であり,COビットは,I/Oキャッシュを使用
することを示すビット(キャッシュ・オン・ビット)で
ある。また,物理アドレスの一部(物理ページアドレス
部)が格納されている。
【0052】変換テーブル10から読み出された前記物
理アドレスの一部(物理ページアドレス部)と論理アド
レスのページ内アドレス部は,マージ回路508により
マージされて,物理アドレスとしてキャッシュバス制御
部52へ送出される。
【0053】変換テーブル制御部50内の判定部505
は,データリード後エントリデータをチェックし,エン
トリが有効かつI/Oキャッシュ6を使用する場合,す
なわちVビット,COビットが1の場合,判定部506
にその判定結果を伝える。判定部506は,前記判定結
果を受け,CPU1からの同一エントリに対する明示的
ライトのライトデータにおけるVビットおよびCOビッ
トも同一の値,すなわちいずれも1となっているか否か
を判定し,いずれも1となっていた場合には,変換テー
ブル10へのデータのライトに同期して,キャッシュバ
ス制御部52へI/Oキャッシュ6のパージリクエスト
を送出する。
【0054】図11に本発明の第三の実施例を示す。図
11の実施例において,図9と同一部分については,同
一符号を付してある。507は,CPU1からの明示的
ライトデータの判定部を表す。
【0055】チャネル装置5の共通バス制御部51は,
共通バス4から変換テーブルアクセスのコマンドを受信
し,受信した情報を論理アドレスとライトデータ(=物
理アドレス他)とに分けて変換テーブル制御部50へ送
出する。
【0056】変換テーブル制御部50は,チャネル装置
5に接続されている変換テーブル10へアドレスを送出
し,ライト動作に先立って,まず変換テーブル10にリ
ードアクセスを行う。変換テーブル制御部50は,変換
テーブル10から元のデータをリードする。
【0057】ここで,エントリフォーマット1001の
Vビットは,エントリの有効を示すビット(バリッドビ
ット)であり,COビットは,I/Oキャッシュ6を使
用することを示すビット(キャッシュ・オン・ビット)
である。また,物理アドレスの一部(物理ページアドレ
ス部)が格納されている。
【0058】変換テーブル10から読み出された前記物
理アドレスの一部(物理ページアドレス部)と論理アド
レスのページ内アドレス部は,マージ回路508により
マージされて,物理アドレスとしてキャッシュバス制御
部52へ送出される。
【0059】変換テーブル制御部50内の判定部505
は,データリード後エントリデータをチェックし,エン
トリが有効かつI/Oキャッシュ6を使用する場合,す
なわちVビット,COビットが1の場合,判定部507
にその判定結果を伝える。判定部507は,前記判定結
果を受け,CPU1からの同一エントリに対する明示的
ライトのライトデータにおけるVビットおよびCOビッ
トが異なる値,すなわちいずれかが0となっているか否
かを判定し,いずれかが0となっていた場合には,変換
テーブル10へのデータのライトに同期して,キャッシ
ュバス制御部52へI/Oキャッシュ6のパージリクエ
ストを送出する。
【0060】図12に本発明の第四の実施例を示す。図
12において,図9と同一部分については,同一符号を
付してある。チャネル装置5の共通バス制御部51は,
共通バス4から変換テーブルアクセスのコマンドを受信
し,受信した情報を論理アドレスとライトデータ(=物
理アドレス他)とに分けて変換テーブル制御部50へ送
出する。
【0061】変換テーブル制御部50は,チャネル装置
5に接続されている変換テーブル10へアドレスを送出
し,ライト動作に先立って,まず変換テーブル10にリ
ードアクセスを行う。変換テーブル制御部50は,変換
テーブル10から元のデータをリードする。
【0062】ここで,エントリフォーマット1001の
Vビットは,エントリの有効を示すビット(バリッドビ
ット)であり,COビットは,I/Oキャッシュ6を使
用することを示すビット(キャッシュ・オン・ビット)
である。また,物理アドレスの一部(物理ページアドレ
ス部)が格納されている。
【0063】変換テーブル制御部50内の判定部505
は,データリード後エントリデータをチェックし,エン
トリが有効かつI/Oキャッシュ6を使用する場合,す
なわちVビット,COビットが1の場合にのみ変換テー
ブル10へのデータのライトに同期して,キャッシュバ
ス制御部52へI/Oキャッシュ6のパージリクエスト
を送出する。
【0064】このときの変換テーブル10へのデータラ
イトにおいて物理アドレスは一部分が格納される。キャ
ッシュバス制御部52は,変換テーブル制御部50から
のI/Oキャッシュ6のパージリクエストを受信する
と,キャッシュバス制御部52内でパージリクエストか
ら生成したコマンド情報と共通バス制御部51からの論
理アドレスとをマージしてI/Oキャッシュ6のパージ
コマンドを生成し,キャッシュバス61へI/Oキャッ
シュ6のパージコマンドを送出する。この場合,I/O
キャッシュ6は論理アドレスによりパージされる。
【0065】なお,第四の実施例においても,第二の実
施例のように判定部506を設けて,CPU1からの同
一エントリに対する明示的ライトのライトデータにおけ
るVビットおよびCOビットも同一の値,すなわちいず
れも1となっているか否かを判定し,いずれも1となっ
ていた場合は,変換テーブル10へのデータのライトに
同期して,キャッシュバス制御部52へI/Oキャッシ
ュ6のパージリクエストを送出するように構成すること
もできる。
【0066】また,第三の実施例のように判定部507
を設けて,CPU1からの同一エントリに対する明示的
ライトのライトデータにおけるVビットおよびCOビッ
トが異なる値,すなわちいずれかが0となっているか否
かを判定し,いずれかが0となっていた場合には,変換
テーブル10へのデータのライトに同期して,キャッシ
ュバス制御部52へI/Oキャッシュ6のパージリクエ
ストを送出するように構成することもできる。
【0067】
【発明の効果】以上説明したように,本発明によれば,
I/Oキャッシュのパージのためには,チャネル装置に
対しページ単位のCPUの明示的アクセスを行えばよい
ので,従来技術のようにCPUからのメモリライトに伴
うキャッシュハードウェアからのパージ要求発行の頻発
がないため,CPUの処理性能を低下させず,かつI/
Oキャッシュを有効に利用した高いDMA性能を有する
チャネル装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一の構成説明図である。
【図2】本発明の第二の構成説明図である。
【図3】本発明の第三の構成説明図である。
【図4】本発明の第四の構成説明図である。
【図5】本発明の第五の構成説明図である。
【図6】本発明の第六の構成説明図である。
【図7】本発明の第七の構成説明図である。
【図8】本発明の第八の構成説明図である。
【図9】本発明の第一の実施例を示す図である。
【図10】本発明の第二の実施例を示す図である。
【図11】本発明の第三の実施例を示す図である。
【図12】本発明の第四の実施例を示す図である。
【図13】本発明の従来技術の一例を示す図である。
【図14】本発明の従来技術の他の一例を示す図であ
る。
【符号の説明】
1 CPU 2 キャッシュメモリ(CPUキャッシュ) 3 メモリ装置 4 共通バス 5 チャネル装置 6 入出力用キャッシュメモリ(I/Oキャッシュ) 7 入出力用バス(I/Oバス) 8a,8b 入出力制御装置(I/O制御装置) 9a,9b 入出力装置(I/O装置) 10 変換テーブル 502 パージコマンドレジスタ 503 レジスタ選択手段 504a〜504d 物理アドレス伝達手段 504e〜504h 論理アドレス伝達手段 505,506,507 判定部

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 CPUと,メモリ装置と,チャネル装置
    と,前記チャネル装置に接続または内蔵され,DMA転
    送時に動作するキャッシュメモリとを持つデータ処理シ
    ステムにおけるチャネル装置制御方法において,前記キ
    ャッシュメモリの無効化を,前記CPUから前記チャネ
    ル装置への特定レジスタへの明示的ライトにより行うこ
    とを特徴とするチャネル装置制御方法。
  2. 【請求項2】 CPUと,メモリ装置と,チャネル装置
    と,前記チャネル装置に接続または内蔵され,論理アド
    レスで送出されてくるDMAアドレスを物理アドレスに
    変換するための変換テーブルと,前記チャネル装置に接
    続または内蔵され,DMA転送時に動作するキャッシュ
    メモリとを持つデータ処理システムにおけるチャネル装
    置制御方法において,前記変換テーブルへの特定方法で
    のアクセスをトリガにして,前記キャッシュメモリのエ
    ントリに対応する物理アドレス情報およびパージ指示を
    前記キャッシュメモリに伝える手段を前記チャネル装置
    内に設け,この手段を用いることにより,前記キャッシ
    ュメモリの前記エントリに対応する部分をパージするこ
    とを特徴とするチャネル装置制御方法。
  3. 【請求項3】 CPUと,メモリ装置と,チャネル装置
    と,前記チャネル装置に接続または内蔵され,論理アド
    レスで送出されてくるDMAアドレスを物理アドレスに
    変換するための変換テーブルと,前記チャネル装置に接
    続または内蔵され,DMA転送時に動作するキャッシュ
    メモリとを持つデータ処理システムにおけるチャネル装
    置制御方法において,前記変換テーブルのエントリ内の
    特定領域が第一の論理値である場合に,そのエントリに
    対する明示的ライトをトリガにして,前記エントリに対
    応する物理アドレス情報およびパージ指示を前記キャッ
    シュメモリに伝える手段を前記チャネル装置内に設け,
    この手段を用いることにより,前記キャッシュメモリの
    前記エントリに対応する部分をパージすることを特徴と
    するチャネル装置制御方法。
  4. 【請求項4】 CPUと,メモリ装置と,チャネル装置
    と,前記チャネル装置に接続または内蔵され,論理アド
    レスで送出されてくるDMAアドレスを物理アドレスに
    変換するための変換テーブルと,前記チャネル装置に接
    続または内蔵され,DMA転送時に動作するキャッシュ
    メモリとを持つデータ処理システムにおけるチャネル装
    置制御方法において,前記変換テーブルのエントリ内の
    特定領域が第一の論理値である場合に,そのエントリに
    対して,そのエントリ内の前記特定領域を前記第一の論
    理値のままにするようなデータを明示的ライトすること
    をトリガにして,前記エントリに対応する物理アドレス
    情報およびパージ指示を前記キャッシュメモリに伝える
    手段を前記チャネル装置内に設け,この手段を用いるこ
    とにより,前記キャッシュメモリの前記エントリに対応
    する部分をパージすることを特徴とするチャネル装置制
    御方法。
  5. 【請求項5】 CPUと,メモリ装置と,チャネル装置
    と,前記チャネル装置に接続または内蔵され,論理アド
    レスで送出されてくるDMAアドレスを物理アドレスに
    変換するための変換テーブルと,前記チャネル装置に接
    続または内蔵され,DMA転送時に動作するキャッシュ
    メモリとを持つデータ処理システムにおけるチャネル装
    置制御方法において,前記変換テーブルのエントリ内の
    特定領域が第一の論理値である場合に,そのエントリに
    対して,そのエントリ内の前記特定領域を前記第二の論
    理値にするようなデータを明示的ライトすることをトリ
    ガにして,前記エントリに対応する物理アドレス情報お
    よびパージ指示を前記キャッシュメモリに伝える手段を
    前記チャネル装置内に設け,この手段を用いることによ
    り,前記キャッシュメモリの前記エントリに対応する部
    分をパージすることを特徴とするチャネル装置制御方
    法。
  6. 【請求項6】 CPUと,メモリ装置と,チャネル装置
    と,前記チャネル装置に接続または内蔵され,論理アド
    レスで送出されてくるDMAアドレスを物理アドレスに
    変換するための変換テーブルと,前記チャネル装置に接
    続または内蔵され,DMA転送時に動作するキャッシュ
    メモリとを持つデータ処理システムにおけるチャネル装
    置制御方法において,前記変換テーブルのエントリ内の
    特定領域が第一の論理値である場合に,そのエントリに
    対する明示的ライトをトリガにして,前記エントリに対
    応する論理アドレス情報およびパージ指示を前記キャッ
    シュメモリに伝える手段を前記チャネル装置内に設け,
    この手段を用いることにより,前記キャッシュメモリの
    前記エントリに対応する部分をパージすることを特徴と
    するチャネル装置制御方法。
  7. 【請求項7】 CPUと,メモリ装置と,チャネル装置
    と,前記チャネル装置に接続または内蔵され,論理アド
    レスで送出されてくるDMAアドレスを物理アドレスに
    変換するための変換テーブルと,前記チャネル装置に接
    続または内蔵され,DMA転送時に動作するキャッシュ
    メモリとを持つデータ処理システムにおけるチャネル装
    置制御方法において,前記変換テーブルのエントリ内の
    特定領域が第一の論理値である場合に,そのエントリに
    対して,そのエントリ内の前記特定領域を前記第一の論
    理値のままにするようなデータを明示的ライトすること
    をトリガにして,前記エントリに対応する論理アドレス
    情報およびパージ指示を前記キャッシュメモリに伝える
    手段を前記チャネル装置内に設け,この手段を用いるこ
    とにより,前記キャッシュメモリの前記エントリに対応
    する部分をパージすることを特徴とするチャネル装置制
    御方法。
  8. 【請求項8】 CPUと,メモリ装置と,チャネル装置
    と,前記チャネル装置に接続または内蔵され,論理アド
    レスで送出されてくるDMAアドレスを物理アドレスに
    変換するための変換テーブルと,前記チャネル装置に接
    続または内蔵され,DMA転送時に動作するキャッシュ
    メモリとを持つデータ処理システムにおけるチャネル装
    置制御方法において,前記変換テーブルのエントリ内の
    特定領域が第一の論理値である場合に,そのエントリに
    対して,そのエントリ内の前記特定領域を前記第二の論
    理値にするようなデータを明示的ライトすることをトリ
    ガにして,前記エントリに対応する論理アドレス情報お
    よびパージ指示を前記キャッシュメモリに伝える手段を
    前記チャネル装置内に設け,この手段を用いることによ
    り,前記キャッシュメモリの前記エントリに対応する部
    分をパージすることを特徴とするチャネル装置制御方
    法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000082012A (ja) * 1998-06-29 2000-03-21 Hewlett Packard Co <Hp> デ―タ整合性を保証する方法
JP2023142458A (ja) * 2022-03-25 2023-10-05 株式会社日立製作所 制御装置及び制御システム

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000082012A (ja) * 1998-06-29 2000-03-21 Hewlett Packard Co <Hp> デ―タ整合性を保証する方法
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