JPH0693230B2 - Buffer storage way control circuit - Google Patents

Buffer storage way control circuit

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JPH0693230B2
JPH0693230B2 JP62154015A JP15401587A JPH0693230B2 JP H0693230 B2 JPH0693230 B2 JP H0693230B2 JP 62154015 A JP62154015 A JP 62154015A JP 15401587 A JP15401587 A JP 15401587A JP H0693230 B2 JPH0693230 B2 JP H0693230B2
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buffer storage
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control circuit
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昭宏 丸尾
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Fujitsu Ltd
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  • Memory System Of A Hierarchy Structure (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 (1) 記憶装置の一部の写しを格納しているバッファ
ストレージ(BS)を備えたデータ処理装置において、タ
グ部の検索で一致信号を得た場合の検索結果をエンコー
ドした値を、その一部に格納するバッファストレージ
(BS)アドレスレジスタを設けることにより、該バッフ
ァストレージ(BS)のアドレス方向にウエイデータを持
たせるようにしたものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Outline] (1) In a data processing device equipped with a buffer storage (BS) storing a copy of a part of a storage device, when a match signal is obtained by a search of a tag part By providing a buffer storage (BS) address register for storing a value obtained by encoding the search result in a part thereof, way data is provided in the address direction of the buffer storage (BS).

(2) (1)項のバッファストレージウエイ制御回路
において、LRUが最新を示しているウエイのアドレス
を、タグ部の検索と同時に予測して読み出し、上記バ
ッファストレージ(BS)アドレスレジスタの一部に設定
する手段を設けることにより、該LRUが示す最新のウエ
イのデータを先行して読み出し、該LRUが示す最新のウ
エイのアドレスをとタグ部の検索結果とが一致した時に
は、該先行読み出しウエイのデータを使用するようにし
たものである。
(2) In the buffer storage way control circuit of the item (1), the address of the way whose LRU is the latest is predicted and read at the same time as the search of the tag part, and is read as a part of the buffer storage (BS) address register. By providing a means for setting, the data of the latest way indicated by the LRU is read in advance, and when the address of the latest way indicated by the LRU and the search result of the tag unit match, the preceding read way It is designed to use data.

〔産業上の利用分野〕[Industrial application field]

本発明は、記憶装置の一部の写しを格納しているバッフ
ァストレージを備えたデータ処理装置におけるバッファ
ストレージウエイ制御回路に関する。
The present invention relates to a buffer storage way control circuit in a data processing device having a buffer storage storing a copy of a part of a storage device.

最近の半導体技術の著しい進歩に伴って、主記憶装置
(MS)は大容量化の方向に進んでおり、中央処理装置
(CPU)等の制御装置は、高速化されていて、その速度
差が開く動向にあり、この速度差を吸収する方策とし
て、例えば、比較的に大容量で、中速度のグローバルバ
ッファストレージ(GBS)と,高速ではあるが小容量の
ローカルバッファストレージ(LBS)とを備えた、所謂
2階層のキャッシュメモリ方式を採ることが多くなって
いる。
With the recent remarkable progress in semiconductor technology, main memory devices (MS) have been increasing in capacity, and control devices such as central processing units (CPU) have become faster and the speed difference between them has increased. There is a tendency to open, and as a measure to absorb this speed difference, for example, a relatively large capacity, medium speed global buffer storage (GBS) and a high speed but small capacity local buffer storage (LBS) are provided. In addition, a so-called two-level cache memory system is often adopted.

一方、中型クラスの計算機システムにおいては、高速化
と共に、その経済性指向から、システム全体に対する小
型化の要求が強く、上記2階層のキャッシュメモリ方式
を採っている場合の、グローバルバッファストレージ
(GBS)等においては、その小型化が必須条件となる。
On the other hand, in medium-sized computer systems, there is a strong demand for downsizing of the entire system due to its economic efficiency and high speed, and the global buffer storage (GBS) when the above two-tier cache memory system is adopted. In such cases, downsizing is an essential condition.

然して、キャッシュメモリのタグ部は、比較的小容量で
済むのに比較して、データ部は、前述のように大容量と
なる為、そのデータ部の小型化が必要とされる。
However, since the tag portion of the cache memory has a relatively small capacity, the data portion has a large capacity as described above, and therefore the data portion must be downsized.

〔従来の技術と発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by conventional technology and invention]

第3図は従来のバッファストレージウエイ制御方式を説
明する図であり、(a)は全体の構成例を示し、(b)
は動作タイムチヤートを示しており、第4図は、本発明
のバッファストレージウエイ制御回路の位置付を示した
図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining a conventional buffer storage way control method, (a) shows an example of the entire configuration, and (b).
Shows the operation time chart, and FIG. 4 is a diagram showing the position of the buffer storage way control circuit of the present invention.

前述のように、高速のデータ処理装置においては、第4
図に示したように、主記憶装置(MS)と、中央処理装置
(CPU)との中間に、バッファストレージウエイ制御回
路を備えており、該バッファストレージウエイ制御回路
では、主記憶装置(MS)の写しを高速で、小容量のメモ
リ、即ち、バッファストレージ(以下、BSと云う)に格
納しておき、主記憶装置(MS)に対する見掛け上のアク
セスタイムの向上を図る、所謂キャッシュメモリ方式を
採り入れることは良く行われている技術である。
As described above, in the high-speed data processing device, the fourth
As shown in the figure, a buffer storage way control circuit is provided between the main storage device (MS) and the central processing unit (CPU). In the buffer storage way control circuit, the main storage device (MS) A so-called cache memory method that aims to improve the apparent access time to the main storage device (MS) by storing a copy of the data in a high-speed, small-capacity memory, that is, a buffer storage (hereinafter referred to as BS). Adopting is a common technique.

該バッファストレージウエイ制御回路は、上記第4図,
及び、第3図(a)に示されている構成をとる。
The buffer storage way control circuit is shown in FIG.
Also, the configuration shown in FIG.

通常、該BSは、その効果を向上させる為に、本図に示す
ように、複数個のBSウエイ(0〜n)1からなり、同時
に該複数個のBSウエイ(0〜n)1の読み出しを行う。
Normally, the BS is composed of a plurality of BS ways (0 to n) 1 as shown in the figure in order to improve its effect, and simultaneously reads out the plurality of BS ways (0 to n) 1. I do.

又、同時に、各ウエイに対応したタグ部(0〜n)2を
検索して、どのウエイに、主記憶装置(MS)の、該アク
セス対象ブロックの写しがあるかを、比較器(0〜n)
21で調べ、その比較器(0〜n)21の一致信号によっ
て、上記各BSウエイ(0〜n)1からのデータを選択回
路11で選択して読み出していた。{(b)図のタイムチ
ヤート参照} 上記の中央処理装置(CPU)からのアクセス要求がバッ
ファストレージ(BS)1にあるか、主記憶装置(MS)に
あるかの選択処理は、第4図に示されているように、タ
グ部2に登録されている主記憶装置(MS)アドレス(上
位)の値と、中央処理装置(CPU)が要求している主記
憶装置(MS)アドレス(上位)との比較により行われ
る。該比較処理で、一致(ヒット)したウエイがある
と、それに対応したバッファストレージ(BS)1のデー
タが選択回路11で選択され、第4図に示した中央処理装
置(CPU)に送出される。上記の比較処理で、もし、一
致するウエイが見つからないと、第4図に示した主記憶
装置(MS)のデータが選択され、中央処理装置(CPU)
に送出されると同時に、該バッファストレージ(BS)1
には、該主記憶装置(MS)のデータが、タグ部2には、
該主記憶装置(MS)アクセス(上位)が登録される。こ
のとき、どのウエイに格納されるかは、公知の「LRU」
の制御による。このように、「タグ部の比較一致信号」
は、どれか一つのウエイが一致するか、もしくは、どの
ウエイも一致しないかである。
At the same time, the tag section (0 to n) 2 corresponding to each way is searched to determine which way the copy of the access target block of the main storage device (MS) is in the comparator (0 to n). n)
In step 21, the coincidence signal of the comparator (0 to n) 21 is used to select and read the data from each of the BS ways (0 to n) 1 by the selection circuit 11. {Refer to the time chart of FIG. 4 (b)} The selection processing as to whether the access request from the central processing unit (CPU) is in the buffer storage (BS) 1 or the main storage (MS) is shown in FIG. As shown in, the value of the main memory (MS) address (upper) registered in the tag unit 2 and the main memory (MS) address (higher) requested by the central processing unit (CPU) ) And the comparison. In the comparison process, if there is a way that matches (hits), the corresponding data in the buffer storage (BS) 1 is selected by the selection circuit 11 and sent to the central processing unit (CPU) shown in FIG. . In the above comparison process, if no matching way is found, the data in the main memory (MS) shown in FIG. 4 is selected and the central processing unit (CPU) is selected.
The buffer storage (BS) 1
Is the data of the main memory (MS), and the tag unit 2 is
The main memory (MS) access (upper level) is registered. At this time, the way to store in which way is the well-known "LRU".
Of control. In this way, "comparison and coincidence signal of tag part"
Is either one way or no way.

このように、従来方式は、第4図に示されているよう
に、主記憶装置(MS)アドレス(下位)を、そのまま、
バッファストレージ(BS)アドレスとして使用してお
り、タグ部2での上記比較処理とは無関係に、全ウエイ
のバッファストレージ(BS)データを同時に読み出す必
要がある。
Thus, in the conventional method, as shown in FIG. 4, the main memory (MS) address (lower) is used as it is.
It is used as a buffer storage (BS) address, and it is necessary to read the buffer storage (BS) data of all the ways at the same time regardless of the comparison processing in the tag unit 2.

その為、該BSのウエイ(0〜n)1のウエイの数だけ、
別々のメモリ素子が必要となり、部品点数の増大を招
き、該BSを備えた中型クラスの計算機システムの小型化
を妨げる要因となる問題があった。
Therefore, the number of ways (0 to n) 1 of the BS,
There is a problem in that separate memory elements are required, the number of parts is increased, and this becomes a factor that hinders the downsizing of a medium-sized computer system including the BS.

本発明は上記従来の欠点に鑑み、複数個のウエイからな
るバッファストレージ(BS)を備えた計算機システムに
おいて、比較的大容量となるバッファストレージ(BS)
の各ウエイのデータをアドレス方向に格納することで、
該バッファストレージ(BS)を構成するメモリ素子の数
を少なくして、バッファストレージ(BS)の小型化を図
り、且つ、上記ウエイデータを、上記バッファストレー
ジ(BS)のアドレス方向に格納することで生起するアク
セスタイムの増加を改善することを目的とするものであ
る。
In view of the above conventional drawbacks, the present invention provides a buffer storage (BS) having a relatively large capacity in a computer system including a buffer storage (BS) including a plurality of ways.
By storing the data of each way in the address direction,
By reducing the number of memory elements constituting the buffer storage (BS) to reduce the size of the buffer storage (BS), and storing the way data in the address direction of the buffer storage (BS). The purpose is to improve the increase in access time that occurs.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

第1図は、本発明バッファストレージウエイ制御方式の
構成例を示した図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a buffer storage way control system of the present invention.

本発明においては、 主記憶装置(MS)と、中央処理装置(CPU)との間に主
記憶装置(MS)の一部の移しを複数のウエイに格納して
いるバッファストレージ(1)と、該バッファストレー
ジ(1)の複数個のウエイを選択するタグ部(2)とを
備えたデータ処理装置において、 該バッファストレージ(1)の複数のウエイを、上記バ
ッファストレージ(1)のアドレス方向に設ける構成と
し、 上記タグ部(2)に登録されている上記主記憶装置(M
S)のアドレス(上位)と、上記中央処理装置(CPU)か
らのアクセスアドレス(上位)との比較で、一致信号が
得られた場合の比較結果のエンコード信号()を、上
記バッファストレージ(1)の上記アドレス方向に設け
られたウエイを選択して読み出すアドレスの一部に用い
るように構成する。
In the present invention, a buffer storage (1) storing a part of the main storage (MS) in a plurality of ways between the main storage (MS) and the central processing unit (CPU), In a data processing device comprising a tag unit (2) for selecting a plurality of ways of the buffer storage (1), a plurality of ways of the buffer storage (1) are arranged in an address direction of the buffer storage (1). The main storage device (M) registered in the tag unit (2) is provided.
The address (upper) of S) and the access address (upper) from the central processing unit (CPU) are compared, and the encoded signal () of the comparison result when the coincidence signal is obtained is stored in the buffer storage (1). ), The way provided in the above address direction is selected and used as a part of the read address.

上記タグ部2の比較結果のエンコード信号を、上記バ
ッファストレージ(BS)1のウエイを読み出すアドレス
の一部に用いる方式において、 LRU28の値からヒットウエイのアドレスを予測して保
持するレジスタ25と、 タグ部2での検索結果と,上記ヒットウエイ予測結果と
を比較する手段26とを設け、 上記の比較回路が一致した場合には、上記予測したウエ
イアドレスをバッファストレージ(BS)1のウエイを
読み出すアドレスの一部に用いて、該バッファストレー
ジ(BS)1の上記アドレス方向に設けられたウエイを選
択して読み出し、 上記の比較結果が一致しない場合には、上記タグ部2の
比較結果のエンコード信号を、上記バッファストレー
ジ(BS)1のウエイを読み出すアドレスの一部に用いる
ように構成する。
A register 25 that predicts and holds the address of the hit way from the value of LRU28 in the system that uses the encoded signal of the comparison result of the tag unit 2 as a part of the address for reading the way of the buffer storage (BS) 1. A means 26 for comparing the search result in the tag unit 2 with the hit way prediction result is provided, and when the comparison circuit matches, the predicted way address is stored in the buffer storage (BS) 1 way. A way provided in the address direction of the buffer storage (BS) 1 is selected and used as part of the read address, and when the comparison result does not match, the comparison result of the tag unit 2 The encode signal is configured to be used as a part of the address for reading the way of the buffer storage (BS) 1.

〔作用〕 即ち、本発明によれば、 (1) 記憶装置の一部の写しを格納しているバッファ
ストレージ(BS)を備えたデータ処理装置において、タ
グ部の検索で一致信号を得た場合の検索結果をエンコー
ドした値を、その一部に格納するバッファストレージ
(BS)アドレスレジスタを設けることにより、バッファ
ストレージのアドレス方向にウエイデータを持たせるよ
うにしたものである。
[Operation] That is, according to the present invention, (1) In a data processing device including a buffer storage (BS) storing a copy of a part of a storage device, when a match signal is obtained by a search of a tag part By providing a buffer storage (BS) address register that stores the value obtained by encoding the search result in part thereof, way data is provided in the address direction of the buffer storage.

(2) (1)項のバッファストレージウエイ制御回路
において、LRUが最新を示しているウエイのアドレス
を、タグ部の検索と同時に予測して読み出し、上記バ
ッファストレージ(BS)アドレスレジスタの一部に設定
する手段を設けることにより、該LRUが示す最新のウエ
イのデータを先行して読み出し、該LRUが示す最新のウ
エイのアドレスをとタグ部の検索結果とが一致した時に
は、該先行読み出しウエイのデータを使用するようにし
たものである。
(2) In the buffer storage way control circuit of the item (1), the address of the way whose LRU is the latest is predicted and read at the same time as the search of the tag part, and is read as a part of the buffer storage (BS) address register. By providing a means for setting, the data of the latest way indicated by the LRU is read in advance, and when the address of the latest way indicated by the LRU and the search result of the tag unit match, the preceding read way It is designed to use data.

従って、従来のように、ウエイのデータ毎のメモリ素子
が不要になり、バッファストレージ(BS)の小型化が実
現できると共に、ヒット率の高い最新のウエイを予測し
て、先行して該バッファストレージ(BS)を読み出すこ
とにより、上記小型化に起因して起こるアクセスタイム
の低下を改善する事ができる効果がある。
Therefore, unlike the conventional case, a memory element for each way data is not required, the buffer storage (BS) can be downsized, and the latest way with a high hit rate can be predicted and the buffer storage can be performed in advance. By reading out (BS), there is an effect that it is possible to improve the decrease in access time caused by the above-mentioned miniaturization.

〔実施例〕〔Example〕

以下本発明の実施例を図面によって詳述する。 Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

前述の第1図が本発明のバッファストレージウエイ制御
回路の構成例を示した図であり、(a)は基本構成の例
を示し、(b)はバッファストレージのウエイを選択す
るるのに、LRU論理より、最新のウエイを予測して、先
行して読み出す例を示しており、第2図は、本発明によ
るウエイ選択動作のタイムチヤートであって、(a),
(b)は第1図の(a),(b)に対応しており、第1
図におけるエンコーダ22,BSアドレスレジスタ23,及び読
み出しウエイ予測回路24,予測ウエイレジスタ25,比較器
26,選択ゲート回路27が本発明を実施するのに必要で手
段である。尚、全図を通して同じ符号は同じ対象物を示
している。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of the buffer storage way control circuit of the present invention, (a) shows an example of the basic configuration, and (b) shows how to select a way of the buffer storage. FIG. 2 shows an example of predicting the latest way from the LRU logic and reading it in advance. FIG. 2 is a time chart of the way selecting operation according to the present invention.
(B) corresponds to (a) and (b) of FIG.
Encoder 22, BS address register 23, read way prediction circuit 24, prediction way register 25, and comparator in the figure
26, select gate circuit 27 is a necessary means for implementing the present invention. The same reference numerals indicate the same objects throughout the drawings.

以下、第1図,第2図によって、本発明のバッファスト
レージウエイ制御回路を説明する。
The buffer storage way control circuit of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2.

先ず、第1図,第2図の(a)によって、本発明のバッ
ファストレージウエイ制御方式の基本動作を説明する。
First, the basic operation of the buffer storage way control method of the present invention will be described with reference to FIGS.

第1図(a)において、図示していない処理装置から、
MSアドレスレジスタ20にセットされた主記憶アドレスの
下位ビット(タグアドレス)の値により、BS1の各ウエ
イ(0〜n)に対応したタグ部(0〜n)2を検索し、
比較器(0〜n)21によって、MSアドレスレジスタ20の
上位ビット(比較アドレス)との比較を行う。{第2図
(a)図のタイムチヤートのサイクル1,2参照} ここで、若し、該タグ部(0〜n)2に該当したアドレ
スが存在しない場合は、ヒットミスとして、図示してい
ない主記憶装置(MS)から該当データを含むデータブロ
ックをムーブインして、BS1の空きブロックに登録す
る。この時、該BS1に空きブロックが存在しない時に
は、公知のLRU機構28,29によって、最も古いウエイを検
索し、該ウエイに上記ムーブインデータを登録する。
In FIG. 1 (a), from a processing device not shown,
The tag portion (0 to n) 2 corresponding to each way (0 to n) of BS1 is searched by the value of the lower bit (tag address) of the main memory address set in the MS address register 20,
The comparator (0 to n) 21 compares with the upper bit (comparison address) of the MS address register 20. {Refer to cycle 1 and 2 of the time chart in Fig. 2 (a)} Here, if there is no address corresponding to the tag part (0 to n) 2, it is shown as a hit miss. Move in the data block containing the corresponding data from the main memory (MS) that is not present and register it in the empty block of BS1. At this time, when there is no free block in the BS1, the known LRU mechanism 28, 29 searches the oldest way and registers the move-in data in the way.

若し、該タグ部(0〜n)2の内容(タグアドレス)
が、MSアドレスレジスタ20の上位ビットである比較アド
レスと一致した場合、つまり、BS1にアクセスしたデー
タを含むブロックが存在している場合(ヒット)には、
該比較器(0〜n)21の一致出力信号がエンコーダ22に
よってエンコードされ、該エンコード信号が上記MSア
ドレスレジスタ20の下位ビットと共に、本発明のBSアド
レスレジスタ23の一部(例えば、最下位,或いは最上位
等)に設定される。{第2図(a)のサイクル23参
照} 上記エンコード信号は、ヒットしたウエイの番号をi
としたとき、4ウエイのバッファストレージ(BS)で
は、例えば、下表のようになる。
If the contents of the tag part (0 to n) 2 (tag address)
, If it matches the comparison address that is the upper bit of the MS address register 20, that is, if there is a block containing the data accessed to BS1 (hit),
The coincidence output signal of the comparator (0 to n) 21 is encoded by the encoder 22, and the encoded signal is included in the BS address register 23 of the present invention together with the lower bits of the MS address register 20 (for example, the least significant, Alternatively, it is set to the highest level). {Refer to the cycle 23 in FIG. 2 (a)} The encode signal indicates the number of the way hit by i.
Then, in the 4-way buffer storage (BS), for example, the following table is obtained.

次に、第2図(a)で示したサイクル3,4において、BS1
に対する読み出し動作が行われ、サイクル4において、
処理装置に該読み出しデータが渡されるように機能す
る。
Next, in cycles 3 and 4 shown in FIG.
Read operation is performed on the
It functions so that the read data is passed to the processing device.

この結果、第3図(b)のタイムチヤートで示した従来
方式に比較して、BS1をアクセスする為のサイクル数が
1つ増加するが、前述のグローバルバッファストレージ
(GBS)のように、BS読み出し時間に比較して、タグ検
索時間が短い場合には、このサイクル数の増加は殆ど問
題とはならない。
As a result, the number of cycles for accessing BS1 is increased by one as compared with the conventional method shown in the time chart of FIG. 3 (b), but like the global buffer storage (GBS) described above, BS When the tag search time is shorter than the read time, this increase in the number of cycles causes almost no problem.

又、第2図(a)に示したサイクル3,4において、MSア
ドレスレジスタ20の値を保持すれば、上記MSアドレスレ
ジスタ20の下位ビットと,エンコーダ22の出力を保持す
る部分のみで、該BS1の読み出しができ、BSアドレスレ
ジスタ23ののビット数を削減することもできる。
Further, in the cycles 3 and 4 shown in FIG. 2A, if the value of the MS address register 20 is held, only the lower bit of the MS address register 20 and the portion holding the output of the encoder 22 are BS1 can be read and the number of bits in the BS address register 23 can be reduced.

次に、第1図,第2図(b)によって、本発明のバッフ
ァストレージ制御回路において、該バッファストレージ
(BS)のウエイを選択するのに、LRU論理により、最新
のウエイを予測して、先行して読み出す例について説明
する。
Next, referring to FIGS. 1 and 2 (b), in the buffer storage control circuit of the present invention, in selecting the way of the buffer storage (BS), the latest way is predicted by the LRU logic, An example of reading in advance will be described.

先ず、第1図(b)において、図示していない処理装置
からMSアドレスレジスタ20にセットされた下位ビット
(タグアドレス)の値により、各ウエイのタグ部(0〜
n)2を検索し、比較器(0〜n)21によって、上記MS
アドレスレジスタ20の上位ビット(比較アドレス)との
比較を行う。{第2図(b)のサイクル1,2参照} 該サイクル1においては、同時に、公知のLRU28を読み
出し、読み出しウエイ予測回路24において、その最新の
ウエイのアドレスを、を調べ、選択ゲート回路27を介
してBSアドレスレジスタ23の一部(最上位,又は最下位
等、本例では、最下位)にセットする。
First, in FIG. 1B, the tag unit (0 to 0) of each way is set according to the value of the lower bit (tag address) set in the MS address register 20 from a processor (not shown).
n) 2 is searched, and the above MS is searched by the comparator (0 to n) 21.
A comparison is made with the upper bits (comparison address) of the address register 20. {Refer to Cycles 1 and 2 in FIG. 2 (b)} In the cycle 1, at the same time, the known LRU 28 is read, the read way prediction circuit 24 checks the latest way address, and the selection gate circuit 27 To a part of the BS address register 23 (most significant, least significant, etc., least significant in this example).

又、該読み出しウエイ予測回路24の出力を予測ウエイ
レジスタ25に格納し、サイクル2において、上記タグ部
2の検索結果との比較を比較器26で行う。
Further, the output of the read way prediction circuit 24 is stored in the prediction way register 25, and in cycle 2, the comparator 26 compares the result with the search result of the tag section 2.

この比較動作で、一致信号が得られた場合には、サイク
ル3で得られるバッファストレージ(BS)の読み出し結
果を処理装置に送出する。{第2図(b)(イ)参照} 然し、上記比較動作において、不一致となった場合に
は、サイクル2において、比較器(0〜n)21の一致出
力をエンコーダ22でエンコードした信号の値を、選択
ゲート回路27を介してBSアドレスレジスタ23の一部(例
えば、最下位)にセットし直して、バッファストレージ
(BS)1に対する読み出しを再度行うように機能させ
る。
When a coincidence signal is obtained by this comparison operation, the read result of the buffer storage (BS) obtained in cycle 3 is sent to the processing device. {Refer to FIG. 2 (b) (a)} However, if there is a mismatch in the comparison operation, in cycle 2, the match output of the comparators (0 to n) 21 is encoded by the encoder 22. The value is reset to a part (for example, the lowest level) of the BS address register 23 via the selection gate circuit 27, and the buffer storage (BS) 1 is read again.

従って、この場合の該バッファストレージ(BS)2の読
み出しデータは,サイクル4において得られることにな
る。{第2図(b)(ロ)参照} 上記のように、公知のLRU論理による予測によって、バ
ッファストレージ(BS)1のヒットするウエイのアドレ
スを、(最新のウエイ)を予測して読み出すことによ
り、アドレス分布の局所性から考えて、該予測の当たる
確率を高めることができる。
Therefore, the read data of the buffer storage (BS) 2 in this case is obtained in the cycle 4. {See FIG. 2 (b) (b)} As described above, the address of the hit way of the buffer storage (BS) 1 is predicted and read (the latest way) by the prediction by the known LRU logic. With this, the probability of hitting the prediction can be increased considering the locality of the address distribution.

このように、本発明は、複数個のウエイからなるバッフ
ァストレージ(BS)を備えた処理装置において、タグ部
の検索結果のエンコード結果を、該バッファストレージ
(BS)のアドレスレジスタの一部として、該バッファス
トレージ(BS)を読み出すように構成し、ウエイデータ
をアドレスの方向に持たせるようにすると共に、公知の
LRU機を用いて、最新のウエイを予測して、該ウエイア
ドレスを、上記アドレスレジスタの一部として、該バッ
ファストレージ(BS)を先行読み出しを行い、上記タグ
部の検索結果と,該予測結果とが一致した場合には、該
先行読み出しを行ったウエイデータを用いるようにした
所に特徴がある。
As described above, in the present invention, in the processing device including the buffer storage (BS) including a plurality of ways, the encoding result of the search result of the tag unit is used as a part of the address register of the buffer storage (BS). The buffer storage (BS) is configured to be read out, and the way data is provided in the direction of the address.
The latest way is predicted using the LRU machine, and the way address is used as part of the address register to read the buffer storage (BS) in advance, and the search result of the tag section and the prediction result are obtained. If and match, the way data that has been read in advance is used.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上、詳細に説明したように、本発明のバッファストレ
ージウエイ制御回路は、 (1) 記憶装置の一部の写しを格納しているバッファ
ストレージ(BS)備えたデータ処理装置において、タグ
部の検索で一致信号を得た場合の検索結果をエンコード
した値を、その一部に格納するバッファストレージ
(BS)アドレスレジスタを設けることにより、バッファ
ストレージのアドレス方向にウエイデータを持たせるよ
うにしたものである。
As described in detail above, the buffer storage way control circuit according to the present invention includes: (1) In a data processing device including a buffer storage (BS) storing a copy of a part of a storage device, searching for a tag portion By providing a buffer storage (BS) address register that stores the encoded value of the search result when a match signal is obtained in part, it is possible to have way data in the address direction of the buffer storage. is there.

(2) (1)項のバッファストレージウエイ制御回路
において、LRUが最新を示しているウエイのアドレス
を、タグ部の検索と同時に予測して読み出し、上記バ
ッファストレージ(BS)アドレスレジスタの一部に設定
する手段を設けることにより、該LRUが示す最新のウエ
イを先行して読み出し、該LRUが示す最新のウエイのデ
ータとタグ部の検索結果とが一致した時には、該先行読
み出しウエイのアドレスを、のデータを使用するように
したものである。
(2) In the buffer storage way control circuit of the item (1), the address of the way whose LRU is the latest is predicted and read at the same time as the search of the tag part, and is read as a part of the buffer storage (BS) address register. By providing a means for setting, the latest way indicated by the LRU is read out in advance, and when the latest way data indicated by the LRU and the search result of the tag part match, the address of the preceding read way is set, The data of is used.

従って、従来のように、ウエイ毎のメモリ素子が不要に
なり、バッファストレージ(BS)の小型化が実現できる
と共に、ヒット率の高い最新のウエイを予測して、先行
して該バッファストレージ(BS)を読み出すことによ
り、上記小型化に起因して起こるアクセスタイムの低下
を改善する事ができる効果がある。
Therefore, unlike the conventional case, a memory element for each way is not required, the buffer storage (BS) can be downsized, and the latest way with a high hit rate can be predicted to detect the buffer storage (BS) in advance. By reading (1), there is an effect that it is possible to improve the decrease in access time caused by the above-mentioned miniaturization.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明のバッファストレージウエイ制御回路の
構成例を示した図 第2図は本発明によるウエイ選択動作のタイムチヤー
ト, 第3図は従来のバッファストレージウエイ制御方式を説
明する図, 第4図はバッファストレージウエイ制御回路の位置付け
を示した図 である。 図面において、 1はバッファストレージ(BS), 11は選択回路,2はタグ部(0〜n), 21は比較器(0〜n),22はエンコーダ, 23はBSアドレスレジスタ, 24は読み出しウエイ予測回路, 25は予測ウエイレジスタ, 26は比較器,28はLRU, 27は選択ゲート回路, 29はリプレースウエイ制御回路, はエンコード信号, は予測ウエイアドレス,又は最新のウエイ,又はヒッ
トするウエイ, をそれぞれ示す。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a buffer storage way control circuit of the present invention. FIG. 2 is a time chart of a way selection operation according to the present invention. FIG. 3 is a diagram for explaining a conventional buffer storage way control system. FIG. 4 is a diagram showing the positioning of the buffer storage way control circuit. In the drawing, 1 is a buffer storage (BS), 11 is a selection circuit, 2 is a tag unit (0 to n), 21 is a comparator (0 to n), 22 is an encoder, 23 is a BS address register, and 24 is a read way. Prediction circuit, 25 is a prediction way register, 26 is a comparator, 28 is an LRU, 27 is a selection gate circuit, 29 is a replace way control circuit, is an encode signal, is a predicted way address, or the latest way or hit way, Are shown respectively.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】主記憶装置(MS)と、中央処理装置(CP
U)との間に主記憶装置(MS)の一部の移しを複数のウ
エイに格納しているバッファストレージ(1)と、該バ
ッファストレージ(1)の複数個のウエイを選択するタ
グ部(2)とを備えたデータ処理装置において、 該バッファストレージ(1)の複数のウエイを、上記バ
ッファストレージ(1)のアドレス方向に設ける構成と
し、 上記タグ部(2)に登録されている上記主記憶装置(M
S)のアドレス(上位)と、上記中央処理装置(CPU)か
らのアクセスアドレス(上位)との比較で、一致信号が
得られた場合の比較結果のエンコード信号()を、上
記バッファストレージ(1)の上記アドレス方向に設け
られたウエイを選択して読み出すアドレスの一部に用い
ることを特徴とするバッファストレージウエイ制御回
路。
1. A main memory (MS) and a central processing unit (CP)
U), a buffer storage (1) storing a part of the main storage device (MS) in a plurality of ways, and a tag unit (a) for selecting a plurality of ways of the buffer storage (1). And a plurality of ways of the buffer storage (1) are provided in the address direction of the buffer storage (1), and the main unit registered in the tag unit (2) is provided. Storage device (M
The address (upper) of S) and the access address (upper) from the central processing unit (CPU) are compared, and the encoded signal () of the comparison result when the coincidence signal is obtained is stored in the buffer storage (1). 3.) A buffer storage way control circuit, characterized in that a way provided in the above address direction is selected and used as part of an address to be read.
【請求項2】上記タグ部(2)の比較結果のエンコード
信号()を、上記バッファストレージ(1)のウエイ
を読み出すアドレスの一部に用いるバッファストレージ
ウエイ制御回路において、 LRU(28)の値からヒットウエイのアドレスを予測
()して保持する予測ウエイレジスタ(25)と、 タグ部(2)での検索結果と、上記ヒットウエイ予測結
果とを比較する比較回路(26)とを設け、 上記の比較回路(26)での比較結果が一致した場合に
は、上記予測ウエイレジスタ(25)が示すウエイアドレ
スを、バッファストレージ(1)のウエイを読み出すア
ドレスの一部に用いて、該バッファストレージ(1)の
上記アドレス方向に設けられたウエイを選択して読み出
し、 上記の比較回路(26)での比較結果が一致しない場合に
は、上記タグ部(2)の比較結果のエンコード信号
()を、上記バッファストレージ(1)のウエイを読
み出すアドレスの一部に用いて、該バッファストレージ
(1)の上記アドレス方向に設けられたウエイを選択し
て読み出すように制御することを特徴とする特許請求の
範囲第1項に記載のバッファストレージウエイ制御回
路。
2. A value of LRU (28) in a buffer storage way control circuit which uses an encoded signal () as a comparison result of said tag section (2) as a part of an address for reading a way of said buffer storage (1). A prediction way register (25) for predicting () and holding the address of the hit way from is held, and a comparison circuit (26) for comparing the search result in the tag section (2) with the hit way prediction result, If the comparison results in the comparison circuit (26) match, the way address indicated by the prediction way register (25) is used as a part of the address for reading the way of the buffer storage (1), The way provided in the address direction of the storage (1) is selected and read, and when the comparison result in the comparison circuit (26) does not match, the tag section (2 ) Is used as a part of an address for reading the way of the buffer storage (1) to select and read the way provided in the address direction of the buffer storage (1). 3. The buffer storage way control circuit according to claim 1, wherein the buffer storage way control circuit is controlled according to claim 1.
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