JP2642087B2 - 主記憶装置間データ転送処理機構 - Google Patents

主記憶装置間データ転送処理機構

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JP2642087B2
JP2642087B2 JP15472095A JP15472095A JP2642087B2 JP 2642087 B2 JP2642087 B2 JP 2642087B2 JP 15472095 A JP15472095 A JP 15472095A JP 15472095 A JP15472095 A JP 15472095A JP 2642087 B2 JP2642087 B2 JP 2642087B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータシステム
におけるデータ転送機構、特に主記憶装置間のデータ転
送機構に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の主記憶装置間データ転送に関して
は種々の方法が知られている。たとえば、第1の従来技
術として、「特開平3−204753号公報」記載の技
術のようにダイレクトメモリアクセスコントローラ(D
MAC)を設け、DMACと転送元メモリと転送先メモ
リとの間に、制御信号およびアドレス信号をそれぞれ独
立に用いてDMA転送のサイクルを減らす方法、また、
「特開平4−155464号公報」記載の技術のように
DMACとCPUの使用するバスを分離してCPUの処
理能力を低下させること無くDMAを実現する方法があ
る。
【0003】また、第2の従来技術として、「特開昭6
1−123966号公報」、「特開平3−182945
号公報」および「特開平3−48354号公報」記載の
技術のように、CPUにかわり主記憶装置間のデータ転
送を専用のデータ転送装置を設けて実現する方法があ
る。
【0004】また、第3の従来技術として、「特開昭6
2−35951号公報」、「特開昭63−47864号
公報」および「特開平3−171356号公報」記載の
技術のように、主記憶制御部および主記憶装置を中央処
理装置と一時的に分離する装置を追加し、専用データパ
ス等を設け、転送元と転送先アドレスとを再度作成して
主記憶装置間のデータ転送を実現する方法がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述した第1の従来技
術のDMACを使用する方法では、DMACが転送元メ
モリと転送先メモリとの間に制御信号およびアドレス信
号をそれぞれ独立して設けたりまたはDMACとCPU
の使用するバスを分離し専用バスを設けなければならな
いため、ハード量の増加および複雑化を招き、かつキャ
ッシュのコヒーレンシの維持が不可能になるという欠点
がある。
【0006】また、上述した第2の従来技術では、CP
Uにかわり主記憶装置間のデータ転送を行う専用のデー
タ転送装置を設けなければならず、ハード量の増加およ
び複雑化を招くという欠点がある。
【0007】また、上述した第3の従来技術では、主記
憶制御部および主記憶装置を中央処理装置と一時的に分
離する装置を追加しかつ専用データパスを設けなければ
ならず、ハード量の増加および複雑化を招くという欠点
がある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の主記憶装
置間データ転送処理機構は、プロセッサとキャッシュと
を有する複数の中央処理装置と、主記憶とこれを制御す
る主記憶制御部とを有する複数の主記憶装置と、複数の
入出力処理装置と、前記中央処理装置と前記主記憶装置
と前記入出力処理装置とを接続するシステムバスとを有
する情報処理装置の前記主記憶制御部内に設けられた主
記憶装置間データ転送処理機構であって、前記システム
バスを介して前記中央処理装置からの主記憶間データ転
送リクエストと転送元先頭アドレスと転送先先頭アドレ
スと転送データブロック数とを受け取る手段と、前記主
記憶の前記転送元先頭アドレスから順次データを読み出
す手段と、前記システムバスに書き込みリクエストと転
送先アドレスと書き込みデータブロックとを出力する手
段と、前記書き込みリクエストと前記転送先アドレスと
前記書き込みデータブロックとを転送先アドレスに応じ
て受け取りかつ前記データブロックを前記主記憶に書き
込む手段と、を備える。
【0009】本発明の第2の主記憶間データ転送処理機
構は、(a)前記システムバスからの主記憶間データ転
送リクエストと転送元先頭アドレスと転送先先頭アドレ
スと転送データブロック数とを保持するアドレスコマン
ドレジスタと、(b)前記アドレスコマンドレジスタの
出力を複数組保持するアドレスコマンドバッファと、
(c)前記アドレスコマンドバッファからの前記転送元
先頭アドレスを保持するリード先頭アドレスレジスタ
と、(d)前記アドレスコマンドバッファからの前記転
送先先頭アドレスを保持するライト先頭アドレスレジス
タと、(e)前記アドレスコマンドバッファからの転送
データブロック数を保持するデータカウントレジスタ
と、(f)前記主記憶に対するアドレスの増分をカウン
トする増分カウンタと、(g)前記リード先頭アドレス
レジスタの出力と増分カウンタとの加算を行い加算値を
前記主記憶に読み出しアドレスとして転送する第1の加
算器と、(h)前記ライト先頭アドレスレジスタの出力
と増分カウンタとの加算を行い前記主記憶に対する書き
込みアドレスを作成する第2の加算器と、(i)前記主
記憶への書き込みを指示するライトコマンドを作成する
コマンド作成回路と、(j)前記第1の加算器からの読
み出しアドレスに対応する主記憶からの読み出しデータ
と前記第2の加算器からの書き込みアドレスと前記コマ
ンド作成回路からのライトコマンドとを保持するリード
データレジスタと、(k)前記リードデータレジスタか
らの出力を複数組保持しこれらを前記システムバスにラ
イトリクエストと書き込みアドレスと書き込みデータと
して出力するリードデータバッファと、(l)前記シス
テムバスからの前記書き込みリクエストと前記書き込み
アドレスと前記書き込みデータとを保持するライトレジ
スタと、(m)前記ライトレジスタの出力を複数組保持
しこれを前記主記憶に転送するライトバッファと、を備
える。
【0010】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して詳細に
説明する。
【0011】図2は、本発明の主記憶装置間データ転送
処理機構が適用されるコンピュータシステムのブロック
図である。図2を参照すると、本発明が適用されるコン
ピュータシステムは、演算処理装置(EPU)101、
キャッシュ102、キャッシュ制御およびシステムバス
制御を行う制御部(CCU)103を含む中央処理装置
(CPU)100と、100と同種のCPU500と、
IO制御、システムバス制御およびキャッシュ制御を行
う制御部(BCU)201およびキャッシュ202を含
む複数のIO処理装置200と、200と同種のIO処
理装置600と、主記憶制御部(MCU)301および
主記憶(SIMM)302を含む複数の主記憶装置(M
EM)300と、300と同種の主記憶装置700と、
各装置間を結ぶシステムバス500とから構成される。
【0012】図1は本発明の一実施例を示すブロック図
である。
【0013】図1を参照すると、本発明の実施例は、シ
ステムバス500からのデータ転送リクエストを受け取
るアドレスコマンドレジスタ421と、アドレスコマン
ドレジスタ421の出力を保持するアドレスコマンドバ
ッファ422、アドレスコマンドバッファ422からの
読み出し先頭アドレスを保持するリード先頭アドレスレ
ジスタ431と、アドレスコマンドバッファ422から
の書き込み先頭アドレスを保持するライト先頭アドレス
レジスタ432と、アドレスコマンドバッファ422か
らの転送データブロック数を保持するデータカウントレ
ジスタ433と、読み出し先頭アドレスおよび書き込み
先頭アドレスに対する増分を保持する増分カウンタ43
4と、リード先頭アドレスレジスタ431の出力と増分
カウンタ434の出力との加算を行い主記憶302に転
送する第1の加算器435と、ライト先頭アドレスレジ
スタ432の出力と増分カウンタ434の出力との加算
を行う第2の加算器436と、ライトコマンドを作成す
るコマンド作成回路437と、主記憶302からの読み
出しデータと第2の加算器436からの書き込みアドレ
スとコマンド作成回路437からのライトコマンドを保
持するリードレジスタ411と、リードレジスタ411
の出力を保持しシステムバス500に出力するリードデ
ータバッファ412と、システムバス500からの書き
込みリクエストを受け取るライトデータレジスタ401
と、ライトデータレジスタ401の出力を保持するライ
トデータバッファ402とから構成される。
【0014】図3は主記憶間転送処理の時間経過を示す
タイミング図である。
【0015】図3において、バスサイクル信号、アドレ
ス・データ信号およびコマンド信号は全て、システムバ
ス500上の信号である。
【0016】次に図1、図2および図3を参照して動作
について説明する。
【0017】CCU103もしくはBCU201からM
CU301に主記憶間転送の指示をする場合、通常のリ
ードおよびライトコマンドとは異なる主記憶間転送コマ
ンドが発行される。転送元先頭アドレス、転送先先頭ア
ドレスおよび転送データブロック数がシステムバス50
0に出力される。
【0018】MCU301は、常にシステムバス500
を監視し、コマンド、アドレス等トランザクション情報
をアドレスコマンドレジスタ421に格納する。
【0019】コマンドが主記憶間転送である場合、MC
U301は、転送元アドレスが自分が制御すべきアドレ
ス空間であるかどうかを判断する。自分に該当する場合
は、アドレスコマンドレジスタ421の内容をアドレス
コマンドバッファ422へ転送する。該当しない場合
は、MCU301は、アドレスコマンドレジスタ421
の値を廃棄する。
【0020】アドレスコマンドバッファ422は、順に
コマンドを実行するが、コマンドが主記憶間転送コマン
ドである場合、その転送元先頭アドレスをリード先頭ア
ドレスレジスタ431に、転送先先頭アドレスをライト
先頭アドレスレジスタ432に格納し、転送データブロ
ック数をデータカウントレジスタ433に格納し、増分
カウンタ434を“0”に初期化する。
【0021】リード先頭アドレスレジスタ431の値と
増分カウンタ434の値を第1の加算器435で加算
し、リードアドレスを生成し、SIMM302に与え、
データブロックを読み出す。同時にライト先頭アドレス
レジスタ432の値と増分カウンタ434の値を第2の
加算器436で加算し、転送先となるライトアドレスを
生成し、コマンド作成回路437で作成されたライトコ
マンドを付加して、データブロックと共にリードデータ
レジスタ411に格納する。
【0022】その後、増分カウンタ434をインクリメ
ントし、上述したSIMM302からのデータブロック
読み出しとリードデータレジスタへの格納動作を繰り返
し実行し、増分カウンタ434の値が、データカウント
レジスタ433の値に等しくなるまで続ける。
【0023】リードデータレジスタ411に格納された
ライトコマンド、ライトアドレスおよびデータブロック
(転送先アドレスにとってはライトデータ)は、リード
データバッファ412を経由して、システムバス500
に送出される。
【0024】MCU301は、常にシステムバスを監視
し、ライトコマンドのアドレスが自分に該当するMCU
301は、システムバス上のライトコマンド、ライトア
ドレスをアドレスコマンドレジスタ421へ、データブ
ロックをライトデータレジスタ401へ格納する。ライ
トコマンド、ライトアドレスはアドレスコマンドバッフ
ァ422を経由してSIMM302に転送され、データ
ブロックはライトデータバッファ402を経由してSI
MM302に書き込まれる。
【0025】上記により、データの主記憶間転送が行わ
れたことになる。
【0026】また、転送データを一度システムバス50
0に送出することで、複数のCPU100に含まれるキ
ャッシュ102、複数のIO処理装置200に含まれる
キャッシュ202間のコヒーレンシを維持できる。
【0027】また、CCU103もしくはBCU201
からMCU301に通常のリード(読み出し)リクエス
トが発行された場合には、同様に処理が行われシステム
バス500にSIMM301から読み出されたデータブ
ロックが出力され、これはリクエストを発行したCCU
103もしくはBCU201で受け取られる。
【0028】また、CCU103もしくはBCU201
からMCU301に通常のライト(書き込み)リクエス
トが発行された場合には、ライトコマンド、ライトアド
レスはアドレスコマンドレジスタ421で受け取られ、
データブロックは直接ライトデータレジスタ401で受
け取られ、それぞれアドレスコマンドバッファ422、
ライトデータバッファ402を経由してSIMM302
に転送され書き込みが実行される。
【0029】
【発明の効果】上述したように、本発明の主記憶装置間
データ転送処理機構は、主記憶装置内の主記憶制御部
(MCU)に設けることにより、また主記憶間のデータ
転送における読み出しデータブロックを一旦システムバ
スに送出することにより、 (1)新たにDMACを設け転送元メモリと転送先メモ
リとの間に制御信号およびアドレス信号をそれぞれ独立
して有する必要が無いので、ハード量の増加、複雑化が
抑止できるという効果がある。
【0030】(2)また、DMACとCPUの使用する
システムバスを分離し、専用バスを構成する必要が無い
ので、ハード量の増加、複雑化が抑止できるという効果
がある。
【0031】(3)また、CPUに代わる記憶装置間の
データブロック転送を行う専用のデータ転送装置を設け
る必要が無いので、ハード量の増加、複雑化が抑止でき
るという効果がある。
【0032】(4)また、同一主記憶装置であっても異
なる主記憶間データ転送と同一の処理でデータ転送がで
きるので、制御が簡単であるという効果がある。
【0033】(5)キャッシュのコヒーレンシが維持で
きるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用されるコンピュータシステムのブ
ロック図である。
【図2】本発明の一実施例のブロック図である。
【図3】本発明の一実施例の動作の時間経過を示すタイ
ミング図である。
【符号の説明】
100、500 中央処理装置(CPU) 101 演算処理装置(EPU) 102 キャッシュ 103 キャッシュ制御およびシステムバス制御部
(CCU) 200、600 IO処理装置 201 キャッシュ制御、システムバス制御およびI
O制御部(BCU) 202 キャッシュ 300、700 主記憶装置(MEM) 301 主記憶制御部(MCU) 302 主記憶(SIMM) 401 ライトデータレジスタ 402 ライトデータバッファ 411 リードデータレジスタ 412 リードデータバッファ 421 アドレスコマンドレジスタ 422 アドレスコマンドバッファ 431 リード先頭アドレスレジスタ 432 ライト先頭アドレスレジスタ 433 データカウントレジスタ 434 増分カウンタ 435、436 加算器 437 コマンド作成回路

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プロセッサとキャッシュとを有する複数
    の中央処理装置と、主記憶とこれを制御する主記憶制御
    部とを有する複数の主記憶装置と、複数の入出力処理装
    置と、前記中央処理装置と前記主記憶装置と前記入出力
    処理装置とを接続するシステムバスとを有する情報処理
    装置の前記主記憶制御部内に設けられた主記憶装置間デ
    ータ転送処理機構において、 前記システムバスを介して前記中央処理装置からの主記
    憶間データ転送リクエストと転送元先頭アドレスと転送
    先先頭アドレスと転送データブロック数とを受け取る手
    段と、前記主記憶の前記転送元先頭アドレスから順次デ
    ータを読み出す手段と、前記システムバスに書き込みリ
    クエストと転送先アドレスと書き込みデータブロックと
    を出力する手段と、前記書き込みリクエストと前記転送
    先アドレスと前記書き込みデータブロックとを転送先ア
    ドレスに応じて受け取りかつ前記データブロックを前記
    主記憶に書き込む手段とを有することを特徴とする主記
    憶装置間データ転送処理機構。
  2. 【請求項2】(a)前記システムバスからの主記憶間デ
    ータ転送リクエストと転送元先頭アドレスと転送先先頭
    アドレスと転送データブロック数とを保持するアドレス
    コマンドレジスタと、(b)前記アドレスコマンドレジ
    スタの出力を複数組保持するアドレスコマンドバッファ
    と、(c)前記アドレスコマンドバッファからの前記転
    送元先頭アドレスを保持するリード先頭アドレスレジス
    タと、(d)前記アドレスコマンドバッファからの前記
    転送先先頭アドレスを保持するライト先頭アドレスレジ
    スタと、(e)前記アドレスコマンドバッファからの転
    送データブロック数を保持するデータカウントレジスタ
    と、(f)前記主記憶に対するアドレスの増分をカウン
    トする増分カウンタと、(g)前記リード先頭アドレス
    レジスタの出力と増分カウンタとの加算を行い加算値を
    前記主記憶に読み出しアドレスとして転送する第1の加
    算器と、(h)前記ライト先頭アドレスレジスタの出力
    と増分カウンタとの加算を行い前記主記憶に対する書き
    込みアドレスを作成する第2の加算器と、(i)前記主
    記憶への書き込みを指示するライトコマンドを作成する
    コマンド作成回路と、(j)前記第1の加算器からの読
    み出しアドレスに対応する主記憶からの読み出しデータ
    と前記第2の加算器からの書き込みアドレスと前記コマ
    ンド作成回路からのライトコマンドとを保持するリード
    データレジスタと、(k)前記リードデータレジスタか
    らの出力を複数組保持しこれらを前記システムバスにラ
    イトリクエストと書き込みアドレスと書き込みデータと
    して出力するリードデータバッファと、(l)前記シス
    テムバスからの前記書き込みリクエストと前記書き込み
    アドレスと前記書き込みデータとを保持するライトレジ
    スタと、(m)前記ライトレジスタの出力を複数組保持
    しこれを前記主記憶に転送するライトバッファと、を備
    えたことを特徴とする請求項1記載の主記憶装置間デー
    タ転送処理機構。
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