JPH01133162A - Cache memory control system - Google Patents

Cache memory control system

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Publication number
JPH01133162A
JPH01133162A JP62290988A JP29098887A JPH01133162A JP H01133162 A JPH01133162 A JP H01133162A JP 62290988 A JP62290988 A JP 62290988A JP 29098887 A JP29098887 A JP 29098887A JP H01133162 A JPH01133162 A JP H01133162A
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JP
Japan
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memory
cache memory
data
instruction
cache
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Application number
JP62290988A
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Japanese (ja)
Inventor
Masayuki Okada
誠之 岡田
Tsuyoshi Mori
森 強
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To improve the hit ratio of the whole cache memory by providing the title system with a means for executing a prescribed instruction at the time of accessing a memory from an instruction processor and setting up the means by a microinstruction. CONSTITUTION:A main memory access from the instruction processor 1 is sorted into three cases and processing to be executed at the time of generating a cache miss by said access is changed by respective sorted cases. In the case of a memory access with high locality, registering operation in the cache memory and updating operation in an LRU memory 23 are executed. In the case of a memory access with low locality, the registering operation is executed, but the updating operation is not executed. In the case of a memory access having no locality, both the registering operation and updating operation are suppressed. Any one of said operations is specified by a control bit part 11a in a specific field of the microinstruction set up in a microinstruction register 11. Consequently, the discharge of the data with high locality by the data with low locality can be reduced and the hit ratio of the whole memory 21 can be improved.

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 キャッシュメモリを備え、マイクロプログラムによって
制御される情報処理装置におけるキャッシュメモリに対
するデータの登録処理と、該キャッシュメモリの内容の
置換制御を行うLRUメモリの更新処理方式に関し、 情報処理装置において実行される命令、及びデ−タの主
記憶上のアドレス分布の局所性が極めて小さいか、又は
全くない処理でキャッシュメモリ。
[Detailed Description of the Invention] [Summary] An LRU memory update processing method that performs data registration processing in a cache memory and replacement control of the contents of the cache memory in an information processing device equipped with a cache memory and controlled by a microprogram. Regarding cache memory, processing in which the locality of the address distribution of the instructions and data executed in the information processing device on the main memory is extremely small or not present at all.

及びLRUメモリの内容が更新されるのを抑止すること
を目的とし、 少な(とも、命令処理装置と、キャッシュメモリ、及び
該キャッシュメモリの置換制御をLRυ方弐によって行
い、参照履歴を保持するLRUメモリを備えた記憶制御
装置と、主記憶とからなり、マイクロプログラムによっ
て制御される情報処理装置において、命令処理装置から
のメモリアクセスの際、上記キャッシュメモリ上にデー
タが存在しない場合、上記主記憶上のデータをキャッシ
ュメモリに登録するか、又は登録しないかの指示と、上
記キャッシュメモリへの登録が指示された場合、上記参
照履歴を保持しているLRUメモリの更新動作を行うか
、又は行わないかの指示とを行う手段を、上記命令処理
装置、又は記憶制御装置に備え、上記手段をマイクロ命
令によって設定するように構成する。
The purpose of this is to prevent the contents of the LRU memory from being updated, and to prevent the contents of the LRU memory from being updated. In an information processing device that includes a storage control device including a memory and a main memory and is controlled by a microprogram, when there is no data in the cache memory when the instruction processing device accesses the memory, the main memory An instruction to register or not register the above data in the cache memory, and if registration in the cache memory is instructed, perform or perform an operation to update the LRU memory that holds the reference history. The instruction processing device or the storage control device is provided with means for instructing whether or not the data is present, and the means is configured to be set by a microinstruction.

〔産業上の利用分野〕 本発明は、キャッシュメモリを備え、マイクロプログラ
ムによって制御される情報処理装置におけるキャッシュ
メモリに対するデータの登録処理と、該キャッシュメモ
リの内容の置換制御を行うLRUメモリの更新処理方式
に関する。
[Industrial Application Field] The present invention relates to a process of registering data in a cache memory in an information processing device equipped with a cache memory and controlled by a microprogram, and an update process of an LRU memory that controls replacement of the contents of the cache memory. Regarding the method.

情報処理装置に備えられている小容量ではあるが高速の
キャッシュメモリは、主記憶装置(MS)上のデータの
一部をコピーしたものを保持し、命令の解読と、該解読
結果に基づいた演算を行う命令処理装置からのメモリア
クセス要求に対して、該キャッシュメモリ上にデータが
存在する場合、該キャッシュメモリが応答することによ
って該命令処理装置から見た見掛は上の主記憶アクセス
時間を短縮するものである。
A small-capacity but high-speed cache memory provided in an information processing device stores a copy of a portion of the data on the main memory (MS), and decodes instructions and processes data based on the decoding results. When data exists in the cache memory in response to a memory access request from an instruction processing device that performs an operation, the cache memory responds and the apparent main memory access time from the instruction processing device is reduced. This shortens the term.

一般に、該命令処理装置から発生するメモリアクモス要
求は、短期的に見て、メモリ空間の一部分に集中して発
生し、−度アクセスされたデータは再度アクセスされる
可能性が高いと云うアドレス分布の局所性を持っており
、上記キャッシュメモリはこの性質を利用して、該命令
処理装置からのメモリアクセス要求のあったアドレスを
含むメモリブロック (例えば、32〜64バイト等)
をキャッシュメモリに登録しておくことにより、情報処
理装置の性能を向上させている。
In general, memory access requests generated from the instruction processing device are concentrated in a part of the memory space in the short term, and the address distribution is such that data that has been accessed once is likely to be accessed again. The cache memory utilizes this property to store a memory block (for example, 32 to 64 bytes) that includes the address requested by the instruction processing device to access the memory.
By registering the information in the cache memory, the performance of the information processing device is improved.

更に、このアドレス分布の局所性によれば、該キャッシ
ュメモリに主記憶装置(MS)上の1ブロツクのデータ
を登録する際、該キャッシュメモリ上に゛空き゛エリア
がない場合には、最近量も参照されなかったブロックを
追い出して、そのエリアに登録することが効果的である
ことが分かる。
Furthermore, according to the locality of this address distribution, when registering one block of data on the main memory (MS) in the cache memory, if there is no "free" area on the cache memory, the most recent amount It turns out that it is effective to remove blocks that are not referenced and register them in that area.

この置換方法は、一般に、LRU(Least Rec
entlyUsed)方式と呼ばれ、該参照履歴を記憶
するメモリはLRUメモリと呼ばれている。
This replacement method generally uses LRU (Least Rec
The memory that stores the reference history is called the LRU memory.

然しながら、このメモリアクセスのアドレス分布の局所
性は、上記命令処理装置上で実行される機能に大きく依
存している。
However, the locality of the address distribution of memory accesses largely depends on the functions executed on the instruction processing device.

例えば、該命令処理装置上で実行される機能には、マシ
ン命令の解読、実行の他に、エラー処理。
For example, the functions performed on the instruction processing device include error handling in addition to decoding and executing machine instructions.

サービスプロセッサ(SVP)との交信処理、特定の高
機能命令のエミュレート処理等の各種の動作がある。
There are various operations such as communication processing with a service processor (SVP) and emulation processing of specific high-performance instructions.

これらの機能の内、マシン命令の解読、実行以外の機能
による主記憶アクセスでは、上記メモリアクセスのアド
レス分布の局所性が極めて小さいか、又は全(無い為に
、該処理に関連するデータを該キャッシュメモリに登録
しても無駄になることが多く、又、場合によっては、こ
の登録動作によって、元々局所性の高かったデータを追
い出してしまう可能性があり、結果としてキャッシュメ
モリに対するヒツト率を低下させてしまう問題があり、
効果的なキャッシュメモリに対する登録制御、及びLR
Uメモリに対する更新制御が必要とされる。
Among these functions, in main memory accesses by functions other than decoding and executing machine instructions, the locality of the address distribution of the memory access is extremely small or completely absent, so the data related to the processing is Registering data in the cache memory is often useless, and in some cases, this registration operation may cause data that was originally highly localized to be evicted, resulting in a decrease in the cache memory hit rate. There is a problem that causes
Registration control for effective cache memory and LR
Update control for U memory is required.

特に、最近の計算機システムの普及に伴って計算機によ
るデータ処理の多様化、処理量の増加が図られ、該計算
機システムに対する処理能力の向上に対する要求は際限
がない状況にある為、キャッシュメモリに対しても効率
の良い使用方式が必要とされるようになってきた。
In particular, with the recent spread of computer systems, the data processing by computers has diversified and the amount of processing has increased, and there is an endless demand for improvements in the processing power of these computer systems. However, there is a growing need for efficient usage methods.

〔従来の技術と発明が解決しようとする問題点〕第3図
は従来の情報処理装置の構成例の概略を示した図である
[Prior art and problems to be solved by the invention] FIG. 3 is a diagram schematically showing an example of the configuration of a conventional information processing device.

先ず、本図の命令処理装置1内にあるマイクロ命令レジ
スタエ1にマイクロ命令がセットされることにより該マ
イクロ命令が実行される。
First, a microinstruction is set in the microinstruction register 1 in the instruction processing device 1 shown in the figure, and the microinstruction is executed.

該マイクロ命令レジスタ11に主記憶フェッチ命令がセ
ットされた場合には、図示されていないマイクロ命令制
御回路によって記憶制御装置2に該主記憶フェッチ要求
が送出され、同時に主記憶アドレスが出力される。
When a main memory fetch instruction is set in the microinstruction register 11, a microinstruction control circuit (not shown) sends the main memory fetch request to the storage control device 2, and at the same time outputs the main memory address.

次に、該主記憶アドレスの一部のビット (通常は下位
のピント)によって、TAGメモリ22が検索され、比
較回路(C) 22aによって該主記憶アクセスのデー
タブロックがキャッシュメモリ21に存在しているかど
うか(即ち、ヒツトしているかどうか)が調べられ、キ
ャツシュヒツトであった場合には、キャッシュメモリ2
1の内容が読み出され、データ線によって命令処理装置
1に送出される。
Next, the TAG memory 22 is searched according to some bits of the main memory address (usually the lower pinto), and the comparison circuit (C) 22a determines whether the data block of the main memory access exists in the cache memory 21. If there is a hit, the cache memory 2 is checked.
1 is read out and sent to the instruction processing device 1 via the data line.

同時に、LRUメモリ23の内容が読み出され、その参
照履歴情報が更新されて、L11lυメモリ23に書き
込まれることにより、上記主記憶フェッチ命令の動作が
完了する。
At the same time, the contents of the LRU memory 23 are read, the reference history information thereof is updated, and written to the L11lυ memory 23, thereby completing the operation of the main memory fetch command.

若し、キャッシュミスであった場合には、該記憶制御装
置2の記憶制御回路24から主記憶装置(MS) 3に
対してフェッチ要求を出力することにより、該主記憶3
から該当アドレスを含む1ブロツクのデータがデータ線
に読み出される。 (この動作をムーブインと云う) このとき、該ムーブインされたlブロックデータの内、
上記フェッチされたアドレスのデータがデータバイパス
線を介して命令処理装置lに出力される。
If there is a cache miss, a fetch request is output from the storage control circuit 24 of the storage control device 2 to the main storage device (MS) 3, so that the main storage 3
One block of data including the corresponding address is read out to the data line. (This operation is called move-in) At this time, among the l block data that was moved in,
The fetched address data is output to the instruction processing device 1 via the data bypass line.

このような従来方式によるキャッシュメモリ制御方式に
おいては、命令処理装置1上で実行される動作の如何に
関わらず、該キャッシュミスの場合には、キャッシュ登
録指示信号■によって該キャッシュメモリ21への登録
動作と、LRUメモリ23の更新動作が行われていた為
、前述のアドレス分布の局所性の少ない、又は全く無い
主記憶アクセス(例えば、エラー処理、サービスプロセ
・7す(SVP)との交信処理、特定マシン命令のエミ
ュレート処理等)によって、元々局所性の高いデータを
該局所性の少ないデータのムーブイン動作によって追い
出し、キャッシュメモリ全体のヒント率を低下させ、当
該情報処理装置の処理能力を低下させてしまうと云う問
題があった。
In such a conventional cache memory control method, irrespective of the operation executed on the instruction processing device 1, in the case of a cache miss, registration in the cache memory 21 is performed by the cache registration instruction signal ■. As operations and update operations of the LRU memory 23 were being performed, main memory accesses with little or no locality in the address distribution (e.g., error handling, communication processing with the service process (SVP)) , emulating processing of specific machine instructions, etc.), data with high locality is removed by moving in data with low locality, lowering the hint rate of the entire cache memory and reducing the processing capacity of the information processing device. There was a problem with letting it happen.

本発明は上記従来の欠点に鑑み、キャッシュメモリを備
え、マイクロプログラムで制御される情報処理装置にお
いて、主記憶アクセスのアドレス分布の局所性の少ない
処理での、該キャッシュメモリに対する登録動作、  
LRUメモリに対する更新動作を抑止して、効率の良い
キャッシュメモリアクセスを行う方式を提供することを
目的とするものである。
In view of the above-mentioned conventional drawbacks, the present invention provides, in an information processing device equipped with a cache memory and controlled by a microprogram, a registration operation for the cache memory in processing with little locality of the address distribution of main memory access.
The purpose of this invention is to provide a method for efficiently accessing cache memory by suppressing update operations to LRU memory.

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

第一1図は本発明のキャッシュメモリ制御方式の原理図
である。
FIG. 11 is a diagram showing the principle of the cache memory control system of the present invention.

上記問題点は下記の如くに構成されたキャッシュメモリ
制御方式によって解決される。
The above problem is solved by a cache memory control method configured as follows.

少な(とも、命令処理装置1と、キャッシュメモリ21
.及び該キャッシュメモリ21の置換制御をLRU方式
によって行い、参照履歴を保持するLRUメモリ23を
備えた記憶制御装置2と、主記憶3とからなり、マイク
ロプログラムによって制御される情報処理装置において
、 命令処理装置1からのメモリアクセスの際、上記キャッ
シュメモリ21上にデータが存在しない場合、上記主記
憶3上のデータをキャッシュメモリ21に登録するか、
又は登録しないかの指示と、上記キャッシュメモリ21
への登録が指示された場合、上記参照履歴を保持してい
るLRUメモリ23の更新動作を行うか、又は行わない
かの指示とを行う手段11aを、上記命令処理装置1.
又は記憶制御装置2に備え、 上記手段11aをマイクロ命令によって設定するように
構成する。
(both the instruction processing unit 1 and the cache memory 21)
.. and a storage control device 2 equipped with an LRU memory 23 that performs replacement control of the cache memory 21 using an LRU method and retains a reference history, and a main memory 3, and is controlled by a microprogram. When the processing device 1 accesses the memory, if there is no data in the cache memory 21, the data in the main memory 3 is registered in the cache memory 21, or
Or an instruction whether to register or not, and the cache memory 21 mentioned above.
When registration is instructed to the instruction processing device 1., the instruction processing device 1.
Alternatively, the storage control device 2 is provided, and the means 11a is configured to be set by a microinstruction.

〔作用〕[Effect]

即ち、本発明によれば、命令処理装置からの主記憶アク
セスを以下の3つに分類し、該命令処理装置からの主記
憶アクセスによってキャッシュミスが発生した場合の処
理を、それぞれの分類ケースによって変えるようにする
That is, according to the present invention, main memory accesses from the instruction processing device are classified into the following three types, and the processing when a cache miss occurs due to the main memory access from the instruction processing device is determined according to each classification case. Try to change it.

(11局所性の高いメモリアクセス:従来方式と同じに
ように、キャッシュメモリに対する登録動作、及びLR
Uメモリに対する更新動作を行う。
(11 Memory access with high locality: Same as the conventional method, registration operation for cache memory and LR
Performs update operation for U memory.

(2)局所性の低いメモリアクセス:キャッシュメモリ
に対する登録動作は行うが、LRIJメモリに対する更
新動作は行わない。
(2) Memory access with low locality: A registration operation to the cache memory is performed, but an update operation to the LRIJ memory is not performed.

即ち、該LRUメモリは最も優先度の低いブロックを示
しており、これを更新しないことによって、当該ブロッ
クの優先度を低い侭として、次回のキャッシュミス時に
、局所性の高いデータブロックが追い出されることを抑
止する。
That is, the LRU memory indicates the block with the lowest priority, and by not updating this, the priority of the block will be lowered and the data block with high locality will be evicted at the next cache miss. deter.

(3)局所性の無いメモリアクセス:この場合には、キ
ャッシュメモリに対する登録動作、及びLRUメモリに
対する更新動作を抑止する。
(3) Memory access without locality: In this case, registration operations to the cache memory and update operations to the LRU memory are suppressed.

上記3つの動作を、命令処理装置内のマイクロ命令レジ
スタにセットされるマイクロ命令によって指示できるよ
うにし、それぞれのケースを実行する為のマイクロプロ
グラムにおいて、例えば、主記憶アクセスを行うマイク
ロ命令の特定のフィールドを用いて、上記3つのケース
の何れかを指示するようにしたものであるので、主記憶
アクセスの際、メモリデータの性質(即ち、局所性)に
応じたキャッシュメモリへの登録動作が可能となり、局
所性の高いデータが局所性の低いデータによって追い出
されることが少なくなり、キャッシュメモリ全体のヒン
ト率を向上させることができる効果がある。
The above three operations can be instructed by microinstructions set in the microinstruction register in the instruction processing device, and in the microprogram for executing each case, for example, a specific microinstruction that accesses the main memory can be specified. Since the field is used to indicate one of the three cases mentioned above, it is possible to register the data in the cache memory according to the nature of the memory data (i.e. locality) when accessing the main memory. Therefore, data with high locality is less likely to be evicted by data with low locality, and the hint rate of the entire cache memory can be improved.

〔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図が本発明のキャッシュメモリ制御方式の原
理図であり、第2図は本発明の一実施例を示した図であ
って、(a)はマイクロ命令レジスタの構成例を示し、
(b)はマイクロ命令によりキャッシュメモリに対する
登録動作、及びLRUメモリに対する更新動作の指示例
を示した図であって、第1図、第2図におけるマイクロ
命令レジスタ11に設定されるマイクロ命令の特定フィ
ールド(制御ビット部) 11aをデコードして、キャ
ッシュメモリに対する制御の種類を指示■する手段が本
発明を実施するのに必要な手段である。
The above-mentioned FIG. 1 is a diagram showing the principle of the cache memory control system of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing an embodiment of the present invention, in which (a) shows an example of the configuration of a microinstruction register,
(b) is a diagram illustrating an example of an instruction for a registration operation for a cache memory and an update operation for an LRU memory by a microinstruction, and specifies the microinstruction set in the microinstruction register 11 in FIGS. 1 and 2. Means for decoding the field (control bit section) 11a and instructing the type of control for the cache memory is necessary for carrying out the present invention.

以下、第1図、第2図によって、本発明のキャッシュメ
モリ制御方式を説明する。
The cache memory control method of the present invention will be explained below with reference to FIGS. 1 and 2.

本発明を実施しても、キャッシュメモリ21に対する登
録動作、及びLRUメモリ23に対する更新動作、更に
、主記憶アクセスの全体動作は従来方式と特に変わるこ
とはないので省略し、ここでは、命令処理装置で実行さ
れる処理の種別に応じて、上記キャッシュメモリ21に
対する登録動作。
Even if the present invention is implemented, the registration operation for the cache memory 21, the update operation for the LRU memory 23, and the overall main memory access operation will not be particularly different from the conventional method, so they will be omitted here. A registration operation for the cache memory 21 according to the type of processing to be executed.

及びLRUメモリ23に対する更新動作を制御する方式
を中心にして説明する。
The method for controlling update operations for the LRU memory 23 and the LRU memory 23 will be mainly explained.

本発明においては、第2図(a)に示したように、命令
処理装置1内のマイクロ命令レジスタ11の制御ビット
部11aに設定されるデータによって、記憶制御装置2
の記憶制御回路24に、キャッシュメモリ21に対する
登録動作、及びLRUメモリ23に対する更新動作を指
示する制御信号■が送出され、該記憶制御回路24にお
いては、第2図(b)に示したデコード表に従って、該
キャッシュ登録動作、及びLRUメモリの更新動作を制
御する。
In the present invention, as shown in FIG. 2(a), the storage control device 2
A control signal (2) instructing a registration operation for the cache memory 21 and an update operation for the LRU memory 23 is sent to the storage control circuit 24, and the storage control circuit 24 stores the decoding table shown in FIG. 2(b). Accordingly, the cache registration operation and the LRU memory update operation are controlled.

例えば、マイクロ命令レジスタ11に設定されているマ
イクロ命令の制御ビット部11aが01゛であった場合
、第2図(b)に示したデコード表から明らかな如く、
キャッシュ登録指示信号■が゛オン” となり、主記憶
装置(MS) 3から送られてきたムーブインデータを
キャッシュメモリ21にライトする。
For example, if the control bit part 11a of the microinstruction set in the microinstruction register 11 is 01'', as is clear from the decode table shown in FIG. 2(b),
The cache registration instruction signal (2) turns on, and the move-in data sent from the main memory (MS) 3 is written into the cache memory 21.

このとき、該キャッシュメモリ21に゛空き゛エリアが
存在しない場合には、LRUメモリ23から読み出され
た参照履歴に従って、過去に最も参照されなかったブロ
ックを追い出し、そのエリアに該主記憶装置(MS) 
3からのムーブインデータを登録し、該読み出されたL
RUメモリ23の参照履歴の内容を更新してライトする
At this time, if there is no "empty" area in the cache memory 21, the block that has been least referenced in the past is evicted according to the reference history read from the LRU memory 23, and the main storage ( MS)
The move-in data from 3 is registered, and the read L
The contents of the reference history in the RU memory 23 are updated and written.

8亥ムーフ゛インデークをキャッシュメモリ21に登録
した場合、TAGメモリ22を更新することは云う迄も
ない。
It goes without saying that when an eight-move index is registered in the cache memory 21, the TAG memory 22 is updated.

次に、上記マイクロ命令の制御ビット11aが°10゛
 を示している場合、上記と同じようにして、主記憶袋
W(MS) 3からのムーブインデータをキャッシュメ
モリ21に登録するが、LRUメモリ23に対しては読
み出すのみで更新動作は行わないように制御する。従っ
て、上記登録動作は該LRUメモリ23が示している最
も古いエリアに行われることになる。
Next, when the control bit 11a of the microinstruction indicates 10°, the move-in data from the main memory bag W(MS) 3 is registered in the cache memory 21 in the same manner as above, but the LRU The memory 23 is controlled so that only read operations are performed and no update operations are performed. Therefore, the above registration operation will be performed in the oldest area indicated by the LRU memory 23.

Bg LRUメモリ23の内容が更新されないことによ
り、上記登録が行われたエリアは最低の優先度となり、
次回にキャッシュミスが発生して、キャッシュメモリ2
1に対する登録動作が行われる際には、本エリアのデー
タが追い出される為、本データブロックより優先度の高
いデータブロックが違い出されることはない。
Since the contents of the Bg LRU memory 23 are not updated, the area where the above registration was performed has the lowest priority.
The next time a cache miss occurs, cache memory 2
When the registration operation for 1 is performed, the data in this area is evicted, so a data block with a higher priority than this data block will not be picked out.

次に、上記マイクロ命令の制御ピント11aが“11“
を示している場合には、主記憶装置(MS) 3からの
ムーブインデータの該当アドレスのデータが、データバ
イパス線を介して命令処理装置lに送出されるのみで、
キャッシュメモリ21に対する登録動作も、又LRUメ
モリ23に対する更新動作を行わないように制御されて
、該主記憶フェッチ命令の動作を完了する。
Next, the control focus 11a of the microinstruction is “11”.
, the data at the corresponding address of the move-in data from the main memory device (MS) 3 is only sent to the instruction processing device l via the data bypass line.
The registration operation for the cache memory 21 is also controlled so that the update operation for the LRU memory 23 is not performed, and the operation of the main memory fetch instruction is completed.

このように制御することで、命令処理装置工で実行され
る処理の内容、即ち、アドレス分布の局所性の態様に応
じて、適切なキャッシュメモリ制御ができることになる
By controlling in this manner, appropriate cache memory control can be performed depending on the content of the processing executed by the instruction processing unit, that is, the locality of the address distribution.

尚、本実施例においては、主記憶フェッチ命令の制御ピ
ント部11aに設定されたデータによって登録、更新方
法を指示している例で説明したが、この方法以外に、例
えば、記憶制御装置2の記憶M御回路24内に制御フラ
グを設けておき、本制御フラグを、命令処理装置1内の
マイクロ命令レジスタ11に設定される特定のマイクロ
命令によって、上記アドレス分布の局所性の態様に応じ
た特定の値を設定することで、次に主記憶フェッチ命令
が実行された場合のキャッシュメモリ 21に対する登
録動作、及びLRUメモリ23に対する更新動作を制御
するようにしても、上記と同様の効果が得られることは
云う迄もないことである。
In this embodiment, an example has been described in which the registration and updating method is instructed by the data set in the control focus unit 11a of the main memory fetch command, but in addition to this method, for example, the storage control device 2 A control flag is provided in the memory M control circuit 24, and this control flag is set in the microinstruction register 11 in the instruction processing device 1 according to the locality of the address distribution. The same effect as above can be obtained by setting a specific value to control the registration operation for the cache memory 21 and the update operation for the LRU memory 23 when the main memory fetch instruction is executed next. It goes without saying that this will happen.

このように、本発明は、キャッシュメモリを備え、マイ
クロプログラムによって制御される情報処理装置におい
て、実行される処理の種別により、主記憶アクセスのア
ドレス分布の局所性に、様々な態様があることに着目し
、例えば、該処理の態様に対応したマイクロプログラム
の中の、主記憶をフェッチするマイクロ命令の特定のフ
ィールドに制御ピント部を設け、該制御ビット部をデコ
ードした制御信号に基づいて、キャッシュメモリに対す
る登録動作、及びLR[Iメモリに対する更新動作を制
御するようにした所に特徴がある。
As described above, the present invention is based on the fact that in an information processing device equipped with a cache memory and controlled by a microprogram, there are various aspects of the locality of the address distribution of main memory accesses depending on the type of processing executed. For example, a control focus section is provided in a specific field of a microinstruction that fetches the main memory in a microprogram corresponding to the processing mode, and based on a control signal obtained by decoding the control bit section, the cache is The feature is that the registration operation for the memory and the update operation for the LR[I memory are controlled.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上、詳細に説明したように、本発明のキャッシュメモ
リ制御方式は、少なくとも、命令処理装置と、キャッシ
ュメモリ、及び該キャッシュメモリの置換制御をLRI
J方式によって行い、参照履歴を保持するLRtlメモ
リを備えた記憶制御装置と、主記憶とからなり、マイク
ロプログラムによって制御される情報処理装置において
、命令処理装置からのメモリアクセスの際、上記キャッ
シュメモリ上にデータが存在しない場合、上記主記憶上
のデータをキャッシュメモリに登録するか、又は登録し
ないかの指示と、上記キャッシュメモリへの登録が指示
された場合、上記参照履歴を保持しているLRUメモリ
の更新動作を行うか、又は行わないかの指示とを行う手
段を、上記命令処理装置。
As described above in detail, the cache memory control method of the present invention includes at least an instruction processing device, a cache memory, and replacement control of the cache memory.
In an information processing device that is controlled by a microprogram and that uses the J method and is comprised of a storage control device equipped with an LRtl memory that retains a reference history and a main memory, when the instruction processing device accesses the memory, the cache memory is If the data does not exist in the main memory, an instruction is given as to whether or not to register the data in the main memory to the cache memory, and if registration in the cache memory is instructed, the reference history is retained. The instruction processing device includes means for instructing whether or not to perform an update operation of the LRU memory.

又は記憶制御装置に備え、上記手段をマイクロ命令によ
って設定するようにしたものであるので、主記憶アクセ
スの際、メモリデータの性質(即ち、局所性)に応じた
キャッシュメモリへの登録動作が可能となり、局所性の
高いデータが局所性の低いデータによって追い出される
ことが少なくなり、キャッシュメモリ全体のヒント率を
向上させることができる効果がある。
Alternatively, since the above-mentioned means is set by a microinstruction in a storage control device, it is possible to register the data in the cache memory according to the nature of the memory data (i.e., locality) when accessing the main memory. Therefore, data with high locality is less likely to be evicted by data with low locality, and the hint rate of the entire cache memory can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図が本発明のキャッシュメモリ制御方式の原理図。 第2図は本発明の一実施例を示した図。 第3図は従来の情報処理装置の構成例の概略を示した図
。 である。 図面において、 ■は命令処理装置。 11はマイクロ命令レジスタ。 11aは制御ビット部、 2は記憶制御装置。 21はキャッシュメモリ、22はTAGメモリ。 22aは比較回路(C)。 23はLR[Iメモリ、24は記憶制御回路。 3は主記憶。 ■は制御信号。 ■はキャッシュ登録指示信号。 帛り濱■ハり触子 (lr)) P−5ト111月の一芙ゼ1イ利とホ乙r;四ハ茅 2
 図
FIG. 1 is a diagram showing the principle of the cache memory control method of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a diagram schematically showing a configuration example of a conventional information processing device. It is. In the drawing, ■ indicates an instruction processing device. 11 is a microinstruction register. 11a is a control bit section; 2 is a storage control device; 21 is a cache memory, and 22 is a TAG memory. 22a is a comparison circuit (C). 23 is an LR [I memory; 24 is a storage control circuit; 3 is main memory. ■ is a control signal. ■ is a cache registration instruction signal. Tangled beach ■ Hari tentacle (lr)) P-5 To 11 month of the first month 1 Iri and Hootr; 4 Ha mo 2
figure

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)少なくとも、命令処理装置(1)と、キャッシュ
メモリ(21)、及び該キャッシュメモリ(21)の置
換制御をLRU方式によって行い、参照履歴を保持する
LRUメモリ(23)を備えた記憶制御装置(2)と、
主記憶(3)とからなり、マイクロプログラムによって
制御される情報処理装置において、命令処理装置(1)
からのメモリアクセスの際、上記キャッシュメモリ(2
1)上にデータが存在しない場合、上記主記憶(3)上
のデータをキャッシュメモリ(21)に登録するか、又
は登録しないかの指示と、 上記キャッシュメモリ(21)への登録が指示された場
合、上記参照履歴を保持しているLRUメモリ(23)
の更新動作を行うか、又は行わないかの指示とを行う手
段(11a)を、上記命令処理装置(1)、又は記憶制
御装置(2)に備え、 上記手段(11a)をマイクロ命令によって設定するこ
とを特徴とするキャッシュメモリ制御方式。
(1) A storage control device comprising at least an instruction processing device (1), a cache memory (21), and an LRU memory (23) that performs replacement control of the cache memory (21) using an LRU method and retains a reference history. A device (2);
In an information processing device that consists of a main memory (3) and is controlled by a microprogram, an instruction processing device (1)
When accessing memory from
1) If the data does not exist in the main memory (3), an instruction is given as to whether or not to register the data in the main memory (3) to the cache memory (21), and an instruction is given to register the data in the cache memory (21). In this case, the LRU memory (23) that holds the above reference history
The instruction processing device (1) or the storage control device (2) is provided with means (11a) for instructing whether or not to perform an updating operation, and the means (11a) is set by a microinstruction. A cache memory control method characterized by:
(2)上記指示手段(11a)を、マイクロ命令の特定
フィールドに設定することを特徴とする特許請求の範囲
第1項に記載のキャッシュメモリ制御方式。
(2) The cache memory control system according to claim 1, wherein the instruction means (11a) is set in a specific field of a microinstruction.
(3)上記記憶制御装置(2)に設けられた指示手段(
11a)を、特定のマイクロ命令を実行することによっ
て設定することを特徴とする特許請求の範囲第1項に記
載のキャッシュメモリ制御方式。
(3) Instruction means (
11a) is set by executing a specific microinstruction.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0358151A (en) * 1989-07-26 1991-03-13 Nec Corp Cache memory device
JPH04324546A (en) * 1991-04-15 1992-11-13 Internatl Business Mach Corp <Ibm> Computer system
US5349656A (en) * 1990-11-28 1994-09-20 Hitachi, Ltd. Task scheduling method in a multiprocessor system where task selection is determined by processor identification and evaluation information
US6334173B1 (en) 1997-11-17 2001-12-25 Hyundai Electronics Industries Co. Ltd. Combined cache with main memory and a control method thereof
JP2002510085A (en) * 1998-03-31 2002-04-02 インテル・コーポレーション Shared cache structure for temporary and non-temporary instructions
JP2012522290A (en) * 2009-03-27 2012-09-20 アドバンスト・マイクロ・ディバイシズ・インコーポレイテッド Method for Way Assignment and Way Lock in Cache
JP2019537162A (en) * 2016-12-09 2019-12-19 アドバンスト・マイクロ・ディバイシズ・インコーポレイテッドAdvanced Micro Devices Incorporated Unassigned cache policy

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0358151A (en) * 1989-07-26 1991-03-13 Nec Corp Cache memory device
US5349656A (en) * 1990-11-28 1994-09-20 Hitachi, Ltd. Task scheduling method in a multiprocessor system where task selection is determined by processor identification and evaluation information
JPH04324546A (en) * 1991-04-15 1992-11-13 Internatl Business Mach Corp <Ibm> Computer system
US6334173B1 (en) 1997-11-17 2001-12-25 Hyundai Electronics Industries Co. Ltd. Combined cache with main memory and a control method thereof
JP2002510085A (en) * 1998-03-31 2002-04-02 インテル・コーポレーション Shared cache structure for temporary and non-temporary instructions
JP2012522290A (en) * 2009-03-27 2012-09-20 アドバンスト・マイクロ・ディバイシズ・インコーポレイテッド Method for Way Assignment and Way Lock in Cache
JP2019537162A (en) * 2016-12-09 2019-12-19 アドバンスト・マイクロ・ディバイシズ・インコーポレイテッドAdvanced Micro Devices Incorporated Unassigned cache policy

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