JPH01197858A - Information processing controller - Google Patents

Information processing controller

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JPH01197858A
JPH01197858A JP63023096A JP2309688A JPH01197858A JP H01197858 A JPH01197858 A JP H01197858A JP 63023096 A JP63023096 A JP 63023096A JP 2309688 A JP2309688 A JP 2309688A JP H01197858 A JPH01197858 A JP H01197858A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
stage
data
bit
input
information processing
Prior art date
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Pending
Application number
JP63023096A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsuhiro Hirayama
勝啓 平山
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP63023096A priority Critical patent/JPH01197858A/en
Publication of JPH01197858A publication Critical patent/JPH01197858A/en
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  • Memory System Of A Hierarchy Structure (AREA)

Abstract

PURPOSE:To constitute an information processing controller of a simple and small scale by coupling output results of comparators of (n) pieces of flip-flop (P.C-FF) with a preset comparator of each stage by OR logic and inputting them to a shift clock control circuit which has been installed in every stage. CONSTITUTION:At the time of turning on a power source and at the time of resetting, 2<n> kinds of initial values can be set instantaneously by using a preset function. Thereafter, by inputting (n) bit fixed data which is being used at present to a pseudo FIFO, an only stage is selected by a comparator which has been set to P.C-FFs 15(1)-15(n) of each bit. A shift clock operates effectively against this selected stage from the beginning, and the (n) bit fixed data is packed to the first stage of this pseudo FIFO as the data which has been used in the end and sifted. In such a way, the circuit can be constituted simply.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、情報処理において扱われる有限個のデータ群
に対して、特定の優先順位、いわゆる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention provides a specific priority order, so-called, for a finite number of data groups handled in information processing.

リースト リセントリ ュースド(Least Rec
entlyUsed 、以下、LRUと略記)アルゴリ
ズムを制御する情報処理制御装置に関する。
Least Rec
The present invention relates to an information processing control device that controls an entryUsed (hereinafter abbreviated as LRU) algorithm.

従来の技術 LRUアルゴリズムの“LRU”は、“最近最も使われ
ていないもの”という意味であるが、このアルゴリズム
は、情報処理機器のキャッシュメモリ制御等に良く用い
られる方式であり、この場合有限のキャッシュメモリ領
域をでき得る限り有効に使用するため、キャッシュメモ
リ内に格納されている過去の最も古いデータから順番に
新しいデータと更新するために、LRUアルゴリズムに
よる制御を用い、確率論的ではあるがシステムのスルー
プットを向上させようとするものである。
Conventional technology The "LRU" in the LRU algorithm means "least recently used", but this algorithm is a method often used for cache memory control of information processing equipment, and in this case, it uses a finite number of In order to use the cache memory area as effectively as possible, we use control based on the LRU algorithm to update the oldest data stored in the cache memory with new data in order, albeit probabilistically. The aim is to improve system throughput.

従来の技術では、この様なLRUアルゴリズムを実現す
るために、前述のキャッシュメモリ制御の場合、キャッ
シュメモリ中のあるデータがアク 7セス(書き込みあ
るいは読み出し)された時点における時間情報を、タイ
マー回路等を用いて発生させ、その時間情報をそのデー
タに対応するメモリ領域に格納し、次の書き込みアクセ
スが生じた場合、各々のデータの時間情報と比較し、最
も古いデータが格納されている所に、新しいデータを書
き込むという先入れ先出し方式(以下、FIFO方式と
記す)を用いていた。第5図はこの従来例の簡単なブロ
ック図であり、時間情報を発生するタイマー回路l、時
間情報を格納するメモリ2、時間情報と対応させたキャ
ッシュメモリ3および制御回路4、キャッシュ制御回路
5から構成される。実際に、キャッシュメモリに対する
アクセスをする主制御装置およびそのインターフェイス
回路については省略している。
In the conventional technology, in order to realize such an LRU algorithm, in the case of the cache memory control described above, time information at the time when certain data in the cache memory is accessed (written or read) is stored in a timer circuit, etc. When the next write access occurs, the time information is generated using , a first-in, first-out method (hereinafter referred to as the FIFO method) was used in which new data was written. FIG. 5 is a simple block diagram of this conventional example, showing a timer circuit 1 that generates time information, a memory 2 that stores time information, a cache memory 3 and a control circuit 4 associated with the time information, and a cache control circuit 5. It consists of In fact, the main control unit and its interface circuit that actually access the cache memory are omitted.

発明が解決しようとする課題 前述の従来の構成例でも明らかな様に、従来の技術では
、時間情報を発生させるタイマー回路やその時間情報を
格納するためのメモリ等の回路が必要になり、かつその
制御手段も複雑になり、回路規模が増大してしまうとい
う不都合があった。
Problems to be Solved by the Invention As is clear from the conventional configuration example described above, the conventional technology requires a timer circuit to generate time information and a circuit such as a memory to store the time information. The control means is also complicated, resulting in an increase in circuit scale.

本発明は、この様な回路の複雑化および大規模化すると
いう問題点を解決することを目的としている。
An object of the present invention is to solve the problem of complicating and increasing the scale of the circuit.

課題を解決するための手段 本発明は、“H゛レベル、たは“L9レベルに設定出来
るプリセット付きのDフリップフロップをマスター側に
、また自分自身の記憶データと外部からのある一入力と
の比較器を有するDフリップフロップをスレーブ側とし
たP−C−FFに、よりnビットのレジスタを構成し、
このレジスタを2n段数分だけ、前段のP−C−FFの
正論理出力をン次段のP−C−FFの入力に直列に接続
したnビット・2n段の疑似FIFOを基本構成とし、
各段毎にシフトクロック制御回路を具備し、この制御回
路を各段のn個のP−C−FFの比較器からの出力結果
の論理和により制御する構成をそなえた情報処理装置で
ある。
Means for Solving the Problems The present invention provides a D flip-flop with a preset that can be set to "H" level or "L9 level" on the master side, and a D flip-flop that can connect its own stored data and one input from the outside. An n-bit register is configured in the P-C-FF with a D flip-flop having a comparator as the slave side,
The basic configuration is an n-bit, 2n-stage pseudo FIFO in which the positive logic output of the previous-stage PC-FF is connected in series to the input of the next-stage PC-FF, with 2n stages of this register.
This information processing apparatus has a configuration in which each stage is provided with a shift clock control circuit, and this control circuit is controlled by the logical sum of output results from n PC-FF comparators in each stage.

作用 上記手段を用いて構成された情報処理装置によると、電
源投入時やリセット時には、プリセット機能を用いて2
1通りの初期値を一瞬の内に設定する事が可能であり、
その後、現在使用しているnビット固定のデータを、こ
の疑似FIFOに入力することにより、各ビットのP−
C−FFに設定された比較器により、唯一の段が選択さ
れる。
According to the information processing device configured using the above means, when the power is turned on or reset, the preset function is used to
It is possible to set one initial value in an instant,
After that, by inputting the currently used n-bit fixed data into this pseudo FIFO, each bit's P-
A comparator set to C-FF selects only one stage.

初期から、この選択された段までに対して、シフトクロ
ックが有効に動作し、現在使用しているnビット固定デ
ータが、最後に使用されたデータとして、本疑似FIF
Oの初段に詰め込みシフトされる。
The shift clock operates effectively from the initial stage to this selected stage, and the currently used n-bit fixed data is treated as the last used data by this pseudo FIF.
It is packed and shifted to the first stage of O.

実施例 以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳
細に説明する。
EXAMPLES Hereinafter, examples of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第1図は、P−C−FFを使用したnビット−2n段の
疑似FIFOの構成例のブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of a configuration example of an n-bit, 2n-stage pseudo FIFO using PC-FFs.

レベルを、‘H’または‘L’に初期値設定出来るマス
タm個Dラッチと、自分自身の記憶データと外部からの
一入力との比較器を持つスレーブ側Dラッチとからなる
マスター・スレーブのDフリップフロップ(P−C−F
F)15(1)〜15(n)によりnビットのレジスタ
を構成し、このレジスタを2n 段分、前段のP−C−
FFの正論理出力、いわゆる、Q出力を、次段のP−C
−FFの入力に直列に接続したnビット・2n段分の疑
似FIFOを形成し、また、各段のn個のP−C−FF
の比較器の出力結果は、各段nビット毎に論理和(OR
)ゲート21 (1)〜21 (n)により結合判定さ
れ、各段毎に設置されているシフトクロック制御回路1
6(1)〜16(n)に入力される。入力端子17に加
えられるシフトクロックは、初段のシフトクロック制御
回路16(1)に入力され、各段のシフトクロック制御
回路では前記比較結果に従い、自段のnビットのP−C
−FFへのクロック供給と次段へのクロック供給を制御
する。入力端子18に与えられたデータ入力は、初段の
p−c−FFのデータ入力端子に入力される一方、該当
ビットの2n全段のP−C−FFの比較用入力データ端
子の全てに対し入力され、各前段のP−C−FFのQ出
カメ比較される。以上の構成において、先づ初期設定信
号19により各段の各ビットP−C−FFは、ハードウ
ェア的に任意に4 Htあるいはl L lレベルに設
定され、情報処理装置の初期値設定を即時に行うことが
出来る。あるnビットの入力データが現在使用中のデー
タとして入力された場合、2n段についてnビット毎に
同時比較され、一致検出を実行し、m段目が選択された
と仮定すると、m段目のシフトクロック制御回路16(
1)が動作し、シフトロックを自分自身すなわちm段目
までを有効とし、(m+ 1 )段目以降にシフトクロ
ックを供給しない機制御する。以上の動作を第2図、第
3図の真理値図を用いて説明する。第2図は電源投入時
あるいはリセット時において、本実施例における疑似F
IFOの初期状態設定の模様を示している。第3図は、
現在使用中あるいは処理中のデータと疑似FIFO内の
データ群との比較を行ない一致するデータの検出および
そのデータが格納されている段数の検出を行なっている
模様と、それに従って、現在処理されているデータが、
最も新しいデータとして、疑似FIFOの初段に詰め込
みシフトされかつ、そのシフト動作は前述で検出された
段数弁だけ実施された模様を示す。この様に、疑似FI
FOの最終段から順番に初段方向に向かって、最も古い
データが格納されるわけである。
The master-slave system consists of m master D-latches that can initialize the level to 'H' or 'L', and a slave-side D-latch that has a comparator between its own stored data and one external input. D flip-flop (P-C-F
F) 15(1) to 15(n) constitute an n-bit register, and this register is used for 2n stages of P-C- of the previous stage.
The positive logic output of the FF, so-called Q output, is connected to the next stage P-C.
- Forms a pseudo FIFO with n bits and 2n stages connected in series to the input of the FF, and also connects n P-C-FFs in each stage.
The output results of the comparators are logically summed (OR) for every n bits in each stage.
) The shift clock control circuit 1 is determined by gates 21 (1) to 21 (n) and installed in each stage.
6(1) to 16(n). The shift clock applied to the input terminal 17 is input to the shift clock control circuit 16(1) of the first stage, and the shift clock control circuit of each stage selects the n-bit P-C of its own stage according to the comparison result.
-Controls the clock supply to the FF and the clock supply to the next stage. The data input given to the input terminal 18 is input to the data input terminal of the first-stage p-c-FF, while the data input to all the comparison input data terminals of all the 2n-stage p-c-FFs of the corresponding bit is It is input and the Q output cameras of each preceding stage P-C-FF are compared. In the above configuration, first, each bit P-C-FF of each stage is arbitrarily set to 4Ht or 1L level in terms of hardware by the initial setting signal 19, and the initial value setting of the information processing device is immediately performed. It can be done. When a certain n-bit input data is input as the data currently in use, it is simultaneously compared every n bits for 2n stages, a match detection is performed, and assuming that the m-th stage is selected, the m-th shift Clock control circuit 16 (
1) is activated, the shift lock is enabled for itself, that is, up to the m-th stage, and a shift clock is not supplied to the (m+1)th stage and thereafter. The above operation will be explained using truth diagrams shown in FIGS. 2 and 3. Figure 2 shows the pseudo F in this embodiment at power-on or reset.
This shows how the initial state of IFO is set. Figure 3 shows
It appears that the data currently being used or processed is compared with the data group in the pseudo FIFO, and matching data is detected and the number of stages in which that data is stored is being detected. The data that is
As the latest data, it is shown that the data was packed and shifted to the first stage of the pseudo FIFO, and that the shift operation was performed only for the stage number valves detected above. In this way, pseudo FI
The oldest data is stored in order from the last stage of the FO toward the first stage.

この動作により、現在使用中のnビットの入力データが
、初段からm段目まで詰め込みシフトされ、その入力デ
ータは最も新しいデータとして登録され、FIFOの出
力方向から見て最終段に記憶される。すなわち、端子2
0の出力データが、過去最も古い時期に使用されたデー
タになるわけである。
By this operation, the n-bit input data currently in use is packed and shifted from the first stage to the m-th stage, and the input data is registered as the newest data and stored in the final stage as viewed from the output direction of the FIFO. That is, terminal 2
The output data of 0 is the data that was used at the earliest time in the past.

この様に、本実施例の説明からも明らかな様に、本発明
によれば、ある情報処理制御装置で扱われている。nビ
ット固定で有限個である2n個のデータ群の中から、過
去後われたデータを古いものから順番に整理し、ある特
定の優先順位(LRUアルゴリズム)を制御する情報処
理制御装置を、簡単な構成により実現することが出来る
。なお、第2図、第3図では、説明の便宜上、4ビツト
・16段の疑似FIFOの構成例を示すものである。
In this way, as is clear from the description of this embodiment, according to the present invention, the information processing control device is used. We can easily create an information processing control device that organizes the past data in order from the oldest out of a finite number of 2n data groups with fixed n bits and controls a certain priority order (LRU algorithm). This can be realized with a configuration. Note that, for convenience of explanation, FIGS. 2 and 3 show an example of the configuration of a 4-bit, 16-stage pseudo FIFO.

第4図は、マスター・スレーブ型のプリセット・比較器
付のDフリップフロップ(P−C−FF)の構成例を示
す図である。電源投入時あるいはリセット時等には、初
期値設定信号11により、その出力がI Hlあるいは
I L lレベルに設定される。入力データ9は、シフ
トクロック8によりマスター〇ラッチ6、スレーブDラ
ッチ7にラッチされる。他一方の入力データ10は、こ
のP−C−FFの出力データ12と比較器13により、
常時比較され、その結果が端子14により出力される。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of a master-slave type D flip-flop (P-C-FF) with a preset/comparator. When the power is turned on or reset, the output is set to the I Hl or I L l level by the initial value setting signal 11. The input data 9 is latched into the master O latch 6 and slave D latch 7 by the shift clock 8. The other input data 10 is generated by the output data 12 of this P-C-FF and the comparator 13.
The comparison is made at all times, and the result is outputted from the terminal 14.

発明の詳細 な説明からも明らかな様に、本発明によれば、従来技術
における回路の複雑化・大規模化等の不都合を廃除する
とともに、nビット固定で有限個である2n個のデータ
群の中から、過去後われたデータを古いものから順番に
整理格納し、ある特定の優先順位(LRUアルゴリズム
)を制御する情報処理制御装置を、簡単で比較的小規模
な構成で提供出来る。また、発明の実施例でも明白な様
に、本発明の構成は、簡単な回路ユニットを複数回アレ
イ構造で使用する事で実現出来るため、半導体集積回路
としても最適な構成であるという効果もある。
As is clear from the detailed description of the invention, according to the present invention, in addition to eliminating the disadvantages such as complication and large-scale circuitry in the prior art, data groups of 2n pieces, which are a finite number with fixed n bits, can be created. It is possible to provide an information processing control device that organizes and stores the data that has been left behind in order from the oldest to the oldest, and controls a certain priority order (LRU algorithm) with a simple and relatively small-scale configuration. Furthermore, as is clear from the embodiments of the invention, the configuration of the present invention can be realized by using simple circuit units multiple times in an array structure, so it also has the effect of being an optimal configuration for a semiconductor integrated circuit. .

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

第1図は本発明実施例構成のブロック図、第2図、第3
図は本発明の詳細な説明する真理値図、第4図は本発明
の基本回路ユニットとなるプリセット・比較器付Dフリ
ップフロップ(P−C−FF)の構成図、第5図は従来
例の構成図である。 15(1) 〜15(n)・・・−P−C−F F、1
6(1)〜16 (n)・・・・・・シフトクロック制
御回路、17・・・・・・シフトクロック入力端子、1
8・・・・・・入力データ入力端子、19・・・・・・
初期値設定信号入力端子、20・・・・・・出力データ
端子、21 (1)〜21 (II)・・・・・・OR
ゲート。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 ほか1名第2rlA 骨 第 3 図 シフ)1句 第4図 /l 第5図
Figure 1 is a block diagram of the configuration of an embodiment of the present invention, Figures 2 and 3.
The figure is a truth value diagram explaining the present invention in detail, Figure 4 is a configuration diagram of a D flip-flop with preset/comparator (P-C-FF) which is the basic circuit unit of the present invention, and Figure 5 is a conventional example. FIG. 15(1) ~15(n)...-P-C-F F, 1
6(1) to 16 (n)...Shift clock control circuit, 17...Shift clock input terminal, 1
8... Input data input terminal, 19...
Initial value setting signal input terminal, 20...Output data terminal, 21 (1) to 21 (II)...OR
Gate. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and one other person No. 2rlA Bone No. 3 Figure Schiff) 1 phrase Figure 4/l Figure 5

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims]  レベルを、‘H’または‘L’に設定できるプリセッ
ト機能付きのDラッチをマスター側に、また自分自身の
記憶データと外部からの一入力との比較器を持ったDラ
ッチをスレーブ側に有するプリセット・比較器付Dフリ
ップフロップ(以下、P・C−FFと略す。)によりn
ビットのレジスタを構成し、このレジスタを2^n段分
、前段のP・C−FFのQ出力を、次段のP・C−FF
の入力に直列に接続したnビット・2^n段の疑似FI
FOを基本構成とし、各段のn個のP・C−FFの比較
器の出力結果をOR論理により結合し、各段毎に設置さ
れたシフトクロック制御回路に入力する構成からなるこ
とを特徴とする情報処理制御装置。
The master side has a D latch with a preset function that can set the level to 'H' or 'L', and the slave side has a D latch with a comparator between its own stored data and one external input. n by a D flip-flop with preset/comparator (hereinafter abbreviated as P・C-FF)
A bit register is configured, and this register is used for 2^n stages, and the Q output of the previous stage P/C-FF is transferred to the next stage P/C-FF.
An n-bit, 2^n-stage pseudo FI connected in series to the input of
The basic configuration is an FO, and the output results of n P/C-FF comparators in each stage are combined using OR logic and input to the shift clock control circuit installed in each stage. Information processing control device.
JP63023096A 1988-02-02 1988-02-02 Information processing controller Pending JPH01197858A (en)

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WO2015046552A1 (en) * 2013-09-30 2015-04-02 日本電気株式会社 Storage system, node device, method for controlling cache, and program

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