JPH02285441A - Cache controller - Google Patents

Cache controller

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Publication number
JPH02285441A
JPH02285441A JP1108306A JP10830689A JPH02285441A JP H02285441 A JPH02285441 A JP H02285441A JP 1108306 A JP1108306 A JP 1108306A JP 10830689 A JP10830689 A JP 10830689A JP H02285441 A JPH02285441 A JP H02285441A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
write
signal
data
bit
cache
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP1108306A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroko Furuta
浩子 古田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP1108306A priority Critical patent/JPH02285441A/en
Publication of JPH02285441A publication Critical patent/JPH02285441A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To hold data with high efficiency by using a write inhibiting bit. CONSTITUTION:A write inhibiting register 1 holds a write inhibiting bit to show whether a writing action is granted or not to the bit which is selected with the set address input of an input address and outputs the information on the write inhibiting bit as a write inhibiting signal 102. A write control circuit 2 outputs a write signal 108 to show whether the data should be written into a cache data memory 3 for not with the use of the signal 102, a hit signal 107, and a write requesting signal 106. Thus no data is written with the bit that is designated by the signal 102 even though the signal 106 and then the signal 107 are inputted. Consequently, the bit data is not rewritten and held in the memory 3 and the availability of the cache data is improved.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はキャッシュのデータメモリにおけるデータ保持
を制御する装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a device for controlling data retention in a data memory of a cache.

[従来の技術] 従来、キャッシュのデータメモリでは中央処理装置(C
PU)によって最近アクセスされなかったデータは、こ
のデータが近い将来にアクセスされるデータであろうと
なかろうと、最近アクセスしたデータを格納しておくた
めにデータの入れかえがなされ、最近アクセスされたデ
ータが常に格納される方式となっていた。
[Prior Art] Conventionally, cache data memory uses a central processing unit (C
Data that has not been accessed recently by a PU (PU) is replaced to preserve recently accessed data, regardless of whether this data will be accessed in the near future. It was always stored.

[発明が解決しようとする課題] 上述した従来のキャッシュのデータメモリではCPUの
アクセスによって最近アクセスされなかったデータは、
このデータが近い将来にアクセスされるデータであろう
となかろうと、最近アクセスしたデータを常に格納して
おくためにデータの入れ替えを行う方式となっているの
で、アクセスの可能性が高くてもアクセス頻度が低いデ
ータはキャッシュに保持されない。このためキャッシュ
のデータメモリという非常に限られたメモリ領域が有効
に活用されないという欠点がある。
[Problems to be Solved by the Invention] In the conventional cache data memory described above, data that has not been accessed recently by the CPU is
Regardless of whether this data is data that will be accessed in the near future, the data is replaced in order to always store recently accessed data, so even if the possibility of access is high, the access frequency is Data with a low value is not retained in the cache. For this reason, there is a drawback that the extremely limited memory area of the cache data memory is not utilized effectively.

本発明は上記従来の事情に鑑みなされたもので、キャッ
シュのデータメモリの有効活用を達成する・ことができ
るキャッシュ制御装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional circumstances, and an object of the present invention is to provide a cache control device that can achieve effective utilization of cache data memory.

[発明の従来技術に対する相違点] 上述した従来のキャッシュメモリがCPUからのアクセ
スによって最近アクセスされなかったデータはこのデー
タが近い将来にアクセスされるデータであろうとなかろ
うと最近アクセスしたデータを常に格納しておくために
、データの入れかえを行う方式となっているのに対し、
本発明は書き込み防止ビットを使用することにより近い
将来にアクセスされることがわかっている場合にはデー
タを書き換えないで保持しておくことができるため、デ
ータメモリのデータの無意味な入れかえを防止でき、デ
ータを効率よく保持しておくことができるという相違点
を有する。
[Differences between the invention and the prior art] The conventional cache memory described above always stores data that has not been accessed recently by the CPU, regardless of whether or not this data will be accessed in the near future. In order to maintain the data, the data is replaced.
By using the write protection bit, the present invention allows data to be retained without being rewritten if it is known that it will be accessed in the near future, thereby preventing meaningless replacement of data in data memory. The difference is that data can be stored efficiently.

すなわち、本発明では書き込み防止ビットによってキャ
ッシュデータメモリのある領域をROM化するものであ
り、このROM化する領域は書き込み防止ビットの指定
により任意に変更できるものである。
That is, in the present invention, a certain area of the cache data memory is converted into a ROM using a write protection bit, and the area to be converted into a ROM can be arbitrarily changed by specifying the write protection bit.

[課題を解決するための手段] 本発明のキャッシュ制御装置は、キャッシュのデータメ
モリへのデータ書き込みを許可するか否かを示す書き込
み防止ビットを格納する書き込み防止レジスタと、デー
タメモリへのデータ書き込みの可否を書き込み防止レジ
スタのビット情報に基づいて決定する書き込み制御回路
とを備えたことを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] A cache control device of the present invention includes a write prevention register that stores a write prevention bit indicating whether or not to permit data writing to a data memory of a cache, and a write prevention register that stores a write prevention bit indicating whether or not to permit data writing to a data memory of a cache. The present invention is characterized in that it includes a write control circuit that determines whether or not to write based on bit information of a write protection register.

本発明の更に具体的な好ましい態様は、書き込みを許可
するデータであるか否かを示す書き込み防止ビットを格
納しておく書き込み防止レジスタと、該書き込み防止レ
ジスタから出力される書き込み防止信号とキャッシュ外
部から入力される書き込み要求信号とヒツト判定回路か
ら出力されるヒツト信号からキャッシュのデータメモリ
への書き込みを実行するか否かを判断する書き込み制御
回路と、該書き込み制御回路から出力される書き込み信
号とアドレスによりアクセスされるキャッシュデータメ
モリと、タグメモリのタグアドレスと入力アドレスのタ
グアドレスにより、キャツシュヒツトであるか、キャッ
シュミスであるかを判断するヒツト判定回路と、タグア
ドレスを格納しておくタグメモリと、データが有効であ
る否かを示す有効ビットを格納しておく有効レジスタを
有するものである。
A more specific preferred embodiment of the present invention includes a write prevention register that stores a write prevention bit indicating whether or not data is permitted to be written, and a write prevention signal output from the write prevention register and a cache external a write control circuit that determines whether or not to execute writing to the data memory of the cache based on a write request signal input from the write request signal and a hit signal output from the hit determination circuit; and a write signal output from the write control circuit. A cache data memory that is accessed by an address, a hit determination circuit that determines whether it is a cache hit or a cache miss based on the tag address of the tag memory and the tag address of the input address, and the tag memory that stores the tag address. and a valid register that stores a valid bit indicating whether the data is valid or not.

[実施例] 次に、本発明について図面を参照して説明する。[Example] Next, the present invention will be explained with reference to the drawings.

第1図は本発明の一実施例に係るキャッシュ制御装置を
示す図面であり、本図には本発明に関係する部分のみを
表している。
FIG. 1 is a drawing showing a cache control device according to an embodiment of the present invention, and only the portions related to the present invention are shown in this figure.

書き込み防止レジスタ1は入力アドレスのセットアドレ
ス入力で選択されたビットに書き込みを許可するか否か
を示す書き込み防止ビットを保持し、この書き込み防止
ビット情報を書き込み防止信号102として出力する。
The write prevention register 1 holds a write prevention bit indicating whether or not to permit writing to the bit selected by the set address input of the input address, and outputs this write prevention bit information as a write prevention signal 102.

尚、この書き込み防止レジスタ1への書き込み防止ビッ
トのセットは書き込み防止セット信号101によりなさ
れる。
Note that setting of the write protection bit in the write protection register 1 is performed by a write protection set signal 101.

書き込み制御回路2は、書き込み防止信号102とキャ
ツシュヒツトであるか、キャッシュミスであるかを示す
ヒツト信号107とキャッシュ制御装置の外部からの書
き込み要求を示す書き込み要求信号106とにより、キ
ャッシュデータメモリ3へのデータの書き込みを実行す
るか否かを示す書き込み信号108を出力し、また、こ
れと共に書き込みの許可されない領域に対して書き込み
要求のあったことを示す書き込みエラー信号105も出
力する。
The write control circuit 2 uses a write prevention signal 102, a hit signal 107 indicating whether it is a cache hit or a cache miss, and a write request signal 106 indicating a write request from outside the cache control device to write data to the cache data memory 3. It outputs a write signal 108 indicating whether or not to execute data writing, and also outputs a write error signal 105 indicating that a write request has been made to an area where writing is not permitted.

有効レジスタ6はセットアドレス入力で選択されたビッ
トにデータが有効であるか否かを示す有効ビットを保持
し、この有効ビット情報を有効信号104として出力す
る。尚、この有効レジスタ6への有効ビットのセットは
有効セット信号1゜3によりなされる。ヒツト判定回路
4はタグアドレス信号111と入力アドレスのタグアド
レス入力109と有効信号104とにより、キャツシュ
ヒツトであるか、キャッシュミスであるかを判断し、ヒ
ツト信号107を出力する。
The valid register 6 holds a valid bit indicating whether or not data is valid in the bit selected by the set address input, and outputs this valid bit information as a valid signal 104. The valid bit is set in the valid register 6 by a valid set signal 1.degree.3. The hit determination circuit 4 determines whether it is a cache hit or a cache miss based on the tag address signal 111, the tag address input 109 of the input address, and the valid signal 104, and outputs a hit signal 107.

タグメモリ5はキャッシュデータメモリ3に格納されて
いるキャッシュデータのタグアドレスを格納しておき、
セットアドレス入力110によりアクセスのあったタグ
アドレスをタグアドレス信号111に出力する。キャッ
シュデータメモリ3はキャッシュデータを格納しておき
、セットアドレス人力110により選択されたデータに
対して書き込み信号108によってデータ112を書き
込む。
The tag memory 5 stores the tag address of the cache data stored in the cache data memory 3,
The tag address accessed by the set address input 110 is output to the tag address signal 111. The cache data memory 3 stores cache data, and writes data 112 to the data selected by the set address manual 110 in response to a write signal 108.

すなわち、上記構成によれば、書き込み要求信号106
が入力され、かつヒツト信号107が入力された場合に
あっても、書き込み防止信号102により指定されたビ
ットについてはデータの書き込みがなされず、当該ビッ
トのデータは書き換えられずにデータメモリ3に保持さ
れる。
That is, according to the above configuration, the write request signal 106
is input and the hit signal 107 is input, data is not written to the bit specified by the write prevention signal 102, and the data of the bit is retained in the data memory 3 without being rewritten. be done.

第2図は本発明の他の一実施例に係るキャッシュ制御装
置を示す図面である。本実施例では書き込み防止レジス
タ1からの書き込み防止信号201を、前述の実施例の
ように書き込み制御回路2に入力するのではなく、ヒツ
ト判定回路11と書き込みエラー判定回路12に入力し
ている。ヒツト判定回路11はキャツシュヒツトである
か、キャッシュミスであるかと同時に書き込み防止信号
201により書き込みが許可されるか否かを判断し、こ
の判断結果をヒツト信号204によってアクセス制御回
路204と書き込みエラー判定回路12に通知する。書
き込みエラー判定回路12は、書き込み防止信号201
とヒツト信号204とアクセス要求信号202とにより
、書き込みが許可されてないキャッシュデータへの書き
込み要求であるか否かを判断し、この判断結果を書き込
みエラー信号205に出力する。アクセス制御回路10
は、書き込み許可のされていないキャッシュデータへの
書き込み要求以外の場合に、外部からのアクセス要求信
号202に基づいてアクセス信号203をデータメモリ
3へ出力する。
FIG. 2 is a diagram showing a cache control device according to another embodiment of the present invention. In this embodiment, the write protection signal 201 from the write protection register 1 is not input to the write control circuit 2 as in the previous embodiment, but is input to the hit determination circuit 11 and the write error determination circuit 12. The hit determination circuit 11 determines whether there is a cache hit or a cache miss and at the same time determines whether writing is permitted based on the write prevention signal 201, and sends this determination result to the access control circuit 204 and the write error determination circuit using the hit signal 204. Notify 12. The write error determination circuit 12 detects the write prevention signal 201
Based on the hit signal 204 and the access request signal 202, it is determined whether or not this is a write request to cache data for which writing is not permitted, and the result of this determination is output as a write error signal 205. Access control circuit 10
outputs an access signal 203 to the data memory 3 based on an external access request signal 202 in cases other than requests for writing to cache data for which writing is not permitted.

従って、本実施例においてもアクセス許可のされていな
いキャッシュデータの書換えはなされず、当該データは
データメモリ3に保持される。
Therefore, in this embodiment as well, cache data to which access is not permitted is not rewritten, and the data is held in the data memory 3.

尚、本実施例ではアクセス制御回路10でアクセス信号
203を作成するのと同時に書き込みエラー判定回路1
2において書き込みエラー信号205を作成して、外部
に通知するため、外部回路が高速化できるという利点が
ある。
In this embodiment, the write error determination circuit 1 generates the access signal 203 at the same time as the access control circuit 10 generates the access signal 203.
Since the write error signal 205 is generated in step 2 and notified to the outside, there is an advantage that the speed of the external circuit can be increased.

[発明の効果コ 以上説明したように本発明は、書き込み防止レジスタを
設けることによりキャッシュデータメモリの一部をRO
Mとして使用できるため、外部にROMを必要とせずに
キャッシュデータの利用効率を高めることができる。ま
たROM化する領域の増減を書き込み防止セット信号に
より自由に行うことができる効果がある。
[Effects of the Invention] As explained above, the present invention prevents a portion of the cache data memory from RO by providing a write protection register.
Since it can be used as M, the utilization efficiency of cache data can be improved without requiring an external ROM. Further, there is an effect that the area to be converted into ROM can be increased or decreased freely by the write prevention set signal.

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

第1図は本発明の一実施例に係るキャッシュ制御装置を
示すブロック構成図、第2図は本発明の他の一実施例に
係るキャッシュ制御装置を示すブロック構成図である。 1− ・ −・ ・ 会 φ 2 ・ ・ ・ ・ ・ −・ 3 ・ ・ ・ φ e φ 令 4.11φ1111舎 5・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 6・ ・ 奉 ・ ・ ・ ・ 10− φ ・ φ 番 ・ 12・・拳番・・ 101− 命 ・ φ や 102.201番 103 ・ ・ 番 −・ 10/コし一争−・φ 105、 205 φ 106  ・ ・ ・ ・ ・ 107、 204− 108#Φ令会・ 203 φ 壷 嶋 ・ 争 109・・番・吻 110 φ φ −・ 辱 111φφφ番Φ ・書き込み防止レジスタ、 ・書き込み制御回路、 ・キャッシュデータメモlハ ・ヒツト判定回路、 ・タグメモリ、 ・有効レジスタ、 ・アクセス制御回路、 ・書き込みエラー判定回路、 ・書き込み防止セット信号、 ・書き込み防止信号、 ・有効セット信号、 ・有効信号、 ・書き込みエラー信号、 ・書き込み要求信号、 ・ヒツト信号、 ・書き込み信号、 ・アクセス信号、 ・タグアドレス入力信号、 ・セットアドレス入力信号、 ・タグアドレス信号、 112・ ・データ、 202・ ・アクセス要求信号。
FIG. 1 is a block diagram showing a cache control device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing a cache control device according to another embodiment of the invention. 1- ・ -・ ・ Meeting φ 2 ・ ・ ・ ・ ・ −・ 3 ・ ・ φ e φ Order 4.11φ1111 Building 5 ・ ・ ・ ・ ・ ・ 6・ ・ Service ・ ・ ・ 10- φ ・ φ No.・ 12... Fist number... 101- Life ・ φ and 102. 201st number 103 ・ ・ Number −・ 10/One fight-・φ 105, 205 φ 106 ・ ・ ・ ・ 107, 204- 108#Φ Reikai・ 203 φ Tsubo Shima ・ War 109... No. 110 φ φ −・ Humiliation 111 φφφ No. Φ ・Write protection register, ・Write control circuit, ・Cache data memory ・Hit judgment circuit, ・Tag memory, ・Valid register, ・Access control circuit, ・Write error determination circuit, ・Write protection set signal, ・Write prevention signal, ・Valid set signal, ・Valid signal, ・Write error signal, ・Write request signal, ・Hit signal, ・Write Signals: ・Access signal, ・Tag address input signal, ・Set address input signal, ・Tag address signal, 112. .Data, 202. .Access request signal.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] キャッシュのデータメモリへのデータ書き込みを許可す
るか否かを示す書き込み防止ビットを格納する書き込み
防止レジスタと、データメモリへのデータ書き込みの可
否を書き込み防止レジスタのビット情報に基づいて決定
する書き込み制御回路とを備えたことを特徴とするキャ
ッシュ制御装置。
A write-protection register that stores a write-protection bit that indicates whether or not data writing to the data memory of the cache is permitted, and a write control circuit that determines whether data can be written to the data memory based on the bit information of the write-protection register. A cache control device comprising:
JP1108306A 1989-04-27 1989-04-27 Cache controller Pending JPH02285441A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1108306A JPH02285441A (en) 1989-04-27 1989-04-27 Cache controller

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1108306A JPH02285441A (en) 1989-04-27 1989-04-27 Cache controller

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH02285441A true JPH02285441A (en) 1990-11-22

Family

ID=14481359

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1108306A Pending JPH02285441A (en) 1989-04-27 1989-04-27 Cache controller

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JP (1) JPH02285441A (en)

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