JPH03148734A - キャッシュメモリ制御装置 - Google Patents

キャッシュメモリ制御装置

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JPH03148734A
JPH03148734A JP1287379A JP28737989A JPH03148734A JP H03148734 A JPH03148734 A JP H03148734A JP 1287379 A JP1287379 A JP 1287379A JP 28737989 A JP28737989 A JP 28737989A JP H03148734 A JPH03148734 A JP H03148734A
Authority
JP
Japan
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cache
memory
write
data
address
Prior art date
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Pending
Application number
JP1287379A
Other languages
English (en)
Inventor
Hisashi Sato
佐藤 久史
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.)
Toshiba Corp
Sord Computer Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Sord Computer Corp
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Publication date
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Publication of JPH03148734A publication Critical patent/JPH03148734A/ja
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  • Memory System Of A Hierarchy Structure (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、キャッシュメモリに対するライトプロテクト
機能の手段を備えたキャッシュメモリ制御装置に関する
(従来の技術) 従来、キャッシュメモリシステムでは、CPUからの要
求に応じてメインメモリの使用頻度の高いエリアのデー
タを格納し、CPUからのアクセスに応じて、そのデー
タの読出し、書込み動作が高速に実行される。CPUが
アクセスしたアドレスの−データが、キャッシュメモリ
に存在しない場合にはキャッシュミスとなり、存在すれ
ばヒツト信号が出力される。キャッシュミスの場合には
、ライトモード時に、CPUの要求アドレスを含むアド
レスブロックに対応するデータがメインメモリからキャ
ッシュメモリに転送されて格納される。
ところで、例えばROMの内容をメインメモり(RAM
)の所定のエリアにコピーし、さらにそのエリアをキャ
ッシュ対象空間として高速アクセスを実現する方式を想
定する。このような方式では、コピーしたメインメモリ
の所定のエリアを書込み禁+)−とするライトプロテク
ト機能をセットする必要があるが、通常ではキャッシュ
メモリにはライトプロテクト機能は設けられていない。
言い換えれば、従来ではメインメモリの書込み禁止領域
を、キャッシュメモリに割り当てることはできない。
(発明が解決しようとする課題) 従来では、メインメモリの書込み禁止領域を、キャッシ
ュメモリに割り当てる機能はなかった。
このため、例えば書込み禁止領域であるアドレスに誤っ
てデータが書き込まれた場合に、これに応じてキャッシ
ュメモリの内容も更新されることになる。したがって、
CPUがメインメモリの書込み禁止領域をアクセスした
際に、キャッシュメモリから誤ったデータが読出される
ような不都合が発生する。
本発明の目的は、メインメモリの書込み禁止領域をキャ
ッシュ空間に割り当て、キャッシュメモリに対するライ
トプロテクト機能を実現することができるキャッシュメ
モリ制御装置を提供することにある。
[発明の構成] (課題を解決するための手段と作用) 本発明は、メインメモリの書込み禁止領域に対するアク
セスの際に、ライトプロテクト信号を出力し、このライ
トプロテクト信号に基づいてキャッシュメモリのデータ
更新を禁止する制御手段を備えたキャッシュメモリ制御
装置である。
このような構成により、メインメモリの書込み禁止領域
をキャッシュメモリに割り当てることが可能となる。こ
れにより、いわばキャッシュメモリに対するライトプロ
テクト機能を実現することになる。
(実施例) 以下図面を参照して本発明の実施例を説明する。
第1図は同実施例のキャッシュメモリ制御装置の概念を
説明するためのブロック図である。キャッシュメモリユ
ニット11は、CPUIOの要求に応じてメインメモり
(RAM)12の使用頻度の高いエリアのデータを格納
する。キャッシュメモリユニット11には、RAM12
からのデータがデータバス15を通じて書込まれる。ま
た、キャッシュメモリユニット11から読出されたデー
タは、データバス15を通じてCPUIOへ転送される
ここで、同実施例では、ROM13の内容がRA M 
12の特定領域にコピーされて、このRAM12の特定
領域がキャッシュ対象空間として設定されている。キャ
ッシュメモリユニット11は、制御信号生成回路14か
ら出力される各制御信号TE。
CE、DE、FLにより、ライトモード時の動作制御が
なされる。各制御信号TE、CE、DE。
FLは、CPUIOからのアクセス信号CAに基づいて
制御信号生成回路14から出力される。
キャッシュメモリユニット11は、具体的には第2図に
示すように、RAM12からのデータを格納するキャッ
シュデータメモり20及びタグ・アドレス(データに対
応する上位アドレス)を格納するキャッシュタグメモり
21を備えている。各メモり20、21−は、CPUI
Gからアドレス線22aを通じて出力されるセットアド
レス(データに対応する下位アドレス)によりアクセス
される。キャッシュデータメモーリ20は、ドライバ/
レシーバ2Bを介してデータバス15との間でデータの
送受信を行なう。
キャッシュタグメモり21は、CP U toからアド
レス4I22bを通じて転送されるタグ・アドレスを格
納する。タグ・アドレスは、制御信号生成回路14から
出力される制御信号TEにより動作制御するゲート回路
23を通じて、キャッシュタグメモり21に格納される
。制御信号TEはタグ・ライトイネーブル信号であり、
アクティブ状態でタグ・アドレスをキャッシュタグメモ
り21に書込むための信号である。
バリッドビットフリップフロップ(F/F)24は、キ
ャッシュタグメモり21に格納されたタグ・アドレスが
有効の場合にセットし、有効指示信号Aをコンパレータ
25に出力する。コンパレータ25は有効指示信号Aに
より動作し、キャッシュタグメモり21に格納されたタ
グ・アドレス及び現時点でアクセスされたタグ・アドレ
スとを比較し、一致した場合にヒツト信号HITを$制
御信号生成回路14及び制御回路27に出力する。
制御回路27は、CPUIOからアクセス信号CA及び
ライトモード信号WRが入力されて、アップデート信号
UDを制御信号生成回路14に出力する。
また、第1のデコーダ28は、CP U 10からのタ
グ・アドレス及びセットアドレスをデコードし、CPU
IGがアクセスしたアドレスが書込み禁止領域の場合に
は、アクティブのライトプロテクト信号WPを制御信号
生成回路14に出力する。第2のデコーダ29は、CP
 U 10からのタグ・アドレス及びセットアドレスを
デコードし、CPUIOのアクセス対象がキャッシュ対
象以外の場合に、アクティブのをS御信号NCを制御信
号生成回路14に出力する。
次に、同実施例の動作を説明する。
先ず、キャッシュメモリユニット11の基本的動作を説
明する。同実施例では、第1図に示すように、ROM1
3の内容をRAM12の特定領域にコピーし、この領域
をキャッシュ対象として設定し、キャッシュメモリユニ
ット11のキャッシュデータメモり20にキャッシュ対
象のデータが格納されている。CPUIOがRAM12
の特定領域をアクセスするために、タグ・アドレス及び
セットアドレスを出力すると、キャッシュタグメモり2
1はキャッシュデータメモり20に格納されたデータに
対応するタグ・アドレスをコンパレータ25に出力する
バリッドビットF / F 24は、セットアドレスに
対応するキャッシュタグメモり21に格納されたタグ・
アドレスが有効の場合にセットし、有効指示信号Aをコ
ンパレータ25に出力する。コンパレータ25は、有効
指示信号Aに応じてキャッシュタグメモり21からのタ
グ・アドレス及びCPUIOによりアクセスされたタグ
・アドレスとを比較し、一致した場合にヒツト信号HI
Tを制御信号生成回路14に出力する。
制御信号生成回路14はヒツト信号HIT及びCP U
 10からのアクセス信号CAがアクティブであれば、
制御信号DEをドライバ/レシーバ2Bに出力する。制
御信号DEは出カイネーブル信号であり、ドライバ/レ
シーバ2GをEI Hし、キャッシュデータメモり20
からのデータをデータバス15に出力させる信号である
。即ち、キャツシュヒツトの場合には、CPUIOのア
クセスしたデータがキャッシュデータメモり20から読
出されて、データバス15を通じてCPUIOへ転送さ
れる。
一方、キャッシュミスの場合(キャッシュデータメモり
20に該当データが存在しない場合)には、アップデー
トモードとなり、制御回路27からアップデート信号U
Dが制御信号生成回路14に出力される。ここで、制御
回路27は、ヒツト信号HITがインアクティブで、C
P U 10がらのアクセス信号CA及びライトモード
信号WRがアクティブのとき、アクティブのアップデー
ト信号UDを出力する。アップデートモードでは、RA
M12からデータ(ここでは、ROM13の内容をコピ
ーしたRAM12の特定領域のデータ)が読出されて、
データバス15に出力される。このとき、制御信号生成
回路14からはタグ・ライトイネーブル信号である制御
信号TEが出力されて、RAM12からのデータに対応
するタグ・アドレスが、キャッシュタグメモり21に格
納される。さらに、制御信号生成回路14からはキャッ
シュデータ・ライトイネーブル信号である制御信号CE
が出力される。この制御信号CEにより、キャッシュデ
ータメモり20はライトモードにセットされて、データ
バス15及びドライバ/レシーバ26を介して転送され
るデータを格納することになる。ここで、制御信号生成
回路14は、アップデート信号UDがアクティブの際に
、CPUIOのアクセスがキャッシュ対象以外の場合(
制御信号NCが出力される)には制御信号CEを出力し
ない。制御信号NCは第2のデコーダ29から出力され
る。
次に、ライトモードでは、CPUIOからライトモード
信号WRが制御信号生成回路14に出力される。制御信
号生成回路14は、このライトモード信号WR、ヒツト
信号HIT及びアクセス信号CAのそれぞれがアクティ
ブであれば、制御信号CEをキャッシュデータメモり2
0に出力する。これにより、キャッシュデータメモり2
0にはデータが書込まれて、更新されることになる。
ここで、RAM12の特定領域が書込み禁止領域にセッ
トされており、CPUIOがその書込み禁止領域をアク
セスすると、第1のデコーダ2Bからライトプロテクト
信号WPが制御信号生成回路14に出力される。制御信
号生成回路I4は、ライトプロテクト信号WPがアクテ
ィブの場合には制御信号CEを出力しない。これにより
、CPUIOが書込み禁止領域をアクセスし、キャツシ
ュヒツトの場合には、ライトプロテクト信号WPに応じ
て制御信号CEの出力は停止の状態となるため、キャッ
シュデータメモり20にはデータは書込まれず、更新さ
れないことになる。
一方、ライトモード信号WR、ヒツト信号HI T及び
アクセス信号CAのそれぞれがアクティブで、ライトプ
ロテクト信号WPがアクティブの場合には、フラッシュ
信号である制御信号FLが制御信号生成回路14から出
力される。この制御信号FLはバリッドビットF / 
F 24のリセット端子に出力されて、バリッドビット
F / F 24をリセットする。これにより、コンパ
レータ25はキャツシュヒツトの場合でも、ヒツト信号
HITの出力を停止した状態となる。したがって、CP
UIOが書込み禁止領域をアクセスし、キャツシュヒツ
トの場合に・は、ライトプロテクト信号WPに応じて制
御信号CEの出力は停止の状態となるため、キャッシュ
データメモり20にはデータは書込まれず、更新されな
いことになる。
このようにして、CPUIOがRAM12の書込み禁止
領域をアクセスした際に、キャッシュデータメモり20
に対するデータの書込み動作は禁止となり、更新不可の
状態となる。言い換えれば、RA M 12の書込み禁
止領域をキャッシュ対象として、キャッシュメモリユニ
ット11に割り当てることが可能となる。したがって、
例えばROM13の内容をRA M 12にコピーし、
このコピ一領域である書込み禁止領域をキャッシュ空間
として設定することができる。これにより、RAMI2
の書込み禁止領域に誤ってデータが書込まれても、キャ
ッシュメモリユニット11のキャッシュ内容は更新され
ずに、常に確実なアクセスを保証することができる。
[発明の効果] 以上詳述したように本発明によれば、キャッシュメモリ
システムにおいて、メインメモリの書込み禁止領域をキ
ャッシュ空間に割り当て、キャッシュメモリに対するラ
イトプロテクト機能を実現することができる。したがっ
て、メインメモリの書込み禁止領域に対して、確実かつ
高速なアクセスを実現することが可能となるものである
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例に係わる装置の概念を説明する
ためのブロック図、第2図は同実施例に係わるキャッシ
ュメモリユニットの構成を示すブロック図である。 lO−・・CPU、12−・・RAM114・・・制御
信号生成回路、20・・−キャッシュデータメモり、2
1・・・キャッシュタグメモり。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 、4v              ;4&″  11
11 第1図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)メインメモリの所定のアドレスに対応するデータ
    を格納するキャッシュメモリユニットと、ライトモード
    時に前記メインメモリの書込み禁止領域に対応する前記
    キャッシュメモリユニットのアドレスがアクセスされた
    際に、ライトプロテクト信号を出力するライトプロテク
    ト信号出力手段と、 このライトプロテクト信号出力手段から出力される前記
    ライトプロテクト信号に基づいて前記キャッシュメモリ
    ユニットの前記書込み禁止領域に相当するデータの更新
    を禁止する制御手段とを具備したことを特徴とするキャ
    ッシュメモリ制御装置。
  2. (2)メインメモリの所定のアドレスに対応するデータ
    を格納するキャッシュデータメモリと、このキャッシュ
    データメモリに格納されるデータに対応するタグ・アド
    レスを格納するキャッシュタグメモリと、 このキャッシュタグメモリの内容が有効であることを指
    示するためのバリッドビット記憶手段と、このバリッド
    ビット記憶手段から出力される有効であることを指示す
    る信号に応じて前記キャッシュタグメモリのタグ・アド
    レス及びアクセスされたタグ・アドレスとを比較し、ヒ
    ットの場合にヒット信号を出力するコンパレータ手段と
    、ライトモード時に前記メインメモリの書込み禁止領域
    をアクセスした際に、ライトプロテクト信号を出力する
    ライトプロテクト信号出力手段と、このライトプロテク
    ト信号出力手段から出力される前記ライトプロテクト信
    号に基づいて前記コンパレータ手段からの前記ヒット信
    号の出力を停止して前記キャッシュデータメモリに対す
    るデータの更新を禁止する制御手段とを具備したことを
    特徴とするキャッシュメモリ制御装置。
JP1287379A 1989-11-06 1989-11-06 キャッシュメモリ制御装置 Pending JPH03148734A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996034334A1 (fr) * 1995-04-27 1996-10-31 Casio Computer Co., Ltd. Dispositif pour l'execution d'un programme chiffre

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