JPH03154948A - 情報処理装置 - Google Patents

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） この発明は分散化された記憶装置の一貫性を保つ情報処
理装置に関する。

（従来の技術） 複数個の演算処理装置を接続手段を用いて接続し、それ
らの演算処理装置に固有の記憶装置を持ち、演算処理装
置間で情報のやりとりをしながら処理するシステムとし
ては、ネットワーク上に接続されたワークステーション
システムや、密結合共有メモリ方式の並列計算機がある
。

密結合共有メモリ方式の並列計算機において、プロセッ
サにローカルなキャッシュメモリを用意すると、共有メ
モリに対するプロセッサからの要求が減少し、共有メモ
リの競合が緩和され、性能（１） （２） が向上することが知られている。

一方、プロセッサにローカルなキャッシュメモリを持つ
と、一つの共有メモリ上の番地に対して複数のコピーが
存在するために、キャッシュメモリと共有メモリ間の一
貫性の問題が生じる。この一貫性の問題を解決するため
にスヌーブキャッシュの方法が提案された。

スヌープキャッシュの方法には、キャッシュに書き込む
内容を他のキャッシュに放送を通じて書き込む［放送書
き込み型］と、キヤ・ンシュに書きこむ番地を他のキャ
ッシュに放送し、他のキャッシュのコピーを無効化する
【無効化型コの二つの方式が存在する。

無効化型の方式を採用する場合には次の例に説明するよ
うな問題が生じる。

第２図に示すように二つのプロセッサＰ１とＰ２の各々
のキャッシュに１０００番地のコピーとして３という値
が入っている状態を考える。

第３図はＰｌとＰ２が同じ番地にＰｌは５を。

Ｐ２は７という値を書こうとしてキャッシュメモリに要
求を出している状態である。このとき、Ｐ２の要求が先
に接続手段を獲得した場合はＰｌの要求が接続手段を獲
得するために待たされている。

第４図に示されるようにＰ２による無効化のコマンドが
Ｐｌのキャッシュに行われた後、Ｐｌのキャッシュで待
たされていた無効化のコマンドがＰ２に到着すると第５
図のようにどちらのコピーも無効化されて書き込んだ内
容は失われてしまう。

この例では同じ番地に対する書き込みを扱ったが、一般
にキャッシュメモリは複数の番地を１ブロツクとしたブ
ロック単位で管理されるから、違う番地に対する書き込
みで、同一ブロックになる場合には同様の現象が起こり
得る。

（発明が解決しようとする課題） 上述した様に、複数のプロセッサから他のキャッシュの
コピーを無効化するコマンドが出力された場合、いずれ
のコピーも無効化されてしまうという欠点が有った。

本発明は上述の欠点を解決するためになされたもので、
複数のプロセッサから他のキャッシュの（３） （４） コピーを無効化するコマンドが出力された場合でも、書
き込んだ内容が無効化されることのない情報処理装置を
提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、複数の演算処理装置と、この演算処理装置に
夫々固有な記憶装置と、これらを接続する接続手段とか
ら構成され、演算処理装置から固有の記憶装置のある番
地に書き込みが起こったときに他の演算処理装置に固有
の記憶装置の当該番地を接続手段を用いて無効化するシ
ステムにおいて、前記当該番地を無効化するコマンドが
接続手段を獲得するために待たされているときに、接続
手段上に当該番地に対する他の演算処理装置からの無効
化コマンドを検出した場合は待たされている無効化コマ
ンドをキャンセルする手段を具備したことを特徴とする
ものである。

（作用） 本発明は無効化のコマンドが接続手段の獲得を待ってい
る間に、無効化しようとするアドレスと、接続手段から
キャッシュに対して為される無効化のコマンドのアドレ
スを比較し、ブロック単位で一致していたら接続手段の
獲得を待っている無効化コマンドをキャンセルすること
により、先に接続手段を獲得したプロセッサによる書き
込みが失われないようにする。

また、コピーバックをしようとして、接続手段の獲得を
待っている間に、コピーパックしようとするアドレスと
、接続手段からキャッシュに対して為される無効化のア
ドレスを比較し、ブロック単位で一致していたら接続手
段の獲得を待っているコピーバックのコマンドをキャン
セルすることにより、不正なコピーパック動作が行われ
ないようにする。

（実施例） 第１図は本発明によるキャッシュメモリの構成を示した
ものである。接続手段としてはバスを用いる。キャッシ
ュメモリ装置はキャッシュどの番地のコピーを持ってい
るかを管理するキャッシュディレクトリと、データを持
つキャッシュデ（５） （６） 夕とそれらを制御する制御装置、接続手段であるバスと
のインタフェースであるパスインタフェス、プロセッサ
とのインタフェースをとるプロセッサインタフェース、
およびキャッシュからバスへの無効化コマンド、コピー
パックコマンドのブロックのアドレスと、バスからキャ
ッシュメモリへの無効化コマンドを比較するコンパレー
タから構成される。

プロセッサからの書き込みがバスに無効化のコマンドを
出す必要があるときはコンパレータに無効化しようとす
るブロックのアドレスがセットされ、バスに無効化のコ
マンドが出るまで保持される。そしてバスからのコマン
ドが無効化のコマンドの時はコンパレータにセットされ
たブロックのアドレスとバスからの無効化コマンドのブ
ロックのアドレスが比較され、一致した場合は制御装置
に一致したことを知らせる信号を送って無効化のコマン
ドをバスに出さないようにする。

一方、キャッシュがコピーパックの必要があるときにも
コンパレータにコピーパックするブロックのアドレスが
セットされ、バスにコピーパックが行われるまでこのア
ドレスが保持される。そしてバスからのコマンドが無効
化のコマンドの時はコンパレータにセットされたブロッ
クのアドレスとバスからの無効化コマンドのブロックの
アドレスが比較され、一致した場合は制御装置に一致し
たことを知らせる信号を送ってコピーバック動作をバス
に起こさないようにする。

本発明によれば不正な無効化のコマンドをバスに送るこ
とを回避し、あわせて不要なコピーパックを行わないよ
うに働く。

尚、本発明はキャッシュと主記憶からなるシステムにつ
いて適用するように考えられているが、主記憶とプロセ
ッサ間に二階層以上のキャッシュメモリを持ったシステ
ムでも適用可能なことは明らかである。

［発明の効果］ 本発明によれば、複雑のプロセッサから他のキャッシュ
のコピーを無効化するコマンドが出力された場合、先に
接続手段を獲得したプロセッサに（７） （８） よる書き込みが失なわれないため、分散化された記憶内
容の保持効率が極めて向」ニする。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるキャッシュメモリの構成図、第２
図、第３図、第４図、第５図は従来の無効化型の方式を
説明するための図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の演算処理装置と、この演算処理装置に夫々
   固有な記憶装置と、これらを接続する接続手段とから構
   成され、演算処理装置から固有の記憶装置のある番地に
   書き込みが起こったときに他の演算処理装置に固有の記
   憶装置の当該番地を接続手段を用いて無効化するシステ
   ムにおいて、前記当該番地を無効化するコマンドが接続
   手段を獲得するために待たされているときに、接続手段
   上に当該番地に対する他の演算処理装置からの無効化コ
   マンドを検出した場合は待たされている無効化コマンド
   をキャンセルする手段を具備したことを特徴とする情報
   処理装置。
2. （２）キャンセルする手段は、固有の記憶装置から他の
   記憶装置に対して記憶内容を転送する必要があり接続手
   段を獲得するために待たされている場合に、転送する番
   地に対する無効化コマンドが検出されたときは待たされ
   ている転送動作をキャンセルするものである請求項１記
   載の情報処理装置。