JPH03214246A - Replacing address generating circuit for cache device - Google Patents

Replacing address generating circuit for cache device

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JPH03214246A
JPH03214246A JP2009677A JP967790A JPH03214246A JP H03214246 A JPH03214246 A JP H03214246A JP 2009677 A JP2009677 A JP 2009677A JP 967790 A JP967790 A JP 967790A JP H03214246 A JPH03214246 A JP H03214246A
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JP
Japan
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address
replacement
signal
cycle
cache
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Application number
JP2009677A
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Japanese (ja)
Inventor
Isamu Nakayama
勇 中山
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Abstract

PURPOSE:To omit the cycle needed for access to an address having a mishit by generating an address so as to execute the replacement of the address having a mishit at the end of a replacement cycle. CONSTITUTION:When a signal, the inverse of RBCY 35 is set at a low level, a signal, the inverse of LOAD 32 is active. Then the values of addresses A2 and A3 are loaded as the initial values and the replacement is started at the value increased once. Then four replacement cycles are carried out with the outputs DA2(51) and DA3(52) set at 1 and 1, 0 and 0, 1 and 0 respectively. The values of both outputs are coincident with the values of addresses A2 and A3 in the four replacement cycles. Therefore a signal, the inverse of READY 36 is set at a low level in the 4-th replacement cycle. Thus a CPU 100 is ordered to read the data on an address where the CPU 100 has a mishit concurrently with the end of the 4-th replacement. Then the CPU 100 can start the next bus cycle.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、キャッシュ装置におけるリプレース・アドレ
ス生成回路に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a replacement address generation circuit in a cache device.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

まずキャッシュ装置に関して説明する。キャッシュ装置
は、中央処理装置(CPU)と大容量の主記憶装置との
間に置かれ、主記憶の内容のうち使用頻度が高いと予想
される領域のコピーを持つように管理するコントローラ
と高速のメモリからなる。
First, the cache device will be explained. A cache device is placed between a central processing unit (CPU) and a large-capacity main storage device, and is equipped with a controller and a high-speed cache device that manages the contents of the main memory so that it has copies of areas that are expected to be used frequently. consists of memory.

このキャッシュ装置を使用したシステム構成例を第8図
に示す。この図のキャッシュ装置130は、バス幅が3
2ビツトでリプレース・サイクルの回数が4回に対応す
るものとする。リプレースアドレス生成回路160はキ
ャッシュ・メモリ・コントローラ140に含まれ、キャ
ッシュ装置130はキャッシュ・メモリ・コントローラ
140とキャッシュ・メモリ150とからなり、CPU
100がドライブする(バスに情報を出力することを「
ドライブする」という)A4以上のアドレスバス102
とコマンドバス104上の情報を監視し、CPU100
がリード・アクセスの時にアクセスしようとするアドレ
スのデータがキャッシュ・メモリ150に入っているか
否かを判断する。
FIG. 8 shows an example of a system configuration using this cache device. The cache device 130 in this figure has a bus width of 3
It is assumed that 2 bits corresponds to 4 replacement cycles. The replacement address generation circuit 160 is included in the cache memory controller 140, and the cache device 130 consists of the cache memory controller 140 and the cache memory 150.
100 drives (outputs information to the bus)
address bus 102 of A4 or larger size
and information on the command bus 104, and the CPU 100
It is determined whether the data at the address to be accessed is stored in the cache memory 150 during read access.

キャッシュ・メモリ150にデータがある時にはキャッ
シュ・メモリ・コントローラ140がドライブするコマ
ンドバスA1B2(主記憶コントローラ用コマンドバス
)上の情報によって主記憶コントローラ110が、デー
タバス101を主記憶部120がドライブしないように
制御して、コマンドバスB133(キャッシュ・メモリ
用コマンドバス)上の情報によってキャッシュ・メモリ
150側から高速にデータを呼び出してREADY36
をアクティブすることによってCPU100のバスサイ
クルを終了させる。
When there is data in the cache memory 150, the information on the command bus A1B2 (main memory controller command bus) driven by the cache memory controller 140 causes the main memory controller 110 to prevent the main memory unit 120 from driving the data bus 101. READY36 is controlled to read data from the cache memory 150 at high speed based on the information on the command bus B133 (command bus for cache memory).
The bus cycle of the CPU 100 is ended by activating the .

キャッシュ・メモリ150にデータがない時にはミスヒ
ツトとなり、キャッシュ装置130はデータのリプレー
スサイクルを開始しようとする、コマンドバスA132
上の信号であるR1(πて77(主記憶コントローラ1
20にリプレースを開始したいという要求信号)を出力
し、主記憶コントローラ120がRACK78(リプレ
ースを開始してもよいというRREQ78に対する応答
信号)を出力したらコマンドバスA132とコマンドバ
スB133にリプレースサイクルを開始するための情報
を出力する。そして、主記憶部120からキャッシュ・
メモリ150にリプレースサイクルの回数分データを転
送しfS後、CPU100がアクセスしようとしたアド
レスのデータをキャッシュ・メモリ150から呼び出し
、CPU100にREADY36を返してリードサイク
ルが終了する。以上のCPU100がメモリ・リード・
サイクル時における従来のキャッシュ装置の動作フロー
チャートを第9図に示す。
When there is no data in the cache memory 150, a miss occurs and the cache device 130 tries to start a data replacement cycle.
The upper signal R1 (π 77 (main memory controller 1
When the main memory controller 120 outputs RACK 78 (response signal to RREQ 78 indicating that it is OK to start replacement) to command bus A 132 and command bus B 133, a replacement cycle is started. Output information for. Then, the cache data is stored from the main memory unit 120.
After data is transferred to the memory 150 for the number of replacement cycles and after fS, the data at the address that the CPU 100 attempts to access is read from the cache memory 150, READY36 is returned to the CPU 100, and the read cycle ends. The above CPU 100 performs memory read/
FIG. 9 shows an operation flowchart of the conventional cache device during a cycle.

次に、キャッシュ装置ユ30の従来のリプレース・アド
レス生成回路160に付いて詳しく説明する。ここでは
、バス幅が32ビツトでリグレースサイクルのバス・サ
イクルの回数が4回の場合を例にとって説明する。
Next, the conventional replace address generation circuit 160 of the cache unit 30 will be explained in detail. Here, an example will be explained in which the bus width is 32 bits and the number of bus cycles in the regrace cycle is four.

第10図は従来のリプレースアドレス生成回路の一例の
回路図であり、第11図は第10図のリプレースアドレ
ス生成回路160の動作を示すタイミング図である。こ
こでは、CPUの出力するアドレスバスのA2.A3の
値が0,1の場合にミスヒツトが起こった時のリプレー
ス時のタイミングチャートを示す。このリプレースアド
レス生成回路160はカウンタ10.バッファA20゜
制御回路30.バッファB40からなっている。
FIG. 10 is a circuit diagram of an example of a conventional replace address generation circuit, and FIG. 11 is a timing diagram showing the operation of the replace address generation circuit 160 of FIG. 10. Here, A2. of the address bus output from the CPU. A timing chart for replacement when a mishit occurs when the value of A3 is 0 or 1 is shown. This replacement address generation circuit 160 is a counter 10. Buffer A20° control circuit 30. It consists of a buffer B40.

制御回路30の出力するσπ34(バッファA20の「
てとバッファB40の7百を制御する信号:リプレース
サイクル中はロウとなり、それ以外はハイとなる)によ
ってリプ−レースサイクル以外のサイクルでは、バッフ
ァA20の出力IY1(21)とIY2 (22)がハ
イインピーダンスとなる不活性状態(電気的に分離した
状態)でバッファB40が活性状態となり、アドレスA
2とA3の値が出力DA2 (51:主記憶部およびキ
ャッシュメモリへのA2)とDA3 (52:主記憶お
よびキャッシュメモリへのA3’)の値となるが、リプ
レースサイクル中はバッファA20を活性状態にしてバ
ッファB40の出力2Y1(40)と2Y2(41)が
ハイインピーダンスとなる不活性状態にすることによっ
て、カウンタ10の出力するQAII(10のQA比出
力とQB12(10のQB出力)の値がDA2(51)
とDA3 (52)の値となる。
σπ34 output from the control circuit 30 (“
The outputs IY1 (21) and IY2 (22) of the buffer A20 are controlled during cycles other than the replace cycle by a signal that controls the buffer B40 (low during the replace cycle and high at other times). Buffer B40 becomes active state in a high impedance inactive state (electrically isolated state), and address A
The values of 2 and A3 become the values of output DA2 (51: A2 to main memory and cache memory) and DA3 (52: A3' to main memory and cache memory), but buffer A20 is not activated during the replacement cycle. By setting the outputs 2Y1 (40) and 2Y2 (41) of the buffer B40 to a high impedance state, the QAII (QA ratio output of 10) and QB12 (QB output of 10) output from the counter 10 are The value is DA2 (51)
and the value of DA3 (52).

次にミスヒツトが起こった時の動作を、第11図により
説明する。
Next, the operation when a mishit occurs will be explained with reference to FIG.

まず、キャッシュがミスヒツトを起こしてからリプレー
スを行うまでの動作概要を説明する。
First, an overview of the operation from when a cache miss occurs until replacement is performed will be explained.

CP U ]、 00がバスサイクルを開始すると、B
CY72 (CPUがバスサイクル中にロウになる信号
)がロウになり、キャッシュ範囲のアクセスの場合には
63°73(キャッシュ範囲をアクセス中にロウになる
信号)がロウになり、キャッシュ装置はこれらがロウに
なることによってキャッシュアクセスであると判断し、
R/W74(リードサイクル(ハイ)とライトサイクル
(ロウ)を区別する信号)によってリードアクセスから
ライトアクセスかを知る。このR/W74がハイでアド
レスA2〜A31 (71:CPUの出力するアドレス
)がミスヒツトとなった時にはキャッシュ装置130は
リプレースサイクルを開始する。
When CPU ], 00 starts a bus cycle, B
CY72 (a signal that goes low while the CPU is in a bus cycle) goes low, and in the case of a cache range access, 63°73 (a signal that goes low while a cache range is being accessed) goes low, and the cache device When becomes low, it is determined that it is a cache access,
The R/W 74 (a signal that distinguishes between a read cycle (high) and a write cycle (low)) determines whether it is a read access or a write access. When this R/W 74 is high and addresses A2 to A31 (71: address output by the CPU) result in a miss, the cache device 130 starts a replacement cycle.

まず、キャッシュ装置130がRREQ77(リプレー
ス要求信号)をアクティブにし、主記憶コントローラ1
10からの応答信号であるRACK78 (RREQ信
号に対する応答信号)がロウになるのを待つ。RACK
 78がロウになるとキャッシュ装置130はRBCY
79 (リプレースサイクル中ロウになる信号)をロウ
にしてリプレースサイクルを開始する。すなわち、ミス
ヒツトが起りリプレースの準備ができると、キャッシュ
装置130がRBCY79をロウにし、このロウによっ
てリプレースアドレス生成回路160の動作が開始され
る。
First, the cache device 130 activates RREQ77 (replace request signal), and the main memory controller 1
It waits for RACK78 (response signal to the RREQ signal), which is the response signal from 10, to go low. RACK
When 78 goes low, the cache device 130 outputs RBCY.
79 (a signal that goes low during a replace cycle) goes low to start a replace cycle. That is, when a miss occurs and replacement is ready, the cache device 130 sets RBCY79 to low, and this low starts the operation of the replace address generation circuit 160.

まず、制御回路30が0E34をハイからロウに切り換
えて、カウンタ10の出力するQAllとQB12の値
がDA2(51)とDA3 (52)の値となると共に
、制御回路30が1133(カウンタ10のカウンタ値
を初期化するための信号)をロウにしてカウンタ10の
値を初期化する、カウンタ10はENB31がハイの時
にCLK4 (CPUI 00とキャッシュ装置160
に入力されるクロック)のロウからハイへ切替る立上り
に同期してカウントがインクリメントされる。すなわち
DA2<51)とDA3 (52)の値が0.0.0,
1.1,1という値で4回のリプレースサイクルが行わ
れる。リプレースサイクルのキャッシュメモリへのライ
トストローブはσW76(キャッシュメモリに対するラ
イトストローブ信号)によって行われ、CW76の立上
りでキャッシュメモリに書き込む。リプレースサイクル
終了後にσ下34をハイにすることによって、DA2(
51)とDA3 (52)の値をCPU100がミスヒ
ツトを起こしたアドレス値(A2(1)とA3 (2)
の値)にして、CR75(キャッシュメモリに対するリ
ードストローブ信号)をロウにしてキャッシュ・メモリ
150からCPU100がミスヒツトを起こしたアドレ
スのデータを呼び出すサイクル(以下、キャッシュ・再
リード・サイクルという)を実行し、READY36 
(CPUに対するREADY信号)をアクティブにしミ
スヒツトが起こったCPU100のサイクルを終了させ
る。
First, the control circuit 30 switches 0E34 from high to low, and the values of QAll and QB12 output from the counter 10 become the values of DA2 (51) and DA3 (52), and the control circuit 30 switches 0E34 from high to low. The counter 10 initializes the value of the counter 10 by setting the signal (signal for initializing the counter value) low.
The count is incremented in synchronization with the rising edge of the clock signal (clock input to the clock) switching from low to high. That is, if the values of DA2<51) and DA3 (52) are 0.0.0,
Four replacement cycles are performed with the values 1.1,1. The write strobe to the cache memory in the replace cycle is performed by σW76 (write strobe signal to the cache memory), and the data is written to the cache memory at the rising edge of CW76. By setting σ lower 34 high after the replacement cycle ends, DA2(
51) and DA3 (52) to the address values (A2 (1) and A3 (2)) where the CPU 100 caused a mishit.
value), CR75 (read strobe signal for cache memory) is set low to execute a cycle (hereinafter referred to as a cache reread cycle) in which the CPU 100 reads data at the address where the mishit occurred from the cache memory 150. , READY36
(READY signal to the CPU) is activated to terminate the cycle of the CPU 100 in which the mishit occurred.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

上述したように従来のリプレースアドレス生成回路16
0は、リプレースするブロック内のアドレスをミスヒツ
トしたアドレスと関係なしに最下位アドレスから昇順に
または最上位アドレスから降順の順番で行っているため
に、リプレース終了後にCPU100がミスヒツトを起
こしたアドレスを発生させて、CPU100がミスヒツ
トを起こしたアドレスのデータをアクセスするサイクル
(キャッシュ・再リード・サイクル)が必要になる。こ
のミスヒツト後のリプレースサイクル後にキャッシュ・
再リード・サイクルが必要となるため、その分ミズヒッ
ト時にCPUを待たせておく時間が長くなり、装置全体
の性能が下がるという問題がある。
As mentioned above, the conventional replace address generation circuit 16
0 means that the CPU 100 generates the address where the miss occurred after replacing the address in the block to be replaced, either in ascending order from the lowest address or in descending order from the highest address, regardless of the address that caused the miss. Then, a cycle (cache reread cycle) is required in which the CPU 100 accesses the data at the address where the miss occurred. After the replacement cycle after this miss, the cache
Since a re-read cycle is required, there is a problem that the CPU is kept waiting for a longer period of time when a mis-hit occurs, and the performance of the entire device is degraded.

本発明の目的は、リプレースサイクルの最後に、ミスヒ
ツトしたアドレスのリプレースを実行するようにリプレ
ースアドレスを生成させて、Rf&のリプレース時にC
PUにもミスヒツトを起こしたアドレスのデータを読ま
せてミスヒツトを起こしたバスサイクルを終了させるこ
とにより、リプレレース終了後のキャッシュ・再リード
・サイクルをなくしたリプレース・アドレス生成回路を
提供することにある。
An object of the present invention is to generate a replacement address so as to execute the replacement of a mishit address at the end of a replacement cycle, and to generate a replacement address when replacing Rf&.
To provide a replacement address generation circuit that eliminates the cache reread cycle after the completion of a replay race by causing the PU to also read the data at the address that caused the mishit and terminating the bus cycle that caused the mishit. be.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明の精成は、中央処理装置がアクセスしようとした
アドレスのデータがキャッシュ装置に登録されていなか
ったミスヒツト時に発生する主記憶装置とキャッシュ装
置との間のデータのリプレースを行うキャッシュ装置の
リプレース・アドレス生成回路において、リプレースサ
イクルの最後に、前記ミスヒツト時のアドレスのデータ
をリプレースするようにリプレースアドレスを生成する
アドレス生成回路を設けたことを特徴とする。
The refinement of the present invention is to replace a cache device that replaces data between the main storage device and the cache device that occurs when a mishit occurs when the data at the address that the central processing unit attempts to access is not registered in the cache device. - The present invention is characterized in that the address generation circuit is provided with an address generation circuit that generates a replace address so as to replace the data of the address at the time of the miss at the end of the replace cycle.

本発明において、アドレス生成回路が、キャッシュ装置
からのリプレースサイクル信号によってリプレースを開
始するロード信号および切換信号をそれぞれ出力する制
御回路と、この制御回路からのロード信号によってCP
Uからのアドレス信号をロードしこの時点から計数を開
始するカウンタと、このカウンタからの出力および前記
アドレス信号を前記切換信号により切換えてキャッシュ
メモリへ出力するバッファ回路とを含むものであること
もあり、またカウンタへのアドレス信号が、CPUから
のアドレス信号を論理演算回路によって増減したアドレ
スを用いたものであることもある。
In the present invention, the address generation circuit includes a control circuit that outputs a load signal and a switching signal for starting replacement in response to a replacement cycle signal from a cache device, and a control circuit that outputs a switching signal and a load signal for starting replacement in response to a replacement cycle signal from a cache device, and
It may include a counter that loads the address signal from U and starts counting from this point, and a buffer circuit that switches the output from this counter and the address signal by the switching signal and outputs it to the cache memory, The address signal to the counter may be an address obtained by increasing or decreasing the address signal from the CPU using a logical operation circuit.

〔実施例〕〔Example〕

次に、本発明を図面を用いて詳しく説明する。 Next, the present invention will be explained in detail using the drawings.

第1図は本発明の一実施例のリプレースアドレス生成回
路の回路ブロック図であり、システム構成は、第8図に
おけるリプレース生成回路160をリプレース生成回路
161に変更したものとなる。第2図は第1図のリプレ
ースアドレス生成回路でアドレスA2.A3の値が0.
1の場合のリプレースサイクル時のタイミング図である
。ここでキャッシュ装置130はバス幅が32ビツトで
リプレースサイクルのバス・サイクルの回数が4回とな
っているものとする。この場合は、リプレースサイクル
以外の動作は第10図の従来例と同じであるが、ミスピ
ットが起こった時の動作の違いは、第2図と第11図を
比較すれば判るように、RBCY35がロウになると、
従来はカウンタ10のカウンタ値を初期化してからリプ
レースサイクルを開始していたが、本実施例ではLOA
D32 (カウンタ10に出力するLOAD信号)がア
クティブになりアドレスA2.A3の値をカウンタ10
の初期値としてロードして、1回インクリメントした値
からリプレースを開始するように動作し、DA2(51
)とDA3 (52)の値が1.1.0.Oll、0と
いう値で4回のリプレースサイクルが行われる。4回目
のリプレース時にDA2(51)とDA3 (52)の
値がアドレスA2.A3の値と一致しているなめ、従来
の回路ではキャッシュ・再リード・サイクル時にロウに
していたREADY36を、本実施例では4回目のリプ
レースサイクル時にロウにすることによって、4回目の
リプレース終了と同時にCPU100にもCPU100
がミスヒツトを起こしたアドレスのデータを読ませて、
ミスヒツトが起こったCPU100のバスサイクルを終
了させ、cpuiooがリプレースサイクル終了後すぐ
に次のバスサイクルを開始することを可能にしている。
FIG. 1 is a circuit block diagram of a replace address generating circuit according to an embodiment of the present invention, and the system configuration is that the replace generating circuit 160 in FIG. 8 is changed to a replace generating circuit 161. FIG. 2 shows the replacement address generation circuit of FIG. 1 with address A2. The value of A3 is 0.
FIG. 1 is a timing chart during a replacement cycle in the case of No. 1; Here, it is assumed that the cache device 130 has a bus width of 32 bits and the number of bus cycles in the replacement cycle is four. In this case, the operations other than the replacement cycle are the same as the conventional example shown in Figure 10, but the difference in operation when a mispit occurs is that the RBCY35 When it comes to low
Conventionally, the replacement cycle was started after initializing the counter value of the counter 10, but in this embodiment, the LOA
D32 (LOAD signal output to counter 10) becomes active and address A2. Counter 10 for the value of A3
Loaded as the initial value of DA2 (51
) and DA3 (52) values are 1.1.0. Four replacement cycles are performed with the value Oll, 0. At the fourth replacement, the values of DA2 (51) and DA3 (52) are changed to address A2. Since it matches the value of A3, in the conventional circuit, READY36, which was set to low during the cache re-read cycle, is set to low during the fourth replacement cycle in this embodiment, so that the fourth replacement is completed. At the same time, CPU100 also
reads the data of the address where the mishit occurred,
The CPU 100 bus cycle in which the mishit occurred is terminated, and cpuioo is enabled to start the next bus cycle immediately after the replacement cycle ends.

第4図は本発明の第2の実施例のリプレースアドレス生
成回路162の回路図である。本実施例は、キャッシュ
装置130のバス幅が32ビツトでリプレースサイクル
のバス・サイクルの回数が8回となっている時の回路図
であり、第1図に対して入出力端子3,53およびカウ
ンタ10.バッファ20.40の回路数が増えている。
FIG. 4 is a circuit diagram of a replace address generation circuit 162 according to a second embodiment of the present invention. This embodiment is a circuit diagram when the bus width of the cache device 130 is 32 bits and the number of bus cycles in the replacement cycle is 8. Counter 10. The number of buffer 20.40 circuits is increasing.

この回路の動作は、第1の実施例の場合と同じでリプレ
ースサイクル回数が8回になっているために、8回目の
リプレースサイクル時にCPU100がアクセスしよう
としたアドレスになり、8回目のリプレースサイクル時
にREADY36がロウになる。ミスヒツト時シたアド
レスA2.A3.A4 (3:CPUの出力するアドレ
スバスのA4)の値が0.1.1の場合のリプレースサ
イクルのタイミングヂヤートを第5図に示す。
The operation of this circuit is the same as in the first embodiment, and since the number of replacement cycles is 8, the address that the CPU 100 attempts to access during the 8th replacement cycle becomes the address that the CPU 100 attempts to access. READY36 goes low. Address A2 when a miss hit. A3. FIG. 5 shows the timing diagram of the replace cycle when the value of A4 (3: A4 of the address bus output by the CPU) is 0.1.1.

第6図は本発明の第3の実施例のリプレースアドレス生
成回路163の回路図であり、本実施例は、ミスヒラ1
〜した時のアドレスをリプレースアドレスのAf&にも
ってくるにはリプレースアドレスの値をいくつから開始
すればよいかを、アドレスA2.A3とアドレスをイン
クリメントさせるかティクリメントさせるかを制御する
制御信号63 (CONTA)の情報からALLI60
が計算するようにしたものである。このA L U 6
0の計算結果であるACM (61,62)の値をカン
ウツタ10がリプレースアドレスの開始値としてロード
する。この場合、キャッシュ装置130はバス幅が32
ビツトでリプレースサイクルのバス・サイクルの回数が
4回となっているものとする。
FIG. 6 is a circuit diagram of a replacement address generation circuit 163 according to a third embodiment of the present invention.
In order to bring the address from . ALLI60 from the information of A3 and the control signal 63 (CONTA) that controls whether the address is incremented or ticked.
is calculated. This ALU 6
The counter 10 loads the value of ACM (61, 62), which is the calculation result of 0, as the start value of the replace address. In this case, the cache device 130 has a bus width of 32
It is assumed that the number of bus cycles in the replace cycle is 4 in the bit.

第7図は第6図のリプレースアドレス生成回路163て
アl−レスA2.A3の値が0.1の場合のリプレース
サイクル時のタイミングチャートである。ALU60に
よってアドレスのインクリメン1〜がされるために、第
1の実施例においてカウンタ値をロードしてから1回イ
ンクリメントした値が、本実施例においてはロードする
カウンタ値になるので、この場合の動作は第1の実施例
の動作から1回目のリプレースサイクル時のカウンタ値
をインクリメントする動作を除いたものと同じである。
FIG. 7 shows the replacement address generation circuit 163 of FIG. FIG. 4 is a timing chart during a replacement cycle when the value of A3 is 0.1. FIG. Since the ALU 60 increments the address by 1, the value that is incremented once after loading the counter value in the first embodiment becomes the counter value to be loaded in this embodiment, so the operation in this case is is the same as the operation of the first embodiment except for the operation of incrementing the counter value during the first replacement cycle.

この他の実施例として、第1.第2の実施例においてカ
ウンタ10をダウンカウンタにして1回ディクリメント
した値がらり7レースを開始してアドレスを順番にダウ
ンカウントすることもできる。また、第3の実施例にお
いてカウンタ1oをダウンカウンタにして、ALU60
によってデイクリメン1〜したアドレスを生成するよう
にして1回ティクリメントした値がらりブレニスを開始
してアドレスを順番にダウンカウントしていっても同様
な効果が得られる。
As another example, 1. In the second embodiment, it is also possible to use the counter 10 as a down counter and start seven races using the value decremented once to sequentially down count the addresses. Further, in the third embodiment, the counter 1o is made a down counter, and the ALU 60
A similar effect can be obtained by generating an address that has been decremented from 1 to 1, and then starting the brenis with the value that has been decremented once, and counting down the addresses in order.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明のキャッシュ装置のリプレー
スアドレス生成回路は、ミスヒツトしたアドレスのリプ
レースをリプレースサイクルの一番j[に実行するよう
にアドレスを生成するなめに、リプレースサイクルの終
了と同時にCPtJのウェイトを解除してCPUにもデ
ータを読ませることが可能となり、リプレースサイクル
終了後にCPUがミスヒツトを起こしたアドレスをアク
セスするサイクル(キャッシュ・再リード・サイクル)
を必要としなくなるという効果がある。
As explained above, the replace address generation circuit of the cache device of the present invention generates an address so that the replacement of a mishit address is executed at the first j[ of the replace cycle. A cycle in which the wait is released and the CPU can also read data, and the CPU accesses the address where the mishit occurred after the replacement cycle is completed (cache reread cycle)
This has the effect of eliminating the need for

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

第1図は本発明の第1の実施例のリプレースアドレス生
成回路のブロック図、第2図は第1図のリプレース時の
タイミングチャート、第3図は本実施例を用いたキャッ
シュ装置の動作を示すフローチャート、第4図は本発明
の第2の実施例のリプレースアドレス生成回路のブロッ
ク図、第5図は第1図のリプレース時のタイミングチャ
ート、第6図は本発明の第3の実施例のリプレースアド
レス生成回路のブロック図、第7図は第6図のリプレー
ス時のタイミングチャート、第8図は一般のキャッシュ
装置を使用したシステム構成例を示メモリ・リード・サ
イクル時における第8図のキャッシュ装置の動作フロー
チャート、第10図は従来のリプレースアドレス生成回
路のブロック図、第11図は第10図のリプレース時の
タイミングチャートである。 1〜3・・・A2−A4 (CPtJの出力するアドレ
スバス)、4・・・CPUとキャッシュ装置に入力され
るクロックCLK、10・・・カウンタ、11〜13・
・・QA〜QC(カウンタ10の出力)、20.40・
・・バッファA、B、21〜23.41〜43−1. 
Y 1〜B (バッファ2o、4oの出力)、30・・
・制御回路、31・・・カウンタ1oに出力するENB
信号、32・・・カウンタ1oに出力するLOAD信号
、33・・・カウンタ1oに出力するc r= R(3
号、34・・・バッファA20とバッファB40の5丁
を制御するσπ信号、35・・・キャッシュ装置からの
RBCY信号、36・・・CPUに対するR E A 
D Y信号、51〜53・・・DA2〜4主記憶および
キャッシュメモリへのアドレス、60・・・ALU、6
1.62・・・ACM2.3 (ALU60からカウン
タ10への出力信号)、63・・・A[、U3O用の制
御信号C0NTA、71・・・A2〜A31 (CPU
が出力したアドレス)、72・・・BCY (CPUが
バスサイクル中にロウになる信号〉、73・・・C8(
キャッシュ範囲をアクセス中にロウになる信号)、74
・・・R/W(CPUのアクセスの種類の区別(リード
/ライト)を示す信号)、75・・・CR(キャッシュ
メモリに対するリードストローブ信号)、76・・・C
W(キャッシュメモリに対するライトストローブ信号)
、77・・・RREQ (主記憶装置へのリプレース要
求信号〉、78・・・RACK (主記憶装置からキャ
ッシュ装置へのRREQに対する応答信号)、79・・
・DO〜D31(データバス上のデータ)、100・・
・CPU、101・・・32ビツトデータバス、102
・・・A4以上のアドレスバス、103・・・A2A3
のアドレスバス、104・・・コマンドバス、110・
・・主記憶コントローラ、111・・・主記憶用アドレ
スバス、112・・・制御バスC(主記憶コントローラ
と主記憶間の制御バス)、120・・・主記憶部、13
o、・キャッシュ装置、131・・・DA2  DA3
のアドレスバ、132・・・コマンドバスA(主記憶コ
ン1〜ローラ用のコマンドバス)133・・・コマンド
バスB(キャッシュ・メモリ用コマンドバス)、14.
0・・・キャッシュ・メモリ・コントローラ、150・
・・キャッシュ・メモリ、160〜163・・・リプレ
ース・アドレス生成回路。
FIG. 1 is a block diagram of a replacement address generation circuit according to the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a timing chart at the time of replacing the one shown in FIG. 1, and FIG. 3 shows the operation of a cache device using this embodiment. FIG. 4 is a block diagram of a replacement address generation circuit according to a second embodiment of the present invention, FIG. 5 is a timing chart for replacing the one shown in FIG. 1, and FIG. 6 is a diagram of a third embodiment of the present invention. 7 is a timing chart for replacing the one shown in FIG. 6, and FIG. 8 shows an example of a system configuration using a general cache device. FIG. 10 is a block diagram of a conventional replacement address generation circuit, and FIG. 11 is a timing chart at the time of replacement of FIG. 10. 1 to 3...A2-A4 (address bus output by CPtJ), 4...Clock CLK input to the CPU and cache device, 10...Counter, 11 to 13.
・・QA~QC (output of counter 10), 20.40・
...Buffers A, B, 21-23.41-43-1.
Y 1~B (output of buffers 2o, 4o), 30...
・Control circuit, 31...ENB output to counter 1o
signal, 32... LOAD signal output to counter 1o, 33... cr output to counter 1o r=R(3
No. 34: σπ signal for controlling the five buffers A20 and B40, 35: RBCY signal from the cache device, 36: R E A for the CPU
D Y signal, 51-53...DA2-4 Address to main memory and cache memory, 60...ALU, 6
1.62...ACM2.3 (output signal from ALU60 to counter 10), 63...A[, control signal C0NTA for U3O, 71...A2 to A31 (CPU
), 72...BCY (signal that goes low during the CPU bus cycle), 73...C8 (
signal that goes low while accessing the cache range), 74
...R/W (signal indicating the type of CPU access (read/write)), 75...CR (read strobe signal for cache memory), 76...C
W (write strobe signal for cache memory)
, 77...RREQ (replace request signal to main storage device), 78...RACK (response signal to RREQ from main storage device to cache device), 79...
・DO~D31 (data on data bus), 100...
・CPU, 101...32-bit data bus, 102
...Address bus of A4 or larger, 103...A2A3
address bus, 104...command bus, 110...
...Main memory controller, 111... Main memory address bus, 112... Control bus C (control bus between main memory controller and main memory), 120... Main memory section, 13
o, Cache device, 131...DA2 DA3
address bar, 132... command bus A (command bus for main memory controller 1 to roller) 133... command bus B (command bus for cache memory), 14.
0...cache memory controller, 150...
. . . Cache memory, 160 to 163 . . . Replace address generation circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、中央処理装置がアクセスしようとしたアドレスのデ
ータがキャッシュ装置に登録されていなかったミスヒッ
ト時に発生する主記憶装置とキャッシュ装置との間のデ
ータのリプレースを行うキャッシュ装置のリプレース・
アドレス生成回路において、リプレースサイクルの最後
に、前記ミスヒット時のアドレスのデータをリプレース
するようにリプレースアドレスを生成するアドレス生成
回路を設けたことを特徴とするキュッシュ装置のリプレ
ース・アドレス生成回路。 2、アドレス生成回路が、キャッシュ装置からのリプレ
ースサイクル信号によってリプレースを開始するロード
信号および切換信号をそれぞれ出力する制御回路と、こ
の制御回路からのロード信号によつてCPUからのアド
レス信号をロードしこの時点から計数を開始するカウン
タと、このカウンタからの出力および前記アドレス信号
を前記切換信号により切換えてキャッシュメモリへ出力
するバッファ回路とを含むものである請求項1記載のキ
ャッシュ装置のリプレース・アドレス生成回路。 3、カウンタへのアドレス信号が、CPUからのアドレ
ス信号を論理演算回路によって増減したアドレスを用い
たものである請求項2記載のキャッシュ装置のリプレー
ス・アドレス生成回路。
[Claims] 1. A cache device that replaces data between a main storage device and a cache device that occurs when a mishit occurs when data at an address that a central processing unit attempts to access is not registered in the cache device. Replacement of
A replace address generating circuit for a cuche device, characterized in that the address generating circuit is provided with an address generating circuit that generates a replace address so as to replace the data of the address at the time of the mishit at the end of a replace cycle. 2. The address generation circuit includes a control circuit that outputs a load signal and a switching signal for starting replacement in response to a replace cycle signal from the cache device, and a control circuit that loads the address signal from the CPU using the load signal from this control circuit. 2. A replacement address generation circuit for a cache device according to claim 1, comprising: a counter that starts counting from this point; and a buffer circuit that switches the output from the counter and the address signal using the switching signal and outputs the switched address signal to the cache memory. . 3. The replacement address generation circuit for a cache device according to claim 2, wherein the address signal to the counter uses an address obtained by increasing or decreasing the address signal from the CPU by a logic operation circuit.
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