JPH04336349A - Cache memory device - Google Patents

Cache memory device

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JPH04336349A
JPH04336349A JP3107469A JP10746991A JPH04336349A JP H04336349 A JPH04336349 A JP H04336349A JP 3107469 A JP3107469 A JP 3107469A JP 10746991 A JP10746991 A JP 10746991A JP H04336349 A JPH04336349 A JP H04336349A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
storage device
data
cache memory
input
address
Prior art date
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Pending
Application number
JP3107469A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazumi Yamada
和美 山田
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To obtain a cache memory which can make only data corresponding to an abnormal part ineffective without being made entirely ineffective if part of the memory array becomes abnormal. CONSTITUTION:Mask data which masks access data on a 2nd storage device 3 for a 3rd storage device 4 indicating whether or not the access data is effective is stored on a 4th storage device 5. Further, the cache memory device is provided with an AND circuit which ANDs the output values of the 3rd storage device 4 and 4th storage device 5. The mask data is set on the 4th storage device 5 at addresses where abnormality occurs to the 1st storage device 2 and 2nd storage device 3 and when a microprocessor accesses the abnormal address, an access data effectiveness signal 13 is made ineffective to prevent the access data 9 from being used.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、マイクロプロセッサの
高速メモリ装置であるキャッシュメモリ装置の改良に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement in a cache memory device, which is a high-speed memory device for a microprocessor.

【0002】0002

【従来の技術】従来、キャッシュメモリ装置として、図
2に示すような構成のものが一般的に知られている。こ
の構成のものは、キャッシュメモリ装置に入力されるア
ドレスデータ1の一部フィールドが入力され、この一部
フィールドに対応するデータ8(以下、タグデータ8と
称す)を出力する第一の記憶装置2と、前記アドレスの
一部フィールドと他のフィールドとを入力し、この両フ
ィールドを加えた値に対応するデータ9を出力する第二
の記憶装置3と、前記アドレスの一部フィールドと他の
フィールドとを入力し、前記第二の記憶装置3の出力デ
ータ9が有効か否かを示すデータ10(以下、バリッド
データと称す)を出力する第三の記憶装置4と、アドレ
スデータ1のうち、前記第二の記憶装置3に入力された
フィールド以外のフィールドの値と第一の記憶装置2の
タグデータ8とを比較して、両データが一致するとき一
致データ12を出力する比較器6とを有している。
2. Description of the Related Art Conventionally, a cache memory device having a configuration as shown in FIG. 2 is generally known. In this configuration, a first storage device receives a partial field of address data 1 input to the cache memory device and outputs data 8 (hereinafter referred to as tag data 8) corresponding to the partial field. 2, a second storage device 3 that inputs a part of the address field and another field, and outputs data 9 corresponding to the sum of both fields; a third storage device 4 that inputs a field and outputs data 10 (hereinafter referred to as valid data) indicating whether the output data 9 of the second storage device 3 is valid; , a comparator 6 that compares the value of a field other than the field input to the second storage device 3 with the tag data 8 of the first storage device 2, and outputs matching data 12 when both data match. It has

【0003】以上のように構成された従来のキャッシュ
メモリ装置においては、第一の記憶装置2と第二の記憶
装置3と第三の記憶装置4には、以前にアクセスされた
データが格納されており、アドレスデータ1が入力され
る第一、第二及び第三の記憶装置2、3,4から各々対
応するデータが出力される。比較器6では、第一の記憶
装置2から出力されたタグデータ8と、アドレスデータ
のうち第二の記憶装置3に入力されたフィールド以外の
フィールドの値とが比較され、この両者が一致した場合
には一致データ12が出力される。マイクロプロセッサ
は、一致データ12とバリッドデータ10とが共に出力
された場合には、第二の記憶装置3の出力データ9を入
力する一方、一致データ12及びバリッドデータ10の
何れか一方が出力されなかった場合には、他のメモリ装
置からデータをアクセスし、第一、第二及び第三の記憶
装置2、3、4の値を更新する。
In the conventional cache memory device configured as described above, previously accessed data is stored in the first storage device 2, second storage device 3, and third storage device 4. Corresponding data are output from the first, second and third storage devices 2, 3 and 4 into which the address data 1 is input. The comparator 6 compares the tag data 8 output from the first storage device 2 with the values of fields other than the fields input to the second storage device 3 in the address data, and determines whether the two match. In this case, matching data 12 is output. When both the matching data 12 and the valid data 10 are output, the microprocessor inputs the output data 9 of the second storage device 3, while outputting either the matching data 12 or the valid data 10. If not, data is accessed from other memory devices and the values in the first, second and third storage devices 2, 3 and 4 are updated.

【0004】0004

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の構成では、第一の記憶装置2と第二の記憶装置3
とのメモリアレイにおいて1ビットでも異常が生じたと
きには、キャッシュメモリ装置全体を無効にしなければ
ならず、マイクロプロセッサの性能が大きく低下してし
まうという課題を有していた。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in the above conventional configuration, the first storage device 2 and the second storage device 3
When an abnormality occurs in even one bit in the memory array, the entire cache memory device must be invalidated, resulting in a significant drop in the performance of the microprocessor.

【0005】本発明は、上記課題を解決するものであり
、その目的は、マイクロプロセッサの性能の低下の少な
いキャッシュメモリ装置を提供することにある。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a cache memory device in which the performance of a microprocessor is less degraded.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明では、異常の生じたアドレスをアクセスする
場合に限ってデータを無効とし、それ以外ではキャッシ
ュメモリ装置を有効に機能させることとする。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention invalidates data only when accessing an address where an abnormality has occurred, and allows the cache memory device to function effectively at other times. shall be.

【0007】つまり、本発明の具体的な解決手段は、ア
ドレスの一部フィールドが入力され、この一部フィール
ドに対応する値を出力する第一の記憶装置と、前記アド
レスの一部フィールド及び他のフィールドが入力され、
この両フィールドを加えた値に対応する値を出力する第
二の記憶装置と、入力されたアドレスのうち前記第一の
記憶装置及び前記第二の記憶装置へ入力されたフィール
ド以外のフィールドの値と前記第一の記憶装置の出力値
とを比較する比較装置と、前記第二の記憶装置の出力値
が有効であることを示す信号を外部から設定可能な制御
を行なう有効判定装置とを備えたものである。
In other words, the specific solution of the present invention includes a first storage device into which some fields of an address are input and outputs a value corresponding to the some fields; fields are filled in and
a second storage device that outputs a value corresponding to the sum of both fields; and a value of a field other than the field input to the first storage device and the second storage device among the input addresses. and a comparison device that compares the output value of the first storage device with the output value of the first storage device, and a validity determination device that performs externally settable control of a signal indicating that the output value of the second storage device is valid. It is something that

【0008】[0008]

【作用】上記した構成により、本発明では、第一の記憶
装置と第二の記憶装置において、あるアドレスに異常が
生じた場合には、そのアドレスに対応する有効信号をマ
スクするようにあらかじめ有効判定装置に設定しておけ
ば、そのアドレスがアクセスされても、これに対応する
データは有効判定装置により常時無効にされ、その結果
、マイクロプロセッサは他の記憶装置にデータアクセス
を行うことになる。よって、第一の記憶装置と第二の記
憶装置の一部に異常が生じても、キャッシュメモリ全体
を無効にする必要がなくなり、マイクロプロセッサ全体
の性能が大きく低下することはない。
[Operation] With the above configuration, in the present invention, when an abnormality occurs in a certain address in the first storage device and the second storage device, the valid signal corresponding to that address is masked in advance. If set in the determination device, even if that address is accessed, the data corresponding to this address will always be invalidated by the validity determination device, and as a result, the microprocessor will access data to other storage devices. . Therefore, even if an abnormality occurs in part of the first storage device and the second storage device, there is no need to invalidate the entire cache memory, and the performance of the entire microprocessor does not deteriorate significantly.

【0009】[0009]

【実施例】以下、本発明の一実施例を図1を参照しなが
ら説明する。
Embodiment An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.

【0010】図1において、1はキャッシュメモリ装置
への入力アドレス、2は入力アドレス1の一部フィール
ドが入力され、この一部フィールドに対応する値を出力
する第一の記憶装置、3はアクセスデータが格納される
第二の記憶装置であって、前記アドレスのうち第一の記
憶装置2に入力されたフィールド及び他の一部フィール
ドが入力され、この両フィールドを加えた値に対応する
値を出力するものである。また、4は前記第二の記憶装
置3に格納されたデータが有効か否かを示すデータが格
納された第三の記憶装置、5は前記第三の記憶装置4に
格納されたデータをマスクするデータが格納された第四
の記憶装置であって、あらかじめ第一の記憶装置2と第
二の記憶装置3に異常が生じたアドレスに対応する部分
にマスクデータが設定されている。
In FIG. 1, 1 is an input address to the cache memory device, 2 is a first storage device into which some fields of input address 1 are input and outputs values corresponding to these some fields, and 3 is an access device. A second storage device in which data is stored, in which the field input to the first storage device 2 and some other fields of the address are input, and a value corresponding to the sum of both fields. This outputs the following. Further, 4 is a third storage device storing data indicating whether or not the data stored in the second storage device 3 is valid, and 5 is a mask for the data stored in the third storage device 4. Mask data is set in advance in a portion corresponding to an address where an abnormality has occurred in the first storage device 2 and the second storage device 3.

【0011】さらに、6は入力アドレスのうち前記第一
の記憶装置2及び前記第二の記憶装置3へ入力されたア
ドレスのフィールド以外のフィールドの値と前記第一の
記憶装置2の出力値(後述するタグデータ8)とを比較
する比較装置としての比較器、7は第三の記憶装置4の
出力値(後述するバリッドデータ)10と第四の記憶装
置5の出力値の論理積をとるAND回路、8は第一の記
憶装置2から出力されるタグデータ、9は第二の記憶装
置3から出力されるアクセスデータ、10は第三の記憶
装置4から出力されるバリッドデータ、11は第四の記
憶装置5から出力されるマスクデータ、12は比較器6
から出力される一致信号、13はAND回路7から出力
されるアクセスデータ有効信号である。そして、前記第
四の記憶装置5及びAND回路7により、第四の記憶装
置5のマスクデータを用いて、第三の記憶装置4のバリ
ッドデータ,つまり前記第二の記憶装置3の出力値が有
効であることを示す信号を外部から適宜任意に設定可能
な制御を行なうようにした有効判定装置14を構成して
いる。
Further, 6 is the input address field value other than the field of the address inputted to the first storage device 2 and the second storage device 3 and the output value of the first storage device 2 ( A comparator 7 serves as a comparison device for comparing tag data 8) to be described later, and a comparator 7 performs a logical product of the output value (valid data to be described later) 10 of the third storage device 4 and the output value of the fourth storage device 5. AND circuit, 8 is tag data output from the first storage device 2, 9 is access data output from the second storage device 3, 10 is valid data output from the third storage device 4, 11 is Mask data output from the fourth storage device 5, 12 is a comparator 6
13 is an access data valid signal output from the AND circuit 7. The fourth storage device 5 and the AND circuit 7 then use the mask data of the fourth storage device 5 to determine the valid data of the third storage device 4, that is, the output value of the second storage device 3. A validity determination device 14 is configured such that a signal indicating validity can be arbitrarily set as appropriate from the outside.

【0012】次に、前記実施例の動作を説明する。キャ
ッシュメモリ装置に入力アドレス1が入力されれば、そ
の入力アドレス1の一部のフィールドが第一の記憶装置
2に入力され、この一部フィールドに対応するタグデー
タ8が出力される。また、第二の記憶装置3と第三の記
憶装置4と第四の記憶装置5には入力アドレス1のうち
第一の記憶装置2に入力されたフィールドと他のフィー
ルドとが入力されて、この両フィールドに対応するアク
セスデータ9、バリッドデータ10及びマスクデータ1
1が各々出力される。比較器6は、前記第一の記憶装置
2のタグデータ8と、入力アドレス1のうち何れの記憶
装置2〜5にも入力されていないフィールドとを入力し
、この両入力が一致した場合に一致信号12を出力する
とともに、AND回路7はバリッドデータ10とマスク
データ11とを入力し、その論理積をとったアクセスデ
ータ有効信号13を出力する。マイクロプロセッサは、
前記一致信号12とアクセスデータ有効信号13とが共
に有効である場合にアクセスデータ9を使用する。
Next, the operation of the above embodiment will be explained. When an input address 1 is input to the cache memory device, a part of the field of the input address 1 is input to the first storage device 2, and tag data 8 corresponding to this part of the field is output. Further, the field input to the first storage device 2 and other fields of the input address 1 are input to the second storage device 3, the third storage device 4, and the fourth storage device 5, Access data 9, valid data 10 and mask data 1 corresponding to both fields
1 is output for each. The comparator 6 inputs the tag data 8 of the first storage device 2 and a field of the input address 1 that is not input to any of the storage devices 2 to 5, and when both inputs match, In addition to outputting a coincidence signal 12, the AND circuit 7 inputs valid data 10 and mask data 11, and outputs an access data valid signal 13 obtained by calculating the logical product of the input valid data 10 and mask data 11. The microprocessor is
Access data 9 is used when both the coincidence signal 12 and access data valid signal 13 are valid.

【0013】ここに、第一の記憶装置2と第二の記憶装
置3に異常が生じたアドレスがある場合に、マイクロプ
ロセッサがそのアドレスをアクセスする際には、第四の
記憶装置5からマスクデータ11が出力され、その結果
、アンド回路7のアクセスデータ有効信号13が無効と
なるので、マイクロプロセッサは他のメモリ装置からデ
ータをアクセスする。よって、第一の記憶装置2と第二
の記憶装置3に異常が生じたアドレスがある場合には、
その対応するデータが常に無効とされ、従来のようにキ
ャッシュメモリ全体を無効にする必要がないので、キャ
ッシュメモリ装置を有効に機能させることができ、マイ
クロプロセッサ全体の性能の低下を小さく抑制すること
ができる。
Here, if there is an address where an abnormality has occurred in the first storage device 2 and the second storage device 3, when the microprocessor accesses that address, the mask is removed from the fourth storage device 5. Data 11 is output, and as a result, the access data valid signal 13 of the AND circuit 7 becomes invalid, so that the microprocessor accesses data from another memory device. Therefore, if there is an address where an abnormality has occurred in the first storage device 2 and the second storage device 3,
Since the corresponding data is always invalidated and there is no need to invalidate the entire cache memory as in the past, the cache memory device can function effectively and the deterioration of the overall performance of the microprocessor can be suppressed to a small level. Can be done.

【0014】[0014]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
第一の記憶装置と第二の記憶装置の一部に異常が生じて
も、キャッシュメモリ全体を無効にする必要がなく、キ
ャッシュメモリ装置を有効に機能させることができるの
で、マイクロプロセッサ全体の性能の定価を小さく抑制
でき、その実用的効果は大きい。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention,
Even if an abnormality occurs in part of the first storage device and the second storage device, there is no need to invalidate the entire cache memory, and the cache memory device can function effectively, which improves the overall performance of the microprocessor. The list price can be kept low, which has a great practical effect.

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

【図1】本発明の一実施例のキャッシュメモリ装置の構
成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a cache memory device according to an embodiment of the present invention.

【図2】従来のキャッシュメモリ装置の構成を示す図で
ある。
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of a conventional cache memory device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1      アドレスデータ 2      第一の記憶装置 3      第二の記憶装置 4      第三の記憶装置 5      第四の記憶装置 6      比較装置 7      AND回路 8      タグデータ 9      アクセスデータ 10    バリッドデータ 11    マスクデータ 12    一致信号 13    アクセスデータ有効信号 14    有効判定装置 1 Address data 2 First storage device 3 Second storage device 4 Third storage device 5 Fourth storage device 6 Comparison device 7 AND circuit 8 Tag data 9 Access data 10 Valid data 11 Mask data 12 Match signal 13 Access data valid signal 14 Validity determination device

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】アドレスの一部フィールドが入力され、こ
の一部フィールドに対応する値を出力する第一の記憶装
置と、前記アドレスの一部フィールド及び他のフィール
ドが入力され、この両フィールドを加えた値に対応する
値を出力する第二の記憶装置と、入力されたアドレスの
うち前記第一の記憶装置及び前記第二の記憶装置へ入力
されたフィールド以外のフィールドの値と前記第一の記
憶装置の出力値とを比較する比較装置と、前記第二の記
憶装置の出力値が有効であることを示す信号を外部から
設定可能な制御を行なう有効判定装置とを備えたことを
特徴とするキャッシュメモリ装置。
1. A first storage device into which a partial field of an address is input and outputs a value corresponding to the partial field, and a first storage device into which a partial field of the address and another field are input, and outputs a value corresponding to the partial field. a second storage device that outputs a value corresponding to the added value; and a value of a field other than the field input to the first storage device and the second storage device among the input addresses and the first storage device. A comparison device that compares the output value of the second storage device with the output value of the second storage device, and a validity determination device that performs control that allows external setting of a signal indicating that the output value of the second storage device is valid. cache memory device.
JP3107469A 1991-05-13 1991-05-13 Cache memory device Pending JPH04336349A (en)

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