JPH0476648A - キャッシュ記憶装置 - Google Patents

キャッシュ記憶装置

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Publication number
JPH0476648A
JPH0476648A JP2185031A JP18503190A JPH0476648A JP H0476648 A JPH0476648 A JP H0476648A JP 2185031 A JP2185031 A JP 2185031A JP 18503190 A JP18503190 A JP 18503190A JP H0476648 A JPH0476648 A JP H0476648A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
block
address
data
adder
effective
Prior art date
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Pending
Application number
JP2185031A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroaki Suzuki
宏明 鈴木
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
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Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP2185031A priority Critical patent/JPH0476648A/ja
Publication of JPH0476648A publication Critical patent/JPH0476648A/ja
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  • Memory System Of A Hierarchy Structure (AREA)

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はキャッシュ記憶装置に関し、特に情報処理シス
テムにおいてCPLI及び主記憶装置と密に結合して動
作するキャッシュ記憶装置に関する。
〔従来の技術〕
情報処理システムにおいて、主記憶アクセスを高速化す
るだめの手段としてキャッシュ記憶装置記憶装置にアク
セスしたデータをより高速にアクセスできるキャッジ−
記憶装置に保存し二度目以降のアクセスは主記憶装置で
はなくキャッジ−記憶装置に対して行うものである。
第3図は従来のキャッシュ記憶装置の一例を示すブロッ
ク図である。第3図を参照しながら従来のキャッシュ記
憶装置の構成並びに動作について説明する。
このキャッシュ記憶装置は、主記憶装置に対してマツピ
ングされ通常1バイト以上のデータをそれぞれ記憶する
複数のブロックで構成されたデータメモリ3Aと、各ブ
ロックのデータが主記憶装置のどのアドレスのものかを
示すアドレスを記憶する複数の記憶領域を備えたタグメ
モリ4Aとを主体として構成される。第3図に示された
キャッシュ記憶装置は、マツピング方法の中で[ダイレ
クトマツピング方式」を採用したものである。
データメモリ3A、タグメモリ4Aにアドレス信号AL
)が与えられると、ダイレクトマツピング方式ではこれ
らのブロックが一意に決まり、アドレス信号AL)中の
ブロックアドレスフィールドで指定されるタグメモリ4
Aの記憶領域がアクセスされる。
タグメモリ4Aから読出された値とアドレス信号ADの
アドレス比較フィールドの値とが比較回文 路8によって比軟されZ一致、不一致が判定され、一致
ならば目的とするアドレスのデータがデータメモリ3A
に存在することを示すので、データメモ’J3Akアク
セスし、不一致ならはデータメモリ3A中に存在しない
ので、タグメモリ4Aとデータメモリ3Aのデータを更
新する。
ここで、アドレッシング・モードをもつ命令セットを壱
するCPUと組付せて情報処理システムを構成した腸骨
、タグメモ1J4A、データメモリ3Aに与えられるア
ドレス信号ADを得るには、命令のアドレッシング−モ
ードがベースアドレスBAAとディスブレースメンl−
DPMを指定しているならは、ベースアドレスBAAと
ディスブレースメントDPMとを加算器23で加温して
アドレス信号ADを得ることになる。タグメモリ4Aは
アドレス信号ADのブロックアドレスフィールドの値に
よってのみアクセスされる。
〔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記憶装置は、タグメモリ4A
のアクセスに用いる値はアドレス信号AD中の一部分の
ブロックアドレスフィールドしか用いないにもかかわら
ず、アドレス信号Al)が全てのフィールドを1つの加
算器23で加算しなければ得られないので、タグメモリ
4Aのアクセスは全てのフィールドを加算し終わるまで
待たなければならず、アクセスの高速化が計れないとい
う欠点を有している。
本発明の目的は、アクセスの高速化を計ることができる
キャッシュ記憶装置を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明のキャッシュ記憶装置は、複数のブロックを備え
これら各ブロックに主記憶装置からのデータを格納して
おき、所定のタイミングで第1の実効ブロックアドレス
により指定された前記フロックのデータを読出すデータ
メモリと、このデータメモリの各ブロックと対応する記
憶領域を備え、これら記憶領域に、前記データメモリの
各ブロックに格納されているデータの主記憶装置のアド
レスと対応する値を格納しておき、前記第1の実効ブロ
ックアドレスにより指定された記憶領域及びこの記憶領
域より1ブロック上位の記憶領域の値tl−胱出読出グ
メモリと、前記データメモリのブロック内のアドレスを
指定するためのブロック内アドレスの基準値、このブロ
ック内アドレスの基準値の上位側に設けられ前記データ
メモリの各ブロック及び前記タグメモリの各記憶領域を
指定するだめのブロックアドレスの基準値、並びに前記
データメモリの各ブロックに格納されているデータの主
記憶装置のアドレスと対応する比較アドレス値の基準値
を含んで構成されたベースアドレスとこのベースアドレ
スの各基準値に対する変位を示すディスブレースメント
とを加算して実効ブロック内アドレス、第2の実効ブロ
ックアドレス、実効比較アドレス値を出力すると共に前
記ブロック内アドレスの基準値及び変位の加算結果の桁
上多信号を出力する第1の加算器と、前記ベースアドレ
スのブロックアドレスの基準値と前記ディスプレースメ
ントのブロックアドレスの変位とを加りし前記第1の実
効ブロックアドレスを出力する第2の加算器と、前記第
1の加算器からの桁上り信号により前記タグメモリの2
つの記憶領域から読出された値の一方を選択して出力す
る第1のマルチプレクサと、前記データメモリから胱出
されたブロックのデータを前記第1の加算器からの実効
ブロック内アドレスにより1胆次出力する第2のマルチ
プレクサと、前記第1のマルチプレクサの出力値と前記
第1の加算器からの実効比較アドレス値とを比較しヒッ
ト・ミス信号を出力する比較回路とを有している。
また、データメモリのデータ読出しを、第1の実効ブロ
ックアドレスにより指定されたブロック及びこのブロッ
クより1ブロック上位のブロックから行い、これらブロ
ックから胱出されたデータの一方を第1の加算器の桁上
り信号により選択して第2のマルチプレクサへ供給する
第3のマルチプレクサを設けた構成を有している。
〔実施例〕
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
第1図は本発明の第1の実施例を示すブロック図である
この実施例は、複数のブロック31を備えこれら各ブロ
ック31に主記憶装置からのデータを格納しておき、所
定のタイミングで第1の実効ブロックアドレスEBA1
により指定されたブロックのデータ及びこのブロックよ
り1ブロック上位のブロックのデータを胱出すデータメ
モリ3と、このデータメモリ3の各ブロック31と対応
する記憶領域41を偏え、これら記憶領域j1に、デー
タメモリ3の各ブロック31に格納されているデータの
主記憶装置のアドレスと対応する値を格納しておき、第
1の実効ブロックアドレスEBA1により指定された記
憶領域及びこの記憶領域よル1ブロック上位の記憶領域
の値をd〔出すタグメモリ4と、データメモリ3のブロ
ック内のアドレスを指定するだめのブロック内アドレス
の基準値、このブロック内アドレスの基準値の上位側に
設けられデータメモリ3の各ブロック31及びタグメモ
リ4の各記憶領域″#1を指定するためのプ・・クアド
レスの基準値、並びにデータメモリ3の各ブロック31
に格納されているデータの主記憶装置のアドレスと対応
する比較アドレス値の基準値を含んで構成されたベース
アドレスBAAとこのベースアドレスBAAの各基準値
に対する変位を示すディスブレースメン)DPMとを加
算して実効ブロック内アドレスEBIA、第2の実効ブ
ロックアドレスEBA2.実効比較アドレス値ECAを
出力すると共にブロック内アドレスの基準値及び変位の
加α結来の桁上り信号chを出力する第1の加算器21
と、ベースアドレスBAAのブロックアドレスの基準値
と前記ディスプレースメントのブロックアドレスの変化
とを加算し第1の実効ブロックアドレスEBA lを出
力する第2の加算器22と、第1の加算器21からの桁
上9信号CRによりタグメモリ4の2つの記憶領域から
読出された値の一方を選択して出力するマルチプレクサ
6と、データメモリ3の2つのブロックから読出された
データの一方を桁上多信号CRとにより選択して出力す
るマルチプレクサ5と、このマルチプレクサ5からのデ
ータを第1の加算器21からの実効ブロック内アドレス
EBIAにより順次出力するマルチプレクサ7と、マル
チプレクサ6の出力(ikと第1の力味器21からの実
効比較アドレス値ECAとを比較しビット・ミス信号H
/Mを出力する比較回路8とを有する構成と々つでいる
ナオ、ヘースアドレスBAAiローカルバスIAカラ、
テイスプレースメン)DPMuローカルノ(スIBから
入力され、加l器21,22により加算回路2を形成し
ている。
次に、この実施例の動作について説明する。
まず、CPUでメモリアクセスの命令が実行されたとす
ると、ローカルバスIAにはベースアドレスBAA1 
ローカルバスIBにはディスプレースメントDPMが出
力される。
加算器21はこ愈ら2つを加算して実効アドレスを生成
する。ここで、データメモリ3のブロックサイズを2N
バイと、タグメモリ4の記憶領域を2 個とすると、実
効アドレスのθ〜(N−1)ビットがブロック内のアド
レスを指定する実効ブロック内アドレスEBIAに用い
られ、へ〜(N+M−1)ビットがタグメモリ4の記憶
領域41及びデータメモリ3のブロック31を指定する
実効ブロックアドレスEBA2に用いられる。加算器2
1の出力の実効ブロックアドレスBHA2は、実効ブロ
ック内アドレスEBIAの桁上多信号CRが決まらない
と値が定まらない。
加算122a、ベースアドレスBAA及びディスプレー
スメントDPMのN〜(N+M−1)ビットを加算し実
効ブロックアドレスEBA1を出力する。この演算結果
は桁上り信号CRを考慮していないので、実効ブロック
アドレスEBA2の値をPとすると実効ブロックアドレ
スh、BAIの値はPまたは(P−1)を示す。よって
、加算器21の演算結果をQとすると桁上多信号ORが
“0″の時はQ=:P、  ”1″の時は(Q+1)=
Pという関係にある。
加算器22の演賃結果でタグメモリ4とデータメモリ3
とからそれぞれ連続する2つの記憶領域。
ブロックのデータを読出し、この読出し時間を利用して
加算器21の加算処理を終了させる。
そしてタグメモリ/4及びデータメモリ3から読出され
た2つずつのデータを桁上多信号CRによってマルチプ
レクサ5.6で選択して出力することで目的のデータを
得ることができる。
このように、加算器21による加算処理が終了するまで
にタグメモリ4.データメモリ3のデータは読出されて
おシ、加算器21の加算処理結果では読出されたデータ
の選択をするだけであるので、アクセスの高速化を計る
ことができる。
第2図は本発明の第2の実施例を示すブロック図である
この実施例は、データメモリ3Aのデータを読出すブロ
ックを加M、器21からの実効ブロックアドレスEBA
2により指定するようにしたもので、この実効ブロック
アドレスEBA2は桁上り信号CRを考慮したものであ
るので、第1の実施例で用いられていたマルチプレクサ
5は不要となる。従って第1の実施例よりバ−ドウエア
の量を低減することができる。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明は、フロック内アドレスの基
準値とこのブロック内アドレスの基準値の上位側に設け
られたブロックアドレスの基準値とを含むベースアドレ
スと、これら基準値に灼する変位を示すディスプレース
メントとを加算し出力すると共にブロック内アドレスの
加算による桁上9信号を出力する第1の加算器と、−ブ
ロックアドレスの基*(1とこの基準値に対するディス
プレ−スメントとを加算し出力する第2の加島器とを設
け、第2の加算器の出力により指定されるタグメモリ(
及びデータメモリ)の記憶領域(ブロック)と1ブロッ
ク上位の記憶領域(ブロック)のデータを読出しておき
、第1の加算器からの桁上υ信号によりこれらデータの
一方を選択して出力する構成とすることにより、ブロッ
ク内アドレスの加算結果を待たずにタグメモリ(データ
メモリ)のデータを読出すことができるので、アクセス
の高速化を計ることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図はそれぞれ本発明の第1及び第2の実
施例を示すブロック図、第3図は従来のキャッジ−記憶
装置の一例を示すブロック図である。 ■A、IB・・・ローカルバス、2・・・加算回路、3
゜3A・・・データメモリ%  4,4A・・・タグメ
モリ、5゜6.7・・・マルチプレクサ、8・・・比較
回路、9・・・アドレスバス、21〜23−・・7+1
1315゜代理人 弁理士  内 原   音 声 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、複数のブロックを備えこれら各ブロックに主記憶装
    置からのデータを格納しておき、所定のタイミングで第
    1の実効ブロックアドレスにより指定された前記ブロッ
    クのデータを読出すデータメモリと、このデータメモリ
    の各ブロックと対応する記憶領域を備え、これら記憶領
    域に、前記データメモリの各ブロックに格納されている
    データの主記憶装置のアドレスと対応する値を格納して
    おき、前記第1の実効ブロックアドレスにより指定され
    た記憶領域及びこの記憶領域より1ブロック上位の記憶
    領域の値を読出すタグメモリと、前記データメモリのブ
    ロック内のアドレスを指定するためのブロック内アドレ
    スの基準値、このブロック内アドレスの基準値の上位側
    に設けられ前記データメモリの各ブロック及び前記タグ
    メモリの各記憶領域を指定するためのブロックアドレス
    の基準値、並びに前記データメモリの各ブロックに格納
    されているデータの主記憶装置のアドレスと対応する比
    較アドレス値の基準値を含んで構成されたベースアドレ
    スとこのベースアドレスの各基準値に対する変位を示す
    ディスプレースメントとを加算して実効ブロック内アド
    レス、第2の実効ブロックアドレス、実効比較アドレス
    値を出力すると共に前記ブロック内アドレスの基準値及
    び変位の加算結果の桁上り信号を出力する第1の加算器
    と、前記ベースアドレスのブロックアドレスの基準値と
    前記ディスプレースメントのブロックアドレスの変位と
    を加算し前記第1の実効ブロックアドレスを出力する第
    2の加算器と、前記第1の加算器からの桁上り信号によ
    り前記タグメモリの2つの記憶領域から読出された値の
    一方を選択して出力する第1のマルチプレクサと、前記
    データメモリから読出されたブロックのデータを前記第
    1の加算器からの実効ブロック内アドレスにより順次出
    力する第2のマルチプレクサと、前記第1のマルチプレ
    クサの出力値と前記第1の加算器からの実効比較アドレ
    ス値とを比較しヒット・ミス信号を出力する比較回路と
    を有することを特徴とするキャッシュ記憶装置。 2、データメモリのデータ読出しを、第1の実効ブロッ
    クアドレスにより指定されたブロック及びこのブロック
    より1ブロック上位のブロックから行い、これらブロッ
    クから読出されたデータの一方を第1の加算器の桁上り
    信号により選択して第2のマルチプレクサへ供給する第
    3のマルチプレクサを設けた請求項1記載のキャッシュ
    記憶装置。
JP2185031A 1990-07-12 1990-07-12 キャッシュ記憶装置 Pending JPH0476648A (ja)

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JP2185031A JPH0476648A (ja) 1990-07-12 1990-07-12 キャッシュ記憶装置

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JP2185031A JPH0476648A (ja) 1990-07-12 1990-07-12 キャッシュ記憶装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0476648A true JPH0476648A (ja) 1992-03-11

Family

ID=16163576

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2185031A Pending JPH0476648A (ja) 1990-07-12 1990-07-12 キャッシュ記憶装置

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JP (1) JPH0476648A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6738890B2 (en) 2001-07-30 2004-05-18 Renesas Technology Corp. Data processor
JPWO2007004323A1 (ja) * 2005-06-30 2009-01-22 パナソニック株式会社 情報処理装置
US9616375B2 (en) 2007-04-17 2017-04-11 Carbon Sink, Inc. Capture of carbon dioxide (CO2) from air

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6738890B2 (en) 2001-07-30 2004-05-18 Renesas Technology Corp. Data processor
JPWO2007004323A1 (ja) * 2005-06-30 2009-01-22 パナソニック株式会社 情報処理装置
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