JPH05108483A - Cache circuit - Google Patents

Cache circuit

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JPH05108483A
JPH05108483A JP3267912A JP26791291A JPH05108483A JP H05108483 A JPH05108483 A JP H05108483A JP 3267912 A JP3267912 A JP 3267912A JP 26791291 A JP26791291 A JP 26791291A JP H05108483 A JPH05108483 A JP H05108483A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bus
processor
address
request
data
Prior art date
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Pending
Application number
JP3267912A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hidetaka Oki
秀隆 沖
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Filing date
Publication date
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Abstract

PURPOSE:To lower busy-rate when read-accesses to the same address converge by reducing the number of requests actually outputted to the bus. CONSTITUTION:When a processor 101 could not acquire a bus use right a command decoder circuit 117 monitors the state of a command bus 103 when its own read-request is pending. If it is recognized to be the read-request outputted by other processor 102, an address comparator 116 compares the content of an another system request-address register 115 with that of the request address register 112. If coincidence is found by the address comparison, the processor 101 stores the data in its own reading data register 114, reading operation thus completes. At this time, an arbitration circuit 118 rejects a bus use right request.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はキャッシュ回路、特にバ
ス結合型マルチプロセッサシステムにおけるキャッシュ
の読出動作制御回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cache circuit, and more particularly to a cache read operation control circuit in a bus coupled multiprocessor system.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のキャッシュ回路においては、図2
に示すように、プロセッサ101は、コマンドバス10
3、アドレスバス104およびデータバス105を用い
て、メモリ107とデータのリードライトアクセスを行
なう。プロセッサ102も同様に、バス103〜105
経由でメモリ107のアクセスを行なう。プロセッサ1
01と102とは、同一構成である必要はないが、以下
の説明ではプロセッサ101と102とは同一構成であ
るとする。
2. Description of the Related Art A conventional cache circuit is shown in FIG.
As shown in FIG.
3, read / write access of data to the memory 107 is performed using the address bus 104 and the data bus 105. Similarly, the processor 102 also has buses 103 to 105.
The memory 107 is accessed via the via. Processor 1
Although 01 and 102 do not have to have the same configuration, it is assumed that the processors 101 and 102 have the same configuration in the following description.

【0003】今、プロセッサ101と102とが、デー
タのリード要求を出力する場合、まず調停回路118か
ら調停バス106にバス使用権要求が出力される。図2
の構成は、分散調停方式の例としているが、ここは集中
調停方式でも構わない。
Now, when the processors 101 and 102 output a data read request, the arbitration circuit 118 first outputs a bus use right request to the arbitration bus 106. Figure 2
In the above configuration, the distributed arbitration method is taken as an example, but the central arbitration method may be used here.

【0004】調停バス106の内容にしたがい各プロセ
ッサの調停回路118により使用権が確定し、バス使用
権を獲得したプロセッサが、リクエストコマンドレジス
タ(RCR)111およびリクエストアドレスレジスタ
(RAR)112の内容を各々コマンドバス103、ア
ドレスバス104に出力し、それを受けとったメモリ1
07が応答データをデータバス105に出力する。
The arbitration circuit 118 of each processor determines the usage right according to the contents of the arbitration bus 106, and the processor that has acquired the bus usage right changes the contents of the request command register (RCR) 111 and the request address register (RAR) 112. Memory 1 that outputs to command bus 103 and address bus 104, respectively, and receives it
07 outputs the response data to the data bus 105.

【0005】また、先にバス使用権を獲得したプロセッ
サは、使用権要求を下げた後、次のバスサイクルのため
の調停が行なわれ、新たに使用権を獲得したプロセッサ
によりバス103〜105の各々の使用タイミングが重
ならない範囲でデータの転送が行なわれる。
Further, the processor which has acquired the right to use the bus first arbitrates for the next bus cycle after lowering the request for the right to use, and the processor which newly acquired the right to use the bus 103 to 105 Data is transferred within a range in which the use timings do not overlap.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】この従来のキャッシュ
回路では、自プロセッサのリード要求がバス使用権の獲
得を待っているときに、他プロセッサのリード要求によ
る応答データがバス上を転送されると、その転送データ
が自身のリード要求アドレスと合致していたとしても、
それを自プロセッサのリードデータとして取り込むこと
ができない。
In this conventional cache circuit, when the read request of the self processor is waiting for the acquisition of the bus use right, the response data according to the read request of the other processor is transferred on the bus. , Even if the transfer data matches with its own read request address,
It cannot be taken in as read data of its own processor.

【0007】このため、マルチプロセッサシステムにお
いて、プロセッサ間の同報通信が行なわれた場合など、
複数プロセッサが同一データに対し同時にリードアクセ
スを実行しようとすると、バス競合を生じる。また、バ
ス上のデータ転送がプロセッサ数の分だけ行なわれ、バ
スのビジー期間が増大するという問題があった。
Therefore, in a multiprocessor system, when broadcasting between processors is performed,
When multiple processors try to perform read access to the same data at the same time, bus contention occurs. Further, there is a problem in that the data transfer on the bus is performed by the number of processors, and the busy period of the bus increases.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明によるキャッシュ
回路においては、自プロセッサのリード要求が保留され
た状態で、共有バス上に他のプロセッサの出力したリー
ド要求をデコードする回路と、自プロセッサのリードリ
クエストアドレスと共有バス上のリクエストアドレスと
を比較する回路とが設けられ、両者のリードリクエスト
アドレスが一致した場合、他のプロセッサに対する応答
データを取り込む制御を行なう。
In the cache circuit according to the present invention, a circuit for decoding a read request output from another processor on the shared bus while the read request of the own processor is suspended, and a cache circuit of the own processor A circuit for comparing the read request address with the request address on the shared bus is provided, and when the read request addresses of the two match, control for fetching response data to another processor is performed.

【0009】[0009]

【実施例】次に、本発明の一実施例を示した図面を参照
して、より詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, a more detailed description will be given with reference to the drawings showing an embodiment of the present invention.

【0010】図1を参照すると、本発明の一実施例にお
いて、プロセッサ101および102は、コマンドバス
103、アドレスバス104、データバス105および
調停バス106の共有バスにより、メモリ107に接続
される。すなわち、マルチプロセッサ構成となってい
る。
Referring to FIG. 1, in one embodiment of the present invention, processors 101 and 102 are connected to memory 107 by a shared bus of command bus 103, address bus 104, data bus 105 and arbitration bus 106. That is, it has a multiprocessor configuration.

【0011】今、プロセッサ101および102が同じ
タイミングでデータのリード要求をバスに出力しようと
しているものとする。図2を参照して説明した従来例の
場合と同様に、調停回路118により調停バス106を
用いて、複数プロセッサ間の使用権の調停が行なわれ
る。
Now, it is assumed that the processors 101 and 102 are about to output a data read request to the bus at the same timing. As in the case of the conventional example described with reference to FIG. 2, the arbitration circuit 118 arbitrates the usage right among a plurality of processors using the arbitration bus 106.

【0012】プロセッサ101および102においてバ
ス使用権の調停が行なわれた結果、プロセッサ102が
バス使用権を獲得したものとする。リクエストコマンド
レジスタ(RCR)121およびリクエストアドレスレ
ジスタ(RAR)122の内容が各々コマンドバス10
3およびアドレスバス104に出力され、それを受け取
ったメモリ107がデータバス105に対し応答データ
を返す。このタイミング関係の簡単な例を、図3に示
す。301は調停バスのタイミングを、302はコマン
ドバスとアドレスバスのタイミングを、303はデータ
バスのタイミングをそれぞれ示している。
Assume that the processor 102 has acquired the bus use right as a result of the arbitration of the bus use right in the processors 101 and 102. The contents of the request command register (RCR) 121 and the request address register (RAR) 122 are respectively the command bus 10
3 and the address bus 104, and the memory 107 receiving the data returns response data to the data bus 105. A simple example of this timing relationship is shown in FIG. Reference numeral 301 shows the timing of the arbitration bus, 302 shows the timing of the command bus and address bus, and 303 shows the timing of the data bus.

【0013】バスサイクルは、タイミング311で調
停を行ない、タイミング312でコマンドおよびアドレ
スの転送を行ない、タイミング313でメモリからのデ
ータ転送を行なう。データバス105に乗せられたデー
タは、プロセッサ102の読出データレジスタ(RD
R)124に格納され、データのリード動作が完了す
る。
In the bus cycle, arbitration is performed at timing 311, command and address transfer is performed at timing 312, and data transfer from the memory is performed at timing 313. The data put on the data bus 105 is stored in the read data register (RD) of the processor 102.
R) 124, the data read operation is completed.

【0014】次に、バス使用権を獲得できなかったプロ
セッサ101の動作を説明する。プロセッサ101は、
自身のリード要求が保留されている場合、コマンドバス
103の状態をコマンドデコーダ回路117で監視して
おり、それが他プロセッサ(図1では、プロセッサ10
2)の出力したリード要求であることを認識すると、ア
ドレスバスの情報を取り込んでいる他系リクエストアド
レスレジスタ(他系RAR)115の内容と自身のリー
ド要求のアドレスを保留しているリクエストアドレスレ
ジスタ(RAR)112の内容とを、アドレス比較器1
16で比較する。
Next, the operation of the processor 101 which cannot acquire the bus use right will be described. The processor 101 is
When its own read request is suspended, the state of the command bus 103 is monitored by the command decoder circuit 117, and this is monitored by another processor (processor 10 in FIG. 1).
When recognizing the read request output by 2), the contents of the other system request address register (other system RAR) 115 that fetches the information of the address bus and the request address register that holds the address of its own read request (RAR) 112 and address comparator 1
Compare with 16.

【0015】これらの動作は、タイミング312で行な
われる。このアドレス比較の結果が一致しなかった場
合、バスサイクルに続くバスサイクルでプロセッサ1
01のリード要求の調停が再度実行される。この動作
は、従来例の場合と同じである。
These operations are performed at timing 312. If the result of this address comparison does not match, the processor 1 is executed in the bus cycle following the bus cycle.
Arbitration of the read request of 01 is executed again. This operation is the same as in the conventional example.

【0016】アドレス比較の結果が一致した場合、プロ
セッサ101のリード要求により、取り込むべきデータ
は、プロセッサ102のリード要求に対する応答データ
として、タイミング313でデータバス105上をメモ
リ107からプロセッサ102に対して転送されるの
で、プロセッサ101は、タイミング313で自身の読
出データレジスタ114にデータを格納し、リード動作
を完了させる。その時点で、調停回路118は、バス使
用権要求を取り下げる。
If the results of the address comparisons match, the data to be fetched by the read request of the processor 101 is response data to the read request of the processor 102, and at timing 313, the data is transferred from the memory 107 to the processor 102 on the data bus 105. Since it is transferred, the processor 101 stores the data in its own read data register 114 at timing 313 and completes the read operation. At that point, the arbitration circuit 118 withdraws the bus right request.

【0017】[0017]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
自プロセッサで保留しているリードリクエストアドレス
と、共有バス上の他プロセッサのリードリクエストアド
レスとを比較し、両者が一致した場合、後者の他プロセ
ッサによるリクエストに対する応答データを自プロセッ
サに取り込み、保留中のリクエストを完了させることに
より、マルチプロセッサシステムにおける同報通信時な
ど、同一アドレスに対するリードアクセスが集中する場
合、バスに対し実際に出力されるリクエストの数を減ら
し、バスのビジー率を低くすることができる。
As described above, according to the present invention,
The read request address held by the local processor is compared with the read request address of another processor on the shared bus. If the two match, the response data to the request from the other processor on the latter is fetched into the local processor and is held. When read accesses to the same address are concentrated, such as during broadcast communication in a multiprocessor system, the number of requests actually output to the bus is reduced and the bus busy rate is reduced by completing the above requests. You can

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

【図1】本発明の一実施例のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention.

【図2】従来例のブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of a conventional example.

【図3】図1に示した実施例におけるバスタイミングの
示すタイミングチャートである。
FIG. 3 is a timing chart showing bus timing in the embodiment shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101,102 プロセッサ 103 コマンドバス 104 アドレスバス 105 データバス 106 調停バス 107 メモリ 111,121 リクエストコマンドレジスタ(RC
R) 112,122 リクエストアドレスレジスタ(RA
R) 113 書込データレジスタ(WDR) 114,124 読込データレジスタ(RDR) 115 他系リクエストアドレスレジスタ(他系RA
R) 116 アドレス比較器 117 コマンドデーコーダ 118 調停回路
101, 102 Processor 103 Command Bus 104 Address Bus 105 Data Bus 106 Arbitration Bus 107 Memory 111, 121 Request Command Register (RC
R) 112, 122 Request address register (RA
R) 113 write data register (WDR) 114, 124 read data register (RDR) 115 other system request address register (other system RA
R) 116 address comparator 117 command decoder 118 arbitration circuit

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数のプロセッサがバスを介して共有メ
モリに接続されるマルチプロセッサシステムのプロセッ
サのキャッシュ回路において、 自プロセッサのリード要求が保留された状態で、共有バ
ス上に他のプロセッサの出力したリード要求をデコード
する回路と、自プロセッサのリードリクエストアドレス
と共有バス上のリクエストアドレスとを比較する回路と
を備え、両者のリードリクエストアドレスが一致した場
合、他のプロセッサに対する応答データを取り込む制御
を行なうことを特徴とするキャッシュ回路。
1. In a cache circuit of a processor of a multiprocessor system in which a plurality of processors are connected to a shared memory via a bus, the output of another processor is output on the shared bus in a state where a read request of the own processor is suspended. A circuit that decodes the read request that has been made and a circuit that compares the read request address of its own processor with the request address on the shared bus, and if both read request addresses match, control that fetches response data to another processor A cache circuit characterized by performing.
【請求項2】 複数のプロセッサがバスを介して共有メ
モリに接続されるマルチプロセッサシステムのプロセッ
サのキャッシュ回路において、 前記バスがコマンドバス、アドレスバス、データバスお
よび調停バスを有し、 前記複数のプロセッサの各々が、リクエストコマンドレ
ジスタ、リクエストアドレスレジスタ、書込データレジ
スタ、読出データレジスタ、調停回路、自プロセッサの
リード要求が保留された状態で前記バス上に他のプロセ
ッサの出力したリード要求をデコードするコマンドデコ
ーダ回路、および自プロセッサのリードリクエストアド
レスと共有バス上のリクエストアドレスとを比較するア
ドレス比較器をそれぞれ有し、 前記調停回路により前記調停バスを用いて、前記複数の
プロセッサ間の使用権の調停を行ない、 バス使用権を獲得できなかったプロセッサにおいては、
前記コマンドデコーダ回路で前記コマンドバスの状態を
監視し、他プロセッサの出力したリード要求であると判
断すると、前記アドレス比較器でアドレス比較を行な
い、前記アドレス比較においてアドレスが一致した場
合、前記読出データレジスタにデータを格納することを
特徴とするキャッシュ回路。
2. A cache circuit of a processor of a multiprocessor system in which a plurality of processors are connected to a shared memory via a bus, wherein the bus has a command bus, an address bus, a data bus, and an arbitration bus. Each of the processors decodes a read request output from another processor on the bus while the request command register, the request address register, the write data register, the read data register, the arbitration circuit, and the read request of its own processor are held. A command decoder circuit for controlling the read request address of its own processor and an address comparator for comparing the request address on the shared bus with the address comparator, and the arbitration circuit uses the arbitration bus to control the usage right between the plurality of processors. Mediation of In the processor that could not be won the right to use,
When the command decoder circuit monitors the status of the command bus and determines that the read request is output from another processor, the address comparator compares the addresses. If the addresses match in the address comparison, the read data is read. A cache circuit characterized by storing data in a register.
【請求項3】 前記調停によりバス使用権を獲得したプ
ロセッサにおいては、前記リクエストコマンドレジスタ
およびリクエストアドレスレジスタの内容が前記コマン
ドバスおよびアドレスバスに出力され、それらを受け取
った前記共有メモリが前記データバスに対し応答データ
を返すことを特徴とする請求項2記載のキャッシュ回
路。
3. In the processor which has acquired the bus use right by the arbitration, the contents of the request command register and the request address register are output to the command bus and the address bus, and the shared memory receiving them outputs the data bus. 3. The cache circuit according to claim 2, wherein the response data is returned to the cache circuit.
JP3267912A 1991-10-16 1991-10-16 Cache circuit Pending JPH05108483A (en)

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JP3267912A JPH05108483A (en) 1991-10-16 1991-10-16 Cache circuit

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