JPH05120125A - Data processor - Google Patents

Data processor

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Publication number
JPH05120125A
JPH05120125A JP16537091A JP16537091A JPH05120125A JP H05120125 A JPH05120125 A JP H05120125A JP 16537091 A JP16537091 A JP 16537091A JP 16537091 A JP16537091 A JP 16537091A JP H05120125 A JPH05120125 A JP H05120125A
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JP
Japan
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memory
access
speed memory
speed
data
Prior art date
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Application number
JP16537091A
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Japanese (ja)
Inventor
Keiji Matsunuma
敬二 松沼
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
Application filed by Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical Oki Electric Industry Co Ltd
Priority to JP16537091A priority Critical patent/JPH05120125A/en
Publication of JPH05120125A publication Critical patent/JPH05120125A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To realize the data processor which can improve the processing throughput (average memory access speed) by succeeding conventional software and hardware to the utmost. CONSTITUTION:In addition to a main storage device 60, a high speed memory 12 for storing that which has higher access frequency in a program and data is provided. The high speed memory 12 is placed in the vicinity of a CPU 11 since a high speed is expected. In this case, an address space of the high speed memory 12 is formed as the same as a part of an address space of the main storage device 60. As for this overlap address space, the high speed memory 12 becomes effective. Therefore, this data processor is provided with a high speed memory access detecting circuit 14 for detecting an access of the overlap address space, and an access inhibiting circuit 23 for inhibiting an access of the main storage device 60 at the time of its detection.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は中央処理装置(CPU)
及び主記憶装置からなるデータ処理装置に関し、例え
ば、自動交換処理装置に適用し得るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a central processing unit (CPU).
Also, the present invention can be applied to an automatic exchange processing device, for example, regarding a data processing device including a main storage device.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、自動交換処理装置も、一般的な
データ処理装置と同様に、プログラムとこのプログラム
処理に必要となるデータを記憶する主記憶装置と、これ
らプログラム及びデータに基づいて多数のタスク処理を
行なうCPUとから構成されている。このような自動交
換処理装置では、一般的に、主記憶装置に、安価かつ集
積度が高いダイナミックRAMが使用されている。
2. Description of the Related Art For example, an automatic exchange processing device, like a general data processing device, includes a main storage device for storing a program and data required for this program processing, and a large number of storage devices based on these programs and data. It is composed of a CPU for performing task processing. In such an automatic exchange processing device, an inexpensive and highly integrated dynamic RAM is generally used as a main memory device.

【0003】自動交換処理装置の処理能力は、装置が主
記憶装置に格納されているプログラムやデータをアクセ
スして動作するものであるので、そのアクセス時間によ
ってほぼ決定される。自動交換処理装置では、数千のタ
スクがリアルタイムで動作するものであるので、処理能
力に対する要求が高く、より高い処理能力が求められて
いる。
The processing capacity of the automatic exchange processing device is determined by the access time, since the device accesses and operates programs and data stored in the main storage device. Since thousands of tasks operate in real time in an automatic exchange processing device, there is a high demand for processing capacity, and higher processing capacity is required.

【0004】ダイナミックRAMを使用した主記憶装置
を有する自動交換処理装置を、より処理能力を高くする
方法として、以下のような方法が既に実施されている。
The following method has already been implemented as a method for further increasing the processing capacity of an automatic exchange processing device having a main memory device using a dynamic RAM.

【0005】(1)主記憶装置を構成するメモリとして
高速なメモリ(スタティックRAM)に変更し、主記憶
装置のアクセス時間を短縮する。
(1) The memory constituting the main memory is changed to a high-speed memory (static RAM) to shorten the access time of the main memory.

【0006】(2)CPUからの1回のアクセス要求に
対して、連続する複数のアドレスのメモリのアクセスを
開始し、次回のCPUのアクセス要求に対して先行して
データを準備する。すなわち、いわゆるインターリーブ
方式を適用する。
(2) In response to one access request from the CPU, memory access at a plurality of consecutive addresses is started, and data is prepared prior to the next CPU access request. That is, the so-called interleave method is applied.

【0007】(3)CPUの内部又は近傍に高速に動作
するメモリバッファ(キャッシュメモリ)を具備し、こ
のメモリバッファ上に頻繁に又は繰返し使用されるプロ
グラムやデータを格納し、この高速メモリバッファ上で
処理させる。すなわち、いわゆるキャッシュメモリ方式
を適用する。
(3) A memory buffer (cache memory) that operates at high speed is provided inside or near the CPU, and programs and data that are frequently or repeatedly used are stored in this memory buffer. To process. That is, a so-called cache memory method is applied.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た(1)〜(3)の方法はそれぞれ、以下のような問題
を有する。
However, each of the methods (1) to (3) described above has the following problems.

【0009】(1)高速メモリ素子(スタティックRA
M)を用いる方法の課題 一般に、スタティックRAMは、ダイナミックRAMに
比べてコストも高く集積率も落ちる。従って、同一のメ
モリ量を全て高速化しようとした場合、高い部品をより
多く使用することになり、自動交換処理装置がコストア
ップし、かつ大型化する。また、自動交換処理装置で許
されている実装スロット(メモリモジュールを実装する
ためのスロット)の数で実現できない可能性もある。こ
のような場合には、装置やバックボードを変更する必要
があり、高速メモリ素子への変更によって既存の構成を
そのまま継承できないことになる。
(1) High-speed memory device (static RA
Problems of the method using M) In general, static RAM has higher cost and lower integration rate than dynamic RAM. Therefore, if it is attempted to speed up all of the same amount of memory, more expensive parts will be used, and the cost and size of the automatic exchange processing apparatus will increase. In addition, there is a possibility that the number of mounting slots (slots for mounting the memory modules) allowed in the automatic exchange processing device cannot be realized. In such a case, it is necessary to change the device and the backboard, and the change to the high-speed memory device makes it impossible to inherit the existing configuration as it is.

【0010】そこで、図2に示すように、一部のメモリ
だけに高速メモリを適用することが考えられている。す
なわち、図2(A)に示すように、例えば32ビットC
PUを搭載したCPUパッケージ1と4個のメモリパッ
ケージ2〜5とをデータ幅が16ビットのデータバスを
介して接続し、4個のメモリパッケージ2〜5のうち1
個のメモリパッケージ2に高速メモリを搭載し、他のメ
モリパッケージ3〜5に低速メモリを搭載する。ここ
で、高速メモリに頻繁に又は繰返し利用されるプログラ
ムやデータを格納することで全体としての処理能力を向
上させる。この場合において、アドレス空間を図2
(B)に示すように高速メモリと低速メモリとで連続さ
せる。
Therefore, as shown in FIG. 2, it has been considered to apply a high speed memory to only a part of the memories. That is, as shown in FIG. 2A, for example, 32-bit C
A CPU package 1 equipped with a PU and four memory packages 2-5 are connected via a data bus having a data width of 16 bits, and one of the four memory packages 2-5 is connected.
A high-speed memory is mounted on each memory package 2, and a low-speed memory is mounted on the other memory packages 3 to 5. Here, the processing capacity as a whole is improved by storing programs and data that are frequently or repeatedly used in the high-speed memory. In this case, the address space is shown in FIG.
As shown in (B), the high-speed memory and the low-speed memory are connected continuously.

【0011】しかしながら、上述したように高速メモリ
たるスタティックRAMの集積率と低速メモリたるダイ
ナミックRAMの集積率は異なり、そのため、図2
(B)に示す理想的な、すなわちアドレスが連続してい
るアドレス空間を構成することは実際上無理である。
However, as described above, the integration rate of the static RAM, which is a high-speed memory, is different from that of the dynamic RAM, which is a low-speed memory.
It is practically impossible to construct the ideal address space shown in FIG. 7B, that is, the address space in which addresses are continuous.

【0012】すなわち、実際上は、図2(C)に示すよ
うに、高速メモリについてのアドレス空間は高速メモリ
が搭載されているメモリパッケージ2に対するアドレス
空間の一部だけとなる。そのため、アドレス空間の連続
性がなくなる。ここで、若いアドレスに基本プログラム
を有する装置では、ソフトウェアからみたアドレスが非
連続となって、このような新たな方法を採用することに
よりソフトウェアの継承性に支障をきたす。
That is, in reality, as shown in FIG. 2C, the address space for the high-speed memory is only a part of the address space for the memory package 2 in which the high-speed memory is mounted. Therefore, the continuity of the address space is lost. Here, in an apparatus having a basic program at a young address, the addresses viewed from the software become non-contiguous, and adopting such a new method impairs the inheritance of the software.

【0013】なお、32ビットCPUを適用し、かつ、
高速メモリを適用しても、システムバスのデータ幅が1
6ビットの場合には、メモリのアクセスは16ビットで
行なわれ、高速メモリ化した効果が半減してしまう。
A 32-bit CPU is applied, and
Even if high-speed memory is applied, the data width of the system bus is 1
In the case of 6 bits, the memory is accessed with 16 bits, and the effect of increasing the speed of the memory is halved.

【0014】(2)インターリーブ方式を適用した方法
の課題 アクセスされたアドレスの次のアドレスの命令コマンド
やデータをも取出すために、主記憶装置のハードウェア
が大きくなり、コストアップとなる。
(2) Problems of the method applying the interleave method Since the command and data of the address next to the accessed address are also fetched, the hardware of the main storage device becomes large and the cost increases.

【0015】また、このインターリーブ方式は、プログ
ラム処理の連続性に大きく係わるため、交換処理プログ
ラムのような数千のタスクがリアルタイムで処理される
(すなわちアドレスが頻繁に飛び跳ねる)プログラムに
係る装置では、さほど処理能力が向上しない。
Further, since the interleaving method is greatly related to the continuity of the program processing, in an apparatus relating to a program such as an exchange processing program in which thousands of tasks are processed in real time (that is, addresses frequently jump), Processing capacity does not improve so much.

【0016】(3)キャッシュメモリ方式を適用した方
法の課題 この方式を適用する場合には高速回路技術が必要とな
り、また、キャッシュメモリの情報(命令やデータ)の
置換え制御や連想制御のための構成が必要であってハー
ドウェアが大きくなり、コストアップとなる。
(3) Problem of the method applying the cache memory system When this system is applied, a high-speed circuit technology is required, and the replacement control of the information (instruction or data) in the cache memory and the associative control are required. It requires a configuration, requires large hardware, and increases costs.

【0017】また、キャッシュメモリ上の内容と主記憶
装置上の内容との一致を保証するためにソフトウェア的
な制御が必要であり、高速化のためにこの方法を採用す
る場合には、ソフトウェアの変更が必要であって既存の
ソフトウェアを継承することができない。
Further, software-like control is required to guarantee the match between the contents on the cache memory and the contents on the main memory, and when this method is adopted for speeding up, the software You need to make changes and you cannot inherit existing software.

【0018】さらに、キャッシュメモリ方式も、プログ
ラム処理の連続性に大きく係わるため、交換処理プログ
ラムのような数千のタスクがリアルタイムで処理される
プログラムに係る装置では、さほど処理能力が向上しな
い。
Further, since the cache memory system is also greatly related to the continuity of program processing, the processing capability is not so much improved in a device relating to a program such as an exchange processing program in which thousands of tasks are processed in real time.

【0019】以上のように、従来提供されている高速化
方法(1)〜(3)は、OSを含めたソフトウェアやハ
ードウェアを継承して、装置のコストアップを最小限度
に止めたり、構成の大型化を防止しようとしたりする場
合には必ずしも適切なものではない。
As described above, the conventionally provided speed-up methods (1) to (3) inherit the software and hardware including the OS so as to minimize the increase in the cost of the device or to configure the device. It is not always appropriate when trying to prevent the increase in size.

【0020】特に、自動交換処理装置は、タスクスイッ
チが多い、タスク間通信が多い、複数のタスクで共通に
アクセスされるプログラムが多い等の特徴を有する自動
交換処理プログラムを有するため、このような高速化方
法を適用してもさほど処理能力が向上しない。
Particularly, since the automatic exchange processing device has an automatic exchange processing program having many task switches, many inter-task communication, many programs commonly accessed by a plurality of tasks, etc. Even if the speed-up method is applied, the processing capacity does not improve so much.

【0021】このような従来方法の課題は、自動交換処
理装置の場合についてのみ生じるものではなく、ランダ
ムに発生された複数の処理要求に応じて多数のタスク処
理を実行するデータ処理装置に広く生じるものである。
The above-mentioned problem of the conventional method does not occur only in the case of the automatic exchange processing apparatus, but widely occurs in the data processing apparatus which executes a large number of task processes in response to a plurality of randomly generated processing requests. It is a thing.

【0022】本発明は、以上の点を考慮してなされたも
のであり、いままでのソフトウェアやハードウェアをで
きるだけ継承してコストアップを最小限に押さえて処理
能力を向上させることができる、複数のタスクを並列処
理するデータ処理装置を提供しようとするものである。
The present invention has been made in consideration of the above points, and it is possible to inherit the software and hardware up to now as much as possible to minimize the cost increase and improve the processing capacity. An object of the present invention is to provide a data processing device that processes tasks in parallel.

【0023】[0023]

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、本発明においては、プログラム及びこのプログラム
処理に必要なデータを記憶する主記憶装置と、これらプ
ログラム及びデータに基づいて、ランダムに発生された
処理要求に応じて多数のタスク処理を実行する中央処理
装置とを備えたデータ処理装置において、以下の各手段
を設けるようにした。
In order to solve such a problem, in the present invention, a main storage device for storing a program and data necessary for this program processing, and a random generation based on the program and the data. In the data processing device including the central processing unit that executes a large number of task processes according to the processing request, the following means are provided.

【0024】すなわち、中央処理装置の近傍に、主記憶
装置を構成するメモリより高速に動作するメモリであっ
て、主記憶装置のアドレス空間の一部と同一のアドレス
空間が割り当てられた高速メモリと、この高速メモリへ
のアクセスを検出して主記憶装置に検出信号を与える高
速メモリアクセス検出手段とを設けると共に、主記憶装
置に、高速メモリアクセス検出手段から検出信号が与え
られたときに、アクセス動作を抑止するアクセス抑止手
段を設けた。そして、高速メモリに、上述のプログラム
及びデータの内のアクセス頻度が高いものを格納するよ
うにした。
That is, in the vicinity of the central processing unit, a high-speed memory that operates at a higher speed than the memory constituting the main memory and is assigned the same address space as a part of the address space of the main memory. A high-speed memory access detection means for detecting an access to the high-speed memory and giving a detection signal to the main storage device, and accessing the main storage device when the detection signal is given from the high-speed memory access detection means. An access deterrent means to deter the operation is provided. Then, the high-speed memory stores the programs and data that are frequently accessed.

【0025】[0025]

【作用】キャッシュメモリ方式やインターリーブ方式に
よらずに、高速化する場合には高速メモリを利用するこ
とになるが、主記憶装置を構成する全てのメモリを高速
メモリとすることも、また、主記憶装置の一部のメモリ
を高速メモリとすることも上述のように課題がある。
When the speed is increased regardless of the cache memory method or the interleave method, the high speed memory is used. However, it is also possible to use all the memories constituting the main storage device as the high speed memory. There is a problem in that a part of the memory of the storage device is a high-speed memory as described above.

【0026】そこで、主記憶装置とは別個に高速メモリ
を設けることとした。このような高速メモリの配置位置
は、高速を期しているので中央処理装置の近傍である。
Therefore, a high-speed memory is provided separately from the main storage device. Since such a high-speed memory is arranged at a high speed, it is located near the central processing unit.

【0027】既存のソフトウェアの継承等を考慮する
と、中央処理装置からみたアドレス空間は連続するもの
であることが好ましい。そこで、新たに設けられた高速
メモリのアドレス空間も既存のアドレス空間の一部とし
た。すなわち、主記憶装置のアドレス空間の一部とし
た。このようにすると、主記憶装置と高速メモリとで当
然にアドレス空間が一部重複し、このような重複アドレ
ス空間に中央処理装置がアクセスしたときに問題とな
る。そこで、重複アドレス空間に対しては、高速メモリ
を有効とすることとし、そのようなアドレス空間のアク
セスを検出する高速メモリアクセス検出手段を高速メモ
リと関連して設け、他方、この検出時に主記憶装置のア
クセスを抑止するアクセス抑止手段を主記憶装置に設け
た。
Considering inheritance of existing software, it is preferable that the address space viewed from the central processing unit is continuous. Therefore, the address space of the newly provided high-speed memory is also part of the existing address space. That is, it is part of the address space of the main memory. In this case, the main memory device and the high-speed memory naturally have a partial overlap of the address spaces, which causes a problem when the central processing unit accesses such an overlapped address space. Therefore, the high-speed memory is enabled for the duplicate address space, and high-speed memory access detection means for detecting access to such an address space is provided in association with the high-speed memory. The main memory is provided with access restraining means for restraining access to the device.

【0028】高速メモリを設けてもその高速メモリへの
アクセスが少ない場合には、設けた意義(高速化)が少
なく、そこで、このような高速メモリにはプログラム及
びデータの内のアクセス頻度が高いものを格納するよう
にした。
Even if the high-speed memory is provided, if the access to the high-speed memory is small, the significance (higher speed) of the provision is small, and therefore such a high-speed memory is frequently accessed in programs and data. I tried to store things.

【0029】[0029]

【実施例】以下、本発明を自動交換処理装置に適用した
一実施例を図面を参照しながら詳述する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which the present invention is applied to an automatic exchange processing apparatus will be described in detail below with reference to the drawings.

【0030】図1は、この実施例による自動交換処理装
置におけるデータ処理構成を示すものである。図1にお
いて、データ処理構成として、CPUパッケージ10
と、4個(説明の便宜上4個としている)のメモリパッ
ケージ20、30、40、50でなる主記憶装置60と
が設けられており、CPUパッケージ10及び主記憶装
置60間は、例えば16ビット幅のシステムデータバス
を介して接続されている。
FIG. 1 shows a data processing configuration in the automatic exchange processing apparatus according to this embodiment. In FIG. 1, a CPU package 10 is provided as a data processing configuration.
And a main storage device 60 composed of four (four for convenience of description) memory packages 20, 30, 40, and 50. Between the CPU package 10 and the main storage device 60, for example, 16 bits are provided. Width is connected via the system data bus.

【0031】CPUパッケージ10には、32ビットC
PU11と高速メモリ(チップ群)12と高速メモリ制
御回路13とが設けられている。高速メモリ12は例え
ばスタティックRAMでなる。CPU11及び高速メモ
リ12間は、例えば32ビットのデータ幅の内部データ
バスを介して接続されており、この内部データバスの半
数が上述したシステムバスに接続されている。高速メモ
リ12には、後述するような頻繁に又は繰返し用いられ
る固定的な情報(命令コード及びデータ)が格納されて
いる。高速メモリ制御回路13は、高速メモリ12に対
して周知のメモリ制御動作を実行するものである。
The CPU package 10 includes a 32-bit C
A PU 11, a high speed memory (chip group) 12 and a high speed memory control circuit 13 are provided. The high speed memory 12 is, for example, a static RAM. The CPU 11 and the high-speed memory 12 are connected via an internal data bus having a data width of 32 bits, for example, and half of the internal data buses are connected to the system bus described above. The high-speed memory 12 stores fixed information (instruction code and data) used frequently or repeatedly as described later. The high speed memory control circuit 13 executes a known memory control operation for the high speed memory 12.

【0032】なお、高速メモリ12の容量は、1個のメ
モリパッケージの容量より小さくなされている。
The capacity of the high speed memory 12 is smaller than the capacity of one memory package.

【0033】この実施例の場合、CPUパッケージ10
にはさらに、高速メモリ12に関連して高速メモリアク
セス検出回路14が設けられている。高速メモリアクセ
ス検出回路14は、CPU11による高速メモリ12に
対するアクセスを監視して、アクセスを検出した場合
に、主記憶装置アクセス抑止信号を当該信号専用の信号
ラインに出力するものである。例えば、高速メモリアク
セス検出回路14は、CPU11が出力したアドレスが
高速メモリ12のアドレス空間内のものであるときに、
主記憶装置アクセス抑止信号を出力する。この例の場合
には、高速メモリアクセス検出回路14は、専用回路で
構成しなくても高速メモリ制御回路13内の構成を利用
できる。
In the case of this embodiment, the CPU package 10
Further, a high-speed memory access detection circuit 14 is provided in association with the high-speed memory 12. The high-speed memory access detection circuit 14 monitors the access to the high-speed memory 12 by the CPU 11, and when detecting the access, outputs a main memory access inhibition signal to a signal line dedicated to the signal. For example, when the address output by the CPU 11 is within the address space of the high speed memory 12, the high speed memory access detection circuit 14
The main memory access inhibition signal is output. In the case of this example, the high-speed memory access detection circuit 14 can use the configuration in the high-speed memory control circuit 13 without being configured as a dedicated circuit.

【0034】各メモリパッケージ20、30、40、5
0にはそれぞれ、低速メモリ(チップ群)21、31、
41、51と、これらに対するメモリ制御回路22、3
2、42、52とが搭載されている。搭載されている低
速メモリ21、31、41、51は、例えばダイナミッ
クRAMでなる。これら低速メモリ21、31、41、
51には、後述するように、自動交換処理プログラム
(データを含む)のうち、高速メモリ12に格納された
以外のものが格納される。メモリ制御回路22、32、
42、52は、アドレスをデコーダして各種のコントロ
ール信号を発生したり、ロウアドレス及びカラムアドレ
スにマルチプレックスしたりする等の周知のメモリ制御
動作を行なうものである。
Each memory package 20, 30, 40, 5
0 is a low-speed memory (chip group) 21, 31,
41, 51 and memory control circuits 22, 3 for these
2, 42, 52 are mounted. The low-speed memories 21, 31, 41, 51 mounted are, for example, dynamic RAMs. These low speed memories 21, 31, 41,
As will be described later, 51 stores an automatic exchange processing program (including data) other than that stored in the high-speed memory 12. Memory control circuits 22, 32,
Reference numerals 42 and 52 perform well-known memory control operations such as decoding addresses to generate various control signals and multiplexing into row addresses and column addresses.

【0035】この実施例の場合、最も若いアドレスに係
るメモリパッケージ20には、メモリアクセス抑止回路
23が設けられている。メモリアクセス抑止回路23
は、上述した高速メモリアクセス検出回路14から主記
憶装置アクセス抑止信号が与えられたとき、このメモリ
パッケージ20の低速メモリ21に対するアクセスを抑
止する。すなわち、メモリ制御回路22に対して抑止制
御信号を与えて抑止させる。メモリアクセス抑止回路2
3は、例えば、低速メモリ21内のメモリ素子に与える
ロウアドレスストローブ信号(RAS)やカラムアドレ
スストローブ信号(CAS)が有意なものとなることを
防止するようにメモリ制御回路22を制御する。又は、
メモリアクセス抑止回路23は、例えば、低速メモリ2
1内のメモリ素子に与えるチップイネーブル信号(C
E)やアウトプットイネーブル信号(OE)が有意なも
のとなることを防止するようにメモリ制御回路22を制
御する。
In the case of this embodiment, a memory access inhibition circuit 23 is provided in the memory package 20 associated with the youngest address. Memory access inhibition circuit 23
Suppresses access to the low speed memory 21 of the memory package 20 when the main memory access prohibition signal is given from the high speed memory access detection circuit 14 described above. That is, the inhibition control signal is given to the memory control circuit 22 to inhibit it. Memory access suppression circuit 2
3 controls the memory control circuit 22 so as to prevent the row address strobe signal (RAS) and the column address strobe signal (CAS) applied to the memory elements in the low-speed memory 21 from becoming significant. Or
The memory access inhibition circuit 23 is, for example, the low-speed memory 2
Chip enable signal (C
The memory control circuit 22 is controlled so as to prevent E) and the output enable signal (OE) from becoming significant.

【0036】上述のように、CPUパッケージ10に高
速メモリアクセス検出回路14を設けると共に、メモリ
パッケージ20にメモリアクセス抑止回路23を設ける
ようにしたのは、この実施例の場合、高速メモリ12の
アドレス空間と低速メモリ21の一部アドレス空間を重
複させたためである。
As described above, the CPU package 10 is provided with the high-speed memory access detection circuit 14 and the memory package 20 is provided with the memory access inhibition circuit 23. In this embodiment, the address of the high-speed memory 12 is set. This is because the space overlaps the partial address space of the low-speed memory 21.

【0037】図3は、この実施例によるアドレス空間を
示す説明図である。図3(A)は高速メモリ12のアド
レス空間を示し、アドレスAD1からアドレスAD6が
割り当てられている。図3(B)は主記憶装置60のア
ドレス空間を示し、メモリパッケージ20に対してはア
ドレスAD1からアドレスAD2が割り当てられ、メモ
リパッケージ30に対してはアドレスAD2+1(AD
2の次のアドレスを意味する)からアドレスAD3が割
り当てられ、メモリパッケージ40に対してはアドレス
AD3+1からアドレスAD4が割り当てられ、メモリ
パッケージ50に対してはアドレスAD4+1からアド
レスAD5が割り当てられている。従って、メモリパッ
ケージ20のアドレスがAD1〜AD6の空間は、高速
メモリ12のアドレス空間と等しい。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an address space according to this embodiment. FIG. 3A shows an address space of the high speed memory 12, to which addresses AD1 to AD6 are assigned. FIG. 3B shows an address space of the main memory device 60. Addresses AD1 to AD2 are assigned to the memory package 20, and addresses AD2 + 1 (AD) to the memory package 30.
(Meaning the address next to 2) is assigned to the memory package 40, addresses AD3 + 1 to AD4 are assigned to the memory package 40, and addresses AD4 + 1 to AD5 are assigned to the memory package 50. Therefore, the space of addresses AD1 to AD6 of the memory package 20 is equal to the address space of the high speed memory 12.

【0038】そのため、なんらの調停回路を設けずに、
CPU11が、アドレス空間AD1〜AD6内のアドレ
スをアクセスしようとした場合には、高速メモリ12及
びメモリパッケージ20が同時に動作することになる。
そこで、CPU11が、アドレス空間AD1〜AD6内
のアドレスをアクセスしようとした場合に、高速メモリ
12だけが有効に動作するように、上述したように高速
メモリアクセス検出回路14及びメモリアクセス抑止回
路23を設けた。従って、低速メモリ21のアドレス空
間AD1〜AD6は存在しないに等しく、自動交換処理
プログラムは格納されていない。
Therefore, without providing any arbitration circuit,
When the CPU 11 tries to access an address in the address spaces AD1 to AD6, the high speed memory 12 and the memory package 20 operate simultaneously.
Therefore, when the CPU 11 attempts to access an address in the address spaces AD1 to AD6, the high speed memory access detection circuit 14 and the memory access inhibition circuit 23 are provided as described above so that only the high speed memory 12 operates effectively. Provided. Therefore, the address spaces AD1 to AD6 of the low-speed memory 21 are almost nonexistent, and the automatic exchange processing program is not stored.

【0039】そのため、図3(C)に示すように、自動
交換処理プログラム(データやOSを含む)PGの一部
PG1は高速メモリ12に格納され、残りの部分PG2
は、メモリパッケージ20のアドレスがAD6+1から
AD2の空間と他のメモリパッケージ30、40、50
のアドレス空間に格納される。
Therefore, as shown in FIG. 3C, a part PG1 of the automatic exchange processing program (including data and OS) PG is stored in the high speed memory 12, and the remaining part PG2.
Is a space in which the address of the memory package 20 is AD6 + 1 to AD2 and other memory packages 30, 40, 50.
Stored in the address space of.

【0040】図4は、このように高速メモリ12と低速
メモリ21、31、41、51とに振り分けられて格納
される自動交換処理プログラム70の構成を示す概念図
である。
FIG. 4 is a conceptual diagram showing the structure of the automatic exchange processing program 70 which is distributed and stored in the high speed memory 12 and the low speed memories 21, 31, 41 and 51 in this way.

【0041】図4において、複数のユーザプロセス(以
下、タスクと呼ぶ)710、…、71nは、交換処理の
プロトコルを制御したり、障害検出に対応したりする等
の各種のタスクである。例えば、発呼を検出したときに
起動されるタスクや局線への発信を制御するタスク等の
呼処理の各段階に応じたタスクが含まれる。タスク実行
管理プログラム72は、複数の呼に対する呼処理が並行
してリアルタイムで実行されているように外部に見せる
ようにその時点で実行するタスクを決定したりする等の
タスクの実行を管理するものである。プロセス間通信制
御プログラム73は、タスク間のデータ転送を制御する
ものである。ある呼処理段階に係るタスクから次の呼処
理段階に係るタスクに対してデータが引き渡されること
は多い。共通ライブラリ74は、タスクインタフェース
に係る各種のファイルを格納するものであり、例えば、
タスク間のデータ転送に係る方式を規定するデータ等が
格納されている。システム共通データ75は、各タスク
に共通な基本的なデータである。局データ76は、当該
交換機が収納している加入者の電話番号のデータ等であ
る。データベース管理プログラム77は、この局データ
76を管理するものである。各種プール78は、各種タ
スクによってワーキングエリアに格納されたデータを表
している。メモリ管理プログラム79は、各種プール7
8への格納及び読出しを管理するものである。物理入出
力制御プログラム80は、シリアルポートやハードディ
スクやフロッピーディスク等の入出力装置に対する物理
的な制御を行なうものである。仮想入出力制御プログラ
ム81は、各タスクが入出力装置の物理的特性を意識す
ることなく入出力動作するように制御するものである。
In FIG. 4, a plurality of user processes (hereinafter referred to as tasks) 710, ..., 71n are various tasks such as controlling a protocol of exchange processing and coping with failure detection. For example, a task corresponding to each stage of call processing such as a task activated when a call is detected or a task for controlling transmission to a central line is included. The task execution management program 72 manages the execution of tasks such as deciding the task to be executed at that time so that the call processing for a plurality of calls appears to the outside as if they are being executed in parallel in real time. Is. The interprocess communication control program 73 controls data transfer between tasks. Data is often passed from a task in one call processing stage to a task in the next call processing stage. The common library 74 stores various files related to the task interface.
The data and the like defining the method of data transfer between tasks are stored. The system common data 75 is basic data common to each task. The station data 76 is data such as the telephone number of the subscriber stored in the exchange. The database management program 77 manages this station data 76. The various pools 78 represent data stored in the working area by various tasks. The memory management program 79 is used for various pools 7.
It manages the storage and read-out to the storage device 8. The physical input / output control program 80 is for physically controlling an input / output device such as a serial port or a hard disk or a floppy disk. The virtual input / output control program 81 controls each task to perform input / output operations without being aware of the physical characteristics of the input / output device.

【0042】このような各部分の内、容量は少ないがア
クセス頻度が高い、例えば、タスク実行管理プログラム
72、プロセス間通信制御プログラム73、共通ライブ
ラリ74、システム共通データ75、データベース管理
プログラム77、メモリ管理プログラム79及び仮想入
出力制御プログラム81を高速メモリ12に格納してい
る。
Of these parts, the capacity is small but the access frequency is high. For example, the task execution management program 72, the interprocess communication control program 73, the common library 74, the system common data 75, the database management program 77, the memory. The management program 79 and the virtual input / output control program 81 are stored in the high speed memory 12.

【0043】このようにしたのは、高速メモリ12が高
速化のためにCPU11と同一パッケージ10に搭載さ
れていて容量が限定されているためであり、また、アク
セス頻度が高いものを高速メモリ12に格納することで
全体としての処理能力を高めるためである。因に、高速
メモリ12に格納されたプログラム部分のアクセス割合
は30%程度であり、そのプログラム部分はプログラム
全体の10%以下の大きさである。
This is because the high-speed memory 12 is mounted in the same package 10 as the CPU 11 for speeding up and the capacity is limited, and the high-speed memory 12 is frequently accessed. This is to increase the processing capacity as a whole by storing in. Incidentally, the access ratio of the program portion stored in the high-speed memory 12 is about 30%, and the program portion is 10% or less of the entire program.

【0044】なお、以上のような構成を有する自動交換
処理プログラム70は、実際上、数千のタスクがリアル
タイムで動作するものであり、タスクの切換えが多い、
タスク間通信が多い、共通にアクセスされるプログラム
が多い等の特徴を有するものである。従って、上述した
ようなメモリアクセスの高速化(装置の能力向上)が求
められているものである。
In the automatic exchange processing program 70 having the above-mentioned configuration, thousands of tasks operate in real time, and switching of tasks is frequently performed.
It has many features such as inter-task communication and many commonly accessed programs. Therefore, there is a demand for speeding up the memory access (improving the capability of the device) as described above.

【0045】以上のような構成を有し、以上のように高
速メモリ12及び主記憶装置60に自動交換処理プログ
ラム70を振り分けて格納した自動交換処理装置におい
て、CPU11が高速メモリ12をアクセスしたとす
る。このとき、高速メモリ12は、指定されたアドレス
から命令コマンドやデータを取出してCPU11に転送
する。また、このとき、高速メモリアクセス検出回路1
4は、CPU11による高速メモリ12に対するアクセ
スを検出して、主記憶装置アクセス抑止信号を当該信号
専用の信号ラインを介して主記憶装置60に出力する。
第1のメモリパッケージ20内のメモリアクセス抑止回
路23は、主記憶装置アクセス抑止信号が与えられる
と、このメモリパッケージ20の低速メモリ21に対す
るCPU11によるアクセスを抑止する。これにより、
高速メモリ12から読み出された命令コマンドやデータ
だけが、主記憶装置60の動作に関係なくCPU11に
転送される。
In the automatic exchange processing apparatus having the above-mentioned configuration and storing the automatic exchange processing program 70 in the high-speed memory 12 and the main storage device 60 as described above, the CPU 11 accesses the high-speed memory 12. To do. At this time, the high speed memory 12 fetches an instruction command or data from the designated address and transfers it to the CPU 11. At this time, the high-speed memory access detection circuit 1
Reference numeral 4 detects an access to the high-speed memory 12 by the CPU 11 and outputs a main memory access inhibition signal to the main memory 60 via a signal line dedicated to the signal.
When the main memory access inhibition signal is given, the memory access inhibition circuit 23 in the first memory package 20 inhibits the CPU 11 from accessing the low speed memory 21 of this memory package 20. This allows
Only instruction commands and data read from the high speed memory 12 are transferred to the CPU 11 regardless of the operation of the main storage device 60.

【0046】従って、上述した実施例によれば、以下の
効果を得ることができる。
Therefore, according to the above embodiment, the following effects can be obtained.

【0047】(1) アクセス頻度が高いプログラム部分を
高速メモリに格納してデータ処理するようにしたので、
アクセスの平均速度が高まり、当該装置の処理能力を向
上させることができる。特に、実施例に係る自動交換処
理装置は、ランダムに発生する処理要求に応じて多数の
タスク処理を実行するものであって、従来、高速化が難
しいものであったので、この効果の意義は大きい。
(1) Since the program part that is frequently accessed is stored in the high-speed memory for data processing,
The average speed of access is increased, and the processing capacity of the device can be improved. In particular, the automatic exchange processing device according to the embodiment executes a large number of task processes in response to randomly generated process requests, and conventionally, it was difficult to increase the speed. large.

【0048】例えば、主記憶装置60のアクセスは上述
したように16ビットであってアクセス速度はおよそ6
00nsである。高速メモリ12上の能力は、アクセス
速度が180nsであって32ビットのアクセスが可能
である。実際上、高速メモリ12に対してアクセスの6
0%がロングワードアクセス(32ビットのアクセス)
である。
For example, the access of the main memory device 60 is 16 bits as described above, and the access speed is about 6.
It is 00 ns. As for the capability on the high-speed memory 12, the access speed is 180 ns and 32-bit access is possible. In fact, the access to the high speed memory 12 is 6
0% is longword access (32-bit access)
Is.

【0049】従って、高速メモリ12のアクセスは主記
憶装置60のアクセスに比べて、アクセス速度は3.3
(=600÷180)倍良く、1回のアクセスに係るビ
ット数は1.6(=(32×0.6+16×0.4)÷
16)倍良い。その結果、高速メモリ12の能力は主記
憶装置60の能力の5.3倍(=3.3×1.6)であ
る。
Therefore, the access speed of the high-speed memory 12 is 3.3 as compared with the access of the main memory 60.
(= 600 ÷ 180) times better, and the number of bits per access is 1.6 (= (32 × 0.6 + 16 × 0.4) ÷
16) Double better. As a result, the capacity of the high-speed memory 12 is 5.3 times (= 3.3 × 1.6) that of the main memory 60.

【0050】従来は、主記憶装置60だけにプログラム
を格納していたので、その能力は主記憶装置60の能力
に等しい。この実施例の場合、高速メモリ12及び主記
憶装置60にプログラムが振り分けられて格納している
ので、これらのアクセス頻度によって記憶装置全体の能
力が定まる。実際上、高速メモリ12に格納されたプロ
グラム部分のアクセス割合は30%程度である。
Conventionally, since the program is stored only in the main memory device 60, its capability is equal to that of the main memory device 60. In the case of this embodiment, since the programs are distributed and stored in the high-speed memory 12 and the main storage device 60, the access frequency of these programs determines the capacity of the entire storage device. Actually, the access ratio of the program portion stored in the high speed memory 12 is about 30%.

【0051】従って、主記憶装置60の5.3倍の能力
を有する高速メモリ12に対して30%の割合でアクセ
スし、70%の割合で主記憶装置60に対してアクセス
するので、主記憶装置60だけにプログラムを格納した
場合に比べてアクセス能力(データ処理能力)は、2.
3(=5.3×0.3+1×0.7)倍だけ向上する。
Therefore, the high speed memory 12 having the capacity of 5.3 times that of the main memory 60 is accessed at a rate of 30% and the main memory 60 is accessed at a rate of 70%. Compared with the case where the program is stored only in the device 60, the access capability (data processing capability) is 2.
It is improved by 3 (= 5.3 × 0.3 + 1 × 0.7) times.

【0052】(2) 既存のソフトウェアを継承することが
できる。すなわち、既存のソフトウェアを高速メモリ1
2及び主記憶装置60に振り分けるだけであって、その
プログラム部分の変更は必要がない。また、キャッシュ
メモリ方式のように高速メモリの内容を入れ替えるよう
なこともないので、そのための管理用プログラムも不要
である。
(2) Existing software can be inherited. That is, existing software can be used as high-speed memory 1
2 and the main storage device 60, and there is no need to change the program part. Further, unlike the cache memory method, the contents of the high-speed memory are not replaced, so a management program therefor is not necessary.

【0053】(3) アクセスの高速化のために新たに必要
な構成要素は、容量が小さい高速メモリ12と、高速メ
モリ12と主記憶装置60とのアクセス競合を回避する
構成であるので、ごく僅かである。そのため、上述した
ように、高速メモリ等をCPU11と同一のパッケージ
10に搭載することができる。また、多くのハードウェ
ア構成をそのまま利用できる。因に、キャッシュメモリ
方式等を採用した場合には、主記憶装置からキャッシュ
メモリへの転送を制御するハードウェアが大きくなって
いた。
(3) Since the newly required components for speeding up the access are the high-speed memory 12 having a small capacity and the structure for avoiding the access conflict between the high-speed memory 12 and the main storage device 60, Few. Therefore, as described above, the high speed memory and the like can be mounted in the same package 10 as the CPU 11. Also, many hardware configurations can be used as they are. Incidentally, when the cache memory method or the like is adopted, the hardware for controlling the transfer from the main storage device to the cache memory is large.

【0054】(4) 上述のように、ソフトウェアを継承
し、ハードウェアの追加要素もごく僅かであるので、装
置の処理能力を向上させるようにしても、コストアップ
はごく僅かで済む。
(4) As described above, since the software is inherited and the number of additional elements of hardware is very small, even if the processing capacity of the device is improved, the cost increase is very small.

【0055】(5) 上述したように、高速メモリ12及び
主記憶装置60にプログラムを振り分けてもアドレス空
間の連続性を保証しているので、メモリ管理等が容易に
なる。
(5) As described above, since the continuity of the address space is guaranteed even if the programs are distributed to the high speed memory 12 and the main storage device 60, memory management and the like becomes easy.

【0056】なお、上述した実施例においては、本発明
を自動交換処理装置に適用したものを示したが、本発明
はこれに限定されるものではなく、ランダムに頻繁に生
じる処理要求に応じて、多数のタスク処理を実行するデ
ータ処理装置に広く適用することができる。
Although the present invention is applied to the automatic exchange processing apparatus in the above-mentioned embodiment, the present invention is not limited to this, and it is possible to respond to processing requests that occur at random and frequently. It can be widely applied to a data processing device that executes a large number of task processes.

【0057】また、高速メモリの種類及び主記憶装置を
構成する低速メモリの種類は、上述した実施例のものに
限定されない。
Further, the types of the high speed memory and the types of the low speed memory constituting the main memory are not limited to those of the above-mentioned embodiment.

【0058】[0058]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、主記憶
装置のアドレス空間の一部と同一のアドレス空間が割り
付けられた高速メモリをCPUの近傍に設けると共に、
この高速メモリにアクセス頻度が高いプログラム部分
(データを含む)を格納し、高速メモリがアクセスされ
たとき、主記憶装置のアクセス動作を抑止するようにし
たので、いままでのソフトウェアやハードウェアをでき
るだけ継承して処理能力を向上させたデータ処理装置を
実現できる。これにより、コストアップを最小限に押さ
えられることが期待できる。
As described above, according to the present invention, a high speed memory to which the same address space as a part of the address space of the main memory is allocated is provided near the CPU, and
The high-speed memory stores the part of the program (including data) that is frequently accessed, and when the high-speed memory is accessed, the access operation of the main memory is suppressed, so the existing software and hardware can be used as much as possible. It is possible to realize a data processing device that inherits and has improved processing capability. This can be expected to minimize cost increase.

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

【図1】実施例によるデータ処理構成を示すブロック図
である。
FIG. 1 is a block diagram showing a data processing configuration according to an embodiment.

【図2】従来の高速化方法の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a conventional speed-up method.

【図3】実施例のアドレス空間の構造を示す説明図であ
る。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a structure of an address space according to an embodiment.

【図4】実施例のメモリに格納されるプログラム(デー
タを含む)の構成を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a configuration of a program (including data) stored in a memory of the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…CPU(中央処理装置)、12…高速メモリ、1
4…高速メモリアクセス検出回路、20、30、40、
50…メモリパッケージ、23…メモリアクセス抑止回
路、60…主記憶装置。
11 ... CPU (Central Processing Unit), 12 ... High-speed memory, 1
4 ... High-speed memory access detection circuit, 20, 30, 40,
50 ... Memory package, 23 ... Memory access inhibiting circuit, 60 ... Main memory device.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 プログラム及びこのプログラム処理に必
要なデータを記憶する主記憶装置と、これらプログラム
及びデータに基づいて、ランダムに発生された複数の処
理要求に応じて多数のタスク処理を実行する中央処理装
置とを備えたデータ処理装置において、 上記中央処理装置の近傍に、上記主記憶装置を構成する
メモリより高速に動作するメモリであって、上記主記憶
装置のアドレス空間の一部と同一のアドレス空間が割り
当てられた高速メモリと、この高速メモリへのアクセス
を検出して上記主記憶装置に検出信号を与える高速メモ
リアクセス検出手段とを設け、 上記主記憶装置に、上記高速メモリアクセス検出手段か
ら検出信号が与えられたときに、アクセス動作を抑止す
るアクセス抑止手段を設け、 上記高速メモリに、上記プログラム及びデータの内のア
クセス頻度が高いものを格納するようにしたことを特徴
とするデータ処理装置。
1. A main memory device for storing a program and data necessary for processing the program, and a central processing unit for executing a large number of task processes in response to a plurality of randomly generated processing requests based on the program and the data. In a data processing device including a processing device, a memory that operates near the central processing device at a higher speed than a memory forming the main memory device, and is the same as a part of the address space of the main memory device. A high-speed memory to which an address space is assigned, and a high-speed memory access detection means for detecting an access to the high-speed memory and giving a detection signal to the main memory device are provided, and the high-speed memory access detection means is provided in the main memory device. When a detection signal is given from the access control means, access control means for controlling the access operation is provided, A data processing device, characterized in that a gram and data which are frequently accessed are stored.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013502016A (en) * 2009-08-13 2013-01-17 クゥアルコム・インコーポレイテッド Apparatus and method for memory management and efficient data processing
US9038073B2 (en) 2009-08-13 2015-05-19 Qualcomm Incorporated Data mover moving data to accelerator for processing and returning result data based on instruction received from a processor utilizing software and hardware interrupts

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JPS6132290A (en) * 1984-07-24 1986-02-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd Memory device

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