JPH0512121A - Data processor - Google Patents

Data processor

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JPH0512121A
JPH0512121A JP3223252A JP22325291A JPH0512121A JP H0512121 A JPH0512121 A JP H0512121A JP 3223252 A JP3223252 A JP 3223252A JP 22325291 A JP22325291 A JP 22325291A JP H0512121 A JPH0512121 A JP H0512121A
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data
microprocessor
memory
main memory
cache
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Isamu Nakayama
勇 中山
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NEC Corp
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Abstract

PURPOSE:To improve the efficiency of a cache memory by utilizing a high-speed access mode provided for a main memory. CONSTITUTION:When the access cycle of memory reading is actuated from a microprocessor 101, an access cycle identification circuit 100 generates information 14 of whether or not the address of the access cycle is within the range capable of utilizing the high-speed access mode of a main memory 304 with respect to the address of a previous access cycle. A cache system prepares the high-speed access mode of the main memory 304 based on the information 14 and transfers data to the microprocessor 101 by means of the same mode.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はデータ処理装置に関し、
特にキャッシュシステムを有するデータ処理装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a data processing device,
In particular, it relates to a data processing device having a cache system.

【0002】[0002]

【従来の技術】データ処理装置の高速化への要求は近年
ますます高まっている。そのための一手段としてキャッ
シュシステムが用いられている。
2. Description of the Related Art The demand for speeding up of data processing devices has been increasing in recent years. A cache system is used as one means for that purpose.

【0003】キャッシュシステムはキャッシュメモリを
備えており、同メモリにメインメモリ内の命令および/
又はデータの一部をコピーしている。マイクロプロセッ
サからメインメモリに対するアクセスが発行されると、
キャッシュシステムは同アクセスにもとづくデータがキ
ャッシュメモリにストアされているかどうかを検出し、
ストアされていると検出すると(すなわち、キャッシュ
ヒットすると)、キャッシュメモリからマイクロプロセ
ッサにデータを転送する。一方、ストアされていないと
検出すると(すなわち、キャッシュミスヒットする
と)、キャッシュシステムはメインメモリから必要なデ
ータを読み出しマイクロプロセッサに転送するととも
に、次のアクセス要求に備えて同データをキャッシュメ
モリにストアする。
The cache system is provided with a cache memory to which instructions and / or instructions in the main memory are stored.
Or a part of the data is copied. When the microprocessor issues an access to the main memory,
The cache system detects whether the data based on the access is stored in the cache memory,
When it is detected as stored (that is, when a cache hit occurs), the data is transferred from the cache memory to the microprocessor. On the other hand, when the cache system detects that the data has not been stored (that is, when a cache miss occurs), the cache system reads necessary data from the main memory and transfers it to the microprocessor, and stores the data in the cache memory in preparation for the next access request. To do.

【0004】このように、キャッシュシステムは、メイ
ンメモリにダイナミックメモリ(DRAM)のようなア
クセススピードが遅いメモリを用いたデータ処理装置に
対しその処理スピードの高速化を実現するための有効な
手段の一つである。
As described above, the cache system is an effective means for increasing the processing speed of a data processing device using a memory having a slow access speed such as a dynamic memory (DRAM) as a main memory. Is one.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】DRAMのアクセスス
ピードは全く連続性のないアドレスに対するものであれ
ば確かに遅い。しかしながら、連続するアドレスに対す
るアクセスでは、2回目からのアクセスに高速ページモ
ードやスタティックカラムモードと呼ばれる高速アクセ
スモードを使用することができ、高速にデータをアクセ
スできる。高速アクセスモードによるアクセススピード
はキャッシュメモリのアクセススピードと同等である。
The access speed of a DRAM is certainly slow if it is for addresses having no continuity. However, in access to consecutive addresses, a high-speed page mode or a high-speed access mode called a static column mode can be used for the second access, and data can be accessed at high speed. The access speed in the high speed access mode is equal to the access speed of the cache memory.

【0006】ところが、従来のキャッシュシステムを用
いたデータ処理装置では、DRAMの上述した高速アク
セスモードを有効に使用していない。すなわち、マイク
ロプロセッサがアクセスするアドレスの連続性が高いに
もかかわらず、DRAMの高速アクセスモードが使える
データに対してもキャッシュメモリに登録している。こ
れは、記憶容量が小さいキャッシュメモリを有効に使用
していないことを意味している。
However, the data processing device using the conventional cache system does not effectively use the above-mentioned high-speed access mode of the DRAM. That is, even though the address accessed by the microprocessor has high continuity, data that can be used in the high speed access mode of the DRAM is also registered in the cache memory. This means that the cache memory with a small storage capacity is not being used effectively.

【0007】したがって、本発明の目的は改良されたキ
ャッシュシステムを備えるデータ処理装置を提供するこ
とにある。
Accordingly, it is an object of the present invention to provide a data processing device with an improved cache system.

【0008】本発明の他の目的は、キャッシュメモリを
効率よく使用できるキャッシュシステムを有するデータ
処理装置を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a data processing device having a cache system capable of efficiently using a cache memory.

【0009】本発明のさらに他の目的は、DRAMをメ
インメモリとして使用してDRAMの高速アクセスモー
ドを有効に利用してキャッシュメモリの使用効率を高め
たデータ処理装置を提供することにある。
Still another object of the present invention is to provide a data processing device which uses a DRAM as a main memory and effectively utilizes a high speed access mode of the DRAM to improve the use efficiency of a cache memory.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明によるデータ処理
装置は、高速アクセスモードを有するメインメモリと、
このメモリに対するアクセス要求を発行するマイクロプ
ロセッサと、マイクロプロセッサから発行されたアクセ
ス要求のアドレスが前回発行されたアクセス要求のアド
レスと連続するかどうか検出し連続しないときにアクテ
ィブとなるブロック先頭信号を発生するアクセスサイク
ル識別手段と、キャッシュメモリと、上記マイクロプロ
セッサからのアクセス要求に応答して、上記ブロック先
頭信号がアクティブの場合はキャッシュヒットにもとづ
き上記キャッシュメモリからデータをマイクロプロセッ
サに転送するとともにメインメモリに対する高速アクセ
スモードを準備し、一方キャッシュミスヒットにもとづ
き上記メインメモリからデータをマイクロプロセッサに
転送するとともにキャッシュメモリに登録し、上記ブロ
ック先頭信号がインアクティブの場合はメインメモリか
ら高速アクセスモードによりデータをマイクロプロセッ
サに転送する制御手段とを備えている。
A data processor according to the present invention comprises a main memory having a high speed access mode,
A microprocessor that issues an access request to this memory and whether the address of the access request issued by the microprocessor is continuous with the address of the previously issued access request is detected, and a block start signal that becomes active when it is not generated is generated. In response to an access request from the microprocessor, the access cycle identifying means, the cache memory, and when the block head signal is active, the data is transferred from the cache memory to the microprocessor based on the cache hit and the main memory A high-speed access mode for the block is prepared, while data is transferred from the main memory to the microprocessor and registered in the cache memory based on the cache miss, and the block start signal is reset. For an active and a control means for transferring data by high-speed access mode from the main memory to the microprocessor.

【0011】かくして、マイクロプロセッサからのアク
セス要求によるアドレスが連続する場合は同要求にもと
づいてデータはメインメモリから高速アクセスモードで
転送され、キャッシュメモリに登録する必要がなくなる
ので、その分記憶容量が小さなキャッシュメモリを有効
に使用することができる。
Thus, when the addresses requested by the access request from the microprocessor are continuous, the data is transferred from the main memory in the high-speed access mode based on the request, and it is not necessary to register the data in the cache memory. A small cache memory can be effectively used.

【0012】上記アクセスサイクル識別手段はマイクロ
プロセッサの中にシングルチップとして内蔵してもよ
い。さらには、上記キャッシュメモリおよび上記制御手
段もマイクロプロセッサの中に内蔵することもできる。
The access cycle identifying means may be incorporated in the microprocessor as a single chip. Furthermore, the cache memory and the control means can be incorporated in the microprocessor.

【0013】[0013]

【実施例】以下、本発明の実施例につき図面を用いて詳
述する。
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

【0014】図1は本発明の一実施例を示すブロック図
である。本データ処理装置はマイクロプロセッサ10
1、アクセスサイクル識別回路100、キャッシュシス
テム302、DRAMで構成されたメインメモリ30
4、および双方向バッファ203を有する。マイクロプ
ロセッサから出力されるアドレス情報およびコントロー
ル信号情報はシステムアドレス/コントロールバス10
2を介して識別回路100およびキャッシュシステム3
02に供給される。コントロール信号情報の中には、バ
スサイクルが起動されていることをロウレベルで示すB
CY信号、アクセス対象がメインメモリ304であるこ
とをロウレベルで示すMRQ信号、およびデータをリー
ドするかライトするかをそれぞれハイおよびロウレベル
で示すR/W信号を含む。クロック信号107がマイク
ロプロセッサ101およびキャッシュシステム302に
供給されている。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. This data processing device is a microprocessor 10
1. Access cycle identification circuit 100, cache system 302, main memory 30 composed of DRAM
4 and bidirectional buffer 203. The address information and control signal information output from the microprocessor are the system address / control bus 10
Identification circuit 100 and cache system 3 via 2
02. In the control signal information, B indicating that the bus cycle is activated is at a low level.
It includes a CY signal, an MRQ signal indicating at low level that the access target is the main memory 304, and an R / W signal indicating at high and low levels whether to read or write data, respectively. The clock signal 107 is supplied to the microprocessor 101 and the cache system 302.

【0015】キャッシュシステム302はキャッシュメ
モリ303を有し、マイクロプロセッサ101からのア
クセス情報とアクセスサイクル識別回路100からのブ
ロック先頭信号14とにもとづき、プロセッサ1が要求
するデータをキャッシュメモリ303から読み出すかメ
インメモリ304から読み出すかを制御する。キャッシ
ュメモリ303から読み出されたデータはシステムデー
タバス408を介してマイクロプロセッサ1に供給され
る。このとき、バッファイネーブル(BUFEN)信号
406をインアクティブのハイレベルにしてバッファを
非活性する。一方、メインメモリ304へのアクセス
は、ロウアドレスストローブ(RAS)信号401、カ
ラムアドレスストローブ(CAS)信号404、ライト
イネーブル(WE)信号404、出力イネーブル(O
E)信号405およびアドレスバス407を用いて実行
され、メモリ304から読み出されたデータはメモリデ
ータバス409、ロウレベルのBUFEN信号406に
よって活性化されたバッファ203、およびシステムデ
ータバス408を介してプロセッサ101に転送され
る。
The cache system 302 has a cache memory 303. Whether the data requested by the processor 1 is read from the cache memory 303 based on the access information from the microprocessor 101 and the block head signal 14 from the access cycle identification circuit 100. It controls whether to read from the main memory 304. The data read from the cache memory 303 is supplied to the microprocessor 1 via the system data bus 408. At this time, the buffer enable (BUFEN) signal 406 is set to inactive high level to inactivate the buffer. On the other hand, to access the main memory 304, a row address strobe (RAS) signal 401, a column address strobe (CAS) signal 404, a write enable (WE) signal 404, and an output enable (O) are used.
E) Data executed by the signal 405 and the address bus 407 and read from the memory 304 is processed through the memory data bus 409, the buffer 203 activated by the low-level BUFEN signal 406, and the system data bus 408. 101 is transferred.

【0016】図2を参照すると、アクセスサイクル識別
回路100は、前アドレスレジスタ131、アドレス比
較器133、二つのディレイ回路201,203、およ
びフリップフロップ202を有し、システムアドレス/
コントロールバス102からのアドレス情報、MRQ信
号104、R/W信号105およびBCY信号103と
ともに図示のように接続されている。この回路100に
供給されるアドレス情報は、マイクロプロセッサ101
からのアクセスアドレスのうち、メインメモリ304の
高速アクセスモードを使ってアクセスできデータの数、
すなわち1ブロックのデータの数に応じたビット数だけ
下位側のビットが除かれた残りの上位のアドレスビット
が供給される。例えば、1ブロックのデータ数が8とす
ると、最下位ビットを含む下位の3ビットを除いた残り
のアドレスが供給される。このアドレス情報は前アドレ
スレジスタ131に供給されるとともに比較器133の
一方の入力に供給される。比較器133の他方の入力に
は前アドレスレジスタ131の出力が供給される。比較
器133はMRQ信号104がアクティブロウでかつR
/W信号105がハイ(すなわち、データリードモー
ド)のときに活性化されて両入力を比較し、一致する
(すなわち、前回のアクセスによるデータと今回のアク
セスによるデータとが同一のブロック内に存在する)と
その出力をハイレベルにする。比較器133の出力は、
BCY信号のディレイ回路201による遅延信号により
フリップフロップ202に取り込まれる。その反転出力
がブロック先頭信号14として取り出される。ディレイ
回路201はディレイ回路203によってさらに遅延さ
れ、その遅延信号とMRQ信号104のアクティブロウ
により前アドレスレジスタ131はバス102からのア
ドレス情報を取り込む。
Referring to FIG. 2, the access cycle identification circuit 100 has a front address register 131, an address comparator 133, two delay circuits 201 and 203, and a flip-flop 202, and has a system address /
The address information from the control bus 102, the MRQ signal 104, the R / W signal 105, and the BCY signal 103 are connected as shown. The address information supplied to this circuit 100 is the microprocessor 101.
Number of data that can be accessed using the high-speed access mode of the main memory 304 among the access addresses from
In other words, the remaining upper address bits are supplied by removing the lower bits by the number of bits corresponding to the number of data in one block. For example, if the number of data in one block is 8, the remaining addresses except the lower 3 bits including the least significant bit are supplied. This address information is supplied to the previous address register 131 and also to one input of the comparator 133. The output of the previous address register 131 is supplied to the other input of the comparator 133. In the comparator 133, the MRQ signal 104 is active low and R
The / W signal 105 is activated when the signal is high (that is, the data read mode), and both inputs are compared, and they match (that is, the data by the previous access and the data by the current access exist in the same block). Yes) and its output to high level. The output of the comparator 133 is
The delay signal of the BCY signal from the delay circuit 201 is taken into the flip-flop 202. The inverted output is taken out as the block head signal 14. The delay circuit 201 is further delayed by the delay circuit 203, and the preceding address register 131 takes in the address information from the bus 102 by the delayed signal and the active low of the MRQ signal 104.

【0017】したがって、本アクセスサイクル識別回路
100は図3のタイミングに従って動作する。なお、本
実施例のマイクロプロセッサ101はT1乃至T4の4
ステートで1バスサイクルを実行する。すなわち、メイ
ンメモリ304へのデータリードアクセスにおいてマイ
クロプロセッサはT1ステータの開始とともにそれぞれ
ロウレベル、ロウレベルおよびハイレベルのBCY信号
103、MRQ信号104およびR/W信号105とア
ドレス情報とを出力し始める。これら信号のレベルはT
1ステートのほぼ中間で確定する。確定すると、アドレ
ス比較器133から比較出力が発生される。両アドレス
が一致のときは実線のようにハイレベルとなり、不一致
のときは点線のようにロウレベルとなる。ディレイ回路
201はその後、遅延されたBCY信号を出力し、比較
出力はフリップフロップ202にラッチされる。その
後、ディレイ回路203からロウアクティブの信号が出
力され、現在のアクセスアドレス情報は前アドレスレジ
スタ131に取り込まれる。アドレス比較器133の出
力はそれによってたとえロウレベルを出力していてもハ
イレベルになるが、フリップフロップ202の状態はか
わらない。
Therefore, the access cycle identifying circuit 100 operates according to the timing shown in FIG. It should be noted that the microprocessor 101 of the present embodiment has four T1 to T4
Execute one bus cycle in the state. That is, in the data read access to the main memory 304, the microprocessor starts to output the low-level, low-level, and high-level BCY signal 103, the MRQ signal 104, the R / W signal 105, and the address information at the start of the T1 stator. The level of these signals is T
It is set in the middle of one state. When confirmed, the comparison output is generated from the address comparator 133. When the two addresses match, the level is high as shown by the solid line, and when they do not match, the level is low as shown by the dotted line. The delay circuit 201 then outputs the delayed BCY signal, and the comparison output is latched by the flip-flop 202. After that, a low active signal is output from the delay circuit 203, and the current access address information is taken into the previous address register 131. The output of the address comparator 133 becomes high level even if it outputs low level, but the state of the flip-flop 202 does not change.

【0018】図4を参照すると、キャッシュシステム3
02は、キャッシュメモリ303を制御するキャッシュ
メモリコントローラ306と、メインメモリ304を制
御するメインメモリコントローラ305と、両コントロ
ーラからのレディ信号501,502にもとづきマイク
ロプロセッサ101へのデータレディ(READY)信
号106を生成するANDゲート503とを有する。ブ
ロック先頭信号14は両コントローラ306,305に
供給される。キャッシュメモリコントローラ306から
のキャッシュヒット信号504、キャッシュミスヒット
信号505はメインメモリコントローラ305に供給さ
れて、プロセッサ101が要求するデータがキャッシュ
メモリ303にストアされているか否かが知られる。バ
ッファ203(図1)に対するBUFEN信号406は
メインメモリコントローラ305が出力する。 以下、
図1乃至図4さらには図5のタイミングチャートを用い
て動作につき説明する。
Referring to FIG. 4, the cache system 3
Reference numeral 02 denotes a cache memory controller 306 that controls the cache memory 303, a main memory controller 305 that controls the main memory 304, and a data ready (READY) signal 106 to the microprocessor 101 based on ready signals 501 and 502 from both controllers. AND gate 503 for generating The block head signal 14 is supplied to both controllers 306 and 305. The cache hit signal 504 and the cache mishit signal 505 from the cache memory controller 306 are supplied to the main memory controller 305, and it is known whether or not the data requested by the processor 101 is stored in the cache memory 303. The BUFEN signal 406 to the buffer 203 (FIG. 1) is output by the main memory controller 305. Less than,
The operation will be described with reference to the timing charts of FIGS. 1 to 4 and FIG.

【0019】マイクロプロセッサ101がメインメモリ
304に対するデータリードバスサイクルAを起動する
と、前述のとおりアクセスサイクル識別回路100は同
サイクルAでのアドレス情報とその前に実行されたアク
セスでのアドレスとを比較する。これらのアドレスが不
一致、すなわち、メインメモリ304の高速アクセスモ
ードとしての高速ページモードを使用できないブロック
へのアクセスであったとすると、識別回路100はハイ
レベルのブロック先頭信号14を発生する。これによっ
て、キャッシュメモリコントローラ306は活性化さ
れ、本バスサイクルAで要求されたデータがキャッシュ
メモリ303に登録されているかどうか検出する。登録
されているとすると、コントローラ306はキャッシュ
HIT信号504をアクティブハイレベルとするととも
に、キャッシュREADY信号501、したがってデー
タREADY信号106をT3ステートでアクティブロ
ウレベルにしながらキャッシュメモリ303からその要
求されたデータ303を読み出す。当該データはシステ
ムデータバス408を介してマイクロプロセッサ101
に転送される。
When the microprocessor 101 activates the data read bus cycle A for the main memory 304, the access cycle identification circuit 100 compares the address information in the same cycle A with the address in the access executed before as described above. To do. If these addresses do not match, that is, if it is an access to a block in which the high-speed page mode as the high-speed access mode of the main memory 304 cannot be used, the identification circuit 100 generates the high-level block head signal 14. As a result, the cache memory controller 306 is activated and detects whether the data requested in this bus cycle A is registered in the cache memory 303. If it is registered, the controller 306 sets the cache HIT signal 504 to the active high level and sets the cache READY signal 501, and thus the data READY signal 106 to the active low level in the T3 state, while the requested data 303 from the cache memory 303. Read out. The data is transferred to the microprocessor 101 via the system data bus 408.
Transferred to.

【0020】一方、メインメモリコントローラ305の
方では、キャッシュミスヒットに備えて、メインメモリ
304に対するデータリード動作を起動する。すなわ
ち、メインメモリアドレスバス407にロウアドレスを
出力しながらRAS信号401をアクティブロウにし、
その後バス407にカラムアドレスを出力しながらCA
S信号402をアクティブロウにする。WE信号404
およびOE信号はそれぞれハイ、ロウレベルにする。か
かるデータリード動作の最中にアクティブハイのキャッ
シュヒット信号504を受けるので、コントローラ30
5はBUFEN信号406をハイレベルに保持しバッフ
ァ203を非活性化しておく。
On the other hand, the main memory controller 305 activates a data read operation for the main memory 304 in preparation for a cache miss. That is, while outputting the row address to the main memory address bus 407, the RAS signal 401 is set to active low,
Then, while outputting the column address to the bus 407, CA
The S signal 402 is set to active low. WE signal 404
And OE signals are set to high and low levels, respectively. Since the active-high cache hit signal 504 is received during the data read operation, the controller 30
5 holds the BUFEN signal 406 at a high level and deactivates the buffer 203.

【0021】かくして、メモリリードバスサイクルAで
のデータがキャッシュメモリ303からマイクロプロセ
ッサ101に転送されるわけであるが、メインメモリコ
ントローラ305は、バスサイクルAの次のバスサイク
ルがメインメモリであってかつサイクルAでのデータと
同一ブロック内の他のデータがアクセスされることに備
えて、RAS信号401はアクティブロウレベルのまま
に保持し、CAS信号のみをハイレベルにリセットす
る。
Thus, the data in the memory read bus cycle A is transferred from the cache memory 303 to the microprocessor 101. However, in the main memory controller 305, the bus cycle next to the bus cycle A is the main memory. In addition, in preparation for access to other data in the same block as the data in cycle A, the RAS signal 401 is held at the active low level and only the CAS signal is reset to the high level.

【0022】マイクロプロセッサ101は次のメモリリ
ードバスサイクルBを起動し、同サイクルBでのデータ
が前のサイクルAでのデータと同一ブロック内に存在す
るものとする。すると、アクセスサイクル識別回路10
0は今後はロウレベルのブロック先頭信号14を出力す
る。
It is assumed that the microprocessor 101 starts the next memory read bus cycle B, and the data in the same cycle B exists in the same block as the data in the previous cycle A. Then, the access cycle identification circuit 10
0 will output the low level block head signal 14 from now on.

【0023】これによって、キャッシュコントローラ3
06は非活性化状態となる。
As a result, the cache controller 3
06 is in a deactivated state.

【0024】一方、メインコントローラ305はロウレ
ベルの信号14により本バスサイクルBでのデータが前
バスサイクルAでのデータと同一ブロック内に存在して
いることを知る。したがって、システムバス102を介
して供給されるアドレス情報にもとづき、かつメインメ
モリ304はすでに高速ページモード状態にあるので、
カラムアドレスを出力しながらCAS信号402をアク
ティブロウにする。勿論、OE信号405およびBUF
EN信号406もアクティブロウにする。高速ページモ
ードによりメインメモリ304からは目的とするデータ
が直ちに読み出されるので、キャッシュコントローラ3
06がキャッシュメモリ303からデータを読み出すと
きと同様に、メインメモリREADY信号502、した
がってデータREADY信号106をバスサイクルBの
ステートT3でアクティブロウにする。その結果、キャ
ッシュメモリ303と同一のアクセススピードでメイン
メモリ304から目的のデータがマイクロプロセッサ1
01に転送される。当該データは、キャッシュコントロ
ーラ306は非活性状態にあるので、キャッシュメモリ
303には登録されない。
On the other hand, the main controller 305 knows from the low level signal 14 that the data in the main bus cycle B exists in the same block as the data in the previous bus cycle A. Therefore, based on the address information supplied via the system bus 102, and since the main memory 304 is already in the high speed page mode state,
The CAS signal 402 is set to active low while outputting the column address. Of course, OE signal 405 and BUF
The EN signal 406 is also made active low. Since the target data is immediately read from the main memory 304 in the high speed page mode, the cache controller 3
The main memory READY signal 502, and thus the data READY signal 106, is set to active low in the state T3 of the bus cycle B, as when 06 reads data from the cache memory 303. As a result, the target data is transferred from the main memory 304 at the same access speed as the cache memory 303.
01. The data is not registered in the cache memory 303 because the cache controller 306 is inactive.

【0025】バスサイクルBの次のメモリリードバスサ
イクルCでのデータも同一ブロック内にあるものとする
と、上述のとおり、高速ページモードによりメインメモ
リ304からマイクロプロセッサ101に転送される。
Assuming that the data in the memory read bus cycle C following the bus cycle B is also in the same block, as described above, the data is transferred from the main memory 304 to the microprocessor 101 in the fast page mode.

【0026】次のメモリリードバスサイクルDでのデー
タが異なるブロックにあるとすると、バスサイクルAと
同様に、キャッシュコントローラ306はそのデータが
キャッシュメモリ302に登録されているかどうかチェ
ックする。一方、メインメモリコントローラ305はキ
ャッシュミスヒットに備えてロウアドレスおよびカラム
アドレスをメインメモリ304に供給する。キャッシュ
ミスヒットが生じたとすると、キャッシュコントローラ
306はミスHIT信号505をアクティブハイにし、
メインメモリコントローラ305に制御を移行する。
Assuming that the data in the next memory read bus cycle D is in a different block, the cache controller 306 checks whether the data is registered in the cache memory 302 as in the bus cycle A. On the other hand, the main memory controller 305 supplies the row address and the column address to the main memory 304 in preparation for a cache miss. If a cache miss occurs, the cache controller 306 activates the miss HIT signal 505,
Control is transferred to the main memory controller 305.

【0027】メインメモリコントローラ305では、本
データリード動作は通常の低速なアクセスであるため、
ステートT3ではREADY信号502、したがって1
06をハイレベルに保持している。すなわち、マイクロ
プロセッサ101に対しウェイトステートTWを要求す
る。ステートT3中に目的とするデータが準備されるの
で、BUFEN信号406およびREADY信号502
(106)を順次アクティブロウレベルにして、メイン
メモリ304からのデータをバス409、バッファ20
3およびバス408を介してマイクロプロセッサ101
に転送する。
In the main memory controller 305, since this data read operation is a normal low speed access,
READY signal 502, and therefore 1 in state T3
06 is held at a high level. That is, the wait state TW is requested to the microprocessor 101. Since the target data is prepared in the state T3, the BUFEN signal 406 and the READY signal 502 are prepared.
(106) is sequentially set to active low level to transfer data from the main memory 304 to the bus 409 and the buffer 20.
3 and the bus 408 to the microprocessor 101
Transfer to.

【0028】ブロック先頭信号14のハイレベルでのR
EADY信号502のアクティブロウにより、そのとき
のデータはキャッシュメモリ303に登録される。
R at the high level of the block head signal 14
By the active low of the EADY signal 502, the data at that time is registered in the cache memory 303.

【0029】次のメモリリードバスサイクルEでのデー
タが同一ブロック内に存在するので、高速ページモード
によりメインメモリ304から目的とするデータがマイ
クロプロセッサ101に転送される。
Since the data in the next memory read bus cycle E exists in the same block, the target data is transferred from the main memory 304 to the microprocessor 101 in the fast page mode.

【0030】このように、本実施例では、マイクロプロ
セッサ101のメモリリードアクセスに、メモリの同一
ブロック内の複数のデータをアクセスし再び同様なアク
セスをするという再現性に着目して、必要なデータのみ
キャッシュメモリ303に登録し、その他のデータはメ
インメモリの高速アクセスモードを利用してアクセスし
ているので、アクセススピードを実質的に低下させるこ
となくキャッシュメモリ303の利用効率を高めること
ができる。
As described above, in the present embodiment, in the memory read access of the microprocessor 101, paying attention to the reproducibility of accessing a plurality of data in the same block of the memory and performing the same access again, necessary data Since only the cache memory 303 is registered and the other data is accessed by using the high speed access mode of the main memory, the utilization efficiency of the cache memory 303 can be improved without substantially reducing the access speed.

【0031】上記説明はメモリリードについて行った。
メモリライトの場合は、前述のとおりアクセスサイクル
識別回路100の出力信号14は無効である。書き込む
べきデータはメインメモリ304に書き込まれるわけで
あるが、キャッシュメモリ303においても登録されて
いるデータのみ書き替えられる。
The above description has been made for the memory read.
In the case of memory write, the output signal 14 of the access cycle identification circuit 100 is invalid as described above. Although the data to be written is written in the main memory 304, only the registered data is also rewritten in the cache memory 303.

【0032】上記実施例において、アクセスサイクル識
別回路100はマイクロプロセッサ101とともにシン
グルチップとして構成してもよい。さらにはキャッシュ
メモリ303およびキャッシュコントローラ306も上
記シンクルチップに組み入れることができる。
In the above embodiment, the access cycle identifying circuit 100 may be constructed as a single chip together with the microprocessor 101. Furthermore, the cache memory 303 and the cache controller 306 can also be incorporated in the above-mentioned single chip.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、キャッ
シュメモリの高速性とメインメモリの高速アクセスモー
ドとを有効に利用しており、処理スピードの高速性を実
質おとすことなくキャッシュメモリを有効に活用するこ
とができるデータ処理装置が提供される。
As described above, according to the present invention, the high speed of the cache memory and the high speed access mode of the main memory are effectively utilized, and the cache memory is effective without substantially reducing the processing speed. A data processing device that can be utilized for

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

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

【図2】図1のアクセスサイクル識別回路を示すブロッ
ク図である。
FIG. 2 is a block diagram showing an access cycle identification circuit of FIG.

【図3】図2の動作を示すタイミングチャートである。FIG. 3 is a timing chart showing the operation of FIG.

【図4】図1のキャッシュシステムを示すブロック図で
ある。
FIG. 4 is a block diagram showing the cache system of FIG. 1.

【図5】図1の動作を示すタイミングチャートである。5 is a timing chart showing the operation of FIG. 1. FIG.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 高速アクセスモードを有するメインメモ
リと、このメモリに対するアクセス要求を発行するマイ
クロプロセッサと、発行されたアクセス要求のアドレス
が前回発行されたアクセス要求のアドレスに対し前記メ
インメモリの高速アクセスモードを使用し得る範囲であ
るかどうか検出し使用できるときにアクティブとなるブ
ロック先頭信号を発生する手段と、キャッシュメモリ
と、前記マイクロプロセッサからのアクセス要求に応答
して、上記ブロック先頭信号がアクティブのときは前記
メインメモリから高速アクセスモードによりデータを前
記マイクロプロセッサに転送するとともに当該データの
前記キャッシュメモリへの登録を禁止する制御手段とを
備えることを特徴とするデータ処理装置。
1. A main memory having a high-speed access mode, a microprocessor for issuing an access request to this memory, and a high-speed access of the main memory to an address of the previously issued access request. The block head signal is activated in response to an access request from the cache memory and the microprocessor, which detects whether the mode is within a usable range and generates an active block head signal when the mode can be used. In this case, the data processing device further comprises control means for transferring data from the main memory to the microprocessor in a high-speed access mode and for prohibiting registration of the data in the cache memory.
【請求項2】 高速アクセスモードを有するメインメモ
リと、このメモリに対するアクセス要求を発行するマイ
クロプロセッサと、発行されたアクセス要求のアドレス
が前回発行されたアクセス要求のアドレスに対し前記メ
インメモリの前記高速アクセスモードを使用し得る範囲
であるかどうかを検出し使用できないときにアクティブ
となるブロック先頭信号を発生する手段と、キャッシュ
メモリと、前記マイクロプロセッサからのアクセス要求
に応答して、前記ブロック先頭信号のアクティブにもと
づきキャッシュヒットのときは前記キャッシュメモリか
らデータを前記マイクロプロセッサに転送するとともに
前記メインメモリに対する高速アクセスモードを準備
し、一方キャッシュミスヒットのときは前記メインメモ
リからデータをマイクロプロセッサに転送するとともに
前記キャッシュメモリに登録しかつ前記メインメモリに
対する高速アクセスモードを準備し、前記ブロック先頭
信号のインアクティブにもとづき前記メインメモリから
高速アクセスモードによりデータを前記マイクロプロセ
ッサに転送する制御手段とを備えることを特徴とするデ
ータ処理装置。
2. A main memory having a high-speed access mode, a microprocessor for issuing an access request to this memory, and an address of the issued access request to the high-speed of the main memory with respect to an address of the previously issued access request. Means for detecting whether or not the access mode can be used and generating a block head signal which becomes active when it cannot be used; cache memory; and a block head signal in response to an access request from the microprocessor. When there is a cache hit, the data is transferred from the cache memory to the microprocessor, and a high-speed access mode for the main memory is prepared. Control for transferring to the microprocessor and registering in the cache memory and preparing a high-speed access mode for the main memory, and transferring data from the main memory to the microprocessor in the high-speed access mode based on the inactivity of the block head signal. And a data processing device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012503224A (en) * 2008-09-16 2012-02-02 モサイド・テクノロジーズ・インコーポレーテッド Filtering cache using Active Row

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