JPH05204754A - キャッシュ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ストアスルー方式のキャッシュ装置におい
て、性能低下要因となっている主記憶装置に対する部分
書込みアクセスの頻度を減少させる。 【構成】 全書込み指示回路６０は書込みマスク６０１
とキャッシュヒット信号４０１を入力し、書込みマスク
６０１が書込みブロック内の全バイトの書き換えを指示
している場合と、メモリストアアクセス時にキャッシュ
ヒット信号４０１がキャッシュヒット状態を示した場合
に、書込みデータ合成回路５０で合成された書込みデー
タを書込むよう指示する全書込み指示信号６０２を主記
憶装置に出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はキャッシュ装置に関し、
特にストアスルー方式のキャッシュ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のストアスルー方式のキャッシュ装
置は、部分書込みアクセス時、キャッシュヒットした場
合、キャッシュデータ部と主記憶装置に同じように部分
書込み動作を行っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】部分書込み指示を受け
た主記憶装置では、１ブロックのデータをメモリ素子か
ら一度読出して、部分書込みデータと合成してからメモ
リ素子への書込みを行うため、全書込み動作に比べて主
記憶装置での処理時間が長くなっている。したがって、
演算処理装置からキャッシュ装置への部分書込みアクセ
スが増加すると、それに比例して主記憶装置での待ち時
間（継続のアクセスが待たされることによる待ち時間）
が増加するという欠点があった。

【０００４】本発明の目的は、主記憶装置に対する部分
書込みアクセスの頻度が少ないキャッシュ装置を提供す
ることである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のキャッシュ装置は、キャッシュデータ部の
読出しデータと、演算処理装置よりの書込みデータと、
複数バイトの書込みブロックのうち、どのバイト位置の
みを書き換えるかを示す書込みマスクを入力し、書込み
ブロックのうち書込みマスクで指示されたバイト位置で
は前記書込みデータを選択し、それ以外のバイト位置に
は前記読出しデータを選択することにより、主記憶装置
への書込みデータを合成する書込みデータを合成回路
と、前記書込みマスクと、キャッシュヒット検出回路よ
りのキャッシュヒット信号を入力し、書込みマスクが書
込みブロック内の全バイトの書き換えを指示している場
合と、メモリストアアクセス時に前記キャッシュヒット
信号がキャッシュヒット状態を示した場合に、前記書込
みデータ合成回路で合成された書込みデータを書込むよ
う指示する全書込み指示信号を主記憶装置に出力する全
書込み指示回路とを有している。

【０００６】

【作用】演算処理装置が部分書込みをキャッシュ装置に
対して行った場合でも、その部分書込みがキャッシュヒ
ットした時は、キャッシュデータ部よりの読出しデータ
と演算処理装置よりの部分書込みデータが合成され、主
記憶装置へ全書込みが指示される。

【０００７】

【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。

【０００８】図１は本発明の一実施例のキャッシュ装置
のブロック図である。本図は、実施例の説明に必要な部
分のみを示しており、キャッシュメモリへのアドレスお
よびデータの登録制御回路、主記憶インタフェース制御
回路等は省略している。

【０００９】演算処理装置よりのメモリアクセスアドレ
ス１０１はアドレスレジスタ１０に保持され、その出力
によりキャッシュディレクトリ部２０およびキャシュデ
ータ部３０を索引する。キャッシュディレクトリ部２０
には、主記憶装置（不図示）上のどの領域がキャシュデ
ータ部３０にコピーされているかを示すエントリーアド
レスが登録されている。キャッシュディレクトリ部２０
からのエントリーアドレスとアドレスレジスタ１０の出
力が一致するかどうかをキャッシュヒット検出回路４０
で比較し、一致した場合キャッシュヒットと呼び、アド
レスレジスタ１０に保持されたメモリアクセスアドレス
で示す領域のデータがキャシュデータ部３０にコピーさ
れていることを意味する。

【００１０】メモリアクセス時には、書込みデータ５０
１と、複数バイトの書込みブロックのうち、どのバイト
位置のみを書き換えるかを示す書込みマスク６０１が、
メモリアクセスアドレス１０１と共にキャッシュ装置に
入力される。

【００１１】書込みデータ合成回路５０は、キャシュデ
ータ部３０よりのキャシュデータと書込みデータ５０１
と書込みマスク６０１を入力し、書込みブロックのうち
書込みマスク６０１で指示されたバイト位置では、書込
みデータ５０１を選択し、それ以外のバイト位置には、
キャシュデータ部３０よりのキャシュデータを選択する
ことにより書込みデータの合成を行い、その合成書込み
データ５０２を書込みデータレジスタ７０にセットす
る。全書込み指示回路６０は、書込みマスク６０１とキ
ャッシュヒット検出回路４０よりのキャッシュヒット信
号４０１を入力し、書込みマスク６０１が書込みブロッ
ク内の全バイトの書き換えを指示している場合と、メモ
リストアアクセス時にキャッシュヒット信号４０１がキ
ャッシュヒット状態を示した場合に全書込み指示信号６
０２を主記憶装置に出力する。全書込み指示信号６０２
を入力した主記憶装置は、書込みマスク６０１に無関係
に全書込み動作を行うこととする。

【００１２】次に、メモリストアアクセス時の動作につ
いて説明する。ただし、本発明の内容に直接関係のない
キャシュデータ部３０の更新動作の説明は省略する。 ストアアクセスがキャッシュにヒットする場合 メモリアクセスアドレス１０１がアドレスレジスタ１０
にセットされ、キャッシュディレクトリ部２０を索引
し、キャッシュヒット検出回路４０にてキャッシュのヒ
ットがチェックされる。その結果キャッシュヒットが検
出され、キャッシュヒット信号４０１が出力される。ア
ドレスレジスタ１０の出力によりキャッシュディレクト
リ部２０と同時に索引されたキャシュデータ部３０から
は、主記憶からコピーされた書き換え前のブロックデー
タが読出される。このブロックデータと書込みデータ５
０１と書込みマスク６０１を使用して、書込みデータ合
成回路５０で合成することにより、書き換え前のブロッ
クデータから書込みマスク６０１で指示したバイト位置
のみ、書込みデータ５０１に置き換えた合成書込みデー
タ５０２、つまり書き換え後のブロックデータと同一の
ものが出力され書込みデータレジスタ７０にセットされ
る。全書込み指示回路６０にはキャッシュヒット信号４
０１が入力されるため、書込みマスク６０１の値とは無
関係に全書込み指示信号６０２が出力される。主記憶装
置は、アドレスレジスタ１０により示される領域に書込
みデータレジスタ７０にセットされたブロックデータを
全書込み動作により書込む。 ストアアクセスがキャッシュにヒットしない場合 と同様にキャッシュのヒットがチェックされるが、キ
ャッシュはヒットしないためキャッシュヒット信号４０
１は出力されない。キャシュデータ部３０からは、アド
レスレジスタ１０に示される領域とは無関係のデータが
出力され書込みデータ合成回路５０により書込みデータ
５０１と合成されるが、キャッシュヒット信号４０１が
出力されないので全書込み指示回路６０は、書込みマス
ク６０１の指示のみで動作し、主記憶装置には書込みデ
ータ５０１のうちの書込みマスク６０１で指示されるバ
イトのみが書込まれ、キャシュデータ部３０の出力デー
タは書込まれない。書込みマスク６０１の内容が全バイ
トの書き換えを指示している場合は、全書込み指示信号
６０２が主記憶装置に出力され、書込みデータ５０１の
全バイトが書込みデータ合成回路５０と書込みデータレ
ジスタ７０を経由して主記憶装置に全書込み動作により
書込まれる。

【００１３】このようにして、キャッシュ装置に対する
部分書込みアクセスがキャッシュヒットした場合、部分
書込みデータと、キャッシュ装置内の主記憶コピーデー
タが合成され、主記憶装置に対しては全書込みアクセス
が行われる。

【００１４】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、キャッシ
ュ装置に対する部分書込みアクセスがキャッシュヒット
した場合、部分書込みデータと、キャッシュ装置内の主
記憶コンピュータを合成し、主記憶装置に対しては、全
書込みアクセスを行うことにより、主記憶装置での部分
書込みアクセスの頻度が少なくなり、主記憶装置での待
ち時間が減少するという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のキャッシュ装置のブロック
図である。

【符号の説明】

１０ アドレスレジスタ ２０ キャッシュディレクトリ部 ３０ キャッシュデータ部 ４０ キャッシュヒット検出回路 ５０ 書込みデータ合成回路 ６０ 全書込み指示回路 ７０ 書込みデータレジスタ １０１ メモリアクセスアドレス ４０１ キャッシュヒット信号 ５０１ 書込みデータ ５０２ 合成書込みデータ ６０１ 書込みマスク ６０２ 全書込み指示信号

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ストアスルー方式のキャッシュ装置にお
   いて、 キャッシュデータ部の読出しデータと、演算処理装置よ
   りの書込みデータと、複数バイトの書込みブロックのう
   ち、どのバイト位置のみを書き換えるかを示す書込みマ
   スクを入力し、書込みブロックのうち書込みマスクで指
   示されたバイト位置では前記書込みデータを選択し、そ
   れ以外のバイト位置には前記読出しデータを選択するこ
   とにより、主記憶装置への書込みデータを合成する書込
   みデータを合成回路と、 前記書込みマスクと、キャッシュヒット検出回路よりの
   キャッシュヒット信号を入力し、書込みマスクが書込み
   ブロック内の全バイトの書き換えを指示している場合
   と、メモリストアアクセス時に前記キャッシュヒット信
   号がキャッシュヒット状態を示した場合に、前記書込み
   データ合成回路で合成された書込みデータを書込むよう
   指示する全書込み指示信号を主記憶装置に出力する全書
   込み指示回路とを有することを特徴とするキャッシュ装
   置。