JPH06119241A - キャッシュメモリ制御方式 - Google Patents

キャッシュメモリ制御方式

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JPH06119241A
JPH06119241A JP4262614A JP26261492A JPH06119241A JP H06119241 A JPH06119241 A JP H06119241A JP 4262614 A JP4262614 A JP 4262614A JP 26261492 A JP26261492 A JP 26261492A JP H06119241 A JPH06119241 A JP H06119241A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cache
data
cpu
cache memory
memory
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP4262614A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroyuki Saito
宏行 齋藤
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Publication of JPH06119241A publication Critical patent/JPH06119241A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 CPUとローカルメモリとの中間に設けられ
るキャッシュメモリの制御方式に関し、キャシュメモリ
のコヒレンシイを保つためのソフトウエアによる制御を
不要とすることによって、キャッシュメモリを用いた装
置の性能向上を図ることを目的とする。 【構成】 CPU11とローカルメモリ3との中間にキャ
シュメモリ12を有するマイクロプロセッサシステムにお
いて、ローカルメモリ3には、命令コード格納エリア31
と、データエリア32内にシステム運用中に書き換えられ
ることのない固定データが格納された特定のセグメント
32a とを設けるとともに、該命令コード格納エリア31と
該特定セグメント32a がCPU11によってアクセスされ
たときのみキャッシュイネーブル信号CEを送出するキャ
ッシュ制御部2を設け、CPUが命令フェッチまたは固
定データ読込みのためにローカルメモリ3にアクセスし
たときに、前記キャッシュイネーブル信号CEによっって
当該アドレスの内容がキャシュメモリ12に書き込まれる
ように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、CPUとローカルメモ
リとの中間に設けられるキャッシュメモリの制御方式に
関する。
【0002】無線通信用の各種制御装置等では、高性能
化のためにデータキャッシュメモリを内蔵したマイクロ
プロセッサ( 例えばモートローラ社製:MC68030
等)を採用したり、外部にキャッシュメモリを付加した
りして、プロセッサに対するデータの入出力を高速化し
ている。この場合、キャッシュメモリとローカルメモリ
とで、書き込まれたデータの内容が矛盾しないにように
する、即ちコヒレンシイ(整合性)がとれている必要が
あるが、このコヒレンシイをとる機能をハードウエアと
して備えていないシステムの場合には、ソフトウエアが
コヒレンシイをとる制御を行う必要があり、ソフトウエ
アの制御が煩雑になっていた。
【0003】
【従来の技術】図4に従来のキャッシュメモリ制御方式
を示す図である。図4(a)はシステム構成例であり、
1はマイクロプロセッサで、CPU11とキャッシュメモ
リ12とを有する。CPU11はアドレスバス41、データバ
ス42を介して、キャシュメモリ12、デコーダ5、ローカ
ルメモリ3、IOデバイス6等に接続されている。
【0004】図4(b)は、このシステムのアドレスマ
ップを示す。I/O領域のアドレスは、ソフトウエアの
制御動作とは無関係にデータが変化するので、キュッシ
ュメモリのデータ内容とIOエリアのデータ内容とを一
致させるコヒレンシィをとる制御をソフトウエアで行う
ことが困難であるため、キャシュ対象エリアから除外す
る。
【0005】そして、ローカルメモリ3の全アドレスを
キャンシングエリア(データをキャンシュメモリに移す
ことが可能なアドレスエリア)とする。そして、該キャ
ンシングエリアがCPUからアクセスされた場合には、
デコーダ5がアドレスデータをデコードして、キャシン
グが可能であることを示すキャシュ・イネーブル信号C
EをCPUに送出する。CPU11はアクセスしたキャシ
ングエリアのデータを読み込むとともに、そのデータを
キャシュメモリ12の中に書き込む。以後、同エリアがC
PUによってアクセスされる都度、速度の遅いローカル
メモリ3からではなく、速度の早いキャッシュメモリ12
からデータ等が読み出されるので、システムの処理能力
が向上する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記方式において、C
PU11からの読出しアクセスの時だけ、キャシュメモリ
にローカルメモリの内容が書き込まれるので、ローカル
メモリの内容がキャシュメモリの中に取り込まれた後
に、ローカルメモリの内容をソフトウエアが書き換えた
場合に、キャッシュメモリの内容についてはこの書き換
えが行われないため、キャシュメモリの内容とローカル
メモリの内容とが異なってしまう。そして、ソフトウエ
アがそのまま走行し、CPUが当該アドレスのデータを
再度読み出す必要が生じてアクセスすると、キャッシュ
メモリから書き換え前の古いデータが読み出されてしま
い、最新のデータを読み出すことができず、ソフトウエ
アの正常な動作が保証できなくなる。そこで、キャシュ
メモリに取込み済のローカルメモリの内容をソフトウエ
アが書き換えた場合には、キャッシュメモリの内容との
コヒレンシイをとるため、データ書き換え時には当該ア
ドレスのキャシュメモリの内容を無効とする制御をソフ
トウエアが行う必要がある。このため、ソフトウエアの
制御が煩雑となり、せっかくアクセス速度が高速なデー
タキャッシュメモリを使用しても、装置の性能向上が顕
著でないという問題があった。
【0007】本発明は上記問題点に鑑み創出されたもの
で、キャシュメモリのコヒレンシイを保つためのソフト
ウエアによる制御を不要とすることによって、キャンシ
ュメモリを用いた装置の性能向上を図ることを目的とす
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】図1は本発明のキャッシ
ュメモリ制御方式の原理構成図である。上記課題は、図
1に示すように、CPU11とローカルメモリ3との中間
にキャシュメモリ12を有するマイクロプロセッサシステ
ムにおいて、該ローカルメモリ3には、命令コード格納
エリア31と、データエリア32内にシステム運用中に書き
換えられることのない固定データが格納された特定のセ
グメント32a とを設けるとともに、該命令コード格納エ
リア31と該特定セグメント32a がCPU11によってアク
セスされたときのみキャッシュイネーブル信号CEを送出
するキャッシュ制御部2を設け、CPUが命令フェッチ
または固定データ読込みのためにローカルメモリ3にア
クセスしたときに、前記キャッシュイネーブル信号CEに
よっって当該アドレスの内容がキャシュメモリ12に書き
込まれるようにしたことを特徴とする本発明のキャッシ
ュメモリ制御方式により解決される。
【0009】
【作用】CPUが命令フェッチ動作を行う場合には、当
該命令のアドレスがローカルメモリ空間にあるかぎり、
全てキャッシングされてキャシュメモリに書き込まれ
る。またCPUがデータ・リード動作を行う場合は、シ
ステム構成データ、各種テーブル等システム運用中に変
化することとないデータ群が、予め設定されたセグメン
ト内に置かれ、CPUがこのセグメントエリア内にアク
セスした場合には、キャッシングされてキャッシュメモ
リ内に情報が取り込まれる。しかし、このセグメント外
をアクセスした場合には、キャッシングがディスエイブ
ルになりキャッシュメモリ内には取り込まれない。従っ
て、キャッシュメモリ内に取り込まれるデータは固定的
なものだけに限定され、運用中に定常的に変化するデー
タは取り込まれないので、ソフトウエアはキャシュ無効
制御を行う必要がなく、CPUの処理能力が向上する。
【0010】
【実施例】以下添付図面により本発明のキャッシュメモ
リ制御方式を説明する。図2は本発明の第一実施例の構
成図、図3は第二実施例の構成図である。なお全図を通
じて同一符号は同一対象物を表す。
【0011】図2において、1はプロセッサ、2はキャ
ッシュ制御部、3はローカルメモリ、41はアドレスバ
ス、42はデータバスである。プロセッサは1は、CPU
11とキャッシュメモリ12とを有し、キャッシュイネーブ
ルCE信号によって、データバス42、アドレスバス41とキ
ャッシュメモリ12間のゲートを開き、データバス42上の
データをキャッシュメモリの当該アドレスに書き込む。
また、CPU11は、現在実行中のバスサイクルが何モー
ドであるか、即ち、バスを介してローカルメモリの命令
コードを取り込む命令フェッチサイクルか、処理実行の
ためのデータを読み込むデータ・リードサイクルかなど
を示すステイタス信号FCをFCバス43を介して外部に
出力するようになっている。
【0012】キャッシュ制御部2は、FCデコーダ21、
セグメントラッチ22、コンパレータ23、アドレスデコー
ダ24、ORゲート25とからなり、CPU11からローカル
メモリ3へのアクセスがキャッシング可能かを判断し
て、キャシュイネーブル信号CEを出力する機能を有す
る。
【0013】FCコードデコーダ21には、プロセッサ1
からFCバス43を介して、CPUのバスサイクルのモー
ドを示すFCコードが入力しており、バスサイクルが命
令フェッチ動作のときには命令サイクル信号CSを、また
データ・リード動作のときにはデータサイクル信号DSを
アクティブとする。アドレスデコーダ24は、命令サイク
ル信号CSでイネーブルとなり、アドレスバス41を介して
CPUからのアドレスデータを取込み、このアクセスが
ローカルメモリエリアを指定するものであれば、命令キ
ャッシュイネーブル信号CCE を出力する。この信号はO
Rゲート25を介してマイクロプロセッサ1にキャッシュ
イネーブル信号CEとして送出される。これにより、マイ
クロプロセッサ1は、ローカルメモリ3からフェッチし
た命令コードをキャッシュメモリ12の当該アドレスにも
取込み、キャッシングが行われる。
【0014】セグメントラッチ22には、システム構成デ
ータ・テーブル等のシステム運用中には変化しないデー
タ群を格納しているローカルメモリ上のセグメント( ア
ドレスの上位数ビット) が予め書き込まれており、この
データを常時出力している。
【0015】コンパレータ23は、データサイクル信号DS
によりイネーブルとなり、アドレスバス41から入力する
CPUのアクセス空間と、セグメントラッチ22のデータ
とを比較し、一致したらデータキャッシュイネーブル信
号DCE を送出する。セグメントラッチの内容とCPUの
アクセス空間とが不一致のときは、データキャッシュイ
ネーブル信号DCE は出力されず、CPUによって読み出
されたローカルメモリの内容はキャッシングされない。
【0016】従って、キャッシュメモリ内に取り込まれ
るのは、システム構成データ等の固定的データのみとな
る。次に,図3により第二の実施例を説明する。
【0017】この第二実施例は、図2のキャシュ制御部
2の代わりに、特定のアドレスデータでキャシュイネー
ブル信号を出力するRAMを用いたキャッシュ制御部
2' を設けたものである。
【0018】キャッシュ制御部2' は、マッピング用R
AM26と、アドレス/データバスとマッピング用RAM
との間に設けた双方向性ゲードよりなるRAM設定用ゲ
ート27と、アドレスバスからデータを取り込む単方向性
ゲートよりなる比較用ゲート28とからなる。
【0019】そして、運用開始前に予めRAM設定用ゲ
ート27を介して、ローカルメモリ上でキャッシュメモリ
に取込み可能な命令コードが格納されているエリア、及
びデータエリア中でシステム構成データ等の固定データ
が入っているセグメントをアドレスとしてデータ“1”
を書き込み、次いで、RAM設定用ゲート27の方向を逆
転して、設定内容を確認する。
【0020】この書込登録が終了した後、RAM設定用
ゲートを閉じ、比較用ゲート26をイネーブルとすること
によって、CPUのアクセス・アドレスデータがマッピ
ング用RAM26に入力するようになる。
【0021】この状態で、CPU11が命令フェッチ動作
を起こすと、命令コードへのアドレスデータによりマッ
ピング用RAM26のデータ“1”が読み出され、キャシ
ュイネーブル信号CEとして、マイクロプロサッサ1に出
力され、キャシングが行われる。また、CPU11がデー
タ・リード動作を起動し、そのときのアクセス空間がシ
ステム構成データ等の固定データが入っているセグメン
トならば、マッピング用RAM26からキャッシュイネー
ブル信号CEが出力され、ローカルメモリから読み出され
たデータはキャッシュメモリの中に取り込まれる。
【0022】しかし、CPUのデータ・リード動作のア
クセス空間が固定データエリア以外の場合には、マッピ
ング用RAM5からキャッシュイネーブル信号が出ない
ので、ローカルメモリから読み出されたデータはキャッ
シュメモリには取り込まれない。従って、キャッシュメ
モリ内部に取り込まれるデータは固定データのみとな
る。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
キャッシュメモリの内部に取り込まれるデータは、命令
コードやシネテム構成データ等のシステム運用中に変化
しないデータのみとなるため、キャッシュコヒレンシイ
をとるためにでソフトウエアがキャッシュ無効の制御を
行う必要がなくなり、ソフトウエアの動作に支障を来す
ことなくデータキャッシュメモリを使用することが可能
となり、装置性能を向上できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のキャシュメモリ制御方式の原理構成
【図2】 本発明の第一実施例の構成図
【図3】 本発明の第二実施例の構成図
【図4】 従来のキャッシュメモリ制御方式を示す図
【符号の説明】
1…マイクロプロセッサ、11…CPU、12…キャッシュ
メモリ、2,2'…キャッシュ制御部、21…FCデコーダ、
22…セグメントラッチ、23…コンパレータ、24…アドレ
スデコーダ、26…マッピングRAM、27…RAM設定用
ゲート、28…比較用ゲート、3…ローカルメモリ、4…
システムバス、41…アドレスバス、42…データバス

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 CPU(11)とローカルメモリ(3) との中
    間にキャシュメモリ(12)を有するマイクロプロセッサシ
    ステムにおいて、 該ローカルメモリ(3) には、命令コード格納エリア(31)
    と、データエリア(32)内にシステム運用中に書き換えら
    れることのない固定データが格納される特定のセグメン
    ト(32a) とを設けるとともに、 該命令コード格納エリア(31)と該特定セグメント(32a)
    がCPU(11)によってアクセスされたときのみキャッシ
    ュイネーブル信号CEを送出するキャッシュ制御部(2) を
    設け、 CPUが命令フェッチまたは固定データ読込みのために
    ローカルメモリ(3) にアクセスしたときに、前記キャッ
    シュイネーブル信号CEによっって当該アドレスの内容が
    キャシュメモリ(12)に書き込まれるようにしたことを特
    徴とするキャッシュメモリ制御方式。
JP4262614A 1992-10-01 1992-10-01 キャッシュメモリ制御方式 Withdrawn JPH06119241A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4262614A JPH06119241A (ja) 1992-10-01 1992-10-01 キャッシュメモリ制御方式

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4262614A JPH06119241A (ja) 1992-10-01 1992-10-01 キャッシュメモリ制御方式

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06119241A true JPH06119241A (ja) 1994-04-28

Family

ID=17378240

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4262614A Withdrawn JPH06119241A (ja) 1992-10-01 1992-10-01 キャッシュメモリ制御方式

Country Status (1)

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JP (1) JPH06119241A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013114540A1 (ja) * 2012-01-30 2013-08-08 富士通株式会社 制御装置、解析装置、解析方法、および解析プログラム

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Legal Events

Date Code Title Description
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20000104