JPH06274415A - 共有メモリシステム - Google Patents

共有メモリシステム

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JPH06274415A
JPH06274415A JP5082604A JP8260493A JPH06274415A JP H06274415 A JPH06274415 A JP H06274415A JP 5082604 A JP5082604 A JP 5082604A JP 8260493 A JP8260493 A JP 8260493A JP H06274415 A JPH06274415 A JP H06274415A
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JP
Japan
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shared memory
cache
state
request
memory
Prior art date
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Application number
JP5082604A
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English (en)
Inventor
Mitsuhiro Matsutani
光浩 松谷
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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Publication of JPH06274415A publication Critical patent/JPH06274415A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 バスの状態を監視することなく共有メモリ用
キャッシュの整合性を保ち、共有メモリに対するアクセ
スを高速にする。 【構成】 CPU2−1,2−2から共有メモリ6への
アクセス要求が読出し要求の場合、キャッシュメモリ4
−1,4−2には共有メモリ6から読出されたデータと
「読出し状態」とが保持される。CPU2−1,2−2
から共有メモリ6へのアクセス要求が書込み要求の場
合、キャッシュメモリ4−1,4−2には共有メモリ6
に書込まれるデータと「書込み状態」とが保持される。
他装置から共有メモリ6への書込みが行われた場合、情
報処理装置1−1,1−2には他装置から状態変更要求
が入力され、この状態変更要求に応答したキャッシュ制
御回路5−1,5−2の制御によってキャッシュメモリ
4−1,4−2に「無効状態」が保持される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は共有メモリシステムに関
し、特に複数の情報処理装置が共通にアクセス可能な共
有メモリに接続された共有メモリシステムのメモリアク
セス方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、共有メモリシステムにおいては、
図5に示すように、複数の情報処理装置8−1,8−2
がバス100を介してメモリ6に夫々接続されている。
これら情報処理装置8−1,8−2各々はメモリ6に対
して共通にアクセス可能となっている。
【0003】上記構成において、情報処理装置8−1,
8−2各々はCPU2−1,2−2と、装置内のローカ
ルメモリ3−1,3−2と、CPU2−1,2−2のア
クセス状態によってバス100の制御を行うバスコント
ローラ9−1,9−2とを備えている。
【0004】バスコントローラ9−1,9−2はCPU
2−1,2−2からのアクセスがローカルメモリ3−
1,3−2に対するものであれば、CPU2−1,2−
2とローカルメモリ3−1,3−2とを接続する。これ
により、CPU2−1,2−2からローカルメモリ3−
1,3−2へのアクセスが可能となる。
【0005】また、バスコントローラ9−1,9−2は
CPU2−1,2−2からのアクセスがメモリ6に対す
るものであれば、CPU2−1,2−2とバス100と
を接続する。これにより、CPU2−1,2−2からメ
モリ6へのアクセスが可能となる。
【0006】バスアービタ7はいくつかの情報処理装置
8−1,8−2からのバス要求があった場合、どの情報
処理装置の要求を許可するかを決定し、許可しなかった
情報処理装置に対してバス要求を待たせる信号を発生す
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の共有メ
モリシステムでは、共有メモリに対して共通にアクセス
可能なある情報処理装置が共有メモリをアクセスしてい
る間、他の情報処理装置が共有メモリをアクセスしよう
としても共有メモリへのアクセスが待たされることにな
り、共有メモリに対して高速にアクセスすることができ
ない。
【0008】上記問題を解決するために、特開平3−1
1454号公報に開示された技術のように、複数の情報
処理装置各々に共有メモリ用のキャッシュメモリと、ロ
ーカルメモリ用のキャッシュメモリとを設けて共有メモ
リに対するアクセスを高速にする方法も提案されてい
る。
【0009】しかしながら、上記の方法では複数の情報
処理装置各々に設けられた共有メモリ用のキャッシュメ
モリの内容を常に一致させなければならないため、キャ
ッシュメモリを制御するキャッシュ制御回路によってバ
スの状態を監視しなければならない。
【0010】そこで、本発明の目的は上記問題点を解消
し、バスの状態を監視することなく共有メモリ用キャッ
シュの整合性を保つことができ、共有メモリに対するア
クセスを高速にすることができる共有メモリシステムを
提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明による共有メモリ
システムは、複数の情報処理装置各々が共通にアクセス
可能な共有メモリに接続された共有メモリシステムであ
って、前記共有メモリの内容の一部と該内容の保持状態
を示す状態情報とを保持するキャッシュメモリと、前記
内容の変更時に該内容に対応する前記状態情報に応じて
他装置に該内容の無効化を要求する手段と、前記他装置
からの無効化要求に応答して要求対象の前記キャッシュ
メモリの内容を無効化する手段とを前記複数の情報処理
装置各々に備えている。
【0012】
【実施例】次に、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。
【0013】図1は本発明の一実施例のシステム構成を
示すブロック図である。図において、複数の情報処理装
置1−1,1−2はバス100を介して共通にアクセス
可能な共有メモリ6とバスアービタ7とに接続されてい
る。
【0014】情報処理装置1−1,1−2各々はCPU
2−1,2−2と、装置内のローカルメモリ3−1,3
−2と、共有メモリ用のキャッシュメモリ4−1,4−
2と、キャッシュメモリ4−1,4−2を制御するキャ
ッシュ制御回路5−1,5−2とを備えている。
【0015】キャッシュメモリ4−1,4−2には共有
メモリ6の内容の一部と、該内容の一部がCPU2−
1,2−2から共有メモリ6へのどのようなアクセスの
ときに保持されたかを示す状態情報とが保持されてい
る。
【0016】すなわち、CPU2−1,2−2から共有
メモリ6へのアクセス要求が読出し要求の場合、共有メ
モリ6から読出されたデータと「読出し状態」とがキャ
ッシュメモリ4−1,4−2に保持される。
【0017】また、CPU2−1,2−2から共有メモ
リ6へのアクセス要求が書込み要求の場合、共有メモリ
6に書込まれるデータと「書込み状態」とがキャッシュ
メモリ4−1,4−2に保持される。
【0018】さらに、他装置から共有メモリ6への書込
みが行われた場合、情報処理装置1−1,1−2には他
装置から状態変更要求が入力されるが、この状態変更要
求に応答したキャッシュ制御回路5−1,5−2の制御
によってキャッシュメモリ4−1,4−2に「無効状
態」が保持される。
【0019】図2は図1のCPU2−1,2−2のアク
セス状態とキャッシュメモリ4−1,4−2の状態情報
との関係を示す図である。図においてはCPU2−1,
2−2からのアクセスがキャッシュヒットとなった場合
の関係を示している。
【0020】まず、CPU2−1,2−2からのアクセ
スが読出し要求の場合、キャッシュメモリ4−1,4−
2の状態情報が「読出し状態」であれば「読出し状態」
が、状態情報が「書込み状態」であれば「書込み状態」
がそのまま保持される。
【0021】また、キャッシュメモリ4−1,4−2の
状態情報が「無効状態」であれば、キャッシュメモリ4
−1,4−2に共有メモリ6から読出されたデータが書
込まれるので、キャッシュメモリ4−1,4−2の状態
情報として「読出し状態」が保持される。
【0022】一方、CPU2−1,2−2からのアクセ
スが書込み要求の場合、キャッシュメモリ4−1,4−
2の状態情報が「書込み状態」であれば「書込み状態」
がそのまま保持される。
【0023】また、キャッシュメモリ4−1,4−2の
状態情報が「読出し状態」や「無効状態」であれば、キ
ャッシュメモリ4−1,4−2にCPU2−1,2−2
からの書込みデータが書込まれるので、キャッシュメモ
リ4−1,4−2の状態情報として「書込み状態」が保
持される。
【0024】この場合、共有メモリ6の内容もCPU2
−1,2−2からの書込みデータで書換えられるので、
キャッシュ制御回路5−1,5−2から他装置に状態変
更要求が出力される。他装置では状態変更要求の入力に
応答して自装置のキャッシュメモリに状態情報として
「無効状態」を書込む。
【0025】図3及び図4は図1のキャッシュ制御回路
5−1,5−2によるキャッシュメモリ4−1,4−2
の制御を示すフローチャートである。これら図1〜図4
を用いて本発明の一実施例の動作について説明する。
【0026】キャッシュ制御回路5−1,5−2はCP
U2−1,2−2から共有メモリ6に対するアクセス要
求が出力されると、該アクセス要求が読出し要求か否か
を判定する(図3ステップ11)。
【0027】キャッシュ制御回路5−1,5−2はCP
U2−1,2−2から共有メモリ6へのアクセス要求が
読出し要求であると判定すると、キャッシュメモリ4−
1,4−2にそのアクセス要求のアドレスが存在するか
否かを判定する(図3ステップ12)。
【0028】キャッシュ制御回路5−1,5−2はCP
U2−1,2−2からのアクセス要求のアドレスが存在
すると判定すると、そのアドレスに対応するキャッシュ
メモリ4−1,4−2の状態情報が「無効状態」か否か
を判定する(図3ステップ13)。
【0029】キャッシュ制御回路5−1,5−2はその
アドレスに対応するキャッシュメモリ4−1,4−2の
状態情報が「無効状態」ではないと判定すると、キャッ
シュメモリ4−1,4−2からデータを読出してCPU
2−1,2−2に出力する。
【0030】この場合、キャッシュ制御回路5−1,5
−2はキャッシュメモリ4−1,4−2の状態情報が
「読出し状態」であれば「読出し状態」を、状態情報が
「書込み状態」であれば「書込み状態」をそのまま保持
させる(図3ステップ14)。
【0031】一方、キャッシュ制御回路5−1,5−2
はCPU2−1,2−2からのアクセス要求のアドレス
が存在しないと判定すると、あるいはそのアドレスの状
態情報を「無効状態」と判定すると、共有メモリ6から
データを読出してCPU2−1,2−2に出力する。
【0032】同時に、キャッシュ制御回路5−1,5−
2は共有メモリ6からのデータをキャッシュメモリ4−
1,4−2に書込むとともに、そのアドレスの状態情報
を「読出し状態」とする(図3ステップ15)。
【0033】キャッシュ制御回路5−1,5−2はCP
U2−1,2−2から共有メモリ6へのアクセス要求が
書込み要求であると判定すると、キャッシュメモリ4−
1,4−2にそのアクセス要求のアドレスが存在するか
否かを判定する(図4ステップ16)。
【0034】キャッシュ制御回路5−1,5−2はCP
U2−1,2−2からのアクセス要求のアドレスが存在
すると判定すると、そのアドレスに対応するキャッシュ
メモリ4−1,4−2の状態情報が「書込み状態」か否
かを判定する(図4ステップ17)。
【0035】キャッシュ制御回路5−1,5−2はその
アドレスに対応するキャッシュメモリ4−1,4−2の
状態情報を「書込み状態」と判定すると、CPU2−
1,2−2からのデータをキャッシュメモリ4−1,4
−2に書込む。同時に、キャッシュ制御回路5−1,5
−2は該データを共有メモリ6にも書込む。
【0036】この場合、キャッシュ制御回路5−1,5
−2はキャッシュメモリ4−1,4−2の状態情報が
「書込み状態」であるので、「書込み状態」をそのまま
保持させる(図4ステップ18)。
【0037】尚、キャッシュメモリ4−1,4−2の状
態情報が「書込み状態」の場合、そのアドレスに対応す
るデータはキャッシュメモリ4−1,4−2及び共有メ
モリ6の該当アドレス各々に存在するだけである。した
がって、キャッシュ制御回路5−1,5−2から他装置
に状態変更要求が出力されることはない。
【0038】一方、キャッシュ制御回路5−1,5−2
はCPU2−1,2−2からのアクセス要求のアドレス
が存在しないと判定すると、あるいはそのアドレスの状
態情報が「書込み状態」ではないと判定すると、CPU
2−1,2−1からのデータをキャッシュメモリ4−
1,4−2に書込む。同時に、キャッシュ制御回路5−
1,5−2は該データを共有メモリ6にも書込む。
【0039】この場合、キャッシュメモリ4−1,4−
2の状態情報は「読出し状態」または「無効状態」とな
っているが、キャッシュ制御回路5−1,5−2はこの
キャッシュメモリ4−1,4−2の状態情報を「書込み
状態」とする(図4ステップ19)。
【0040】また、キャッシュメモリ4−1,4−2の
状態情報が「読出し状態」または「無効状態」の場合、
そのアドレスに対応するデータはキャッシュメモリ4−
1,4−2及び共有メモリ6以外の他装置にも存在す
る。よって、キャッシュ制御回路5−1,5−2は他装
置へ状態変更要求を出力し、他装置の該当アドレスの状
態情報を「無効状態」とする(図4ステップ20)。
【0041】キャッシュ制御回路5−1,5−2は上述
のように動作してキャッシュメモリ4−1,4−2を制
御するが、他装置から状態変更要求が入力された場合に
は、該当アドレスが存在すればキャッシュメモリ4−
1,4−2の状態情報を「無効状態」とする。また、キ
ャッシュ制御回路5−1,5−2は他装置から状態変更
要求が入力された場合に、該当アドレスが存在しなけれ
ば、なにも動作しない。
【0042】このように、キャッシュメモリ4−1,4
−2に共有メモリ6の内容の一部と該内容が保持された
ときのCPU2−1,2−2のアクセス状態を示す状態
情報とを保持し、キャッシュメモリ4−1,4−2にC
PU2−1,2−2からのデータが書込まれるときに該
データが書込まれるアドレスの状態情報が「読出し状
態」あるいは「無効状態」であれば、キャッシュ制御回
路5−1,5−2から他装置に状態変更要求を出力して
他装置のキャッシュメモリの内容を無効化することによ
って、バス100の状態を監視することなく共有メモリ
6用のキャッシュメモリ4−1,4−2の整合性を保つ
ことができる。
【0043】また、CPU2−1,2−2がアクセスす
るアドレスがキャッシュメモリ4−1,4−2に存在す
れば、キャッシュメモリ4−1,4−2からデータを読
出したり、あるいはキャッシュメモリ4−1,4−2に
データを書込めるので、CPU2−1,2−2から共有
メモリ6に対するアクセスを高速にすることができる。
これにより、各情報処理装置1−1,1−2が並列動作
するときの処理速度の向上を図ることができる。
【0044】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、複
数の情報処理装置各々が共通にアクセス可能な共有メモ
リの内容の一部と該内容の保持状態を示す状態情報とを
キャッシュメモリに保持し、共有メモリの内容の変更時
に該内容に対応する状態情報に応じて他装置に該内容の
無効化を要求するとともに、他装置からの無効化要求に
応答して要求対象のキャッシュメモリの内容を無効化す
ることによって、バスの状態を監視することなく共有メ
モリ用キャッシュの整合性を保つことができ、共有メモ
リに対するアクセスを高速にすることができるという効
果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のシステム構成を示すブロッ
ク図である。
【図2】図1のCPUのアクセス状態とキャッシュメモ
リの状態情報との関係を示す図である。
【図3】図1のキャッシュ制御回路によるキャッシュメ
モリの制御を示すフローチャートである。
【図4】図1のキャッシュ制御回路によるキャッシュメ
モリの制御を示すフローチャートである。
【図5】従来例のシステム構成を示すブロック図であ
る。
【符号の説明】
1−1,1−2 情報処理装置 2−1,2−2 CPU 4−1,4−2 キャッシュメモリ 5−1,5−2 キャッシュ制御回路 6 共有メモリ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の情報処理装置各々が共通にアクセ
    ス可能な共有メモリに接続された共有メモリシステムで
    あって、前記共有メモリの内容の一部と該内容の保持状
    態を示す状態情報とを保持するキャッシュメモリと、前
    記内容の変更時に該内容に対応する前記状態情報に応じ
    て他装置に該内容の無効化を要求する手段と、前記他装
    置からの無効化要求に応答して要求対象の前記キャッシ
    ュメモリの内容を無効化する手段とを前記複数の情報処
    理装置各々に含むことを特徴とする共有メモリシステ
    ム。
  2. 【請求項2】 前記状態情報は、前記共有メモリに対す
    るデータの読込み時に保持されたことを示す情報と、前
    記共有メモリに対するデータの書込み時に保持されたこ
    とを示す情報と、無効であることを示す情報とのうちい
    ずれか一つであることを特徴とする請求項1記載の共有
    メモリシステム。
JP5082604A 1993-03-17 1993-03-17 共有メモリシステム Pending JPH06274415A (ja)

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