JPH06309229A - データ処理装置 - Google Patents

データ処理装置

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JPH06309229A
JPH06309229A JP5093131A JP9313193A JPH06309229A JP H06309229 A JPH06309229 A JP H06309229A JP 5093131 A JP5093131 A JP 5093131A JP 9313193 A JP9313193 A JP 9313193A JP H06309229 A JPH06309229 A JP H06309229A
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JP
Japan
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address
data
bus
storage device
signal
Prior art date
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Pending
Application number
JP5093131A
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English (en)
Inventor
Katsunori Sawai
克典 澤井
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP5093131A priority Critical patent/JPH06309229A/ja
Publication of JPH06309229A publication Critical patent/JPH06309229A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 キャッシュメモリに記憶されているデータ
と、記憶装置の対応するアドレスに記憶されているデー
タを常に一致させておくことが可能なデータ処理装置を
得る。 【構成】 データラッチ71がデータを保持している期
間中、アドレスラッチ72に保持しているアドレスと記
憶装置9に対して出力されるアドレス信号とが一致した
場合に、複数のバスマスタのうち、少なくとも1つのバ
スマスタに対してアドレスラッチ72に保持しているア
ドレス信号と記憶装置9に対し出力されるアドレス信号
とが一致したことを報知する手段を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、データ処理装置、特
にキャッシュメモリを使用した装置のライト・バッファ
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】キャッシュメモリは、中央処理装置から
の要求に応じて、主記憶装置上の使用頻度の高いデータ
を高速のバッファ・メモリに記憶し、中央処理装置から
のアクセスに対し、主記憶装置に変わってそのデータの
読みだしを高速に行うメモリである。図3は、例えば、
昭和62年8月CQ出版社発行のインターフェース誌
「1チップ・キャッシュメモリ」に掲載された従来のラ
イトバッファを使用したキャッシュメモリである。
【0003】図において1はキャッシュメモリであり、
2はキャッシュメモリ1内に複数個あるメモリブロック
であり、20はデータメモリ、21はタグメモリであ
り、22のアドレスタグ、23の有効ビットなどの記憶
装置である。3はアドレスタグ22に記憶されているア
ドレスと同一アドレスの記憶装置9上のデータが変更さ
れたかどうかを監視するバス監視装置であり、4は中央
処理装置5がアクセスを要求するアドレスと、アドレス
タグ22に記憶されているアドレスとを比較して、アク
セス要求のあったデータがキャッシュメモリ1上に記憶
されているかどうかを判定する比較装置であり、6は置
換制御装置であり、71は、書き込みデータを保持する
データラッチであり、72は、データを書き込むアドレ
スを保持する、アドレスラッチであり、8は信号線バス
である。
【0004】R/W信号は、記憶装置9に対して、信号
線バス8上のアドレス信号によって特定される記憶領域
に、信号線バス8上のデータを書き込むか、あるいは、
その記憶領域に記憶されているデータを信号線バス8に
出力するかを指示する信号である。
【0005】次に動作について説明する。中央処理装置
5からの読みだし要求があると、読みだし要求されたア
ドレスと、タグメモリ21内のアドレスタグ22に記憶
されているアドレスとが比較回路4により比較され、要
求されたアドレスのデータがキャッシュメモリ1上のメ
モリブロック2のいずれかに存在すれば(キャッシュ・
ヒット)、記憶装置9にアクセスすることなく中央処理
装置5にデータが返される。読みだし要求されたアドレ
スのデータがキャッシュメモリ1上のメモリブロック2
内に存在しなければ(キャッシュ・ミス)、記憶装置9
から当該アドレスのデータを含む記憶装置9上の記憶領
域の内容をキャッシュメモリ1上のデータメモリ20に
読み込み次回のアクセス要求に備える。同時に中央処理
装置5にデータを返す。
【0006】中央処理装置5からの書き込み要求がある
と、書き込み要求されたデータは、データラッチ71
に、書き込みアドレスはアドレスラッチ72にラッチさ
れる。データラッチ71、及びアドレスラッチ72を併
せてライトバッファと呼ぶ。ライトバッファにデータが
書き込まれると、信号線バス8を介して記憶装置9に対
する書き込みアクセスを開始する。
【0007】書き込みアドレスがキャッシュヒットすれ
ば、該当するデータメモリ20の内容を書き換える。
【0008】バス監視装置3は、例えば、マルチ・プロ
セッサ・システムにおいて、キャッシュメモリ1上に記
憶されているデータのアドレスと同一の記憶装置のアド
レスに別の中央処理装置等によって書き込みがあったか
どうかを監視しており、データが更新された場合には、
キャッシュメモリ1内の該当するメモリブロック2のタ
グメモリ21内に設けられた有効ビット23をクリヤ
し、該メモリブロックに保持されているデータを無効化
し、キャッシュメモリ1に記憶されているデータと、記
憶装置9の対応するアドレスに記憶されているデータと
の一致性を保っている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】従来のライトバッファ
を使用した装置では、複数のバスマスクを持つ場合に次
のような問題点がある。
【0010】中央処理装置5が書き込み動作を行った場
合に、中央処理装置5が出力したデータ、及びアドレス
は、ライトバッファ7に書き込まれる。このとき、他の
バスマスタからバス権獲得の要求があり、中央処理装置
がバス権を解放してしまった場合、ライトバッファ内の
データは、記憶装置9に書き込めずに再びバス権が戻っ
てくるまでデータを保持している。さらに、他のバスマ
スタの書き込みバッファが保持しているデータと同一の
アドレスのデータを書き換えてしまった場合には、キャ
ッシュメモリ1に記憶されているデータと、記憶装置9
の対応するアドレスに記憶されているデータに不一致が
生じる。
【0011】ここで、他のバスマスタとは、DMA装置
(Direct Memory Access 装置)、I/0プロセッサ、
あるいは、他の中央処理装置(いずれも図示せず)など
の信号線バス8に接続され、記憶装置9に対してアクセ
スすることが可能な装置をいう。
【0012】この発明は上記のような問題点を解消する
ために成されたもので、ライトバッファのアドレスラッ
チと、信号線バス上のアドレス信号とを比較するバス監
視装置を設ける事により、ライトバッファが保持してい
るデータに対してもバス監視を行い、キャッシュメモリ
に記憶されているデータと、記憶装置の対応するアドレ
スに記憶されているデータを常に一致させておくことが
可能なデータ処理装置を得ることを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】この発明に係るデータ処
理装置においては、アドレス信号、データ信号を含む複
数の信号線からなる第1の信号線バスと、前記第1の信
号線バスに接続され、アドレス信号を含む複数の信号に
より、アクセス可能な第1の記憶装置と、前記第1の信
号線バスに接続され、第1の信号線バスを介して、前記
第1の記憶装置に対してアクセス可能な複数のバスマス
タとを持つデータ処理装置において、書き込みデータを
保持する少なくとも一つのデータラッチと、前記データ
ラッチに対応し、前記書き込みデータを書き込むアドレ
スを保持するアドレスラッチと、前記アドレスラッチに
保持しているアドレス信号と、前記第1の記憶装置に対
して出力されるアドレス信号とを比較する比較装置と、
前記データラッチがデータを保持している期間中、前記
アドレスラッチに保持しているアドレスと前記第1の記
憶装置に対して出力されるアドレス信号とが一致した場
合に、前記複数のバスマスタのうち、少なくとも1つの
バスマスタに対して前記アドレスラッチに保持している
アドレス信号と前記第1の記憶装置に対して出力される
アドレス信号とが一致したことを報知する手段とを備え
たものである。
【0014】また、前記データラッチがデータを保持し
ている期間中、前記複数のバスマスタのうちいずれか
が、前記第1の記憶装置に対して読みだしアクセスを行
う際に、前記アドレスラッチに保持しているアドレス
と、前記第1の記憶装置に対して出力されるアドレス信
号とが、一致した場合に、前記第1の記憶装置に代わっ
て、前記データラッチが保持しているデータを信号線バ
ス上に出力すると同時に、第1の記憶装置の記憶内容を
書き換えるようにしたものである。
【0015】
【作用】ライトバッファのアドレスラッチと、信号線バ
ス上のアドレス信号とを比較するバス監視装置により、
記憶装置上のデータとライトバッファ内のデータの不一
致による誤動作を防ぐ。
【0016】さらに、他のバスマスタからのアクセスが
リードアクセスである場合には、記憶装置に代わってラ
イトバッファが保持しているデータを出力する事によ
り、データの不一致を起こすこと無く、システムが動作
を続けることを可能にする。同時に、記憶装置の対応す
るアドレスに記憶されているデータを更新する事によ
り、データ処理装置の性能を向上する。
【0017】
【実施例】
実施例1.図1に本発明の実施例を示す。図中73は、
ライトバッファ内のアドレスラッチが保持しているアド
レスと、信号線バス8上のアドレス信号を比較するバス
監視装置であり、10は、記憶装置9内にもうけられた
双方向バッファであり、11は記憶装置9に対して読み
だし、あるいは書き込みを指示する、R/W制御装置で
ある。
【0018】バス監視装置73は、他のバスマスタが記
憶装置9に対して、ライトアクセスを行っている期間
中、ライトバッファ7内のアドレスラッチ72が保持し
ているアドレスと、信号線バス8上のアドレス信号とを
比較し、両者が一致した場合、中央処理装置5に対して
割り込み信号を発生する。
【0019】他のバスマスタが記憶装置9に対して、リ
ードアクセスを行っている期間中に、ライトバッファ7
内のアドレスラッチ72が保持しているアドレスと、信
号線バス8上のアドレス信号とが一致した場合には、バ
ス監視装置73より、双方向バッファ10、R/W制御
装置11に対して、出力禁止信号がおくられる。同時
に、ライトバッファ7内のデータラッチ71が保持して
いるデータを、信号線バス8上に出力する。リードアク
セスを行った他のバスマスタは、ライトバッファ7から
データバス8に出力されたデータ信号を受け取り、処理
を続行する。
【0020】出力禁止信号を受けた双方向バッファ10
は、信号線バス8上のデータ信号を記憶装置9へ導く。
R/W制御装置11は、出力禁止信号により、記憶装置
9に対してライトアクセスを指示する。信号線バス8上
に出力された、ライトバッファ7内のデータは、このよ
うにして、記憶装置9に書き込まれる。
【0021】他のバスマスタが記憶装置9に対して、リ
ードアクセスを行っているのか、ライトアクセスを行っ
ているかは、信号線バス8上のR/W信号により知るこ
とができる。
【0022】実施例2.図2に本発明の他の実施例を示
す。図に示すように、実施例1に示したR/W制御装置
11を取り除き、出力禁止信号によって、記憶装置9の
出力動作を禁止させても良い。この場合、他のバスマス
タのリードアクセスと同時に、記憶装置9の記憶内容を
更新することはできないが、他のバスマスタに対して
は、最新のデータが渡され、データの不一致を生じるこ
とはない。ライトバッファ7内のデータラッチ71に保
持されているデータは、再び、中央処理装置9にバス権
が戻ったときに記憶装置9に書き込まれる。
【0023】
【発明の効果】本発明によればマルチプロセッサシステ
ムなどの、複数のバスマスタを有するデータ処理装置に
おいても、キャッシュメモリと、主記憶装置上のデータ
の不一致によるシステムの誤動作を防止し、さらに他の
バスマスタからのアクセスがリードアクセスである場合
には、データの不一致を起こすこと無く、システムが動
作を続けることを可能にする。また、他のバスマスタか
らのアクセスがリードアクセスを行ったとき、同時に主
記憶の内容を更新することが可能であり、システムバス
などの信号線バスの利用効率を高め、システムの性能を
向上することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明におけるライトバッファを使用したデー
タ処理システムの具体的な構成図である。
【図2】本発明の実施例2を示すデータ処理システムの
構成図である。
【図3】従来の方式によるライト・バッファを使用した
データ処理システムの具体的な構成図である。
【符号の説明】
1 キャッシュメモリ 2 メモリブロック 3 バス監視装置 4 比較回路 5 中央処理装置 6 置換制御装置 7 ライトバッファ 8 信号線バス 9 記憶装置 10 双方向バッファ 11 R/W制御装置 20 データメモリ 21 タグメモリ 22 アドレスタグ 23 有効ビット 71 データラッチ 72 アドレスラッチ MPX マルチプレクサ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アドレス信号、データ信号を含む複数の
    信号線からなる少なくとも1つの第1の信号線バスと、
    前記第1の信号線バスに接続され、アドレス信号を含む
    複数の信号により、アクセス可能な第1の記憶装置と、
    前記第1の信号線バスに接続され、第1の信号線バスを
    介して、前記第1の記憶装置に対してアクセス可能な複
    数のバスマスタとを持つデータ処理装置において、書き
    込みデータを保持する少なくとも一つのデータラッチ
    と、前記データラッチに対応し、前記書き込みデータを
    書き込むアドレスを保持するアドレスラッチと、前記ア
    ドレスラッチに保持しているアドレス信号と、前記第1
    の記憶装置に対して出力されるアドレス信号とを比較す
    る比較装置と、 前記データラッチがデータを保持している期間中、前記
    アドレスラッチに保持しているアドレスと前記第1の記
    憶装置に対して出力されるアドレス信号とが一致した場
    合に、前記複数のバスマスタのうち、少なくとも1つの
    バスマスタに対して前記アドレスラッチに保持している
    アドレス信号と前記第1の記憶装置に対して出力される
    アドレス信号とが一致したことを報知する手段とを備え
    たことを特徴とするデータ処理装置。
  2. 【請求項2】 前記データラッチがデータを保持してい
    る期間中、前記複数のバスマスタのうちいずれかが、前
    記第1の記憶装置に対して読みだしアクセスを行う際
    に、前記アドレスラッチに保持しているアドレスと、前
    記第1の記憶装置に対して出力されるアドレス信号と
    が、一致した場合に、前記第1の記憶装置に代わって、
    前記データラッチが保持しているデータを信号線バス上
    に出力すると同時に、第1の記憶装置の記憶内容を書き
    換えることを特徴とする請求項第1項記載のデータ処理
    装置。
JP5093131A 1993-04-20 1993-04-20 データ処理装置 Pending JPH06309229A (ja)

Priority Applications (1)

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JP5093131A JPH06309229A (ja) 1993-04-20 1993-04-20 データ処理装置

Applications Claiming Priority (1)

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JP5093131A JPH06309229A (ja) 1993-04-20 1993-04-20 データ処理装置

Publications (1)

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ID=14073975

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JP5093131A Pending JPH06309229A (ja) 1993-04-20 1993-04-20 データ処理装置

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JP (1) JPH06309229A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005044342A (ja) * 2003-07-22 2005-02-17 Samsung Electronics Co Ltd マルチプロセッサシステム及びマルチプロセッサシステムのキャッシュ一貫性維持方法
US7774595B2 (en) * 2004-02-05 2010-08-10 King Information & Network Computer security apparatus and method using security input device driver

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JP2005044342A (ja) * 2003-07-22 2005-02-17 Samsung Electronics Co Ltd マルチプロセッサシステム及びマルチプロセッサシステムのキャッシュ一貫性維持方法
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