JPH07234819A - キャッシュメモリ - Google Patents

キャッシュメモリ

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JPH07234819A
JPH07234819A JP6322844A JP32284494A JPH07234819A JP H07234819 A JPH07234819 A JP H07234819A JP 6322844 A JP6322844 A JP 6322844A JP 32284494 A JP32284494 A JP 32284494A JP H07234819 A JPH07234819 A JP H07234819A
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Kozo Kimura
浩三 木村
Tokuzo Kiyohara
督三 清原
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 データの破壊を伴うことなく外部アクセス中
のデータに対し、後続のライト動作を完了できるキャッ
シュメモリを提供する。 【構成】 外部アクセス中のデータには、タグ部にエン
トリを確保すると共に、状態をアクセス中と設定し、ラ
イト動作時に、対応するデータの状態がアクセス中の場
合、データ部への書き込みを行なうと共に、対応するデ
ータの状態を、アクセス中の状態から、有効状態に変更
し、外部アクセス終了時には、更新されるべき部分の状
態を検査し、アクセス中の状態の部分に対してだけ、デ
ータの書き込みを行なうと共に、アクセス中の状態か
ら、有効状態に変更することによって、データの破壊を
伴わず、外部アクセス中に、後続のライト動作を完了で
きる。データの管理単位より小さいデータサイズでのラ
イト動作への対応、および、外部アクセスしたデータの
無効化要求への対応を含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】キャッシュミスヒットに伴う外部
アクセス中に、後続のキャッシュアクセスを受け付け、
高性能化を図ったキャッシュメモリに関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来のキャッシュメモリの例としては、
キャッシュ・バイパス・バッファがある。この方式につ
いては、富田眞治、村上和彰 共著、「計算機システム
工学」、昭晃堂、97〜98頁に詳細が述べられてい
る。この従来のキャッシュの動作例を示すタイミングチ
ャートを図3に示す。
【0003】ミスヒット時(第1クロック(T1)で発
生)には、データのリードのための最初の外部アクセス
の完了(T5)まで、後続のキャッシュアクセス(ne
xt)は遅延されていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、より高
い性能を目指すには、ミスヒットに伴う外部アクセス中
に、後続のキャッシュアクセスを受け付ける必要があ
る。この場合、外部アクセス中のキャッシュエントリに
対するアクセスの扱いが重要となる。後続のキャッシュ
アクセスがリード動作時は、必要なデータがアクセス中
であり、遅延させる必要があるが、ライト動作時は、基
本的に、キャッシュ内にデータを書き込むことによっ
て、完了させることができる。
【0005】しかし、時間的には、先行する命令によっ
て起動された外部アクセスに伴って読み込まれたデータ
のキャッシュメモリへの書き込みより、後続の命令によ
るキャッシュメモリへのライト動作が先行して行なわ
れ、古いデータによる新しいデータの破壊が生じるとい
う課題を有していた。
【0006】本発明は上記課題に鑑み、データの破壊を
伴うことなく、外部アクセス中のデータに対し、後続の
ライト動作を完了できる、高性能化を図ったキャッシュ
メモリの提供を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、第1の発明のキャッシュメモリは、デー
タを保持するデータ部と、保持されたデータのアドレス
の一部と、状態を保持するタグ部と、入力されたアドレ
スに対応したデータが保持されているかを判定するヒッ
ト判定装置と、外部アクセス中であることを検出するア
クセス中検出装置と、タグ部の内容を変更するためのタ
グ書き込み装置と、データ部の出力から目的のデータを
選択するデータ読み出し制御装置と、データ部へデータ
を書き込むためのデータ書き込み制御装置を備え、外部
アクセス中のデータには、タグ部にエントリを確保する
と共に、状態をアクセス中と設定し、ライト動作時に、
対応するデータの状態がアクセス中の場合、データ部へ
の書き込みを行なうと共に、対応するデータの状態を、
アクセス中の状態から、有効状態に変更し、外部アクセ
ス終了時には、更新されるべき部分の状態を検査し、ア
クセス中の状態の部分に対してだけ、データの書き込み
を行なうと共に、状態を、アクセス中の状態から、有効
状態に変更することを特徴としている。
【0008】第2の発明のキャッシュメモリは、データ
の管理単位より小さいデータサイズに対するライト動作
時に、アクセス中検出装置が、対応部分が外部アクセス
中であることを検出した場合は、データ書き込み制御装
置はデータ部へデータを書き込まず、タグ書き込み装置
は対応するデータを含む最小データ管理単位のデータ部
分の状態を無効状態とすることを特徴としている。
【0009】第3の発明のキャッシュメモリは、データ
の管理単位より小さいデータサイズに対するライト動作
時に、アクセス中検出装置が、対応部分が外部アクセス
中であることを検出した場合は、外部アクセスが終了す
るまで、ライト動作を遅延させることを特徴としてい
る。
【0010】第4の発明のキャッシュメモリは、外部ア
クセスの終了時、アクセスしたデータの無効化要求が発
生していた、または、した場合は、データ書き込み制御
装置はデータ部を更新を行なわず、アクセス中検出装置
で、更新されるべきエントリ内の各データの状態を検査
し、外部アクセス中を示す状態の部分のみを、タグ書き
込み制御装置が無効状態とすることを特徴としている。
【0011】
【作用】第1の発明のキャッシュメモリにおいては、外
部アクセス中のデータには、タグ部にエントリを確保す
ると共に、状態をアクセス中と設定し、ライト動作時
に、対応するデータの状態がアクセス中の場合、データ
部への書き込みを行なうと共に、対応するデータの状態
を、アクセス中の状態から、有効状態に変更し、外部ア
クセス終了時には、更新されるべき部分の状態を検査
し、アクセス中の状態の部分に対してだけ、データの書
き込みを行なうと共に、状態を、アクセス中の状態か
ら、有効状態に変更することによって、データの破壊を
伴わず、外部アクセス中に、後続のライト動作を完了で
きる。
【0012】第2の発明のキャッシュメモリにおいて
は、外部アクセス中のアドレスに対する、データの管理
単位より小さいデータサイズでのライト動作時に、キャ
ッシュへの書き込みを行なわず、同時に、対応する部分
の状態を無効状態とすることにより、外部アクセス終了
時に、対応した部分への古いデータの書き込みを抑止す
ることによって、データの一貫性を維持できる。
【0013】第3の発明のキャッシュメモリにおいて
は、外部アクセス中のアドレスに対する、データの管理
単位より小さいデータサイズでのライト動作時に、外部
アクセス終了まで、データの書き込みを遅延させること
により、データの一貫性を維持できる。
【0014】第4の発明のキャッシュメモリにおいて
は、外部アクセスの終了時、アクセスしたデータの無効
化要求が発生していた、または、した場合は、データの
更新を行なわず、対応するデータの状態を検査し、外部
アクセス中を示す状態の部分のみを、無効状態とするこ
とによって、バスエラーなどの要因による、無効なデー
タのキャッシュへの格納、また、I/Oなどのキャッシ
ュへ格納できないデータへの対応を実現できる。
【0015】
【実施例】図1は本発明の第1の実施例におけるキャッ
シュの構成図を示すものである。図1において、1はデ
ータ部、2はタグ部、3は入力アドレス、4はヒット判
定装置、7はデータ読み出し装置、9は入力データ、1
0はデータ書き込み制御装置、13はタグ書き込み制御
装置、14はアクセス中検出装置を示す。
【0016】以上のように構成された本実施例のキャッ
シュメモリの請求項1〜4の発明について、以下その動
作を説明する。
【0017】リード動作時、入力されたアドレス3によ
り検索されたタグ部1の出力は、ヒット判定装置4に入
力され、対応したデータが保持されているか否か、判定
される。
【0018】有効なデータが保持されている場合(ヒッ
ト時)は、ヒット判定装置4は、第1の制御信号5を出
力すると共に、制御線6を介して、データ読み出し装置
7に、選択情報を送付し、データ読み出し装置7は、デ
ータ部2からの出力から目的としたデータを選択して、
第1のデータ8として出力する。
【0019】リード動作時、有効なデータが保持されて
いない場合(ミスヒット時)は、ヒット判定装置4は、
外部アクセスを要求するため、第2の制御信号を出力す
ると共に、タグ書き込み装置13に通知し、タグ部1
に、対応するエントリを確保する。この時、外部アクセ
スに伴って読み込まれるデータに対応した部分の状態
は、アクセス中(01)に設定する。この後は、後続の
キャッシュアクセスを受け付ける。
【0020】以下に、タグ部1で用いられる状態の一覧
表の一例を示す。
【0021】
【表1】
【0022】ライト動作時、有効なデータが保持されて
いる場合(ヒット時)は、ヒット判定装置4は、制御線
6を介して、データ書き込み装置10に、選択情報を送
付し、データ書き込み装置10は、データ部2の目的と
したデータ部分を選択して、第3のデータ9を書き込
む。
【0023】ライト動作時、アクセス中検出装置14
で、目的とするデータ部分が、アクセス中であることを
検出した場合、タグ書き込み装置13は、目的としたデ
ータ部分の状態を、アクセス中(01)から、有効(1
1)に変更すると共に、データ書き込み装置10は、デ
ータ部2の目的としたデータ部分を選択して、第3のデ
ータ9を書き込む。
【0024】ミスヒットに伴う外部アクセス終了後、読
み込まれた第2のデータ12をデータ部2に書き込む
時、アクセス中検出装置14は、対応したデータ部の状
態を検査し、状態がアクセス中(01)の場合だけ、タ
グ書き込み制御装置13は、状態をアクセス中(01)
から有効状態へ変更し、同時に、データ書き込み制御装
置10は、データ部2の対応した部分に、第2のデータ
12の対応した部分を書き込む。
【0025】図2は、第1の実施例の動作例を示すタイ
ミングチャートである。第1クロック(T1)での、リ
ード動作(n)時、ミスヒットが発生し、第2の制御信
号11が出力される。この時のリード動作を、128番
地へのアクセスとする。第2クロック(T2)では、第
2の制御信号によって外部アクセスが起動されると共
に、タグ書き込み装置13に通知し、タグ部1に対応す
るエントリを確保する。この時、外部アクセスに伴って
読み込まれるデータに対応した部分の状態は、アクセス
中に設定する。
【0026】ミスヒットに伴う外部アクセスでは、4ワ
ード分を一度に読み込むとすると、今回の外部アクセス
では、128番地から143番地までのデータを読み込
む。この後は、後続のキャッシュアクセスを受け付け
る。第3クロック(T3)では、後続のキャッシュアク
セスであるリード動作(n+1)が実行される。この場
合は、ヒット時を示している。
【0027】第4クロック(T4)では、後続のキャッ
シュアクセスであるライト動作(n+2)が実行され
る。この場合は、第1クロックでの秘すヒットに伴う外
部アクセス中のアドレスに対するデータ書き込みを想定
している。このため、アクセス中検出装置14から、一
致信号15が送出されている。これによって、タグ書き
込み装置13は、目的としたデータ部分の状態を、アク
セス中から、有効に変更すると共に、データ書き込み装
置10は、データ部2の目的としたデータ部分を選択し
て、データを書き込み、ライト動作を完了する。
【0028】このため、後続のキャッシュアクセスを受
け付けることができる。このライト動作は、132番地
へのワードデータの書き込みとする。第5クロック(T
5)では、後続のキャッシュアクセスであるリード動作
(n+3)が実行される。この場合も、ヒット時を示し
ている。以降、同様にキャッシュアクセスが継続され
る。
【0029】第8クロック(T8)で外部アクセスが終
了すると、読み出された4ワードのデータは、第9クロ
ック(T9)で、データ部2に、書き込まれる。この
時、132番地のワードデータは、既に、T4クロック
で有効なデータが書き込まれていて、状態は有効状態に
変更されているので、128番地、136番地、140
番地にだけ、外部アクセスにより読み込まれたデータが
書き込まれると共に、対応する部分の状態が、有効状態
に変更される。
【0030】第4クロック(T4)におけるライト動作
が、132番地へのバイトデータの書き込みで、タグ部
での状態の管理単位がワードの場合は、キャッシュへの
書き込みを行なわず、同時に、対応する部分の状態(1
32番地のワードデータ)を無効状態とする。この時、
このライト動作は、外部(メモリ、買いレベルのキャッ
シュメモリなど)に対しては要求されることはいうまで
もない。しかし、このライト動作は、実行中のリード動
作によって読み込まれるデータには反映されていない。
【0031】このため、第9クロック(T9)でのデー
タ書き込み時には、132番地の状態がアクセス中でな
く、無効状態であり、対応した部分への古いデータの書
き込みを抑止され、データの一貫性を維持できる。ま
た、同様の場合に、外部アクセス終了まで、データの書
き込みを遅延させることによっても、データの一貫性を
維持できる。
【0032】外部アクセスの終了時、アクセスしたデー
タの無効化要求が発生していた、または、した場合は、
第9クロック(T9)でのデータの更新を行なわず、対
応するデータの状態を検査し、外部アクセス中を示す状
態の部分のみを、無効状態とする。これによって、バス
エラーなどの要因による、無効なデータのキャッシュへ
の格納、また、I/Oなどのキャッシュへ格納できない
データへの対応を実現でき、高性能化を実現できる。
【0033】なお、目的のデータが、ライトスルー方式
で制御されている場合は、対応する全てのデータの状態
を、無効状態とすることができる。
【0034】続いて、本実施例のキャッシュメモリの請
求項5の発明について以下その動作を説明する。ライト
動作に伴いミスヒットが発生し、このデータをキャッシ
ュに新規に割り付ける時(ライトデータのエントリーを
キャッシュ内に新たに設けること)、そのワードデータ
以外のラインを埋める(フィル)方法とそうでない方法
がある。
【0035】例えば、4ワードからなるラインにワード
単位でライトする場合、ライトミスに伴い新たなライン
に割り付けるが、書き込むワード以外にラインには3ワ
ード分の領域が存在する。そこは有効なものを書き込ん
でいないので、無効状態のままである。その時に、ロー
ド動作を起動し、それ以外の3ワード分を埋める方法
と、ワード毎に有効無効を示す状態を持たせ、有効なワ
ードだけ有効状態に変更し、無効のところはそのままに
しておく方法がある。
【0036】本実施例ではラインを埋める方法を選択す
ることにする。ストア動作時、入力されたアドレス3に
より検索されたタグ部1の出力は、ヒット判定装置4に
入力され、対応したデータが保持されているか否か、判
定される。ライト動作時、有効なデータが保持されてい
る場合(ヒット時)は、ヒット判定装置4は、制御線6
を介して、データ書き込み装置10に、選択情報を送付
し、データ書き込み装置10は、データ部2の目的とし
たデータ部分を選択して、第3のデータ9を書き込む。
【0037】ライト動作時、有効なデータが保持されて
いない場合(ミスヒット時)は、ヒット判定装置4は、
タグ書き込み装置13に通知し、タグ部1に、対応する
エントリを確保する。その後、データ書き込み装置10
は、データ部2の目的としたデータ部分を選択して、第
3のデータ9を書き込む。
【0038】同時に、ライン内のその他のワード部分に
書き込むデータを用意する必要があり、外部アクセスを
要求するため、第2の制御信号を出力する。この時、外
部アクセスに伴って読み込まれるデータに対応する部分
の状態は、アクセス中(01)に設定する。この後は、
後続のキャッシュアクセスを受け付ける。この後にライ
トが発生する場合の手続きは、上記請求項1〜4に対す
る実施例と同じであるので、省略する。
【0039】これによって、ライトキャッシュミス時に
そのワードデータ以外のラインを埋める(フィル)方法
の場合でも、キャッシュアクセスのノンブロッキング化
を実現でき、高性能化を図れる。
【0040】続いて、本実施例のキャッシュメモリの請
求項6、7の発明について以下その動作を説明する。前
提としては、バスモニタリング機構を備えており、アド
レス3を介して外部バスのアドレスをモニタリングする
ことができる。モニタリング機構は、内部キャッシュに
含まれているデータと同じアドレスが外部バスに存在す
るかどうかを監視する機構で、外部主記憶が本プロセッ
サ以外によって書き換えられる場合には、内部キャッシ
ュの同じエントリを無効化することにより、外部メモリ
と内部キャッシュの整合性(コヒーレント)を保証する
ことができる。
【0041】上記構成において、リード動作時にキャッ
シュミスを発生し、後続するライト動作時に、アクセス
中検出装置14で、目的とするデータ部分が、アクセス
中であることが検出され(ここまでは上記請求項1〜4
に対する実施例と同じ)、その後、そのアドレスに対
し、スヌープ機構によって外部メモリで変更されたアド
レスと同じであることが判明した場合には、状態を有効
状態(11)からアクセス中状態(01)に変更する。
【0042】これ以降は、上記請求項1〜4に対する実
施例と同じように、リード結果の反映を行なう。また、
上記構成において、リード動作時にキャッシュミスを発
生し、その後、そのアドレスに対し、スヌープ機構によ
って外部メモリで変更されたアドレスと同じであること
が判明した場合には、状態を変更せずに、アクセス中状
態(01)のままにしておく。これ以降は、上記請求項
1〜4に対する実施例と同じである。
【0043】これによって、スヌープ機構を持つ場合に
も、キャッシュのノンブロッキング化を実現でき高性能
化を図れる。なお、タブ部とデータ部は、同一クロック
で動作するとしているが、パイプライン化してもよい。
また、タグ部やデータ部を、シングルポートとしている
が、全体、もしくは、一部だけ(例えば、タグ部の状態
を示す部分だけ)をマルチポート化することによって、
性能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、本発明のキャッシ
ュメモリは、 (1)外部アクセス中のアドレスを検出するための比較
装置の追加による回路規模の増大を招くことなく、デー
タの破壊を伴わず、外部アクセス中に、後続のライト動
作を完了でき、高性能化を実現できる。同時に、複数の
外部アクセスが並行して処理されている場合や、それら
のアクセスの終了の順序が要求された順序と違うような
場合にも、回路規模の増大を伴わずに対応できる。 (2)外部アクセス中のアドレスに対する、データの管
理単位より小さいデータサイズでのライト動作時に、キ
ャッシュへの書き込みを行なわず、データの一貫性を維
持できる。 (3)外部アクセス中のアドレスに対する、データの管
理単位より小さいデータサイズでのライト動作時に、デ
ータの書き込みを遅延させることにより、データの一貫
性を維持できる。 (4)外部アクセスの終了時、アクセスしたデータの無
効化要求が発生していた、または、発生した場合は、デ
ータの更新を行なわず、バスエラーなどの要因による、
無効なデータのキャッシュへの格納、また、I/Oなど
のキャッシュへ格納できないデータへの対応を実現でき
る。 (5)ライトキャッシュミス時にそのワードデータ以外
のラインを埋める(フィル)方法を採用の場合でも、回
路規模の増大を招くことなくかつデータの破壊を伴わず
に、外部アクセス中に、後続のライト動作を完了でき、
高性能化を実現できる。 (6)スヌープ機構を実現し外部メモリとの整合性を保
つ場合にも、後続のライト動作を完了でき、高性能化を
図れる。などの多くのことが実現でき、その実用的効果
は大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例におけるキャッシュメモリの
構成図
【図2】図1に示された一実施例の動作例を示すタイミ
ングチャート
【図3】従来のキャッシュメモリの動作例を示すタイミ
ングチャート
【符号の説明】
1 データ部 2 タグ部 4 ヒット判定装置 7 データ読み出し装置 10 データ書き込み制御装置 13 タグ書き込み制御装置 14 アクセス中検出装置

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一つ、または、複数のデータを保持するこ
    とができるエントリを複数備えたデータ部と、前記デー
    タ部の各エントリに対応し、保持されたデータのアドレ
    スの一部と、状態を保持するエントリを備えたタグ部
    と、前記タグ部に接続され、入力されたアドレスに対応
    したデータが保持されたエントリがあるか否かを判定す
    るヒット判定装置と、前記タグ部と前記ヒット判定装置
    に接続され、対応エントリのデータが外部アクセス中で
    あることを検出するアクセス中検出装置と、前記ヒット
    判定装置と前記アクセス中検出装置に接続され、前記タ
    グ部のエントリの内容を変更するためのタグ書き込み装
    置と、前記データ部と前記ヒット判定装置に接続され、
    入力されたアドレスに対応したエントリから目的のデー
    タを選択するデータ読み出し制御装置と、前記ヒット判
    定装置と前記タグ書き込み装置と前記データ部に接続さ
    れ、ライト動作時に入力されるデータや、ミスヒットに
    対応した外部アクセスで読み込まれたデータを前記デー
    タ部へ書き込むためのデータ書き込み制御装置を備え、
    入力されたアドレスに対応したデータを保持するエント
    リが前記タグ部にないこと(ミスヒット)が前記ヒット
    判定装置で検出された場合、外部アクセスを要求する制
    御信号を出力すると共に、前記タグ書き込み装置で、前
    記タグ部に対応したエントリを確保し、外部アクセス中
    であることを示す状態に設定すると共に、後続のアクセ
    スを受け付け、ライト要求時に、前記アクセス中検出装
    置が、対応部分が外部アクセス中であることを検出した
    場合は、前記データ書き込み制御装置によって、前記デ
    ータ部へのデータの書き込みを行なうと共に、前記タグ
    書き込み装置によって、対応するデータの状態を、外部
    アクセス中を示す状態から、有効なデータを示す状態に
    変更し、外部アクセスの終了時には、前記アクセス中検
    出装置で、更新されるべきエントリ内の各データの状態
    を検査し、外部アクセス中を示す状態の部分のみを、前
    記データ書き込み制御装置が前記データ部を更新すると
    共に、前記タグ書き込み制御装置が前記タグ部の状態を
    有効な状態を示す状態に変更することを特徴とするキャ
    ッシュメモリ。
  2. 【請求項2】データの管理単位より小さいデータサイズ
    に対するライト動作時に、アクセス中検出装置が、対応
    部分が外部アクセス中であることを検出した場合は、デ
    ータ書き込み制御装置はデータ部へデータを書き込ま
    ず、タグ書き込み装置は対応するデータを含む最小デー
    タ管理単位のデータ部分の状態を無効状態とすることを
    特徴とする請求項1記載のキャッシュメモリ。
  3. 【請求項3】データの管理単位より小さいデータサイズ
    に対するライト動作時に、アクセス中検出装置が、対応
    部分が外部アクセス中であることを検出した場合は、外
    部アクセスが終了するまで、ライト動作を遅延させるこ
    とを特徴とする請求項1記載のキャッシュメモリ。
  4. 【請求項4】外部アクセスの終了時、アクセスしたデー
    タの無効化要求が発生していた、または、した場合は、
    データ書き込み制御装置はデータ部を更新を行なわず、
    アクセス中検出装置で、更新されるべきエントリ内の各
    データの状態を検査し、外部アクセス中を示す状態の部
    分のみを、タグ書き込み制御装置が無効状態とすること
    を特徴とする請求項1記載のキャッシュメモリ。
  5. 【請求項5】一つ、または、複数のデータを保持するこ
    とができるエントリを複数備えたデータ部と、前記デー
    タ部の各エントリに対応し、保持されたデータのアドレ
    スの一部と、状態を保持するエントリを備えたタグ部
    と、前記タグ部に接続され、入力されたアドレスに対応
    したデータが保持されたエントリがあるか否かを判定す
    るヒット判定装置と、前記タグ部と前記ヒット判定装置
    に接続され、対応エントリのデータが外部アクセス中で
    あることを検出するアクセス中検出装置と、前記ヒット
    判定装置と前記アクセス中検出装置に接続され、前記タ
    グ部のエントリの内容を変更するためのタグ書き込み装
    置と、前記データ部と前記ヒット判定装置に接続され、
    入力されたアドレスに対応したエントリから目的のデー
    タを選択するデータ読み出し制御装置と、前記ヒット判
    定装置と前記タグ書き込み装置と前記データ部に接続さ
    れ、ライト動作時に入力されるデータや、ミスヒットに
    対応した外部アクセスで読み込まれたデータを前記デー
    タ部へ書き込むためのデータ書き込み制御装置を備え、
    ライト要求時に、入力されたアドレスに対応したデータ
    を保持するエントリが前記タグ部にないこと(ミスヒッ
    ト)が前記ヒット判定装置で検出された場合、前記タグ
    書き込み装置で前記タグ部に対応したエントリを確保
    し、データ書き込み制御装置はデータ部へデータを書き
    込み、タグ書き込み装置は前記エントリ内のデータに対
    応する状態を、有効なデータを示す状態に変更し、前記
    エントリ内のデータに対応する部分以外の状態を、外部
    アクセス中であることを示す状態に設定すると共に、前
    記エントリ内のデータに対応する部分以外のデータにつ
    いて外部アクセスを要求する制御信号を出力すると共
    に、後続のアクセスを受け付け、後続のライト要求時
    に、前記アクセス中検出装置が、対応部分が外部アクセ
    ス中であることを検出した場合は、前記データ書き込み
    制御装置によって、前記データ部へのデータの書き込み
    を行なうと共に、前記タグ書き込み装置によって、対応
    するデータの状態を、外部アクセス中を示す状態から、
    有効なデータを示す状態に変更し、外部アクセスの終了
    時には、前記アクセス中検出装置で、更新されるべきエ
    ントリ内の各データの状態を検査し、外部アクセス中を
    示す状態の部分のみを、前記データ書き込み制御装置が
    前記データ部を更新すると共に、前記タグ書き込み制御
    装置が前記タグ部の状態を有効な状態を示す状態に変更
    することを特徴とするキャッシュメモリ。
  6. 【請求項6】一つ、または、複数のデータを保持するこ
    とができるエントリを複数備えたデータ部と、前記デー
    タ部の各エントリに対応し、保持されたデータのアドレ
    スの一部と、状態を保持するエントリを備えたタグ部
    と、前記タグ部に接続され、入力されたアドレスに対応
    したデータが保持されたエントリがあるか否かを判定す
    るヒット判定装置と、前記タグ部と前記ヒット判定装置
    に接続され、対応エントリのデータが外部アクセス中で
    あることを検出するアクセス中検出装置と、前記ヒット
    判定装置と前記アクセス中検出装置に接続され、前記タ
    グ部のエントリの内容を変更するためのタグ書き込み装
    置と、前記データ部と前記ヒット判定装置に接続され、
    入力されたアドレスに対応したエントリから目的のデー
    タを選択するデータ読み出し制御装置と、前記ヒット判
    定装置と前記タグ書き込み装置と前記データ部に接続さ
    れ、ライト動作時に入力されるデータや、ミスヒットに
    対応した外部アクセスで読み込まれたデータを前記デー
    タ部へ書き込むためのデータ書き込み制御装置を備え、
    リード要求時に入力されたアドレスに対応したデータを
    保持するエントリが前記タグ部にないこと(ミスヒッ
    ト)が前記ヒット判定装置で検出された場合、外部アク
    セスを要求する制御信号を出力すると共に、前記タグ書
    き込み装置で、前記タグ部に対応したエントリを確保
    し、外部アクセス中であることを示す状態に設定すると
    共に、後続のアクセスを受け付け、後続するライト要求
    時に、前記アクセス中検出装置が、対応部分が外部アク
    セス中であることを検出した場合は、前記データ書き込
    み制御装置によって、前記データ部へのデータの書き込
    みを行なうと共に、前記タグ書き込み装置によって、対
    応するデータの状態を、外部アクセス中を示す状態か
    ら、有効なデータを示す状態に変更し、その後、バスモ
    ニタリングのために入力されたアドレスに対応したデー
    タを保持するエントリが前記タグ部にあることが前記ヒ
    ット判定装置で検出された場合には、外部メモリで変更
    されたアドレスと同じであることが判明するため、前記
    タグ書き込み装置で、状態を有効状態からアクセス中状
    態に変更することを特徴とするキャッシュメモリ。
  7. 【請求項7】一つ、または、複数のデータを保持するこ
    とができるエントリを複数備えたデータ部と、前記デー
    タ部の各エントリに対応し、保持されたデータのアドレ
    スの一部と、状態を保持するエントリを備えたタグ部
    と、前記タグ部に接続され、入力されたアドレスに対応
    したデータが保持されたエントリがあるか否かを判定す
    るヒット判定装置と、前記タグ部と前記ヒット判定装置
    に接続され、対応エントリのデータが外部アクセス中で
    あることを検出するアクセス中検出装置と、前記ヒット
    判定装置と前記アクセス中検出装置に接続され、前記タ
    グ部のエントリの内容を変更するためのタグ書き込み装
    置と、前記データ部と前記ヒット判定装置に接続され、
    入力されたアドレスに対応したエントリから目的のデー
    タを選択するデータ読み出し制御装置と、前記ヒット判
    定装置と前記タグ書き込み装置と前記データ部に接続さ
    れ、ライト動作時に入力されるデータや、ミスヒットに
    対応した外部アクセスで読み込まれたデータを前記デー
    タ部へ書き込むためのデータ書き込み制御装置を備え、
    リード要求時に入力されたアドレスに対応したデータを
    保持するエントリが前記タグ部にないこと(ミスヒッ
    ト)が前記ヒット判定装置で検出された場合、外部アク
    セスを要求する制御信号を出力すると共に、前記タグ書
    き込み装置で、前記タグ部に対応したエントリを確保
    し、外部アクセス中であることを示す状態に設定し、そ
    の後、バスモニタリングのために入力されたアドレスに
    対応したデータを保持するエントリが前記タグ部にある
    ことが前記ヒット判定装置で検出された場合には、外部
    メモリで変更されたアドレスと同じであることが判明す
    るため、状態をアクセス中状態のままに保持しておくこ
    とを特徴とするキャッシュメモリ。
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