JPH0782456B2 - Cache control method - Google Patents

Cache control method

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JPH0782456B2
JPH0782456B2 JP1224524A JP22452489A JPH0782456B2 JP H0782456 B2 JPH0782456 B2 JP H0782456B2 JP 1224524 A JP1224524 A JP 1224524A JP 22452489 A JP22452489 A JP 22452489A JP H0782456 B2 JPH0782456 B2 JP H0782456B2
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JP
Japan
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module
instruction
cache
information
processing unit
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JP1224524A
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JPH0390944A (en
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保 田原
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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  • Memory System Of A Hierarchy Structure (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は例えば主記憶装置のアクセスを高速化するキ
ャッシュ制御方式、特にそのモジュールの処理方法に関
する。
The present invention relates to, for example, a cache control method for accelerating access to a main storage device, and more particularly to a module processing method thereof.

[従来の技術] 第2図は例えば従来のキャッシュ制御方式を示すブロッ
ク図、第3図は主記憶装置に格納するモジュールのメモ
リ配置図であり、図に於いて、(1)は主記憶装置で、
大容量・低速のRAMからなり、モジュール(モジュール
情報、モジュール命令、モジュールデータ)がプログラ
ムされ格納される。
[Prior Art] FIG. 2 is a block diagram showing, for example, a conventional cache control system, and FIG. 3 is a memory layout diagram of modules stored in a main storage device. In FIG. so,
It consists of a large-capacity, low-speed RAM, and modules (module information, module instructions, module data) are programmed and stored.

(2a)は中央処理装置(CPU)で、大容量・低速の主記
憶装置(1)のアクセスを高速化させる為に、キャッシ
ュメモリを命令用とオペランド用とに分割して、命令及
びデータを取り出すキャッシュ制御方式を用いて、中央
処理装置(2a)の命令実行速度を向上させる。
(2a) is a central processing unit (CPU), which divides the cache memory into instructions and operands in order to speed up access to a large-capacity, low-speed main memory (1), and stores instructions and data. A cache control method for fetching is used to improve the instruction execution speed of the central processing unit (2a).

(3a)は命令用キャッシュで、高速・低容量のRAMから
なり、中央処理装置(2a)により、低速・大容量の主記
憶装置(1)に格納されたモジュール命令を取り込ん
で、主記憶装置(1)とのアクセスを高速化させる。
(3a) is an instruction cache, which is composed of high-speed, low-capacity RAM, and the central processing unit (2a) takes in the module instructions stored in the low-speed, large-capacity main memory (1), and stores it in the main memory. Speed up access to (1).

(4a)はオペランド用キャッシュ、高速・低容量のRAM
からなり、中央処理装置(2a)により、低速・大容量の
主記憶装置(1)に格納されたモジュール情報及びモジ
ュールデータを取り込んで、主記憶装置(1)のアクセ
スを高速化させる。
(4a) Operand cache, high-speed, low-capacity RAM
The central processing unit (2a) fetches the module information and the module data stored in the low-speed and large-capacity main memory unit (1) to speed up the access to the main memory unit (1).

(5)は命令制御部で、命令用キャッシュ(3a)からの
モジュール命令を解読し、CPUの各部を制御する。
(6)は演算処理部で、オペランド用キャッシュ(4a)
からのモジュールデータを演算処理する。
An instruction control unit (5) decodes the module instruction from the instruction cache (3a) and controls each unit of the CPU.
(6) is an arithmetic processing unit, which is an operand cache (4a)
The module data from is processed.

(7)はメモリバスで、主記憶装置(1)から命令用キ
ャッシュ(3a)へモジュール命令を転送する。又、主記
憶装置(1)からオペランド用キャッシュ(4a)へモジ
ュールデータを転送する。(8)は命令バスで、命令用
キャッシュ(3a)から命令制御部(5)へモジュール命
令を転送する。(9)はオペランドバスで、オペランド
用キャッシュ4aから演算処理部(6)へモジュールデー
タを転送する。(20)はモジュール情報で、モジュール
命令及びモジュールデータで使用する引数のサイズ等を
示す情報を主記憶装置(1)内に格納される。
A memory bus (7) transfers module instructions from the main memory (1) to the instruction cache (3a). Further, the module data is transferred from the main memory (1) to the operand cache (4a). An instruction bus (8) transfers module instructions from the instruction cache (3a) to the instruction control unit (5). An operand bus (9) transfers module data from the operand cache 4a to the arithmetic processing unit (6). Reference numeral (20) is module information, and information indicating the size of arguments used in module instructions and module data is stored in the main storage device (1).

(21)はモジュール命令で、主記憶装置(1)内で、モ
ジュール情報(20)と連続して配置され格納される。
(22)はモジュールデータで、モジュール情報(20)と
モジュール命令(21)とは別のメモリ領域で格納され
る。
(21) is a module command, which is arranged and stored in the main storage device (1) continuously with the module information (20).
(22) is module data, and the module information (20) and the module instruction (21) are stored in a different memory area.

従来のキャッシュ制御方式は上記のように構成されてい
るので、例えば、或るプログラムを実行中にモジュール
のプログラムを呼び出す場合、主記憶装置(1)に格納
されているモジュール情報(20)を、メモリバス(7)
を介して、オペランド用キャッシュ(4a)及びオペラン
ドバス(9)を通る経路(a)を経由して、演算処理部
(6)へ読み込まれる。その際、オペランド用キャッシ
ュ(4a)に、転送されたモジュール情報(20)が存在す
るブロック(例えば、1ブロックが16バイトからなるモ
ジュール情報)の登録を行う。そして、演算処理部
(6)は、そのモジュール情報(20)により、モジュー
ル呼出し処理をした後、主記憶装置(1)に格納された
モジュール命令(21)を、メモリバス(7)を介して命
令用キャッシュ(3a)及び命令バス(8)を通る経路を
経由して、命令制御部(5)へ読み込まれる。そして、
命令制御部(5)はモジュール命令(21)を解読して命
令を実行させていた。
Since the conventional cache control method is configured as described above, for example, when a program of a module is called while a certain program is being executed, the module information (20) stored in the main storage device (1) is Memory bus (7)
Via the path (a) passing through the operand cache (4a) and the operand bus (9). At that time, a block in which the transferred module information (20) exists (for example, module information in which one block consists of 16 bytes) is registered in the operand cache (4a). Then, the arithmetic processing unit (6) performs a module calling process based on the module information (20), and then executes a module instruction (21) stored in the main storage device (1) via the memory bus (7). It is read into the instruction control unit (5) via a route passing through the instruction cache (3a) and the instruction bus (8). And
The instruction control unit (5) decodes the module instruction (21) and executes the instruction.

[発明が解決しようとする課題] 上記のような従来のキャッシュ制御方式では、モジュー
ルの呼び出しの際、主記憶装置に格納されたモジュール
情報をオペランド用キャッシュへ呼び込み、一度しか使
用されないモジュール情報のブロックの登録をする為、
オペランド用キャッシュの利用効率が低下するという問
題点があった。
[Problems to be Solved by the Invention] In the conventional cache control method as described above, when calling a module, the module information stored in the main storage device is called into the operand cache, and a block of module information that is used only once To register
There is a problem that the utilization efficiency of the operand cache decreases.

又、モジュールの命令実行開始の際、命令用キャッシュ
にモジュールの命令がヒットする確率が低く、命令のア
クセスが長くなるという問題点があった。
In addition, there is a problem that when the instruction execution of the module is started, the probability that the instruction of the module is hit in the instruction cache is low and the instruction access becomes long.

この発明は、かかる問題点を解決する為になされたもの
でオペランド用キャッシュの利用効率を向上させ、又、
命令用キャッシュのヒット率を向上させてモジュールの
呼び出しからモジュールの命令を開始するまでの時間を
短縮することができるキャッシュ制御方式を得ることを
目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and improves the utilization efficiency of the operand cache.
An object of the present invention is to obtain a cache control method capable of improving the hit rate of the instruction cache and shortening the time from the module call to the start of the module instruction.

[課題を解決するための手段] この発明に係るキャッシュ制御方式は、プログラムモジ
ュールが主記憶装置上にそのモジュールに関する情報と
モジュールの処理が記述されている命令列とが連続して
配置されているモジュールの処理を開始する際に、モジ
ュールに関する情報を主記憶装置から命令用キャッシュ
を介して読み出して演算処理すると同時に、命令用キャ
ッシュにモジュールに関する情報が存在するブロックを
登録するものである。
[Means for Solving the Problem] In the cache control method according to the present invention, a program module has a main memory in which information regarding the module and an instruction string in which the processing of the module is described are arranged in succession. When the processing of the module is started, information about the module is read from the main storage device via the instruction cache and arithmetic processing is performed, and at the same time, a block in which the information about the module exists in the instruction cache is registered.

[作 用] この発明に於いては、モジュールのプログラムを呼び出
す場合、主記憶装置に格納されたモジュール情報とモジ
ュール命令の先頭とが、メモリバスを介して命令用キャ
ッシュに格納され、モジュール情報を演算処理部へ転送
させ、モジュール情報に基づいて主記憶装置からモジュ
ール命令を読み出す際、命令用キャッシュよりモジュー
ル命令の先頭を読み出す。
[Operation] In the present invention, when a module program is called, the module information stored in the main memory and the beginning of the module instruction are stored in the instruction cache via the memory bus, and the module information is stored. When the module instruction is transferred to the arithmetic processing unit and the module instruction is read from the main storage device based on the module information, the head of the module instruction is read from the instruction cache.

[実施例] 第1図はこの発明の一実施例に係るキャッシュ制御方式
のブロック図であり、(1),(5)〜(9)は上記従
来装置と全く同一のものである。又、主記憶装置に格納
するモジュールのメモリ配置図は第3図と同一とする。
[Embodiment] FIG. 1 is a block diagram of a cache control system according to an embodiment of the present invention, and (1), (5) to (9) are exactly the same as those of the conventional device. The memory layout of the modules stored in the main memory is the same as in FIG.

図に於いて、(2)は中央処理装置(CPU)で、大容量
・低速の主記憶装置(1)のアクセスを高速化させる為
に、命令用とオペランド用とに分割されたキャッシュメ
モリのヒット率の向上及び利用効率の向上を計り、モジ
ュールの呼び出しからモジュールの命令を開始するまで
の時間を短縮化させて、中央処理装置(2)の命令実行
速度を向上させる。
In the figure, (2) is a central processing unit (CPU), which is a cache memory divided into instructions and operands in order to speed up access to a large-capacity, low-speed main memory (1). By improving the hit rate and the utilization efficiency, the time from the call of the module to the start of the instruction of the module is shortened, and the instruction execution speed of the central processing unit (2) is improved.

(3)は命令用キャッシュで、高速・低容量のRAMから
なり、中央処理装置(2)により、主記憶装置(1)に
格納されたモジュール情報及びモジュール命令を受け取
って、主記憶装置(1)とのアクセスを高速化させる。
Reference numeral (3) is an instruction cache, which is composed of a high-speed and low-capacity RAM, receives the module information and the module instruction stored in the main storage device (1) by the central processing unit (2), and stores them in the main storage device (1). ) To speed up access to.

(4)はオペランド用キャッシュで、高速・低容量のRA
Mからなり、中央処理装置(2)により、主記憶装置
(1)に格納されたモジュールデータ(22)を受け取っ
て、主記憶装置(1)とのアクセスを高速化させる。
(4) is an operand cache, which has high speed and low capacity RA
The central processing unit (2) receives the module data (22) stored in the main storage device (1) and speeds up access to the main storage device (1).

(10)はモジュール情報バスで、命令用キャッシュ
(3)と演算処理部(6)との間にバスラインを設け、
中央処理装置(2)により、命令用キャッシュ(3)か
らのモジュール情報を演算処理部(7)へ転送する。
(10) is a module information bus, which is provided with a bus line between the instruction cache (3) and the arithmetic processing unit (6),
The central processing unit (2) transfers the module information from the instruction cache (3) to the arithmetic processing unit (7).

上記のように構成されたキャッシュ制御方式に於いて
は、或るプログラムを実行中、モジュールのプログラム
を呼び出す場合、中央処理装置(2)が主記憶装置
(1)に格納されたモジュール情報(20)とモジュール
命令(21)の先頭とをメモリバス(7)を介して、命令
用キャッシュ(3)に転送させる。
In the cache control method configured as described above, when a program of a module is called while a certain program is being executed, the central processing unit (2) stores the module information (20) stored in the main storage device (1). ) And the beginning of the module instruction (21) are transferred to the instruction cache (3) via the memory bus (7).

その際、中央処理装置(2)が、命令用キャッシュ
(3)にそのモジュール情報(20)が存在していると判
断すると、モジュール情報バス(10)を介して、モジュ
ール情報(20)を演算処理部(6)へ転送させる。
At that time, when the central processing unit (2) judges that the module information (20) exists in the instruction cache (3), the module information (20) is calculated via the module information bus (10). The data is transferred to the processing unit (6).

一方、中央処理装置(2)は命令用キャッシュ(3)に
モジュール情報(20)が存在していないと判断すると、
主記憶装置(1)に格納されているモジュール情報(2
0)をメモリバス(7)を介して命令用キャッシュ
(3)及びモジュール情報バス(10)を通る経路(A)
を経由してモジュール情報(20)を演算処理部(6)へ
転送させ、命令用キャッシュ(3)にモジュール情報
(20)とモジュール命令(21)の先頭とが存在するブロ
ックの登録を行う。
On the other hand, when the central processing unit (2) judges that the module information (20) does not exist in the instruction cache (3),
Module information stored in the main memory (1) (2
0) through the memory bus (7) to the instruction cache (3) and module information bus (10) (A)
The module information (20) is transferred to the arithmetic processing unit (6) via the, and the block in which the module information (20) and the head of the module instruction (21) exist in the instruction cache (3) is registered.

続いて、中央処理装置(2)は命令用キャッシュ(3)
にモジュール命令(21)の先頭が存在していることを判
断すると、命令バス(8)を介して、モジュール命令
(21)の先頭を命令制御部(5)へ転送させる。
Subsequently, the central processing unit (2) uses the instruction cache (3).
When it is determined that the head of the module instruction (21) exists in the command instruction (21), the head of the module instruction (21) is transferred to the instruction control unit (5) via the instruction bus (8).

そして、命令制御部(5)はそのモジュール命令(21)
の先頭を解読してモジュール命令を実行する。
Then, the command control unit (5) uses the module command (21).
Decode the beginning of and execute the module instruction.

一方、中央処理装置(2)は命令用キャッシュ(3)に
モジュール命令(21)の先頭が存在していないと判断す
ると、主記憶装置(1)に格納されたモジュール命令
(21)の先頭をメモリバス(7)を介して、命令用キャ
ッシュ(3)に転送させ、命令用キャッシュ(3)から
メモリバス(7)を介して、命令制御部(5)へ転送さ
せる。
On the other hand, when the central processing unit (2) determines that the head of the module instruction (21) does not exist in the instruction cache (3), the head of the module instruction (21) stored in the main memory (1) is deleted. Transfer to the instruction cache (3) via the memory bus (7) and transfer from the instruction cache (3) to the instruction control unit (5) via the memory bus (7).

そして、命令制御部(5)が、そのモジュール命令(2
1)の先頭を解読してモジュール命令を実行する。
Then, the command control unit (5) causes the module command (2
1) Decode the beginning of and execute the module instruction.

この様にして、モジュールのプログラムを呼び出す場
合、モジュール情報(20)を演算処理部(6)へ転送さ
せた際、命令用キャッシュ(3)にモジュール情報(2
0)とモジュール命令(21)の先頭とが存在するブロッ
クの登録を行う為、命令用キャッシュ(3)にモジュー
ル命令(21)の先頭が存在する確率が高く、命令用キャ
ッシュ(3)のヒット率を向上させることができる。
又、オペランド用キャッシュ(4)はモジュール情報
(20)とモジュール命令(21)の先頭を登録することな
く、オペランド用キャッシュ(4)の利用効率も向上す
ることができる。
In this way, when calling the program of the module, when the module information (20) is transferred to the arithmetic processing unit (6), the module information (2) is stored in the instruction cache (3).
Since the block in which 0) and the head of the module instruction (21) exist is registered, there is a high probability that the head of the module instruction (21) exists in the instruction cache (3), and the instruction cache (3) is hit. The rate can be improved.
Further, the operand cache (4) can improve the utilization efficiency of the operand cache (4) without registering the module information (20) and the beginning of the module instruction (21).

[発明の効果] 以上のようにこの発明によれば、主記憶装置に格納され
たモジュール情報とモジュール命令の先頭を命令用キャ
ッシュに転送させて登録を行ったことにより、命令用キ
ャッシュのヒット率を向上させ、又、オペランド用キャ
ッシュの利用効率も向上させて、中央処理装置の処理速
度が高速化できるという効果が得られている。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the module information stored in the main memory and the head of the module instruction are transferred to the instruction cache and registered, whereby the instruction cache hit rate is increased. And the utilization efficiency of the operand cache are also improved, and the processing speed of the central processing unit can be increased.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図はこの発明の一実施例に係るキャッシュ制御方式
のブロック図、第2図は従来のキャッシュ制御方式を示
すブロック図、第3図は主記憶装置に格納するモジュー
ルのメモリ配置図である。 図において、(1)は主記憶装置、(2)は中央処理装
置、(3)は命令用キャッシュ、(4)はオペランド用
キャッシュ、(5)は命令制御部、(6)は演算処理
部、(10)はモジュール情報バスである。 なお、図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
FIG. 1 is a block diagram of a cache control system according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing a conventional cache control system, and FIG. 3 is a memory layout diagram of modules stored in a main storage device. . In the figure, (1) is a main storage device, (2) is a central processing unit, (3) is an instruction cache, (4) is an operand cache, (5) is an instruction control unit, and (6) is an arithmetic processing unit. , (10) is a module information bus. The same reference numerals in the drawings indicate the same or corresponding parts.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】中央処理装置内のキャッシュメモリを命令
用キャッシュとオペランド用キャッシュに分割させたキ
ャッシュ制御方式に於いて、 プログラムモジュールが主記憶装置上にそのモジュール
に関する情報とモジュールの処理が記述されている命令
列とが連続して配置されているモジュールの処理を開始
する際に、モジュールに関する情報を該主記憶装置から
命令用キャッシュを介して読み出して演算処理すると同
時に、該命令用キャッシュにモジュールに関する情報が
存在するブロックの登録をすることを特徴とするキャッ
シュ制御方式。
1. In a cache control system in which a cache memory in a central processing unit is divided into an instruction cache and an operand cache, a program module stores information about the module and processing of the module in a main memory. When starting the processing of the module in which the instruction sequence that is continuously arranged, the information about the module is read from the main storage device through the instruction cache and arithmetic processing is performed, and at the same time, the module is stored in the instruction cache. A cache control method characterized by registering a block in which information regarding information exists.
JP1224524A 1989-09-01 1989-09-01 Cache control method Expired - Lifetime JPH0782456B2 (en)

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JP1224524A JPH0782456B2 (en) 1989-09-01 1989-09-01 Cache control method
US07/970,073 US5490262A (en) 1989-09-01 1992-11-02 Dual cache memory device with cache monitoring

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JPH0390944A JPH0390944A (en) 1991-04-16
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