JPH0822416A - キャッシュメモリの制御方法 - Google Patents
キャッシュメモリの制御方法Info
- Publication number
- JPH0822416A JPH0822416A JP6157000A JP15700094A JPH0822416A JP H0822416 A JPH0822416 A JP H0822416A JP 6157000 A JP6157000 A JP 6157000A JP 15700094 A JP15700094 A JP 15700094A JP H0822416 A JPH0822416 A JP H0822416A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- data
- cache memory
- memory
- cpu
- cache
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- Pending
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- Memory System Of A Hierarchy Structure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 コピーバック方式のキャッシュメモリの制御
方法とパリティビット付データを格納した主記憶装置を
適用したコンピュータにおいて、キャッシュミスに起因
したパリティーエラーが発生しても処理を継続すること
ができるキャッシュメモリの制御方法を実現する。 【構成】 キャッシュミスが発生した場合に主記憶装置
から読み出したデータにパリティエラーが発生している
ときは、キャッシュメモリの使用を禁止し、主記憶装置
のデータをCPUが直接書き替える。その後、キャッシ
ュメモリの使用をする。これによって、パリティーエラ
ーから復帰する。
方法とパリティビット付データを格納した主記憶装置を
適用したコンピュータにおいて、キャッシュミスに起因
したパリティーエラーが発生しても処理を継続すること
ができるキャッシュメモリの制御方法を実現する。 【構成】 キャッシュミスが発生した場合に主記憶装置
から読み出したデータにパリティエラーが発生している
ときは、キャッシュメモリの使用を禁止し、主記憶装置
のデータをCPUが直接書き替える。その後、キャッシ
ュメモリの使用をする。これによって、パリティーエラ
ーから復帰する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、CPUと主記憶装置と
の間に設けられたキャッシュメモリの制御方法の改良に
関するものである。
の間に設けられたキャッシュメモリの制御方法の改良に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】キャッシュメモリは、コンピュータの性
能を向上するために設けられる。キャッシュメモリを備
えたコンピュータでは、CPUが主記憶装置からデータ
を読み出すとき、データはCPUに転送されると同時に
キャッシュメモリにコピーされる。CPUが次にデータ
を読み出すときは、まずキャッシュメモリにアクセス
し、目的のデータがあれば、そのデータをCPUに転送
する。キャッシュメモリからCPUへのデータ転送は主
記憶装置からCPUへのデータ転送より高速であるた
め、頻繁に使われるデータをキャッシュメモリに格納し
ておけば転送速度が高速になり、コンピュータの性能を
向上させることができる。キャッシュメモリの制御方法
は種々あるが、その中でも主記憶装置へのアクセス回数
を減らすことのできるコピーバック方式が高性能システ
ムに多用されている。
能を向上するために設けられる。キャッシュメモリを備
えたコンピュータでは、CPUが主記憶装置からデータ
を読み出すとき、データはCPUに転送されると同時に
キャッシュメモリにコピーされる。CPUが次にデータ
を読み出すときは、まずキャッシュメモリにアクセス
し、目的のデータがあれば、そのデータをCPUに転送
する。キャッシュメモリからCPUへのデータ転送は主
記憶装置からCPUへのデータ転送より高速であるた
め、頻繁に使われるデータをキャッシュメモリに格納し
ておけば転送速度が高速になり、コンピュータの性能を
向上させることができる。キャッシュメモリの制御方法
は種々あるが、その中でも主記憶装置へのアクセス回数
を減らすことのできるコピーバック方式が高性能システ
ムに多用されている。
【0003】従来におけるコピーバック方式によるキャ
ッシュメモリの制御方法では、CPUがデータの書き替
えを行うためにキャッシュメモリに対して書き込みを行
ったときに、書き替え対象のデータがキャッシュメモリ
中にないときは、次の手順を踏んでいた。上述したよう
に書き替え対象のデータがキャッシュメモリ中にないこ
とをキャッシュミスという。 キャッシュメモリ中の適当なデータを主記憶装置に書
き戻して空き領域をキャッシュメモリ中に生成する。 書き替え対象のデータを主記憶装置から読み出して空
き領域に格納する。 格納したデータに対してCPUが書き替えを行う。
ッシュメモリの制御方法では、CPUがデータの書き替
えを行うためにキャッシュメモリに対して書き込みを行
ったときに、書き替え対象のデータがキャッシュメモリ
中にないときは、次の手順を踏んでいた。上述したよう
に書き替え対象のデータがキャッシュメモリ中にないこ
とをキャッシュミスという。 キャッシュメモリ中の適当なデータを主記憶装置に書
き戻して空き領域をキャッシュメモリ中に生成する。 書き替え対象のデータを主記憶装置から読み出して空
き領域に格納する。 格納したデータに対してCPUが書き替えを行う。
【0004】主記憶装置は、通常、DRAM(ダイナミ
ックRAM)で構成されている。DRAMのデータはα
線ソフトエラー等によりビットの反転を起こすことがあ
るため、パリティビットをデータに付加することにより
エラーを検出できるようにしている。ここで、α線ソフ
トエラーは、DRAMのパッケージに含まれる放射性物
質から発生するα線がDRAMのメモリセルに入射した
とき、メモリセルのデータが変わってしまう現象であ
る。α線ソフトエラーはDRAMの故障ではないため、
新しいデータを上書きするとDRAMは正常に動作す
る。しかしながら、コピーバック方式のキャッシュメモ
リの制御方法とパリティビット付データを格納した主記
憶装置を適用したコンピュータでは、キャッシュミスが
発生したときには、前述したの時点で主記憶装置から
の読み出しを行ったときに、読み出しデータがα線ソフ
トエラーによりビット反転を起こしていると、パリティ
ーエラーが発生し、処理を続けられなくなるという問題
点があった。
ックRAM)で構成されている。DRAMのデータはα
線ソフトエラー等によりビットの反転を起こすことがあ
るため、パリティビットをデータに付加することにより
エラーを検出できるようにしている。ここで、α線ソフ
トエラーは、DRAMのパッケージに含まれる放射性物
質から発生するα線がDRAMのメモリセルに入射した
とき、メモリセルのデータが変わってしまう現象であ
る。α線ソフトエラーはDRAMの故障ではないため、
新しいデータを上書きするとDRAMは正常に動作す
る。しかしながら、コピーバック方式のキャッシュメモ
リの制御方法とパリティビット付データを格納した主記
憶装置を適用したコンピュータでは、キャッシュミスが
発生したときには、前述したの時点で主記憶装置から
の読み出しを行ったときに、読み出しデータがα線ソフ
トエラーによりビット反転を起こしていると、パリティ
ーエラーが発生し、処理を続けられなくなるという問題
点があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述した問題
点を解決するためになされたものであり、コピーバック
方式のキャッシュメモリの制御方法とパリティビット付
データを格納した主記憶装置を適用したコンピュータに
おいて、キャッシュミスに起因したパリティーエラーが
発生したときに、キャッシュメモリを使用禁止にし、主
記憶装置のデータをCPUが直接書き替えることによっ
て、処理を継続することができるキャッシュメモリの制
御方法を実現することを目的とする。
点を解決するためになされたものであり、コピーバック
方式のキャッシュメモリの制御方法とパリティビット付
データを格納した主記憶装置を適用したコンピュータに
おいて、キャッシュミスに起因したパリティーエラーが
発生したときに、キャッシュメモリを使用禁止にし、主
記憶装置のデータをCPUが直接書き替えることによっ
て、処理を継続することができるキャッシュメモリの制
御方法を実現することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は次のとおりのキ
ャッシュメモリの制御方法である。CPUと主記憶装置
との間にキャッシュメモリを設け、前記主記憶装置から
読み出してCPUに転送したデータをキャッシュメモリ
にコピーし、CPUがデータの書き替えを行うためにキ
ャッシュメモリに対して書き込みを行ったときに書き替
え対象のデータがキャッシュメモリ中にないというキャ
ッシュミスが発生したときに、 キャッシュメモリ中の適当なデータを主記憶装置に書
き戻して空き領域をキャッシュメモリ中に生成する処理 書き替え対象のデータを主記憶装置から読み出して前
記空き領域に格納する処理 格納したデータに対してCPUが書き替えを行う処理 なる処理手順を踏んでデータの書き替えを行うキャッシ
ュメモリの制御方法において、 キャッシュミスが発生したときに次の処理を行うことを
特徴とするキャッシュメモリの制御方法。 主記憶装置から読み出した書き替え対象のデータに対
してパリティエラーが発生しているかどうかをチェック
する処理 このチェックの結果パリティエラーが発生していると
きは、キャッシュメモリの使用を禁止する処理 主記憶装置に格納された書き替え対象のデータをCP
Uが直接書き替える処理 キャッシュメモリの使用を許可する処理
ャッシュメモリの制御方法である。CPUと主記憶装置
との間にキャッシュメモリを設け、前記主記憶装置から
読み出してCPUに転送したデータをキャッシュメモリ
にコピーし、CPUがデータの書き替えを行うためにキ
ャッシュメモリに対して書き込みを行ったときに書き替
え対象のデータがキャッシュメモリ中にないというキャ
ッシュミスが発生したときに、 キャッシュメモリ中の適当なデータを主記憶装置に書
き戻して空き領域をキャッシュメモリ中に生成する処理 書き替え対象のデータを主記憶装置から読み出して前
記空き領域に格納する処理 格納したデータに対してCPUが書き替えを行う処理 なる処理手順を踏んでデータの書き替えを行うキャッシ
ュメモリの制御方法において、 キャッシュミスが発生したときに次の処理を行うことを
特徴とするキャッシュメモリの制御方法。 主記憶装置から読み出した書き替え対象のデータに対
してパリティエラーが発生しているかどうかをチェック
する処理 このチェックの結果パリティエラーが発生していると
きは、キャッシュメモリの使用を禁止する処理 主記憶装置に格納された書き替え対象のデータをCP
Uが直接書き替える処理 キャッシュメモリの使用を許可する処理
【0007】
【作用】このような本発明では、キャッシュミスが発生
した場合に主記憶装置から読み出したデータにパリティ
エラーが発生しているときは、キャッシュメモリの使用
を禁止し、主記憶装置のデータをCPUが直接書き替え
る。その後、キャッシュメモリの使用をする。
した場合に主記憶装置から読み出したデータにパリティ
エラーが発生しているときは、キャッシュメモリの使用
を禁止し、主記憶装置のデータをCPUが直接書き替え
る。その後、キャッシュメモリの使用をする。
【0008】
【実施例】以下、図面を用いて本発明を説明する。図1
は本発明にかかる方法を実施するためのシステムの構成
例を示した構成図である。図1で、1はDRAMで構成
された主記憶装置、2は主記憶装置1を制御する主記憶
コントローラである。21は主記憶コントローラ2に設
けられたパリティ生成検査手段で、主記憶装置1に格納
されたデータにパリティビットを付加し、主記憶装置1
に格納されたデータにパリティエラーが発生しているか
どうかを検査する。パリティ生成検査手段21は、TE
A−信号(TEAの上にバーを付けたことをTEA−と
表す)を出力する。TEA−信号は、主記憶装置1から
データを読み出したときにパリティエラーが発生すると
ローレベルになる 3はCPUであり、キャッシュメモリ31を内蔵してい
る。32はキャッシュ制御レジスタであり、このレジス
タを操作することによりキャッシュメモリ31の使用が
禁止されたり使用が許可されたりする。33は書き替え
手段であり、キャッシュミスに起因したパリティーエラ
ーが発生したときに、主記憶装置1に格納された書き替
え対象のデータを直接書き替える。4及び5はアドレス
バスとデータバスとからなるバスで、主記憶装置1と主
記憶コントローラ2、及び、主記憶コントローラ2とC
PU3をそれぞれ接続している。6は制御信号線で、パ
リティ生成検査手段21とCPU3を接続していて、T
EA−信号が転送される。CPU3は、TEA−信号が
ローレベルになると、それまでに行っていた処理を中断
し、例外処理を開始する。7は主記憶装置1と書き替え
手段33を接続するバスで、書き替え手段33が主記憶
装置1のデータを書き替えるときにこのバスを使う。
は本発明にかかる方法を実施するためのシステムの構成
例を示した構成図である。図1で、1はDRAMで構成
された主記憶装置、2は主記憶装置1を制御する主記憶
コントローラである。21は主記憶コントローラ2に設
けられたパリティ生成検査手段で、主記憶装置1に格納
されたデータにパリティビットを付加し、主記憶装置1
に格納されたデータにパリティエラーが発生しているか
どうかを検査する。パリティ生成検査手段21は、TE
A−信号(TEAの上にバーを付けたことをTEA−と
表す)を出力する。TEA−信号は、主記憶装置1から
データを読み出したときにパリティエラーが発生すると
ローレベルになる 3はCPUであり、キャッシュメモリ31を内蔵してい
る。32はキャッシュ制御レジスタであり、このレジス
タを操作することによりキャッシュメモリ31の使用が
禁止されたり使用が許可されたりする。33は書き替え
手段であり、キャッシュミスに起因したパリティーエラ
ーが発生したときに、主記憶装置1に格納された書き替
え対象のデータを直接書き替える。4及び5はアドレス
バスとデータバスとからなるバスで、主記憶装置1と主
記憶コントローラ2、及び、主記憶コントローラ2とC
PU3をそれぞれ接続している。6は制御信号線で、パ
リティ生成検査手段21とCPU3を接続していて、T
EA−信号が転送される。CPU3は、TEA−信号が
ローレベルになると、それまでに行っていた処理を中断
し、例外処理を開始する。7は主記憶装置1と書き替え
手段33を接続するバスで、書き替え手段33が主記憶
装置1のデータを書き替えるときにこのバスを使う。
【0009】このようなシステムを用いてキャッシュメ
モリを制御する方法について説明する。図2は制御手順
を示したフローチャートである。このフローチャート
は、キャッシュミスに起因して主記憶装置から読み出し
を行った場合にパリティーエラーが発生したときの処理
手順を示したフローチャートである。処理手順の説明に
おける(A1)〜(A12)は図2のフローチャートに
おける処理A1〜A12にそれぞれ対応する。 (A1)CPU3がデータの書き替えを行うためにキャ
ッシュメモリ31に書き込みを行ったところ、キャッシ
ュミスが発生する。すなわち、書き替え対象のデータが
キャッシュメモリ31内に無い。 (A2)このとき、書き替え対象のデータを主記憶装置
1から読み出してキャッシュメモリ31に格納するた
め、キャッシュメモリ31のどの領域を空けるかを決め
る。 (A3)次に、キャッシュメモリ31の空けようとした
領域にはデータが格納されていて、格納されているデー
タを主記憶装置1に書き戻す必要があるかどうかについ
て判断する。 (A4)判断A3がYesである場合は、キャッシュメ
モリ31の空けようとした領域にあるデータを主記憶装
置1に書き戻し、キャッシュメモリ31の領域を空け
る。 (A5)次に、キャッシュメモリ31の空けた領域に書
き込むデータを得るために主記憶装置1にアクセスす
る。判断A3がNoの場合も処理A4をバイパスして処
理A5に進む。 (A6)ここで、主記憶装置1でパリティエラーが発生
し、TEA−信号がローレベルになる。 (A7)この時、CPU3は例外処理を開始する。 (A8)次に、発生したパリティエラーが、キャッシュ
ミスに起因して主記憶装置から読み出しを行ったときに
発生したパリティーエラーであるかどうかについて判断
する。判断A8がNoである場合はバスエラー処理を行
う。 (A9)判断A8がYesである場合は、キャッシュ制
御レジスタ32を操作してキャッシュメモリ31の使用
を禁止する。 (A10)ここで、主記憶装置1に格納された書き替え
対象のデータをCPU3が直接書き替える。この書き替
えはCPU3内にある書き替え手段33がバス7を使っ
て行う。 (A11)次に、キャッシュ制御レジスタ32を操作し
てキャッシュメモリ31の使用を許可する。 (A12)例外処理から復帰し、処理を継続する。
モリを制御する方法について説明する。図2は制御手順
を示したフローチャートである。このフローチャート
は、キャッシュミスに起因して主記憶装置から読み出し
を行った場合にパリティーエラーが発生したときの処理
手順を示したフローチャートである。処理手順の説明に
おける(A1)〜(A12)は図2のフローチャートに
おける処理A1〜A12にそれぞれ対応する。 (A1)CPU3がデータの書き替えを行うためにキャ
ッシュメモリ31に書き込みを行ったところ、キャッシ
ュミスが発生する。すなわち、書き替え対象のデータが
キャッシュメモリ31内に無い。 (A2)このとき、書き替え対象のデータを主記憶装置
1から読み出してキャッシュメモリ31に格納するた
め、キャッシュメモリ31のどの領域を空けるかを決め
る。 (A3)次に、キャッシュメモリ31の空けようとした
領域にはデータが格納されていて、格納されているデー
タを主記憶装置1に書き戻す必要があるかどうかについ
て判断する。 (A4)判断A3がYesである場合は、キャッシュメ
モリ31の空けようとした領域にあるデータを主記憶装
置1に書き戻し、キャッシュメモリ31の領域を空け
る。 (A5)次に、キャッシュメモリ31の空けた領域に書
き込むデータを得るために主記憶装置1にアクセスす
る。判断A3がNoの場合も処理A4をバイパスして処
理A5に進む。 (A6)ここで、主記憶装置1でパリティエラーが発生
し、TEA−信号がローレベルになる。 (A7)この時、CPU3は例外処理を開始する。 (A8)次に、発生したパリティエラーが、キャッシュ
ミスに起因して主記憶装置から読み出しを行ったときに
発生したパリティーエラーであるかどうかについて判断
する。判断A8がNoである場合はバスエラー処理を行
う。 (A9)判断A8がYesである場合は、キャッシュ制
御レジスタ32を操作してキャッシュメモリ31の使用
を禁止する。 (A10)ここで、主記憶装置1に格納された書き替え
対象のデータをCPU3が直接書き替える。この書き替
えはCPU3内にある書き替え手段33がバス7を使っ
て行う。 (A11)次に、キャッシュ制御レジスタ32を操作し
てキャッシュメモリ31の使用を許可する。 (A12)例外処理から復帰し、処理を継続する。
【0010】なお、実施例ではCPUの例外処理機能の
プログラムにより主記憶装置のデータの書き替えとキャ
ッシュメモリの使用の禁止を行ったが、このような手順
をハードウェア化してもよい。また、実施例では例外処
理を行うときはキャッシュメモリを使用禁止にし、CP
Uが主記憶装置に直接書き替えを行う場合について説明
したが、例外処理を行うときにキャッシュメモリをライ
トスルーにし、CPUがキャッシュメモリを通過して主
記憶装置に書き替えを行ってもよい。
プログラムにより主記憶装置のデータの書き替えとキャ
ッシュメモリの使用の禁止を行ったが、このような手順
をハードウェア化してもよい。また、実施例では例外処
理を行うときはキャッシュメモリを使用禁止にし、CP
Uが主記憶装置に直接書き替えを行う場合について説明
したが、例外処理を行うときにキャッシュメモリをライ
トスルーにし、CPUがキャッシュメモリを通過して主
記憶装置に書き替えを行ってもよい。
【0011】
【発明の効果】本発明によれば、コピーバック方式のキ
ャッシュメモリの制御方法とパリティビット付データを
格納した主記憶装置を適用したコンピュータにおいて、
キャッシュミスに起因して主記憶装置から読み出しを行
った場合にパリティーエラーが発生したときは、キャッ
シュメモリを使用禁止またはライトスルーにし、CPU
が主記憶装置に対して直接書き替えを行う。これによっ
て、キャッシュミスに起因したパリティーエラーが発生
しても、このパリティーエラーから回復することができ
るため、処理を継続することができる。
ャッシュメモリの制御方法とパリティビット付データを
格納した主記憶装置を適用したコンピュータにおいて、
キャッシュミスに起因して主記憶装置から読み出しを行
った場合にパリティーエラーが発生したときは、キャッ
シュメモリを使用禁止またはライトスルーにし、CPU
が主記憶装置に対して直接書き替えを行う。これによっ
て、キャッシュミスに起因したパリティーエラーが発生
しても、このパリティーエラーから回復することができ
るため、処理を継続することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる方法を実施するためのシステム
の構成例を示した構成図である。
の構成例を示した構成図である。
【図2】図1のシステムの制御手順を示したフローチャ
ートである。
ートである。
1 主記憶装置 2 主記憶コントローラ 21 パリティ生成検査手段 3 CPU 31 キャッシュメモリ 32 キャッシュ制御レジスタ 33 書き替え手段 6 制御信号線 7 バス
Claims (1)
- 【請求項1】 CPUと主記憶装置との間にキャッシュ
メモリを設け、前記主記憶装置から読み出してCPUに
転送したデータをキャッシュメモリにコピーし、CPU
がデータの書き替えを行うためにキャッシュメモリに対
して書き込みを行ったときに書き替え対象のデータがキ
ャッシュメモリ中にないというキャッシュミスが発生し
たときに、 キャッシュメモリ中の適当なデータを主記憶装置に書
き戻して空き領域をキャッシュメモリ中に生成する処理 書き替え対象のデータを主記憶装置から読み出して前
記空き領域に格納する処理 格納したデータに対してCPUが書き替えを行う処理 なる処理手順を踏んでデータの書き替えを行うキャッシ
ュメモリの制御方法において、 キャッシュミスが発生したときに次の処理を行うことを
特徴とするキャッシュメモリの制御方法。 主記憶装置から読み出した書き替え対象のデータに対
してパリティエラーが発生しているかどうかをチェック
する処理 このチェックの結果パリティエラーが発生していると
きは、キャッシュメモリの使用を禁止する処理 主記憶装置に格納された書き替え対象のデータをCP
Uが直接書き替える処理 キャッシュメモリの使用を許可する処理
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6157000A JPH0822416A (ja) | 1994-07-08 | 1994-07-08 | キャッシュメモリの制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6157000A JPH0822416A (ja) | 1994-07-08 | 1994-07-08 | キャッシュメモリの制御方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0822416A true JPH0822416A (ja) | 1996-01-23 |
Family
ID=15640001
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6157000A Pending JPH0822416A (ja) | 1994-07-08 | 1994-07-08 | キャッシュメモリの制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0822416A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007193865A (ja) * | 2006-01-17 | 2007-08-02 | Toshiba Corp | 情報記録装置及びその制御方法 |
-
1994
- 1994-07-08 JP JP6157000A patent/JPH0822416A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007193865A (ja) * | 2006-01-17 | 2007-08-02 | Toshiba Corp | 情報記録装置及びその制御方法 |
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