JPH08286977A - ストアインキャッシュの障害処理システム - Google Patents

ストアインキャッシュの障害処理システム

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JPH08286977A
JPH08286977A JP7088917A JP8891795A JPH08286977A JP H08286977 A JPH08286977 A JP H08286977A JP 7088917 A JP7088917 A JP 7088917A JP 8891795 A JP8891795 A JP 8891795A JP H08286977 A JPH08286977 A JP H08286977A
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parity
wbp
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Koichi Horikawa
浩一 堀川
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Abstract

(57)【要約】 【目的】共有メモリ型マルチプロセッサシステムのスト
アインキャッシュであって、ハードウェアの故障による
障害を検出した時のシステム停止の可能性を軽減する。 【構成】ライトデータのパリティエラーを検出した場
合、プロセッサに通知したり、データを2ビットエラー
の形でキャッシュメモリ16に登録し、プロセッサ側に
処理を任せる。また、WBPのパリティエラーやライト
アドレスのパリティエラーを検出した場合にはこれらを
回路100や回路102で“0”マスクし、不正にキャ
ッシュメモリ16にライトされるのを抑止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、共有メモリ型マルチプ
ロセッサシステムのストアインキャッシュに関し、特
に、ストアインキャッシュの障害処理システムに関す
る。
【0002】
【従来の技術】ストアインキャッシュの障害処理システ
ムでは、キャッシュにデータをライトする時にパリティ
エラーを検出したり、アドレスレジスタの値がパリティ
エラーを起こしている等ハードウェアの故障が起きる
と、不正なデータをリード・ライトしてしまうため、こ
のような障害が検出されると、システム全体でデータの
一貫性が保証できなくなり、システムを停止する処理を
行っていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のストア
インキャッシュの障害処理システムでは、ストアイン方
式で制御される結果、「システム全体で最新のデータは
主記憶中ではなく本キャッシュ中に存在する」という特
徴を持つため、ハードウェアの故障による障害が検出さ
れると、データの一貫性を保証するためにはシステムを
停止しなければならない場合が多く、システムの稼働率
が悪くなるという問題があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明のストアインキャ
ッシュの障害処理システムは、共有メモリ型マルチプロ
セッサシステムのストアインキャッシュの障害処理シス
テムであって、キャッシュにライトするデータのバイト
位置を指示するデータ(WBP)を保持するバッファか
らWBPをリードした時にWBPのパリティエラーを検
出し、パリティエラーが検出された時にはWBPの値を
“0”の値にマスクするマスク手段と、キャッシュにラ
イトするデータを保持するライトデータレジスタの出力
をパリティチェックする第一のパリティチェック手段
と、キャッシュから一度リードしたデータを保持するマ
ージレジスタの出力をパリティチェックする第二のパリ
ティチェック手段と、第一のパリティチェックの出力お
よび第二のパリティチェックの出力およびキャッシュ登
録動作中であることを示す信号から、キャッシュにライ
トする1ビットエラー訂正・2ビットエラー検出のため
のコードを2ビットエラーに見せるように指示する指示
手段と、キャッシュにライトするデータに対して、1ビ
ットエラー訂正・2ビットエラー検出のためのコードを
生成し、指示手段の指示があれば、このコードを2ビッ
トエラーに見せるように加工して出力する出力手段と、
キャッシュからリードしたデータが1ビットエラーを起
こしていた場合、このデータを訂正し、正しくパリティ
を付与し、また2ビットエラーを起こした場合、パリテ
ィエラーとなるようにパリティを付与する付与手段と、
キャッシュのリード・ライト対象エントリを指示するア
ドレスレジスタの出力をパリティチェックする第三のパ
リティチェック手段と、第三のパリティチェック手段の
出力およびキャッシュにライトするタイミングを指示す
る信号から、キャッシュに対するライト指示を抑止する
抑止手段とを備えることを特徴としている。
【0005】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
【0006】図1は本発明のストアインキャッシュの障
害処理システムの一実施例を示すブロック図である。
【0007】便宜上本実施例ではデータの幅は32ビッ
ト(または、4バイト) として説明する。
【0008】本実施例のストアインキャッシュは、従来
と同様パイプライン処理ができるよう制御される。ま
た、ストアインキャッシュのデータの状態,データのや
りとり等の手順については本発明の範囲外であるので省
略する。
【0009】データバッファ1は、複数の(本実施例の
場合4つの)プロセッサからのキャッシュへのライトデ
ータを格納するバッファであり、FIFOで制御され
る。WBP(Write Byte Position )バッファ2は、デ
ータバッファ1の各エントリに対応するWBPを格納す
るバッファであり、データバッファ1と同様に制御され
る。ここで、WBPとはデータバッファ1に格納されて
いるデータ4バイトのうち、どのバイトをライト対象に
するかを示す4ビットの情報である。セレクタ4は、デ
ータバッファ1の4つの出力および、キャッシュにミス
ヒットした時のキャッシュ登録データのうちから1つを
選択するセレクタである。ライトデータレジスタ5は、
キャッシュへのライトデータである、セレクタ4の出力
データを格納する。パリティチェック回路3は、WBP
バッファ2の4つの出力ごとに存在し、WBPバッファ
出力のパリティチェックを行う。セレクタ6は、セレク
タ4と同様に制御され、データに対応するWBPをセレ
クトする。WBPレジスタ7は、ライトデータレジスタ
5に対応するWBPである、セレクタ6の出力を格納す
る。セレクタ8は、パリティチェック回路3の4つの出
力を選択するセレクタである。セレクタ4および6と同
様に制御される。エラーフラグレジスタ9は、セレクタ
8の出力を格納する。マージレジスタ10は、ECC
(Error Correcting Code )訂正回路18の出力を格納
する。パリティチェック回路11,12,13はそれぞ
れライトデータレジスタ5,WBPレジスタ7,マージ
レジスタ10の出力のパリティチェックを行う。マージ
回路14は、ライトデータレジスタ5およびマージレジ
スタ10の出力をWBPレジスタ7の情報に従ってバイ
ト単位にマージする。ECC生成回路15は、マージ回
路14から出力された4バイトデータから、1ビットエ
ラー訂正・2ビットエラー検出のためのECCを生成す
る。キャッシュメモリ16は、ECC生成回路15の出
力をアドレスレジスタ20が示すエントリに信号線20
0が“1”になった時にライトするRAMである。
【0010】リードデータレジスタ17は、アドレスレ
ジスタ20が示すキャッシュメモリ16のエントリの内
容を格納する。ECC訂正回路18は、リードデータレ
ジスタ17の出力をECCによりチェックして、1ビッ
トエラーが検出されれば訂正し、この訂正されたデータ
に対して正しくパリティを付与し、また、2ビットエラ
ーが検出されればパリティエラーとなるようなデータを
出力する。リプライデータレジスタ19は、ECC訂正
回路18の出力を格納し、各プロセッサにキャッシュリ
ードデータを返す。アドレスレジスタ20は、キャッシ
ュメモリ16のリード・ライトエントリのアドレスを格
納する。WE(Write Enable)レジスタ21は、各プロ
セッサからのリクエストが「ライト」であった時に
“1”となる。
【0011】本実施例のストアインキャッシュは信号線
201および202により、複数同じものが接続され、
互いにデータのやりとりができるようになっている(例
えば、バスにより接続される。図示せず)。
【0012】次に、本実施例のストアインキャッシュの
障害処理システムの動作について図1を参照して説明す
る。
【0013】あるプロセッサが本ストアインキャッシュ
に対し、あるデータをライトするようリクエストを発行
したとする(ライトリクエスト)。この時、WBPバッ
ファ2リード時に、パリティチェック回路3でパリティ
エラーが検出された場合、WBPレジスタ7には回路1
00により4ビットとも“0”のWBPが格納される。
また、これと同時にエラーフラグレジスタ9には“1”
の値が格納される。エラーフラグレジスタ9の出力は、
パイプラインの後段に渡され、ライト動作時のエラー報
告{以後エラーリプライ(ライト)と称す}をリクエス
ト元のプロセッサに返す。このエラーリプライ(ライ
ト)を受けた場合の処理については、プロセッサに任せ
ることとする(例えばプロセッサ停止)。このような処
理にすることにより、WBPがパリティエラーを起こし
ているデータをライトしようとしても、回路101の出
力は“0”になり、キャッシュメモリ16のWEがアク
ティブにならないため不正にライトされることはない。
したがってシステムを停止する必要がない。但し、パリ
ティチェック回路12でWBPのパリティエラーが検出
された場合は、従来と同様システム停止となる。
【0014】また、あるプロセッサからのライトリクエ
ストにより、ライトデータレジスタ5にライトデータが
格納された時に、パリティチェック回路11でパリティ
エラーが検出された場合、パリティチェック回路11の
出力はパイプラインの後段に渡され、リクエスト元のプ
ロセッサにエラーリプライ(ライト)を返す。この時E
CC生成回路15は通常通り動作し、ライトデータがキ
ャッシュメモリ16に格納される。パリティエラーを起
こしていたライトデータはそのままキャッシュメモリ1
6に格納してしまうが、このエラーデータの扱い、およ
びエラーリプライ(ライト)を受けた場合の処理につい
てはプロセッサに任せることとし、システムを停止する
ことはしない。
【0015】マージレジスタ10は、キャッシュメモリ
16の一つのエントリに格納されている4バイトに対
し、その4バイト中の一部のバイトにライトする場合
(以後パーシャルライトと称す)に動作する。
【0016】あるプロセッサからのパーシャルライトリ
クエスト時には、キャッシュメモリ16の該当エントリ
の4バイトを一度リードしてマージレジスタ10に格納
しておき、マージ回路14により、WBPレジスタ7の
WBPに従って、ライトデータレジスタ5のデータとバ
イト単位にマージし、もう一度同じエントリに格納す
る。この時、パリティチェック回路13によりマージレ
ジスタ10のパリティエラーが検出された場合、パリテ
ィチェック回路13の出力は回路103に入力され、回
路103はECC生成回路15に対し、ECC2ビット
エラーとなるようなECCを生成するよう指示する。こ
の結果、キャッシュメモリ16には2ビットエラーでデ
ータが格納される。
【0017】パリティチェック回路13の出力はパイプ
ラインの後段に渡され、リクエスト元のプロセッサにエ
ラーリプライ(ライト)を返す。エラーリプライを受け
た場合の処理はプロセッサに任せることとし、システム
を停止することはしない。また、キャッシュメモリ16
に格納した2ビットエラーのデータの扱いは、これをリ
ードしたプロセッサに任せることとする(ECC訂正回
路18を通ることにより、プロセッサにはパリティエラ
ーデータに見える)。また、他のストアインキャッシュ
がこの2ビットエラーのデータを本実施例のストアイン
キャッシュからリードした場合の処理は、本実施例のス
トアインキャッシュがライトデータレジスタ5からキャ
ッシュ登録データをキャッシュメモリ16にライトする
動作と同様である。すなわち、他のストアインキャッシ
ュにおいて、ライトデータレジスタ5にはパリティエラ
ーのデータが格納されるので、パリティチェック回路1
1でパリティエラーが検出される。パリティチェック回
路11の出力は回路103に入力され、キャッシュ登録
動作中であるので、回路103はECC生成回路15に
対し、ECC2ビットエラーとなるようなECCを生成
するよう指示する。この結果、他のストアインキャッシ
ュのキャッシュメモリ16には2ビットエラーでデータ
が格納される。
【0018】アドレスレジスタ20には、プロセッサか
らのリード・ライトアドレスが格納される。あるプロセ
ッサからのリードリクエスト時にパリティチェック回路
22でパリティエラーを検出した場合、パリティチェッ
ク回路22の出力がパイプラインの後段に渡され、リク
エスト元のプロセッサにエラーリプライ(リード)を返
す。エラーリプライを受けた場合の処理はプロセッサに
任せることとし、システムを停止することはしない。ま
た、あるプロセッサからのライトリクエスト時にパリテ
ィチェック回路22でパリティエラーを検出した場合、
パリティチェック回路22の出力が回路102に入力さ
れ、回路101で生成されるWE信号を回路102で
“0”マスクする。また、パリティチェック回路22の
出力をパイプラインの後段に渡し、リクエスト元のプロ
セッサにエラーリプライ(ライト)を返す。エラーリプ
ライを受けた場合の処理はプロセッサに任せることとす
る。これにより、不正にキャッシュメモリ16にライト
してしまうことがないので、システムを停止することは
しない。
【0019】尚、プロセッサの数,ストアインキャッシ
ュの数,データアドレスの幅が本実施例以外でも上述し
たものと同様に実現可能である。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のストアイ
ンキャッシュの障害処理システムは、プロセッサからの
リード・ライトリクエスト処理中にハードウェアの故障
による障害が検出されても、システム停止の可能性を少
なくでき、システムの稼働率を向上できるという効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のストアインキャッシュの障害処理シス
テムの一実施例を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 データバッファ 2 WBPバッファ 3,11,12,13,22 パリティチェック回路 4,6,8 セレクタ 5 ライトデータレジスタ 7 WBPレジスタ 9 エラーフラグレジスタ 10 マージレジスタ 14 マージ回路 15 ECC生成回路 16 キャッシュメモリ 17 リードデータレジスタ 18 ECC訂正回路 19 リプライデータレジスタ 20 アドレスレジスタ 21 WEレジスタ 100〜103 回路 200〜202 信号線

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 共有メモリ型マルチプロセッサシステム
    のストアインキャッシュの障害処理システムであって、 キャッシュにライトするデータのバイト位置を指示する
    データ(WBP)を保持するバッファからWBPをリー
    ドした時に前記WBPのパリティエラーを検出し、パリ
    ティエラーが検出された時にはWBPの値を“0”の値
    にマスクするマスク手段と、 前記キャッシュにライトするデータを保持するライトデ
    ータレジスタの出力をパリティチェックする第一のパリ
    ティチェック手段と、 前記キャッシュから一度リードしたデータを保持するマ
    ージレジスタの出力をパリティチェックする第二のパリ
    ティチェック手段と、 前記第一のパリティチェックの出力および前記第二のパ
    リティチェックの出力およびキャッシュ登録動作中であ
    ることを示す信号から、キャッシュにライトする1ビッ
    トエラー訂正・2ビットエラー検出のためのコードを2
    ビットエラーに見せるように指示する指示手段と、 前記キャッシュにライトするデータに対して、1ビット
    エラー訂正・2ビットエラー検出のためのコードを生成
    し、前記指示手段の指示があれば、このコードを2ビッ
    トエラーに見せるように加工して出力する出力手段と、 前記キャッシュからリードしたデータが1ビットエラー
    を起こしていた場合、このデータを訂正し、正しくパリ
    ティを付与し、また2ビットエラーを起こした場合、パ
    リティエラーとなるようにパリティを付与する付与手段
    と、 前記キャッシュのリード・ライト対象エントリを指示す
    るアドレスレジスタの出力をパリティチェックする第三
    のパリティチェック手段と、 前記第三のパリティチェック手段の出力および前記キャ
    ッシュにライトするタイミングを指示する信号から、キ
    ャッシュに対するライト指示を抑止する抑止手段とを備
    えることを特徴とするストアインキャッシュの障害処理
    システム。
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