JPH09146839A - キャッシュメモリ制御装置 - Google Patents

キャッシュメモリ制御装置

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JPH09146839A
JPH09146839A JP7302819A JP30281995A JPH09146839A JP H09146839 A JPH09146839 A JP H09146839A JP 7302819 A JP7302819 A JP 7302819A JP 30281995 A JP30281995 A JP 30281995A JP H09146839 A JPH09146839 A JP H09146839A
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JP
Japan
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JP7302819A
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English (en)
Inventor
Yuji Saito
裕治 斉藤
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NEC Computertechno Ltd
Original Assignee
NEC Computertechno Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】同一ブロックに対する後続のストアチェックリ
クエストを抑止し、キャッシュメモリへの索引競合を減
らす。 【解決手段】履歴レジスタ1はストアチェックアドレス
をブロック単位に格納する。検出回路2は、ストアチェ
ックアドレスと履歴レジスタ1の内容とを比較し、一致
した場合においては、制御回路4はリードリクエストと
ストアチェックリクエストが競合したときは、最初のス
トアチェックリクエストに対して、ストアチェック処理
し、後続のストアチェックリクエストを抑止する。制御
回路6は、検出回路2がブロック超えを検出したとき
は、履歴レジスタ1にそのときのストアチェックアドレ
スを格納することによって更新する。また、検出回路3
は履歴レジスタ1とライトアドレスを比較し、一致した
ときは履歴レジスタ1が更新されるまで、制御回路5,
4により検出回路2の出力を無効にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はキャッシュメモリ制
御装置、特にストアチェックのキャッシュメモリ索引に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来、キャッシュメモリを有する情報処
理装置において、キャッシュメモリはブロック単位で管
理されており、キャッシュメモリの更新はブロック単位
で行われる。すなわち、演算処理によりデータを更新し
た場合、キャッシュメモリに登録されているデータの保
証が必要となり、更新データがキャッシュメモリに登録
されているか否かのチェック(ストアチェック)を行
い、登録されていたときには、キャッシュメモリの当該
ブロックを無効化する処理が必要である。ストアチェッ
クの単位は演算処理データ幅により決まるが、一般にキ
ャッシュメモリの管理単位のブロック幅に対して演算処
理の処理データ幅は小さい。このため同一ブロックに対
するストアチェックが連続して発生することもあり得
る。またキャッシュメモリへのリードリクエストとスト
アチェックリクエストの競合した場合に、ストアチェッ
クを優先処理するため、ストアチェック処理の終了まで
リードリクエストは待たされている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述したキャッシュメ
モリ制御装置では、制御の画一化のため、先行のストア
チェックにより、更新データがキャッシュメモリに登録
されていることが判明した場合にでも、同一のブロック
に対して後続のストアチェックが連続して発生すること
があり得る。したがって、このような状況下でリードリ
クエストとキャッシュメモリへの索引競合が発生した場
合、リードリクエストを必要のないストアチェックで待
たせることになる。さらに、ストアチェックが同一ブロ
ック内で連続した場合、ストアチェック処理済みの同一
ブロックに対して数クロックT間ストアチェックが行わ
れるためリードリクエスト元に、キャッシュメモリの索
引結果を返却できない等の問題点がある。
【0004】本発明はこのような問題を解決し、ストア
チェックの行われたブロックと後続のストアチェックの
アドレスのブロックの一致を検出し、同一ブロックに対
する後続のストアリクエストを抑止し、キャッシュメモ
リへの索引競合を減らすことでキャッシュメモリの処理
能力を向上させることにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】第1の本発明は、メモリ
へのストアチェックリクエストが同一のブロック範囲内
で連続した場合に、ストアチェック処理済みのブロック
に属するアドレスに対する後続のストアチェックリクエ
ストを抑止することを特徴とする。
【0006】第2の本発明は、キャッシュメモリを有す
る情報処理装置におけるキャッシュメモリ制御装置にお
いて、メモリへのストアチェックアドレスとメモリへの
リードアドレスを選択する第1の選択回路と、ストアチ
ェックアドレスとリードアドレスとライトアドレスを選
択する第2の選択回路と、ストアチェックアドレスをブ
ロック単位に格納する履歴レジスタと、ストアチェック
アドレスと前記履歴レジスタの出力のブロックの一致を
検出する第1の検出回路と、ライトアドレスと前記履歴
レジスタの出力のブロックの一致を検出する第2の検出
回路と、ストアチェックリクエストと前記第1の検出回
路の出力を使用し、ストアチェックアドレスのブロック
超えを判断し、前記履歴レジスタへのストアチェックア
ドレスの格納を制御する第1の制御回路と、ライトリク
エスト及び前記第2の検出回路の出力を使用して、前記
第1の検出回路の出力が無効であることを示す信号を作
成する第2の制御回路と、リードリクエストとストアチ
ェックリクエストと前記第1の検出回路の出力、及び前
記第2の制御回路の出力を使用して、前記第1の選択回
路、前記第2の選択回路を制御し、更にストアチェック
抑止信号を要求元に送出する機能をもつ第3の制御回路
と、前記第2の選択回路の出力を索引アドレスとして、
索引アドレスに対応するリードデータを出力し、更にラ
イトリクエストを使用してライトアドレスを索引アドレ
スに対応するブロックに登録を行うアドレスアレイと、
前記第1の選択回路の出力と前記アドレスアレイの出力
を使用して、両者の一致を検出し一致信号を出力する第
3の検出回路を有することを特徴とする。
【0007】
【発明の実施の形態】次に、本発明について図を参照し
て説明する。
【0008】図1は、本発明の一実施例の構成を示すブ
ロック図であり、レジスタ1、3つの検出回路2,3,
8、3つの制御回路4,5,6、アドレスアレイ7及び
2つの選択回路9,10からなる。アドレスアレイ7に
はキャッシュメモリに記憶されているデータのアドレス
がブロック単位に登録されている。
【0009】リードリクエスト時には、要求元からのリ
ードリクエスト信号101を入力として、制御回路4は
アドレス選択信号116を選択回路9,10に送出す
る。選択回路10は、アドレス選択信号116を入力と
して、リードアドレスの下位を選択し、アドレスアレイ
7はこのリードアドレスの下位を索引アドレス113と
して対応するアドレス114を出力する。同時に、選択
回路9はリードアドレスの上位を選択し、比較アドレス
112を検出回路8に送出する。検出回路8は比較アド
レス112とアドレス114を比較し一致を検出した場
合に、一致信号115を要求元に返却する。
【0010】また、ライトリクエスト時には、要求元か
らのライトリクエスト信号103を入力すると、制御回
路4はアドレス選択信号116を選択回路10に送出す
る。選択回路10は、アドレス選択信号116を入力と
して、ライトアドレスの下位を選択し、このライトアド
レスの下位を索引アドレス113、ライトリクエスト1
03をライトイネーブルとして、ライトアドレスの上位
110をアドレスアレイ7のうちの対応するブロックに
登録する。同時に検出回路3は、ストアチェックアドレ
スをブロック単位に格納する履歴レジスタ1とライトア
ドレス111を入力して比較し、ブロックの一致を検出
したときは一致信号119を制御回路5に送出する。
【0011】また、ストアチェックリクエスト時には、
要求元からのストアチェックリクエスト信号102を入
力して、制御回路4はアドレス選択信号116を選択回
路9、10に送出する。選択回路10は、アドレス選択
信号116を入力として、ストアチェックアドレスの下
位を選択し、アドレスアレイ7は、このストアチェック
アドレスの下位を索引アドレス113として対応するア
ドレス114を出力する。同時に、選択回路9はストア
アドレスの上位を選択し、比較アドレス112を検出回
路8に送出する。検出回路8は比較アドレス112とア
ドレス114を比較し、一致を検出した場合に、一致信
号115を要求元に返却する。また、ストアチェックア
ドレス104は、履歴レジスタ1にブロック(キャッシ
ュの管理単位と同一幅)単位で格納される。さらに、検
出回路2はストアチェックアドレス104と履歴レジス
タ1を比較し、一致を検出したときは一致信号118を
制御回路4、6に送出する。制御回路6は一致信号11
8を使用してストアチェックアドレスのブロック超えを
判断し、ブロック超え発生時には、履歴レジスタ1にス
トアチェックアドレス104を格納し履歴レジスタ1を
更新する。
【0012】ここで、ストアチェックリクエスト102
とリードリクエスト101のキャッシュメモリへの索引
競合発生時の動作について説明する。ストアチェックリ
クエストがアドレスアレイ7の同一ブロックに対して連
続し、リードリクエスト101のアドレスアレイ7へ索
引と競合した場合、制御回路4は、最初の競合時には、
ストアチェックリクエスト102を優先させ、リードリ
クエスト101を待たせる。このとき同時に履歴レジス
タ1には先に述べたように最初のストアチェックアドレ
ス104がブロック単位で格納されている。2回目のス
トアチェックリクエスト時に検出回路2は履歴レジスタ
1(最初のストアアドレス)とストアアドレス(2回
目)が同一ブロックであることを検出し、一致信号11
8を制御回路4、6に送出する。また、制御回路4はス
トアチェック抑止信号121を要求元に送出し、ストア
チェック処理の終了を報告し、アドレス選択信号116
を選択回路9、10に送出する。選択回路10は、この
アドレス選択信号116を入力として、リードアドレス
を索引アドレス113として選択する。アドレスアレイ
7からは、索引アドレス113に対応するアドレス11
4が出力される。同時に、選択回路9はリードアドレス
を選択し、比較アドレス112を送出する。検出回路8
は、比較アドレス112とアドレス114を比較し一致
を検出した場合に、一致信号115を要求元に返却す
る。その後の同一ブロックに対するストアチェックリク
エスト101(3回目以降)も同様に抑止できる。
【0013】また、履歴レジスタ1に格納されているス
トアチェックアドレスは、ストアチェック済みのため履
歴レジスタ1に格納されているストアチェックアドレス
のブロックと同一のブロックに対するアドレスアレイ7
への更新が発生した場合には、検出回路2の出力を無効
にする処理が必要である。すなわち、制御回路4は、要
求元からのライトリクエスト信号103が入力するとア
ドレス選択信号116を選択回路10に送出する。選択
回路10は、アドレス選択信号116を入力として、ラ
イトアレイ7の下位を選択し、このライトアドレスの下
位を索引アドレス113、ライトリクエスト103をラ
イトイネーブルとして、ライトアドレスの上位110を
アドレスアレイ7のうちの対応するブロックに登録す
る。同時に、検出回路3は、ストアチェックアドレスを
ブロック単位に格納する履歴レジスタ1とライトアドレ
ス111を入力して比較し、ブロックの一致を検出した
ときは、一致信号119を制御回路5に送出する。この
場合、制御回路4は制御回路5から一致信号を受けて新
規に履歴レジスタ1の更新が行われるまで、検出回路2
の出力を無効にする。
【0014】なお、以上に述べた実施例の他に、履歴レ
ジスタ1を複数個とし、各履歴レジスタ対応に検出回路
2、3を設けて、履歴レジスタの個数分だけブロックに
わたってストアチェックリクエストが連続した場合に対
処するようにした実施例も考えられる。
【0015】
【発明の効果】本発明は、以上に説明したように、スト
アチェック処理済みのブロックとストアチェックアドレ
スのブロックの一致を検出し、ストアチェックリクエス
トとリードリクエストの競合時にストアチェックリクエ
ストを抑止することにより、アドレスアレイの索引競合
回数を削減し、キャッシュメモリの処理能力を向上させ
ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。
【符号の説明】
1 履歴レジスタ 2,3,8 検出回路 4,5,6 制御回路 7 アドレスアレイ 9,10 選択回路。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 メモリへのストアチェックリクエストが
    同一のブロック範囲内で連続した場合に、ストアチェッ
    ク処理済みのブロックに属するアドレスに対する後続の
    ストアチェックリクエストを抑止することを特徴とする
    キャッシュメモリ制御装置。
  2. 【請求項2】 キャッシュメモリを有する情報処理装置
    におけるキャッシュメモリ制御装置において、 メモリへのストアチェックアドレスとメモリへのリード
    アドレスを選択する第1の選択回路と、ストアチェック
    アドレスとリードアドレスとライトアドレスを選択する
    第2の選択回路と、 ストアチェックアドレスをブロック単位に格納する履歴
    レジスタと、ストアチェックアドレスと前記履歴レジス
    タの出力のブロックの一致を検出する第1の検出回路
    と、ライトアドレスと前記履歴レジスタの出力のブロッ
    クの一致を検出する第2の検出回路と、 ストアチェックリクエストと前記第1の検出回路の出力
    を使用し、ストアチェックアドレスのブロック超えを判
    断し、前記履歴レジスタへのストアチェックアドレスの
    格納を制御する第1の制御回路と、ライトリクエスト及
    び前記第2の検出回路の出力を使用して、前記第1の検
    出回路の出力が無効であることを示す信号を作成する第
    2の制御回路と、リードリクエストとストアチェックリ
    クエストと前記第1の検出回路の出力、及び前記第2の
    制御回路の出力を使用して、前記第1の選択回路、前記
    第2の選択回路を制御し、更にストアチェック抑止信号
    を要求元に送出する機能をもつ第3の制御回路と、 前記第2の選択回路の出力を索引アドレスとして、索引
    アドレスに対応するリードデータを出力し、更にライト
    リクエストを使用してライトアドレスを索引アドレスに
    対応するブロックに登録を行うアドレスアレイと、前記
    第1の選択回路の出力と前記アドレスアレイの出力を使
    用して、両者の一致を検出し一致信号を出力する第3の
    検出回路を有することを特徴とするキャッシュメモリ制
    御装置。
  3. 【請求項3】 前記履歴レジスタを複数個とし、各履歴
    レジスタ対応に、前記第1の検出回路及び第2の検出回
    路を設けて、履歴レジスタの個数分だけのブロックにわ
    たる連続したストアチェックリクエストに対処し得るよ
    うにしたことを特徴とする請求項2記載のキャッシュメ
    モリ制御装置。
JP7302819A 1995-11-21 1995-11-21 キャッシュメモリ制御装置 Pending JPH09146839A (ja)

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19980428