JPH0991195A - ブロックメモリ管理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 未使用ブロックの探索、データの取得等のメ
モリ管理を高速化する。 【解決手段】 メモリ１０の各ブロック１−７に対応付
けられたエントリ３６と、対応するブロックに格納され
ているデータの種類が書き込まれるステータス領域３２
と、対応するブロックのアドレスが書き込まれるアドレ
ス領域３４とを含むテーブル３０を備えた連想メモリ２
８を設け、前記エントリ３６の有効、無効を、対応する
ブロックの使用、未使用を示す指標として、メモリブロ
ック１−７を管理する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、所定の大きさのブ
ロックに分割されたメモリを、ブロック単位に扱うため
のブロックメモリ管理装置に係り、特に、メモリブロッ
クを高速で管理することが可能なブロックメモリ管理装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】メモリを一定の大きさのブロックに分割
し、ブロック単位にメモリを扱う場合、全てのデータに
ついて、幾つのブロックを使用し、どのブロックに割当
られているかを管理する必要がある。

【０００３】従って、従来は、図１に示す如く、メモリ
１０の各ブロック１−７中に、当該ブロックの使用状況
を示すブロックステータス領域２０と、当該ブロックに
格納されているデータの続きが格納されているブロック
のアドレスを示すポインタ領域２２を確保している。図
１の場合、データＡは、ブロック１、３、４の順に格納
され、データＢは、ブロック２、６の順に格納されてお
り、ブロック５は未使用状態となっている。又、ブロッ
ク７には、先頭がないデータＣが格納されているので、
ブロック５と同じく未使用状態と判断される。このブロ
ック７は、全ブロックのブロックステータスを探索し
て、先頭のないデータが格納されているブロックを未使
用とするガーベージコレクション処理によってブロック
５と同様の未使用ブロックとなる。

【０００４】このような従来のメモリブロックの管理法
において、データを書き込む際には、ブロックステータ
スが未使用となっているブロックにデータを書き込む。
なお、２つ以上のブロックに跨る場合には、ポインタ領
域２２に、続きのブロックのアドレスを書き込む。

【０００５】データを削除する際には、当該データが格
納されているブロックのうち、先頭ブロックのみを未使
用とする。即ち、データＡを削除する場合は、ブロック
１のブロックステータスのみを未使用とする。削除され
たデータの続きが格納されているブロック（図１ではブ
ロック３及びブロック４）のブロックステータスは、そ
の後のガーベージコレクション処理により、未使用とさ
れる。

【０００６】データの読み出しに際しては、全ブロック
のブロックステータスを探索して、読み出したデータの
種類の先頭ブロックを探し出し、ポインタを使って順次
必要なデータを取り出す。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の管理
方法では、未使用ブロックのアドレスを得るために、各
ブロックのステータスを探索して、未使用ブロックを探
し出す必要がある。又、先頭のないデータが格納されて
いるブロックのブロックステータスを未使用とするガー
ベージコレクション処理を適宜行わなければならず、高
速性が損なわれる。更に、取得したいデータの先頭が、
何処に格納されているか探すのに時間が掛る等の問題点
を有していた。

【０００８】本発明は、前記従来の問題点を解消するべ
くなされたもので、未使用ブロックの探索、データの取
得等のメモリ管理を高速化することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明では、メモリブロ
ックの管理を、連想メモリ（コンテント・アドレッサブ
ル・メモリ：ＣＡＭ）を用いて行う。即ち、図２に示す
如く、連想メモリのテーブル（ＣＡＭテーブル）３０
に、ステータス領域３２とアドレス領域３４を設ける。
各エントリ３６は、メモリ１０の各ブロック１−７に対
応付けられ、そのステータス領域３２には、対応するブ
ロックに格納されているデータの種類が書き込まれ、ア
ドレス領域３４には、対応するブロックのアドレスが書
き込まれる。

【００１０】エントリ３６にデータの種類を示すステー
タスが書き込まれて有効（フル）である場合は、対応す
るブロックが使用中であることを示し、エントリにステ
ータスが書き込まれておらず無効（エンプティ）の場合
は、対応するブロックが未使用であることを示す。

【００１１】データを書き込む場合には、ＣＡＭテーブ
ル３０のエンプティのエントリを探し、そのステータス
領域にデータの種類を書き込み、エントリをフルにする
と共に、そのアドレス領域から未使用ブロックのアドレ
スを取得する。なお、当該ブロックに書き込みきれない
場合には、次のエンプティのエントリを探す。

【００１２】データの削除に際しては、削除したいデー
タの種類でステータス領域３２を検索し、ヒットした総
てのエントリをエンプティにする。

【００１３】データを読み出したい場合には、取得した
いデータの種類でステータス領域３２を検索し、ヒット
した順にエントリのアドレス領域３４のアドレスが示す
ブロックからデータを取り出す。

【００１４】このようにして、メモリブロックを高速で
管理することが可能となる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して、本発明の実
施形態を詳細に説明する。

【００１６】本実施形態は、図３に示す如く、メモリが
一定の大きさのブロックに分割されたメモリ１０と、該
メモリ１０のブロックを管理するためのＣＡＭテーブル
を備えた連想メモリ（ＣＡＭ）２８と、該ＣＡＭ２８及
びメモリ１０を制御するためのＣＡＭ制御装置４０とを
用いて構成されている。

【００１７】前記メモリ１０は、図４に詳細に示す如
く、多数のブロック１−５・・・に分割されている。

【００１８】前記ＣＡＭ２８には、図５に示すようなＣ
ＡＭテーブル３０が備えられており、このＣＡＭテーブ
ル３０のエントリは、各ブロックに対応付けられ、その
アドレス領域３４には、予め、各ブロックの先頭アドレ
ス０００Ｈ、１００Ｈ、２０００Ｈ、・・・が書き込ま
れている。

【００１９】図３に示した如く、ブロックメモリ管理装
置の動作を指示するためにＣＡＭ制御装置４０に入力さ
れるコマンドには、データをメモリ１０上から削除する
ための削除コマンド、メモリ１０上のデータを読み出す
ための読出コマンド、データをメモリ１０上に書き込む
ための書込コマンドがある。

【００２０】同じくＣＡＭ制御装置４０に入力されるス
テータスは、入出力や削除の対象となるデータの識別子
を与える。

【００２１】データは、メモリ１０とデータのやりとり
をするための信号線であり、「書込」の場合、データを
ＣＡＭ制御装置４０に入力し、「読出」の場合、データ
をＣＡＭ制御装置４０より取り出す。

【００２２】データ読出終了信号は、データ読出終了を
知らせ、データ書込終了信号は、データ書込終了を知ら
せるためのものである。

【００２３】エラー信号は、ＣＡＭ制御装置４０内部の
エラーを知らせる。

【００２４】前記ＣＡＭ制御装置４０とメモリ１０間で
やりとりされる信号のうち、アドレスは、メモリ１０に
アドレスを与える。データは、メモリ１０とデータのや
りとりをする。データ書込信号は、メモリ１０にデータ
を書き込むための信号であり、データ読出信号は、メモ
リ１０からデータを読み出すための信号である。

【００２５】前記ＣＡＭ制御装置４０とＣＡＭ２８間で
やりとりする信号のうち、検索信号は、ＣＡＭテーブル
３０を検索するための信号である。消去信号は、ＣＡＭ
テーブル３０上のエントリを削除するための信号であ
る。ステータス領域書込信号は、指定されたエントリ３
６のステータス領域３２にデータを書き込むための信号
である。ヒットエントリ・アドレス領域出力信号は、ヒ
ットエントリのアドレス領域のデータを読み出すための
信号である。エンプティエントリ・アドレス領域出力信
号は、エンプティエントリのアドレス領域のデータを読
み出すための信号である。ヒットエントリ更新信号は、
ヒットエントリ・ポインタを、次のヒットエントリに移
すための信号である。エンプティエントリ更新信号は、
エンプティエントリ・ポインタを、次のエンプティエン
トリに移すための信号である。アドレス領域出力から
は、アドレス領域を示すデータが読み出される。テーブ
ル・フル信号は、テーブル上の総てのエントリが有効で
あるときに出力される。当該信号は、エンプティエント
リ更新信号と同時に更新される。ヒットエントリ存在信
号は、ヒットエントリがある場合に出力される。当該信
号は、ヒットエントリ更新信号でヒットエントリポイン
タを次のヒットエントリに移す時、次のヒットエントリ
がない場合には出力されなくなる。

【００２６】以下、図６乃至図８を参照して、本実施形
態の作用を説明する。

【００２７】まずステップ１００で、ＣＡＭ制御装置４
０へのコマンドを取得する。次いでステップ１１０でコ
マンドの種類を認識し、「書込」である場合には、ステ
ップ１２０で書込対象のデータの種類を示すステータス
Ｓを取得し、ステップ１３０で、書き込みに備えて、Ｃ
ＡＭテーブル３０上のステータスＳのエントリを削除す
る。次いでステップ１４０で、テーブル・フル信号をみ
て、ＣＡＭテーブル３０がフルである場合には、メモリ
１０が一杯のため書き込み不可であると判断して、エラ
ー信号を出力する。

【００２８】一方、ステップ１４０でテーブルがフルで
はないと判断されたときには、ステップ１５０に進み、
ＣＡＭテーブル３０のエンプティエントリを探し、エン
プティエントリアドレス領域出力信号を発生して、その
アドレス領域の値（図５では４００Ｈ番地）を取得す
る。ここで取得した値が、書き込み先のブロックメモリ
のあるメモリ１０のアドレスとなる。次いでステップ１
６０で、ステータス領域書込信号によりエンプティエン
トリにステータスＳを書き込んで、そのエントリをフル
にする。

【００２９】次いでステップ１７０に進み、データ書込
信号を発生して、ステップ１５０で与えられ、ＣＡＭ制
御装置４０が保持しているメモリ１０のアドレスにデー
タを書き込み、ステップ１８０でメモリ１０のアドレス
を更新する。

【００３０】次いでステップ１９０でデータ書込終了信
号を見て、データ書き込みが終了した場合には、処理を
終了する。一方、データ書き込みが終了していない場合
には、ステップ２００に進み、ステップ１５０で指定さ
れたブロックメモリがフルになったか否か判定する。フ
ルでない場合には、ステップ１７０に戻る。フルである
場合には、ステップ１５０で指定されたブロックにデー
タが入りきらないため、ステップ２１０で、次のエンプ
ティエントリを探して、エンプティエントリを更新し、
ステップ１４０に戻る。

【００３１】一方、前出ステップ１１０で判断されるコ
マンドが「削除」である場合には、ステップ２２０に進
み、削除対象のデータの種類を示すステータスＳを取得
し、ステップ２３０で、検索信号によりＣＡＭテーブル
３０上の該当するステータスＳを検索する。該当するス
テータスがあることを示すヒットエントリ存在信号の有
無をステップ２４０で見て、ヒットエントリが無い場合
には、ステータスＳが無いため、削除できないと判断し
て、エラー信号を出力する。一方、ステップ２４０でヒ
ットエントリ有りと判定された場合には、ステップ２５
０に進み、全ヒットエントリの削除を指示する削除信号
を出力して、処理を終了する。

【００３２】又、前出ステップ１１０で判定されたコマ
ンドが「読出」である場合には、ステップ２６０に進
み、読出対象のデータの種類を示すステータスＳを取得
し、ステップ２７０で、検索信号によりＣＡＭテーブル
３０上の該当するステータスＳを検索する。次いでステ
ップ２８０でヒットエントリの存在の有無を判定し、ヒ
ットエントリが無い場合には、ステータスＳが無いので
読み出せないと判断して、エラー信号を出力する。

【００３３】一方、ヒットエントリが有る場合には、ス
テップ２９０に進み、ヒットエントリのアドレス領域の
値を取得して、ヒットエントリ・アドレス領域出力信号
を発生する。次いでステップ３００に進み、ステップ２
９０で与えられたアドレス領域の値を用いて、データ読
出信号により、メモリ１０からデータを読み出す。次い
でステップ３１０に進み、メモリのアドレスを更新し、
ステップ３２０で、データ読出終了と判断されたときに
は、処理を終了する。

【００３４】一方、ステップ３２０でデータ読出継続中
であると判断されたときには、ステップ３３０で、１ブ
ロックメモリの読み出しが終了したか否かを判定する。
読出途中であると判断されたときには、ステップ３００
に戻る。

【００３５】前出ステップ３３０で１ブロックメモリの
読み出しが終了したと判断されたときには、ステップ３
４０で、ヒットエントリポインタを次ヒットエントリに
更新するヒットエントリ更新信号を出力して、ステップ
３５０に進み、ヒットエントリが存在するか否かを判定
する。ヒットエントリが無いと判断されたときには、デ
ータは全て読み出されたと判断して、エラー信号を出力
する。

【００３６】一方、ステップ３４０で、ヒットエントリ
有りと判断されたときにはステップ２９０に戻る。

【００３７】このようにして、データ書込時には、従来
は、各ブロックのブロックステータスをサーチして未使
用ブロックを探し出す必要があったのが、本発明では、
１コマンドで未使用ブロックのアドレスを得ることがで
きるようになる。又、データ読出時には、従来は、各ブ
ロックのブロックステータスから、所望のデータが格納
されている先頭ブロックを探し出す必要があったのが、
本発明では、サーチを行うと、所望のデータが格納され
ている先頭ブロックのアドレスを直ちに得ることが可能
となる。更に、従来はガーベージコレクション処理を適
宜行う必要があったのが、本発明では、行う必要がなく
なる。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
連想メモリを用いて、メモリブロックの使用状況、チェ
ーン情報を管理することができるので、メモリブロック
を高速で管理することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のメモリブロックの管理方法を説明するた
めのメモリの構成図

【図２】本発明におけるメモリの管理状態を説明するた
めの、メモリとＣＡＭテーブルの関係を示す線図

【図３】本発明の実施形態におけるブロックメモリ管理
装置の構成を示すブロック線図

【図４】前記実施形態におけるメモリのブロックを示す
線図

【図５】同じく連想メモリ中のＣＡＭテーブルの構成を
示す線図

【図６】前記実施形態の処理手順の一部を示す流れ図

【図７】同じく処理手順の一部を示す流れ図

【図８】同じく処理手順の一部を示す流れ図

【符号の説明】

１０…メモリ １−７…ブロック ２８…連想メモリ（ＣＡＭ） ３０…ＣＡＭテーブル ３２…ステータス領域 ３４…アドレス領域 ３６…エントリ ４０…ＣＡＭ制御装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定の大きさのブロックに分割されたメモ
   リを、ブロック単位に扱うためのブロックメモリ管理装
   置において、 各ブロックに対応付けられたエントリと、 各エントリ毎に設けられた、対応するブロックに格納さ
   れているデータの種類が書き込まれるステータス領域
   と、 各エントリ毎に設けられた、対応するブロックのアドレ
   スが書き込まれるアドレス領域と、 を含むテーブルを備えた連想メモリを設け、 前記エントリの有効、無効を、対応するブロックの使
   用、未使用を示す指標として、メモリブロックを管理す
   ることを特徴とするブロックメモリ管理装置。
2. 【請求項２】請求項１において、データの書込時は、前
   記デーブル中の無効のエントリを検索し、そのステータ
   ス領域にデータの種類を書き込んでエントリを有効にす
   ると共に、そのアドレス領域から、未使用ブロックのア
   ドレスを取得することを特徴とするブロックメモリ管理
   装置。
3. 【請求項３】請求項１において、データの削除時は、削
   除したいデータの種類で前記ステータス領域を検索し、
   ヒットした総てのエントリを無効にすることを特徴とす
   るブロックメモリ管理装置。
4. 【請求項４】請求項１において、データの読出時は、読
   み出したいデータの種類で前記ステータス領域を検索
   し、ヒットした順に、エントリのアドレス領域のアドレ
   スが示すブロックからデータを取り出すことを特徴とす
   るブロックメモリ管理装置。