JPH10154099A - 情報処理装置 - Google Patents
情報処理装置Info
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- JPH10154099A JPH10154099A JP8314415A JP31441596A JPH10154099A JP H10154099 A JPH10154099 A JP H10154099A JP 8314415 A JP8314415 A JP 8314415A JP 31441596 A JP31441596 A JP 31441596A JP H10154099 A JPH10154099 A JP H10154099A
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Abstract
ることなく、複数のプロセッサ間でデータの共有化を行
えるようにすること。 【解決手段】プロセッサ部1と、2ポートアクセスが可
能なメインキャッシュメモリ部2と、2ポートアクセス
が可能なリンクキャッシュメモリ部3と、バス調停部4
と、外部メモリ部5と、他のリンク通信制御部との通信
を行うリンク通信制御部6とを有する処理システムを複
数個備え、バス調停部4は、リンク通信制御部6からの
リードアクセスと外部メモリ部5からのリード・ライト
アクセスの調停を行い、メインキャッシュメモリ部2
は、プロセッサ部1からリード・ライトが可能であり、
バス調停部4からもリード・ライトが可能であり、リン
クキャッシュメモリ部3は、プロセッサ部1からリード
が可能であり、リンク通信制御部6からはライトが可能
とする。
Description
を用いて、各々のプロセッサに役割を分担させ、かつ、
各々が連携することにより、全体で高速なデジタル信号
処理を実現させる情報処理装置に関する。
グラフィックス)等の高速なデジタル信号処理能力を必
要とするアプリケーションを用いたマルチメディアサー
ビスが実現されつつある。実現方法の1つに、デジタル
信号処理専用のプロセッサであるDSP(Digital Sign
al Processor)を用いる方法がある。
するため、同一のDSPにおいてプログラムの変更によ
り、色々なアプリケーションを動作させることができ
る。反面、DSPは汎用性を持っているために、ある1
つのアプリケーション向けに専用LSI(大規模集積回
路)を設計した場合に比較して、実行処理能力が低くな
らざるを得ない。そこで複数のDSPを用いて、各々の
DSPに役割分担させ、かつ、各々が連携することによ
り、全体で高速なデジタル信号処理を実現させる手法が
試みられている。
報処理装置の説明図(1)である。図10において、情
報処理装置には、デジタル信号処理専用のプロセッサで
あるDSP11a、11b、アクセス競合の調停をする
バス調停回路14a、14b、外部記憶部である外部メ
モリ15a、15b、他のDSP側との通信の制御を行
うリンク通信制御部16a、16bが設けてある。
が、データの共有によるアクセス競合である。図10の
ようにDSPと外部メモリが接続されている場合を考え
る。DSP11aとDSP11bから同時に外部メモリ
15aに対してアクセスが発生した場合、DSP11b
の要求はリンク通信制御部16b、16aを通してバス
調停回路14aに伝わる。ここで、DSP11aとDS
P11bのアクセス競合が起こり、どちらかのアクセス
を待たせる必要がある。
合を調停する回路で、各DSPはバス調停回路14aに
対してバス要求を出し、バスの権利を取得してから初め
て外部メモリ15aに対してアクセスを開始する。従っ
て、メモリアクセスが頻繁に行われるアプリケーション
の場合、DSPがメモリアクセス競合により待たされる
ことになり、DSPを2個用いたからといって、2倍の
能力を持つ情報処理装置にはならなかった。
メモリとの間に高速なアクセスが可能なメモリであるキ
ャッシュメモリを配置する構成が考えられる。この手法
により、図10の情報処理装置よりはDSP自体の能力
は向上するが、アクセス競合の問題は依然残ったままで
あると共に、複数のキャッシュメモリを利用する際に問
題となる、データのコンシステンシ(一貫性)を保つた
めの通信オーバヘッドが発生する。簡単にこの問題を図
11で述べる。
報処理装置の説明図(2)である。図11において、情
報処理装置には、デジタル信号処理専用のプロセッサで
あるDSP11a、11b、高速なアクセスが可能なメ
モリであるキャッシュメモリ12a、12b、アクセス
競合の調停をするバス調停回路14a、14b、外部記
憶部である外部メモリ15a、15b、他のDSP側と
の通信の制御を行うリンク通信制御部16a、16bが
設けてある。
シュメモリ12bに同じアドレスのデータが存在してい
る場合、DSP11aがそのデータを書き換えると、D
SPにとって同じアドレスのデータであるにもかかわら
ず、データの内容がDSP11a側とDSP11b側と
では異なってしまう。
シュメモリ間において何らかの通信をする必要が生じ
る。通信をすることで、キャッシュメモリ12aの変更
データをキャッシュメモリ12bへ送信するか、あるい
はキャッシュメモリ12bにある古いデータを消去する
ような要求を送信することにより、データのコンシステ
ンシは保たれる。
このような通信を行わねばならず、また、キャッシュメ
モリにおいて、通信処理とDSPからの要求とを全く独
立に動作させることができないため、通信処理によりD
SPの要求が待たされる可能性があり、DSPの実行能
力を低下させることになってしまっていた。
来の技術に従っていると、次のような課題があった。 (1)メモリアクセスが頻繁に行われるアプリケーショ
ンの場合、DSPがメモリアクセス競合により待たされ
ることになり、DSPを2個用いたからといって、2倍
の能力を持つ情報処理装置にはならなかった。
1つのキャッシュメモリと別のキャッシュメモリに同じ
アドレスのデータが存在している場合、1つのキャッシ
ュメモリのデータの書き換えが発生する度に通信を行わ
ねばならず、また、キャッシュメモリにおいて、通信処
理とDSPからの要求とを全く独立に動作させることが
できないため、通信処理によりDSPの要求が待たされ
る可能性があり、DSPの実行能力を低下させることに
なってしまっていた。
し、複数のプロセッサを用いて、各々のプロセッサに役
割分担させ、かつ、各々が連携することにより、全体で
高速なデジタル信号処理を実現させる情報処理装置にお
いて、各々のプロセッサの実行能力を著しく低下させる
ことなく、複数のプロセッサ間でデータの共有化を行え
るようにすることを目的とする。
図である。図1中、1はプロセッサ部、2はメインキャ
ッシュメモリ部、3はリンクキャッシュメモリ部、4は
バス調停部、5は外部メモリ部、6はリンク通信制御部
である。
のように構成した。 (1):デジタル処理を行うプロセッサ部1と、2ポー
トアクセスが可能なキャッシュメモリを有するメインキ
ャッシュメモリ部2と、2ポートアクセスが可能なキャ
ッシュメモリを有するリンクキャッシュメモリ部3と、
アクセス競合の調停を行うバス調停部4と、情報を記憶
する外部メモリ部5と、他のリンク通信制御部との通信
の制御を行うリンク通信制御部6とを有する処理システ
ムを複数個備え、前記バス調停部4は、前記リンク通信
制御部6からのリードアクセスと前記外部メモリ部5か
らのリード・ライトアクセスの調停を行い、前記メイン
キャッシュメモリ部2は、前記プロセッサ部1からリー
ド・ライトが可能であり、前記バス調停部4からもリー
ド・ライトが可能であり、前記リンクキャッシュメモリ
部3は、前記プロセッサ部1からリードが可能であり、
前記リンク通信制御部6からはライトが可能とする。
て、前記メインキャッシュメモリ部2は、前記リンク通
信制御部6からのリード要求に対して、前記キャッシュ
メモリ内にデータが存在する場合は、即座にその要求に
答え、前記キャッシュメモリ内にデータが存在しない場
合は、前記外部メモリ部5へデータを要求し、要求デー
タが前記バス調停部4を経て前記キャッシュメモリ内に
格納された後、前記リンク通信制御部6からの前記要求
に答える。
て、前記メインキャッシュメモリ部2は、前記リンク通
信制御部6からのリード要求に対して、前記キャッシュ
メモリ内にデータが存在する場合は、即座にその要求に
答え、前記キャッシュメモリ内にデータが存在しない場
合は、前記外部メモリ部5に存在するデータを、前記キ
ャッシュメモリに格納せずに前記バス調停部4にて前記
リンク通信制御部6へ直接引き渡す。
て、前記メインキャッシュメモリ部2に、前記外部メモ
リ部5のアドレス領域にマッピングされないデータ転送
領域を設ける。
て、前記メインキャッシュメモリ部2及び前記リンクキ
ャッシュメモリ部3は、前記プロセッサ部1からのデー
タプリフェッチによる要求データをそれぞれのキャッシ
ュメモリへ格納するのを待たずに、前記プロセッサ部1
を動作させる。
て、前記メインキャッシュメモリ部2に、データのライ
ト時にキャッシュメモリ内に要求するアドレスのデータ
が存在しなくても、前記外部メモリ部5からデータを読
み出さなくする機能を有する。
て、前記メインキャッシュメモリ部2及び前記リンクキ
ャッシュメモリ部3は、データのアクセス時に要求する
アドレスのデータが存在していた場合、前記キャッシュ
メモリ内から該当データを無効化する機能を有する。
る。バス調停部4で、リンク通信制御部6からのリード
アクセスと外部メモリ部5からのリード・ライトアクセ
スの調停を行い、メインキャッシュメモリ部2では、直
接接続されている外部メモリ部5のアドレス領域を対象
とし、プロセッサ部1からリード・ライトが可能であ
り、バス調停部4からもリード・ライトが可能であり、
リンクキャッシュメモリ部3では、他の処理システムに
ある外部メモリ部のアドレス領域を対象として、プロセ
ッサ部1からリードが可能であり、リンク通信制御部6
からはライトが可能である。このため、各々のプロセッ
サに役割分担させ、かつ、各々が連携することにより、
各々のプロセッサの実行能力を著しく低下させることな
く、複数のプロセッサ間でデータの共有化を行える。
ンク通信制御部6からのリード要求に対して、キャッシ
ュメモリ内にデータが存在する場合は、即座にその要求
に答え、キャッシュメモリ内にデータが存在しない場合
は、外部メモリ部5へデータを要求し、要求データがバ
ス調停部4を経てキャッシュメモリ内に格納された後、
リンク通信制御部6からの前記要求に答える。このた
め、同じデータのアクセスに対してキャッシュメモリか
ら高速で応答が可能となる。
リンク通信制御部6からのリード要求に対して、キャッ
シュメモリ内にデータが存在する場合は、即座にその要
求に答え、キャッシュメモリ内にデータが存在しない場
合は、外部メモリ部5に存在するデータを、キャッシュ
メモリに格納せずにバス調停部4にてリンク通信制御部
6へ直接引き渡す。このため、他の処理システムが1度
しか使用しないようなデータ等はキャッシュメモリを使
用せず、キャッシュメモリの効率的な使用が可能とな
る。
部メモリ部5のアドレス領域にマッピングされないデー
タ転送領域を設ける。このため、主に他の処理システム
とのデータ通信用のデータ等の再利用されないものは外
部メモリ部5とのアクセスを省くことができ、プロセッ
サの処理能力を向上することができる。
リンクキャッシュメモリ部3は、プロセッサ部1からの
データプリフェッチによる要求データをそれぞれのキャ
ッシュメモリへ格納するのを待たずに、プロセッサ部1
を動作させる。このため、キャッシュメモリ内にあるデ
ータへのアクセスか、プリフェッチ要求を出したキャッ
シュメモリ部以外へのアクセスでプロセッサが動作して
いれば、キャッシュメモリの2ポートを利用して、プロ
セッサの実行能力を低下させることなく動作させること
ができる。
ータのライト時にキャッシュメモリ内に要求するアドレ
スのデータが存在しなくても、外部メモリ部5からデー
タを読み出さなくする。このため、画像データ等の明ら
かに書き換えられるデータの読み出しを省くことがで
き、プロセッサの処理能力を向上することができる。
リンクキャッシュメモリ部3は、データのアクセス時に
要求するアドレスのデータが存在していた場合、キャッ
シュメモリ内から該当データを無効化する。このため、
他の処理システムの新しいデータが必要なときにリンク
通信制御部6からアクセスすることができる。
を示した図である。以下、図面に基づいて本発明の実施
の形態を説明する。 (1):情報処理装置の説明 図2は装置構成図、図3は2つのキャッシュの説明図、
図4はメインキャッシュメモリの説明図、図5はリンク
キャッシュメモリの説明図である。以下、図2〜図5に
基づいて情報処理装置の説明をする。
b、メインキャッシュメモリ12a、12b、リンクキ
ャッシュメモリ13a、13b、バス調停部14a、1
4b、外部メモリ15a、15b、他のDSPとの通信
の制御を行うリンク通信制御部16a、16bが設けて
ある。
理専用のプロセッサである。メインキャッシュメモリ1
2a、12bは、2ポートアクセスが可能なキャッシュ
メモリである。リンクキャッシュメモリ13a、13b
は、2ポートアクセスが可能なキャッシュメモリであ
る。バス調停部14a、14bは、アクセス競合の調停
をするものである。外部メモリ15a、15bは、外部
記憶部である。リンク通信制御部16a、16bは、他
のDSP側との通信の制御を行うものである。
ッシュメモリであるメインキャッシュメモリとリンクキ
ャッシュメモリを用いる。図2を例に各々のキャッシュ
メモリの用途を説明する。
ある外部メモリ15aのアドレス領域を対象として、プ
ロセッサ側であるDSP11a部側からはリード・ライ
ト可能なように、バス調停部14a側からもリード・ラ
イト可能なように、2ポートアクセスが可能なキャッシ
ュメモリとして構成する。
ータ処理システム(他のDSP側)にある外部メモリ部
のアドレス領域を対象とし、プロセッサ側であるDSP
11a部側からはリード可能(ライト不可能)なよう
に、リンク通信制御部16aからはライト可能(リード
不可能)なように、2ポートアクセスが可能なキャッシ
ュメモリとして構成する。
あり、メインキャッシュメモリとリンクキャッシュメモ
リの違いを示している。図3において、DSP部からの
アクセスは、メインキャッシュメモリに対してリード・
ライト可能であり、リンクキャッシュメモリに対してリ
ードのみ可能である。
ンキャッシュメモリに対してバス調停部を経由してリー
ドのみが可能であり、リンクキャッシュメモリに対して
ライトのみ可能である。
キャッシュメモリからはなしであり、リンクキャッシュ
メモリからはリード要求である。外部メモリ部からのア
クセスは、メインキャッシュメモリに対してバス調停部
を経由してリード・ライトが可能であり、リンクキャッ
シュメモリに対してはなしである。
ッシュメモリからはリード・ライト要求が可能であり、
リンクキャッシュメモリからはなしである。扱うデータ
の領域は、メインキャッシュメモリは直下にある外部メ
モリ内のデータであり、リンクキャッシュメモリは他の
DSP側の外部メモリ内のデータである。
化することで、メインキャッシュメモリ、リンクキャッ
シュメモリ部ともに、プロセッサ(DSP)部とリンク
通信制御部からのアクセスを独立に行えるようになる。
の通信制御を全く行わないことで、リンク通信制御部間
の通信トラフィックを軽減し、本来の目的であるデータ
通信のみを行うことができる。
通信制御の説明 データのコンシステンシを保つための通信制御とは、各
々のキャッシュメモリに同一のアドレスのデータが存在
し、片側のキャッシュメモリ内のデータを変更した場
合、もう一方のキャッシュメモリ内のデータも同じよう
に変更したり、無効化するための、通信制御のことであ
る。この機能は、汎用プロセッサを用いたマルチプロセ
ッサシステムにおいて必須のものとされている。
と、必ずしも即座に古いデータを新しいデータで書き換
えてしまってはならないタイミングが存在しうる。例え
ば、図2のDSP11aの処理結果をDSP11bで利
用する場合、DSP11aよりDSP11bが少し処理
が遅い場合、DSP11bの処理が終了する以前にDS
P11aの次の処理結果で前の処理結果が上書きされる
と、DSP11bで正常な処理結果が出力されなくなっ
てしまう。
11bで利用する場合でDSP11aよりDSP11b
の処理が遅い場合、DSP11bが必要とするデータの
アドレスが存在していれば、DSP11aは、DSP1
1bがメインキャッシュメモリ12a内のそのデータを
リードしてくれるまで待ち、その後、DSP11aの次
の処理結果をメインキャッシュメモリ12a内に書き込
むようにする。
P11bで利用する場合の説明 DSP11bがDSP11aの新しい処理結果が欲しい
場合は、DSP11bがリンクキャッシュメモリ13b
内にある古いデータを無効化する機能を持たせ、新たに
データのリード要求をDSP11a側に出すことで実現
できる。
ション特有のものであるため、DSP側にデータ転送タ
イミングの制御を委ね、DSP側でキャッシュ制御がで
きるインタフェースをキャッシュメモリ側に備えるよう
にする。
グしないデータ転送空間を備える場合の説明 複数のブロックからなる信号処理アプリケーションの場
合、ブロック間のデータ転送用にFIFO(First In F
irst Out)メモリや、2バンク構成のバッファを用い
る。このデータ転送用のデータは、最終的な処理結果に
用いないデータであるため、主記憶等のメモリに記憶し
ておく必要のないデータである。
用すると、メインキャッシュメモリにライトし、他のD
SPがリンクキャッシュメモリを介してこのライトした
データを読みだすことになる。これでも実現可能である
が、通常のキャッシュ動作を考えるとキャッシュメモリ
内のデータはいずれ外部メモリに書き戻されることにな
る。しかし、書き戻しても再利用しないため、書き戻し
のためのメモリアクセスは無駄になり、このメモリアク
セス最中、他のメモリアクセスは待たされることにな
る。このため、DSPの処理能力を低下させてしまう可
能性がある。
戻し不要のデータを扱う構成を付加する。この書き戻し
不要ということは、外部メモリにマッピングしていても
無駄であるため、アドレス空間に外部メモリにマッピン
グしないデータ転送空間(データ転送領域)を備える。
そして、キャッシュがミスした場合の外部メモリ部から
のデータ読み出しも省くようにする。
他のDSPからリード要求があった場合、そのデータを
他のDSPに引き渡したのち、メインキャッシュメモリ
部において、そのデータを自ら無効化することとする。
また、DSPは、データ転送空間にデータを書き込むと
き、データ転送空間にデータかないこと(無効化)を確
認して書き込むことにする。これによりFIFOメモリ
的な動作が可能となる。なお、この無効化(クリア)
は、データ転送空間にデータがあると新たにライトでき
ないためであり、これは後述するアドレスタグ比較部2
4が行う。
理速度差があり、DSP11aの処理結果をDSP11
bが処理するようなプログラム構成で、DSP11bの
処理が早い場合、このデータ転送領域を利用してデータ
の受け渡しを行えば、DSP11bからのデータリード
要求に対して、DSP11a側のメインキャッシュメモ
リ12aには所望のデータが存在しない場合が生じる。
しかし、データ転送領域は外部メモリにマッピングされ
ていないため、外部メモリから読み出すことができず、
DSP11aの処理が終了し出力結果をメインキャッシ
ュメモリ12a(データ転送領域)にライトしてくれる
のを待つことになる。これにより、自然と速度調整が行
われ、DSP11aとDSP11bの間で、セマフォの
ような特別な通信を行う必要はない。
機能を付加することができる。これは、DSPにおいて
実際にデータを利用する以前に、キャッシュメモリに対
してデータリード要求を出し、前もって外部メモリから
データを読み出しておく機能である。この要求は、直下
にある外部メモリ以外もサポートするものである。
ない機能の説明 信号処理用途向けの機能として、DSPは、新たに処理
した出力データで古いデータを全て書き換えてしまうア
ドレス領域が存在した場合に、そのアドレスへのライト
アクセス時に、キャッシュメモリ内にそのアドレスのデ
ータが存在しなくても、外部メモリから古いデータを読
み出さない機能をサポートする。即ち、キャッシュメモ
リに直接書き込むようにする。
タでも、キャッシュメモリ内にそのアドレスのデータが
存在しなければ、通常のキャッシュ制御であれば、外部
メモリからデータを読み出してしまうためである。
ない場合の説明 例えば、リンク通信制御部16aからのリード要求に対
して、メインキャッシュメモリ12a内にデータが存在
しない場合は、外部メモリ部15aに存在するデータ
を、メインキャッシュメモリ12aに格納せずにバス調
停部14aにてリンク通信制御部16aへ直接引き渡す
ようにすることができる。
ム)が1度しか使用しないようなデータ等はメインキャ
ッシュメモリ12aを使用しないようにすることで、D
SP11aが必要とするメインキャッシュメモリ12a
内のデータの追い出しを防止でき、キャッシュメモリの
効率的な使用が可能となる。
キャッシュメモリの説明図である。以下、図4、図5に
基づいてメインキャッシュメモリとリンクキャッシュメ
モリの説明をする。
メモリ(タグ用)21、2ポートメモリ(データ用)2
2、アドレスタグ比較・制御部(Aポート)23、アド
レスタグ比較部(Bポート)24が設けてある。
即ちアドレスを記憶した2ポート(AポートとBポー
ト)アクセスが可能なメモリである。2ポートメモリ
(データ用)22は、データを記憶した2ポートアクセ
スが可能なメモリである。アドレスタグ比較・制御部
(Aポート)23は、2ポートメモリ(タグ用)21内
に格納されているアドレスのタグと、DSP11部から
のアドレスを比較するものである。アドレスタグ比較部
(Bポート)24は、2ポートメモリ(タグ用)21内
に格納されているアドレスのタグと、バス調停部14か
らのアドレスを比較するものである。
らのアクセスに対して、アドレスタグ比較・制御部23
にて、2ポートメモリ(タグ用)21内にメモリされて
いる、即ちキャッシュに格納されているアドレスのタグ
と、DSP11部からのアドレスを比較する。
対してウェイトせずに、リードアクセス時であれば2ポ
ートメモリ(データ用)22のAポートからデータをリ
ードし、ライトアクセス時であれば2ポートメモリ(デ
ータ用)22にAポートからデータを書き込む。
1部に対してウェイト信号をセットし、ミス信号とミス
アドレスをバス調停部14を経由して外部メモリ部へ通
知する。外部メモリ部は、ミスしたアドレスのデータを
読み出し、バス調停部14を経由して2ポートメモリ
(データ用)22にBポートからデータを書き込み、書
き込み終了をアドレスタグ比較部(Bポート)24へ通
知する。アドレスタグ比較部(Bポート)24では、そ
の通知を受け取った時点で、新しいアドレスタグを2ポ
ートメモリ(データ用)22にBポートから書き込む。
これにより、アドレスタグ比較・制御部(Aポート)2
3では、タグが一致し、DSP11部へのウェイト信号
を解除し、リードアクセス・ライトアクセスを完了させ
る。リンク通信制御部からのアクセスも、バス調停部1
4を経て同様に行われる。
メモリ(タグ用)31、2ポートメモリ(データ用)3
2、アドレスタグ比較部(Aポート)33、アドレスタ
グ制御部(Bポート)34が設けてある。
(アドレス)を記憶した2ポートアクセスが可能なメモ
リである。2ポートメモリ(データ用)32は、データ
を記憶した2ポートアクセスが可能なメモリである。ア
ドレスタグ比較部(Aポート)33は、2ポートメモリ
(タグ用)31内に格納されているアドレスのタグと、
DSP11部からのアドレスを比較するものである。ア
ドレスタグ制御部(Bポート)34は、2ポートメモリ
(タグ用)31内に格納されているアドレスのタグと、
リンク通信制御部16からのアドレスを比較するもので
ある。
らのリードアクセスに対して、メインキャッシュメモリ
と同様に動作し、アドレスタグ比較部33にて、2ポー
トメモリ(タグ用)31内にメモリされているアドレス
のタグと、DSP11部からのアドレスを比較する。
対してウェイトせずに、2ポートメモリ(データ用)3
2のAポートからデータをリードする。前記比較で一致
していない場合、DSP11部に対してウェイト信号を
セットし、リンク通信制御部16にミス信号とミスアド
レスを通知する。リンク通信制御部16は他のリンク通
信制御部へリード要求を通知する。
通信制御部16のアクセスが行われる。このアクセスは
ライトアクセスのみであり、データを2ポートメモリ
(データ用)32に、新しいアドレスタグを2ポートメ
モリ(タグ用)31に書き込む。DSP11側のアドレ
スタグ比較部33では、リンク通信制御部16からのデ
ータの書き込みにより、アドレスタグ比較が一致し、D
SP11部へのウェイト信号を解除し、該当データのア
クセスを完了させる。
がキャッシュメモリ内に存在しなくても、通常のアクセ
スのようにデータがキャッシュメモリに格納されるまで
DSPを待たせることはせず、DSPからのアクセス自
体は正常終了(ウェイト信号をセットしない)させる。
ッチ要求を出したキャッシュシステムに要求したデータ
がそのキャッシュメモリ内に存在しなかった時、初めて
DSPにウェイト信号がセットされる。すなわち、キャ
ッシュメモリ内にあるデータへのアクセスか、プリフェ
ッチ要求を出したキャッシュメモリ以外へのアクセスで
DSPが動作していれば、DSPの実行能力を低下させ
ることなく、外部メモリからデータを読み出せる。
タアクセスの説明 図6はDSP11aが外部メモリ15aのアドレス領域
をリード/ライトアクセスした場合の処理フローチャー
ト、図7はDSP11aが外部メモリ15bのアドレス
領域をリードアクセスした場合の処理フローチャート、
図8はDSP11aがデータ転送領域にライトアクセス
した場合の処理フローチャート、図9はDSP11aが
DSP11bのデータ転送領域をリードアクセスした場
合の処理フローチャートである。以下、図6〜図9に基
づいて、キャッシュ動作を考慮して、DSPを2つ接続
した場合のデータアクセス処理を説明する。
ドレス領域をリード/ライトアクセスした場合の説明 DSP11aが外部メモリ15aのアドレス領域をリー
ド/ライトアクセスした場合の処理を図6の処理S1〜
S11に従って説明する。
領域のリード/ライトアクセス要求をメインキャッシュ
メモリ12aに行い処理S2に移る。 S2:メインキャッシュメモリ12aは、DSP11a
からアクセス要求のあったデータがキャッシュ内にある
かどうか判断する。この判断でデータがキャッシュ内に
ある場合は処理S3に移り、もしない場合は処理S6に
移る。
DSP11aからアクセス要求がリードかライトかを判
断する。この判断でリード要求の場合は処理S4に移
り、もしライト要求の場合は処理S5に移る。
DSP11aにデータを出力しこの処理を終了する。 S5:前記処理S3の判断でライト要求の場合は、メイ
ンキャッシュメモリ12aにデータを書き込みこの処理
を終了する。
のあったデータがキャッシュ内にない場合、メインキャ
ッシュメモリ12aは、DSP11aからアクセス要求
がリードかライトかを判断する。この判断でリード要求
の場合は処理S7に移り、もしライト要求の場合は処理
S9に移る。
バス調停部14aを経て外部メモリ15aにデータリー
ド要求を行い、バス調停部14aを経て外部メモリ15
aからメインキャッシュメモリ12a内にデータを格納
し処理S8に移る。
DSP11aにデータを出力しこの処理を終了する。 S9:前記処理S6の判断でライト要求の場合は、メイ
ンキャッシュメモリ12aは、外部メモリ15aからの
データリードを行う指示(DSP11aから)があるか
どうか判断する。この判断でデータリードを行う場合は
処理S10に移り、もしデータリードを行わない場合は
処理S11に移る。
は、バス調停部14aを経て外部メモリ15aにデータ
リード要求を行い、バス調停部14aを経て外部メモリ
15aからメインキャッシュメモリ12a内にデータを
格納し処理S11に移る。
データを書き込みこの処理を終了する。 :DSP11aが外部メモリ15bのアドレス領域を
リードアクセスした場合の説明 DSP11aが外部メモリ15bのアドレス領域をリー
ドアクセスした場合の処理を図7の処理S21〜S33
に従って説明する。
b領域のデータのリード要求をリンクキャッシュメモリ
13aに行い処理S22に移る。 S22:リンクキャッシュメモリ13aは、DSP11
aからリード要求のあったデータがキャッシュ内にある
かどうか判断する。この判断でデータがキャッシュ内に
ある場合は処理S23に移り、もしない場合は処理S2
4に移る。
は、DSP11aにデータを出力しこの処理を終了す
る。 S24:前記処理S22の判断でキャッシュ内にデータ
がない場合、リンクキャッシュメモリ13aは、DSP
11aに対してウェイト信号をセットすると共に、リン
ク通信制御部16aへデータリード要求を行い処理S2
5に移る。
ク通信制御部16bへデータリード要求を行い処理S2
6に移る。 S26:リンク通信制御部16bは、メインキャッシュ
メモリ12bへバス調停部14bを経由してデータリー
ド要求を行い処理S27に移る。
は、リンク通信制御部16bからリード要求のあったデ
ータがキャッシュ内にあるかどうか判断する。この判断
でデータがキャッシュ内にある場合は処理S30に移
り、もしない場合は処理S28に移る。
は、バス調停部14bを経由して外部メモリ15bにデ
ータを要求し処理S29に移る。 S29:外部メモリ15bは、バス調停部14bを経由
してメインキャッシュメモリ12bにデータを格納し処
理S30に移る。
は、バス調停部14bを経由してリンク通信制御部16
bへデータを出力し処理S31に移る。 S31:リンク通信制御部16bは、データをリンク通
信制御部16aに転送し処理S32に移る。
クキャッシュメモリ13aへデータライトを行い処理S
33に移る。 S33:リンクキャッシュメモリ13aは、DSP11
aへのウェイト信号を解除し、DSP11aへデータを
出力しこの処理を終了する。
トアクセスした場合の説明 DSP11aがデータ転送領域にライトアクセスした場
合の処理を図8の処理S41、S42に従って説明す
る。
ュメモリ12aのデータ転送領域にライト要求を行い処
理S42に移る。 S42:メインキャッシュメモリ12aは、DSP11
aからライト要求のあったデータをデータ転送領域に書
き込みこの処理を終了する。
転送領域をリードアクセスした場合の説明 DSP11aがDSP11bのデータ転送領域をリード
アクセスした場合の処理を図9の処理S51〜S62に
従って説明する。
データ転送領域のデータのリード要求をリンクキャッシ
ュメモリ13aに行い処理S52に移る。 S52:リンクキャッシュメモリ13aは、DSP11
aからリード要求のあったデータがキャッシュ内にある
かどうか判断する。この判断でデータがキャッシュ内に
ある場合は処理S53に移り、もしない場合は処理S5
4に移る。
は、DSP11aにデータを出力しこの処理を終了す
る。 S54:前記処理S52の判断でキャッシュ内にデータ
がない場合、リンクキャッシュメモリ13aは、DSP
11aに対してウェイト信号をセットすると共に、リン
ク通信制御部16aへデータリード要求を行い処理S5
5に移る。
ク通信制御部16bへデータリード要求を行い処理S5
6に移る。 S56:リンク通信制御部16bは、バス調停部14b
を経由してメインキャッシュメモリ12bへデータリー
ド要求を行い処理S57に移る。
は、リンク通信制御部16bからリード要求のあったデ
ータがキャッシュ内にあるかどうか判断する。この判断
でデータがキャッシュ内にある場合は処理S59に移
り、もしない場合は処理S58に移る。
は、DSP11bからデータが書き込まれるまでデータ
出力をウェイトし処理S59に移る。 S59:メインキャッシュメモリ12bは、バス調停部
14bを経由してリンク通信制御部16bへデータを出
力し処理S60に移る。なお、このデータの出力後メイ
ンキャッシュメモリ12bのデータ転送領域のクリアを
アドレスタグ比較部24が行う。
タをリンク通信制御部16aに転送し処理S61に移
る。 S61:リンク通信制御部16aは、リンクキャッシュ
メモリ13aへデータライトを行い処理S62に移る。
は、DSP11aへのウェイト信号を解除し、DSP1
1aへデータを出力しこの処理を終了する。このよう
に、キャッシュシステムを信号処理用途向けの構成とす
ることで、複数のDSPを用いて、各々のDSPに役割
分担させ、かつ、各々が連携することにより、全体で高
速なデジタル信号処理を実現させることができる。
のような効果がある。 (1):バス調停部で、リンク通信制御部からのリード
アクセスと外部メモリ部からのリード・ライトアクセス
の調停を行い、メインキャッシュメモリ部では、直接接
続されている外部メモリ部のアドレス領域を対象とし、
プロセッサ部からリード・ライトが可能であり、バス調
停部からもリード・ライトが可能であり、リンクキャッ
シュメモリ部では、他の処理システムにある外部メモリ
部のアドレス領域を対象として、プロセッサ部からリー
ドが可能であり、リンク通信制御部からはライトが可能
であるため、各々のプロセッサに役割分担させ、かつ、
各々が連携して、各々のプロセッサの実行能力を著しく
低下させることなく、複数のプロセッサ間でデータの共
有化を行える。
ンク通信制御部からのリード要求に対して、キャッシュ
メモリ内にデータが存在する場合は即座にその要求に答
え、キャッシュメモリ内にデータが存在しない場合は外
部メモリ部へデータを要求し、要求データがバス調停部
を経てキャッシュメモリ内に格納された後、リンク通信
制御部からの前記要求に答えるため、同じデータのアク
セスに対してキャッシュメモリから高速で応答が可能と
なる。
ンク通信制御部からのリード要求に対して、キャッシュ
メモリ内にデータが存在する場合は即座にその要求に答
え、キャッシュメモリ内にデータが存在しない場合は外
部メモリ部に存在するデータを、キャッシュメモリに格
納せずにバス調停部にてリンク通信制御部へ直接引き渡
すため、他の処理システムが1度しか使用しないような
データ等はキャッシュメモリを使用せず、キャッシュメ
モリの効率的な使用が可能となる。
部メモリ部5のアドレス領域にマッピングされないデー
タ転送領域を設けるため、主に他の処理システムとのデ
ータ通信用のデータ等の再利用されないものは外部メモ
リ部とのアクセスを省くことができ、プロセッサの処理
能力を向上することができる。
ンクキャッシュメモリ部は、プロセッサ部からのデータ
プリフェッチによる要求データをそれぞれのキャッシュ
メモリへ格納するのを待たずに、プロセッサ部を動作さ
せるため、キャッシュメモリ内にあるデータへのアクセ
スか、プリフェッチ要求を出したキャッシュメモリ部以
外へのアクセスでプロセッサが動作していれば、プロセ
ッサの実行能力を低下させることなく動作させることが
できる。
ータのライト時にキャッシュメモリ内に要求するアドレ
スのデータが存在しなくても、外部メモリ部からデータ
を読み出さなくするため、画像データ等の明らかに書き
換えられるデータの読み出しを省くことができ、プロセ
ッサの処理能力を向上することができる。
ンクキャッシュメモリ部は、データのアクセス時に要求
するアドレスのデータが存在していた場合、キャッシュ
メモリ内から該当データを無効化するため、他の処理シ
ステムの新しいデータが必要なときにリンク通信制御部
からアクセスすることができる。
である。
説明図である。
説明図である。
15aのアドレス領域をリード/ライトアクセスした場
合の処理フローチャートである。
15bのアドレス領域をリードアクセスした場合の処理
フローチャートである。
領域にライトアクセスした場合の処理フローチャートで
ある。
bのデータ転送領域をリードアクセスした場合の処理フ
ローチャートである。
の説明図(1)である。
の説明図(2)である。
Claims (7)
- 【請求項1】デジタル処理を行うプロセッサ部と、 2ポートアクセスが可能なキャッシュメモリを有するメ
インキャッシュメモリ部と、 2ポートアクセスが可能なキャッシュメモリを有するリ
ンクキャッシュメモリ部と、 アクセス競合の調停を行うバス調停部と、 情報を記憶する外部メモリ部と、 他のリンク通信制御部との通信の制御を行うリンク通信
制御部とを有する処理システムを複数個備え、 前記バス調停部は、前記リンク通信制御部からのリード
アクセスと前記外部メモリ部からのリード・ライトアク
セスの調停を行い、 前記メインキャッシュメモリ部は、前記プロセッサ部か
らリード・ライトが可能であり、前記バス調停部からも
リード・ライトが可能であり、 前記リンクキャッシュメモリ部は、前記プロセッサ部か
らリードが可能であり、前記リンク通信制御部からはラ
イトが可能であることを特徴とした情報処理装置。 - 【請求項2】前記メインキャッシュメモリ部は、前記リ
ンク通信制御部からのリード要求に対して、前記キャッ
シュメモリ内にデータが存在する場合は、即座にその要
求に答え、前記キャッシュメモリ内にデータが存在しな
い場合は、前記外部メモリ部へデータを要求し、要求デ
ータが前記バス調停部を経て前記キャッシュメモリ内に
格納された後、前記リンク通信制御部からの前記要求に
答えることを特徴とした請求項1記載の情報処理装置。 - 【請求項3】前記メインキャッシュメモリ部は、前記リ
ンク通信制御部からのリード要求に対して、前記キャッ
シュメモリ内にデータが存在する場合は、即座にその要
求に答え、前記キャッシュメモリ内にデータが存在しな
い場合は、前記外部メモリ部に存在するデータを、前記
キャッシュメモリに格納せずに前記バス調停部にて前記
リンク通信制御部へ直接引き渡すことを特徴とした請求
項1記載の情報処理装置。 - 【請求項4】前記メインキャッシュメモリ部に、前記外
部メモリ部のアドレス領域にマッピングされないデータ
転送領域を設けることを特徴とした請求項1記載の情報
処理装置。 - 【請求項5】前記メインキャッシュメモリ部及び前記リ
ンクキャッシュメモリ部は、前記プロセッサ部からのデ
ータプリフェッチによる要求データをそれぞれのキャッ
シュメモリへ格納するのを待たずに、前記プロセッサ部
を動作させることを特徴とした請求項1記載の情報処理
装置。 - 【請求項6】前記メインキャッシュメモリ部において、
データのライト時にキャッシュメモリ内に要求するアド
レスのデータが存在しなくても、前記外部メモリ部から
データを読み出さない機能を有することを特徴とした請
求項1記載の情報処理装置。 - 【請求項7】前記メインキャッシュメモリ部及び前記リ
ンクキャッシュメモリ部において、データのアクセス時
に要求するアドレスのデータが存在していた場合、前記
キャッシュメモリ内から該当データを無効化する機能を
有することを特徴とした請求項1記載の情報処理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31441596A JP3782178B2 (ja) | 1996-11-26 | 1996-11-26 | 情報処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31441596A JP3782178B2 (ja) | 1996-11-26 | 1996-11-26 | 情報処理装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10154099A true JPH10154099A (ja) | 1998-06-09 |
JP3782178B2 JP3782178B2 (ja) | 2006-06-07 |
Family
ID=18053078
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31441596A Expired - Lifetime JP3782178B2 (ja) | 1996-11-26 | 1996-11-26 | 情報処理装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3782178B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006513510A (ja) * | 2003-01-27 | 2006-04-20 | アドバンスト・マイクロ・ディバイシズ・インコーポレイテッド | 書き込みデータをキャッシュにインジェクトする方法及び装置 |
-
1996
- 1996-11-26 JP JP31441596A patent/JP3782178B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006513510A (ja) * | 2003-01-27 | 2006-04-20 | アドバンスト・マイクロ・ディバイシズ・インコーポレイテッド | 書き込みデータをキャッシュにインジェクトする方法及び装置 |
JP4663329B2 (ja) * | 2003-01-27 | 2011-04-06 | アドバンスト・マイクロ・ディバイシズ・インコーポレイテッド | 書き込みデータをキャッシュにインジェクトする方法及び装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3782178B2 (ja) | 2006-06-07 |
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