JPS58125287A - 高速緩衝記憶装置 - Google Patents
高速緩衝記憶装置Info
- Publication number
- JPS58125287A JPS58125287A JP57006596A JP659682A JPS58125287A JP S58125287 A JPS58125287 A JP S58125287A JP 57006596 A JP57006596 A JP 57006596A JP 659682 A JP659682 A JP 659682A JP S58125287 A JPS58125287 A JP S58125287A
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- JP
- Japan
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- address
- data
- memory
- array
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(3,1)発明の楓する分野
この発明は主記憶装置と処理装置との間に介在して主配
憶装置の内容のうち処理装置が当面必要とする部分を格
納し処理装置からのアクセスを迅速にするための高速緩
衝記憶装置に関し、特に複数の処理装置がそれぞれの高
速緩衝記憶装置を介して主記憶装置を共同使用する場合
の各高速緩衝記憶装置に関するものである。
憶装置の内容のうち処理装置が当面必要とする部分を格
納し処理装置からのアクセスを迅速にするための高速緩
衝記憶装置に関し、特に複数の処理装置がそれぞれの高
速緩衝記憶装置を介して主記憶装置を共同使用する場合
の各高速緩衝記憶装置に関するものである。
(3,2)従来技術の構成
第1図は主記憶装置を共同に使用する計算機システムの
一例を示すブロック図で、図において+11は主記憶装
置、(2) 、 (2a) はそれぞれ高速緩衝記憶
装置(以下バッファメモリという) 、 (3) 、
(3m)はそれぞれ処理装置(III図に示す例では実
行処理装置t)である。
一例を示すブロック図で、図において+11は主記憶装
置、(2) 、 (2a) はそれぞれ高速緩衝記憶
装置(以下バッファメモリという) 、 (3) 、
(3m)はそれぞれ処理装置(III図に示す例では実
行処理装置t)である。
第2図はこの発明の一実施例を示すブロック図であるが
、第2図から符号αηで示す回路ブロックとその入出力
回路を除去したものが、従来のバッファメモリ(2)の
構成であるので、第2図について従来の装置を説明する
。$2図においてαQはデータアレイ、αηけアドレス
アレイ、(2)はリプレースメモリ、(至)は無効化ア
ドレスレジスタ、α4Fiセレクタ、α9#−tコンパ
レータ、aeuno路ブロッタブロックC11Fi処理
装置(3)からの要求アドレスを示す。
、第2図から符号αηで示す回路ブロックとその入出力
回路を除去したものが、従来のバッファメモリ(2)の
構成であるので、第2図について従来の装置を説明する
。$2図においてαQはデータアレイ、αηけアドレス
アレイ、(2)はリプレースメモリ、(至)は無効化ア
ドレスレジスタ、α4Fiセレクタ、α9#−tコンパ
レータ、aeuno路ブロッタブロックC11Fi処理
装置(3)からの要求アドレスを示す。
また第2図に示す例はセットアソシアティブ(asta
asoaiative) 構成であり、データアレイ
(1(3のデーl u (10−&) 、 (10−b
) 、(10−e) 、 (10−d) (D 4セツ
トに分れ、これに対応してアドレスアレイ(10のアド
レス/d (11−a) 、(11−b) 、 (11
−c) 、 (11−d)の4セツトに分れている。デ
ータアレイ(Noに新しく格納される時はセット単位で
行われ、したがって新しく格納されるデータによって追
い出されるデータ本セット単位によって行われる。デー
タアレイ叫には主記憶@ Ij (1)の内容の一部が
格納されており、この格納されたデータの主記憶装#(
1)内でのアドレスがアドレスアレイα力に格納されて
いる。アドレスアレイQl)の同一セット内ではアドレ
スは連続していてその上位ビットハ同一であり、したが
って要求アドレスの上位ビットをコンパレータ(至)K
よりアドレスアレイαηの上位ビットと比較すれば当該
アドレスがアドレスアレイαηの当該セット中に存在す
るかどうかを判定することができる。
asoaiative) 構成であり、データアレイ
(1(3のデーl u (10−&) 、 (10−b
) 、(10−e) 、 (10−d) (D 4セツ
トに分れ、これに対応してアドレスアレイ(10のアド
レス/d (11−a) 、(11−b) 、 (11
−c) 、 (11−d)の4セツトに分れている。デ
ータアレイ(Noに新しく格納される時はセット単位で
行われ、したがって新しく格納されるデータによって追
い出されるデータ本セット単位によって行われる。デー
タアレイ叫には主記憶@ Ij (1)の内容の一部が
格納されており、この格納されたデータの主記憶装#(
1)内でのアドレスがアドレスアレイα力に格納されて
いる。アドレスアレイQl)の同一セット内ではアドレ
スは連続していてその上位ビットハ同一であり、したが
って要求アドレスの上位ビットをコンパレータ(至)K
よりアドレスアレイαηの上位ビットと比較すれば当該
アドレスがアドレスアレイαηの当該セット中に存在す
るかどうかを判定することができる。
(3,3)従来技術の動作
処理装置(3)からのアクセス要求があるとセレクタQ
4FiI’求アドレス(至)を出力しコンパレータ(至
)でアドレスアレイα時の内容と比較する。アドレスア
レイα力のアドレスK11−1そのアドレスに対応する
データアレイ叫のデータが無効化されているかどうかを
示す無効化フラグが設定されているが、コンパレータ(
至)による比較が一致しかつそのアドレスに無効化フラ
グが設定されてない場合Fi要求アドレス(1)のデー
タはデータアレイαOK存在することを意味する。この
場合をヒツト(bit)と称し、ヒツトの場合は要求ア
ドレスによりデータアレイ叫にアクセスし、かつこのデ
ータが一番最近に使用されたデータとなるので、データ
アレイ(11)中から一番最後に追い出されるようにリ
プレースメモリαつの記憶を修正する。@3図はリプレ
ースメモリの内容を示す図であって、翰はリプレースメ
モリQeの各ビット、に)はヒツトしたセットを表す。
4FiI’求アドレス(至)を出力しコンパレータ(至
)でアドレスアレイα時の内容と比較する。アドレスア
レイα力のアドレスK11−1そのアドレスに対応する
データアレイ叫のデータが無効化されているかどうかを
示す無効化フラグが設定されているが、コンパレータ(
至)による比較が一致しかつそのアドレスに無効化フラ
グが設定されてない場合Fi要求アドレス(1)のデー
タはデータアレイαOK存在することを意味する。この
場合をヒツト(bit)と称し、ヒツトの場合は要求ア
ドレスによりデータアレイ叫にアクセスし、かつこのデ
ータが一番最近に使用されたデータとなるので、データ
アレイ(11)中から一番最後に追い出されるようにリ
プレースメモリαつの記憶を修正する。@3図はリプレ
ースメモリの内容を示す図であって、翰はリプレースメ
モリQeの各ビット、に)はヒツトしたセットを表す。
リプレースメモリ(ロ)は2C2])、1(社)、00
の3ビツトから構成され、ビット2?りはセット1及び
セットbからなる第1グループとセットC及びセットd
からなる第2グループの優先順位を示し論理「1」のと
きは第2グループを第1グループより先に追い出し、論
理「()」のと負は第1グループを@2グループより先
に追い出す。ビット1(至)はセットCとセットdの優
先順位を示し論理「1」のときはセラ)dfセットCよ
り先に追い出し、論理「0」のときはセットCをセラ)
dより先に追い出す。またビット0(ハ)はセット1と
セットbの優先順位を示し論理「1」のと負はセットb
をセットaより先に追い出し、論理「0」のと舞はセッ
トafセツ)bより先に追い出す。また図中*で示すビ
ットの論fMは変化し々いことを示す。例えばセットa
がヒツトするとリプレースメモリ(2)の各ビット翰は
rl*IJとなる。もし*が「1」であれば、データア
レイ(10から追い出される順序はd −+ c−+l
) −41となり、この状態のときセットbがヒツトす
ると各ビット翰はrllOJとなり追い出される順序#
id−+C−+@→bに変化する。更にこの状態のとき
セットCがヒツトする易各ビット四はroloJとなり
追い出される順序はa→1) −+ d→Cとなる。
の3ビツトから構成され、ビット2?りはセット1及び
セットbからなる第1グループとセットC及びセットd
からなる第2グループの優先順位を示し論理「1」のと
きは第2グループを第1グループより先に追い出し、論
理「()」のと負は第1グループを@2グループより先
に追い出す。ビット1(至)はセットCとセットdの優
先順位を示し論理「1」のときはセラ)dfセットCよ
り先に追い出し、論理「0」のときはセットCをセラ)
dより先に追い出す。またビット0(ハ)はセット1と
セットbの優先順位を示し論理「1」のと負はセットb
をセットaより先に追い出し、論理「0」のと舞はセッ
トafセツ)bより先に追い出す。また図中*で示すビ
ットの論fMは変化し々いことを示す。例えばセットa
がヒツトするとリプレースメモリ(2)の各ビット翰は
rl*IJとなる。もし*が「1」であれば、データア
レイ(10から追い出される順序はd −+ c−+l
) −41となり、この状態のときセットbがヒツトす
ると各ビット翰はrllOJとなり追い出される順序#
id−+C−+@→bに変化する。更にこの状態のとき
セットCがヒツトする易各ビット四はroloJとなり
追い出される順序はa→1) −+ d→Cとなる。
次に要求アドレスωに対してヒツトしない場合は当該ア
ドレスで主記憶装置(1)にアクセスし主記憶装置(1
)からフェッチしたデータをデータアレイ叫に格納しそ
のアドレスをアドレスアレイα力に格納するが、この場
合、データアレイαOとアドレスアレイαDのいずれか
のセットをリプレースする。
ドレスで主記憶装置(1)にアクセスし主記憶装置(1
)からフェッチしたデータをデータアレイ叫に格納しそ
のアドレスをアドレスアレイα力に格納するが、この場
合、データアレイαOとアドレスアレイαDのいずれか
のセットをリプレースする。
どのセットをリプレースしてデータアレイ叫、アドレス
アレイα9から追い出すかはリプレースメモリ(6)の
内容によって決定する。第4図はリプレースメモリと追
い出しセットとの関係を示す図で、第3図と同一符号は
同一意味を有し、(41)Fi追い出しセットを示す。
アレイα9から追い出すかはリプレースメモリ(6)の
内容によって決定する。第4図はリプレースメモリと追
い出しセットとの関係を示す図で、第3図と同一符号は
同一意味を有し、(41)Fi追い出しセットを示す。
但しI[4図において*はこのビットの論理には無関係
であること(data’ t care )を示す。た
とえば、各ピッ)HがroooJ又はroloJのとき
はセットaが追い出されその位置へ主記憶装置から新し
くフェッチしたデータが格納される。こうするとセラ)
aが一番最近に使用されたデータとなるので、これが最
後に追い出されるよう各ビット[が第5図に示すように
変更される。
であること(data’ t care )を示す。た
とえば、各ピッ)HがroooJ又はroloJのとき
はセットaが追い出されその位置へ主記憶装置から新し
くフェッチしたデータが格納される。こうするとセラ)
aが一番最近に使用されたデータとなるので、これが最
後に追い出されるよう各ビット[が第5図に示すように
変更される。
第5図において第3図と同一符号は同一意味を表しく4
2)はリプレースされたセットを示す。リプレースされ
たセット(42)に対応するアドレスアレイに無効化フ
ラグが設定されているときはこれを消去する。以上に述
べたリプレースアレイの変更及び追い出しセットの決定
は回路ブロックα0VCより行う。
2)はリプレースされたセットを示す。リプレースされ
たセット(42)に対応するアドレスアレイに無効化フ
ラグが設定されているときはこれを消去する。以上に述
べたリプレースアレイの変更及び追い出しセットの決定
は回路ブロックα0VCより行う。
次に他の処理装置(2a)から主記憶装fit(1)に
対して書換えを行った場合には書換えられたメモリのア
ドレスが無効化アドレスレジスタC13にセットされ無
効化要求信号(関係回路は図示せず)が送られ、セレク
タα4は無効化アドレスレジスタ(至)の内容を出力し
アドレスアレイQlのアドレスとコンパレータ(至)K
より比較する。無効化アドレスレジスタ(至)の内容が
アドレスアレイαηのいずれかのセットのアドレスと一
致しかつこのセットに無効果フラグが設定されてなけれ
ば(この場合を無効化ヒツトという)このセットに無効
化フラグが設定される。
対して書換えを行った場合には書換えられたメモリのア
ドレスが無効化アドレスレジスタC13にセットされ無
効化要求信号(関係回路は図示せず)が送られ、セレク
タα4は無効化アドレスレジスタ(至)の内容を出力し
アドレスアレイQlのアドレスとコンパレータ(至)K
より比較する。無効化アドレスレジスタ(至)の内容が
アドレスアレイαηのいずれかのセットのアドレスと一
致しかつこのセットに無効果フラグが設定されてなけれ
ば(この場合を無効化ヒツトという)このセットに無効
化フラグが設定される。
(3,4)従来技術の欠点
従来のバッファメモリは以上のように構成されていて、
無効化ヒツトした場合にもリプレースメモリ(2)の各
ビット(ホ)を変更することがhいので、次にヒツトし
ない場合無効化されたセットを追い出せば最も有効にデ
ータアレイ叫を使用できるにかかわらず、無効化されて
ないセットを追い出す場合が発生するという欠点があっ
た。またこの欠点を除去しようとして無効化フラグとリ
プレースメモリ(6)の状態との双方を考慮してリプレ
ースすべきセットを決定するには回路ブロックa叶が複
雑になるという欠点があった。
無効化ヒツトした場合にもリプレースメモリ(2)の各
ビット(ホ)を変更することがhいので、次にヒツトし
ない場合無効化されたセットを追い出せば最も有効にデ
ータアレイ叫を使用できるにかかわらず、無効化されて
ないセットを追い出す場合が発生するという欠点があっ
た。またこの欠点を除去しようとして無効化フラグとリ
プレースメモリ(6)の状態との双方を考慮してリプレ
ースすべきセットを決定するには回路ブロックa叶が複
雑になるという欠点があった。
(3,5)本発明の目的
この発明は上記のような従来のものの欠点を除去するた
めになされたもので、無効化フラグを設定するときに対
応するデータが一番最初に追い出されるようにリプレー
スメモリの内容を変更することによって、リプレースメ
モリの内容だけを参照して追い出し順を決定してもデー
タアレイを効率よく使用することのできるバッファメモ
リを提供することを目的としている。
めになされたもので、無効化フラグを設定するときに対
応するデータが一番最初に追い出されるようにリプレー
スメモリの内容を変更することによって、リプレースメ
モリの内容だけを参照して追い出し順を決定してもデー
タアレイを効率よく使用することのできるバッファメモ
リを提供することを目的としている。
(3,6)本発明の構成
以下、この発明の実施例を図について説明する。
さきに述べたとおり、第2図はこの発明の一実施例を示
すブロック図で、この発明では既に説明した従来の装置
に回路ブロック0ηを付加する。$2図において回路ブ
ロックα力以外の部分の動作は既に説明したとおりであ
り、回路ブロックartFi無効化アドレスレジスタへ
3の内容が無効化ヒツトした場合リプレースメモリαη
の内容を変更するためのものである。、第6図は無効化
ヒツトした場合のリプレースメモリα2の内容変更を示
す図で、第3図と同一符号は同一意味を有し、(43)
は無効化ヒツトしたセットを示す。
すブロック図で、この発明では既に説明した従来の装置
に回路ブロック0ηを付加する。$2図において回路ブ
ロックα力以外の部分の動作は既に説明したとおりであ
り、回路ブロックartFi無効化アドレスレジスタへ
3の内容が無効化ヒツトした場合リプレースメモリαη
の内容を変更するためのものである。、第6図は無効化
ヒツトした場合のリプレースメモリα2の内容変更を示
す図で、第3図と同一符号は同一意味を有し、(43)
は無効化ヒツトしたセットを示す。
(3,7)本発明の動作
以下、第6図を用いて第2図の動作を説明する。
たとえば無効化アドレスレジスタ(至)の内容がアドレ
スアレイ01)のセットa (11−&) と合致し
セットa(11−a)に無効化フラグが設定されてなか
った場合は、セットa(11−a) K無効化フラグを
設定すると共にリプレースメモリ(2)の内容を回路ブ
ロックαηにより第6図に示すようにro*o4に変更
する。こうしておけば次にレプレースされて追い出され
るのFi第4図に示すとおりセットa4Cなる。
スアレイ01)のセットa (11−&) と合致し
セットa(11−a)に無効化フラグが設定されてなか
った場合は、セットa(11−a) K無効化フラグを
設定すると共にリプレースメモリ(2)の内容を回路ブ
ロックαηにより第6図に示すようにro*o4に変更
する。こうしておけば次にレプレースされて追い出され
るのFi第4図に示すとおりセットa4Cなる。
他のセットが無効化ヒツトした場合もII6図に示すと
おりにすればよい。また第6図に示す論理は第3図に示
す論理の反対論理である。
おりにすればよい。また第6図に示す論理は第3図に示
す論理の反対論理である。
この上うに無効化ヒツトの場合無効化されたセットが一
番最初に追い出されるようにリプレースメモリの内容を
変更することによって、有効hセットのブロックFi追
い出されずに済みデータアレイ+Ldを効率よく使用す
ることができる。また第6図は第3図の反対の論理であ
ることから、回路ブロックαηのため必要な・・−ドレ
エアも借手でよい。
番最初に追い出されるようにリプレースメモリの内容を
変更することによって、有効hセットのブロックFi追
い出されずに済みデータアレイ+Ldを効率よく使用す
ることができる。また第6図は第3図の反対の論理であ
ることから、回路ブロックαηのため必要な・・−ドレ
エアも借手でよい。
(3,8)発明の他の実施例
なお、上記実施例ではセット数を4としりプレースメモ
リυのビット数を3ビツト構成としたが、各セット間の
優先順位をセラ)a−セット5間、セット&−セットC
間、セット番−セットd間、セットb−セットC間、セ
ットb−セットdflJl、セットC−セット6間のc
’、=(4X3)/2=6種類に定義しこの6種類に対
し6ビツトを割当てて第3図〜第6図に示すよりも負め
の細かい制御をして本よい。また、セット数は4に限定
されるものではない。
リυのビット数を3ビツト構成としたが、各セット間の
優先順位をセラ)a−セット5間、セット&−セットC
間、セット番−セットd間、セットb−セットC間、セ
ットb−セットdflJl、セットC−セット6間のc
’、=(4X3)/2=6種類に定義しこの6種類に対
し6ビツトを割当てて第3図〜第6図に示すよりも負め
の細かい制御をして本よい。また、セット数は4に限定
されるものではない。
(3,9)本発明の効果
以上のように、この発明によれば、アドレスアレイに無
効化フラグを設定する動作に加えてリプレースメモリの
内容を上記無効化されたセットが一番最初に追い出され
るように変更する動作を行うように構成したので、借手
のハードウェアの追加で効率の高いバッツァメモリを得
ることができ
効化フラグを設定する動作に加えてリプレースメモリの
内容を上記無効化されたセットが一番最初に追い出され
るように変更する動作を行うように構成したので、借手
のハードウェアの追加で効率の高いバッツァメモリを得
ることができ
第1図はこの発明の!!黄の用いられる計算機システム
を示すブロック図、第2図はこの発明の一実施例を示す
ブロック図、第3図、t114図、第5図及び筆6図は
第2図に示すリプレースメモリの内容を示す図である。 (1)・・・主記憶装置、(2) 、 (2a) ・
・・それぞれバッファメモ’) 、(3) 、 (3m
) ・・・それぞれ処理装置、Uυ・・・データアレ
イ、(ロ)・・・アドレスアレイ、(2)・・・リプレ
ースメモリ、(至)・・・無効化アドレスレジスタ、す
◆・・・セレクタ、(至)・・−コンパレータ。 代理人 葛 野 信 − 56 第2図 20 −561−
を示すブロック図、第2図はこの発明の一実施例を示す
ブロック図、第3図、t114図、第5図及び筆6図は
第2図に示すリプレースメモリの内容を示す図である。 (1)・・・主記憶装置、(2) 、 (2a) ・
・・それぞれバッファメモ’) 、(3) 、 (3m
) ・・・それぞれ処理装置、Uυ・・・データアレ
イ、(ロ)・・・アドレスアレイ、(2)・・・リプレ
ースメモリ、(至)・・・無効化アドレスレジスタ、す
◆・・・セレクタ、(至)・・−コンパレータ。 代理人 葛 野 信 − 56 第2図 20 −561−
Claims (1)
- 共通の主記憶装置を複数の処理装置がそれぞれの高速緩
衝記憶装置を介して共同に使用する計算機システムに用
いられる高速緩衝記憶装置において、上記主記憶装置の
記憶内容のうちの選択した一部分の写しを格納するため
のデータアレイと、このデータアレイ中のデータの上記
主記憶装置内のアドレスを格納するアドレスアレイと、
上記データアレイ中のデータのうち上記主記憶装置から
新しく読出されたデータによってリプレースして追い出
される順序をデータアレイのセット別に記憶するリプレ
ースメモリと、他の高速緩衝記憶装置を介して新しく書
込が行われた上記主記憶装置内のデータのアドレスを一
時格納する無効化アドレスレジスタと、処理装置からア
クセス要求されたアドレスが上記アドレスアレイ中のい
ずれかのアドレスと合致するとき上記データアレイに当
該アドレスを以てアクセスしかつ上記リプレースメモリ
の上記追い出される順序を変更する手段と、上記処理装
置からアクセス要求されたアドレスが上記アドレスアレ
イ中のいずれのアドレストモ合致しないとき上記主記憶
装置に当該アドレスを以てアクセスしてフェッチしたデ
ータを上記リプレースメモリによって定められる順序の
データアレイのセラ)K格納しかつ上記リプレースメモ
リの上記追い出される順序を変更する手段と、上記無効
化アドレスレジスタの内容が上記アドレスアレイ中のい
ずれかのアドレスと合致しかつ当該アドレスに無効化フ
ラグが設定されてないと負は無効化フラグを設定しかつ
この無効化フラグが設定されたアドレスに対応するデー
タアレイのセットが一番最初に追い出されるよう上記リ
プレースメモリの上記追い出される順序を変更する手段
とを備えたことを特徴とする高速緩衝記憶装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57006596A JPS58125287A (ja) | 1982-01-19 | 1982-01-19 | 高速緩衝記憶装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57006596A JPS58125287A (ja) | 1982-01-19 | 1982-01-19 | 高速緩衝記憶装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58125287A true JPS58125287A (ja) | 1983-07-26 |
Family
ID=11642705
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57006596A Pending JPS58125287A (ja) | 1982-01-19 | 1982-01-19 | 高速緩衝記憶装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58125287A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6316351A (ja) * | 1986-07-08 | 1988-01-23 | Nec Corp | リプレ−スメント方式 |
-
1982
- 1982-01-19 JP JP57006596A patent/JPS58125287A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6316351A (ja) * | 1986-07-08 | 1988-01-23 | Nec Corp | リプレ−スメント方式 |
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