JPS5925302B2 - Control method for multi-tiered storage device - Google Patents

Control method for multi-tiered storage device

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JPS5925302B2
JPS5925302B2 JP50095043A JP9504375A JPS5925302B2 JP S5925302 B2 JPS5925302 B2 JP S5925302B2 JP 50095043 A JP50095043 A JP 50095043A JP 9504375 A JP9504375 A JP 9504375A JP S5925302 B2 JPS5925302 B2 JP S5925302B2
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  • Memory System Of A Hierarchy Structure (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 情報処理装置は、中央処理装置が要求するデータを毎回
低速な主記憶装置から転送していたのでは十分なパフォ
ーマンスが得られない。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION An information processing device cannot achieve sufficient performance if data requested by a central processing unit is transferred from a slow main storage device each time.

そこで中央処理装置と主記憶装置との間に中央処理装置
のスピードに同期し得る低容量ではあるが高速の緩衝記
憶装置を置くことにより、通常は緩衝記憶装置から高速
にデータ転送を可能とした。この方式を緩衝記憶方式と
呼んでいる。緩衝記憶装置の低容量性はプログラムの偏
在性に立脚するもので、このプログラムの性質により主
記憶装置の−部のデータを緩衝記憶装置に゛写し”とし
て記憶することにより、中央処理装置の要求するデータ
が緩衝記憶装置に存在しない確率(NIBR:noti
nBufferRatlo)を10%以内とすることが
可能である。主記憶装置と緩衝記憶装置のデータ対応は
、その時中央処理装置が最も必要とするデータが緩衝記
憶装置に存在する様にダイナミックに入れ換えが行われ
る。
Therefore, by placing a low-capacity but high-speed buffer storage device that can synchronize with the speed of the central processing unit between the central processing unit and the main memory device, it is usually possible to transfer data from the buffer storage device at high speed. . This method is called a buffer storage method. The low capacity of the buffer storage device is based on the ubiquitous nature of the program, and due to the nature of this program, the data in the main storage device is stored as a copy in the buffer storage device, thereby meeting the demands of the central processing unit. probability that the data to be stored does not exist in the buffer storage (NIBR: noti)
nBufferRatlo) can be kept within 10%. The data correspondence between the main memory and the buffer memory is dynamically exchanged so that the data most needed by the central processing unit at that time is present in the buffer memory.

現在最も広く採用されている緩衝記憶方式は2レベルの
階層記憶方式で多重記憶方式の一方式である。
The most widely used buffer storage system at present is a two-level hierarchical storage system, which is one type of multiple storage system.

多重階層記憶方式としては一般にnレベルの階層記憶装
置を考える事が出来る。緩衝記憶方式において緩衝記憶
装置はn=1、主記憶装置はn=2である。図1はnレ
ベル階層記憶装置の一部を示し、Mi+1、Mi、Mi
−1の記憶装置が図示されている。
As a multi-layered storage system, an n-level hierarchical storage device can generally be considered. In the buffer storage system, n=1 for the buffer storage device and n=2 for the main storage device. FIG. 1 shows part of an n-level hierarchical storage device, where Mi+1, Mi, Mi
-1 storage device is illustrated.

lはn−1<1<1であり、M6・は中央処理装置と看
做される。各記憶装置間のデータ対応は、仮にMi−M
i−1間をブ頭ノクと呼び、Mi−Mi+1間をライン
と呼ぶデータ量で対応づける事にする。ここで一般にラ
インは数ブロックから成つている。(図では4ブロック
から成る。)記憶装置間のデータ転送はデータ要求に従
つて行われる。例えばMi−1がプロツクA3をMiに
要求すると、Miは要求プロツクを含むラインAがMi
に存在するか否か調べた後まだ取り込まれていない時は
Mi+1にラインAを要求し、Mi+1からMiにライ
ンAの転送(ライン転送)後、MiからMi−1にプロ
ツクA3の転送(プロツク転送)を行いデータ転送処理
を終了する。Mi−1からのストア処理は、ストア要求
発生の度毎にMi+1の記憶装置までデータを更新する
言わゆるストア・スルー方式があるが該方式ではストア
・データがMiに存在する場合でもMi+1までリフア
するため、ストア処理に対しては階層記憶方式が十分そ
の利点を発揮していないと言える。
l is n-1<1<1, and M6 is considered a central processing unit. The data correspondence between each storage device is temporarily Mi-M
The data amount between i-1 is called a head nok, and the data amount between Mi-Mi+1 is called a line. Here, the line generally consists of several blocks. (In the figure, it consists of four blocks.) Data transfer between storage devices is performed according to data requests. For example, when Mi-1 requests block A3 from Mi, Mi requests that the line A containing the requested block is
If line A has not been captured yet after checking whether it exists in , it requests line A from Mi+1, transfers line A from Mi+1 to Mi (line transfer), and then transfers block A3 from Mi to Mi-1 (line transfer). transfer) and completes the data transfer process. For store processing from Mi-1, there is a so-called store-through method in which data is updated up to the storage device of Mi+1 every time a store request occurs, but in this method, even if the store data exists in Mi, it cannot be refreshed up to Mi+1. Therefore, it can be said that the hierarchical storage method does not fully demonstrate its advantages for store processing.

これに対して言わゆるスワツピング方式はストア・デー
タがMiに存在する場合にはMiのデータ更新でその処
理を終了しストア処理のスピード向上を目指している。
一般にスワツピング方式では、ストア・データがMiに
存在しない場合には、Mi+1からライン転送を行い、
その後Mi上でデータ更新を行う。
In contrast, the so-called swapping method aims to improve the speed of store processing by completing the processing by updating the data in Mi when store data exists in Mi.
Generally, in the swapping method, if the store data does not exist in Mi, line transfer is performed from Mi+1,
After that, data is updated on Mi.

スワツピング方式はMi+1とMiのデータは必らずし
も一致していない。この不一致のラインを表示するため
、一般にMiのライン対応に1ビツトの識別ラツチ(チ
エンジ・ビツト)を有し該ラインにストア動作が行われ
る毎にチエンジビツトが゛1”とされる。Miからライ
ン転送要求が発生した時既定のアンゴリズムでリプレー
ス・エントリが決定されるが、該エントリに有効データ
が格納されていてかつチエンジ・ビツトが゛1″″の時
ライン転送に先立つて該ラインをMi+1にスワツプ・
アウトすることにより、Miの未更新ラインを更新する
。該スワツピング方式は緩衝記憶方式にも要易に適用出
来るが、従来の緩衝記憶方式では余り広く採用されてい
ない。この理由のひとつにスワツプ・アウトのオーバヘ
ツドが大きい事が上げられる。本発明の目的は情報処理
装置の多重階層記憶方式のスワツピング方式に必須のス
ワツプアウトに伴うデータ転送量を減少する手段を提供
することにある。
In the swapping method, the data of Mi+1 and Mi do not necessarily match. In order to display this mismatched line, generally a 1-bit identification latch (change bit) is provided for the line of Mi, and the change bit is set to ``1'' every time a store operation is performed on the line. When a transfer request occurs, a replacement entry is determined using a predetermined algorithm, but if valid data is stored in the entry and the change bit is ``1'', the line is set to Mi+1 prior to line transfer. Swap・
By going out, the unupdated line of Mi is updated. Although the swapping method can be easily applied to buffer storage systems, it has not been widely adopted in conventional buffer storage systems. One of the reasons for this is that swap out has a large overhead. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a means for reducing the amount of data transferred due to swap-out, which is essential to the swapping method of a multi-layered storage system of an information processing device.

本発明は従来記憶装置Miのライン対応に付加されてい
たチエンジ・ビツトをプロツク対応に付加し、スワツプ
・アウトを行う時ライン全てをスワツプ・アウトするこ
となく、チエンジ・ビツトで示されるプロツクのみスワ
ツプ・アウトするためにエントリを更に細分した単位で
書き替えの有無を表示するビツトをもつテーブルを設置
したことを特徴とする。
The present invention adds the change bits that were conventionally added to the line correspondences of the storage device Mi to the block correspondences, so that when swapping out, only the blocks indicated by the change bits are swapped out without swapping out all lines. - A feature is that a table is installed that has a bit that indicates whether or not an entry has been rewritten in units of further subdivisions in order to write out the entry.

図2は図1の詳細なプロツク図でメモリ・マツピングの
一例を示すものである。
FIG. 2 is a detailed block diagram of FIG. 1 illustrating an example of memory mapping.

記憶装置Mi+1はCpXRxエントリのラインに分割
さ粍記憶装置MiはCpXRyエントリのラインに分割
されてMl+1のカラムC2、ロウR,のラインAがM
iのカラムC,、ロウR2に対応する様にカラム対応に
なつているがどのロウに対応するかはMiのロウの使用
状況に応じて決められる。一般にX>yである。一方記
憶装置Mi−1はCq×Rzのエントリのプロツクに分
割され、例えば゛MiのカラムC2,ロウR2のライン
A中のプロツクA3がMi−1のカラムCl,ロウR1
に対応する。一般にPzqでありMiの複数カラムがM
i−1の1カラムに対応する。使用されるロウはプロツ
クの使用状況に応じて異なる。x>y>zであり、MO
の時は二般にQ=1、z=1と看做される。ストア制御
方式として、Mi−Mi+1間にスワツピング方式を採
つた時、従来方式に比べMiの各エントリに対してMi
+1のどの記憶エリアが対応しているかを記憶するアド
レス・テーブルを有することは同様であるが、従来チエ
ンジ・ビツトがライン対応であつたのが細分されてプロ
ツク対応となつているのが本発明の特徴であつた。
The storage device Mi+1 is divided into lines of CpXRx entries, and the storage device Mi is divided into lines of CpXRy entries such that line A of column C2, row R, of Ml+1 is divided into lines of CpXRx entries.
The rows C and R2 of i are arranged in column correspondence, but which row they correspond to is determined depending on the usage status of the rows of Mi. Generally X>y. On the other hand, the storage device Mi-1 is divided into blocks of Cq×Rz entries, for example, block A3 in line A of column C2 and row R2 of Mi is divided into blocks of entries Cq×Rz.
corresponds to Generally, Pzz and multiple columns of Mi are M
Corresponds to 1 column of i-1. The rows used vary depending on the usage of the block. x>y>z and M.O.
When , it is generally considered that Q=1 and z=1. When a swapping method is adopted between Mi and Mi+1 as a store control method, compared to the conventional method, each entry of Mi has a
It is the same that it has an address table that stores which memory area of +1 corresponds to, but in the present invention, change bits, which previously corresponded to lines, are subdivided and correspond to blocks. It was a characteristic of

図3は本発明の詳細な実施例を示す記憶装置Mi制御部
の論理プロツク図である。1は記憶装置Mi−1からの
メモリ要求アドレスが格納されるメモリ要求アドレス・
レジスタでアドレスはタグ・アドレス部T1ライン・ア
ドレス部L1プロツク・アドレス部Bから成る。
FIG. 3 is a logic block diagram of the storage device Mi control section showing a detailed embodiment of the present invention. 1 is a memory request address where the memory request address from the storage device Mi-1 is stored.
In the register, the address consists of a tag address part T1 a line address part L1 a block address part B.

2及び6はライン・アドレス・デコーダでそれぞれ3の
アドレス・テーブル、7のチエンジ・ビツト・テーブル
のカラム対応のセレクト信号を出力する。
Line address decoders 2 and 6 output select signals corresponding to the columns of address table 3 and change bit table 7, respectively.

3はアドレス・テーブルでメモリ要求アドレスの上位ビ
ツト即ちタグ・アドレスが登録されており、Mi+1と
Miのデータ対応を表示するもので、本例では以下の説
明を容易にするため4カラム×2ロウの8エントリから
構成されている。
3 is an address table in which the upper bits of the memory request address, that is, the tag address, is registered, and it displays the data correspondence between Mi+1 and Mi. In this example, in order to facilitate the following explanation, the address table is 4 columns x 2 rows. It consists of 8 entries.

4はアドレス・テーブルのロウ対応にあるアドレス比較
回路でアトレス・テーブルから読み出されたタグ・アド
レスとメモリ要求アドレスのタグ・アドレスを比較する
4 compares the tag address read from the address table with the tag address of the memory request address in an address comparison circuit corresponding to the row of the address table.

5は4のアドレス比較の結果により各種の制御信号を出
力する制御回路で制御信号Sl,S2等を出力する。
Reference numeral 5 denotes a control circuit that outputs various control signals according to the result of the address comparison in 4, and outputs control signals Sl, S2, etc.

制御信号Sl,S2はアドレス・テーブルのロウに対応
し、アドレス比較で一致した結果あるいはリプレース・
ロウ決定回路(図示せず)の結果によりSl,S2のど
ちらか一方が゛1″″とされる。7〜11は本発明を実
施するための特徴的な論理回路で、7はチエンジ・ビツ
ト・テーブルで3のアドレス・テーブルと同様に分割さ
れ本例では8エントリから成り、各エントリはさらにプ
ロツク数に対応するビツト数(本例では4プロツク)か
ら成る。
The control signals Sl and S2 correspond to the rows of the address table and indicate the match result of address comparison or replacement.
Depending on the result of a row determining circuit (not shown), one of S1 and S2 is set to "1". Numerals 7 to 11 are characteristic logic circuits for implementing the present invention, and 7 is a change bit table, which is divided in the same way as the address table 3 and consists of 8 entries in this example, and each entry further has the number of procs. (4 blocks in this example) corresponding to the number of bits.

8はチエンジ・ビツト格納レジスタで7のチエンジ・ビ
ツトテーブルの選択された1エントリの内容が格納され
る。
8 is a change bit storage register in which the contents of one selected entry of the change bit table 7 is stored.

9はレジスタ8の内容がそのまま格納されるレジス久1
0はスワツプ・アウト順位決定回路でレジスタ9に格納
されたチエンジ・ビツト(本例では4ビツト)の中から
1ビツトを選択する。
9 is register 1 where the contents of register 8 are stored as is.
0 is a swap out order determining circuit which selects one bit from among the change bits (4 bits in this example) stored in register 9.

11はプロツク・アドレス・デコーダである。11 is a block address decoder.

12は制御信号Sl,S2を入力とするエンコーダでそ
の出力は13の対Miアドレス・レジスタの上位に格納
されロウ・アドレスを形成する。
12 is an encoder which receives control signals Sl and S2 as input, and its output is stored in the upper part of the pair Mi address register 13 to form a row address.

13の対Miアドレス・レジスタはロウ・アドレス部、
ライン・アドレス部、プロツク・アドレス部から成り、
記憶装置Miのリフア・アドレスが格納される。
The 13 paired Mi address registers are the row address part,
It consists of a line address section and a block address section.
The refurbishment address of the storage device Mi is stored.

14は対Mi+1アドレス・レジスタでタグ・アドレス
部、ライン・アドレス部、プロツク・アドレス部から成
り、記憶装置Mi+1のリフア・アトレスが格納される
Reference numeral 14 denotes a pair Mi+1 address register, which consists of a tag address field, a line address field, and a block address field, and stores the repair address of the storage device Mi+1.

15はプロツク・アドレスのプラス1回路、16はその
結果を格納するレジスタでライン転送時のプロツク・ア
ドレスのカウント・アツプを行う。
15 is a block address plus one circuit, and 16 is a register for storing the result, which counts up the block address during line transfer.

以下に記憶装置Mi−1からストア要求が発生した場合
についてその動作を説明する。
The operation when a store request is generated from the storage device Mi-1 will be described below.

なお、以下の説明を省略するデータ・フエツチ要求の動
作は従来同様である。記憶装置Mi−1からメモリ要求
(ストア)が発生すると100のアドレス転送パス上に
有効とされたメモリ要求アドレスを1の要求アドレス・
レジスタに格納する。
Note that the operation of the data fetch request, which will not be described below, is the same as the conventional one. When a memory request (store) occurs from the storage device Mi-1, the memory request address that is valid on the address transfer path of 100 is transferred to the request address of 1.
Store in register.

1の要求アドレス・レジスタのライン・アドレス部はパ
ス102を通して2のカラム・アドレス・デコーダに導
かれ3のアドレス・アレイの1カラムをリフアする。
The line address portion of request address register 1 is routed through path 102 to column address decoder 2 to refresh one column of address array 3.

今、カラムC2が選択されたとするとC2×R1に格納
されたタグ・アドレスAがパス104、C2×R2に格
納されたタグ・アドレスBがパス105を通して4のア
ドレス比較回路に入力される。4のアドレス比較回路の
もう一方の入力は1のリフア要求アドレス・レジスタの
タグ・アドレスがパス101を通して入力される。
Now, if column C2 is selected, tag address A stored in C2×R1 is inputted to the address comparison circuit 4 through path 104, and tag address B stored in C2×R2 is inputted to address comparison circuit 4 through path 105. The tag address of the refurbish request address register 1 is input through path 101 to the other input of the address comparison circuit 4.

アドレス比較の結果はパス106,107を通して5の
制御回路に入力され5の制御回路はロウ1で一致した時
信号線S1を゛1″″とし、ロウ2で一致した時信号線
S2を゛1”とする。以下の制御はアドレス比較回路で
一致が検出されたか否かにより異なる。
The result of the address comparison is input to the control circuit of 5 through paths 106 and 107, and the control circuit of 5 sets the signal line S1 to "1" when there is a match in row 1, and sets the signal line S2 to "1" when there is a match in row 2. ”.The following control differs depending on whether or not a match is detected by the address comparison circuit.

4のアドレス比較の結果一致が検出された場合の制御を
以下に記す。
The control when a match is detected as a result of the address comparison in step 4 will be described below.

3のアドレス・テーブルの索引と並行にパス102のラ
イン・アドレスは6のライン・アドレス・デコーダに導
かれ7のチニンジ・ビツトテーブルを参照しパス108
,109にそれぞれロウ対応のチエンジ・ビツトを出力
する。
In parallel with the indexing of the address table at 3, the line address at path 102 is routed to the line address decoder at 6, which refers to the bit table at 7 and is input to the line address at path 108.
, 109, respectively, output change bits corresponding to rows.

今、4のアドレス比較でロウ1で一致が検出され信号線
S1が゛1″″に印加されたとすると、108のチエン
ジ・ビツト(a1〜A4)がパス110上に有効とさ江
一方11のエンコーダを通したメモリ要求プロツク・ア
ドレスかパス111上に有効とされて、パス110とパ
ス111の論理和がとられてレジスタ8にセツトされる
。即ちa1〜A4が(0110)2進でプロツク・アド
レスが(3)16進の時レジスタ8には(1110)2
進がセツトされる。レジスタ8に作成された更新された
チエンジ・ビツトはパス112を通して7のチエンジ・
ビツト・テーブルの該当するエントリ(本例ではC2×
R1)に格納される。
Now, if a match is detected in row 1 in the address comparison of 4 and signal line S1 is applied to ``1'''', then 108 change bits (a1 to A4) are valid on path 110. The memory request block address through the encoder is made valid on path 111, and path 110 and path 111 are OR'ed and set in register 8. That is, when a1 to A4 are (0110) binary and the block address is (3) hexadecimal, register 8 contains (1110)2.
Advance is set. The updated change bit created in register 8 is passed through path 112 to the change bit in register 7.
The corresponding entry in the bit table (in this example, C2×
R1).

一方記憶装置Miに対するストア要求は、一致したロウ
番号が12のエンコーダ、パス113を通して13の対
Miアドレス・レジスタ上位に格納さ江下位にはパス1
02,103を通してメモリ要求アドレスのライン・ア
ドレス・プロツク・アドレスがそれぞれ格納された後パ
ス116を通して送出される。一般にストア・データ巾
はプロツクより小さいのでアドレス送出と同時にマスク
・ビツトも送出されるが図示されていない。次に4のア
ドレス比較の結果不一致が検出された場合の制御に付い
て記す。
On the other hand, a store request to the storage device Mi is stored in the upper Mi address register of 13 through the encoder with the matching row number 12 and the path 113.
The line address block address of the memory request address is stored through paths 02 and 103, respectively, and then sent out through path 116. Since the store data width is generally smaller than the block, a mask bit is also sent at the same time as the address is sent, but this is not shown. Next, the control when a mismatch is detected as a result of the address comparison in step 4 will be described.

5の制御回路は4のアドレス比較の結果が不一致の時、
リプレース・ロウ決定回路(図示せず)を起動しリプレ
ースすべぎロウ番号を決定した後信号線Sl,S2の中
のひとつを゛1”に印加する。
When the result of the address comparison in 4 does not match, the control circuit 5
After activating a replacement row determining circuit (not shown) and determining the row number to be replaced, one of the signal lines Sl and S2 is applied to "1".

今ロウ1が選択され信号線S1が゛1”に印加されると
7のチエンジ・ビツト・テーブルからチエンジ・ビツト
(a1〜A4)がパス108,パス110を通してレジ
スタ8に格納され、続いてレジスタ9に格納された後パ
ス114を通して10のスワツプ・アウト順位決定回路
に導かれる。10のスワツプ・アウト順位決定回路の詳
細は後に述べるか、まずパス114のチエンジ・ビツト
に゛1゛の値が含まれているか否かがチエツクされる。
When row 1 is selected and signal line S1 is applied to "1", change bits (a1 to A4) from change bit table 7 are stored in register 8 through path 108 and path 110, and then stored in register 8. After being stored in the change bit of path 114, it is led to 10 swap-out order determining circuits through a path 114.The details of the 10 swap-out order determining circuits will be described later. It is checked whether it is included.

以下の制御はこのチエツクの結果により異なる。パス1
14に導かれたチエンジ・ビツト即ち本例の場合a1〜
A4の1ビツト以上が゛1”の時、10のスワツプ・ア
ウト順位決定回路はそのうちの1ビツトを選択しエンコ
ードした後パス115を通して13の対アドレス・レジ
スタ及び14の対Mi+1アドレス・レジスタの下位の
プロツク・アドレス部に格納する。
The following controls differ depending on the result of this check. pass 1
14, that is, in this example, a1~
When one or more bits of A4 are "1", 10 swap-out ordering circuits select one of them, encode it, and then pass it through path 115 to the lower order of 13 paired address registers and 14 paired Mi+1 address registers. Stored in the block address section of the block.

13の対Miアドレス・レジスタの上位にはパス113
を通してロウ・アドレスが、パス102を通してライン
・アドレスが格納された後パス116上にアドレスが有
効とされ記憶装置Miに読み出し要求が出される。
There is a path 113 in the upper part of the pair Mi address register of 13.
After the row address is stored through the path 102 and the line address is stored through the path 102, the address is validated on the path 116 and a read request is issued to the storage device Mi.

14の対Ml+1アドレス・レジスタ上位には3のアド
レス・テーブルの該当エントリ(本例ではC2×R1)
からのタグ・アドレスがパス104,107を通して、
ライン・アドレスがパス102を通して格納される。
The upper part of the 14 pair Ml+1 address register contains the corresponding entry of the address table of 3 (in this example, C2×R1)
through paths 104 and 107,
The line address is stored through path 102.

記憶装置Miからの読み出しが終了すると、読み出され
たデータを記憶装置Mi+1にスワツプ・アウトするた
め14の対Mi+1アドレス・レジスタに格納されたア
ドレスをパス118上に有効とし記憶装置Mi+1にス
トア要求を送出する。記憶装置Mi+1でストア動作が
起動すると1Dのスワツプ・アウト順位決定回路は選択
されたチエンジ・ビツトをパス119上に有効としてレ
ジスタ8のパス119で示される1ビツトを″0スにす
る。即ちa1〜A4が(0110)2進でパス119に
(0100)2進が出力されるとレジスタ8の内容はA
2がりセツトされて、(0010)2進となる。以下、
上述の動作が10のスワツプアウト順位決定回路でオー
ル0が検出されるまで繰り返えされる。10のスワツプ
・アウト順位決定回路でオール0が検出されると、1の
メモリ要求アドレスのプロツク・アドレス部がデコーダ
11、パス111を通してレジスタ8に格納され新しい
チエンジビツトが形成される。
When reading from the storage device Mi is completed, in order to swap out the read data to the storage device Mi+1, the address stored in the 14 paired Mi+1 address registers is made valid on the path 118 and a store request is made to the storage device Mi+1. Send out. When a store operation is started in storage device Mi+1, the 1D swap-out order determination circuit makes the selected change bit valid on path 119 and sets the 1 bit indicated by path 119 of register 8 to "0". That is, a1 ~If A4 is (0110) binary and (0100) binary is output to path 119, the contents of register 8 will be A.
2 is set to (0010) binary. below,
The above operation is repeated until all 0s are detected in the 10 swapout order determining circuits. When all 0s are detected in the 10 swap-out order determining circuits, the block address part of the 1 memory request address is stored in register 8 through decoder 11 and path 111 to form a new change bit.

引き続いて新しいチエンジ・ビツトはパス115を通し
て7のチエンジ・ビツトテーブルの該当エントリに格納
される。並行して従来同様3のアドレス・テーブルにお
けるリプレースが行われる。即ち1のメモリ要求アドレ
スの上位のタグ・アドレスがパス101を通して3のア
ドレス・テーブルの該当エントリに格納される。次の1
のメモリ要求アドレスがパス101,102,103を
通して14の対M1+lアドレス・レジスタに格納され
た後パス118上に有効とされ記憶装置Mi+1にライ
ン転送を要求する。
Subsequently, the new change bit is stored in the corresponding entry of the change bit table at 7 via path 115. In parallel, replacement in address table 3 is performed as in the conventional case. That is, the upper tag address of the memory request address 1 is stored in the corresponding entry of the address table 3 through the path 101. Next 1
After the memory request address of is stored in the 14 pairs of M1+l address registers through paths 101, 102, and 103, it is validated on path 118 requesting a line transfer to storage device Mi+1.

ライン転送は要求プロツクから順に本例では4プロツク
が転送される。一方13の対M1アドレス・レジスタに
はパス103を通してプロツク・アドレスがセツトされ
る。他のビツトは保持される。読み出された最初のブ田
ンクは記憶装置Mi一1からのストア・データとマージ
された後、13の対Miアドレス・レジスタの内容がパ
ス116上に有効とされて記憶装置Mlへの書き込みを
要求する。残りのプロツクは記憶装置Mi+1からの転
送データがそのまま記憶装置Miに書き込まれる。
In this example, four lines are transferred sequentially starting from the request block. On the other hand, the block address is set in the pair M1 address register of 13 through path 103. Other bits are retained. After the first memory read is merged with the store data from storage device Mi1, the contents of the 13 paired Mi address registers are made valid on path 116 and written to storage device M1. request. In the remaining blocks, the transferred data from the storage device Mi+1 is written to the storage device Mi as is.

この時13の対Miアドレス・レジスタのプロツク・ア
ドレス部は15の+1回路、16のレジスタ、パス12
0を通して1プロツクが転送される毎にカウント・アツ
プされる。図4は本発明の特徴的な論理回路である10
のスワツプ・アウト順位決定回路の詳細を示すものであ
る。
At this time, the block address part of the 13 paired Mi address registers is 15 +1 circuit, 16 register, and path 12.
Each time one block is transferred through 0, it is counted up. FIG. 4 shows a characteristic logic circuit of the present invention.
This figure shows the details of the swap-out order determining circuit.

10のスワツプ アウト順位決定回路はパス114のチ
エンジ・ビツト(本例では4ビツトから成る)を入力と
し、10−1〜10−4の4個のインバータ、10−5
〜10−7の3個の論理積ゲートから成るスワツプ・ア
ウト順位決定回路、10−8の論理積ゲートから成るオ
ール0検出回路、10−9,10−10の論理和ゲート
から成るエンコーダにより構成され、パス119に選択
されたチエンジ・ビツト、パス115にパス119をエ
ンコードした値、信号線ALLOにチエンジ・ビツトの
オール0チエツクの結果を出力する。
The swap-out order determination circuit 10 receives the change bit (consisting of 4 bits in this example) of the path 114 as input, and connects four inverters 10-1 to 10-4, 10-5
Consists of a swap-out ranking determination circuit consisting of three AND gates of ~10-7, an all-0 detection circuit consisting of AND gates of 10-8, and an encoder consisting of OR gates of 10-9 and 10-10. The selected change bit is output to the path 119, the encoded value of the path 119 is output to the path 115, and the result of all 0 check of the change bits is output to the signal line ALLO.

ストア方式のひとつであるスワツピング方式の利点は前
述した様に多重階層記憶装置総てにストアーデータを送
出してストア動作を行なう必要がなく高速にストア動作
を終結出来る点にあるが、一方目的の記憶装置に該当ラ
インが存在しない時生ずるリプレースメント動作に伴つ
て発生し得るスワツプ・アウトが必要となる。
As mentioned above, the advantage of the swapping method, which is one of the store methods, is that it is not necessary to send store data to all multi-tiered storage devices to perform the store operation, and the store operation can be completed quickly. A swap out is required, which can occur with a replacement operation that occurs when the corresponding line does not exist in the storage device.

このスワツプ・アウトは従来比較的大きなデータ量にな
るライン全てをその対象としていたが一般的にリプレー
スされるライン中に含まれるストア動作が行なわれた領
域は大きくない。本発明はここに注目しラインを細分し
てストア動作を管理することにより、スワツプ・アウト
に際してライン全てをその対象とすることなく、真にス
ワツプ・アウトの必要な部分のみをその対象とすること
によつてスワツピング方式の欠点であつたスワツプ・ア
ウトに伴うオーバヘツドが減少し、延いては情報処理装
置のスループツト向上に寄与する。
Conventionally, this swap-out has targeted all lines with a relatively large amount of data, but generally the area in which the store operation has been performed, which is included in the replaced line, is not large. The present invention pays attention to this point and manages the store operation by subdividing lines, so that when swapping out, it is possible to target only the part that truly needs to be swapped out, without having to target the entire line. As a result, the overhead associated with swap-out, which is a disadvantage of the swapping method, is reduced, which in turn contributes to improving the throughput of the information processing device.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図1はメモリ構成を示す図、図2は図1のさらに詳細な
メモリ構成を示す図、図3は本発明の実施例を示すプロ
ツク図、図4は図3の一部の論理回路を詳細に示すプロ
ツク図である。 1:メモリ要求アドレス・レジスタ、2:ライン・アド
レス・デコーダ、3:アドレス・テーブル、4:アドレ
ス比較回路、5:制御回路、6:ライン アドレス・デ
コーダ、7リチエンジ・ビツトテーブル 8:レジスタ
(チエンジ・ビツト)、9:レジスタ(チエンジ・ビツ
ト)、10:スワツプ・アウト順位決定回路、\11:
プロツク・アドレス・エンコーダ、12:ロウ・アドレ
ス−デコーダ、13:対Miアドレス・レジスタ、14
:対Mi+1アドレス・レジスタ、15:+1回路、1
6:レジスタ(プロツク・アドレス)、100〜200
:転送パス。
1 is a diagram showing a memory configuration, FIG. 2 is a diagram showing a more detailed memory configuration of FIG. 1, FIG. 3 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 1: Memory request address register, 2: Line address decoder, 3: Address table, 4: Address comparison circuit, 5: Control circuit, 6: Line address decoder, 7 Reset bit table, 8: Register (change・Bit), 9: Register (change bit), 10: Swap out order determining circuit, \11:
PROC address encoder, 12: Row address decoder, 13: Pair Mi address register, 14
: pair Mi+1 address register, 15:+1 circuit, 1
6: Register (block address), 100 to 200
: Transfer path.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 上位記憶装置が保持する情報の一部を写としてある
データ量からなるライン(あるいはブロック)を単位と
して下位記憶装置に保持し、ストア動作を下位記憶装置
に対して行い、ストアの行われたラインがリプレースさ
れる際、該ラインの情報を上記上位記憶装置にスワップ
・アウトする多重階層記憶装置において、上記ラインの
単位より小さい単位で上記下位記憶装置に対してストア
動作が行われたか否かを示すチェンジ・ビット・テーブ
ルを備え、あるラインがリプレースされる際上記チェン
ジ・ビットテーブルを参照し、該ライン内のストア動作
の行われた上記小さい単位のみスワップ・アウトするこ
とを特徴とする制御方式。
1 A copy of part of the information held by the upper storage device is stored in the lower storage device in units of lines (or blocks) consisting of a certain amount of data, a store operation is performed on the lower storage device, and the store is stored in the lower storage device. In a multi-tiered storage device that swaps out the information on the line to the upper storage device when a line is replaced, whether or not a store operation was performed on the lower storage device in units smaller than the unit of the line. a change bit table indicating a change bit table, and when a certain line is replaced, the change bit table is referred to, and only the small unit in which a store operation has been performed in the line is swapped out. method.
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