JPS593773A - Lru control system of buffer storage device - Google Patents

Lru control system of buffer storage device

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Publication number
JPS593773A
JPS593773A JP57111919A JP11191982A JPS593773A JP S593773 A JPS593773 A JP S593773A JP 57111919 A JP57111919 A JP 57111919A JP 11191982 A JP11191982 A JP 11191982A JP S593773 A JPS593773 A JP S593773A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lru
group
levels
bits
storage device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP57111919A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masanori Takahashi
正徳 高橋
Akira Hattori
彰 服部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP57111919A priority Critical patent/JPS593773A/en
Publication of JPS593773A publication Critical patent/JPS593773A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F12/00Accessing, addressing or allocating within memory systems or architectures
    • G06F12/02Addressing or allocation; Relocation
    • G06F12/08Addressing or allocation; Relocation in hierarchically structured memory systems, e.g. virtual memory systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Memory System Of A Hierarchy Structure (AREA)

Abstract

PURPOSE:To reduce LRU bits by dividing associative levels into plural groups, performing LRU logical operation in each group and reduces the number of LRU bits, and providing tripled flag bits separately and making a majority decision. CONSTITUTION:For example, eight associative levels are divided into a group 6-1 of levels 0-3 and a group 6-2 of levels 4-7. The LRU logical operation is performed in each group. Further, an H/C (hop and cold) bit 8 for indicating which group is to be replaced is provided and tripled to provide three HCO- HC2, making a majority decision. Consequently, while the associative levels are increased, the LRU bits are minimized and the buffer performance is prevented from deteriorating even in case of error occurrence.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は主記憶装置のデータの一部をブロック単位でコ
ピーして格納するバッファ記憶装置におけるリプレース
ブロックの決定方式に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a method for determining a replacement block in a buffer storage device that copies and stores part of data in a main storage device block by block.

〔発明の従来技術〕[Prior art to the invention]

一般にリプレース・ブロックの決定には1・RU(Le
ast Recently Used )論理方式を用
いているが、LRUの対象ブロック数が増えるとLRU
メモリビットの容量が指数的に増加する。
Generally, 1.RU (Le
Ast Recently Used) logical method is used, but as the number of LRU target blocks increases, LRU
The capacity of memory bits increases exponentially.

第1図は一般的セットアソシアティブ方式のバッファ記
憶装置の一実施例のブロック図1第2図はセット・アソ
シアティブ方式のバッファ記憶装置を説明する図である
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of a general set-associative buffer storage device. FIG. 2 is a diagram illustrating a set-associative buffer storage device.

第1図において11は要求アドレス・レジスタ2−0な
いし2−m71はタグ部53−0ないし3−「1は一致
回路、4はアップディト0ロジれぞれ示している。
In FIG. 1, reference numeral 11 indicates request address registers 2-0 to 2-m71, tag sections 53-0 to 3-1, 1 indicates a match circuit, and 4 indicates update logic, respectively.

尚第1図ではバッファ記憶装置のデータ記憶部は省略し
である。
In FIG. 1, the data storage section of the buffer storage device is omitted.

要求アドレス・レジスタ1には1要求アドレス而:]の
それぞれはバッフ1記憶装置のtソシアティグ・レベル
0,1.・・・m−1のそれぞれに対応している。第2
図に示すように、バッフ1記へ装置BSはアソシアティ
ブ・レベルolいしm−1を有しており、各アソシアテ
ィブ・メモリ単位は1個のセットに分割されている。1
個の分割単位を本明細書ではブロックという。主記憶装
WNISにおいてもに個のフ゛ロックBごとに11固の
メモリ単位を構成している。プログラムy<行時には、
必要な主記憶MSのブロックBのデータは同一のセット
に属するm個のブロックBのうちのどれかに移される。
Request address register 1 contains one request address: ], respectively, at social level 0, 1 . ... corresponds to each of m-1. Second
As shown, the buffer 1 device BS has associative levels ol to m-1, and each associative memory unit is divided into a set. 1
In this specification, the divided unit is referred to as a block. In the main memory WNIS, each block B constitutes 11 memory units. When the program y<,
The necessary data in block B of main memory MS is transferred to any one of m blocks B belonging to the same set.

バッファ記憶をアクセスするとき、タグ部2−0.2−
1.・・・2−m−1のそれぞれは、セット・アドレス
によって検索され、上位アドレスが読出される。各タグ
部2−0.2−1.・・・2−韮:ゴから読出された上
位アドレスは、一致回路3−0.3−1.・・・3−1
によって要求アドレス・レジスタ1の上位アドレスと比
較される。
When accessing buffer storage, tag section 2-0.2-
1. . . 2-m-1 are searched by the set address, and the upper address is read. Each tag part 2-0.2-1. . . . 2-Ni: The upper address read from the match circuit 3-0.3-1. ...3-1
It is compared with the upper address of request address register 1 by .

バッファ記憶装[BSは〜アソシアティブ・レベル毎に
デリートすることが出来る。何れのアソシアティブ・レ
ベルがデリートされているかは、オって指示される。一
致回路3−0ないし3−m−1のうちの何れかがタグ一
致信号を出力する場合には)アップディトロジック回路
4は1古さ順序を示すLRUパターンを新たに生成する
。アップディト・ロジック回路4で作成されたLRUパ
ターンはLRUメモリ6に1込まれる。LRUメモリ6
は1セツト毎にそのセットに属するブロックのデータの
古さ順序を示す情報を記憶している。
Buffer storage [BS can be deleted every ~associative level. Which associative level is being deleted is indicated at the time. If any of the match circuits 3-0 to 3-m-1 outputs a tag match signal, the update logic circuit 4 generates a new LRU pattern indicating the 1-oldest order. The LRU pattern created by the update logic circuit 4 is stored in the LRU memory 6. LRU memory 6
stores, for each set, information indicating the order of age of data in blocks belonging to that set.

タグ部2−0ないし2−m−1に該当するアドレスが存
在しなかった場合には1該当ブロツクを主記憶装置MS
から新九にロードする必要があるが、そのロード先をど
のアソシアティブ−レベルとするかを決定するのがリプ
レース・ロジック回路7である。この場合要求アドレス
□レジスタ1の内のセット・アドレスがLRUアドレス
・レジスタ5にセットされ、LRUメモリ6の読出しが
行われる。L RUメモリ6から読出されたLRU情報
は1リプレース・ロジック回路7に入力され、リプレー
ス・ロジック回路7は、このLRU情報とデ゛リート・
アソシアティブΦレベル情報とに基づいてf” ’) 
−トされていないブロックの中から1個のリプレースす
べきブロックを決定する。
If the corresponding address does not exist in tag sections 2-0 to 2-m-1, 1 corresponding block is stored in the main memory device MS.
It is necessary to load the data into the new nine, but the replacement logic circuit 7 determines which associative level the data should be loaded into. In this case, the set address in the request address □ register 1 is set in the LRU address register 5, and the LRU memory 6 is read. The LRU information read from the LRU memory 6 is input to the 1-replace logic circuit 7, and the replace logic circuit 7 combines this LRU information with the discrete
based on the associative Φ level information and f”’)
- Determine one block to be replaced from among the blocks that have not been replaced.

このようなバッフ1記憶装置BSにおいて、アソシアテ
ィブ−レベルの数がmの場合1LRUメモリ6の1セツ
トに関するLRUビットはm(m−1)/2ビット必要
となる。例えば4レベルであれば6ビツトで済むものが
、8Vべ養では28ビツトも必要になfi、LRUメモ
リ6の容量が増すばかシではなく、リプレースロジック
回路7及びアップディトロジック回路4も非常に複雑と
なり、さらには動作速度にも影響を及はす。一方で、バ
ッフ1記憶装置のヒツト率を高めるために、レベル数を
増す要求が高まっている。
In such a buffer 1 storage device BS, when the number of associative levels is m, the LRU bits for one set of 1 LRU memory 6 are m(m-1)/2 bits. For example, 6 bits are sufficient for 4 levels, but 28 bits are required for 8V base, which does not mean that the capacity of LRU memory 6 increases, but also that the replace logic circuit 7 and update logic circuit 4 are very large. This increases complexity and even affects operating speed. On the other hand, there is an increasing demand for increasing the number of levels in order to increase the hit rate of the buffer 1 storage device.

〔発明の早的〕[Early invention]

本発明は、アソシアティブ・レベル数を増加し1かつL
RUビット数の増加を最小にとどめ1さらにはエラーを
生じてもバッフ1能力を低下させることなく処理を続行
できるようにすることを目的とする。
The present invention increases the number of associative levels to 1 and L
It is an object of the present invention to minimize the increase in the number of RU bits and to allow processing to be continued without deteriorating the buffer capacity even if an error occurs.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は1アンシアテイプ・レベル数を増加し、かつL
RUビット数の増加を最小にとどめ、さらにはエラーを
生じてもバッファ能力を低下させることなく処理を続行
できるようにすることを目的とする。
The present invention increases the number of uncia tape levels by 1, and
It is an object of the present invention to minimize the increase in the number of RU bits, and further to enable processing to be continued without reducing buffer capacity even if an error occurs.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

本発明は1アソシアテイブ・レベルを複数のグループに
分け、各グループ内でLRU論理をとることによってL
RUビット数を削減し、その代りにどのグループをリプ
レース対象とするかを指示するフラグ・ビットを別途設
ける。さらにこのフラグビットのエラ一時にはバッファ
能力が落ちるため、フラグビットを三重化し、多数決を
とって決定するようにして性能低下を防止する。
The present invention divides one associative level into a plurality of groups and uses LRU logic within each group.
The number of RU bits is reduced, and instead a flag bit is provided separately to indicate which group is to be replaced. Furthermore, since the buffering capacity decreases at the moment of an error in this flag bit, the flag bits are tripled and decisions are made by majority vote to prevent performance degradation.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

第3図は本発明の一実施例要部ブロック図であシ、8ア
ソシアテイブ・レベルを2つのグループに分は九例を示
す。6−1.6−2はLRUメモリ6の・1セツト分の
LRUビットを示し、レベル7 0〜3のグループ6−1とレベル4〜$のり゛゛ループ
6−2分かれている。7−1.7−2はリプレース・ロ
ジック回路7のレベル0〜3に関する回路とレベル4〜
7に関する回路である。
FIG. 3 is a block diagram of a main part of an embodiment of the present invention, showing nine examples in which eight associative levels are divided into two groups. 6-1.6-2 shows one set of LRU bits in the LRU memory 6, which are divided into a group 6-1 of levels 70 to 3 and a group 6-2 of levels 4 to $2. 7-1.7-2 is a circuit related to levels 0 to 3 of the replacement logic circuit 7 and a circuit related to levels 4 to 3.
This is a circuit related to 7.

LRUメモリ6−1.6−2において、(01)〜(6
7)は夫々1ビツトの情報で、例えばピッ)(i、j)
はレベル五とレベルjとのどちラカ新しく使用されるか
を示すものである。
In LRU memory 6-1.6-2, (01) to (6
7) are each 1 bit of information, for example, p) (i, j)
indicates whether level 5 or level j is newly used.

また8はH/e (ホット会アンド・コールド)と呼ぶ
フラグビットであり、2つのグループのうちどちらかの
グループをリプレース対象とするかを指示するものであ
る。このH/Cビットはいずれかのグループのアソシア
ティブ・レベルにブロック・ロードがあったとき、他方
のグループをリプレース対象とするようにその値を更新
するように制御される。尚、グループ数が3以上のとき
は循環的にリプレース対象グループを指示するようにす
ればよい。
Further, 8 is a flag bit called H/e (hot meeting and cold), which instructs which of the two groups is to be replaced. This H/C bit is controlled so that when there is a block load on the associative level of either group, its value is updated so that the other group is targeted for replacement. Note that when the number of groups is three or more, the groups to be replaced may be designated cyclically.

リプレース決定手段を構成することができる。A replacement determining means can be configured.

ここでH/Cビット8にエラーを生じて固定値に縮退し
まったとすると、常に特定のグループでしかリプレース
が行なわれず、結果的にはアソシアティブ・レベル数が
4レベルしかない場合と同等の性能しか得られないこと
になる。従って本発明ではH/Cビットを三重化してH
CO〜HC2の3ビツトを設ける。読出し時にはそれら
3ピツトの大 多数決を各零回路9にてとって)各リプレーUロジック
回路7−1.7−2に与える。またリプレース・ロジッ
ク回路7−1には0P8Rからのデリート信号0〜3が
1同じく7−2はデリート信号4〜7が与えられ、H/
Cビットで指定された方のグループでデリートされてい
ないアソシアティブの中から最も古いレベルを決定して
リプレース・アソシアティブ−レベルとして出力する。
If an error occurs in H/C bit 8 and it degenerates to a fixed value, replacement will always be performed only in a specific group, and as a result, the performance will be the same as when there are only 4 associative levels. You won't get it. Therefore, in the present invention, H/C bits are triplexed and H/C bits are triplexed.
Three bits from CO to HC2 are provided. At the time of reading, the majority vote of these three pits is taken by each zero circuit 9) and applied to each replay U logic circuit 7-1, 7-2. In addition, delete signals 0 to 3 from 0P8R are given to the replace logic circuit 7-1, and delete signals 4 to 7 are given to the replacement logic circuit 7-2.
The oldest level is determined from among the associatives that have not been deleted in the group specified by the C bit and is output as a replacement associative level.

尚、LRUビット6−1.6−2及びH/Cビット8は
全セットの夫々について存在することは勿論である。ま
たこれらはセットアドレスでアクセスされるLRUメモ
リ6の1語を15ピツトとすることによシ構成し得るこ
ともいうまでもない〔発明の効果〕 以上の如く17ンシアテイブ・レベルを例えばうところ
を、本発明によれば6+6+3=15ビツトで爽現でき
、LRUメモリ60節減になるばかりでなく、リプレー
ネロジック回路7−1.7−2も同一構成の回路を複数
使用できるので、回路のりビータビリティ向上し1コス
トダウンにもなる。
It goes without saying that LRU bits 6-1, 6-2 and H/C bit 8 exist for each of all sets. It goes without saying that these can be constructed by making one word of the LRU memory 6 accessed by a set address 15 pits. , according to the present invention, can be expressed using 6+6+3=15 bits, which not only saves 60 LRU memories, but also allows the use of multiple circuits with the same configuration for the replane logic circuits 7-1 and 7-2, reducing circuit complexity. It improves the stability and reduces the cost by 1.

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

第1図は〒般的なセット・アソシアティブ方式のバッフ
1記憶装置の制御部ブロック図1第2図はセラ)−テソ
シーアテイプの説明図、第3図は本発明の一実施例要部
ブロック図であり、6−1゜6−2は各グループのり、
RUビットS8はH/C(ホット・アンド・コールド)
フラグピット)7−1.7−2は各グループのリプレー
ス・ロジック回路S9は多数決回路である。 507
FIG. 1 is a block diagram of the control section of a general set-associative type buffer 1 storage device. Yes, 6-1゜6-2 is each group glue,
RU bit S8 is H/C (hot and cold)
Flag pit) 7-1.7-2, the replacement logic circuit S9 of each group is a majority circuit. 507

Claims (1)

【特許請求の範囲】 主記憶装置のデータの一部をブロック単位でコピーして
格納し・新たなブロックの格納に際してリプレースすべ
きブロックをLRU方式で決定するバッフ1記憶装置に
おいて1バツフア記憶装置のブロックを複数のグループ
に分け、各グループ毎にLRU方式でリプレースブロッ
クを決定する手段を設けるとともに1どのグループをリ
プレース対象とするかを指示するフラグビットを設け、
こ かつ左のフラグビットを三重化して設けて1読出し時に
は多数決をとるようにしたことを特徴とするバッファ記
憶装置のLRU制御方式。
[Claims] In a buffer 1 storage device that copies and stores a part of data in the main storage device block by block, and determines the block to be replaced when storing a new block using the LRU method, Divide the blocks into a plurality of groups, provide means for determining a replacement block for each group using the LRU method, and provide a flag bit to indicate which group is to be replaced,
An LRU control method for a buffer storage device, characterized in that three left flag bits are provided so that a majority vote is taken at the time of one read.
JP57111919A 1982-06-29 1982-06-29 Lru control system of buffer storage device Pending JPS593773A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57111919A JPS593773A (en) 1982-06-29 1982-06-29 Lru control system of buffer storage device

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JP57111919A JPS593773A (en) 1982-06-29 1982-06-29 Lru control system of buffer storage device

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JPS593773A true JPS593773A (en) 1984-01-10

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ID=14573398

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JP57111919A Pending JPS593773A (en) 1982-06-29 1982-06-29 Lru control system of buffer storage device

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60163147A (en) * 1984-02-02 1985-08-26 Nec Corp Replacement system
JPS623360A (en) * 1985-06-28 1987-01-09 Nec Corp Information processor
JPS63163941A (en) * 1986-12-26 1988-07-07 Hitachi Ltd Buffer memory device
US8392660B2 (en) 2006-11-30 2013-03-05 Fujitsu Limited Cache system including a plurality of processing units

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