JPS595482A - キヤツシユバツフア装置管理方式 - Google Patents

キヤツシユバツフア装置管理方式

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Publication number
JPS595482A
JPS595482A JP57113578A JP11357882A JPS595482A JP S595482 A JPS595482 A JP S595482A JP 57113578 A JP57113578 A JP 57113578A JP 11357882 A JP11357882 A JP 11357882A JP S595482 A JPS595482 A JP S595482A
Authority
JP
Japan
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cache
data
buffer
rewritten
memory
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
JP57113578A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshinori Sakamoto
喜則 坂本
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 JP57113578A priority Critical patent/JPS595482A/ja
Publication of JPS595482A publication Critical patent/JPS595482A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • 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

(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。

Description

【発明の詳細な説明】 特にキャッシュバッファ上のデータ忙書込みを行ってこ
れを変更したとき当該変更部分をキャッシュバッファ装
置に保持しておくことKよりその葡更部分の存在するペ
ージが書替えられる場合にページアウト制御を行わずに
すむようにしたキャッシュバッファ装置管理方式に関す
る。
〔従来技術と問題点〕
データ処理装置では主記憶装置の外に外部記憶装置を使
用して2例えば2にパイ)、4にバイトといったページ
単位でデータ処理に必要な外部記憶装置のデータを適宜
主記憶装置上に格納してデータ処理が行われている。こ
の場合、このページ単位のデータではジョブの進行にし
たがって書替えられるエリアは小領域にほぼ限定されて
いるが。
そのページ内の一箇所でも書替えが行われると。
そのページが不要になったときこの書替えの行われたペ
ージを外部記憶装置に1ペ一ジ分コピーしなければなら
なかった。
%KI10構成が7トさいシステムや実装メモリが小容
lのシステムでは、空き実ページの補充によルヘージの
先出しを行っており、このためのページアウト処理がI
10負荷を高くしたり実ページの補充を遅くしていた。
マタローカル・システム・キューIJ u ヤシ−X 
fム・キュー領域のように、仮想ページ割当て時に実ペ
ージを即時に割当てる場合、空き実ページ及び変更され
てない実ページしか割当てることができないが、空き実
ページが他に使用されていて変更されていない実ページ
を探さねばならずこれは処理の自由度を低くすることに
なる。
〔発明の目的〕
本発明の目的はこのような問題点を改善するために、主
記憶装置上に存在するページの一部の書替えのためにキ
ャッシュが書替えられても主記憶装置上のページの書替
えを行わず、別に設けたキャッシュバッファ装置にこの
書替えられた部分を格納し、主記憶装置と外部記憶装置
との間のページアウト処理を削減するとともに、実ペー
ジの即時割当時の場合でも泊ちに対処できるようにした
キャッシュバッファ装置管理方式を提供することを目的
とする。
〔発明 の檎べ〕
この目的を達成するため本発明のキャッシュバッファ装
置管理方式では、プロセッサと主記憶装置と外部記憶装
置とキャッシュバッファを有しプロセッサはキャッシュ
バッファのデータを使用してデータ処理を行うようにし
たデータ処理装置において、キャツンユバソファにおい
て?替えられたデータを保持するキャッシュデータ保持
手段と。
該キャッシュデータ保持手段に保持されたデータを管理
するキャッシュデータ保持管理手段を設け。
データ処理に際し的記キャッシュバッファにて書替えら
れたデータがキャッシュバッファより追出されるときK
この書替えられたデータを前記キャッシュデータ保持手
段に保持するようKしたことを特徴とする。
〔発明の・ズ免イ列〕
本発明の一実施例を第1図〜第5図にもとづき説明する
第1図は本発明の一実施例構成図、第2図はそのパンツ
アメモリ説明図、第3図はこのバッファメモリの各エン
トリーの説明図でおる。
図中、CPU0.CPU1はそれぞれ中央処理装置。
MSUo 〜MSU2はそれぞれ主記憶装置、1−0.
1−1はセグメント・テーブル・オリジン轡レジスタ(
STOR)、2−0.2−1はトランスレーション−ル
ックアサイドeバッファ(TLB) 、 3−0.3−
1はローカル・ストレイン・バッファ(LSB)、4は
メモリ制御装置(MCU)、5はグローバル−ストレイ
ン・バッファ(08B)、  6はMSU制御部。
7はチェンジド・ストレイン(C8)制御部、10はチ
ェンジド書ストレイジ0バッファ・メモリ・ユニット(
C8BMU)、10−0はC8BM用5TOR。
10−1〜10−nはチェンジドーストレイジ・キャッ
シュ・バッファ(C8CB)である。
ここで、C8BMU10は本発明のもつとも特徴的なも
のであるので、これについて説明する。
C8BMU10は、チェンジド・ストレイジ−バッファ
・メモリ(C5BM)を有し、CPU0あるいはCPU
1におけるデータ処理に際しLSB3−0またULSB
3−1においてデータが書替えられたものを保持するも
のである。すなわちデータ処理に際しLSB5−Ofた
[L、9B3−1 ノブ−タカ、 CPU。
またはCPU1によシ書替えられたとき、 G5B5上
の同一データもストア・スルーにより同時に書替えられ
る。そしてこの書替えられたデータの情報は MCU制
御部6が管理しており、この曹替えられたデータが08
BS上からパージされるとき、この書替えによる訂正が
MSIJO〜MSU2のデータに対しては行なわれずに
このC8BMK格納されるものである。
C8BMは、第2図に示す如<、C8BM用S’l”0
R10−0とC3CB 1071〜10−nによね構成
されてイル。C8BM 用5TOR10−0は、CPU
0 の5TOR1−0及びCPU1の5TOR1−1と
は別に、 C8BMの情報を管理するだめのものである
。C8BMU10は論理的にはこのC8BM用5TOR
10−0のエントリー勿に変更されたキャッシュ串バッ
ファ・エントリが管理されている。そしてこのC8BM
用5TOR10−OKは、第3図(イ)に示す如きC8
BM用5TORエントリーが格納されている。このエン
トリーは空間単位毎に設けられており、そのC8BM用
5TOR10−0上の段数つまね位置がその空間IDと
なっており、空間の識別子である 8TO(セグメント
 テーブル オリジン)アドレスと、管理するCACH
Dバッファ数つまりC3CBの数と。
管理するページ数が記入され、これらによりC3CB 
10−1〜10−nの位置がわかる。
またC3CB 10−1〜10−nは8TORエントリ
ー。
つまり空間単位毎に変更されたキャッシュ拳バッファ・
エントリーが管理されている。各キャッシュ・バッファ
・エントリーは、第3図(ロ)に示す如(、S’l’O
アドレスと対応する空間ID、仮想アドレス、実アドレ
ス及び変更されたキャッシュの内容等が記入されている
。キャッシュ・バッファΦエン) IJはページ単位、
空間単位、 C8BM全体での各々の総数がカウントさ
れ、決められたマキシマムの数捷で退避できる構造にな
っている。G5B5とC8BM上のキャッシュ・バッフ
ァ・エントリはN8U→G8Bの関係と同様にスワップ
方式である。また共通領域ページに対するキャッシュ・
バッファ・エントリはC8BM上にも最大1つまでしか
存在しない。
チェンジド・ストレイン・制御部7は、とのC8BMU
10を管理するものであって2次にその基本的な制御動
作について説明する。
LSB3−0または3−1及びGSB S上に保持され
ていないデータを MSU制御部6がMSU O〜MS
U 2よりロードすると、G3B5及びLSB3−0ま
たはLSB31にデータがセットされる。このときGS
B、LSB間では゛ストアスル一方式で制御されている
。したがってCPU0あるいはCPU1がLSB3−0
あるいはう一1上の キャッシュ・エントリーのデータ
を変更すれば、これに応じてG5l35上のデータも変
更されるが、 M8UO〜M8U2にはこの変更はその
とき反映されない。しかしMSU制御部6は キャッシ
ュ・エントリーの変更状態を管理している。
そして08B 5上で変更されたキャッシュ・エントリ
ーがパージされるとき、この変更管理情報がM 8 U
制御部6からチェンジ・ストレイジ制御部7に伝達され
、これにもとづきチェンジ・ストレイジ制御部7はGS
B5よりこの変更されたパージされるキャッシュ・エン
トリーを抽出する。そしてこれVCよりC8BM用5T
OR10−0及びC3CB10−1〜10−nの対応部
を変更し、かくしてこの変更されたキャッシュ−エント
リーがC8BMに登録されること忙なる。
なおとのC8BMに登録するとき次のチェックが行なわ
れる。すなわち、すでに登録ずみかまたC3CB 10
−1〜10−nの該当部分に5TORx ントリーの空
きがある。C8CBM上に空きエントリーがあるか、そ
のキャッシュ台エントリーが含まれる空間及びページ各
々に対してC8BM上にあるキャッジ−・エントリー数
が各々の基準数以下にあるということがチェックされる
。そして上記の条件を4h足するとき、C8BM内に当
該キャッシュ・エントリーの内容がコピーされ、必要な
情報(C8BMのS’FOR上の空間ID、仮想アドレ
ス。
実アドレス等)が付加される。そしてC8BM上当該エ
ン) IJ−の有効化、08B(LSBも含む)上尚該
エントリーのみの無効化が行われる。また登録キャッシ
ュ・エン) IJ−数が上記の条件を満足しないとき、
このキャッシュ・エントリーを含ムページに対斤ζする
C8BM上の全エントリーの内容がMSUに対して書き
戻される。この後、  MSUに書き戻されたC8BM
上のキャッシュ・エントリーは全て無効化される。そし
てこれらの処理は。
ページ単位又は空間単位でイニシャライズされる。
また、 G5B5及びLSB 3−0 、5−1にMS
Uo〜MSU2からロードが必要な時点で、MSU制御
部6けテエンジド・ストレイジ制御部7に対しこのロー
ドに対応するC8BM上のキャッシュCエントリーの有
無をチェックさせる。そして対応するものが存在すれば
これをG5B5及びLSB S−0、3−1に褐ロード
する。このようにしてMSUO〜MSU2からロードさ
れたキャッシュ・エントリーに対シ必要な変更が行なわ
れる。
このとき次の事項がチェックされる。G5B5及びLa
B3−0.3−1上の当該8TORエントリーとC8B
M上の8 TO1’lエントリーが比較され、 同−S
TOを持つ空間が登録されている。 ロードされるべき
キャッシュ・エントリーがある(空間ID+仮想アドレ
スのチェック)。
これらのとき08B5及びLaB5−0..3−1の両
キャッシュ・エントリーにCB8Mのキャッシュ・エン
トリーの内容がコピーされ、有効化される。それからC
8BM上のエン) IJ−が無効化される。ただし当該
G5B5及びT、S B S−0、3−1のキャッシュ
・エントリーは変!されたエントリーとして MSU制
御部6において管理されることになる。
また前記のようにしてC8BM上に保持されている変更
されたキャッシュ拳エントリーは2次の場合にバージま
た杖制御プログラムによl)MSUO〜MSU2または
図示省略した外部ページ記憶にコピーされることになる
(1)  キャッシュ・エントリーの無効化キャッシュ
・エントリーの内容が不要となったときC8BM上から
当該キャッシュ愉エントリーが無効化される。この無効
化されるのは次の場合である。
■ キャッシュ・エントリーを含むページが解放される
(FREEMAINマクロ命令)か、内容棄却(PGR
L8Eマクロ命令)されたとき。
■ 仮想記憶を動的に結合/切離しを行うVIOE (
Virtual Inputloutput Exte
nsion)サブシステムやCM8 (Cross M
emory 8upport)機能によりページが切離
されたとき。
■ 空間が異常終了したとき。
勿論、このキャッシュバッファ群が一杯になった場合に
は、あるいは1ページに対し更新キャッシュバッファエ
ントリーが一定数以上になったとき通常はMSUKil
き戻されることになる。またチェンジド・ストレイジ制
御部7で使用率がある一定値をこえたことを検出したと
き2例えば80%とか90%を越えたとき2割込みを通
知して。
特定の空間IDをもったものを書き戻した沙、あるいは
全てを外部ページにはき出してもよい。
(2)  キャッシュエントリーの保証スワップアウト
時に、STOアドレス(DAT3Jl境)が変更される
ため、C8BM内のキャッシュエントリーでスワップア
ウトされる空間に関連する全エントリーの内容拉制御プ
ログラムで保証する必要がある。すなわち対象データが
外部ページにしかない場合があるため、主記憶装置に書
き戻しができない。それ故1次のようなことが必要とな
る。
■ スワップアウト時には、主記憶装置内の空きページ
を用涜−し、そこにC8BM上の当該空間の全キャッシ
ュエントリーをコピーする。
■ スワップイン時には、保証したC8BMのキャッシ
ュエントリーの内容をC8BMに複写する。
いずれの場合も、勿論ノ1−ドとのインターフェイスを
作成する必要がある。
〔発明の効果〕
本発明によれは、ページ単位のデータにおいてにもかか
わらず従来ではページ単位での処理が行われたのに対し
て、変更されたキャッシュエントリ一単位でこれを保管
することになり、そのため変更部分の局所化ができると
ともに、ページングエん負荷を低くすることができる。
したがってオンラインのデマンドベージング等ページイ
ンレスポンスが向上する。また同一デバイス/チャネル
への他のIloもレスポンスが向上するととKなる。
しかも変更されたキャッシュエントリーを別に保管する
ために MSU上のデータを上書きすることができ、そ
のためにソフトの自由度も向上し2例えばシステム番キ
ー佃城/ローカルψシステム優キュー領域のGBTMA
IN要求や、 リプレイスメ  ゛ント処理時のページ
ステイール処理も容易となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例構成図、第2図はそのバッフ
ァメモリ説明図、第3図はこのバッファメモリの各エン
トリーの説明図である。 図中、CPU0.CPU1はそれぞれ中央処理装置。 MSUO〜MSU2はそれぞれ主記憶装置、1−0.1
−1はセグメント1テーン゛ル・オリジン拳レジスタ(
STOR)、2−0.2−1はトランスレーションφル
ックアサイドe /(ツ7ア(TLB)、 3−0゜5
−1 はローカル・ストレイジ・バッファ(LSB)4
−メモリ制御装置(MCU)、5はグローバル・ストレ
イジ・バッファ(GSB)、6はMSU制御部、7はチ
ェンジド・ストレイジ(CS)制御部。 10はチェンジド・ストレイジ会バッファ・メモリeユ
ニット(C8BへイU)、10−0はC8BM用5TO
R,10−1〜10−nはチェンジド・ストレイジ・キ
ャッシュ・バッファ(C8CB)である。 特許出願人  富士通株式会社 代理人弁理士 山 谷 晧 榮 才1田 ]

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. +11  プロセッサと主記憶装置と外部記憶装置とキ
    ャッシュバッファを有しプロセッサはキャッシュバッフ
    ァのデータを使用してデータ処理を行うようにしたデー
    タ処理装+jIにおいて、キャッシュバッファにおいて
    誉替えられたデータを保持するキャッシュデータ保持手
    段と、該キャッシュデータ保持手段に保持されたデータ
    を管理するキャッシュデータ保持管理手段を設け、デー
    タ処理に際し前記キャッシュバッファにて書替えられた
    データがキャッシュバッファより追出されるときにこの
    書替えられたデータを前記キャッシュデータ保持手段に
    保持するようにしたことを特徴とするキャッシュバッフ
    ァ装置管理方式。
JP57113578A 1982-06-30 1982-06-30 キヤツシユバツフア装置管理方式 Pending JPS595482A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57113578A JPS595482A (ja) 1982-06-30 1982-06-30 キヤツシユバツフア装置管理方式

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JP57113578A JPS595482A (ja) 1982-06-30 1982-06-30 キヤツシユバツフア装置管理方式

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS595482A true JPS595482A (ja) 1984-01-12

Family

ID=14615780

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JP57113578A Pending JPS595482A (ja) 1982-06-30 1982-06-30 キヤツシユバツフア装置管理方式

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01108651A (ja) * 1987-10-02 1989-04-25 Sun Microsyst Inc コンピュータ装置およびコンピュータ装置においてキャッシュデータアレイ内のデータの不一致を検出して修正する方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01108651A (ja) * 1987-10-02 1989-04-25 Sun Microsyst Inc コンピュータ装置およびコンピュータ装置においてキャッシュデータアレイ内のデータの不一致を検出して修正する方法

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