JPS60103467A - リプレ−スメモリの診断方式 - Google Patents

リプレ−スメモリの診断方式

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Publication number
JPS60103467A
JPS60103467A JP58210508A JP21050883A JPS60103467A JP S60103467 A JPS60103467 A JP S60103467A JP 58210508 A JP58210508 A JP 58210508A JP 21050883 A JP21050883 A JP 21050883A JP S60103467 A JPS60103467 A JP S60103467A
Authority
JP
Japan
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memory
buffer
bit
contents
bits
Prior art date
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Pending
Application number
JP58210508A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideki Osone
大曾根 秀樹
Tsutomu Tanaka
勉 田中
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
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Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP58210508A priority Critical patent/JPS60103467A/ja
Publication of JPS60103467A publication Critical patent/JPS60103467A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; 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
    • G06F12/12Replacement control

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Techniques For Improving Reliability Of Storages (AREA)
  • Debugging And Monitoring (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】 発明の技術分野 本発明は、バッファ記憶装置のリプレース情報を記憶す
るメモリの診断方式に関する。
従来技術と問題点 バッファ記憶装置がセットアソシアティブ形式をとる場
合、第1図のような構成をとることがある。
該バッファ記憶装置において、容11、形式などが同じ
基本構成をウェイ (flay)と呼び、本例では、0
からFまでのflay No、をもつ16111iIの
ウェイで構成される。各ウェイの中のどのラインにアク
セスするかはアドレス信号ADDにより選択する。バッ
ファを使用してきてどのウェイもデータ格納済みどなり
そして更に格納すべきデータがあれば、バッファからデ
ータを追い出し、そこへ格納することになるが、とのウ
ェイからデータを追い出すかはLRUアルゴリズムによ
り決めるのが普通である。
L RU (Least RecenLIy Used
 )アルゴリズムは最近参照されることのないデータを
、その古い順番に追い出すというものであり、一応合理
的であるが、忠実にその通りに実行しようとすると、ウ
ェイ数が多くなるにつれて甚だ厄介な処理がa・要にな
る。即ち、バッファのあるウェイが一1クセスされると
そのウェイが最も最近に使用されたものになり他のウェ
イの使用順位は、アクセスされたウェイより上位のもの
は1つ下り、下位のものは不変となるから、か\る操作
を各ウェイがアクセスされる度に行ない、追い出される
べきウェイはどれか直ちに分るようにし°ζおかねばな
らず、厄介である。そごで七シトアソシアティゾ(Se
t八5へociaLive )形式をとるバッファに対
するりプレース法としては第2図に示す不完全L RU
アルゴリズムが採用されることが多い。
第2図で、0.l、2.・・・・・・Fを刊込まれた0
印は第1図の1nay O,1,2,・・・・・・Fに
対応し、図示のように16個のバッファは41161ず
つ4ブロツクに分げられ、0,4,8.Cが第1ゾ1コ
ツクX、I、5,9.Dが第2ブロツクY、2,6゜A
、Eが第3ブロツクZ、3.7.B、Fが第4ブロツク
Wを構成する。この不完全L RtJアルゴリズムでは
これらのブロック間で新、II」を;ちえ、更にプロ・
ツク内で新旧を考えるという手法をとる。
矢印NXY、NYZ、・・・・・・がそのゾ1コック間
新旧を表わすデータ、XO4,XO8,・・・・・・が
ブ11ツク内新旧を表わすデータである。これらの矢印
の第1文字Nはブロック間新旧を表わすものであること
を示し、第2文字と第3文字は矢印が第2文字のブロッ
クから第3文字のブ1コックへ向うことを示していて、
そのデータが0なら第3文字のブロックの方が第2文字
のブロックの方より新しい、また1なら第2文字のブロ
ックの方が第3文字のブロックより新しい、を示ず。例
えばNxY−0はYブロックがXブロックより新しい、
NXY=1ならXブロックの方がYブロックより新しい
、を示す。また第1文字x、 y、・・・・・・ばそれ
がX。
Y、・・・・・・ブロック内での新旧を表わすものであ
ることを示し一1第2文字と第3文字についてはブロッ
ク間のそれと同じである。
矢印はブロック内で6本、ブロック内で6本、それが4
ブロツクあるので小計24本、総計では30本になる。
これらの矢印(データ)をリプレースメモリに格納し、
アクセスがある毎にごれらを更新し、追出しが必要なと
きは最も占いウェイをめ、それを追出し対象とする。例
えばNXY=NXZ=NXW=0ならXブロックが最も
占い。
ブロック内では、例えばX04=XO8=XOC=0な
らウェイ0が最も古い。
Xブロックは矢印が全′ζ自己から出ているので、それ
らが0であるとき最も古いことになるが、ブロックWは
矢印がすべて自己に入るので、それらが1であるとき最
も占いことになる。Y、Zブ1コックはこれらの混合で
あることば上記定義から明らかである。NXY=NXZ
=NXW=O,NXY=NYZ=NYW=0.NXZ=
NYZ=NZW−0,πXW−匣Y店−マZW=Oが、
ブロックX、Y、Z、 Wli<最も占いことを示す目
安となる・ブl」ツク内ウェイのL RtJについ゛(
も同様である。
しかしこのLRUアルゴリズムは不完全である。
例えばブロックXに最も占いデータと最も新しいデータ
が存在する場合を考えると、最も新しいデータが存在す
る以上ゾロツクXは最新、NXY=NXZ=NXW=1
となるから、上記最も占いウェイがリプレース対象にな
るのはプロ・ツクXが他の3つのゾロツクよりも古くな
ったときであり、それまではリプレース対象にならない
。本方式はこのように不完全ではあるが、無理に完全L
RUにしてみても計算機の性能(処理速度)にそれ程差
がなく、そして管理は容易であるので本方式は実用に供
されている。
次表は上記LRUアルゴリズムによりバ・ノファ管理を
行なうリプレースメモリの更新要領を示す。
// / この表の左欄は前述の矢印を示し、リプレースメモリ上
では1ビツトで表わされる。1ビツトであるから各々は
1かOかの値をと−るが、これはアクセスされたときの
み更新される。例えば表に示すようにWayNo、Oの
バッファがアクセスされると、矢印(ビット)NXY、
NXZ、NXW。
XO4,XO8,XOCが1にセットされる。前述の説
明から明らかなようにウェイ0のバッファがアクセスさ
れるとブロックXが最新、ウェイ0が最新になるからN
XY=NXZ=NXW= 1゜X04=XO8=XOC
=1でよい。またウェイ1がアクセスされるとブロック
Yが最新、ウェイ1が最新となるからNXY=NYZ=
NYW= 1゜X15−X19=YID=1でよく、こ
れを示したのが表1のWayNo、1の柵である。以下
同様であり、アクセスがある度にリプレースメモリの6
ピントを上記表1の如く変更すればよい。
残りの3O−6=24ビツトは変更する必要がない(表
1ではこれをブランクで示した)。即ら、今、ブロック
はx、y、z、wの順に新しく、ブロックY内では1.
 5. 9. D(7)順に新しいとしてウェイ5のバ
ッファがアクセスされたとすると、NXY=NYZ=N
YW、X 15−Y59=’Y5D=lであるから表1
のWayNo、5の開の如くなるのは当然として、ブロ
ックX、Z、、Wについて考えると、これらの相対的な
新しさはX。
z、Wの順で変化なく、そして勿論各々のブロック内順
位に変化はないから矢印(ビット)に変化はない。他の
ケースについCも同様である。
第3図G、1リプレースメモリの構成を示す。RMは該
リプレースメモリであってRAM (ランダムアクセス
メモリ)からなり、前述の3oビットNXY−WBFを
、エラーチェックできるように2組備える。1ンへMで
は古き込まれたデータの一部が破壊されることがしばし
ば起るので、ソフトエラ一対策が必要である。clはリ
プレース更新論理回路であり、アクセスされたウェイナ
ンバーAWNを入力され、+iij記表1の要領でリプ
レースメモリRMの該当ビットにl、0を出力する。メ
モリRMはピッI・NXY−WBFを2組持っているか
ら、書込みはそれらの2組に対して並列的に行なわれる
。C2はリプレース追出しウェイナンバー決定論理回路
で1.各ブロックおよびその中のウェイナンバーにつき
n:j述の論理をとってL RUウェイナンバーをめ、
それ即ち追出しウェイナンバーPWNを出力する。G1
は排他オアゲート群で、メモリI?M内の2組の中の対
応するピッI−NxyとNXY、NXZとN X Z、
・・−・・・(7)υ1他オアをとる。従って対応する
ビットが同じならゲーI・Glの各々の出力は0、異な
ればlである。これらの出力はオアゲートG2で纏めら
れ、該ゲー1−G2の出力E RRが1ならメモリRM
にエラーあり、0ならエラーなしとなる。
このリプレースメモリRMは同しビットNXY。
NXZ、・・・・・・を2つずつ持っており、不経済で
ある。エラ一対策にはパリティチェックが広(用いられ
ているが、リプレースメモリでは一時には一部のデータ
を書換えるだけなので、パリティチェックは難かしい。
部分書き込めする際に一旦全ビットを読み出し、読み出
したデータと招き換えるデータを併合してパリテ、イを
補足し、然るのちその併合したデータ全部を書き込むよ
うにでもすればパリティチェック可能であるが、これば
操作が煩雑で時間がカミる欠点がある。この魚拓3図の
方式は1榮作が簡単であるが、RAM容量が2倍になる
という欠点がある。
発明の目的 本発明はか−る点を改善し、診断のためのメモリの容量
を低減しようとするものである。
発明の構成 本発明はセットアソシアティブ形式をとるバッファメモ
リのうりの、新データ書込みのための内容追出し対象デ
ータを決定するためのリプレースメモリの診断方式にお
いて、該バッファメモリに対応するリプレースメモリの
ピッ1−の数より少I&の診断用ビットを該リプレース
メモリに付加し、へソファメモリの内容をすべて無効化
するアハンダンバソファ1h令が出る度に、該診断用ビ
ットにょろリプレースメモリビットの診断対象を変えな
がら、該診1祈川ビットにょるリプレースメそリビット
の部分的給断を全ピッI・に波及させながら繰り返し行
なうことを特徴とするものであるが、次に実施例を参照
しながらこれfc詳細に説明する。
発明の実施例 第4図は本発明の実施例を示し、第3図と同じ部分には
同じ符号が付しである。両者を比較すれば明らかなよう
に本発明ではリプレースメモリRMには前述の30ピッ
I−NXY−WBFを1組設け、診断用ビットとしては
30ビア1−の一部(nを整数とし゛ζ1/n1本例で
は115)のめ設LJる。
B1−86がその診断用ビットである。この診断用ビッ
トB1〜BGはビットNXY−WBFを5ブロツクに分
けたそのIブロック6ビノトの対応ビットとなるもので
、切換えはセレクタS E L、 t 。
2により行なう。即ち本発明ではリプレースメモリI?
Mの全ビットを當時給断するのではなく、そのうちの一
部、本例でば6ビソトを診断し、そして逐次その診断対
象を変えて行く。その診断対象の変更つまりセレクタの
切換動作を制御するのがカウンタCTRである。
カウンタCT Rはアバンダンバソファ (八BAND
ONBUFFI!I?) 11令がでる度に自己の内容
を+1し、そしてピントNXY−NZWの群数、本例で
は5(0から数えるから実際は4)になると次は最初に
戻り、以下ごれを繰り返す。バッファのウェイ0〜Fの
内容が読出され、使用されるときはパリティエラーチェ
ックが行なわれるが、該ヂエソクエラーとなるとバッフ
ァのウェイ0〜Fの全部の内容を捨て、データ要求があ
る度にそれを主記憶から読出して使用すると共にバッフ
ァのウェイ0〜Fの1つにそれを書込むという方法をと
る。エラーがあったのは1つのウェイの内容であるから
それだのを捨°ζるということも考えられないではない
が、コニラーはハードエラーなのかソフトエラーなのか
判然と−1ず、ハードエラーなら消去後頁r)込み、読
出ししても再びエラーになるからこれを避けるべく、再
m込みは異なるウェイに対して行な・)、等の理由で、
エラーが検出されるとバッファの全内容をクリ−1・す
る。このときリプレースメモリもクリヤされるから、こ
のとき診断対象ビットの切換えを行なう。即らカウンタ
CTRはアバンダンバソファで+lされ、セレクタSr
ξ1.1゜5EL2に次のグループを選択するようにt
rr示する。
カウンタCT Rにクロックを入力し°ζ診断対象の切
換を周期的に行なう、等の方法は、切換時に診断ビット
81〜BGの内容切換えもしなければならないので問題
がある。診断ピノI・の内容切換えも必要という点を考
處すると切換は、アパンダンバソファでリプレースメモ
リの内容もリセ・ノドされる(オールθなどにされる)
時点が最適である。
第4図の回路の動作は第3図のそれに準じており、81
〜B6がNXY−NZWと対をなすように切換えられた
とすると、アクセスされたウェイナンバーAWNが入力
する毎にリプレース更新論理回路CIは前述の態様で6
ビソj−を出力し、これらはNXY−WBFのうらの6
ビソトに書込まれると共に、それがNXY−NZWにも
あるなら診断用ビットB1〜B6の対応するものに書込
まれる。そして正電なら、ビットNXY−NZWの内容
はビットB1〜B6のそれと同じであり、オアゲートG
2の出力ERRは0である。同じでなければ排他オアゲ
ートGIの少なくともいずれか1つの出力は1、従って
オアゲートG2の出力も1となる。セレクタ5RLL、
2による切換えが行なわれ°ζもチェック態様は同じで
ある。
発明の詳細 な説明したことから明らかなように、本発明によれば診
1i1i用メモリのエラーを、少数の診断用ビットでチ
ェックでき甚だ有効である。RAMにはハートエラーと
ソフトエラーがあるが、本発明のいわば巡回型診断で確
実に検出できる。α線照射などによるソフトエラーは、
偶々エラーを生したビットが診断対象でないと検出する
ことができない。しかしリプレース用メモリのデータが
誤っζも、データ掃き出しウェイが予定のものでなくな
り、ヒント率が下る恐れがあるというだけで、演算など
に使用されるデータにエラーがあったのとは異なり、そ
れ程大きな影響を与えるものではない。但しハードエラ
ーがあると、常に誤るとし)うことであって、これは計
算機の性能に大きな影響を与える。
なお実施例では新データ書込みのためのツマ・ノファ内
容追出しを不完全L RUにより行なう例を挙げたが、
本発明はこれに限定されるものでLよなし)。
また実施例では1回の診断対象を6ビ・ノドとじ、これ
ばブロック矢印(ビ・ノド)数及びプロ・ツク内矢印数
と一致していて好ましい数であるが、こ1+。
は6ビソト以外の適宜の数にしてもよい。
【図面の簡単な説明】
第1図はセットアソシアティブ形式のノイ・ノファの説
明図、第2図は不完全L RUアルゴリズムの説明図、
第3図はリプレースメモリの構成を示すブロック図、第
4図は本発明の実施例を示すブ【Iツク図である。 図面で、Way O−Way Fはつ1イナンノX−θ
〜Fのバッファメモリ、RMはリプレースメーT−1ノ
、NXY−WBFばそのビット、B1−86は診断用ビ
ット、5ELI、2は診断対象を変えるセレクタである
。 出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 青 柳 稔

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 セットアソシアティブ形式をとるバッファメモリに新デ
    ータを書込むための内容追出し対象データを決定するた
    めのリプレースメモリの診断方式該バッファメモリに対
    応するリプレースメモリのビットの数より少数の診断用
    ビットを該バッファメモリに設け、 バッファメモリの内容をずべ°ζ無効化する指令が出る
    度に、該診断用ビットにょるリプレースメモリビットの
    診1iFi刻象を変えながら、該診断用ビットによるリ
    プレースメモリビットの部分的診断を全ピッ1−に波及
    させながら繰り返し行なうことを特徴とするりプレース
    メモリの診断方式。
JP58210508A 1983-11-09 1983-11-09 リプレ−スメモリの診断方式 Pending JPS60103467A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58210508A JPS60103467A (ja) 1983-11-09 1983-11-09 リプレ−スメモリの診断方式

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58210508A JPS60103467A (ja) 1983-11-09 1983-11-09 リプレ−スメモリの診断方式

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Publication Number Publication Date
JPS60103467A true JPS60103467A (ja) 1985-06-07

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ID=16590526

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58210508A Pending JPS60103467A (ja) 1983-11-09 1983-11-09 リプレ−スメモリの診断方式

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