JPS6083161A - 初期マイクロプログラムロ−デイング方式 - Google Patents

初期マイクロプログラムロ−デイング方式

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JPS6083161A
JPS6083161A JP58191631A JP19163183A JPS6083161A JP S6083161 A JPS6083161 A JP S6083161A JP 58191631 A JP58191631 A JP 58191631A JP 19163183 A JP19163183 A JP 19163183A JP S6083161 A JPS6083161 A JP S6083161A
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microprogram
tag
storage device
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Hatsuo Murano
村野 初男
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 (al 発明の技術分野 本発明は、制御記憶機構に対する初期マイクロプログラ
ムローディング方式に関する。
fb) 技術の背景 最近のデータ処理システムの大型化、重速化に伴って、
マイクロプログラム制御のデータ処理システムにおいて
は、オペレイティンクシステムの一部等のファームウェ
ア化が行われ、その為に制御メモリの大容量化が促進さ
れつつある。
一方、マイクロプロセンサーの著しい進歩に仕って、マ
ルチプロセンサーシステムによるデータ処理システムの
大型化も進められているが、該マルチプロセンサーシス
テムを構成する各プロセッサー(以下CPUという)が
マイクロプログラムで制御されている場合は、それぞれ
のCIILIに対する初期マイクロプログラムローディ
ングに時間がかかる問題が出てきており、効果的な初期
マイクロプログラムローディング方式が要望されている
又、制御メモリ (以下C3という)の大容量化に伴っ
て、データ処理システムのパーフォランス/コスト比を
向上させる手段として、制御記憶キャッシュメモリ (
以下CSキャッシュという)の導入が行われている。
この場合、データ処理システムの性能を向上させる為に
は、高速のランダムアクセスメモリ (以下RAP と
いう)が必要であるが、コスト薗になる問題があり、小
容量ではあるが高速のRAMをCSキャ、7シユとして
使用し、C3そのものは低速で、低コストではあるが、
大容量の記憶装置を使用する動向にある。
上記CSキャッシュの機能は、通常の主記憶装置に対す
るへソファメモリの機能と同じである。
即チ、CSキャッシュに対するアドレスがCSアドレス
レジスタ(CSAR)にセットされ、CSキャッシュが
アクセスされると、当該制御語がCSキャッシュにある
かどうかを見る為に、そのタグ部が参照され、当該ブロ
ックのハリノトビノトがオンで、タグ部の一致出力が得
られると、CSキャッシュから当該制御語を読み出して
、実行するように制御されるが、タグ部の一致がとれな
いか、又はハリソドビソトがオフの時は、有9)ノな制
御語がCSキャッシュ内に存在しないということで、当
該フロックの制御語をC5からCSキャッシュに転送す
るように動作する。
この時、上記転送データの最初の1語はバイパスされて
、CSキャッシュのCSデータレジスタ(C8OR)に
直接セットされ、直ぐ実行されるように制御されるのが
一般的である。
本発明は、CSキャッシュの動作が: ■上記タグ部の一致検出回路において、不一致か検出さ
れると、直<C3から当該ブロックをCSキャッシュに
転送する動作に移ること。
■上記転送データの一部(最初の1語)はバイパスされ
て、直接C3pRにセットされ、実行に移されること。
■上記タグ部のハリノトビソI・がオフであると、C3
からCSキャッシュへの転送動作ができること。
即ち、タグ部がクリアされていれば、CSキャ・7シユ
をアクセスした時、当該ブロックが存在しないというこ
とで、必ずC3からの転送動作が行われること。
という特徴が有ることに着目してなされたもので、その
為に上記タグ部一致検出回路を特定のフリ。
ブフロソプで制御することにより、効果的な初期ムーブ
イン動作を行わせようとするものである。
又、本発明は、一般のデータ処理システムにおけるサー
ビスプロセッサーの機能として、ファイル記憶装置(例
えば、フロッピーディスク記1,1.を装置等)からマ
ルチプレクザーチャネルを通して主記憶装置にデータを
転送できるチャネルパスがあることにM目して、この既
存のパスを用いて、主記憶装置の一部をC3とし、初期
マイクロプログラムローディングの時に、先ずファイル
記憶装置からこのC5にマイクロプログラムのローディ
ングを行い、該C3からCSキャッシュへの最初のムー
ブイン動作は、CSキャッシュのタグ部の一致検出回路
を一時閉塞することにより行い、該ムーブーrンされた
マイクロプログラムを実行して、上記タグ部をクリアす
ることにより、その後のムーブイン動作を前述のCSキ
ャッシュの一般的な機能を用G1て行えるようにするこ
とにより、特別な専用回路を設けることもなく 、cp
uの数が増加しても該初期マイクロプログラムローディ
ング時間を増加さゼないようにしようとするものである
(C)従来技術と問題点 マイクロプログラムで制御され、マルチプロセッサー構
成のデータ処理システムにおいて、各CPUが持ってい
るC3に対する初期マイクロプロクラムローディング(
以下IMPLという)方法として、従来採られてきた技
術の一つは、CP[lにサービスプロセッサー(以下S
vPという)から、専用インクフェースSI4を通して
、C3へマイクロブじ1クラムを書き込む専用回路Aを
設け、SvPかその専用回路Aを用いて、フロッピー等
から読め出した−】−一りをC3へ書き込むようにする
方法である。
第1図がその関連回路をブロック図で示したもので、1
はフロッピー、2はSVP 、 3はCPU 、 31
は上記専用の書き込み制御部(A)、32はCSアドレ
スレジスタ(C3AR) 、 33がC3である。
この方法では、5vp−cpυインタフェースは専用の
インタフェース5I−1で接続されていて、通常のチャ
ネルインタフェースが持っている転送速度が得られない
為、最近のファームウェアの大規模化に伴うCSの大容
量化に対して、書き込み時間が長くなり、実用的でなく
なる問題がある。
特に、マルチプロセンサーシステムにおいては、書き込
み時間の長大化は致命的な問題となる。又、上記5vp
−cpoインタフェースが、各CPU 3 ニ対して1
対1対応で接続される構成となる為、IMPLの時にし
か使用しない、上記専用インタフェース5l−1と、専
用回路A (3−1)が、各cpu3毎に必要となり、
不経済とな”る問題がある。
次に、IMPLに関する、従来の他の方法を第2図に示
す 図において、1,2.33は第1図で説明したものと同
しものであり、4はマルチプレクサ−チャネル(MXC
) 、 5は主記憶装置(MS[l > テある。
この方式の特徴は、IMPL時間を短縮さ−U’ZJ為
、第1図で説明した専用回路A (31)を用いて、C
533へ書キ込ムファームウェアハ、I M P L 
iir!I flll 用0)ブートストラップのみと
しくステップl)、大容量のファームウェア本体は、5
V112か持っている既存のチャネルパスを用いて、先
ず5VII −MXC−MSUのルートで、フロッピー
1からMSU 5にデータ転送を行い、次にMSU 5
からC533へのデータ転送は、上記団PL制御用のブ
ー)・ストラップによって、専用回路Bを用いてローテ
ィングするくステップ2)所にある。
上記動作のステップ1に関連する回路ブロックが第2図
の(イ)で示してあり、ステップ2に関連する回路ブロ
ックは第2図の(ロ)でボしている。
本方式においては、5VP−CPU間に設りられた前記
専用インタフェース51−1による低速のデータ転送は
ブー1−ストランプのめであり、他のファームウェア本
体のデータは、チャネルインタフェースで転送されるの
で、第1図の方式に比軟して高速のIMPLを実行する
ことができる利点はあるが、MSU5からC533ヘデ
ータ転送する為の専用インタフェース51−2と専用回
路B(図示せず)が必要となり、特にマルチプロセンサ
ーシステムにおいては、各CP[I 3毎に上記専用回
路A、Bが必要となる他、CPU 3の数が多(なると
、ブートストラップのローディング時間も無視できなく
なる問題がある。
(d) 発明の目的 本発明は上記従来の欠点に鑑み、cpuが本来もってい
るCSキャンシュ方式を改良して用い、5v1)からC
Sヘローディングする為の専用回路を設けないで、IM
I)L時間もcpuO数に関係せずに高速化できる方法
を提供することを目的とするものである。
(141発明の構成 そしてこの目的は、本発明によれば、複数個のプロセッ
サーで構成され、それぞれのプロセッサーに制御部1.
@キヤ、シュメモリを有するデルタ処理システムにおい
て、電源投入時に、サービスプロセッサーによって、フ
ロッピー等のソア・イル記憶装置よりマイクロプログラ
ムを、主記憶装置の特定領域に転送する第1の手段と、
電源投入11i’lにリセットされる特定のフリップフ
ロップと、該フリップフロップによって、上記制御記憶
ギャノシュメモリのタグ部一致検出回路を閉塞する第2
の手段とを設け、上記第1の転送手段で上記1.l)装
置の上記特定領域に転送されてきたマイクロプログラム
を、第2の閉塞手段によって、少なくとも上記制御記憶
キャッシュメモリのデータレジスタに転送して該マイク
ロブI:Jグラムを実fiさ・口るようにして、該制御
記憶キャッシュメモリのタグ部の無効化処理を11い、
該無vJ化処理が完了した時点で、上記フリップフロッ
プをセyl・して、」二部りグ部一致検出回路の閉基条
件を解除するように制御する方法を提供することによっ
て達成され、マルチプロセッサーシステムにおいても、
経済的に高速の■叶りを実行することができる利点があ
る。
(fl 発明の実施例 先ず、本発明の主旨を要約すると、本発明は、−1mの
データ処理システムにおけるサービスプロセッサーの機
能として、ファイル記憶装置(例えば、ソロ、ピーディ
スク記憶装置等)からマルチプレクサ−チャネルを通し
て主記憶装置にデータを転送できるチャネルパスがある
ことに着目して、この既存のパスを用いそ、主記憶装置
の一部をCSとし、初期マイクロプログラムローディン
グの時に、先ずファイル記憶装置からこのC3にマイク
ロプログラムのローディングを行い、該C3からCSキ
ャッシュへの最初のムーブイン動作は、CSキャッシュ
のタグ部の一致検出回路を−q閉塞することによって行
い、該ムーブインされたマイクロプログラムを実行する
ことにより、上記タグ部をクリアし、以後のムーブイン
動作は、CSキャッシュの一般的な機能を用いて行うこ
とにより、特別な専用回路を設けることもな(、CPU
の数が増加しても該初期マイクロプログラムローディン
グ時間を増加させないようにしようとするものである。
即ち、従来の方式では、各CPUがCSを持っているの
で、SvPから直接各CIILIのC3に対して、初期
マイクロプログラムローディングを行う必要があり、5
vp−cpuインタフェースが増加する問題があるので
、既存のSVP MXCMSU ルhテ、MSUの一部
をC3にして、このC3にのみ初期マイクロプログラム
ローディングを行い、各CPUにはCSキャッシュのみ
を置くようにして、従来方式では必要であった専用の5
vp−cpuインタフェースを設けることなく、上記初
期マイクロプログラムローディングの高速化を実現し、
且つ各CIIUのCSキャッシュの機能によって、処理
の高速化も図ろうとするものである 以下本発明の実施例を図面によって詳述する。
第3図は、本発明の詳細な説明する図であり、第4図は
一1本来CPUが持っているCSキャッシュの機能ブロ
ックに、本発明を実施した例を示した図である。
第3図において、1〜5及び33は、第2図で説明した
ものと同じものであり、34はCSキャッシュ制御部で
ある。
本発明によってIMI)Lを行う場合ニステップl+5
VP2が本来持っているチャネル制御[1能ヲ用イア、
707ピーI 5VP2 MXC4MSL+ 5のルー
トで、フロッピー1からファームウェア全体をMSU 
5にローディングする。
このローディング制御は、SVP 2が持っている制御
メモリ内のプログラムで行う。
ステップ2 :各CPU 3が持っているCSキャッシ
ュ33の機能(CSキャッシュ33に必要とする制御語
が存在しない時、MSU 5から特定のブロックを転送
する機能)を用いて、ステップ1で既にMSU 5にロ
ーディング(実際はチャネル転送)されているファーム
ウェアをムーブインするようにして、必要な制御語の転
送を行うようにする。この動作ばCSキャッシュ制御部
34が司る。
従って、ファームウェアのMSU 5へのローディング
は、チャネルインタフェースで行われるので間通化が図
れる。
そして、MSU 5から各CPU 3への制御語の転送
は通常のムーブインで行うので、マルチプロセッサーシ
ステムにおいて、CPt15の数が増加しても、IMP
Lに必要な時間が増加することがない特徴がある。
次に、第4図によって、各CPU 3が必要とするマイ
クロプログラムが、上記MSU 5のC5から、CSキ
ャッシュ33ヘムーブインされる手順を説明する。
図において、32はCSアドレスレジスタ(C5AIυ
33ばCSキャッシュ、 341 LよTAG書き込み
部、342はタグ部(1’AG ) 、 343は一致
検出部(GOMP) 。
344はムーブイン制御部、345は論理積回路、34
6は否定回路、51はMSU制御回路、 Gl、 G2
はケート回路、そして6が本発明の実施に必要なフリッ
プフロップ(VF)である。
この図において、フリップフロップ(VF) 6がなけ
れば、一般のCSキャッシュとしての動作が行われるこ
とは明らかである。以下本発明を実施した場合の動作を
説明する。
■先ず、電源投入時に、フリップフロップ(VF) −
〇とすると、論理積回路345は閉塞されるので、否定
回路346がオンとなり、ムーブイン制御部344が起
動されて、本CSキャッシュ33は常時ムーブインがで
きる状態となる。
■電源投入時には、総てのフリップフロップ。
レジスタ類はクリアされるが、タグ部(TAG ) 3
42やCSキャッシュ33等のメモリはクリアされない
ので、不定値の侭であり、タグ部(TAG ) 342
のバリッドビットも0.1の混在状態と考えと良い。
従って、この侭ではフリップフロップ(VF) =1と
しても、CSキャッシュ機能の正常動作は保障されない
為、先ずタグ部cTA6) 3142のバリッドビット
を0”に初期化する必要がある。
そこで、フリップフロップ、(VF) 、=0にして、
一致検出回路343が閉塞されている間に、ムーブイン
制御部344を起動して、この時のCSアドレスレジス
タ(C5AIi) 32が示す番地(即ち、全″0”)
からマイクロプログラムをムーブインする。
上記O番地のC55に、予めタグ部(TAG ) 34
2をクリアするマイクロプログラムを格納しておくこと
により、上記ムーブイン動作によって、TAGクリアル
ーチンが含まれているブロックが、ゲート回路G2を通
して、CSキャッシュ33に転送されてくる。
この時、最初の1語をバイパスさせることにより、CS
データレジスタ(図示せず)にセットされ、上記TAG
クリアルーチンが実行される。この時、TAG書き込み
部341が用いられる。
■TAGクリア動作が終了した時、該TAGクリアルー
チンの、ある制御語によって、フリップフロップ(VF
) 6をセントすると、論理積回路345の閉塞条件が
N除されて、CSキャッシュ33の関連回路は、一般的
なキャッシュ動作を行うことができるようになる。
■以後、タグ部(TAG ) 342内のバリッドビッ
トVの値により、一般的なキャッシュ制御が実行される
この時点においては、上記のTAGクリアルーチンによ
って、総てのバリッドビットVは0”となっているので
、上記の一般的なキャッシュ制御によって、必要なマイ
クロプログラムが順次、CSSキイシュ33にムーブイ
ンされ、実行されるように動作する。
上記■〜■の動作が、第3図で説明したステップ2の動
作である。
本発明を実施した場合、CSは複数個のcpuに共通に
、MSUの特定領域に置かれ、各CPUにはCSキャッ
シュだけを設けておくことにより、初期マイクロプログ
ラムローディングは、フロッピーから上記MSU内のC
Sに行うだけで済み、且つ通常のCSとCSキヤ・ノシ
ュの効果も得られる特徴がある。
(gl 発明の効果 以上、詳細に説明したように、本発明の初期マイクロプ
ログラムローディング方式は、一般のデータ処理システ
ムにおけるサービスプロセンサーが持っている、ファイ
ル記憶装置(例えば、フロッピーディスク記憶装置等)
からマルチプレクサ−チャネルを通して主記憶装置にデ
ータを転送する既存のチャネルパス機能を用いて、主記
憶袋;6の一部をC5とし、初期マイクロプログラムロ
ーディングの時に、先ずファイル記憶装置からこのC3
にマイクロプログラムのローディングを行い、以後の上
記C3から各CPυのCSキャッシュへのムーブインは
、CSキャッシュの一般的な機能を用いて行うように制
御されるので、CPuに特別な専用回路や、SvPとの
間に専用のインタフェースを設けることもなく、cpu
O数が増加しても該初期マイクロプログラムローディン
グ時間を増加させず、且つCSキャッシュによる高速化
も得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の初期マイクロプログラムローディング方
式の1例をブロック図でボした図、第2図は従来の初期
マイクロプログラムローディング方式の他の1例をブロ
ック図で示した図、第3図は本発明の詳細な説明する図
、第4図は本発明の一実施例をブロック図で示した図で
ある。 図面において、1はフロッピーディスク、2はサービス
ブロセ・7サー(SVP ) 、 3はプロセッサー’
 (C:PU ) 、 31は書き込み制御部、32は
CSアドレスレジスタ(C5AR) 、 33は制御メ
モリ CC3) 、 34はCSキャッシュ制御部、3
41 はTAG書き込み部。 342はタグ部(1゛八G > 、 343は一致検出
回路、344はムーブイン制御部、4はマルチプレクサ
−チャネル、5は上記4g装置(MSU ’) 、 5
1はMSU制御回路、をそれぞれ示す。 単 1 匂 隼 22 峯 3 U 年 4 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 複数個のプロセンサーで構成され、それぞれのプロセン
    サーに制御記憶キャッシュメモリを有するデータ処理シ
    ステムにおいて、電源投入時に、サービスプロセッサー
    によって、ファイル記憶装置よりマイクロプログラムを
    、主記憶装置の特定領域に転送する第1の手段と、電源
    投入時にリセフトされる特定のフリップフロップと、該
    フリップフロップによって、上記制御記憶キャッシュメ
    モリのタグ部一致検出回路を閉塞する第2の手段とを設
    け、上記第1の転送手段で主記憶装置の、上記特定領域
    に転送されてきたマイクロプログラムを、第2の閉塞手
    段によって、少なくとも上記制御記憶キャッシュメモリ
    のデータレジスタに転送して該マイクロプログラムを実
    行させ、該制御記憶キャッシュメモリのタグ部の無効化
    処理を行い、該無効化処理が完了した時点で、上記フリ
    ップフロップをセントして、上記タグ部・一致検出回路
    の閉塞条件を解除するように制御することを特徴とする
    初期マイクロプログラムローディング方式。
JP58191631A 1983-10-13 1983-10-13 初期マイクロプログラムロ−デイング方式 Granted JPS6083161A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62296230A (ja) * 1986-06-17 1987-12-23 Fujitsu Ltd イニシヤルマイクロプログラムロ−デイング方式
US10485706B2 (en) 2016-08-29 2019-11-26 3M Innovative Properties Company Electronic hearing protector with switchable electrical contacts

Cited By (4)

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US10987251B2 (en) 2016-08-29 2021-04-27 3M Innovative Properties Company Electronic hearing protector with switchable electrical contacts
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