JPS6116350A - 情報処理装置のバツフア記憶装置 - Google Patents

情報処理装置のバツフア記憶装置

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JPS6116350A
JPS6116350A JP59137805A JP13780584A JPS6116350A JP S6116350 A JPS6116350 A JP S6116350A JP 59137805 A JP59137805 A JP 59137805A JP 13780584 A JP13780584 A JP 13780584A JP S6116350 A JPS6116350 A JP S6116350A
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JP
Japan
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operand
buffer
buffer storage
instruction
block
Prior art date
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Pending
Application number
JP59137805A
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English (en)
Inventor
Hiroyuki Nishimura
西村 弘行
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by NEC Corp, Nippon Electric Co Ltd filed Critical NEC Corp
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Publication of JPS6116350A publication Critical patent/JPS6116350A/ja
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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】 「産業上の利用分野」 この発明は情報処理装置に用いられるバッファ記憶装置
に関するものである。
「従来技術」 一般にプログラムにおいて命令語は記憶領域上で連続性
を有するが、オペランドデータ語は偏在することが多い
傾向にあることが知られている。
また、主記・諺装置の一部の写しとしてバッファ記憶回
路を持つ高性能11′」報処理装置に於いては、命令語
の先取°り制御が行われる為、バッファ記憶回路に対す
る命令語のアクセス頻度が高くなり、命令アクセスとオ
ペランドアクセスとの競合頻度が高くなり、バッファ記
憶回路のアクセス性能を低下させる欠点があった。
この様な欠点に対処すべく、バッファ記憶装置をオペラ
ンド用と命令用とに分前し、オペランドと命令とを別々
にアクセス可能にさせることによりアクセス競合を無く
す方式とか、命令アクセスベランドアクセスに対するブ
ロックロードに比べ何ブロックが余分に予めバッファ記
憶回路にロードしておく方式等が考えられている。
前者の方式はオペランドアクセスと命令アクセスとの競
合を無くすだけで基本的にバッファ記憶回路のヒツト率
、つ捷りバッファ記憶回路から読み出す率の向」二には
あまり効果がない。また後者の方式も主記憶装置からバ
ッファ記憶回路にロードするブロックの大きさが命令ア
クセスとオペランドアクセスとで同じ場合には、例えば
オペランド要求に対してバッファ記憶回路でミスヒツト
した場合、主記憶装置からブロックロードして来たオペ
ランドブロックにより、予めバッファ記憶回路にロード
しておいた命令ブロックが置きかえられてしまい、バッ
ファ記憶回路のミスヒツト率が高くなる欠点があった。
この発明の目的は主記憶装置からバッファ記憶回路への
ロード単位であるブロックを、命令アクセスに対するブ
ロックとオペランドアクセスに対するブロックとで区別
し、命令ブロックサイズをオペランドデータブロノクザ
イズの複数倍にすることにより、命令データが記憶領域
上で連続する傾向にある性質を考慮し、少ないブロック
ロード回数で命令領域の連続領域データをバッファ泥上
〇回路にとり込み、バッファ記憶装置のヒツト率を高め
ると共に、バッファ記憶回路のアクセスに関してもオペ
ランドアクセスと命令アクセスとで一回の読み出しデー
タバイト幅を変えることにより、命令アクセスに対して
は一度に多くの命令語をアクセス出来るようにしてバッ
ファ記憶回路に対する命令アクセス頻度を丁げ、バッフ
ァ記憶回路へのアクセス競合による性能低下の防止に効
果のある情報処理装置のバッファ記憶装置を提供するこ
とにある。
「発明の構成」 この発明においては主記憶装置のオペランドデータ領域
の一部を、あるバイト長の大きさのオペランドブロック
単位にブロックロードして記憶する機能と、前記主記悌
:装置のa全データ領域の一部を前記オペランドブロッ
クの複数(n)倍のバイト長の大きさをもつ命令ブロッ
ク単位でブロックロードして記憶する機能とを持つアド
レス指定可能なバッファ記憶回路と、そのバッファ記憶
回路とインタフェースを持つ処理装置と、その処理装置
から出されるオペランドアクセス要求に応答して前記バ
ッファ記憶回路から複数(ホ)バイト幅でオペランドデ
ータを読み出し、前記処理装置に転送し、前記処理装置
から出される命令アクセス要求に応答して前記バッファ
記憶回路からn×mバイト幅で命令データを読み出し、
前記処理装置に転送するよう制御するバッファ制御回路
とからバッファ記憶装置が構成される。
「第1実施例」 次にこの発明について図面を参照して詳細に説明する。
この発明の第1の実施例を示す第1図を用いて、1ずオ
ペランドブロックザイスか64バイト命令プロソクザイ
ズか256バイト、オペランドデータアクセス幅が8バ
イト、命令データアクセス幅か32バイトで2コンパー
トメントで構成される32にバイト容量のバッファ記憶
回路3−及びバッファ制御回路2のH!+(明を行なう
まずリクエストレジスタ1oには処理装置1がら信号線
101を介してオペラ/トフェノチリクエストかまたは
命令ンJノチリクエストがセットされ、アドレスレジス
タIJには処理装置1からアドレス線102を介してリ
クエストアドレス情報かセットされる。この実施例は3
2ビットのリクエストアドレストスると、祉ずアドレス
レジスタ11の下位ビット18〜ビツト25で示される
バッファアクセスアドレス情報がアドレス線1]0て、
主記惰回路4の一部データを記憶するバッファメモリ5
と、そのバッフアノモリ5に登録されているブロックデ
ータに対応するブロックアドレスを記憶しているバノノ
アディレクトリ6とに分配される。との実施例では12
8バイトjij−位のブロックアドレスがバノファテイ
レクトリ6に登録されているのでオペランドブロックは
各エントリに対応するが、命令ブロックはバッファディ
レクトす6の各4工/トリに対応させる必要かある。こ
のことはバソファデイレクトリ6に要求アドレスが登録
されていない状態(ミスヒツト)が発生した時に影響す
るので後で説明することに′して、まずリクエストレジ
スタ10にオペランドフェッチリクエストがセットされ
た場合を例にとシ動作説明する。
バッファディレクトリ6からはアドレス線110で示さ
れるバッファアクセスアドレス情報により、128バイ
ト単位ブロックアドレス情報が2個同時に読み出され、
比較器7,8に大々入力される。
一方アドレスレジスタ11の上位ビットO〜ビット19
で示されるブロックアドレス情報がアドレス線114で
比較器7及び8に入力され、バッファディレクトリ6の
出力と比較され、要求オペランドブロックアドレスが登
録されているか否かのチェックが行われ、バッファディ
レクトリ6のコンパートメントOか1のどちらかに登録
アドレスが存在すれば一致信号線115または116が
有効と々す、ORゲート21を介してヒントレジスタ2
3がセットされる。ヒツトし7スタ23がセットされる
と、リクエストレジスタ10の出力を受けたりブライレ
ジスタ12の出力の正値信号はオペランドリプライを示
す信号と、負値信号は命令リプライを示す信号とそれぞ
れANDゲート14 、15で条件がとられ、オペラン
ドリプライ信号105が有効となり処理装置1に返され
る。
この動作と並行してアドレス<i:’110で指定され
たバッファメモリ5の出力データ1.17 、1.18
 。
119 、120の各32バイi・データが切替回路1
.8 、1.9でアドレスレジスフ11のビット26の
切替信ケ109で切替られ、32バイトのコンパートメ
ント1出力121と32バイトのコンパートメント1出
力122となり夫々コンパ−トノシト切替回路20に入
力される。切替回路20ば一致信号線115 tたは1
16で一致一信号の有効な力に切替られ、その出力は3
2バイトのデータ線123を介してリプライデータレジ
スタ17にセットされる。このセットされたオペランド
リプライデータは切替回路22でアドレスレ/クタ11
の下位ヒツト27 、28により8バイトデータに32
択され、オペランドリプライデータ綿108を介して処
理装置1に返される。
リクエストレジスタ10に命令フェッチリクエストがセ
ットされた場合にもオペラントフェッチリクエスト時と
同様にバッファディレクトリ6が検索され、バッファメ
モリ5から読み出されたデータがリプライデータレジス
タ17にセットされるが、命令フェッチに対するリプラ
イ時には命令リプライ信号106か有効になることと、
32バイトのりプライデータ線107が有効になること
とがオペランドフェッチに対するリプライとの相違であ
る。以上カオペラ/ドフエッチ、命令フェッチに対する
リブライデータ幅の可変動作についての説明である。
次にバッファミスヒツト時、即ちバッファディレクトす
6に要求アドレスブロックが今様されていなかった場合
のブロツクロード動作について説明する。この実施例で
はバッファディレクトリ6には第2図で示す様にオペラ
ンドブロックアドレスは各1エントリにブロックアドレ
スが登録されるが、命令ブロックアドレスは各4エント
リに跨かつてアドレスが登録される。これは命令ブロッ
クサイズがオペランドブロックサイズの4倍であること
を意味している。
命令フェッチリクエストかリクエストレ/スク10ニ十
ノドされ、ア)・レスレジスタ11に十ノドされた命令
フェッチリクエストアドレスのブロックアドレスかバッ
ファディレクトリ6に登尽されていない場合、ヒツトレ
ジスタ23かセットされず、その結果レジスタ230f
+、出力とりブライレジスタ12の出力とで命令ブロツ
クロード要求がリクエストa104を介して主記1.じ
装置4に、リクエストアトレスレー/スタ13の出JJ
103と共に送出される。
主記憶装置4からはブロックロードリグライ腺111ヲ
介して、32バイトのバッファ書込レー/スタ16に8
回、計256ハイトの命令ブロックデータか返され、バ
ッフアメ七り5に登録される。1だ図には示してい々い
がバソファティレクトす6にも第2図で丞した様にアト
レスレ/スタ11のブロックアドレスが4エンドす+/
rC同じアドレス・[前室Kか47録される。バッファ
ディレクトリ6及びバッファメモリ5に登録後再び前述
のアクセス動作をくり返し、処理装置1にリプライデー
タを返す。
同様にオペランドフェッチリクエストがリクエストレジ
スタ10にセントされ、アドレスレジスタ11にセット
されたオペラノトフエノチリクエスドアトレスのブロッ
クアドレスかバッファディレクトリ6に登録されてい々
い場合はヒツトレジスタ23がセットされず、その結果
し/メタ23の負出力とりプライレ/スタ12の出力と
でオペランドブロックロード要求がリクエスト線104
を介して主記憶装置4に、リクエストアドレスレジスタ
13の出力403と共に送出される。主記憶装置4から
はブし1ツクロートリプライ線111を介して32バイ
トのバッファ書込レジスタ16に2回計64バイトのオ
゛ペランドブロックデータが返され、バッフアノモリ5
に登録される。これと共にバッファディレクトリ6にも
アドレスレジスタ11のブロックアドレスが1エントリ
に登録される。
内金Qするコンパートメントの決定に当って1は一般に
知られているLRU方式、 ’Round I%(+b
in (ラウ71・ロヒン)方式等かあるが、この実施
例の様に2コンパートメントならどちらを使っても大差
はない。
第1図に示した実施例の構成をとることによりグログラ
ムにおいて命令データが記憶頒域土で連続する傾向にあ
る性寅を最大限に考慮した情報処理装置を提供すること
が出来る。
「第2実施例」 第3図に第2の実施例としてバッファ記憶回路3をオペ
ランド用バッファ記憶回路30と命令用バッファ記憶回
路31とに分離した構成を示す。これらバッファ記憶回
路30 、31に対する制御はそれぞれオペランド用バ
ッファ制御回fJ32.命令用バッファ制御回路33で
行う。
この第2の実施例では第1の実施例の様にバッファディ
レクトリ6にオペラットブロックアトレスいので制御が
簡単になり、かつオペランドアクセスと命令アクセスと
の競合が完全になくなるというフリントがある。だだ両
バッファディレクトリ6で同時にミスヒツトか検出され
た場合は、飢先順位判定回路34でアクセス順が決定さ
れ、リクエスト選択線125でリクエスト切替回路24
及びリクエストアドレス切替回路25が切替られブロツ
クロード要求レジスタ27 、 28及びブロツクロー
ドアドレスレジスタ29を介して主記憶装置4にブロツ
クロード要求が出され、ブロツクロードデータはブロツ
クロードリプライ線111を介してブロツクロード笈求
し/メタ2フの出力で示さfするバッファ記憶回路30
捷たば31に返すという制御が必要となる。
この発明は第2の実施例で示す構成をとることにより最
大限の効果か期待出来る。
「発明の効果」 Jul二述べたようにこの発明によれば主記憶装置から
バッファ記憶回路へのロード単位であるブロックを命令
アクセスに対するブロックと、オペラットアクセスに対
するブロックとを区別して命告ブロノクサ・イズをλベ
ラノトブロノクサイズの複数倍にすることにより、少な
いブロックロード回数で6「テ令狽域の連続領域データ
をバッファ記憶回路へ取込み、しかもプログラムにおい
て命令語は主記憶領域上で連続性をもっことが多いメヒ
.め、バッファ記憶回路のヒツト率が向上する。寸だバ
ッファ記憶回路の読み出しもオペラットアクセスと命令
アクセスとにより1回の読み出しデータバイト幅を変え
ており、命令アクセスに対しては一度に多くの命令語か
a’t’cみ出されるため、バッファ記・1想回路に対
する命令アクセス頻度が下り、バッファ記憶回路へのア
クセス競合による性能低下か防止される。
【図面の簡単な説明】
第1[ン1はこの発明の一実施例を示すブロック[シ1
、第2[スは第1図で示す実施例のバッファディレクト
リ6の内容を説明した[ン1、第3[)jはこの発明の
第2の実施例を示ずブ[Jツク図である。 1・処理装置、2・バッファiitll jJI匠路、
3・・バッファ記憶回路、・1・・主記憶装置、5・・
バッフアノモリ、6・・ハノノアディレクトリ、7・・
・比較器、8・・比較器、9・・・リゾシ・工制御回路
、10・・リクエストレジスタ、11  アドレスレジ
スタ、12・・リプライレジスタ、13・・・リクエス
トアドレスレジスタ、14・・ANDゲート、15・・
・ANDゲート、16・・・バッファ書込レジスタ、1
7  リプライデータレジスタ、18・切替回路、19
・・切替回路、20・・切替回路、21− ORゲート
、22・・・切替回路、23ヒツトレジスタ、24・・
・リクエスト切替回路、25・ORゲート、26・・・
 リクエストアドレス切替回路、27  ブロツクロー
ド要求レジスタ、28・・・ブロツクロード要求レジス
タ、29・ブロツクロードアドレスレジスタ、30・・
・オペランド用バッファ記憶回路、31・命令用バッフ
ァ記憶回路、32  オペランド用バノンア制御回路、
33・・・命令用バッファ制御回路、34・優先順位判
定回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)主記憶装置のオペランドデータ領域の一部を、あ
    る大きさのオペランドブロツク単位にブロツクロードし
    て記憶する機能と、前記主記憶装置の命令データ領域の
    一部を、前記オペランドブロツクの複数(n)倍の大き
    さをもつ命令ブロツク単位でブロツクロードして記憶す
    る機能とを持つアドレス可能なバツフア記憶回路と、 そのバツフア記憶回路とインターフエースを持つ処理装
    置と、その処理装置から出されるオペランドアクセス要
    求に応答して前記バツフア記憶回路から複数(m)バイ
    ト幅でオペランドデータを読み出し、前記処理装置に転
    送し、前記処理装置から出される命令アクセス要求に応
    答して前記バツフア記憶回路からn×mバイト幅で命令
    データを読み出し、前記処理装置に転送する制御をする
    バツフア制御回路とを持つことを特徴とする情報処理装
    置のバツフア記憶装置。
JP59137805A 1984-07-02 1984-07-02 情報処理装置のバツフア記憶装置 Pending JPS6116350A (ja)

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JPS6116350A true JPS6116350A (ja) 1986-01-24

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0324653A (ja) * 1989-06-21 1991-02-01 Hitachi Ltd キャッシュ・メモリ制御方式

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5537662A (en) * 1978-09-11 1980-03-15 Toshiba Corp Information processor
JPS5792476A (en) * 1980-11-25 1982-06-09 Nec Corp Cash memory controller
JPS5829187A (ja) * 1981-08-14 1983-02-21 Nec Corp キヤツシユメモリ制御装置
JPS5991546A (ja) * 1982-10-13 1984-05-26 ハネウエル・インフオメ−シヨンシステムズ・インコ−ポレ−テツド 中央処理装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5537662A (en) * 1978-09-11 1980-03-15 Toshiba Corp Information processor
JPS5792476A (en) * 1980-11-25 1982-06-09 Nec Corp Cash memory controller
JPS5829187A (ja) * 1981-08-14 1983-02-21 Nec Corp キヤツシユメモリ制御装置
JPS5991546A (ja) * 1982-10-13 1984-05-26 ハネウエル・インフオメ−シヨンシステムズ・インコ−ポレ−テツド 中央処理装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0324653A (ja) * 1989-06-21 1991-02-01 Hitachi Ltd キャッシュ・メモリ制御方式

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