JPS6148053A - Memory control device - Google Patents

Memory control device

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JPS6148053A
JPS6148053A JP59170214A JP17021484A JPS6148053A JP S6148053 A JPS6148053 A JP S6148053A JP 59170214 A JP59170214 A JP 59170214A JP 17021484 A JP17021484 A JP 17021484A JP S6148053 A JPS6148053 A JP S6148053A
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memory
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request
data
cache memory
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Yuzo Omori
大森 祐三
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  • Memory System Of A Hierarchy Structure (AREA)

Abstract

PURPOSE:To shorten a suppressing time by installing a circuit to prohibit new registration to a line designated by a cache memory, a circuit to sweep out data of a designated line and a memory access inhibit circuit from an input output control device. CONSTITUTION:A line designation new allocation prohibit bit 119 to prohibit that a line corresponding at the time of mishitting a cache memory 131 is a contrast to replacement, a sweeping-away control circuit 123 to sweep away cache memory data to a main memory device 201 of line unit by the request from a requesting party, and a sweeping-away row address counter 122 and an input output control device request reception inhibit bit 124 to inhibit a memory access to a memory control device 101 by an input output control device 401 when it is set are installed in the memory control device 101. Thus, a memory access suppressing time is shortened and a dynamic alteration processing of a system composition is improved.

Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) 本発明は、メモリ制御装置に関し、特にセットアンシア
ティブ方式かつストアスワップ方式のキャッシーメそり
全備えた情報処理システムにおける、キャッシュメモリ
データの主メモリ装置へのはき出し手段にかかるメモリ
制御装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Technical Field) The present invention relates to a memory control device, and in particular to a method for writing out cache memory data to a main memory device in an information processing system that is fully equipped with a cache memory system that uses a set-anonymous method and a store-swap method. The present invention relates to a memory control device according to the present invention.

(従来技術) 大型の情報処理システムにおいては、演算制御装置の処
理速度向上に対し主メモリ装置用メモリ素子の処理速度
は相対的に改善されていない。両者の処理速度の差を吸
収するために、メモリ制御装置内にストアスワップ方式
のキャッシュメモリを設置し、平均メモリアクセスタイ
ムの短縮及び主メモリ装置の負荷改善を行なったシステ
ムがろる。ストアスル一方式のキャッジ−メモリのみを
もつシステムでは動作中宮に最新メモリデータは主メモ
リ装置上に存在するが、ストアスワップ方式のキャッシ
ュメモリをもつ前記のようなシステムでは、メモリデー
タによっては最新メモリデータが主メモリ装置上に存在
するとは限らず、キャッジ−メモリ上にのみ存在する場
合がある。このような主メモリ装置データの非最新性は
、システム構成における装置間論理的接続の動的変更に
対して大きな支障となる。第1〜第3図は各装置間接続
の例を示したものである。メモリ制御装置101.10
2は主メモリ装置201,202゜203.204に接
続されており、更に演算制御装置301.302、及び
入出力制御装置401゜402に接続されている。装置
間の実線は論理的。
(Prior Art) In large-scale information processing systems, the processing speed of the memory element for the main memory device has not been improved relative to the improvement in the processing speed of the arithmetic and control unit. In order to absorb the difference in processing speed between the two, there is a system in which a store-swap type cache memory is installed in the memory control device to shorten the average memory access time and improve the load on the main memory device. In a system with only a store-swap type cache memory, the latest memory data exists on the main memory device during operation, but in a system like the one described above with a store-swap type cache memory, depending on the memory data, the latest memory data exists on the main memory device. does not necessarily exist on the main memory device, but may exist only on the cache memory. Such non-currentness of main memory device data poses a major hindrance to dynamic changes in logical connections between devices in the system configuration. 1 to 3 show examples of connections between devices. Memory controller 101.10
2 is connected to main memory devices 201, 202, 203, 204, and further connected to arithmetic and control devices 301, 302, and input/output control devices 401, 402. Solid lines between devices are logical.

物理的に接続された状態を示し、破線は物理的には接続
されているが論理的には切断された状態を示す。第1図
に示すすべての装置は論理的に接続され、いわゆるマル
チプロセッサとして運用されている。第2図に示すシス
テムは2つに分けられ、デュプレックスシステムとして
両者が独立に運用される。更に第3図に示すメモリ制御
装置102は故障中等の理由で切離された状態にある。
A broken line indicates a physically connected state but a logically disconnected state. All the devices shown in FIG. 1 are logically connected and operated as a so-called multiprocessor. The system shown in FIG. 2 is divided into two parts, and both are operated independently as a duplex system. Further, the memory control device 102 shown in FIG. 3 is in a disconnected state due to a failure or the like.

これらのシステム構成間の状態変更はシステムを利用中
のユーザに対し影響を与えずに行なわれることが望まし
い。特にシステムがオンラインで使用さ゛れているとき
末端の各ユーザに影響を与えることは避けなければなら
ない。
It is desirable that state changes between these system configurations be performed without affecting users who are using the system. Particularly when the system is used online, impacting the end users must be avoided.

メモリ制御装置101.102内にストアスワップ方式
のキャッシュメモリを持つシステムでは、第1図〜第3
図に示すように1つの主メモリ装置からみて論理的に接
続されるのは1つのメモリ制御装置のみであるような構
成が一般的にとられる。
In a system having a store-swap type cache memory in the memory control unit 101, 102, FIGS.
As shown in the figure, a configuration is generally adopted in which only one memory control device is logically connected to one main memory device.

とれにより主メモリ装置のデータは、この主メモリ装置
が論理的に接続されたメそり制御装置内のキャッシュメ
モリに登録されても、論理的に非接続のメモリ制御装置
内のキャッシュメモリに登録されることはなく、キャッ
シュメモリ間のデータは排他的となり、両者のデータ干
渉制御が不要となる。
As a result, even if the main memory device data is registered in the cache memory in the memory control device to which this main memory device is logically connected, it is not registered in the cache memory in the memory control device to which the main memory device is logically unconnected. Data between the cache memories becomes exclusive, and there is no need to control data interference between the two cache memories.

このような構成において例えば第3図のシステム構成か
ら第1図のシステム構成に移行するとき、移行後メモリ
制御装置102に論理的接続される主メモリ装置203
,204の最新データはメモり制御装置101内のキャ
ッシュメモリ上に存在するため、単に論理的接続関係を
切換えるだけでは、システム構成移行後の主メモリ装置
203゜204へのメモリアクセスは正常に行なえない
In such a configuration, for example, when transitioning from the system configuration of FIG. 3 to the system configuration of FIG. 1, the main memory device 203 logically connected to the memory control device 102 after the transition
, 204 exists on the cache memory in the memory control device 101, simply switching the logical connection relationship will not allow normal memory access to the main memory devices 203 and 204 after system configuration migration. do not have.

メモリデータの最新性の矛盾なく第3図のシステム構成
から第1図のシステム構成に移行するための方法として
は以下のような方法がある。
The following method can be used to transition from the system configuration shown in FIG. 3 to the system configuration shown in FIG. 1 without inconsistency in the latestness of memory data.

第1の方法は、1度システムを停止させ装置間論理的接
続関係の変更を行なってからシステムのイニシャライズ
(主メモリデータの継続性は不要)から始まる再立上げ
を行なう方法であるが、この場合停止から再立上げ完了
まで多くの時間を必要としシステムを使用中のユーザに
対し大きな影響を与える。
The first method is to stop the system once, change the logical connections between devices, and then restart the system starting with system initialization (main memory data continuity is not required). In this case, it takes a lot of time to complete restarting after stopping the system, which has a big impact on the users who are using the system.

第2の方法は、演算制御装置301,302のの処理を
命令の区切りで停止保留し、新たな入出力動作の起動も
抑止し、現在実行中の入出力動作が完了したところでメ
モリ制御装置101内のキャッシュメそりデータの主メ
モリ装置へのはき出しを行なう。このはき出し完了によ
り主メモリ装置203.”204のデータが最新状態と
なる。この後装置間論理的接続関係の変更を行ない主メ
モリデータの継続性を維持したまま処理再開を行なう。
The second method is to stop and suspend the processing of the arithmetic control units 301 and 302 at the command break, and also to suppress the start of new input/output operations. The cache memory data in the main memory is written out to the main memory device. Upon completion of this writing, the main memory device 203. The data in ``204'' becomes the latest state. After that, the logical connection relationship between the devices is changed and processing is restarted while maintaining the continuity of the main memory data.

この方法では第1の方法よりはユーザーに影響を与えな
いが、現在実行中の入出力動作の停止待ちにかなりの時
間を必要とするためやはりユーザーに大きな影響を与え
る。
Although this method does not affect the user as much as the first method, it still has a large impact on the user because it requires a considerable amount of time to wait for the input/output operation currently being executed to stop.

第3の方法は、演算制御装置301.302の処理を命
令の区切りで停止、保留し、処理中の入出力処理はその
ままメモリ制御装置101でのメモリアクセス処理を抑
止、保留する。メモリアクセスが抑止されたところでメ
モリ制御装置101内のキャッシュメモリデータの主メ
モリ装置へのはき出しを行ない、はき出しが完了したと
ころで装置間論理的接続関係の変更を行ない、主メモリ
データの継続性を維持したままで処理再開を行なう。こ
の方法の場合キャッジーメモリデータの主メモリ装置へ
のはき出し時間程度のユーザーから見たシステム停止は
あまり問題とならないが、キャッシュメモリデータはき
出しの間の入出力処理のメモリアクセス処理抑止による
コマンドオーツく−ラン及びデータオーバーランの多発
の収拾が出来なくなる恐れがある。
The third method is to stop and suspend the processing of the arithmetic control units 301 and 302 at each instruction break, and to inhibit and suspend the memory access processing of the memory control unit 101 while the input/output processing is in progress. When memory access is suppressed, the cache memory data in the memory control device 101 is flushed to the main memory device, and when the flushing is completed, the logical connection relationship between the devices is changed to maintain continuity of the main memory data. Leave it as it is and restart the process. With this method, system stoppage from the user's point of view is not much of a problem during the time it takes for cache memory data to be flushed to the main memory device. - There is a risk that frequent run and data overruns will not be able to be brought under control.

キャッジ−メモリへの演算処理装置とが入出力装置から
のメモリアクセスを正常に処理しながらキャッシュメモ
リデータの主メモリ装置へのはき出し処理を遂行出来れ
ば上記のような方法をとらなくても済むが、主メモリ装
置へのはき出し済みのキャッシュメモリデータへのメモ
リアクセスがあったとき処理に不都合が生じる。上記の
ような処理は第1図に示す7ステム構成と第2図に示す
システム構成間の移行についても同様なことが言える。
If the cache-memory arithmetic processing unit could process memory access from the input/output device normally while writing the cache memory data to the main memory unit, the above method would not be necessary. , when there is a memory access to cache memory data that has already been written to the main memory device, problems occur in processing. The same process as described above can be applied to transition between the seven-stem configuration shown in FIG. 1 and the system configuration shown in FIG.

以上のように、従来のこのようなシステムは、システム
構成変更を有効に行なえる手段がない等の欠点を有して
いた。
As described above, such conventional systems have drawbacks such as the lack of means for effectively changing the system configuration.

(発明の目的) 本発明の目的は、従来のメモリ制御装置における欠点を
除去すると共にメそり制御装置内のストアスワップ方式
のキャッシュメモリデータの主メモリ上へのはき出し処
理において、キャッシュメモリの最後の行のはき出し処
理に入る−までは、入出力処理によるメモリアクセスを
未はき出しのキャッジ−メモリデータに対しては許し、
またキャッシュメモリミスヒツト時の新規ブロック割付
を未はき出しの行のみに限定することにより、入出力処
理によるメモリアクセス抑止時間を短縮し、システム構
成の動的変更処理を改善することにある。
(Objective of the Invention) An object of the present invention is to eliminate the drawbacks of conventional memory control devices, and also to eliminate the disadvantages of the last part of the cache memory in the process of flushing out cache memory data onto the main memory using the store swap method in the memory control device. Until the line flushing process begins, memory access by input/output processing is allowed for unexposed cache memory data,
Furthermore, by limiting new block allocation in the event of a cache memory miss to only unwritten lines, the present invention aims to reduce memory access suppression time due to input/output processing and improve dynamic change processing of the system configuration.

(発明の構成) 本発明によれば、複数の演算制御装置、複数の入出力制
御装置、複数の主メモリ装置及び前記演算制御装置と前
記入出力制御装置とから前記主メモリ装置に対するメモ
リアクセス要求を中介する複数のメそり制御装置を含み
、前記各メモリ制御装置内には前記各演算制御装置及び
入出力制御装置によって共有されたセットアソシアティ
ブ方式かつストアスワップ方式のキャッシュメモリを有
する情報処理システムにおいて、前記キャッシュメモリ
の行を指定してその行への新規ブロック登録の禁止を行
なう回路と、前記キャッジ−メモリの行を指定してその
行のデータを対応する前記主メモリ装置へはき出す回路
と、前記入出力制御装置から前記メモリ制御装置へのメ
モリアクセスを抑止する回路とを設けたことを特徴とす
るメモリ制御装置が得られる。
(Structure of the Invention) According to the present invention, a plurality of arithmetic control devices, a plurality of input/output control devices, a plurality of main memory devices, and a memory access request from the arithmetic control devices and the input/output control device to the main memory device. In the information processing system, the information processing system includes a plurality of memory control devices interposed between the memory control devices, and each memory control device includes a set associative type and store swap type cache memory shared by each of the arithmetic control units and input/output control units. , a circuit that specifies a row of the cache memory and prohibits new block registration to that row; a circuit that specifies a row of the cache memory and outputs the data of that row to the corresponding main memory device; A memory control device characterized in that it includes a circuit for inhibiting memory access from the input/output control device to the memory control device.

(実施例) 次に本発明の実施例について図面を参照して説明する。(Example) Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第4図は本発明の一実施例を示す。第4図において、本
発明の一実施例は演算制御装置301および入出力制御
装置401に接続され、更に主メモリ装置201に接続
されており、前記各演算制御装置および入出力制御装置
によって共有されたセットアソシアティブ方式またはス
トアスワツフ。
FIG. 4 shows an embodiment of the present invention. In FIG. 4, one embodiment of the present invention is connected to an arithmetic control device 301 and an input/output control device 401, and further connected to a main memory device 201, and is shared by each of the arithmetic control devices and input/output control devices. set associative method or store Swatzf.

方式のキャッシュメモリを有するメモリ制御装置101
で、前記キャッシュメモリの行を指定して、その行への
新規ブロック登録の禁止を行う回路119と、前記キャ
ッシュメモリ装置201へはき出すはき出し制御回路1
23と、前記入出力制御装置401から前記メモリ制御
装置101へのメモリアクセスを抑止する回路124と
を含む。
Memory control device 101 having a cache memory of
a circuit 119 that specifies a row of the cache memory and prohibits new block registration to that row; and an output control circuit 1 that outputs data to the cache memory device 201.
23, and a circuit 124 for inhibiting memory access from the input/output control device 401 to the memory control device 101.

史に、このメモリ制御装置101は前記入出力制御装置
401に接続されるリクエスト受付ポート回路111,
126と、演算制御装置301に接続されるリクエスト
受付ポート回路110.127と、はき出し制御回路1
23に接続されるはき出し列アドレスカウンタ122と
、前記リクエスト受付ポート回路110,111.12
6.127およびはき出し列アドレスカウンタ122に
接Fv℃されるステージ1リクエストレジスタ112と
、該ステージ1リクエストレジスタ112に接続される
ステージ2リクエストレジスタ113と、該ステージ2
リクエストレジスタ113に接続され、更にその出力が
主メモリ装置201に接続されているステージ3リクエ
ストレジスタ114とを含む。
Historically, this memory control device 101 has a request reception port circuit 111 connected to the input/output control device 401,
126, a request reception port circuit 110, 127 connected to the arithmetic and control unit 301, and an output control circuit 1.
23, and the request reception port circuit 110, 111.12.
6.127 and the stage 1 request register 112 connected to the exposed column address counter 122, the stage 2 request register 113 connected to the stage 1 request register 112, and the stage 2 request register 113 connected to the stage 1 request register 112;
and a stage 3 request register 114 connected to request register 113 and whose output is further connected to main memory device 201 .

ステージ1リクエストレジスタ112は書込テ−タレラ
スタ115.アドレスアレイ130およびアドレス比較
回路121に接続され、更に前記行指定新規割付禁止ビ
ット119.前記はき出し制御回路123および入出力
制御装置リクエスト受付抑止ビット124に接続されて
いる。行指定新規割付禁止ビット119はリプレイスメ
ント回路132に接続されている。はき出し制御回路1
23は演算制御装置に接続されており、入出力制御装置
リクエスト受付抑止ビット124は入出力制御装置40
1に接続されている。
Stage 1 request register 112 includes write data raster 115 . The row designation new allocation prohibition bit 119 . It is connected to the output control circuit 123 and the input/output control device request reception suppression bit 124. The row designation new allocation prohibition bit 119 is connected to the replacement circuit 132. Extrusion control circuit 1
23 is connected to the arithmetic control device, and the input/output control device request reception suppression bit 124 is connected to the input/output control device 40.
Connected to 1.

書込データレジスタ115は読出データ選択回路125
およびキャシーメモリ131に接続されている。アドレ
スアレイ130はアドレスアレイレジスタ116を介し
てアドレスアレイデータ選択回路117に接続されてい
る。
The write data register 115 is connected to the read data selection circuit 125.
and connected to Cathy memory 131. Address array 130 is connected to address array data selection circuit 117 via address array register 116.

ステージ2リクエストレジスタ113はキャッシュメモ
リ131と、リプレイスメント回路132とに接続され
ている。
Stage 2 request register 113 is connected to cache memory 131 and replacement circuit 132.

ステージ3リクエストレジスタ114は主メモリリクエ
ストバッファ120とステージ1リクエストレジスタ1
12とに接続されている。更に主メモリリクエストバッ
フ7120はキャッシュメモ!j l 31と書込デー
タレジスタ115に接続されている。キャッシュメモリ
131は読出データレジスタ118を介して読出データ
選択回路125と主メモリ装置201に接続されている
。続出データ選択回路125は書込データレジスタ11
5および読出データレジスメ118のいずれかを選択し
、そのデータを演算制御装置301および入出力制御装
置401に供給するように構成されている。
Stage 3 request register 114 is connected to main memory request buffer 120 and stage 1 request register 1.
12. Furthermore, the main memory request buffer 7120 is a cache memo! j l 31 and the write data register 115 . Cache memory 131 is connected to read data selection circuit 125 and main memory device 201 via read data register 118. The successive data selection circuit 125 is the write data register 11
5 and the read data register 118, and supply the selected data to the arithmetic control device 301 and the input/output control device 401.

次に通常のメモリアクセスのメモリ制御装置101内の
動作例について説明する。演算制御装置301または入
出力制御装置401かもメモリアクセスがメモリ制御装
置101に対して行なわれると、その動作指定コード、
アドレス及びストアデータ等のリクエスト情報がリクエ
スト受付ポート回路110または111に受取られる。
Next, an example of the operation within the memory control device 101 for normal memory access will be described. When memory access is made to the memory control device 101 by the arithmetic control device 301 or the input/output control device 401, the operation designation code,
Request information such as an address and store data is received by the request reception port circuit 110 or 111.

次にリクエスト受付ポート回路から1つのリクエスト情
報が選択されてステージ1リクエストレジスタ112に
送られる。ステージ1リクエストレジスタ112では動
作指定コードの解読が行なわれ、以下動作指定に従かっ
た動作が行なわれる。
Next, one piece of request information is selected from the request reception port circuit and sent to the stage 1 request register 112. The stage 1 request register 112 decodes the operation designation code, and thereafter performs operations according to the operation designation.

動作指定が読出しリクエストのとき、まずアドレスアレ
イ130の紫引が行なわれ所要のデータがキャッシュメ
モリ上に存在するか否かを調べる。
When the operation designation is a read request, the address array 130 is first checked to see if the required data exists on the cache memory.

存在するとき(キャラツユメモリヒツトと呼ぶ)はキャ
ッジ−メモリ131から対応するデータが読出データレ
ジスタ118に読出され要求元装置に送出される。また
ステージ2リクエストレジスタ113から、参照された
キャッシュメモリブロックのりプレイメント回路132
への反映が行なわれる。
When the data exists (referred to as a character memory hit), the corresponding data is read from the cache memory 131 to the read data register 118 and sent to the requesting device. In addition, from the stage 2 request register 113, the referenced cache memory block transfer circuit 132
The results will be reflected in the results.

動作指定が書込みリクエストで、アドレスアレイ130
索引の結果対応するデータがキャッシュメモリ上に存在
するときは、書込データレジスタ115からキャッシュ
メモ’J131の対応するデータへの省込みが行なわれ
る。主メモリ装置201への書込みはこのとき行なわれ
ない。
The operation specification is a write request, and the address array 130
If the corresponding data exists in the cache memory as a result of the index, writing is performed from the write data register 115 to the corresponding data in the cache memo 'J131. Writing to main memory device 201 is not performed at this time.

このとき読出しのときと同様にリプレイスメント回路1
32への反映が行なわれる。ところでアドレスアレイ1
30の中にはキャッシュメモリブロック対応゛に修飾ビ
ットが設けられている。この修飾ビットがオンのときは
対応ブロックの最新データが主メモリ装置201にはな
くてキャッシュメモリ131にのみ存在することを示す
。修飾ビットは書込みが行なわれたときにオンにする必
要がある。書込みリクエストでキャッシュメそり上に対
応データが存在するときは、アドレスアレイ130のデ
ータがアドレスアレイレジスタ116に読出され前記修
飾ビットの値を調べる。この修飾と、トがオフであると
きは、前記書込みリクエスト情報はステージ3リクエス
トレジスタ114を経由してステージ1リクエストレジ
スタ112に返されてアドレスアレイ130の対応ブロ
ックや修飾ビットをオンにするためのアドレスアレイ1
30への登録動作が行なわれる。
At this time, the replacement circuit 1
32 is reflected. By the way, address array 1
In 30, modification bits are provided corresponding to cache memory blocks. When this modification bit is on, it indicates that the latest data of the corresponding block is not present in the main memory device 201 but only in the cache memory 131. Qualification bits must be turned on when a write is performed. When a write request exists and corresponding data exists on the cache memory, the data in the address array 130 is read to the address array register 116 and the value of the modification bit is checked. With this modification, when the address array 1
A registration operation to 30 is performed.

読出しリクエストまたは書込みリクエストでアドレスア
レイ130索引の結果所要データがキャッジ−メモリ上
に存在しないとき(キャッシュメモリミスヒツトと呼ぶ
)は以下の動作が行なわれる。ステージ2リクエストレ
ジスタではりプレイスメント回路132がアクセスされ
、新規に割付けが行なわれるブロックの行番号が決定さ
れる。
When the required data does not exist on the cache memory as a result of address array 130 index in a read request or a write request (referred to as a cache memory miss), the following operations are performed. The stage 2 request register accesses the row placement circuit 132 to determine the row number of the block to be newly allocated.

この行番号により、アドレスアレイ130から読出され
たデータが入れられているアドレスアレイレジスタ11
6からリプレイスされるブロックのアドレスアレイデー
タがアドレスアレイデータ選択回路117により選択さ
れステージ3リクエストレジスタ11401部データと
なる。ステージ2リクエストレジスタ113の情報もス
テージ3リクエストレジスタ114に送られる。
This row number indicates the address array register 11 in which the data read from the address array 130 is stored.
The address array data of the block to be replaced from stage 3 is selected by the address array data selection circuit 117 and becomes the stage 3 request register 11401 part data. Information in stage 2 request register 113 is also sent to stage 3 request register 114.

ステージ3リクエストレジスタ114からは主メモリ装
置201にブロック転送要求が出され、また主メモーリ
リクエストバッファ120に主メモリ装置へのリクエス
ト中のリクエスト情報が格納される。このリクエスト情
報の種類としては、ブロック転送データを書込むべきキ
ャッシュメそすの列アドレス、行アドレスとか要求元か
らのリクエストが書込みリクエストのときは、ストアデ
ータ等がある。
A block transfer request is issued from the stage 3 request register 114 to the main memory device 201, and request information in the request to the main memory device is stored in the main memory request buffer 120. The types of this request information include the column address and row address of the cache memory where block transfer data is to be written, and store data when the request from the request source is a write request.

ステージ3リクエストレジスタ114の内容はステージ
1リクエストレジスタに戻され、アドレスアレイ130
への新規割付ブロック情報の登録が行なわれる。要求元
からのリクエストが書込みリクエストのときは、同時に
前記修飾と、トがオンにされる。リプレイスされたアド
レスアレイのブロックの修飾ビットがオンであったとき
には、リプレイスされるブロックの最新データは主メモ
リ装置201には存在せず、キャッジ−メモリ131の
対応するブロックにのみ存在するため、このデータを主
メモリ装置へ戻す必要がある。このときにはリプレイス
されたプロ、りのアドレスt−含trステージ1リクエ
ストレジスタ112のリクエスト情報はステージ2リク
エストレジスタ113に送られ、さらにステージ3リク
エストレジスタ114からリプレイスされたブロックの
アドレスで主メモリ装置201に対しブロック曹込要求
が行なわれる。このときの主メ七り装置201への書込
データは、キャッシュメモリ131のデータが読出デー
タレジスタ118を経由して送られる。要求元からのリ
クエストが読出しリクエストのときは、主メモリ装置2
01からブロック転送データが読出されてくると、書込
データレジスタ115に前記データが入れられる。この
とき主メモリリクエストバッファ120から前記データ
を書込むべきキャッシュメモリの行アドレス、列アドレ
スが取出され、キャッシュメモリ131に前記書込デー
タレジスタ115のデータが書込まれる。また前記デー
タは要求元に読出データ選択回路125を経由して送ら
れる。要求元からのリクエストが書込リクエストのとき
は、主メモリ装置201からブロック転送データが送ら
れてきたとき主メモリリクエストバッフ7120からス
トアデータが取出され前記ブロック転送データとマージ
されて書込データレジスタ115に入れられる。
The contents of stage 3 request register 114 are returned to stage 1 request register and address array 130
Newly allocated block information is registered to. When the request from the request source is a write request, the above-mentioned modification and g are turned on at the same time. When the qualification bit of the block of the replaced address array is on, the latest data of the block to be replaced does not exist in the main memory device 201 but exists only in the corresponding block of the cache memory 131. The data needs to be returned to the main memory device. At this time, the request information in the stage 1 request register 112 containing the address t-tr of the replaced block is sent to the stage 2 request register 113, and the address of the replaced block is sent to the main memory device 200 from the stage 3 request register 114. A block loading request is made to the block. At this time, the data to be written to the main storage device 201 is sent from the cache memory 131 via the read data register 118. When the request from the request source is a read request, the main memory device 2
When the block transfer data is read from 01, the data is put into the write data register 115. At this time, the row address and column address of the cache memory where the data is to be written are taken out from the main memory request buffer 120, and the data in the write data register 115 is written into the cache memory 131. Further, the data is sent to the request source via the read data selection circuit 125. When the request from the request source is a write request, when block transfer data is sent from the main memory device 201, store data is extracted from the main memory request buffer 7120, merged with the block transfer data, and stored in the write data register. It is placed in 115.

以上のリクエスト処理は、複数個のリクエストがパイプ
ライン的に処理されるため、リクエスト処理間のアドレ
ス干渉が発生するが、これを回避するためにアドレス比
較回路121が設けられている。アドレス比較回路12
1にはリクエスト処理中のアドレスが貯わ見られ、この
アドレスと新たにステージ1リクエストレジスタ112
に入ってきたアドレスが比較され、一致すると前記ステ
ージ1リクエストレジスタ112のリクエスト処理は抑
止される。
In the above request processing, since a plurality of requests are processed in a pipeline manner, address interference occurs between request processings, but an address comparison circuit 121 is provided to avoid this. Address comparison circuit 12
1 stores the address currently being processed, and this address and a new stage 1 request register 112
The incoming addresses are compared, and if they match, request processing by the stage 1 request register 112 is inhibited.

次に本発明の一実施例の動的変更時におけるキャッシュ
メモリデータの主メモリ装置へのはき出しを説明する。
Next, a description will be given of how cache memory data is written to the main memory device during dynamic modification according to an embodiment of the present invention.

本実施例においては以下の個別動作機能をメモリ制御装
置内に設けたもので、各機能を演算制御装置等のマイク
ロ命令制御により実現するものでおる。
In this embodiment, the following individual operation functions are provided in the memory control device, and each function is realized by microinstruction control of an arithmetic control device or the like.

機能その1は、行指定新規割付禁止ビット119である
。本禁止ビットはキャッシュメモリの各行対応に設けら
れ要求元からのリクエストにより設定、解除が可能であ
る。本禁止と、トが設定きれると、キャッジ−メモリミ
スヒツト時に対応する行をリプレイスの対照とすること
が禁止される。
The first function is the row-specified new allocation prohibition bit 119. This prohibition bit is provided for each row of the cache memory and can be set or canceled by a request from the request source. When this prohibition and the threshold are set, it is prohibited to use the corresponding line as a target for replacement in the event of a cache-memory miss.

ただし、キャッシュメモリヒツト時には対応する行に対
する読出し書込みのアクセスは許される。
However, when the cache memory is hit, read/write access to the corresponding row is permitted.

キャッシュメモリには一般的に障害キャッシュメモリの
行単位切離しの目的で行対応のデグレードビットが設け
られている装置が多いが、このデグレードビットが対応
する行のりブレイス対象とすることの抑止及びキャッシ
ュメモリヒツト抑止を行なうのに対し、上記行指定新規
割付禁止ビットは前者のみの動作を行なう。
In general, many cache memory devices are equipped with a degrade bit corresponding to a row for the purpose of separating faulty cache memory in units of rows, but this degrade bit prevents the corresponding row from being targeted for braces and prevents the cache memory from being targeted for braces. In contrast to the hit suppression, the line designation new allocation prohibition bit performs only the former operation.

機能その2は、行単位のキャッシュメモリデータの主メ
モリ装置へのはき出し機能である。この行単位のはき出
し動作は要求元からのリクエストにより指示され、はき
出し制御回路123およびはき出し列アドレスカウンタ
122により制御される。要求元から行はき出しリクエ
ストがくるとはき出し制御回路123が起動され、はき
出し列アドレスカウンタ122がイニシャライズされる
The second function is the function of writing cache memory data in line units to the main memory device. This row-by-row printing operation is instructed by a request from a request source, and is controlled by a printing control circuit 123 and a printing column address counter 122. When a row printing request is received from a request source, the printing control circuit 123 is activated and the printing column address counter 122 is initialized.

はき出し列アドレスカウンタ1220列アドレス及び要
求元から指定された行アドレスがはき出しリクエストと
してステージlリクエストレジスタ112でははき出し
リクエストを受付けると、アドレスアレイ130の指定
された行9列の索引を行なう。索引の結果そのブロック
の有効ビットオフまたは、修飾ビットオフであればそこ
で処理を終了する。有効ビットオンかつ修飾ビットオン
のときの動作は、前記の通常メモリアクセスリクエスト
のキャッジ−メモリミスヒツトしたときの処理に対しブ
ロック転送処理を行なわない点とアドレスアレイ130
の対応ブロックの有効ビットをオフにする点を除けは同
様の動作を行なう。これによりキャッシュメそり上にの
みある最新データを主メモリ装置にはき出すことになる
When the output column address counter 1220 receives a output request with a column address and a row address specified by the request source as an output request, the stage I request register 112 indexes the specified row and column 9 of the address array 130. If the result of the index is that the valid bit or qualification bit of the block is off, the process ends there. The operation when the valid bit and the modification bit are on is that block transfer processing is not performed in response to the cache-memory miss of the normal memory access request, and the address array 130
The same operation is performed except that the valid bit of the corresponding block is turned off. This causes the latest data only on the cache memory to be flushed out to the main memory device.

機能その3は入出力制御装置リクエスト受付抑止ビット
124の設置である。本抑止ビットは要求元装置からの
リクエストにより設定、解除可能である。本ビットの値
は全入出力制御装置に送出され、設定されているとき入
出力制御装置ではメモリ制御装置101へのメモリアク
セスを抑止する。メモリ制御装置101から各要求元装
置へのリクエスト受付抑止信号は、すでにリクエスト受
付ポート回路110,111等のビジーを伝える目的で
存在するため、前記入出力制御装置リクエスト受付抑止
ビットの内容はその信号と共用することが可能である。
The third function is the installation of an input/output control device request reception suppression bit 124. This inhibition bit can be set or canceled by a request from the requesting device. The value of this bit is sent to all input/output control devices, and when set, the input/output control device inhibits memory access to the memory control device 101. Since the request acceptance inhibition signal from the memory control device 101 to each requesting device already exists for the purpose of conveying that the request acceptance port circuits 110, 111, etc. are busy, the contents of the input/output control device request acceptance inhibition bit are based on that signal. It is possible to share it with

次に上記各機能を組合わせて第3図から第1図のシステ
ム構成への動的変更を演算制御装置301が実行すると
きの動作手順例を示す。
Next, an example of an operation procedure when the arithmetic and control unit 301 executes a dynamic change from the system configuration of FIG. 3 to the system configuration of FIG. 1 by combining the above functions will be described.

■ メモリ制御装置101のキャッシュメモリ行N(キ
ャッジ−メモリは行0から行Nで構成されるとする)の
新規割付禁止ビット設定。
(2) New allocation prohibition bit setting for cache memory row N of the memory control device 101 (assuming that the cache memory is composed of rows 0 to N).

■ メモリ制御装置101のキャッシュメモリ行Nの行
はき出し指示。
(2) Instructing to write out the cache memory row N of the memory control device 101.

■ ■の行Nはき出し終了後NN−1の新規割付禁止ビ
ット設定。
■ After completing row N of ■, set the new allocation prohibition bit for NN-1.

■ メモリ制御装置101のキャッシュメモリ行N−1
の行はき出し指示。
■ Cache memory row N-1 of memory control device 101
Directions for extruding lines.

以下■、■の動作を行1のはき出し終了まで繰返す。The following operations ① and ② are repeated until the extrusion of row 1 is completed.

■ メモリ制御装置101の入出力制御装置リクエスト
受付抑止ビット124を設定。
■ Set the input/output control device request reception suppression bit 124 of the memory control device 101.

■ メモリ制御装置101のキャッジ−メモリ行0の行
はき出し指示。
(2) Instructing the memory control device 101 to skip the cache-memory row 0.

■ ■、の行0はき出し終了後、装置間論理接続状態を
第1図のように変更。
■ After finishing writing line 0 of , change the logical connection status between devices as shown in Figure 1.

■ メモリ制御装置101の行Nから行1までの新規割
付禁止ビット解除、及び入出力制御装置リクエスト受付
抑止ビットの解除。
■ Cancellation of the new allocation prohibition bit from row N to row 1 of the memory control device 101 and cancellation of the input/output control device request reception inhibition bit.

前記手順によりシステム構成変更後メモリ制御装置10
2に論理的に接続される主メモリ装置203.204の
データを最新状態にすることができる。前記手順の第3
図において演算制御装置302もメモリ制御装置101
に論理的接続されている場合は手順■の前に演算制御装
置301は演算制御装置302に対し装置間通信手段に
より処理抑止要求を送出し、演算制御装置302からの
メモリ制御装置101へのメモリアクセスを止める。ま
たメモリ制御装置101内のキャッシュメそりの1部の
行が障害状態等の理由で切離されCいるときは、上記手
順においてその行をはき出し対象から除外しなければな
らない。上記手順において処理時間を最っとも必要とす
るのはキャッシュメモリデータの主メモリ装置へのはき
出し処理であるが、以上説明したように (発明の効果) 本発明は以上説明したようにキャッシュメモリデータの
はき出し中すべて入出力制御装置のメモリアクセスを抑
止する場合に比較して、この抑止時間をキャッシュメモ
リの行数分の1に減らすことが可能となり、システム構
成の動的変更時における入出力処理のオーバーランの危
険性を小さくすることができる。
After the system configuration is changed by the above procedure, the memory control device 10
2 can be updated to the latest state. Third step of the above procedure
In the figure, the arithmetic control device 302 is also the memory control device 101.
If the processing control unit 301 is logically connected to the memory control unit 101, the arithmetic control unit 301 sends a processing suppression request to the arithmetic control unit 302 via the inter-device communication means before step Stop access. Further, when a part of the row of the cache memory in the memory control device 101 is disconnected due to a failure state or the like, that row must be excluded from the list of objects to be flushed out in the above procedure. In the above procedure, the process that requires the most processing time is the process of writing out the cache memory data to the main memory device, but as explained above (effects of the invention), the present invention Compared to the case where all memory accesses of the input/output control device are inhibited while the data is being read out, this inhibition time can be reduced to 1/the number of lines in the cache memory, which reduces input/output processing when the system configuration is dynamically changed. The risk of overrun can be reduced.

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

第1図、第2図、第3図はメモリ制御装置における各種
のシステム構成を示す図、第4図は本発明の一実施例を
示すブロック図である。 101.102・・・・・・メそり制御装置、110゜
111.126.127・・・・・・リクエスト受付ポ
ート回路、112・・・・・・ステージ1リクエストレ
ジスタ、113・・°“°・ステージ2リクエストレジ
スタ。 114・・・・・・ステージ3リクエストレジスタ、1
15°゛°°°°誉込データレジスタ、116・・・・
・・アドレスアレイレジメタ、117・・・・°・アド
レスアレイデータ選択回路、118・・・・・・読出デ
ータレジスタ、119・・・・・・行指定新規割付禁止
ビット、120・・・・・・主メモリリクエストバッフ
ァ、121・・・・・・アドレス比較回路、122・・
・・・・はき出し列アドレスカウンタ、123・・・・
・・はき出し制御回路、124・・・・・・入出力制御
装置リクエスト受付抑止ピッl−1125・・・・・・
読出データ選択回路、130・・・・・・アドレスアレ
イ、131・・・・・・キヤ、シ、メそり、132・・
・・・・リブレイスメント回路、201.202.20
3,204・・・・・・主メモリ装置、301.302
・・・・・・演算制御装置、401,402叫゛°入出
方制御装置。 〆、イ・−、・)・、 t・   ・。 代−人 弁理士  内 原   晋し、−一隼 ! 図 $2r5!J
1, 2, and 3 are diagrams showing various system configurations in a memory control device, and FIG. 4 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. 101.102...Mesori control device, 110°111.126.127...Request reception port circuit, 112...Stage 1 request register, 113...°"°・Stage 2 request register. 114...Stage 3 request register, 1
15°゛°°°°Honomi data register, 116...
...Address array register, 117...° Address array data selection circuit, 118... Read data register, 119... Row specification new allocation prohibition bit, 120... ...Main memory request buffer, 121...Address comparison circuit, 122...
...Exposed row address counter, 123...
...Extrusion control circuit, 124...Input/output control device request reception suppression pin l-1125...
Read data selection circuit, 130...Address array, 131...Key, key, mesori, 132...
...Replacement circuit, 201.202.20
3,204... Main memory device, 301.302
... Arithmetic control unit, 401, 402 input/output control unit. 〆、I・−、・)・、t・・。 Representative patent attorney Susumu Uchihara, - Hayabusa! Figure $2r5! J

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 複数の演算制御装置、複数の入出力制御装置、複数の主
メモリ装置及び前記演算制御装置と前記入出力制御装置
とから前記主メモリ装置に対するメモリアクセス要求を
中介する複数のメモリ制御装置を含み、前記各メモリ制
御装置内には前記各演算制御装置及び入出力制御装置に
よって共有されたセットアソシアティブ方式あるいはス
トアスワップ方式のキャッシュメモリを有する情報処理
システムにおいて、前記キャッシュメモリの行を指定し
てその行へ新規ブロック登録の禁止を行なう回路と、前
記キャッシュメモリの行を指定してその行のデータを対
応する前記主メモリ装置へはき出す回路と、前記入出力
制御装置から前記メモリ制御装置へのメモリアクセスを
抑止する回路とを設けたことを特徴とするメモリ制御装
置。
a plurality of arithmetic control devices, a plurality of input/output control devices, a plurality of main memory devices, and a plurality of memory control devices that mediate memory access requests from the arithmetic control devices and the input/output control devices to the main memory device; In an information processing system having a cache memory of a set associative type or a store swap type that is shared by each of the arithmetic control units and input/output control units in each of the memory control units, specifying a row of the cache memory and a circuit for prohibiting new block registration to the cache memory, a circuit for specifying a line of the cache memory and outputting data of that line to the corresponding main memory device, and a memory access from the input/output control device to the memory control device. What is claimed is: 1. A memory control device comprising: a circuit for suppressing .
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5764384A (en) * 1980-10-06 1982-04-19 Ibm Main memory clearing system

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5764384A (en) * 1980-10-06 1982-04-19 Ibm Main memory clearing system

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