JPS6237753A - Control system for buffer memory - Google Patents

Control system for buffer memory

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Publication number
JPS6237753A
JPS6237753A JP60177098A JP17709885A JPS6237753A JP S6237753 A JPS6237753 A JP S6237753A JP 60177098 A JP60177098 A JP 60177098A JP 17709885 A JP17709885 A JP 17709885A JP S6237753 A JPS6237753 A JP S6237753A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tlb
cache
buffer memory
instruction
address
Prior art date
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Pending
Application number
JP60177098A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasushi Hanezawa
羽澤 靖
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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 NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP60177098A priority Critical patent/JPS6237753A/en
Publication of JPS6237753A publication Critical patent/JPS6237753A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Memory System Of A Hierarchy Structure (AREA)

Abstract

PURPOSE:To avoid the deterioration in efficiency due to a replacement by carrying out an access for the retrieval of an address conversion table word when the PTW is registered to a TLB as well as the registration of said table word only with a cache memory for instructions. CONSTITUTION:An instruction buffer memory part 1 contains an instruction cache 2 and an instruction TLB 3. An operand buffer memory part 4 contains an operand TLB 6. A control part 7 retrieves both TLB 3 and 6 to obtain a real address. However the part 7 gives an access to a real memory to obtain an address conversion table and then starts a paging part 8 to obtain a real page address in case the retrieval of the TLB fails. The part 8 uses the cache 2 to perform the real memory access for the retrieval of the address conversion table word and registers the address conversion word to a cache memory with the cache 2 only. Thus it is possible to avoid the deterioration of the using efficiency of the buffer memory due to the replacement caused by the irregularity of addresses.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は情報処理装置におけるバッファメモリの制御方
式に関し、判ニTLB (Translation L
ookasideBuffer)  ミス時のアドレス
変換テーブルワードの索引、登録の制御方式に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a control method for a buffer memory in an information processing device, and relates to a method for controlling a buffer memory in an information processing device.
(ookasideBuffer) This relates to a control method for indexing and registering address translation table words in the event of a mistake.

従来の技術 従来、TLBミス時に[相]Jくページング部は、アド
レス変換テーブルワードの7エツチをキャッシュを使用
せずに直接玉メモリから行う方式、あるいは命令のアド
レス変換テーブル゛7−ドは命令用のキャッシュに対し
て、オペランドのアドレス変換テーブルロー ドはオベ
ラ〉′1・用キャラ・・・′ユに対して索引、登録する
ノ)式4であつt−6発1明が解決し、ようとする問題
点 上述した従来の方式のうちで、TLB ミス時−二1−
6、メモリに対してアドレス変換テ−ブルワードを索引
、登録イる方式、のケ点け、−1゛メモリに対するアク
セスであるだ々ノに変換テーブルワードがキャッシュ上
にある場合に比べてアクセスタイムが長いということで
ある。
Conventional technology Conventionally, when a TLB miss occurs, the paging unit performs a 7-etch of the address translation table word directly from the memory without using a cache, or the address translation table 7-word of the instruction is The address translation table load of the operand is indexed and registered for the cache for ``Obera〉'1, the character for use...''U), and is solved by the t-6 invention 1. Among the conventional methods mentioned above, when TLB misses -21-
6. The method of indexing and registering the address translation table word in the memory, -1゛Access time is shorter than when the translation table word is in the cache. It means it's long.

次にキャッシュ上にアドレス変換テーブルワードを持つ
方式、すなわちTLBミスがオペランドの場合にはオペ
ランド用キャッシュに対して、命令の場合には命令キャ
ッシュに対して索引、登録する方式の欠点は、オペラン
ドは命令に比べて語長が長くなることが多く、散在して
いるために艮いオペランドがキャッシュ上に登録逼扛て
いる場合などはアドレス変換テーブルワードがすぐにリ
プレースさnでしまうことである。
Next, the disadvantage of the method of having address translation table words in the cache, that is, indexing and registering the TLB miss in the operand cache when it is an operand, and the instruction cache when it is an instruction, is that the operand is In many cases, the word length is longer than that of an instruction, and because the words are scattered, the address translation table word is quickly replaced if the operands are not registered in the cache.

又、この方式には同じアドレス変換テーブルワードがオ
ペランド用キャッシュ、命令用キャッシュ共に登録され
てキャッシュの使用効率が下がるという欠点もあった。
This method also has the disadvantage that the same address translation table word is registered in both the operand cache and the instruction cache, reducing cache usage efficiency.

本発明は従来の上記事情に艦みてなされたものであり、
従って本発明の目的は、tlE米の技術に内在する上記
賭欠点を′M消することにある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional circumstances,
It is therefore an object of the present invention to eliminate the above-mentioned disadvantages inherent in the tlE technology.

問題点を解決するための手段 上記目的を達成する為に、本発明に係るバッファメモリ
制御方式は、オペランド用のキャッシュTLBからなる
オペランド用バッファメモリ部と、命令用のキャッシュ
、TLBからなる命令用バッファメモリ部と、アドレス
変換を行うためにTLBを索引してミスした場合にアド
レス変換テーブルワードの索引は命令用キャッシュのみ
行うページング部と、前記オペランド用バッファメモリ
部と前記命令用バッファメモリ部と前記ページング部を
司どりアドレス変換テーブルワードの登録時には前記命
令用キャッシュにのみ行う制御部とを有して構成さルる
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the buffer memory control method according to the present invention includes an operand buffer memory section consisting of an operand cache TLB, and an instruction cache section consisting of an instruction cache and TLB. a buffer memory section, a paging section that indexes the address translation table word only in the instruction cache in the event of a miss when indexing the TLB for address translation; the operand buffer memory section; and the instruction buffer memory section. and a control section that controls the paging section and performs the registration only on the instruction cache when registering address translation table words.

実施例 次に本発明をその好ましい一実施例について図面を参照
して従来例と比較しながら一体的に説明する。
Embodiment Next, a preferred embodiment of the present invention will be comprehensively explained with reference to the drawings and in comparison with a conventional example.

第1図は本発明の一実施例を示すブロック構成図であシ
、アドレス変換テーブルワードを索引、登録するインタ
フェースは命令用バッファメモリ部にしか持っていない
。第2図は本発明の実施例に対する従来装置を示すブロ
ック図であり、アドレス変換テーブルワードを索引、登
録するインタフェースは命令用バッファメモリ部に対し
てと、オペランド用バッファメモリ部に対して持ってい
る。命令、オペランドの各アドレス変換テーブルワード
の索引、登録はそれぞれのバッファメモリに対して行う
からである。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, in which only the instruction buffer memory section has an interface for indexing and registering address translation table words. FIG. 2 is a block diagram showing a conventional device for an embodiment of the present invention, in which an interface for indexing and registering address translation table words is provided for the instruction buffer memory section and the operand buffer memory section. There is. This is because the indexing and registration of each address translation table word for instructions and operands is performed for each buffer memory.

第1図、第2図に於いて、参照番号lけ命令用バッファ
メモリ部、4はオペランド用バッファメモリ部、7け制
御部、8はページング部をそれぞれ示す。命令用バッフ
ァメモリ部lは命令用キャッシュ2及び命令用TLB 
3を有し、オペランド用バッファメモリ部4はオペラン
ド用キャッシュ5及びオペランド用TLB 6を有して
いる。9は命令用バッファメモリ部1〜制御部7間のイ
ンタフェース、lOは命令用バッファメモリ部1〜ペー
ジング部8間のインタフェース、11は制御部7〜ペ一
ジング部8間のインタフェース、12は制御部7〜主メ
モリ間インタフェース、13はオペランド用バッファメ
モ9部4〜制御部7間のインタフェース、14Hオペラ
ンド用バッファメモリ部4〜ベージング部8間のインタ
フェースである。同、第1図、第2図においてはアドレ
ス変換テーブルワードの索引、登録に関するインタフェ
ースのみ表示している。
In FIGS. 1 and 2, reference numbers 1 and 8 respectively indicate a buffer memory section for instructions, a buffer memory section 4 for operands, a control section 7, and a paging section 8. The instruction buffer memory section l includes an instruction cache 2 and an instruction TLB.
3, and the operand buffer memory section 4 has an operand cache 5 and an operand TLB 6. 9 is an interface between the instruction buffer memory section 1 and the control section 7, IO is an interface between the instruction buffer memory section 1 and the paging section 8, 11 is an interface between the control section 7 and the paging section 8, and 12 is a control section. 13 is an interface between the operand buffer memo 9 section 4 and the control section 7; 14H is an interface between the operand buffer memory section 4 and the paging section 8; In FIGS. 1 and 2, only the interfaces related to indexing and registration of address translation table words are shown.

制御部7け、TIJBミスの報告を使けてページング部
8を起動する機能と、キャッシュミスの報告を受けて王
メモリから該当するキャッシュに対してデータをブロッ
クロードする機能を持つ。制御部7がアドレス変換を行
う島台にはインタフェース9を使用してTLB 3.6
(3は命令用TLB、6はオペランド用TLB )を索
引して実アドレスを求めるが、TLBを索引してミスし
た場合には実メモリアクセスしてアドレス変換テーブル
を求め実ベージアドレスを得るためにページング部8を
起動する。
The control unit 7 has a function of activating the paging unit 8 using a TIJB miss report, and a function of loading a block of data from the main memory to the corresponding cache upon receiving a cache miss report. The control unit 7 uses the interface 9 for the island stand where address conversion is performed, and the TLB 3.6
(3 is the TLB for instructions, 6 is the TLB for operands) to obtain the real address. However, if there is a mistake in indexing the TLB, access the real memory and access the address translation table to obtain the real page address. Activate the paging section 8.

ページング部8は第3図に示すような一連のアドレス変
換を行う。PJ)BkL (ページティレフトリベース
レジスタ) i P’J:D (ページテーブルディレ
クトリ)の先頭査地を示すアドレスであり、ぺ一ジング
部自身に所有している。ベージング部8け、PI)BR
に実効仮想空間番号を加えた、P’L’DW (ページ
テーブルディレクトリワード)アドレス3求め、インタ
フェースlOを使用して命令用バッファメモリ部l内の
命令用キャンシュ2を索引し、PTIJwを得る。PT
DW HPT (ページテーブル)の先頭番地を示すア
ドレスである。ベージング部s Lri、PTIMにペ
ージ番号を加えてp’rw(ページテーブルワード)ア
ドレスを求め、インタフェースlOを使用して命令用バ
ッファメモリ部l内の命令用キャッシュ2を索引し、P
TWを得る。制御部7は、このP’IWにページ内相対
アドレスを加えて実メモリアドレスとし、アドレス変換
は終了する。もしベージング部8がPTDW 6るいは
PTWを得るために命令用キャッシュメモリ2に対して
アクセスしてミスした場合には、制御部7、インタフェ
ース12を通して王メモリにアクセスし、ミスしたPT
DW4るいはP’l’Wを含むエプロンクをブロックロ
ードし、インタフェース9を使用して命令用バッファメ
モリl内の命令用キャッシュ2に登録する。この時のキ
ャッシュミスはできるだけ少ない力が良い。というのは
、キャッシュメモリに対するアクセスタイムn 王1 
モIJに対するアクセスタイムよす高速であるので、ベ
ージング部が命令用キャッシュメモリをアクセスした場
合に高い確率でヒツトした力がより速くアドレス変換を
行うことができるからでぬる。
The paging unit 8 performs a series of address conversions as shown in FIG. PJ)BkL (Page left base register) i P'J:D This is an address indicating the starting location of the (page table directory), and is owned by the paging section itself. Basing part 8, PI) BR
P'L'DW (page table directory word) address 3 is obtained by adding the effective virtual space number to , and the instruction cache 2 in the instruction buffer memory section l is indexed using the interface lO to obtain PTIJw. P.T.
DW HPT This is an address indicating the starting address of the page table. The p'rw (page table word) address is obtained by adding the page number to the p'rw (page table word) address in the p'rw (page table word) address in the p'rw (page table word) address in the p'rw (page table word) address in the p'rw (page table word) address in the p'rw (page table word) address.
Get TW. The control unit 7 adds the intra-page relative address to this P'IW to obtain a real memory address, and the address conversion ends. If the paging section 8 accesses the instruction cache memory 2 to obtain the PTDW 6 or PTW and misses, it accesses the king memory through the control section 7 and the interface 12 and retrieves the missed PTD.
The apron including DW4 or P'l'W is block loaded and registered in the instruction cache 2 in the instruction buffer memory l using the interface 9. It is better to have as few cache misses as possible at this time. This is because the access time to the cache memory n
Since the access time to the MoIJ is very fast, when the paging section accesses the instruction cache memory, there is a high probability of a hit and the address translation can be performed more quickly.

ここで、何故命令用キャッシュメモリに対してアクセス
するのがよいのかを述べる。オペランド用キャッシュメ
モリにおいて、オペランドは命令よりも胎長が長いうえ
に分岐が多く、登録されたPTDW 5PTWがすぐに
リプレースさnてしまう可能性が高い。こnに対して、
命令の力は王メモリ上で連続性があり、リプレース頻度
がオペランドのものより少ないので、PTDWあるいは
PTWをブロックロードした時に全てがPTDW4るい
q PTWであnば、全てヒントする可能性がある。よ
って、PT’DWとPTW (共にアドレス変換テーブ
ルワード)をキャッシュメモリに対して登録、索引する
のは命令用キャッシュメモリに対してのみ行うのが効率
がよいということがわかる。
Here, we will explain why it is good to access the instruction cache memory. In the operand cache memory, operands are longer than instructions and have more branches, so there is a high possibility that the registered PTDW 5PTW will be replaced soon. For this,
The power of instructions is continuous on the king memory, and the replacement frequency is less than that of operands, so if all PTDWs or PTWs are PTDW4 or PTW when block loading, there is a possibility that all of them will be hinted. Therefore, it can be seen that it is efficient to register and index PT'DW and PTW (both address translation table words) in the cache memory only for the instruction cache memory.

発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、アドレス変換テー
ブルワードPTDW 、 PTWを命令用バッファメモ
リに対してのみ索引、登録することによす、オペランド
用バッファにありがちなアドレスの不規則性からくるリ
プレースによる使用効率の悪さが避けらル、格納さnて
いるPTDW 、 PTW lブロック分がよシ有効に
なるという効果が得られる。
As described in detail, according to the present invention, address irregularities that tend to occur in operand buffers are avoided by indexing and registering address translation table words PTDW and PTW only in the instruction buffer memory. The effect is that the inefficiency of use due to replacement due to the nature of the data is avoided, and the stored PTDW and PTW blocks are made more effective.

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

第1図は本発明の一実施例を示すブロック構成図、第2
図は本発明に対する従来の装置を示すブロック図、第3
図はTLBミスをした時にベージング部8が行うアドレ
ス変換の過程を示す図である。 1−−− 命令用バッファメモリ、2・・・命令用キャ
ッシュ、3・−O命令用TLB、  4−・・オペラン
ド用バッファメモリ、5拳・命オペランド用キャッシュ
、6・・・オペランド用TLB17 。 ・・制御部、8@・・ベージング部、9・拳・命令用バ
ッファメモリ〜制御部間インタフェース、10・・・命
令用バッファメモリーベージング部間インタフェース、
1lII・・制御部〜ベージング部間インタフェース、
1211・・制御部〜王メモリ間インタフェース、13
−・・オペランド用バッファ/ −a IJ〜Nil 
fllll 部間インタフェース、14・・−オペラン
ド用バッファメモリ〜ページング部間インタフェース 特許出願人   日本電気株式会社 代 理 人   弁理士 熊谷雄太部 イ反想窒間ア印λ型戊′
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention, and FIG.
Figure 3 is a block diagram showing a conventional device for the present invention.
The figure shows the process of address translation performed by the paging section 8 when a TLB error occurs. 1--Buffer memory for instructions, 2... Cache for instructions, 3--TLB for -O instructions, 4-- Buffer memory for operands, 5-- Cache for ``fist/life'' operands, 6... TLB 17 for operands. ...Control unit, 8@...Basing unit, 9.Fist/instruction buffer memory - interface between control unit, 10...Instruction buffer memory inter-bathing unit interface,
1lII...Interface between control unit and paging unit,
1211...Control unit-King memory interface, 13
---Operand buffer/-a IJ~Nil
fllll Inter-section interface, 14... - Operand buffer memory ~ Paging section interface Patent applicant: NEC Corporation Representative Patent attorney: Yutabe Kumagai

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] オペランド用のキャッシュ、TLBからなるオペランド
用バッファメモリ部と、命令用のキャッシュ、TLBか
らなる命令用バッファメモリ部と、TLBを索引してミ
スした場合に実メモリアクセスしてアドレス変換テーブ
ルワードを索引しかつその結果求められたPTWをTL
Bに登録するページング部と、前記オペランド用バッフ
ァメモリ部と命令用バッファメモリ部とページング部を
司どる制御部とからなる情報処理システムにおいて、前
記オペランド用バッファメモリ部と命令用バッファメモ
リ部がアドレス変換を行うためにTLBを索引してミス
しTLBへのPTW登録をページング部へ要求した場合
の前記ページング部からのアドレス変換テーブルワード
の索引のための実メモリアクセスは前記命令用キャッシ
ュメモリを使用し、アドレス変換テーブルワードのキャ
ッシュメモリへの登録は前記命令用キャッシュメモリに
のみ行うことを特徴とするバッファメモリ制御方式。
There is an operand buffer memory section consisting of an operand cache and TLB, an instruction buffer memory section consisting of an instruction cache and TLB, and when there is a miss when indexing the TLB, the real memory is accessed and the address translation table word is indexed. And the resulting PTW is TL
In an information processing system, the operand buffer memory section and the instruction buffer memory section each have an address. When the paging unit is requested to register the PTW in the TLB due to a miss while indexing the TLB for conversion, the instruction cache memory is used for real memory access from the paging unit to index the address translation table word. The buffer memory control method is characterized in that address translation table words are registered in the cache memory only in the instruction cache memory.
JP60177098A 1985-08-12 1985-08-12 Control system for buffer memory Pending JPS6237753A (en)

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JP60177098A JPS6237753A (en) 1985-08-12 1985-08-12 Control system for buffer memory

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JPS6237753A true JPS6237753A (en) 1987-02-18

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JP60177098A Pending JPS6237753A (en) 1985-08-12 1985-08-12 Control system for buffer memory

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JP (1) JPS6237753A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6488096A (en) * 1987-09-28 1989-04-03 Hyuga Smelting Controller for position of insertion of burner
JPH03128647U (en) * 1990-04-10 1991-12-25
US7024536B2 (en) * 2002-03-19 2006-04-04 Samsung Electronics Co., Ltd. Translation look-aside buffer for improving performance and reducing power consumption of a memory and memory management method using the same

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