JPS63318654A - 中間バッファリプレ−ス決定方式 - Google Patents

中間バッファリプレ−ス決定方式

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JPS63318654A
JPS63318654A JP62155980A JP15598087A JPS63318654A JP S63318654 A JPS63318654 A JP S63318654A JP 62155980 A JP62155980 A JP 62155980A JP 15598087 A JP15598087 A JP 15598087A JP S63318654 A JPS63318654 A JP S63318654A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
replacement
way
intermediate buffer
memory
lru
Prior art date
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Pending
Application number
JP62155980A
Other languages
English (en)
Inventor
Tsuyoshi Honkurumada
強 本車田
Motoyoshi Hirose
元義 廣瀬
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
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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】 〔概要〕 この発明は、中間バッファにプリフェッチしたブロック
をリプレースする中間バッファリプレース決定方式にお
いて、プリフェッチしたWAYのうちリプレースするW
AYをLRUアルゴリズムを用いて決定することによっ
て未使用のWAYよりも長(滞在する使用されたWAY
がリプレースされてヒント率が低下してしまう問題を解
決するため、LRUアルゴリズムを用いて決定されたW
AYのうち、一度も使用されなかったWAYを優先約に
リプレースすることにより、一度も使われないブロック
が使われたブロックよりも中間バッファに長く残ること
がないようにしてヒント率の向上を図るようにしている
〔産業上の利用分野〕
本発明は、LRtJアルゴリズムを用いて決定されたW
AYのうち、一度も使用されないWAYを優先的にリプ
レースするように構成した中間バッファリプレース決定
方式に関するものである。
〔従来の技術〕
従来、ハードウェア的に次のブロックのデータを主記憶
装置から読み出して中間バッファにムーブインする場合
、この中間バッファ中のいずれのWAYに対してムーブ
インデータを格納するかの方式としてLRU方式がある
。このLRU方式は、最も長い間、使用されずに滞在す
るWAYをリプレースするものである。これは、ハード
ウェア的にブリフェッチによってムーブインされたWA
Yは、ムーブインされてから比較的長い間滞在した場合
、その後にこのWAYが使用される可能性が少ないもの
と判断されることを理由としている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、中間バッファに対してLRUアルゴリズムを適
用すると、ブリフェッチによって中間バッファ中のいず
れかのWAYにムーブインされたデータのうち、最も長
く滞在したものがリプレースWAYとして決定されて新
たにデータがムーブインされてしまうため、例え最も長
く滞在するWAY中のデータがCPUによってフェッチ
されたとしても、これがリプレースされてしまい、ヒン
ト率が低下してしまうという問題点があった。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、前記問題点を解決するため、LRUアルゴリ
ズムを用いて決定されたWAYのうち、一度も使用され
なかったWAYを優先的にリプレースするようにしてい
、る。
第1図を参照して問題点を解決するための手段を説明す
る。
第1図において、LRUメモリ2は、中間バッファにム
ーブインされたWAYの順序を記憶するものである。
リプレース候補決定回路4は、LRUメモリ2から読み
出した情報に基づいてLRUアルゴリズムにより各WA
Yのうちリプレース候補を決定するものである。
TAGメモリ(タグメモリ)5−0ないし5−3は、例
えば4WAYの中間バッファに対応して設けられたもの
であって、本発明に係わるブリフェッチビット、および
中間バッファにムーブインしたデータの有効性を示すバ
リッドビットなどを格納するものである。
リプレース決定回路7は、リプレースすべきWAYを決
定するものである。
〔作用〕
第1図において、LRUメモリ2から読み出した情報に
基づいてリプレース候補決定回路4は、LRUアルゴリ
ズムによってリプレースする順序例えばRWOlRWI
などの順序でリプレースWAYの候補を決定する。この
リプレースWAYの候補RWO1RWIなどの通知を受
けたリプレース決定回路7は、TAGメモリ5−0ない
し5−3から読み出したブリフェッチビットおよびバリ
ッドビットに基づいて、一度も使用されなかったWAY
を優先的にリプレースWAYとして決定する。この決定
したリプレースWAYに対してデータをムーブインする
以上のように、LRUメモリ2から読み出して決定した
りブースWAYの候補のうち、TAGメモリ5−0ない
し5−3から読み出したブリフェッチビットおよびバリ
ッドビットに基づいて一度も使用されなかったWAYを
優先的にリプレースWAYと決定することにより、中間
バッファのヒツト率の向上を図ることが可能となる。
〔実施例〕
次に、第1図ないし第3図を用いて本灸明の1実施例の
構成および動作を詳細に説明する。
第1図において、TAR(タグアドレスレジスタ)lは
、LRUメモリ2およびTAGメモリ5−0ないし5−
3をアクセスするアドレスを生成するものである。
LRUメモリ2は、中間バッファにムーブインしたWA
Yの順序を記憶するものである。
LDR(レジスタ) 3は、LRUメモリ2から読み出
した情報を一時的に保持するものである。
リプレース候補決定回路4は、LRUアルゴリズムを適
用してリプレース候補を決定するものである。
TAGメモリ (タグメモリ)5−0ないし5−3は、
本発明に係わるブリフェッチビットおよびバリッドビッ
トなどを格納するものである。
TDR(0)(レジスタ)6−0ないし6−3は、TA
Gメモリ5−0ないし5−3から読み出したデータを一
時的に保持するものである。
リプレース決定回路7は、リプレースすべきWAYを決
定するものである。
11iWR8は、リプレース決定回路7によって決定さ
れたリプレースWAYを出力するものである。
第2図は、TAGメそり5−〇ないし5−3に格納され
ているTAGビッビッを示す0図中アドレスは、中間バ
ッファに格納されているデータ(ブロック)のアドレス
を示す。バリッドビットは、ブリフェッチによってムー
ブインされた当該アドレスによって読み出されるWAY
 (ブロック)のデータが有効である否かを示すビット
(“l”の時有効、′O“の時無効)である、ブリフェ
ッチビットは、ハードウェア的にブリフェッチによって
ムーブインされたWAYであることを示すビット(“1
1の時ハードウェア的にブリフェッチによるムーブイン
、“0°の時通常のムーブイン、又はCPUからアクセ
スされた場合績ビットが“l“であれば“0′にする。
0”のときはそのままにする)である、パリティビット
は、TAGのパリティチェックを行うためのピントであ
る。
以上のようにバリントビ7)の他に、ブリフェッチビッ
トを設けることにより、CPUによってフェツチされた
か否かが判別されるので、これに基づいてLRUアルゴ
リズムによって決定されたリプレースWAYの候補のう
ち、CPUによってアクセスされないものを優先的にリ
プレーレスWAYと決定することが可能となる。
次に、第3図を参照して第1図構成の動作を説明する。
まず、リプレース候補決定回路4がリプレース候補を決
定する動作について簡単に説明する。
第1図において、CPUが中間バッファからブリフェッ
チしようとしてミスし、当該中間バンファにムーブイン
する必要性が生じた時、アドレスがTARIに順次セッ
トされる。これにより、LRUメモリ2から該当するL
RU情報が順次読みだされてLDR3に格納される。リ
プレース候補決定回路4は、このLDR3に格納された
LRU情報(例えば各WAYOないしWAY3のうち相
互のWAY間の優先順情報)に基づいて1番古くアクセ
スされたWAYである例えばRWO12番目にアクセス
されたRWI・・・を決定する。
次に、リプレース決定回路7がリプレースWAYを決定
する動作について詳細に説明する。
第1図において、アドレスがTARIに順次セットされ
ると、TAGメモリ5−0ないし5−3からTAG情報
が順次読みだされてTDR(0)6−0ないし6−3に
格納される。リプレース決定回路7は、リプレース候補
決定回路4から通知さた1番古いRWo、2番目に古い
RWI・・・に対応するTDR(0)6−0ないし6−
3から読み出したTAG情報中のブリフェッチビットお
よびバリッドビットに対して、第3図アルゴリズムを適
用して該当するものをリプレースWAYとして決定する
。以下この決定について第3図を用いて詳細に説明する
第3図において、第1に、RWO,、RWIのバリッド
ビットがともに“0” (零)の場合(両者ともにブリ
フェッチしたWAYのデータが有効でない場合)には、
ブリフェッチビットに無関係に1番古いRWOをリプレ
ースWAYと決定する。
第2に、RWOのバリッドビットが“θ′、RWlのバ
リッドビットが“1″の場合には、1番古いRWOをリ
プレースWAYと決定する。
第3に、RWOのバリッドビットが@l”、RWlのバ
リッドビットが0”という組合せは、LRUアルゴリズ
ムでは生じないので、無効とする。
第4に、RWOlRWIのバリッドビットがともに“1
″の場合(両者ともにWAYのデータが有効の場合)に
は、ブリフェッチビットに関係づけてリプレースWAY
を決定する。この決定は、■RWO1RWlのブリフェ
ッチビットが共に“0” (これは、cpuによって当
3亥RWO,RW1がアクセスされたことを表す)の場
合、1番古いRWOをリプレースWAYと決定する。■
RWOのブリフェッチビットが”O”、RWIのブリフ
ェッチピントが“1”の場合、これが本発明に係わる場
合であうで、2番目に古く中間バッファにハードウェア
的にプリフェッチされたRWLをリプレースWAYと決
定する。このように、中間バッファに最も長く滞在する
RW(R1(CPUによってアクセスされていたことの
ために、2番目に長く滞在するRWI  (CPUによ
ってアクセスされていない)がリプレースWAYとして
決定され、これに新たなデータが主記憶装置からムーブ
インされる。■RWOのブリフェッチピントが“1′、
RWIのブリフェッチビットが“0”の場合、およびΦ
RWOのブリフェッチビットが@11、I?W1のプリ
フェッチビットが“l”の場合、最も古いRWOをリプ
レースWAYと決定する。
以上のように、■の場合に、たとえRWOが1番古くア
クセスされたWAYであるにも係わらず、CPUによっ
て中間バンファを構成する当該RWOがフェッチされて
いたため(ブリフェッチビットが“0”)、2番目に古
く中間バッファにプリフェッチされたRWIがリプレー
スWAYとして決定され、このRWIに対して主記憶装
置からムーブインデータ(ブロック)が格納されること
となる。
尚、本実施例は、中間バッファのWAY数を4とし、こ
れに対応してTAGメモリ5−Oないし5−3、および
TDR(0)6−0ないし6−3を設けた構成および動
作を説明したが、これに限られるものではなく、任意の
WAY数に分割してもよい0本実施例のようにWAY数
を4とする場合には、アドレスのうち下位2ビツトを各
WAYに割当て、残りの上位のビットを第2図アドレス
とすればよい。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、LRUアルゴリ
ズムを用いて決定されたWAYのうち、ハードウェア的
にブリフェッチされ、ムーブインされたブロックが一度
もCPUによってアクセスされなかったWAYを優先的
にリプレースする構成を採用しているため、一度も使わ
れないブロックが使われたブロックよりも中間バッファ
に長く残ることがないようにしてヒツト率を向上させる
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の1実施例構成図、第2図はTAGピン
トの構成例、第3図はリプレースWAY決定アルゴリズ
ム例を示す。 図中、2はLRUメモリ、4はリプレース候補決定回路
、5−0ないし5−3はTAGメモリ、7はリプレース
決定回路を表す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 中間バッファにハードウェア的にプリフェッチしたブロ
    ックをリプレースする中間バッファリプレース決定方式
    において、 中間バッファにハードウェア的にプリフェッチしたWA
    Yに関し、ハードウェア的にプリフェッチしたことを表
    すプリフェッチビットおよび使用されたことを表すバリ
    ッドビットを少なくとも格納するタグメモリ(5)と、 中間バッファのリプレースWAYの順序を記憶するLR
    Uメモリ(2)と、 このLRUメモリ(2)から読み出したWAYの順序に
    基づいて古い順からリプレースWAY候補を決定するリ
    プレース候補決定回路(4)と、このリプレース候補決
    定回路(4)によって決定された古い順のリプレースW
    AYのうち、上記タグメモリ(5)から読み出したプリ
    フェッチビットおよびバリッドビットに基づいてリプレ
    ースするWAYを決定するリプレース決定回路(7)と
    を備え、このリプレース決定回路(7)によって決定さ
    れた中間バッファのリプレースWAYに対してムーブイ
    ンするように構成したことを特徴とする中間バッファリ
    プレース決定方式。
JP62155980A 1987-06-23 1987-06-23 中間バッファリプレ−ス決定方式 Pending JPS63318654A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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