KR950015130A - 메모리 페이지 크로싱 예측주석을 사용하는 실제 주소지정 데이타 기억구조로부터의 빠른 데이타 검색 - Google Patents

메모리 페이지 크로싱 예측주석을 사용하는 실제 주소지정 데이타 기억구조로부터의 빠른 데이타 검색 Download PDF

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Abstract

다수의 페이지로 분할된 가상주소지정 주소공간을 가진 컴퓨터 시스템에서, 실제 주소 지정 데이타 기억구조 및 그 상보적 선택 데이타 기억구조는 상보적 메모리 페이지 크로싱 예측 기억구조, 래치, 및 비교기를 제공한다. 메모리 페이지 크로싱 예측 기억구조는 데이타 및 선택 데이타 기억구조의 내용에 대응하는 다수의 메모리 페이지 크로싱 예측주석을 기억시키기 위해 이용된다. 각각의 메모리 페이지 크로싱 예측주석은 현재 액세스가 새로운 메모리 페이지를 크로싱할 것인지를 예측한다. 래치는 액세스한 가상주소가 각각의 대응부로부터 변환된 액세스한 실제주소의 각각의 실제주소의 제1부분을 순차적으로 리코딩하기 위해 이용된다. 바로 이전 액세스의 리코딩된 실제주소의 제1부분은 현재 판독되는 메모리 페이지 크로싱 예측주석이 메모리 페이지 크로싱 무를 예측한다면 기억구조에서 현재 판독되는 데이타를 선택하기 위해 이용된다. 비교기는 바로이전 액세스의 제1실제주소부가 현재 액세스에 대한 데이타를 선택하기 위해 이용된다면, 현재와 바로이전 액세스의 제1실제주소부가 일치하는지를 결정하기 위해 이용된다. 선택된 데이타를 검증하고 부정확한 메모리 페이지 크로싱 예측주석을 정정하는 것을 포함하는 교정동작은 두 실제주소부가 불일치하는 것으로 결정되는 경우에, 이행된다. 결과적으로, 대부분의 데이타 검색은 액세스한 실제주소의 제1부분이 변환되는 것을 기다릴 필요없이 이행되며, 그로인해 실제 주소지정 데이타 기억구조로부터 데이타를 검색하는 수행을 개선시킨다.

Description

메모리 페이지 크로싱 예측주석을 사용하는 실제 주소지정 데이타 기억구조로부터의 빠른 데이타 검색
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1도는 본 발명의 교시와 합치된 전형적인 컴퓨터 시스템의 기능도,
제2도는 더욱 상세히 제1도의 실제 주소지정 명령캐시의 본 바람직한 실시예의 관련부를 나타내는 도시도.

Claims (19)

  1. 그 각각이 다수의 데이타 블록을 가지며, 현재 실제 주소의 제1부분에 근거되어 현재 액세스동안 검색되는 다수의 데이타 벡터를 가지는 실제 주소지정 데이타 기억구조로 구성되는 컴퓨터 시스템에서 상기 실제 주소지정 데이타 기억구조로구터 데이타를 빠르게 검색하기 위한 방법에 있어서, a) 상기 데이타 기억구조에 대응한 실제 주소지정 선택 데이타 기억구조에 상기 데이타 벡터에 대응한, 그 각각이 상기 데이타 블록에 대응한 다수의 선택 데이타로 구성되는 다수의 선택 데이타 벡터를 기억시키며,그리고 상기 데이타 벡터가 현재 액세스동안 현재 실제주소의 제1부분에 근거되어 검색되는 것과 동시에 상기 선택 데이타 벡터중 하나를 검색하는 단계;b) 상기 데이타 기억구조에 대응한 실제 주소지정 예측주석 기억구조에 상기 데이타 벡터에 대응한, 그 각각이 다음 액세스가 새로운 메모리 페이지내로 크로싱될 것인지를 예측하는 다수의 예측 주석을 기억시키며,그리고 상기 데이타 벡터가 현재 액세스 동안 현재 제1실제주소부에 근거되어 검색되는 것파 동시에 상기 예측주석중 하나를 검색하는 단계;c)바로 이전 액센스를 위해 검색된 예측주석에 따라서, 바로 이전 액센스의 바로 이전 실제주소의 제2부분과 현재 액세스의 현재 실제주소의 제2부분중 선택된 하나, 및 현재 검색되는 상기 선택 데이타 벡터에 근거되어 상기 현재 검색된 데이타 벡터로 부터 데이타 블록을 선택하는 단계;및 d) 조건적인 방식과 비 조건적인 방식중 소정의 방식으로 현재 액세스의 현재 실제주소의 제2부분 및 현재 액세스를 위해 검색된 예측주석을 리코딩하며, 그리고 바로 다음 액세스에 그들을 제공하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법,
  2. 제1항에 있어서, 상기 방법은 e) 바로이전 액세스를 위해 검색된 예측주석에 따라서, 현재 액세스와 리코딩된 이전 액세스의 실제주소의 제2부분이 일치하는지를 조건적으로 결정하는 단계;및 f) 조건적 결정 결과에 따라서, 상기 예측주석 기억구조에서 바로이전 액세스를 위해 검색된 예측주석을 조건적으로 정정하는 단계로 추가로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 선택 데이타 기억 및 상기 예측주석 구조는 합병(merge)된 선택 데이타 및 예측주석 기억구조의 논리적 서브세트이며, 그리고 각각의 상기 선택 데이타 벡터 및 그 대응하는 예측주석은 합병된 선택 데이타 및 예측주석 벡터의 논리적 서브세트인 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제2항에 있어서, 상기 컴퓨터 시스템은 다수의 메모리 페이지로 분할된 메모리 공간을 가지며, 상기 실제 주소지정 데이타 기억구조는 실제 주소지정 nn-웨이 세트연관 명령캐시의 캐시 어레이이며, 상기 데이타 벡터는 캐시라인이고, n은 1보다 크거나 같은 정수이며;상기 단계 a)에서 상기 실제 주소 지정 선택 기억구조는 상기 실제 주소지정 n-웨이세트 연관 명령 캐시의 캐시태그 어레이이며, 상기 선택 데이타 백터는 캐시태그 엔트리이며, 상기 선택데이타는 연관된 제어정보를 가진 주소 태그이며; 그리고 실제 주소의 제1부분 및 제2부분은 각각 실제 주소의 하위 비트 및 상위 비트인 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 단계 c)에서 상기 명령블록 선택은 바로이전 액세스를 위해 검색된 예측주석이 메모리 페이지 크로싱 무를 예측한다면, 리코딩된 이전 액세스의 리코딩된 이전 실제 주소의 제2부분을 이용하여 수행되며;그리고 상기 단계 c)에서 상기 명령블록 선택은 바로이전 액세스를 의해 검색된 예측주석이 메모리 페이지 크로싱을 예측한다면, 현재 액세스의 현재 실제 주소의.제2부분을 이용하여 구행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 단계 e)에서 상기 결정은 바로이전 액세스를 위해 검색된 메모리 페이지 크로싱 예측주석이 메모리 페이지 크로싱 무를 예측한 경우 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 단계 f)에서 상기 정정은 현재 액세스와 리코딩된 이전 액세스의 실제주소의 제2부분이 일치하지 않는 것으로 결정된 경우 수행되며, 그리고 상기 실제 주소지정 메모리 페이지 크로싱 예측주석 어레이에서 바로이전 액세스의 메모리 페이지 크로싱 예측주석은 메모리 페이지 크로싱을 예측하기 위해 정정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제7항에 있어서, 각각의 상기 메모리 캐이지는 동일한 메모리 페이지 크기를 가지며, 그리고 상기 실제 주소지정 명령캐시는 상기 메모리 페이지 크기보다 더 큰 캐시 크기를 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 그 각각이 다수의 데이타 블록을 가지며, 현재 실제주소의 제1부분에 근거되어 현재 액세스 동안 검색되는 다수의 데이타 벡터를 가지는 실제주소지정 데이타 기억 구조를 기억시키는 데이타 기억장치로 구성되는 컴퓨터 시스템에서 상기 실제 주소 지정 데이타 기억구조로부터 데이타를 빠르게 검색하기 위한 장치에 있어서, a) 상기 데이타 기억구조에 대응한 실제 주소지정 선택 데이타 기억구조에 상기 데이타 벡터에 대응한, 그 각각이 상기 데이타 블록에 대응한 다수의 선택 데이타로 구성되는 다수의 선택 데이타 벡터를 기억시키며, 그리고 상기 데이타 벡터가 현재 액세스동안 현재 실제주소의 제1부분에 근거되어 검색되는 것과 동시에 상기 선택 데이타 벡터중 하나를 검색하는 선택 데이타 기억장치;b) 상기 데이타 기억구조에 대응한 실제 주소지정 예측주석 기억구조에 상기 데이타 벡터에 대응한, 그 각각이 다음 액세스가 새로운 메모리 페이지내로 크로싱될 것인지를 예측하는 다수의 예측주석을 기억시키며, 그리고 상기 데이타 벡터가 현재 액세스 동안 현재 실제주소의 제1부분에 근거되어 검색되는 것과 동시에 상기 예측주석중 하나를 검색하는 예측주석 기억장치;cO 비로이전 액센스를 위해 검색된 예측주석에 따라서, 바로이전 액세스의 바로이전 실제주소의 제2부분과 현재 액세스의 현재 실제주소의 제2부분중 선택된 하나, 및 현재 검색되는 상기 선택 데이타 벡터에 근거되어 상기 현재 검색된 데이타 벡터로 부터 데이타 블록을 선택하기 위한, 상기 데이타 기억장치 및 상기 선택 데이타 기억장치와 결합된 선택회로;및 d) 조건적인 방식과 비조건적인 방식중 소정의 방식으로 현재 액세스의 현재 실제 주소의 제2부분 및 현재 액세스를 위해 검색된 예측주석을 리코딩하며, 그리고 바로 다음 액세스에 그들을 제공하기 위한, 상기 예측주석 기억장치 및 상기 선택회로와 결합된 리코딩 회로로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 장치는 e) 바로이전 액세스를 위해 검색된 예측주석에 따라서, 현재 액세스의 현재 실제주소의 제2부분과 리코딩된 이전 액세스의 리코딩된 이전 실제주소의 제2부분중 상기 선택된 하나를 제공하기 위한, 상기 예측주석 기억장치, 상기 리코딩회로 및 상기 선택회로와 결합된 다중화기;및 f) 바로이전 액세스를 위해 검색된 예측주석에 따라서, 현재 액세스와 바로이전 액세스의 실제주소의 제2부분이 일치하는가를 조건적으로 결정하며, 그리고 상기 조건적 결정 결과에 따라서, 상기 예측주석 기억구조에서 바로이전 액세스를 위해 검색된 예측주석을 조건적으로 정정하기 위한, 상기 예측주석 기억장치 및 상기 리코딩회로와 결합된 검증회로로 추가로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 선택 데이타 기억장치 및 상기 예측주석 기억장치는 합병돈 선택 데이타 및 예측주석 기억구조를 기억사는 동일한 기억장치이며, 상기 선택 데이타 기억 및 상기 예측주석 구조는 합병된 선택 데이타 및 예측주석 기억구조의 논리적 서브세트이며, 그리고 각각의 상기 선택 데이타 벡터 및 그 대응하는 예측주석은 합병된 선택 데이타 및 예측주석 벡터의 논리적 서브세트인 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 컴퓨터 시스템은 다수의 메모리 페이지로 분할된 메모리 공간을 가지며; 상기 실제 주소지정 데이타 기억구조는 실제 주소지정 n-웨이 세트 연관 명령캐시의 캐시어레이이며, 여기에서 n은 1보다 크거나 같은 정수이며, 상기 데이타 벡터는 캐시라인이며;상기 실제 주소지정 선택 기억구조는 상기 실제 주소지정 n-웨이 세트 연관 명령 캐시의 캐시태그 어레이이며, 상기 선택 데이타 벡터는 캐시태그 엔트리이며, 상기 선택 데이타는 연관된 제어정보를 가진 주소 태그이며;그리고 실제주소의 제1부분 및 제2부분은 각각 실제주소의 하위 비트 및 상의 비트인 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 다중화기는 바로이전 액세스를 위해 검색된 예측주석이 메모리 페이지 크로싱 무를 예측한다면, 상기 선택회로에 리코딩된 이전 액세스의 리코딩된 이전 실제주소의 제2부분을 제공하며, 그리고 바로이전 액세스를 위해 검색된 예측주석이 메모리 페이지 크로싱을 예측한다면, 상기 선택회고에 현재 액세스의 현재 실제주소의 제2부분을 제공하는 것을 특징으로 하는 장치,
  14. 제13항에 있어서, 상기 검증회로는 바로이전 액세스를 위해 검색된 메모리 페이지 크로싱 예측주석이 메모리 페이지 크로싱 무를 예측한 경우, 상기 결정을 이행하는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 검증회로는 현재 액세스와 리코딩된 이전 액세스의 실제주소의 제2부분이 일치하지 않는 것으로 결정된 경우 상기 예측주석을 정정하고;그리고 상기 검증회로는 메모리 페이지 크로싱을 예측하기 위해 상기 실제 주소지정 메모리 크로싱 예측주석 어레이에서 바로이전 액세스의 메모리 페이지 크로싱 예측주석을 정정하는 것을 특징으로 하는 장치.
  16. 제15항에 있어서, 각각의 상기 메모리 페이지는 동일한 메모리 페이지 크기를 가지며, 그리고 상기 실제 주소지정 명령캐시는 상기 메모리 페이지 크기보다 더 큰 캐시크기를 가지는 것을 특징으로 하는 장치.
  17. 다수의 메모리 페이지로 분할된 메모리 공간;그 각각이 다수의 데이타 블록을 가지는 다수의 데이타 라인을 기억시키기 위한 캐시;캐시에서의 데이타 라인과 연관된, 기 각각이 다수의 태그를 가지는 다수의 태그엔트리를 기억시키기 위한 제1테이블;및 캐시에서의 데이타블록과 연관된, 그 각각이 캐시에 대한 다음 액세스가 새로운 메모리 페이지내로 크로싱될 것인지를 예측하는 다수의 플래그(flag)를 기억시키기 위한 제2테이블로 구성되며, 각각의 플래그가 검색되는 경우 각각의 플래그는 캐시에 대한 바로다음 액세스 동안 데이타블록 선택이 추측적으로 이행될 것인지를 제어하기 위해 이용되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 시스템.
  18. 그 각각이 다수의 데이타 블록을 가지며, 현재 실제주소의 제1부분에 근거되어 현재 액세스 동안 검색되는 다수의 데이타 벡터를 가지는 실제 주소지정 데이타 기억구조로 구성되는 컴퓨터 시스템에서 상기 실제주소지정 데이타 기억구조로부터 데이타를 빠르게 검색하기 위한 방법에 있어서, a) 상기 데이타 기억구조에 대응한 실제주소지정 선택 데이타 기억구조에 상기 데이타 벡터에 대응한, 그 각각이 상기 데이타 블록에 대응한 다수의 선택 데이타로 구성되는 다수의 선택 데이타 벡터를 기억시키며, 그리고 상기 데이타 벡터가 현재 액세스동안 현재 실제주소의 제1부분에 근거되어 검색되는 것과 동시에 상기 선택 데이타 벡터중 하나를 검색하는 단계;b) 상기 데이타 기억구조에 대응한 실제 주소지정 예측주석 기억구조에 상기 데이타 벡터에 대응한, 그 각각이 현재 액세스가 새로운 메모리 페이지내로 크로싱될 것인지를 예측하는 다수의 예측주석을 기억시키며, 그리고 상기 데이타 벡터가 현재 액세스동안 현재 실제주소의 제1부분에 근거되어 검색되는 것과 동시에 상기 예측주석중 하나를 검색하는 단계:c) 현재 검색되는 예측주석에 따라서, 바로이전 액세스의 바로이전 실제주소의 제2부분과 현재 액세스의 현재 실제주소의 제2부분중 선택된 하나, 및 현재 검색되는 상기 선택 데이타 벡터에 근거되어 상기 현재 검색된 데이타 벡터로부터 데이타블록을 선택하는 단계 ;및 d) 조건적인 방식과 비조건적 방식중 소정의 방식으로 현재 액세스의 현재 실제주소의 제2부분을 리코딩하며, 그리고 바로 다음 액세스에 그것을 제공하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 그 각각이 다수의 데이타 블록을 가지며, 현재 실제주소의 제1부분에 근거되어 현재 액세스동안 검색되는 다수의 데이타 벡터를 가지는 실제주소지정 데이타 기억구조를 기억시키는 데이타 기억장치로 구성되는 컴퓨터 시스템에서 상기 실제주소지정 데이타 기억구조로부터 데이타를 빠르게 검색하기 위한 장치에 있어서, a) 상기 데이타 기억구조에 대응한 실제주소지정 선택 데이타 기억구조에 상기 데이타 벡터에 대응한, 그 각각이 상기 데이타 블록에 대응한 다수의 선택 데이타로 구성되는 다수의 선택 데이타 벡터를 기억시키며, 그리고 상기 데이타 벡터가 현재 액세스동안 현재 실제주소의 제1부분에 근거되어 검색되는 것과 동시에 상기 선택 데이타 벡터중 하나를 검색하는 선택 데이타 기억장치;b) 상기 데이타 기억구조에 대응한 실제주소지정 예측주석 기억구조에 상기 데이타 벡터에 대응한, 그 각각이 현재 액세스가 새로운 메모리 페이지내로 크로싱될 것인지를 예측하는 다수의 예측주석을 기억시키며, 그리고 상기 데이타 벡터가 현재 액세스동안 현재 실제주소의 제1부분에 근거되어 검색되는 것과 동시에 상기 예측주석중 하나를 검색하는 예측주석 기억장치;c) 현재 검색되는 예측주석에 따라서, 바로이전 액세스의 바로이전 실제주소의 제2부분과 현재 액세스의 현재 실제주소의 제2부분중 선택된 하나 및 현재 검색되는 상기 선택 데이타 벡터에 근거되어 현재 검색된 데이타 벡터로부터 데이타블록을 선택하기 위한, 상기 데이타 기억장치 및 상기 선택 데이타 기억장치와 결합된 선택회로, 및 d) 조건적인 방식과 비조건적인 방식중 소정의 방식으로 현재액세스의 현재 실제주소의 제2부분을 리코딩하며, 그리고 바로다음 액세스에 그것을 제공하기 위한, 상기 선택회로와 결합된 리코딩회로로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
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