KR950033847A - 프로세서장치에 있어서의 저장명령의 지연기록을 위한 방법과 장치 - Google Patents

프로세서장치에 있어서의 저장명령의 지연기록을 위한 방법과 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 단독 캐쉬액세스단이 요구됨에 따라 저장명령을 구현하기 위한 메카니즘에 관한 것이다. 로드명령이 단독캐쉬액세스단을 요구함에 따라 캐쉬독출이 발생함에 있어 본 발명의 저장 뿐만아니라 로드명령 또한 균일한 수의 캐쉬액세스단을 사용하고 있다. 만약 저장용 태그히트가 존재한다면 제공된 저장명령의 파이프라인 단동안 캐쉬메모리가 독출되어 즉각적인 결정이 있게됨에 따라 저장명령은 파아프라인 마이크로프로세서에서 구현된다. 캐쉬히트가 있다고 하면 제공된 저장명령과 관련된 캐쉬기록은 캐쉬에 기록하지 않거나 또는 아무런 명령도 존재하지 않는다면 후속명령의 캐쉬액세스단으로서 동일한 파이프라인 단동안 구현된다. 예컨대 캐쉬데이터기록은 후속저장명령 의 캐쉬태그독출과 동시에 제공된 저장을 위해 발생한다. 이것이 각각의 명령에 대해 보다 균일하고 효율적인 파이프라인 포맷이 되도록 하고 있다. 제공된 저장이 지연되는 주기동안 그 데이터는 저장버퍼에 놓여진다. 캐쉬미스에 있어 데이터라인이 메모리로부터 반환되는 경우, 저장버퍼는 캐쉬의 프리주기(free period)를 정하고 데이터를 저장한다. 저장메카니즘은 파이프라인 프로세서에서 그리고 범용 컴퓨터시스템과 더블어 구현되고 있다.

Description

프로세서장치에 있어서의 저정명령의 지연기록을 위한 방법과 장치
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제3도는 본 발명의 캐쉬의 논리적구조를 설명하는 도면, 제4도는 본 발명의 새로운 지연저장 매카니즘을 제공하기 위해 본 발명에 의해 사용되는 로직 및 회로의 블럭도.

Claims (35)

  1. 데이터정보와 태그정보를 저장하기 위한 캐쉬유니트와; 파이프라인 처리회로는 상기 현행 명령의 캐쉬액세스 명령을 포함하고 있으면서, 현행 명령을 처리하기 위한 파이프라인 처리회로 및; 상기 현행 명령의 캐쉬액세스명령단 동안 상기 캐쉬에 상기 데이타정보를 기록하기 위한 상기 데이터 기록동작을 이전의 저장명령과 관련된 데이터정보를 위해 수행하는 기록로직을 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 단독 캐쉬액세스 파이프단을 이용하는 파이프라인 저장명령을 수행하기 위한 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 현행 명령의 캐쉬액세스 명령단이 상기 현행 명령과 관련된 상기 캐쉬유니트의 데이터정보로의 어느 액세스에 대해서도 프리인 것을 특징으로 하는 저장명령을 수행하기 위한 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 현행 명령은 현행 저장명령이고 상기 파이프라인 처리회로는 상기 현행 저장명령과 관련된 태그정보를 위한 태그독출동작을 수행하기 우한 독출로직으로 이루어져 있으며, 상기 태그독출동작은 상기 캐쉬액세스 명령단 동안 상기 캐쉬유니트로부터 상기 태그정보를 독출하는 것을 특징으로 하는 저장명령을 수행하기 위한 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 독출로직과 상기 기록로직은 동시에 동작하는 것을 특징으로 하는 저장명령을 수행하기 위한 장치.
  5. 제2항에 있어서, 상기 기록로직은 저장버퍼를 더 구비하여 구성되어 있으며, 상기 이전의 저장명령과 관련된 상기 데이터 정보는 상기 저장버퍼로부터 상기 캐쉬액세스명령단 동안 상기 캐쉬유니트로 전달되는 것을 특징으로 하는 저장명령을 수행하기 위한 장치.
  6. 제3항에 있어서, 상기 현행 저장명령과 관련된 상기 태그정보가 상기 캐쉬유니트내에 위치하는지를 결정하기 위한 히트 결정수단(hit determination means)을더 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제6항에 있어서, 대체메모리소스(alternate memory source)와; 상기 히트결정수단이 상기 태그정보가 상기 캐쉬유니트내에 위치하지 않는다고 결정하면 상기 태그정보와 관련된 메모리정보는 상기 대체메모리소스로부터 반환되도록 요구하기 위한 요구수단을 더 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 저장명령을 수행하기 위한 장치.
  8. 제2항에 있어서, 캐쉬유니트는, 상기 태그정보를 내포하기 위한 부분인 제1메모리부분을 어드레싱하기 위한 제1디코더를 갖춘 제1메모리부분과; 데이터정보를 내포하기 위한 부분인 제2메모리부분을 어드레싱하기 위한 제2디코더를 갖춘 제2메모리부분을 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 저장명령을 수행하기 위한 장치.
  9. 제3항에 있어서, 상기 캐쉬유니트는 상기 태그정보를 내포하기 위한 부분을 제1메모리부분을 어드레싱하기 위한 제1디코더를 갖춘 제1메모리부분과; 상기 제2메모리부분은 상기 데이터정보를 내포하기 위한 것이고, 상기 제1메모리부분은 상기 제2메모리부분이 상기 이전의 저장명령과관련된 데이터정보를수신하기 위해 동시에 액세스될 수 있는 동안 상기 현행저장명령고 관련된 태그정보를 공급하도록 액세스될 수도 있으며, 상기 제2메모리부분을 어드레싱하기 위한 제2디코더를 갖춘 제2메모리부분을 구비하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 저장명령을 수행하기 위한 장치.
  10. 상기 장치는 데이터정보와 태그정보를 저장하기 위한 캐쉬유니트와; 파이프라인 처리회로는 상기 저장명령의명령 파이프라인과 관련된 단독 캐쉬액세스단 동안 태그독출을 수행하기 위한 것이면서 저장명령을 처리하기 위한 파이프라인 처리회로; 상기 데이터정보를 일시적으로 버퍼링하기 위해 저장버퍼내의 저장명령과 관련된 데이터를 기록하기 위한 저장로직 및; 상기 캐쉬유니트의 상기 데이터정보가 딴 방법으로 액세스되지 않는 클록사이클내의 캐쉬유니트에 상기 데이타정보를 기록하기 위한 상기 데이터 기록 동작을 상기 저장 명령과 관련된 상기 데이터정보용 데이터 기록동작을 수행하기 위한 기록동작으로 이루어지면서 단독 캐쉬액세스 파이프단을 요구하는 파이프라인 저장명령을 수행하기 위한 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 캐쉬유니트는 상기 제1메모리부분이 상기 태그정보를 내포하기 위한 것이고, 상기 제1메모리부분을 어드레싱하기 위한 제1디코더를 갖춘 제1메모리부분과; 상기 데이터정보를 내포하기 위한 상기 제2메모리부분을 어드레싱하기 위한 제2디코더를 깆춘 제2메모리부분을 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 파이프라인 저장명령을 수행하기 위한 장치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 캐쉬유니트의 상기 데이터정보가 다른 방법으로는 액세스되지 않는 상기 클록사이클이 후속명령의 프리 캐쉬액세스 파이프단인 것을 특징으로 하는 파이프라인 저장명령을 수행하기 위한 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 후속명령은 후속저장명령인 것을 특징으로 하는 파이프라인 저장명령을 수행하기 위한 장치.
  14. 제10항에 있어서, 상기 기록로직은 상기 저장명령의 상기 데이터정보를 얻기 위해 상기 저장버퍼에 연결되는 것을 특징으로 하는 파이프라인 저장명령을 수행하기 위한 장치.
  15. 상기 프로세서는 외부어드레스 및 데이터버스와 인터페이스하기 위한 버스 인터페이스 유니트와; 메모리로부터 명령을 페치하고 상기 명령을 디코드하기 위한 상기 버스인터페이스에 연결된 페치 및 디코드장치; 상기 명령을 실행하기 위한 상기 페치 및 디코드유니트에 연결된 실행 유니트; 데이터정보와 태그정보를 저장하기 위한 캐쉬메모리 및; 저장명령을 실행하기 위한 상기 실행 유니트내에서 부분적으로 구현된 메카니즘을 구비하여 구성되고 있으며; 상기 메카니즘은 상기 현행명령의 명령단을 포함하면서 현행명령을 처리하기 위한 처리회로와; 상기 명령단 동안 상기 캐쉬메모리에 상기 데이터정보를 기록하기 위한 상기 데이터기록동작을 이전의 저장명령과 관련된 데이터정보를 위해 수행하는 기록로직을 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 명령과 처리정보를 실행하기 위한 파이프라인 프로세서.
  16. 제15항에 있어서, 상기 현행명령의 상기 명령단은 상기 현행명령에 관한 상기 캐쉬메모리의 상기 데이터 정보에 대해 캐쉬액세스 동작이 자유로운 것을 특징으로 하는 파이프라인 프로세서.
  17. 제16항에 있어서, 상기 현행명령은 저장명령이고 상기 처리회로는 상기 현행 저장명령과 관련된 태그정보를 위한 태그 독출동작을 수행하기 위한 독출로직을 구비하여 구성되고, 상기 태그독출동작은 상기명령단 동안 상기 캐쉬메모리로부터 상기 태그정보를 독출하는 특징으로 하는 파이프라인 프로세서.
  18. 제17항에 있어서, 상기 독출로직과 상기 기록로직은 동시에 동작하고, 상기 명령단은 상기 현행명령의 명령 파이프라인의 캐쉬액세스단인 것을 특징으로 하는 파이프라인 프로세서.
  19. 제19항에 있어서, 상기 기록 로직은 저장버퍼를 더 구비하고 있으며, 상기 기록 로직은 상기 저장버퍼로부터 상기 캐쉬메모리로부터 상기 이전의 저장명령과 관련된 상기 데이터정보를 기록하기 위한 것임을 특징으로 하는 파이프라인 프로세서.
  20. 제17항에 있어서, 상기 현행저장명령과 관련된 상기 태그정보가 상기 캐쉬메모리내에 위치하는지를 결정하기 위한 히트결정수단과; 상기 프로세서에 연결된 대체메모리소스 및; 상기 태그정보가 상기 캐쉬메모리내에 위치하지 않음을 상기 히트결정수단이 결정한다면 상기 태그정보와 관련된 메모리정보가 상기 대체메모리소스로부터 반환되도록 요구하는 요구수단을 더 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 파이프라인 프로세서.
  21. 제17항에 있어서, 상기 캐쉬메모리는 상기 태그정보를 내포하기 위한 것인 상기 제1메모리부분을 어드레싱하기 위한 제1디코더를 갖춘 제1메모리부분과; 상기 데이터정보를 포함하기 위한 것인 상기 제2메모리부분을 어드레싱하기 위한 제2디코더를 갖춘 제2메모리부분을 구비하여 구성되고, 상기 제2메모리부분이 상기 이전의 저장명령과 관련된 데이터정보를 수신하기 위해 동시에 액세스될 수도 있는 반면에 상기 제1메모리부분은 상기현행 저장명령과 관련된 태그정보를 공급하도록 액세스될 수도 있는 것을 특징으로 하는 파이프라인 프로세서.
  22. 컴퓨터시스템은 시스템 구성요소를 연결하기 위한 어드레스 및 데이터버스와; 정보를 디스플레이하기 위해 상기 버스에 연결된 디스플레이유니트; 유저로부터의 정보입력을 수신하기 위해 상기 버스에 연결된 유저인터페이스; 명령 및 데이터를 저장하기 위해 상기 버스에 연결된 메모리저장유니트 및 ; 저장명령을 실행하기위한 회로로 이루어지면서 명령을 실행하고 데이터를 처리하기 위한 프로세서를 구비하고 있으며, 상기 회로는 데이터정보와 태그정보를 내포하기 위한 캐쉬메모리와; 상기 현행명령의 명령단을 포함하면서 현행명령을 처리하기 위한 파이프라인처리회로 및; 상기 명령단 동안 상기 캐쉬메모리로 상기 데이터 정보를 기록하기 위한 상기 데이터 기록동작을 이전의 저장명령과 관련된 데이터정보를 위해 수행하는 기록로직을 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 컴퓨터시스템.
  23. 제22항에 있어서, 상기 현행명령의 상기 명령단은 상기 캐쉬메모리의 데이터정보의 캐쉬액세스가 프리인것을 특징으로 하는 컴퓨터시스템.
  24. 제23항에 있어서, 상기 현행명령은 현행 저장명령이고, 상기 파이프라인 처리회로는 상기 현행 저장명령과 관련된 태그정보를 위해 태그독출동작을 수행하기 위한 독출로직을 구비하여 이루어지고, 상기 태그독출동작은 상기 명령단 동안 상기 캐쉬메모리로부터 상기 태그정보를 독출하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터시스템.
  25. 제24항에 있어서, 상기 독출로직과 상기 기록로직은 동시에 동작하고, 상기 제1명령단은 명령 파이프라인의 단독 캐쉬액세스단이며, 상기 기록로직은 저장버퍼를 더 구비하여 구성되고 있고, 상기 기록로직은 또한 상기 저장버퍼로부터 상기 캐쉬메모리로 이전의 저장명령과 관련된 상기 데이터정보를 기록하기 위한 것임을 특징으로 하는 컴퓨터시스템.
  26. 상기 캐쉬메모리는 상기 태그정보를 내포하기 위한 상기 제1메모리부분을 어드레싱하기 위한 제1디코더를 갖춘 제1메모리부분과; 상기 데이터정보를 내포하기 위한 상기 제2메모리부분을 어드레싱하기 위한 제2디코더를 갖춘 제2메모리부분을 구비하여 구성되고, 상기 제2메모리부분은 상기 이전의 저장명령과 관련된 데이터 정보를 수신하도록 상기 기록로직에 의해 동시에 액세스될 수도 있는 반면에, 상기 제1메모리부분은 상기 현행 저장명령과 관련된 태그정보를 공급하도록 상기 독출로직에 의해 액세스될 수도 있는 것을 특징으로 하는 컴퓨터시스템.
  27. 캐쉬메모리를 갖춘 파이프라인 프로세서에 있어서, 상기 현행 저장명령의 캐쉬액세스단 동안 상기 태그독출동작이 상기 캐쉬메모리로부터의 상기 태그정보를 독출하고, 현행 저장명령과 관련된 이 태그정보를 위해 상기 태그독출동작을 수행하는 단계와; 상기 현행 저장명령과 관련된 데이터정보를 일시적으로 저장하는 단계 및; 상기 데이터기록동작은 상기 캐쉬메모리로 상기 현행 저장명령과 관련된 상기 데이터정보를 기록하고 있으며, 상기 캐쉬메모리의 데이터정보에 대해 캐쉬액세스가 그렇지 않았더라면 프리일 수도 있는 후속 캐쉬액세스 파이프단 동안 데이터 기록동작을 수행하는 단계를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 단독 캐쉬액세스 파이프단을 갖춘 파이프라인화된 저장명령을 실행하는 방법.
  28. 제27항에 있어서, 상기 캐쉬메모리의 데이터정보로의 캐쉬액세스가 그렇지 않았더라면 프리일 수도 있는 상기 캐쉬액세스 파이프단이 후속명령의 캐쉬액세스 파이프단인 것을 특징으로 하는 저장명령을 실행하는 방법.
  29. 제28항에 있어서, 상기 후속명령은 후속저장명령이고, 상기 후속캐쉬 액세스 파이프단 동안 상기 후속저장동작과 관련된 태그정보를 위한 태그독출 동작을 수행하는 단게를 더 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 저장명령을 실행하는 방법.
  30. 제28항에 있어서, 상기 현행 저장명령과 데이터정보를 일시적으로 저정하는 상기 단계는 저정버퍼내에 상기 데이터정보를 저장하는 단계와, 데이터 기록동작을 수행하는 상기 단계가 상기 저정버퍼로부터 상기 캐쉬메모리로 상기 현행 저장명령과 관련된 상기 데이터정보를 전달하는 단계를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 저장명령을 실행하는 방법.
  31. 제28항에 있어서, 상기 현행 저장명령과 관련된 상기 태그정보가 상기 캐쉬메모리내에 위치하는지를 결정하는 단계를 더 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 저장명령을 실행하는 방법.
  32. 제31항에 있어서, 대체메모리소스에 정보를 공급하는 단계와; 상기 현행 저장명령과 관련된 상기 태그정보가 상기 캐쉬메모리내에 위치하지 않음을 상기 결정단계가 나타낸다면, 상기 현행 저장명령과 관련된 상기 태그정보와 관련되어 메모리정보는 상기 대체 메모리로부터 반환되도록 요구하는 단계를 더 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 저장명령을 실행하는 방법.
  33. 제32항에 있어서, 상기 현행 저장명령과 관련된 상기 태그정보가 상기 캐쉬메모리내에 없음을 상기 결정 단계가 나타낸다면, 상기 캐쉬메모리로 독출 및 기록을 행하지 않는 후속명령의 캐쉬액세스 파이프단 동안 상기 캐쉬메모리내로 상기 현행 저장명령과 관련된 상기 데이터를 저장하는 단계를 더 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 저장명령을 실행하는 방법.
  34. 제32항에 있어서, 상기 현행 저장명령과 관련된 상기 데이터를 저장하는 상기 단계가 상기 대체 메모리소스로부터 반환된 상기 메모리정보와 상기 데이터정보를 합병하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 저장 명령을 실행하는 방법.
  35. 제29항에 있어서, 상기 제1메모리부분은 상기 제1메모리부분을 어드레싱하기 위한 제1디코더를 갖추고 있으며, 상기 태그독출동작을 수행하는 상기 단계는 상기 캐쉬메모리의 제1메모리부분으로부터 상기 태그정보를 독출하는 단계를 구비하여 이루어지고; 상기 제2메모리부분은 상기 제2메모리부분을 어드레싱하기 위한 제2디코더를 갖추고 있으며, 데이터 기록동작을 수행하는 상기 단계는 상기 캐쉬메모리의 제2메모리부분에 상기 데이터정보를 기록하는 단계를 더 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 저장명령을 실행하는 방법.
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