RU1777142C - Device for generating address of memory block replaced - Google Patents

Device for generating address of memory block replaced

Info

Publication number
RU1777142C
RU1777142C SU904862573A SU4862573A RU1777142C RU 1777142 C RU1777142 C RU 1777142C SU 904862573 A SU904862573 A SU 904862573A SU 4862573 A SU4862573 A SU 4862573A RU 1777142 C RU1777142 C RU 1777142C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
memory
address
block
output
Prior art date
Application number
SU904862573A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Сильвестрович Кисель
Иосиф Михайлович Комлик
Владимир Евгеньевич Неселовский
Сергей Владимирович Фирсов
Original Assignee
Научно-исследовательский институт электронных вычислительных машин
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 Научно-исследовательский институт электронных вычислительных машин filed Critical Научно-исследовательский институт электронных вычислительных машин
Priority to SU904862573A priority Critical patent/RU1777142C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1777142C publication Critical patent/RU1777142C/en

Links

Landscapes

  • Memory System Of A Hierarchy Structure (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике и предназначено дл  определени  блока, подлежащего замещению из группы блоков в колонке буферной пам ти, организованной по частично-ассоциативчо- му принципу. Число элементов в колонке буферной пам ти  вл етс  переменным. При изменении числа элементов в колонке сохран етс  точный алгоритм LRU, Изобретение может быть использовано в ЭВМ и вычислительных системах, вычислительных устройствах и приборах цифровой автоматики . Целью изобретени   вл етс  повышение производительности устройства за счет исключени  дополнительных обращений к отключенным блокам пам ти, Дл  этого в устройство введен блок выбора адреса замещени , который позвол ет определ ть адрес наиболее давно используемого блока буферной пам ти, подлежащего замещению с учетом отключенных блоков буферной пам ти. 1 з.п. ф-лы, 5 ил. 10 сThe invention relates to computing and is intended to determine a block to be replaced from a group of blocks in a buffer memory column organized according to a partially-associative principle. The number of elements in the buffer memory column is variable. When changing the number of elements in the column, the exact LRU algorithm is preserved. The invention can be used in computers and computer systems, computing devices and digital automation devices. The aim of the invention is to increase the productivity of the device by eliminating additional calls to disabled memory blocks. For this, a replacement address selection block has been introduced into the device, which allows you to determine the address of the most used buffer memory block to be replaced taking into account disabled buffer memory blocks tee. 1 s.p. f-ly, 5 ill. 10 s

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике и предназначено дл  определени  адреса блока, подлежащего замещению из группы блоков в колонке буферной пам ти , организованной по частично-ассоциативному принципу. Число элементов в колонке буферной пам ти  вл етс  переменным . При изменении числа элементов в колонке сохран етс  точный алгоритм LRU. Изобретение может быть использовано в ЭВМ и вычислительных системах, вычислительных устройствах и приборах цифровой автоматики.The invention relates to computing and is intended to determine the address of a block to be replaced from a group of blocks in a buffer memory column organized by a partially associative principle. The number of elements in the buffer memory column is variable. By changing the number of elements in the column, the exact LRU algorithm is maintained. The invention can be used in computers and computer systems, computing devices and digital automation devices.

При реализации в ЭВМ общего назначени  буферной пам ти наиболее часто используетс  частично-ассоциативный принцип организации, заключающийс  вWhen a general-purpose buffer memory is implemented in a computer, the partially associative principle of organization is most often used.

том, что буферна  пам ть условно представл етс  в виде таблицы, разбитой на строки и колонки. Элементом таблицы  вл етс  блок, который  вл етс  единицей информации , передаваемой между оперативной и буферной пам тью. Дл  определени  наличи  адресуемого блока информации в буферной пам ти адрес колонки буферной пам ти беретс  непосредственно из регистра логического адреса, а по колоне осущест- вл етс  ассоциативный поиск. При отсутствии информации в буферной пам ти возникает необходимость замещени  одного из блоков в колонке буферной пам ти. Алгоритмы, выполн ющие функцию выбора претендента на замещение в колонке буферной пам ти, получили название алгоритмы замещени .the fact that the buffer memory is conventionally presented in the form of a table, broken into rows and columns. An element of the table is a block, which is a unit of information transferred between the main memory and the buffer memory. To determine the presence of an addressable block of information in the buffer memory, the address of the buffer memory column is taken directly from the logical address register, and an associative search is performed on the column. In the absence of information in the buffer memory, it becomes necessary to replace one of the blocks in the buffer memory column. Algorithms that perform the function of selecting a candidate for substitution in the buffer memory column are called substitution algorithms.

Известно устройство, использующее алгоритм замещени  LRU и при записи реализующее алгоритм сквозной записи. В соответствии с этим алгоритмом при обращении к пам ти дл  каждой колонки буферной пам ти ведетс  список, точно определ ющий хронологию обращени  к блокам определенной колонки буферной пам ти. Устройство содержит пам ть состо ни , входной шифратор, регистр и выходной шифратор. При наличии информации в буферной пам ти при выполнении записи в пам ть информаци  записываетс  как в буферную , так и в оперативную пам ть. В отом устройстве предусмотрена возможность отключени  блоков буферной пам ы. При этом, в соответствии с алгоритмом замещени  LRU, возможны ситуации, когда выбранный блок дл  замещени  отключен. В этом случае производитс  обмен блоками между оперативной пам тью и буферной пам тью с целью обновлени  списка хронологии , хот  информаци  отключенного блока использоватьс  не может. Это приводит к дополнительным временным потер м, что в конечном счете увеличивает эффективный цикл обращени  к пам ти. Недостатком данного устройства  вл етс  большое количество оборудовани  и потери производительности системы пам ти при отключении блоков буферной пам ти.A device is known that uses the LRU substitution algorithm and implements a write-through algorithm when recording. In accordance with this algorithm, when accessing the memory for each column of the buffer memory, a list is provided that accurately defines the chronology of accessing the blocks of a specific column of the buffer memory. The device comprises a state memory, an input encoder, a register, and an output encoder. If there is information in the buffer memory, when writing to the memory, information is written to both the buffer and the main memory. In this device, it is possible to disable buffer memory units. Moreover, in accordance with the LRU replacement algorithm, there may be situations when the selected block for replacement is disabled. In this case, blocks are exchanged between the main memory and the buffer memory in order to update the history list, although the information of the disabled block cannot be used. This leads to additional temporary loss, which ultimately increases the effective memory access cycle. The disadvantage of this device is the large amount of equipment and loss of memory system performance when disconnecting buffer memory blocks.

Известно устройство, использующее алгоритм замещени  LRU и при записи реализующее алгоритм обратной перезаписи с флажками. Особенностью данного устройства  вл етс  реализаци  записи в пам ть. Если при записи информаци  найдена в буферной пам ти, то запись выполн етс  только в буферную пам ть, причем флажок модификации устанавливаетс  с единицу. Если при выполнении операции с пам тью информаци  отсутствует в буферной пам ти и флажок модификации замещаемого блока равен единице, то требуетс  обратна  перезапись замещаемого блока в оперативную пам ть. После этого выполн етс  передача запрошенного блока в буферную пам ть. Недостатком данного устройства  вл етс  отсутствие возможности отключени  блоков буферной пам ти, хот  эффективность алгоритма перезаписи выше, чем у алгоритма сквозной записи.A device is known that uses the LRU substitution algorithm and implements a flag rewrite algorithm when recording. A feature of this device is the implementation of writing to memory. If during recording information is found in the buffer memory, then recording is performed only in the buffer memory, and the modification flag is set to one. If during the memory operation the information is absent in the buffer memory and the check box for replacing the replaced block is equal to one, then it is necessary to rewrite the replaced block in the main memory. After that, the requested block is transferred to the buffer memory. The disadvantage of this device is the inability to disable the buffer memory blocks, although the efficiency of the rewrite algorithm is higher than that of the write-through algorithm.

Наиболее близким к изобретению техническим решением  вл етс  устройство до  выбора замещаемого элемента, содержащее кодопреобразователь, пам ть и регистр , первый выход которого соединен с информационным выходом устройства и первым входом кодопреобразовател , тре- гий вход которого соединен с информационным входом устройства, а выход кодопреобразовател  соединен с информационным входом пам ти, входы адреса и синхронизации которой соединены с адресным входомThe technical solution closest to the invention is a device prior to selecting a replaceable element, comprising a code converter, a memory and a register, the first output of which is connected to the information output of the device and the first input of the code converter, the third input of which is connected to the information input of the device, and the output of the code converter with an information memory input, the address and synchronization inputs of which are connected to the address input

и входом синхронизации устройства, а выход пам ти соединен с информационным входом регистра, синхровход которого соединен с синхровходом устройства, а второй выход регистра соединен с вторым входомand the synchronization input of the device, and the memory output is connected to the information input of the register, the sync input of which is connected to the sync input of the device, and the second output of the register is connected to the second input

0 кодопреобразовател . Количество слов пам ти соответствует количеству колонок, на которые разбиты буферна  и оперативна  пам ть. Адрес блока буферной пам ти состоит из адреса колонки и адреса блока в0 code converter. The number of memory words corresponds to the number of columns into which the buffer and random access memory are divided. The address of the buffer memory block consists of the column address and the block address in

5 колонке, В каждом слове пам ти хранитс  код хронологии, указывающий на последовательность обращений к блокам, вход щим в соответствующую колонку буферной пам ти. При оагрузке из оперативной пам 0 ти в буферную нового блока из пам ти считываетс  код хронологии дл  адресуемой колонки буферной пам ти. Причем старшие разр ды, которые поступают на выход устройства ,  вл ютс  адресом блока, подлежа5 щего замещению. При определении наличи  данных в буферной пам ти провер ютс  все блоки адресуемой колонки и вырабатываетс  код сравнени , определ ющий блок, к которому произво0 дитс  обращение. Код сравнени  поступает на третий вход кодопреобразовател . По старому коду хронологии и коду сравнени  на выходе кодопреобразовател  формируетс  новый код хронологии, который запи5 г.ываетс  в адресуемое слово пам ти. Модификаци  кодоо хронологии осуществл етс  по алгоритму LRU. Недостаток устройства заключаетс  в том, что точное отслеживание очередности обращений к5 column, Each memory word contains a history code indicating a sequence of accesses to the blocks included in the corresponding column of the buffer memory. When loading a new block from RAM into the buffer, the history code for the addressed column of the buffer memory is read from the memory. Moreover, the high-order bits that enter the output of the device are the address of the block to be replaced. When determining the presence of data in the buffer memory, all blocks of the addressed column are checked and a comparison code is generated that identifies the block that is being accessed. The comparison code is fed to the third input of the code converter. Using the old chronology code and the comparison code, a new chronology code is generated at the output of the code converter, which is written into the addressable memory word. The modification of the chronology code is carried out according to the LRU algorithm. The disadvantage of this device is that accurate tracking of the sequence of calls to

0 блокам колонки буферной пам ти возможно только дл  фиксированного числа блоков, что сужает функциональные возможности устройства. Сели дл  буферной пам ти пре- дусмотроно ое поблочное отключение, то0 blocks of a buffer memory column are only possible for a fixed number of blocks, which reduces the functionality of the device. We sat down for the buffer memory provided block shutdown, then

5 при работе с одним или несколькими отключенными блоками нарушаетс  точное отслеживание очередности обращени  к блокам буферной пам ти тех колонок, в которых отключены один или более,блоков. Это при0 водит к потере производительности процессора . Если буферна  пам ть должна работать по алгоритму обратной перезаписи , то необходима переходить либо на алгоритмы сквозной записи, что существенно5, when working with one or more disabled blocks, accurate tracking of the sequence of access to the buffer memory blocks of those columns in which one or more blocks are disabled is disrupted. This results in a loss of processor performance. If the buffer memory should work according to the rewrite algorithm, then it is necessary to switch to either write-through algorithms, which is essential

5 снижает производительность центрального процессора, либо значительно усложн ть механизм отслеживани  хронологии обращений к блокам буферной пам ти,5 reduces the performance of the central processor, or significantly complicate the mechanism for tracking the history of accesses to blocks of buffer memory,

Целью изобретени   вл етс  повышение производительности устройства за счетThe aim of the invention is to increase the productivity of the device due to

исключени  дополнительных обращений к отключенным блокам пам ти.exclusion of additional calls to disabled memory units.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  формировани  адреса замещаемого блока пам ти, содержащее блок пам ти, регистр и преобразователь кода, выход которого соединен с информационным входом блока пам ти, адресный вход которого  вл етс  адресным входом устройства , а вход разрешени  записи/чтени  объединен с управл ющим входом регистра и  вл етс  входом синхронизации устройства , выход регистра соединен с первой группой входов преобразовател  кода, втора  группа входов которого  вл етс  первым информационным входом устройства, информационный вход регистра соединен с выходом блока пам ти, введен блок выбора адреса замещени , первый вход которого соединен с выходом регистра, второй вход  вл етс  вторым информационным входом устройства, а выход- информационным выходом устройства.This goal is achieved by the fact that in the device for generating the address of the replaced memory block, comprising a memory block, a register and a code converter, the output of which is connected to the information input of the memory block, the address input of which is the address input of the device, and the write enable input is / reading is combined with the control input of the register and is the synchronization input of the device, the output of the register is connected to the first group of inputs of the code converter, the second group of inputs of which is the first information input device, the information input of the register is connected to the output of the memory unit, a replacement address selection block is introduced, the first input of which is connected to the output of the register, the second input is the second information input of the device, and the output is the information output of the device.

В предлагаемом устройстве формирование адреса замещаемого блока ведетс  с учетом отключенных блоков. Дл  множества включенных блоков ведетс  точна  хронологи  обращений дл  всех колонок буферной пам ти.In the proposed device, the formation of the address of the replaced block is carried out taking into account disabled blocks. For a plurality of included blocks, accurate hit history is maintained for all columns of the buffer memory.

Благодар  введению дополнительного блока дл  выбора адреса замещаемого блока буферной пам ти расшир ютс  функцио- нальные возможности устройства, повышаетс  производительность или сокращаютс  объемы оборудовани  в предлагаемом устройстве по сравнению с известными.Thanks to the introduction of an additional unit to select the address of the replaced buffer memory unit, the device's functional capabilities are expanded, productivity is increased, or equipment volumes in the proposed device are reduced in comparison with the known ones.

Емкость пам ти предлагаемого устройства . где N - число колонок буферной пам ти; L - разр дность слова пам ти хронологии в битах. Разр дность слова определ етс  при решении неравенства , где м - число строк оуферной пам ти.The memory capacity of the proposed device. where N is the number of columns of the buffer memory; L is the bit depth of the history memory word. The word spacing is determined by solving the inequality, where m is the number of lines of the buffer memory.

Дл  известных устройств емкость пам ти (M-1)/2. Дл  , в предлагаемом устройстве бита, а в аналоге бита. При увеличении числа строк выигрыш в оборудовании значительно выше.For known devices, a memory capacity of (M-1) / 2. For, in the proposed device, bits, and in analogue bits. With an increase in the number of lines, the gain in equipment is much higher.

В устройстве предусмотрена возможность отключени  блоков при возникновении машинных ошибок в буферной пам ти. Так как линии отключени  блоков стробиру- ют сигналы сравнени , возможны ситуации, когда выбранный блок дл  замещени  отключен . Это приводит к дополнительным обращени м к оперативной пам ти до тех пор, пока алгоритм LRU не укажет дл  замещени  исправный (неотключенный) блок. В целом это приводит к увеличению эффективного цикла пам ти и, как следствие к снижению производительности процессора .The device provides the ability to disable blocks when machine errors occur in the buffer memory. Since the disconnect lines of the blocks gate the comparison signals, it is possible that the selected replacement block is disabled. This leads to additional accesses to the RAM until the LRU algorithm indicates a healthy (non-disconnected) block for replacement. In general, this leads to an increase in the effective memory cycle and, as a result, to a decrease in processor performance.

В устройстве, реализующем алгоритм перезаписи с флажками, сложно реализовать механизм отключени  блоков, так как информаци  записываетс  только в блок буферной пам ти, который выбран из оперативной пам ти на место блока.In a device that implements a flag rewriting algorithm, it is difficult to implement a block shutdown mechanism, since information is written only to a buffer memory block, which is selected from the main memory in place of the block.

0 подлежащего замещению. Дл  простой реализации механизма отключени  блока необходимо переходить на алгоритм сквозной записи. Это приводит к снижению производительности процессора.0 to be replaced. For a simple implementation of the block shutdown mechanism, it is necessary to switch to a write-through algorithm. This leads to a decrease in processor performance.

5 В устройстве дл  выбора замещаемого элемента точное отслеживание очередности обращений к блокам буферной пам ти ведетс  дл  фиксированного числа блоков буферной пам ти, что сужает его функцио0 нальные возможности. Это устройство наиболее экономичное из известных с точки зрени  аппаратурных затрат, Применение данного устройства в буферной пам ти с отключением блоков приводит к тем же не5 достаткам, что присущи устройствам, описанным выше.5 In the device for selecting a replaceable element, exact tracking of the sequence of calls to the buffer memory blocks is carried out for a fixed number of buffer memory blocks, which narrows its functional capabilities. This device is the most economical of hardware costs known from the point of view. The use of this device in the buffer memory with the units turned off leads to the same disadvantages that are inherent in the devices described above.

Формирование адреса замещаемого блока пам ти иллюстрируетс  на примере устройства, у которого число строк состав0 л ет 4, а число колонок равно 64. The formation of the address of the memory block being replaced is illustrated by the example of a device in which the number of rows is 0 and the number of columns is 64.

На фиг. 1 представлена структурна  схема устройства дл  формировани  адреса замещаемого блока пам ти; на фиг. 2 - таблица истинности преобразовател  кода;In FIG. 1 is a block diagram of an apparatus for generating an address of a replaceable memory unit; in FIG. 2 - truth table of the code converter;

5 на фиг. 3 - функциональна  схема блока выбора адреса замещени ,- на фиг. 4, 5 - таблицы истинности ППЗУ, на которых реализован блок выбора адреса замещени . Устройство дл  формировани  адреса5 in FIG. 3 is a functional block diagram of a substitution address selection unit; FIG. 4, 5 are truth tables of an EEPROM on which a substitution address selection block is implemented. Address Generator

0 замещаемого блока пам ти (фиг. 1) содержит блок пам ти 1, регистр 2, преобразователь кода 3, блок выбора адреса замещени  4. Введены следующие обозначени : адресный вход 5, синхровход 6, вход кода сравне5 ни  7, вход битов отключени  8, выход 9, информационна  св зь 10.0 replaceable memory block (Fig. 1) contains memory block 1, register 2, code converter 3, substitution address selection block 4. The following notation is introduced: address input 5, clock input 6, code input equal to 5 or 7, input of trip bits 8 exit 9, information link 10.

Блок пам ти 1 хранит коды хронологии, отражающие точную очередность обращений к блокам буферной пам ти дл  всехMemory unit 1 stores history codes that reflect the exact order of accesses to the buffer memory blocks for all

0 колонок.0 columns.

Блок пам ти может быть реализован на 5 элементах пам ти с организацией 64x1 бит.The memory unit can be implemented on 5 memory elements with 64x1 bit organization.

Регистр 2 хранит код хронологии из ад5 ресуемой колонки буферной пам ти, считанной из блока пам ти 1.Register 2 stores the history code from address 5 of the buffer column read from the memory unit 1.

Преобразователь кода (фиг. 1} формирует новый код хронологии по значению старого кода с выходов регистра 2 и коду сравнении с входа 7. Преобразователь кодаThe code converter (Fig. 1} generates a new chronology code by the value of the old code from the outputs of register 2 and the code compared to input 7. The code converter

3 может быть реализован на ППЗУ с организацией 128x5. Таблица истинности преобразовател  кода показана на фиг. 2, где разр ды входа 1 преобразовател  кода обозначены АО, А1, А2, A3, А4, а входа 2 - А5, А6. Выходы преобразовател  кода обозначены Qo, СИ, Q2, Оз, CU.3 can be implemented on an EPROM with 128x5 organization. The truth table of the code converter is shown in FIG. 2, where the bits of input 1 of the code converter are indicated by AO, A1, A2, A3, A4, and input 2 by A5, A6. The outputs of the code converter are indicated by Qo, SI, Q2, Oz, CU.

По входу синхронизации 6 поступают два синхросигнала: СИ1 на первый вход регистра 1 и СИ2 на первый вход блока пам ти .Two clock signals are received at synchronization input 6: SI1 to the first input of register 1 and SI2 to the first input of the memory unit.

Блок выбора адреса замещени , представл ющий собой посто нную пам ть (фиг. 3), предназначен дл  определени  наиболее давно используемого блока (выход устройства 9) из кжожествз неотключенных блоков адресуемой колонки буферной пам ти по считанному коду хронологии (выход 1 регистра ) и битам отключени  блоков (вход устройства 8). Блок выбора адреса содержит ППЗУ 12, ППЗУ 13, элемент И-НЕ 14, присоединен с адресными входами АО, А1, А2, A3, А4 ППЗУ 12 и 13, вход 8 устройства, обозначенный ВО, В1, В2, соединен с адресными входами А5, А6, А7 ППЗУ 12 и 13, а вход 8устройства, обозначенный ВЗ, соединен с входом разрешени  считывани  RD ППЗУ 12 и с входом элемента И-НЕ 14, выход которого соединен с входом разрешени  считывани  RD ППЗУ 13, выходы которого соединены в монтажное И с выходами ППЗУ 12 и  вл ютс  выходом 9 устройства. Таблиць истинности ППЗУ 12 и 13 приведены на фиг, 4, 5.The replacement address selection unit, which is a read-only memory (Fig. 3), is used to determine the most used block (device output 9) from among the unconnected blocks of the addressable buffer memory column by the read history code (register output 1) and bits disconnecting blocks (input of device 8). The address selection block contains an EPROM 12, an EPROM 13, an AND-NOT element 14, connected to the address inputs of AO, A1, A2, A3, A4 EEPROM 12 and 13, the input 8 of the device, indicated by BO, B1, B2, is connected to the address inputs A5 , A6, A7 EPROMs 12 and 13, and the input 8 of the device, designated VZ, is connected to the read enable input RD EPROM 12 and to the input of the AND-NOT 14 element, the output of which is connected to the read enable input RD EPROM 13, the outputs of which are connected to the mounting AND with the outputs of the ROM 12 and are the output 9 of the device. The truth table of the EEPROM 12 and 13 are shown in FIGS. 4, 5.

Устройство дл  формировани  адреса замещаемого блока пам ти может бьп ь подключено к процессору ЭВМ, в состав которого входит буферна  пам ть, построенна  по частично-ассоциативному принципу и работающа  по алгоритму сквозной записи или по алгоритму обратной перезаписи с флажками. Все внешние сигналы: адрес блока пам ти 5, сигналы синхронизации 6, код сравнени  7 и биты отключени  0, поступают от процессора. Выход устройства 9 подаетс  в процессор.A device for generating the address of a replaceable memory unit may be connected to a computer processor, which includes a buffer memory constructed in accordance with a partially-associative principle and operating by a write-through algorithm or a flag rewrite algorithm. All external signals: memory block address 5, synchronization signals 6, comparison code 7, and trip bits 0 are received from the processor. The output of device 9 is provided to the processor.

Устройство работает следующим образом . Выбор замещаемого блока о адресуемой колонке определ етс  по принципу наиболее давно используемого, в соответствии с которым претендентом на замещение  вл етс  блок, к которому наиболее давно не было обращений. Такое отслеживание очередности обращений ведетс  дл  каждой колонки БП. Так как буферна  пам ть представл ет собой 4-ассоциативную пам ть, то необходимо хранить 24 комбинации кодов, которые полностью отслеживают очередность обращений к блокам (строкам) БП. Очередность обращений можно задатьThe device operates as follows. The choice of a replaceable block about an addressable column is determined by the principle of the longest used, according to which the candidate for replacement is the block that has not been accessed the longest. Such tracking of the sequence of calls is carried out for each column of BP. Since the buffer memory is a 4-associative memory, it is necessary to store 24 combinations of codes that completely track the order of accesses to the blocks (lines) of the PSU. The order of calls can be set

в виде дес тичной комбинации, представл ющей собой возможные перестановки из элементов (строк) 0, 1,2, 3. Так, например, комбинации 0132 означает, что очередностьin the form of a decimal combination, which is a possible permutation of the elements (rows) 0, 1,2, 3. So, for example, the combination 0132 means that the sequence

обращений к строкам БП была следующей: самое раннее обращение к 0-й строке, потом к 1-й, 3-й и последнее обращение к 2-й строке. Дл  кодировки 24 таких комбинаций необходимо 5 битов. Кодировка дес тичныхThe BP accesses to the lines were as follows: the earliest access to the 0th line, then to the 1st, 3rd and last access to the 2nd line. For encoding 24 such combinations, 5 bits are required. Decoding

0 комбинаций в двоичном виде представлена в табл.1.0 combinations in binary form are presented in table 1.

Двоичное значение комбинации закодировано таким образом, что старшие два бита представл ют собой строку БП, котора  на5 иболее давно использовалась.The binary value of the combination is encoded in such a way that the most significant two bits represent the PSU string, which has been used for the 5 longest time.

Адрес колонки буферной пам ти поступает на адресный вход блока пам ти 1, из которой считываетс  стара  комбинаци  хронологии и по СИ 1 принимаетс  в регистрThe address of the buffer memory column is supplied to the address input of the memory unit 1, from which an old combination of history is read and, according to SI 1, is received in the register

0 2. Информаци  с выхода регистра поступает на первый вход преобразовател  кода, на второй вход которого подаетс  код сравнени  с входа 7 устройства. В соответствии с таблицей истинности, представленной на0 2. Information from the output of the register goes to the first input of the code converter, to the second input of which a comparison code is supplied from the input 7 of the device. In accordance with the truth table presented on

5 фиг. 3, на выходе преобразовател  кодов формируетс  новое состо ние хронологии, которое по импульсу СИ2 записываетс  в блок пам ти 1. После приема старого состо ни  хронологии в регистр 2 двоична  ком0 бинаци  хронологии поступает на первый вход блока выходного кодопреобразовател , на второй вход которого подаютс  биты отключени  блоков дл  адресуемой колонки буферной пам ти. Единичное состо ние5 of FIG. 3, a new chronological state is generated at the output of the code converter, which is recorded by pulse SI2 in memory unit 1. After receiving the old chronological state in register 2, the binary chronological combination is fed to the first input of the output code converter block, to the second input of which bits disabling blocks for the addressable column of the buffer memory. Single state

5 сигнала на лини х ВО, В1, В2, ВЗ означает, чт о соответствующий блок буферной пам ти работоспособен, т.е. не отключен. Нулевое состо ние сигнала на лини х ВО, В1, В2, ВЗ означает, что соответствующий блок отклю0 чен. Блок выбора адреса замещени  формирует адрес (код) наиболее давно используемого блока из множества неотключенных блоков. Функциональна  схема блока выбора адреса замещени  (фиг. 3) ре5 ализована на двух ППЗУ, объединенных по выходу в монтажное И. ППЗУ 12 формирует адрес наиболее давно используемого блока, если сигнал ВЗ равен 1, т.е. третий блок не отключен, а ППЗУ 13 формирует адрес наи0 более давно используемого блока, если сигнал ВЗ равен О, т.е. третий блок отключен. Таблицы истинности ППЗУ 12 и 13 приведены соответственно на фиг. 4, 5.5 signals on the lines BO, B1, B2, BZ means that the corresponding block of the buffer memory is operational, i.e. not disconnected. The zero state of the signal on the BO, B1, B2, and OT lines means that the corresponding block is turned off. The replacement address selection unit forms the address (code) of the longest used block from a plurality of unconnected blocks. The functional block diagram of the substitution address selection block (Fig. 3) is implemented on two EPROMs, combined at the output to the installation I. EEPROM 12 generates the address of the longest used unit if the OT signal is 1, i.e. the third block is not disabled, and the ROM 13 generates the address of the most long-used block if the OT signal is O, i.e. the third block is disabled. The truth tables of the EEPROMs 12 and 13 are shown respectively in FIG. 4, 5.

Работа устройства дл  формировани Shaping device operation

5 адреса замещаемого блока пам ти может быть рассмотрена на следующем примере. Пусть на адресный вход 5 поступает адрес нулевой колонки буферной пам ти, а очередность обращений к блокам буферной па- м ти 1320, т.е. последнее обращение было к5 addresses of the replaced memory block can be considered in the following example. Let the address of the zero column of the buffer memory arrive at address input 5, and the sequence of calls to the blocks of the buffer memory 1320, i.e. the last appeal was to

блоку в строке 0, а наиболее давно используемый блок находитс  в строке 1 и этот же блок отключен. Этому состо нию соответствует двоична  комбинаци  01101, котора  считываетс  из пам ти 1 и по СИ 1 принимаетс  в регистр 2. С выхода регистра информаци  поступает на первый вход блока выбора адреса замещени . На второй вход блока выбора адреса замещени  поступают биты отключени  блоков: , В , , ВЗ5-. Так как блок в строке 1 отключен, наиболее давно используемым из блоков в строке 1 отключен, наиболее давно используемым из блоков s строках 0, 2, 3  вл етс  блок в строке 3. В соответствии с таблицей истинности дл  ППЗУ 12, на адресный вход которого поступает значение 01101101, на выходе блока выбора адреса замещени  вырабатываютс  сигналы и , что соответствует блоку в строке 3. Если информаци  отсутствует в буферной пам ти , то блок в строке 3 замещаетс  блоком из оперативной пам ти. Соответственно информаци  после обмена с оперативной пам тью находитс  з буферной пам ти, что приводит к выработке кода сравнени  на входе 7, равного 11, который поступает на второй вход преобразовател  кода, на первый и второй вход которого поступает комбинаци  01101. В соответствии с таблицей истинности вырабатываетс  новое значение хронологии 01010, которое записываетс  в пам ть 1.block in line 0, and the longest used block is in line 1 and the same block is disabled. This state corresponds to binary combination 01101, which is read from memory 1 and received by SI 1 into register 2. From the output of the register, information is fed to the first input of the substitution address selection block. The second input of the replacement address selection block receives the disable bits of the blocks:, B,, VZ5-. Since the block in line 1 is disabled, the longest used of the blocks in line 1 is disabled, the longest used of the blocks s in lines 0, 2, 3 is the block in line 3. In accordance with the truth table for ROM 12, to the address input of which the value 01101101 is received, at the output of the substitution address selection block, signals are generated and, which corresponds to the block in line 3. If the information is not in the buffer memory, then the block in line 3 is replaced by the block from the main memory. Accordingly, the information after the exchange with RAM is located in the buffer memory, which leads to the development of a comparison code at input 7, equal to 11, which goes to the second input of the code converter, the first and second input of which receives the combination 01101. In accordance with the truth table a new history value 01010 is generated, which is written to memory 1.

В отличие от прототипа, в предлагаемом устройстве удалось повысить производительность за счет исключени  дополнительных обращений.к отключенным блокам пам ти. Это достигнуто-за счет введени  блока выбора адреса замещени , который формирует код наиболее давно используемого блока из числа неотключенных блоков. Преимущества, получаемые в предлагаемом устройстве по отношению к прототипу, определ ютс  типом используемого алгоритма обмена информацией между буферной и оперативной пам тью.Unlike the prototype, in the proposed device it was possible to increase productivity by eliminating additional calls to disabled memory units. This is achieved by introducing a replacement address selection block that generates the code of the most used block from among the unconnected blocks. The advantages obtained in the proposed device in relation to the prototype are determined by the type of algorithm used for the exchange of information between the buffer and random access memory.

При реализации в буферной пам ти алгоритма сквозной записи и использовании предлагаемого устройства по отношению к прототипу снижаетс  эффективный цикл обращени  к пам ти за счет того, что введенный блок выбора адреса замещени  формирует код наиболее давно используемого блока из числа включенных блоков, что позвол ет избежать дополнительных обращений к оперативной пам ти. В конечномWhen implementing an end-to-end recording algorithm in the buffer memory and using the proposed device with respect to the prototype, the effective memory access cycle is reduced due to the fact that the introduced replacement address selection block generates the code of the most used block from the number of included blocks, which avoids additional accesses to random access memory. In the end

счете это приводит к порицанию производительности процессора.This leads to a censure of processor performance.

При реализации в буферной пам ти алгоритма обратной перезаписи с флажкамиWhen implementing a buffer rewrite algorithm with flags in the buffer memory

использование изобретени  позвол ет расширить функциональные возможности устройства , так как в нем предполагаетс  выбор наиболее давно используемого блока из фиксированного числа блоков. Реализэци  механизма отключени  блоков з прототипе чрезвычайно сложна, так как запись информации производитс  только в буферную пам ть.the use of the invention allows to expand the functionality of the device, since it involves the selection of the most used block from a fixed number of blocks. The implementation of the mechanism for disabling blocks in the prototype is extremely difficult, since information is recorded only in the buffer memory.

Введение блока выбора адреса замещени  незначительно увеличивает врем  срабатывани  предлагаемого устройства по сравнению с прототипом. Это не приводит к ухудшению временных параметров буферной пам ти, так как определение наиболееThe introduction of a replacement address selection unit slightly increases the response time of the proposed device in comparison with the prototype. This does not lead to a deterioration of the time parameters of the buffer memory, since the determination of the most

давно используемого блока выполн етс  наa long used block is executed on

фоне обращени  к оперативной пам ти.background of access to random access memory.

Claims (2)

1.Устройство дл  формировани  адреса замещаемого блока пам ти, содержащее1. A device for generating the address of a replaceable memory unit, comprising блок пам ти, регистр и преобразователь кода , выход которого соединен с информационным входом блока пам ти, адресный вход которого  вл етс  адресным входом устройства , а вход разрешени  записи-чтени  обьединен с управл ющим входом регистра и  вл етс  входом синхронизации устройства , выход регистра соединен с первой группой входов преобразовател  кода, втора  группа входов которого  вл етс  первымa memory unit, a register and a code converter, the output of which is connected to the information input of the memory unit, whose address input is the address input of the device, and the write-read enable input is connected to the control input of the register and is the synchronization input of the device, the register output is connected with the first group of inputs of the code converter, the second group of inputs of which is the first информационным входом устройства, информационный вход регистра соединен с выходом блока пам ти, отличающее- с   тем, что, с целью повышени  производительности устройства за счет исключени  дополнительных обращений к отключенным блокам пам ти, в него введен блок выбора адреса замещени , первый вход которого соединен с выходом регистра , второй вход  вл етс  вторым информационным входом устройства, а выход - информационным выходом устройства.the information input of the device, the information input of the register is connected to the output of the memory unit, characterized in that, in order to increase the productivity of the device by eliminating additional calls to disabled memory units, a replacement address selection block is inserted into it, the first input of which is connected to register output, the second input is the second information input of the device, and the output is the information output of the device. 2.Устройство поп.1,отличающее- с   тем, что блок выбора адреса замещени  содержит посто нную пам ть, перва  группа разр дов адресного входа которой  вл етс  первым входом блока выбора адреса замещени , втора  группа разр дов адресного входа объединена с управл ющим входом посто нной пам ти и  вл етс  вторым2. Device pop. 1, characterized in that the replacement address selection block contains a constant memory, the first group of bits of the address input of which is the first input of the block of choice of the address of replacement, the second group of bits of the address input is combined with a control input read-only memory and is the second входом блока выбора адреса замещени , вход посто нной пам ти  вл етс  выходом блока выбора адреса замещени .the input of the replacement address selection unit, the read-only memory input is the output of the replacement address selection unit. II Устройство управлени  замещением БЛОКО& вуфарноц пам тиBLOCK REPLACEMENT CONTROLLER & vufarnots memory Фиг. 2.FIG. 2. ff ЮYU itit ЪB лl M.M. ҐrҐr J2J2 00 01 02 0300 01 02 03 жwell лl оabout ww 0202 гаha ФигЗFigz ЭлмээП/оро&иElmee / Oro & i ршвм&М ло /о зф д доУО(/9 ызлнэЬчзЫор sntfat/goduB ogj. о notfijftrshvm & M lo / o zf d doOO (/ 9 ізлнэчзЫор sntfat / goduB ogj. о notfijft гьишgish устройство урра&лемиэ замещений  ловой буферной лап /пиurra & lemie device of left buffer paw / pi substitutions про доллре с е.about the dollar with e.
SU904862573A 1990-08-29 1990-08-29 Device for generating address of memory block replaced RU1777142C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904862573A RU1777142C (en) 1990-08-29 1990-08-29 Device for generating address of memory block replaced

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904862573A RU1777142C (en) 1990-08-29 1990-08-29 Device for generating address of memory block replaced

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1777142C true RU1777142C (en) 1992-11-23

Family

ID=21534002

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904862573A RU1777142C (en) 1990-08-29 1990-08-29 Device for generating address of memory block replaced

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1777142C (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Процессор центральный ЕС 2436: Техническое описание. Часть 4: Организаци пам ти. Авторское свидетельство СССР № 1283852, кл. G 11 С 7/00, 1986. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4008460A (en) Circuit for implementing a modified LRU replacement algorithm for a cache
US4315312A (en) Cache memory having a variable data block size
US4426682A (en) Fast cache flush mechanism
US3699533A (en) Memory system including buffer memories
US4910668A (en) Address conversion apparatus
US4751703A (en) Method for storing the control code of a processor allowing effective code modification and addressing circuit therefor
US4845664A (en) On-chip bit reordering structure
CA1151293A (en) Cache memory organization
US4453230A (en) Address conversion system
US4580240A (en) Memory arrangement operable as a cache and a local memory
US5491703A (en) Cam with additional row cells connected to match line
GB1488043A (en) Data storage system
US4607331A (en) Method and apparatus for implementing an algorithm associated with stored information
US4095283A (en) First in-first out memory array containing special bits for replacement addressing
JPS6043540B2 (en) data processing equipment
GB1494365A (en) Apparatus for selectively clearing a cache store in a processor having segmentation and paging
EP3964967B1 (en) Cache memory and method of using same
US4059850A (en) Memory system word group priority device with least-recently used criterion
US3949368A (en) Automatic data priority technique
US5165029A (en) Cache memory with test function
US4507729A (en) Error processing system using two different types of replace logic
US4395763A (en) Buffer memory control system of the swap system
US4827400A (en) Segment descriptor present bit recycle and detect logic for a memory management unit
US4852059A (en) Content addressable memory
RU1777142C (en) Device for generating address of memory block replaced