JPS63262740A - キヤツシユメモリ制御装置 - Google Patents

キヤツシユメモリ制御装置

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JPS63262740A
JPS63262740A JP62097210A JP9721087A JPS63262740A JP S63262740 A JPS63262740 A JP S63262740A JP 62097210 A JP62097210 A JP 62097210A JP 9721087 A JP9721087 A JP 9721087A JP S63262740 A JPS63262740 A JP S63262740A
Authority
JP
Japan
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data
cache memory
memory
address
block
Prior art date
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Pending
Application number
JP62097210A
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English (en)
Inventor
Akio Nishimoto
西元 朗雄
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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  • Memory System Of A Hierarchy Structure (AREA)

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】 [産業上の利用分野] この発明は、コンピュータシステム等で用いられるキャ
ッシュメモリ制御装置に関するものである。
[従来の技術] 高速のプロセッサを低速の主メモリカ\ら切り離すため
に、小容量の高速ローカルバッファ、即ち、キャッシュ
メモリが用いられている。このキャッシュメモリは主メ
モリ内の使用頻度の高いデータ、あるいは最後に使用さ
れたデータ等を格納しておき、プロセッサがメモリアク
セスする際に、必要なデータがこのキャッシュメモリ内
にあれば、時間のかかる主メモリへのアクセスが不要と
なってシステムの性能が向上する。
第2図は例えば日経エレクトロニクスN o、 386
(1986年1月13日 日経マグロウヒル社発行)の
第183〜208頁に掲載された「外部キャッシュを付
は加え、32ビツト・マイクロプロセサMC68020
の性能を最大限に引き出す」に示されたメモリシステム
を示す構成図である。図において、1はプロセッサ、2
は主メモリ、3はこのプロセッサ1と主メモリ2との間
に配されたシステムバスであり、4はキャッシュメモリ
、5はこのキャッシュメモリ4を制御するキャッシュメ
モリ制御装置、6はセレクタである。また、7はプロセ
ッサlからキャッシュメモリ制御装置5とセレクタ6へ
送られるプロセッサアドレス信号、8はキャッシュメモ
リ制御装置5からでレクタ6へ送られるブロック転送ア
ドレス信号、9はプロセッサアドレス信号7.ブロック
転送アドレスのいずれか一方がセレクタ6によって切り
換えられ、システムバス3を介して主メモリ2へ出力さ
れるソステムアドレス信号、10はキャッンユメモリ制
御装置5からキャッシュメモリ4へ送られるキャッンユ
コントロール信号、11はプロセッサ1、主メモリ2、
及びキャッシュメモリ4の間で授受されるデータ信号で
ある。
また、第3図は従来のキャッシュメモリ制御装置5の構
成を示すブロック図であり、アドレス幅32ビツト、デ
ータ幅32ビツト、キャッシュ容ff164にバイト、
ブロック転送サイズ64バイトの直接マツピングキャッ
シュ形式のマツピングメモリ制御装置が例示されている
。図において、7゜8は第2図のそれらと同一のプロセ
ッサアドレス信号及びブロック転送アドレス信号である
。また、13はタグメモリ、I4はタグ比較器、15は
4ビツトカウンタであり、16はタグメモリ■3に与え
られるタグアドレス、17はそのタグメモリI2から出
力されるタグデータ、18はこのタグデータ17とプロ
セッサアドレス信号7の上位16ビツトの比較結果とし
てタグ比較器14より出力されるヒツト/ミス信号であ
る。また、ブロック転送アドレス信号8はプロセッサア
ドレス信号7の上位26ビツトの下位に4ビツトカウン
タ15の出力4ビツトを付加した30ビツトにて形成さ
れる。
次に動作について説明する。まず、プロセッサlはリー
ド動作時にプロセッサアドレス信号7を出力する。キャ
ッシュメモリ制御装置5では、このプロセッサアドレス
信号7の内、Is〜A6の10ビツトをタグアドレス1
6としてタグメモリ13に人力し、タグメモリI3はこ
のタグアドレス16に対応するタグデータI7を出力す
る。タグ比較器14はこのタグデータI7とプロセッサ
アドレス信号7のAH〜A+sの上位16ビツトとを比
較して、その結果をヒツト/ミス信号18として出力す
る。その結果、ヒツトしてアクセスがキャッシュメモリ
4だけで済み主メモリ2へのアクセスが不要であれば、
キャッシュコントロール信号10を出力してキャッシュ
メモリ4内の該当データをデータ信号11として出力さ
せる。プロセッサ1はこのデータ信号11を受は取り、
これによってリードサイクルが完了する。
また、キャッシュミスで、キャッシュメモリ4内に該当
データが存在しない場合には、ヒツト率を向上させるた
めに、キャッシュメモリ制御装置5は該当データを含む
データブロックを主メモリ2からキャッシュメモリ4ヘ
ブロツク転送させる。
即ち、キャッシュメモリ制御装置5は、主メモリ2に対
して、プロセッサアドレス信号7の上位26ビツトA 
ffl”−A eの下位に4ビツトカウンタ15の出力
を付加した30ビツトのブロック転送アドレス信号8を
出力する。ここで、この実施例では前述のようにデータ
幅が32ビツトであるため、アドレス幅32ビツト中の
下位2ビツトは無効である。このブロック転送アドレス
信号8はセレクタ6を介して主メモリ2へ送られ、主メ
モリ2はこのブロック転送アドレス信号8に基づく ′
″A3゜・・・Ag000000”番地から “A31
・・・A、1111II”番地までの64バイトのデー
タブロックをキャッシュメモリ4へ転送する。プロセッ
サ1は、このようなブロック転送の処理が完了した後、
キャッシュメモリ4より該当データを読み取り、リード
サイクルを完了する。
[発明が解決しようとする問題点] 従来のキャッシュメモリ制御装置は以上のように構成さ
れているので、キャッシュミス時に主メモリ2からキャ
ッシュメモリ4へ該当データを含む固定バイト数のデー
タブロックがロードされることになり、そのデータブロ
ック中には該当データよりも若い番地に位置するデータ
も多く含まれる可能性が強く、通常、コード等のデータ
はメモリ空間中に連続的に存在し、以後にアクセスされ
るデータは該当データよりも老いた番地に存在すること
か多いため、該当データよりも若い番地のデータをロー
ドすることによって、ヒツト率、即ち、キャッシュメモ
リ4内で完了したアクセス数をアクセス総数で割った値
、を低下させるという問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
た′もので、キャッシュミス時に不必要なデータがキャ
ッシュメモリ内にロードされる確立の低いキャッシュメ
モリ制御装置を得ることを目的とする。
[問題点を解決するための手段] この発明に係るキャッシュメモリ制御装置は、ブロック
転送アドレスカウンタを具備し、キャッシュメモリ内に
該当するデータが無い場合、その該当するデータに相当
するアドレスを先頭とするブロックサイズ転送アドレス
を出力するものである。
[作用] この発明におけるキャッシュメモリ制御装置は、キャッ
シュメモリ内に該当データが無い場合、ブロック転送ア
ドレスカウンタよりその該当データに相当するアドレス
を先頭とするブロックサイズ転送アドレスを送出して、
前記該当データを含むデータブロックを、主メモリより
キャッシュメモリへブロック転送させる。
[実施例] 以下、この発明の一実施例を図について説明する。ここ
で、第1図に示したこの実施例のキャッシュメモリ制御
装置も、従来のそれと同様にアドレス幅32ビツト、デ
ータ幅32ビツト、キャッシュ容ff164にバイト、
ブロック転送サイズ64バイトの直接マツピングキャッ
シュ形式のマツピングメモリ制御装置である。図におい
て、7はプロセッサアドレス信号、8はブロック転送ア
ドレス信号、13はタグメモリ、I4はタグ比較器、1
6はタグアドレス、17はタグデータ、18はヒツト/
ミス信号であり、第3図に同一符号を付した従来のそれ
らと同一、あるいは相当部分であるため詳細な説明は省
略する。また、12はタグ比較器I4からのヒツト/ミ
ス信号I5に応動してプロセッサアドレス信号7の上位
30ビツトをロードし、ツレをインクリメントしながら
ブロック転送アドレス信号8を順次生成するブロック転
送アドレスカウンタである。
次に動作について説明する。まず、プロセッサlはリー
ド指令により、キャッシュメモリ制御装置5はプロセッ
サアドレス信号7中、A15〜A6の10ビツトをタグ
アドレス16としてタグメモリ13より所定のタグデー
タ17を出力させる。
このタグデータ17はプロセッサアドレス信号7のA 
3 I−A HBの上位16ビツトとタグ比較器14で
比較され、その結果がヒツト/ミス信号18として出力
される。ヒツトしていれば従来の場合と同様に、キャッ
シュコントロール信号10を出力してキャッシュメモリ
4内の該当データをデータ信号11として出力させ、プ
ロセッサlはこれを受は取ってリードサイクルが完了す
る。
また、キャッシュミスで、キャッシュメモリ4内に該当
データが存在しない場合も、キャッシュメモリ制御装置
5は従来の場合と同様に該当データを含むデータブロッ
クを主メモリ2からキャッシュメモリ4ヘブロツク転送
させる。その場合、まず、ブロック転送アドレスカウン
タ12に、プロセッサアドレス信号7の上位30ビット
A31〜A、をロードする。ブロック転送アドレスカウ
ンタ12はブロック転送が開始されると、4バイトロー
ドされる都度インクリメントされ、それをブロック転送
アドレス信号8として主メモリ2に出力する。このブロ
ック転送アドレス信号8はセレクタ6を介して主メモリ
2へ送られ、主メモリ2はこのブロック転送アドレス信
号8に基づく “A1.・・・A、00”番地から “
A 3 +・・・Az00+0・・・0111111”
番地までに存在する64バイトのデータブロックをキャ
ッシュメモリ4へ転送する。
プロセッサlはこのブロック転送完了後、キャッシュメ
モリ4より該当データを読み取り、リードサイクルを完
了する。
なお、上記実施例では、アドレス幅32ビツト、データ
幅32ビツト、キャッシュ容ff164にバイト、ブロ
ック転送サイズ64バイトの直接マツピングキャッシュ
形式のマツピングメモリ制御装置について説明したが、
ビット幅、容量、サイズ、キャッシュ方式等は他のもの
であってもよく、上記実施例と同様の効果を奏する。
[発明の効果] 以上のように、この発明によればブロック転送アドレス
カウンタを設けて、キャッシュメモリ内に該当データが
無い場合、その該当データに相当するアドレスを先頭と
するブロックサイズ転送アドレスを送出し、該当データ
を含むデータブロックを主メモリよりキャッシュメモリ
へブロック転送させるように構成したので、前記該当デ
ータより若い番地に存在するデータがキャッシュメモリ
にロードされることはなく、キャッシュメモリに不必要
なデータがロードされる確率が低減されてヒツト率が向
上し、プロセッサのメモリアクセスのスピードが向上す
る効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例によるキャッシュメモリ制
御装置を示すブロック図、第2図はこの発明に係るキャ
ッシュメモリ制御装置を用いて有効なメモリシステムを
示す構成図、第3図は従来のキャッシュメモリ制御装置
を示すブロック図である。 lはプロセッサ、2は主メモリ、4はキャッシュメモリ
、5はキャッシュメモリ制御装置、8はブロック転送ア
ドレス信号、12はブロック転送アドレスカウンタ。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 (外2名) 第1図 第2図 :ブロ 8:フ゛口ンク転ρLアドレスブ宮号 9ニジステムアドレス楯号 10:キマシシーコシトロ育しイ官号 11: フ′°− タイ*汚ト

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. プロセッサの指示によりキャッシュメモリ内の該当デー
    タを前記プロセッサへ送出し、前記該当データが前記キ
    ャッシュメモリ内に存在しない場合には、主メモリより
    前記該当データを含むデータブロックを前記キャッシュ
    メモリへブロック転送するキャッシュメモリ制御装置に
    おいて、前記該当データが前記キャッシュメモリ内に存
    在しない時に、前記該当データに相当するアドレスを先
    頭とするブロック転送アドレス信号を出力するブロック
    転送アドレスカウンタを備えたことを特徴とするキャッ
    シュメモリ制御装置。
JP62097210A 1987-04-20 1987-04-20 キヤツシユメモリ制御装置 Pending JPS63262740A (ja)

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JPS63262740A true JPS63262740A (ja) 1988-10-31

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ID=14186260

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112052205A (zh) * 2020-08-31 2020-12-08 浙江双成电气有限公司 基于fpga的ddr3多端口读写存储管理方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112052205A (zh) * 2020-08-31 2020-12-08 浙江双成电气有限公司 基于fpga的ddr3多端口读写存储管理方法
CN112052205B (zh) * 2020-08-31 2022-07-08 浙江双成电气有限公司 基于fpga的ddr3多端口读写存储管理方法

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