Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JPH0654477B2 - Storage device - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JPH0654477B2 - Storage device - Google Patents

Storage device

Info

Publication number
JPH0654477B2
JPH0654477B2 JP1148968A JP14896889A JPH0654477B2 JP H0654477 B2 JPH0654477 B2 JP H0654477B2 JP 1148968 A JP1148968 A JP 1148968A JP 14896889 A JP14896889 A JP 14896889A JP H0654477 B2 JPH0654477 B2 JP H0654477B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
address translation
cache memory
address
validity
tag
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP1148968A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0314050A (en
Inventor
二郎 三宅
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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 Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP1148968A priority Critical patent/JPH0654477B2/en
Publication of JPH0314050A publication Critical patent/JPH0314050A/en
Publication of JPH0654477B2 publication Critical patent/JPH0654477B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Memory System Of A Hierarchy Structure (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はアドレス変換バッファとキャッシュメモリを用
いて構成される記憶装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a storage device including an address translation buffer and a cache memory.

従来の技術 第3図に従来の記憶装置のブロック図を示す。同図にお
いて、論理アドレスのページ番号の部分がアドレス変換
バッファ101で物理アドレスに変換される。ここでは、
ダイレクトマップ方式のアドレス変換バッファの場合に
ついて説明する。ページ番号の下位のビットを用いてア
ドレス変換対102a,102bが読み出されるる。論理アドレ
ス102aはページ番号の上位のビットと比較器103で比較
され、一致した場合には物理アドレス102bは有効である
とみなされる。キャッシュメモリ105は論理アドレスの
ページオフセットによってアクセスされる。この例で
は、キャッシュメモリ105のサイズはページサイズと同
じである。キャッシュメモリ105のタグ部106には物理ア
ドレスが格納されており、この物理アドレスとアドレス
変換対の物理アドレス102bが有効性検出器107で比較さ
れ、一致した場合はキャッシュメモリ105のデータ部107
から読み出されたデータは有効であるとみなされる。
2. Description of the Related Art FIG. 3 shows a block diagram of a conventional storage device. In the figure, the page number portion of the logical address is converted into a physical address by the address conversion buffer 101. here,
The case of a direct map type address conversion buffer will be described. The address translation pair 102a, 102b is read using the lower bits of the page number. The logical address 102a is compared with the upper bits of the page number by the comparator 103, and if they match, the physical address 102b is considered to be valid. The cache memory 105 is accessed by the page offset of the logical address. In this example, the size of the cache memory 105 is the same as the page size. A physical address is stored in the tag unit 106 of the cache memory 105, and this physical address and the physical address 102b of the address translation pair are compared by the validity detector 107, and if they match, the data unit 107 of the cache memory 105.
The data read from is considered valid.

発明が解決しようとする課題 このような従来の回路では、キャッシュメモリのタグ部
に格納される物理アドレスのビット幅が広く、従って、
タグ部全体の回路規模が大きく、読み出し速度が遅く、
さらに有効性検出も遅いという問題があった。本発明は
かかる点に鑑みてなされたもので、タグ部の回路規模を
小さくし、タグ部の読み出し及び有効性の検出を高速に
行なうことが可能な記憶装置を提供することを目的とす
る。
DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention In such a conventional circuit, the bit width of the physical address stored in the tag portion of the cache memory is wide, and therefore,
The circuit scale of the entire tag part is large, the reading speed is slow,
Further, there is a problem that the effectiveness detection is slow. The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a storage device capable of reducing the circuit scale of the tag unit and reading the tag unit and detecting the effectiveness at high speed.

課題を解決するための手段 本発明は上述の課題を解決するため、キャッシュメモリ
のタグ部にアドレス変換対の番号を格納し、有効性検出
器が、読み出されたタグ部の値とアドレス変換に用いら
れたアドレス変換対の番号を比較して、キャッシュメモ
リから読み出されたデータの有効性を判定するものであ
る。
Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the present invention stores the number of an address translation pair in a tag section of a cache memory, and a validity detector reads the value of the read tag section and the address translation. The number of the address translation pair used for is compared to determine the validity of the data read from the cache memory.

作用 本発明は上述の構成により、キャッシュメモリのタグ部
のビット幅及び、有効性検出器の入力のビット幅が小さ
くなり、タグ部の読み出し及び、有効性判定が速くでき
る。
Effect The present invention has the above-described configuration, which reduces the bit width of the tag portion of the cache memory and the bit width of the input of the validity detector, and can speed up the reading of the tag portion and the validity determination.

実施例 (実施例1) 第1図は本発明の記憶装置の一実施例を示すブロック図
である。第1図において、1はダイレクトマッピング方
式のアドレス変換バッファ、2a及び2bはアドレス変換対
であり、2aは論理アドレスを、2bは物理アドレスをそれ
ぞれ格納する。論理アドレス20は、ページ番号とページ
オフセットからなり、ページ番号の下位はアドレス変換
対の番号として、アドレス変換対を読み出すために使わ
れる。3は比較器で、読み出された論理アドレス2aとペ
ージ番号の上位を比較して一致したら、アドレス変換対
2a及び2bが有効であることがわかる。6はキャッシュメ
モリであり、タグ部7とデータ部8からなる。この例で
はキャッシュメモリ6のサイズは1ページであり、従っ
てアクセス時には論理アドレスのページオフセットの全
ビットが使われる。タグ部7の各々のエントリーには、
アドレス変換対の番号9とエントリーの有効性を示す有
効ビット12が格納されている。10は有効性検出器であ
り、アドレス変換対の番号4とタグ部7のアドレス変換
対番号9を比較し、さらに有効ビット12と比較器3の結
果より、キャッシュメモリ6から読み出されたデータの
有効性を判定する。アドレス変換対が有効で、キャッシ
ュメモリ6のデータが有効でない場合は、アドレス変換
バッファ1から読み出された物理アドレス26を用いて
も、外部メモリをアクセスする。また、アドレス変換対
2a,2bが新しいアドレス変換対で置きかえられる時は、
無効化要求信号11を与えて、置きかえられるべきアドレ
ス変換対の番号をもつキャッシュメモリ6の全てのエン
トリーを無効にする。これにより、アドレス変換対が置
きかえられた場合でも、常にアドレス変換対とキャッシ
ュメモリのデータとの対応を正しく維持することができ
る。例えば、論理アドレスを32ビットとし、アドレス変
換対の数を32本とすると5ビットでアドレス変換対の番
号を表わすことができ、本発明のタグ部7のビット幅は
有効ビット12を合せて6ビットである。1ページのサイ
ズを4Kバイトとすると、ページオフセットは12ビット
で、ページ番号は20ビットで、従来のタグ部のビット幅
は有効ビットも合せると21ビットになる。
Embodiment (Embodiment 1) FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a storage device of the present invention. In FIG. 1, 1 is a direct mapping type address conversion buffer, 2a and 2b are address conversion pairs, 2a stores a logical address, and 2b stores a physical address. The logical address 20 is composed of a page number and a page offset, and the lower part of the page number is used as an address translation pair number to read the address translation pair. Reference numeral 3 is a comparator, which compares the read logical address 2a with the higher order page number, and if they match, the address conversion pair
It can be seen that 2a and 2b are effective. Reference numeral 6 is a cache memory, which includes a tag unit 7 and a data unit 8. In this example, the size of the cache memory 6 is one page, so all bits of the page offset of the logical address are used at the time of access. For each entry in the tag section 7,
The address translation pair number 9 and a valid bit 12 indicating the validity of the entry are stored. A validity detector 10 compares the address translation pair number 4 with the address translation pair number 9 of the tag unit 7, and the data read from the cache memory 6 from the valid bit 12 and the result of the comparator 3. Determine the effectiveness of. When the address translation pair is valid and the data in the cache memory 6 is not valid, the external memory is accessed even by using the physical address 26 read from the address translation buffer 1. Also, address translation pairs
When 2a and 2b are replaced by a new address translation pair,
The invalidation request signal 11 is supplied to invalidate all the entries in the cache memory 6 having the address translation pair numbers to be replaced. As a result, even when the address translation pair is replaced, the correspondence between the address translation pair and the data in the cache memory can always be maintained correctly. For example, if the logical address is 32 bits and the number of address translation pairs is 32, the number of the address translation pair can be represented by 5 bits, and the bit width of the tag unit 7 of the present invention is 6 including the valid bits 12. Is a bit. If the size of one page is 4 Kbytes, the page offset is 12 bits, the page number is 20 bits, and the bit width of the conventional tag part is 21 bits when the effective bits are combined.

(実施例2) 第2図に、本発明の他の実施例のブロック図を示す。第
2図において、1はフルアソシアティブ方式のアドレス
変換バッファであり、論理アドレス20のページ番号で検
索し、同じ値をもつアドレス変換対2a,2bが存在すると
対応するアドレス変換対選択信号40が出力される。一
方、この例ではキャッシュメモリ6のサイズは1ページ
より小さく、論理アドレス20のページオフセットの一部
を用いてキャッシュメモリ6がアクセスされる。35には
ページオフセットのうちアクセスに使われない部分が格
納され、34にはアドレス変換対の番号が格納されてい
る。33は有効ビットで、そのエントリーが有効であるか
どうかを示す。キャッシュメモリ6から読み出されたデ
ータの有効性は2つの有効性検出器31,32で判定され
る。タグ部7のアドレス変換対番号34が有効性検出器31
へ与えられ、アドレス変換対選択信号40と比較され、一
致すると一致信号36が有効性検出器32に与えられる。有
効性検出器32は、論理アドレス20とタグ部7に格納され
ているページオフセットの一部を比較し、一致信号36と
有効ビット33により、キャッシュメモリ6のデータの有
効性を判定する。ここで、例えば、論理アドレスを32ビ
ット、ページサイズを4Kバイト、キャッシュのサイズ
を1Kバイト、アドレス変換対を32本とすると、本発明
ではタグ部のビット幅は有効ビットを含めて8ビット、
従来例では23ビットとなる。また本発明では、キャッシ
ュメモリの有効性の判定には、アドレス変換対の物理ア
ドレス部26の読み出しを必要としないので高速に判定が
行なわれる。また、アドレス変換対の置きかえがある場
合には、実施例1と同様に無効化要求信号11により置き
かえられたアドレス変換対の番号をもつデータをすべて
無効にする。
(Embodiment 2) FIG. 2 shows a block diagram of another embodiment of the present invention. In FIG. 2, reference numeral 1 denotes a full associative address translation buffer, which searches by the page number of the logical address 20 and outputs the corresponding address translation pair selection signal 40 when the address translation pairs 2a and 2b having the same value exist. To be done. On the other hand, in this example, the size of the cache memory 6 is smaller than one page, and the cache memory 6 is accessed using part of the page offset of the logical address 20. A portion of the page offset that is not used for access is stored in 35, and an address translation pair number is stored in 34. 33 is a valid bit and indicates whether or not the entry is valid. The validity of the data read from the cache memory 6 is determined by the two validity detectors 31 and 32. The address translation pair number 34 of the tag portion 7 is the validity detector 31.
Is applied to the address translation pair selection signal 40, and if a match is found, a match signal 36 is provided to the validity detector 32. The validity detector 32 compares the logical address 20 with a part of the page offset stored in the tag unit 7, and determines the validity of the data in the cache memory 6 from the match signal 36 and the validity bit 33. Here, for example, assuming that the logical address is 32 bits, the page size is 4 Kbytes, the cache size is 1 Kbyte, and the address conversion pairs are 32, the bit width of the tag portion in the present invention is 8 bits including valid bits,
In the conventional example, it is 23 bits. Further, according to the present invention, the determination of the validity of the cache memory does not require the reading of the physical address portion 26 of the address translation pair, so that the determination can be performed at high speed. When the address translation pair is replaced, all the data having the address translation pair number replaced by the invalidation request signal 11 is invalidated as in the first embodiment.

発明の効果 以上述べてきたように、本発明によれば、キャッシュメ
モリのタグ部を小さく、しかもデータの有効性の判定が
高速にできるため、実用的に極めて有用である。
EFFECTS OF THE INVENTION As described above, according to the present invention, the tag portion of the cache memory is small, and the validity of data can be determined at high speed, which is extremely useful in practice.

【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の一実施例における記憶装置を示すブロ
ック図、第2図は本発明の他の実施例の記憶装置を示す
ブロック図、第3図は従来の記憶装置を示すブロック図
である。 1……アドレス変換バッファ、2a,2b……アドレス変換
対、6……キャッシュメモリ、7……タグ部、8……デ
ータ部、10,31,32……有効性検出器、11……無効化要求
信号。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing a storage device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing a storage device according to another embodiment of the present invention, and FIG. It is a block diagram which shows a memory | storage device. 1 ... Address translation buffer, 2a, 2b ... Address translation pair, 6 ... Cache memory, 7 ... Tag section, 8 ... Data section, 10,31,32 ... Validity detector, 11 ... Invalid Request signal.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】アドレス変換バッファと、キャッシュメモ
リと、有効性検出器を有し、前記アドレス変換バッファ
は論理アドレスから物理アドレスへの変換を行なうアド
レス変換対を複数もち、前記キャッシュメモリはタグ部
とデータ部をもち、前記タグ部は前記アドレス変換対の
番号を格納し、前記有効性検出器はアドレス変換に使わ
れた前記アドレス変換対の番号と前記キャッシュメモリ
のタグ部から読み出されたアドレス変換対の番号を比較
して、前記キャッシュメモリのデータの有効性を検出す
ることを特徴とする記憶装置。
1. An address translation buffer, a cache memory, and a validity detector, wherein the address translation buffer has a plurality of address translation pairs for translating a logical address into a physical address, and the cache memory has a tag unit. And a data section, the tag section stores the number of the address translation pair, and the validity detector reads the number of the address translation pair used for the address translation and the tag section of the cache memory. A storage device for detecting the validity of data in the cache memory by comparing the numbers of address translation pairs.
【請求項2】キャッシュメモリのタグ部はアドレス変換
対の番号と論理アドレスの一部を格納し、有効性検出器
はアドレス変換に使われた前記アドレス変換対の番号及
び論理アドレスの一部と、前記キャッシュメモリのタグ
部の内容を比較して、前記キャッシュメモリの有効性を
検出することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
記憶装置。
2. The tag unit of the cache memory stores the number of the address translation pair and a part of the logical address, and the validity detector includes the number of the address translation pair used for the address translation and a part of the logical address. 2. The storage device according to claim 1, wherein the validity of the cache memory is detected by comparing the contents of the tag portion of the cache memory.
【請求項3】キャッシュメモリは無効化要求信号によ
り、指定されたアドレス変換対の番号をもつデータを無
効にすることを特徴とする特許請求の範囲第1項または
第2項記載の記憶装置。
3. The storage device according to claim 1 or 2, wherein the cache memory invalidates the data having the designated address translation pair number in response to the invalidation request signal.
JP1148968A 1989-06-12 1989-06-12 Storage device Expired - Lifetime JPH0654477B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1148968A JPH0654477B2 (en) 1989-06-12 1989-06-12 Storage device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1148968A JPH0654477B2 (en) 1989-06-12 1989-06-12 Storage device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0314050A JPH0314050A (en) 1991-01-22
JPH0654477B2 true JPH0654477B2 (en) 1994-07-20

Family

ID=15464696

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1148968A Expired - Lifetime JPH0654477B2 (en) 1989-06-12 1989-06-12 Storage device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0654477B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7117290B2 (en) * 2003-09-03 2006-10-03 Advanced Micro Devices, Inc. MicroTLB and micro tag for reducing power in a processor

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0314050A (en) 1991-01-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5426750A (en) Translation lookaside buffer apparatus and method with input/output entries, page table entries and page table pointers
KR920005280B1 (en) High speed cache system
US5023777A (en) Information processing system using domain table address extension for address translation without software modification
JPH0137773B2 (en)
KR900016868A (en) Cache Diagnostic Mode
JP2818415B2 (en) Buffer storage device
KR910017286A (en) Data processing system and method with cache and prefetch buffer
EP0519685A1 (en) Address translation
US5276829A (en) Data processing system including cache memory for rapidly converting a logical address into a physical address using shared memory flag
JP3210637B2 (en) Method and system for accessing a cache memory in a data processing system
US5386530A (en) Address translation device capable of obtaining a real address from a virtual address in a shorter time
JPH0654477B2 (en) Storage device
KR100278895B1 (en) Data processor
JPH086852A (en) Cache control method
JPS6329297B2 (en)
JP2507785B2 (en) Pageable entry invalidation device
JP3293872B2 (en) Cache matching method
JPH0679295B2 (en) Address translator
JP2696899B2 (en) Multiprocessor system
JPS6393058A (en) Cache memory system
JPH0566996A (en) Cache control system
JPH0510695B2 (en)
JPH0719228B2 (en) Buffer memory device
JPS626350A (en) TLB control device
JPH08272687A (en) Input/output cache memory