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JPH07105087A - Information processing system - Google Patents
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JPH07105087A - Information processing system - Google Patents

Information processing system

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Publication number
JPH07105087A
JPH07105087A JP5248144A JP24814493A JPH07105087A JP H07105087 A JPH07105087 A JP H07105087A JP 5248144 A JP5248144 A JP 5248144A JP 24814493 A JP24814493 A JP 24814493A JP H07105087 A JPH07105087 A JP H07105087A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
information
storage device
storage
address
transfer
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.)
Pending
Application number
JP5248144A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akihisa Oosaki
暁寿 大崎
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
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 Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP5248144A priority Critical patent/JPH07105087A/en
Publication of JPH07105087A publication Critical patent/JPH07105087A/en
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  • Memory System Of A Hierarchy Structure (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 システムバスを有効に使用することが可能な
情報処理システムを得る。 【構成】 ページ転送検出器20は、二次記憶装置4,
主記憶装置3間の要転送記憶情報のページ転送を検出し
て、ページ転送の有無を指示するページ転送検出信号P
TをCMU制御器60′に出力する。このとき、CMU
制御器60′は、システム・バス側I/F12より入力
される要転送記憶情報を、DMライト制御器69を介し
てDM61へ順次書き込み、同時に要転送記憶情報を格
納した主記憶装置3上の物理アドレス情報のタグアドレ
スをTM62に順次書き込む。
(57) [Abstract] [Purpose] To obtain an information processing system capable of effectively using a system bus. [Configuration] The page transfer detector 20 includes a secondary storage device 4,
A page transfer detection signal P that detects the page transfer of the transfer required storage information between the main storage devices 3 and indicates the presence or absence of the page transfer
Output T to CMU controller 60 '. At this time, CMU
The controller 60 'sequentially writes the transfer required storage information input from the system bus side I / F 12 to the DM 61 via the DM write controller 69, and simultaneously stores the transfer required storage information on the main storage device 3. The tag address of the physical address information is sequentially written in TM62.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、主記憶装置に保持さ
れている情報の一部を保持する緩衝記憶装置を有する情
報処理システムに関するものであり、特に仮想記憶方式
を採用したシステムにおいて主記憶装置に保持されてい
る情報の緩衝記憶装置への転送を効率的に行う情報処理
システムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an information processing system having a buffer storage device for holding a part of information held in a main storage device, and particularly to a main storage device in a system adopting a virtual storage system. The present invention relates to an information processing system that efficiently transfers information held in a device to a buffer storage device.

【0002】[0002]

【従来の技術】中央制御装置(以下Central Processing
Unit:以下、「CPU」と略す場合あり)の高機能化、
高速化に伴い、情報処理システムでは、例えば仮想記憶
方式や緩衝記憶装置(Cache Memory Unit:「CMU」と
略す場合あり)の採用といった工夫が行われている。こ
れらは、ハードウェア資源として限られた記憶領域を効
率的に使用するための手法であり、前者は広大な記憶領
域の確保、後者は情報の入出力(アクセス)速度の高速
化を目的としている。
2. Description of the Related Art A central control unit (hereinafter referred to as Central Processing
Unit: In the following, "CPU" may be abbreviated)
With the increase in speed, in information processing systems, for example, a virtual memory system and a buffer memory device (Cache Memory Unit: may be abbreviated as “CMU”) have been adopted. These are methods for efficiently using a limited storage area as hardware resources. The former aims to secure a vast storage area and the latter aims to speed up the input / output (access) speed of information. .

【0003】まず、仮想記憶方式について説明する。C
PUが処理する情報量の増加に伴い、扱える記憶領域を
拡大したいという要求がある。一方で、情報処理システ
ムに搭載できる記憶装置は、物理的、コスト的な要因に
より決定され、要求する記憶領域を備えることは困難で
ある。この有限の記憶装置を効率的に要求する記憶領域
を確保するための手法が仮想記憶方式である。
First, the virtual memory system will be described. C
As the amount of information processed by the PU increases, there is a demand for expanding the storage area that can be handled. On the other hand, the storage device that can be installed in the information processing system is determined by physical and cost factors, and it is difficult to provide a storage area required. The virtual storage method is a method for securing a storage area that efficiently requests this limited storage device.

【0004】仮想記憶方式を採用した情報処理システム
は、比較的安価で大容量化が可能である磁気媒体等を利
用した記憶装置、および比較的高価で大容量化がさほど
容易ではないが動作速度が高速である半導体記憶装置と
を備えるのが一般的であり、通常、前者を二次記憶装置
(Secondary Storage )、後者を主記憶装置(Main Sto
rage)と定義する。
An information processing system adopting a virtual storage system is a storage device using a magnetic medium or the like which is relatively inexpensive and capable of increasing the capacity, and an operating speed which is relatively expensive and is not so easy to increase the capacity. Is generally provided with a high-speed semiconductor storage device, and the former is usually a secondary storage device and the latter is a main storage device.
rage).

【0005】CPUは、情報が格納されているメモリ領
域内の位置を示す番地情報(アドレス)を用いて、記憶
装置内に保持した情報を得る。仮想記憶方式におけるア
ドレスには、CPUが制御可能な記憶領域(論理空間)
内のアドレスを示す論理アドレスと、物理的に半導体記
憶装置が備えられている領域(物理空間)内のアドレス
を示す物理アドレスとが存在する。
The CPU obtains the information held in the storage device by using the address information (address) indicating the position in the memory area where the information is stored. An address in the virtual memory system is a storage area (logical space) that can be controlled by the CPU.
There is a logical address indicating an address in the area and a physical address indicating an address in an area (physical space) where the semiconductor memory device is physically provided.

【0006】論理アドレスと物理アドレスとを対応づけ
る手法は種々あるが、例えばページ・マッピンク仮想記
憶方式では、論理アドレスをページ番号を示す上位アド
レス(論理ページ・アドレス)とページの先頭アドレス
から増分を示す下位アドレス(オフセット・アドレス)
とにに分割し、同様に物理アドレスについても上位アド
レス(物理ページ・アドレス)とオフセット・アドレス
とに分割してそれぞれ管理することにより、論理空間お
よび物理空間のページサイズは一致させる。
There are various techniques for associating a logical address with a physical address. For example, in the page map pin virtual memory system, the logical address is incremented from the upper address (logical page address) indicating the page number and the top address of the page. Lower address to indicate (offset address)
The page size of the logical space and the page size of the physical space are matched by dividing the physical address into the upper address (physical page address) and the offset address and managing them.

【0007】CPUがプログラムを実行する際には、論
理空間に対応する領域を二次記憶装置上に確保してプロ
グラムを二次記憶装置上の領域に一時的に格納する。こ
こで二次記憶装置上に確保した領域は、論理空間と等価
に管理されるため、以下、論理空間、論理ページと表現
したときは二次記憶装置上の領域を示すものとする。
When the CPU executes the program, an area corresponding to the logical space is secured on the secondary storage device and the program is temporarily stored in the area on the secondary storage device. Here, since the area secured on the secondary storage device is managed equivalently to the logical space, the area on the secondary storage device will be referred to as a logical space or a logical page hereinafter.

【0008】一方、主記憶装置上の物理空間に二次記憶
装置上に確保した領域より小さい領域を確保し、論理空
間からページ単位でプログラムの一部分を転送する。転
送するページは、CPUの実行状況に応じて動的に変更
するので、論理ページが物理空間上に転送されているか
否か、転送済みであるときには割り当てた物理ページ番
号を、各論理ページ毎に保持するページ変換テーブルを
設ける必要がある。
On the other hand, an area smaller than the area secured on the secondary storage device is secured in the physical space on the main storage device, and a part of the program is transferred from the logical space in page units. Since the page to be transferred is dynamically changed according to the execution status of the CPU, whether the logical page has been transferred in the physical space or not, and if it has been transferred, the assigned physical page number is assigned to each logical page. It is necessary to provide a page conversion table to hold.

【0009】ここで、ページ変換テーブルとページサイ
ズとの関係について述べる。ページサイズを大きくとる
と、論理空間におけるページ数が減り、ページ変換テー
ブルのサイズも小さくできるという利点がある。一方
で、ページサイズより小さいプログラムを実行する場合
には、ページ内に未使用エリアが生じてハードウェア資
源を有効に使用できない、ページ転送のオーバーヘッド
時間が増加する等の欠点もある。一般にページサイズは
これらの点を勘案して適当な量に決定される。
Now, the relationship between the page conversion table and the page size will be described. When the page size is increased, the number of pages in the logical space is reduced, and the size of the page conversion table can be reduced. On the other hand, when a program smaller than the page size is executed, there are disadvantages such as an unused area in the page, which makes it impossible to effectively use the hardware resources, and the overhead time for page transfer increases. Generally, the page size is determined to be an appropriate amount in consideration of these points.

【0010】論理ページと物理ページの割り当ての動作
を図5を参照して説明する。CPUが論理アドレスを出
力すると、当該論理アドレスを含む論理ページが一意に
定まる。次に当該論理ページが、物理ページに割り当て
られているか否か、即ち論理ページを物理ページに転送
しているか否かを、ページ変換テーブル内のフラグを参
照して判断する。
The operation of allocating a logical page and a physical page will be described with reference to FIG. When the CPU outputs the logical address, the logical page including the logical address is uniquely determined. Next, it is determined whether or not the logical page is allocated to the physical page, that is, whether or not the logical page is transferred to the physical page, by referring to the flag in the page conversion table.

【0011】そして、割り当てられているときには、論
理アドレスの変換により得られる物理アドレスを用いて
物理空間を参照して、所望の情報をCPUへ供給する。
割り当てられていないときをページフォルトと呼び、こ
の時はアドレス変換テーブルにおいて空き物理ページを
当該論理ページに割り当てて当該論理ページを転送し、
論理アドレスの変換により得られる物理アドレスを用い
て物理空間を参照し、所望の情報をCPUへ供給する。
When assigned, desired physical information is supplied to the CPU by referring to the physical space using the physical address obtained by converting the logical address.
When it is not assigned, it is called a page fault. At this time, in the address translation table, a free physical page is assigned to the logical page and the logical page is transferred.
A physical address obtained by converting a logical address is used to refer to the physical space, and desired information is supplied to the CPU.

【0012】ページ転送の間は、CPUは命令実行を停
止してページ転送の完了を待つ。ページフォルトにおい
て、空き物理ページが存在しないとき、既に割り当て済
みである論理ページを二次記憶装置へ退避させて空き物
理ページを確保し、再度その空き物理ページを当該論理
ページへ割り当てて二次記憶装置から主記憶装置へ転送
した後、論理アドレスの変換により得られる物理アドレ
スを用いて物理空間を参照し、所望の情報をCPUへ供
給する。
During the page transfer, the CPU stops executing instructions and waits for the completion of the page transfer. When there is no free physical page in the page fault, the already allocated logical page is saved to the secondary storage device to secure the free physical page, and the free physical page is again allocated to the relevant logical page and secondary storage is performed. After the transfer from the device to the main memory device, the physical address obtained by converting the logical address is used to refer to the physical space, and desired information is supplied to the CPU.

【0013】論理アドレスから物理アドレスへの変換
は、論理アドレスを“論理ページ・アドレス+オフセッ
ト・アドレス”という構成とし、物理アドレスを“物理
ページ・アドレス+オフセット・アドレス”という構成
とし、両ページサイズを一致させているため、論理ペー
ジ・アドレスを物理ページ・アドレスに置き換えるのみ
で実現できる。以下、この動作をアドレス変換と呼ぶ。
For conversion from a logical address to a physical address, the logical address is composed of "logical page address + offset address", the physical address is composed of "physical page address + offset address", and both page sizes are set. Since they match, it can be realized simply by replacing the logical page address with the physical page address. Hereinafter, this operation is called address translation.

【0014】以上が仮想記憶方式の動作の概要である。
最近では、論理空間が大容量となった場合の課題を解決
したセグメント・ページ・マッピング仮想記憶方式や、
プログラムのリロケートといった課題を解決した多重仮
想記憶方式等もあるが、ここでは説明しない。
The above is the outline of the operation of the virtual memory system.
Recently, segment page mapping virtual memory system that solved the problem when the logical space became large capacity,
There is also a multiple virtual memory system that solves the problem of program relocation, but this is not explained here.

【0015】次に緩衝記憶装置について説明する。一般
に主記憶装置にはダイナミック・ランダム・アクセス・
メモリ(DRAM)が採用されているが、CPUの動作
速度の向上にDRAMのアクセス速度が追従できず、最
近ではCPUの主記憶装置の参照に対して大幅なウエイ
トが必要とされている。これを解決する手法として、D
RAMより高速なアクセス速度を有するスタティックR
AM(SRAM)を主記憶装置に採用する手段がある
が、SRAMはDRAMにくらべ集積度が低くメモリ素
子単価が高価であるという点から大規模な記憶容量の確
保が困難である。緩衝記憶装置は、このSRAMを採用
した記憶装置を効率的に使用する手法である。
Next, the buffer storage device will be described. Generally, dynamic random access
Although a memory (DRAM) is adopted, the access speed of the DRAM cannot keep up with the improvement of the operating speed of the CPU, and recently, a great weight is required for referring to the main memory of the CPU. As a method to solve this, D
Static R with faster access speed than RAM
Although there is a means of adopting an AM (SRAM) as a main storage device, it is difficult to secure a large-scale storage capacity because an SRAM has a lower degree of integration and a higher unit price of memory elements than a DRAM. The buffer storage device is a method of efficiently using the storage device employing this SRAM.

【0016】緩衝記憶装置(CMU)は、主記憶装置に
保持される情報のうちCPUが参照した情報をアドレス
情報と共に保持する装置である。これは、CPUが行う
主記憶装置へのアクセスに時間的な局所性があることを
利用している。時間的な局所性とは、「一度参照された
情報は、直後に再参照される可能性が高い」という特性
であり、例えば繰り返し動作を行うプログラムにおい
て、ある命令を繰り返し参照する、という動作には時間
的局所性があると言える。緩衝記憶装置は、現在CPU
が参照している情報を高速動作が可能なSRAMに保持
し、CPUにより再参照されたときにはSRAMに保持
した情報をCPUに供給し高速動作を実現する。
The buffer memory unit (CMU) is a device that holds the information referred to by the CPU among the information held in the main memory together with the address information. This takes advantage of the temporal locality of access to the main memory by the CPU. Temporal locality is a property that "the information that has been referenced once is likely to be re-referenced immediately afterwards". For example, in a program that performs repetitive operations, a certain instruction is repeatedly referred to. Can be said to have temporal locality. The buffer memory is currently a CPU
The information referred to by is retained in the SRAM capable of high-speed operation, and when re-referenced by the CPU, the information retained in the SRAM is supplied to the CPU to realize the high-speed operation.

【0017】図6を参照して、CMUを有する情報処理
システムの動作を説明する。ここで説明するCMUは主
記憶装置更新方式としてライトスルー動作を行う。
The operation of the information processing system having the CMU will be described with reference to FIG. The CMU described here performs a write-through operation as a main memory update method.

【0018】<リード動作・ライト動作>CPUからリ
ード動作が開始されると、まずCMUへアドレスが入力
される。CMUにおいては、CPUの所望する情報がC
MU内に保持されているか否かを判断する。保持されて
いるときキャッシュ・ヒット、保持されていないときを
キャッシュ・ミスと呼ぶ。以下、図6のケース1〜ケー
ス4の順にリード動作及びライト動作が行われた場合を
例に挙げて説明する。
<Read Operation / Write Operation> When the CPU starts the read operation, an address is first input to the CMU. In the CMU, the information desired by the CPU is C
It is judged whether or not it is held in the MU. When it is held, it is called a cache hit, and when it is not held, it is called a cache miss. Hereinafter, the case where the read operation and the write operation are performed in order of Case 1 to Case 4 in FIG. 6 will be described as an example.

【0019】ケース1において、CPUがアドレスAの
情報Iaを要求しCMUはこれにキャッシュ・ミスした
場合、CMUは、CPUからのアドレスAを用いて主記
憶装置(MS)を参照する。主記憶装置からCPUが所
望する情報Iaを供給されると、CMUはアドレス情報
(アドレスA)とともに情報IaをCMU内に保持し、
同時CPUへ情報Iaを出力する。
In case 1, when the CPU requests the information Ia at the address A and the CMU makes a cache miss to this, the CMU uses the address A from the CPU to refer to the main memory (MS). When the CPU supplies the information Ia desired by the CPU, the CMU holds the information Ia in the CMU together with the address information (address A),
At the same time, the information Ia is output to the CPU.

【0020】次に、ケース2において、CPUがアドレ
スBの新たな情報Ibを要求し、CMUはこれにもキャ
ッシュ・ミスした場合、CMUは、CPUからのアドレ
スBを用いて主記憶装置を参照する。主記憶装置からC
PUが所望する情報Ibを供給されると、CMUはアド
レス情報(アドレスB)とともに情報IbをCMU内に
保持し、同時CPUへ情報Ibを出力する。
Next, in case 2, when the CPU requests the new information Ib at the address B and the CMU also makes a cache miss, the CMU refers to the main memory device using the address B from the CPU. To do. From main memory to C
When the information Ib desired by the PU is supplied, the CMU holds the information Ib in the CMU together with the address information (address B) and outputs the information Ib to the simultaneous CPU.

【0021】次に、ケース3において、CPUが再度、
アドレスAの情報Iaを要求してCMUがキャッシュヒ
ットした場合、CMUは主記憶装置を参照せずCMU内
に保持されている情報IaのコピーをCPUに供給す
る。なお、CPUの処理がさらに進むと、CMU内の保
持領域に全て主記憶装置の情報のコピーが保持され新規
情報を保持できなくなるが、このときはCMU内の保持
した情報の一部を所定の方法で選択的に破棄し新規情報
を保持する。
Next, in case 3, the CPU again
When the CMU makes a cache hit by requesting the information Ia at the address A, the CMU supplies the CPU with a copy of the information Ia held in the CMU without referring to the main storage device. When the processing of the CPU further progresses, a copy of the information in the main storage device is held in the holding area of the CMU, and new information cannot be held. Method to selectively discard and retain new information.

【0022】次に、ケース4において、CPUが情報I
cを用いてアドレスBの情報Ibの保持領域にライト動
作を要求した場合、CMUは自身内部に保持する情報I
bを情報Icへと更新し、CPUが出力するアドレスB
を用いて主記憶装置へ情報Icを出力する。そして、主
記憶装置は、情報Icを情報Ibの保持領域に書き込み
情報の更新を行う。
Next, in case 4, the CPU sends the information I
When a write operation is requested to the holding area of the information Ib at the address B using c, the CMU holds the information I held inside itself.
Address B output from CPU for updating b to information Ic
To output the information Ic to the main storage device. Then, the main memory device writes the information Ic in the holding area of the information Ib and updates the information.

【0023】なお、図6では示さないが、ライト動作に
おけるキャッシュ・ミスでは、CMU内部の情報更新を
行わない点を除き、キャッシュ・ヒット時の動作と同一
である。
Although not shown in FIG. 6, the cache miss in the write operation is the same as the cache hit operation except that the information in the CMU is not updated.

【0024】以下、緩衝記憶装置内部の具体的な動作を
図7を参照して説明する。図7に示すように、緩衝記憶
装置は、主記憶装置の内容の一部を保持するDM(デー
タメモリ)61、DM61に保持した情報の主記憶装置
内のアドレスの一部を保持するTM(タグメモリ)6
2、TM62に保持した内容が有意であるか否かを示す
VB(有意情報格納部)63、外部より入力されるアド
レスを入力としDM61、TM62、VB63の記憶領
域を指定する信号を生成するエントリデコーダ64、T
M62の出力と外部より入力されるアドレスの一部が一
致するか否かを判定するタグ・アドレス比較部65、緩
衝記憶装置内部の各部の動作を制御するCMU制御回路
60等からなる。
The specific operation inside the buffer memory device will be described below with reference to FIG. As shown in FIG. 7, the buffer storage device holds DM (data memory) 61 which holds a part of the contents of the main storage device, and TM (which holds a part of the address in the main storage device of the information held in the DM 61. Tag memory) 6
2. VB (significant information storage unit) 63 indicating whether or not the contents held in TM62 are significant, and an entry for generating a signal for designating a storage area of DM61, TM62, VB63 with an address input from the outside as an input Decoder 64, T
It comprises a tag / address comparing section 65 for judging whether or not the output of M62 and a part of the address input from the outside match, a CMU control circuit 60 for controlling the operation of each section inside the buffer memory device, and the like.

【0025】以下、図7を参照してCMU6内の構成を
説明する。CPU側I/F11から出力される外部アド
レス信号EADは、アドレス制御器614およびアドレ
ス出力制御器615に入力される。アドレス制御器61
4は、外部アドレス信号EADを外部タグ・アドレス信
号ETAとエントリ・アドレス信号EEAに分けて処理
する。アドレス制御器614より出力される外部タグ・
アドレス信号ETAは、TMライト制御器67およびタ
グ・アドレス比較器65の一方入力として入力される。
アドレス制御器614より出力される外部エントリ・ア
ドレス信号EEAはエントリ・デコーダ64に入力され
る。エントリ・デコーダ64は、外部エントリ・アドレ
ス信号EEAをデコードし、動作領域を指定する信号に
変換してTM(タグ・メモリ)62、VB(有意ビット
格納部)63およびDM(データ・メモリ)61に伝送
する。
The structure of the CMU 6 will be described below with reference to FIG. The external address signal EAD output from the CPU side I / F 11 is input to the address controller 614 and the address output controller 615. Address controller 61
4 processes the external address signal EAD by dividing it into an external tag address signal ETA and an entry address signal EEA. External tag output from the address controller 614
The address signal ETA is input as one input of the TM write controller 67 and the tag / address comparator 65.
The external entry address signal EEA output from the address controller 614 is input to the entry decoder 64. The entry decoder 64 decodes the external entry address signal EEA, converts it into a signal designating an operation area, and TM (tag memory) 62, VB (significant bit storage) 63 and DM (data memory) 61. To transmit.

【0026】TM62のタグ情報SS62はタグ・アド
レス比較器65の他方入力として入力され、アドレス比
較器65により、タグ情報SS62と外部タグ・アドレ
ス信号ETAとが比較される。タグ・アドレス比較器6
5による比較結果は、VB63の出力とともにヒット判
定器66へ入力され、これらの信号に基づきヒット判定
器66によりヒット信号HTが生成される。
The tag information SS62 of the TM62 is input as the other input of the tag / address comparator 65, and the address comparator 65 compares the tag information SS62 with the external tag / address signal ETA. Tag address comparator 6
The comparison result of 5 is input to the hit determiner 66 together with the output of VB63, and the hit determiner 66 generates a hit signal HT based on these signals.

【0027】DM61には、CPU側I/F11より入
力される情報が主記憶装置ライト制御器612およびD
Mライト制御器68を介して入力され、またシステム・
バス側I/F12より入力される情報がDMライト制御
器69を介して入力される。DM61の出力は情報出力
制御器611を介してCPU側I/F11へと出力され
る。
Information input from the CPU side I / F 11 is input to the DM 61 to the main memory device write controller 612 and D.
Input via the M-light controller 68,
Information input from the bus side I / F 12 is input via the DM light controller 69. The output of the DM 61 is output to the CPU side I / F 11 via the information output controller 611.

【0028】CMU制御器60は、ヒット信号HTおよ
びライト信号WRの各入力信号、システム・バス側I/
F12と入出力される主記憶装置制御信号MSCに基づ
き、TMライト制御器67、DMライト制御器68、6
9、情報出力制御器611、主記憶装置ライト制御器6
12およびアドレス出力制御器615を制御する各制御
信号を出力すしてCMU6の動作を制御する。さらに、
CMU制御器60はVBの内容を有意化する有意化信号
VDも出力する。
The CMU controller 60 receives the input signals of the hit signal HT and the write signal WR, and the I / O on the system bus side.
Based on the main memory control signal MSC input / output to / from F12, the TM write controller 67 and the DM write controllers 68, 6
9, information output controller 611, main memory write controller 6
12 and the control signals for controlling the address output controller 615 are output to control the operation of the CMU 6. further,
The CMU controller 60 also outputs a significant signal VD that makes the contents of VB significant.

【0029】このような構成のCMU6の動作について
説明する。リード動作においては、まずCPUが要求す
る情報を緩衝記憶装置が保持しているか否かを判断す
る。即ちCPUより入力されるアドレスの一部よりDM
61、TM62、VB63内の動作させるべき領域を特
定し、また当該アドレスの一部により特定されたTM6
2の内容と当該アドレスの一部が一致するか否かを判定
する。同時に当該アドレスの一部により特定されるVB
63内部の情報が有意であるか否かを判断する。
The operation of the CMU 6 having such a configuration will be described. In the read operation, it is first determined whether or not the buffer storage device holds the information requested by the CPU. That is, DM from a part of the address input from the CPU
61, TM62, TM6 which specifies the area to be operated in VB63 and which is specified by a part of the address
It is determined whether the contents of 2 and a part of the address match. At the same time, VB specified by a part of the address
63 It is determined whether the information inside is significant.

【0030】TM62の出力が一致しない、あるいはV
B63の出力が有意でないとき、キャッシュミスした判
断し、当該アドレスを用いて主記憶装置へアクセスし、
CPUが所望とする情報を入手する。同時に当該アドレ
スの一部により指定されるDM61、TM62内の記憶
領域に、それぞれ主記憶装置より入手した情報、当該ア
ドレスの一部を保持する。さらに、当該アドレスの一部
で指定されるVB63内の記憶領域に有意を示す信号を
書き込む。
TM62 outputs do not match, or V
When the output of B63 is not significant, it is determined that a cache miss has occurred and the main memory is accessed using the address.
Obtain the information desired by the CPU. At the same time, the information obtained from the main memory and a part of the address are held in the storage areas in the DM 61 and TM 62 designated by the part of the address. Further, a signal indicating significance is written in the storage area in VB63 designated by a part of the address.

【0031】TM62の出力が一致し、かつVB63の
出力が有意であるとき、キャッシュヒットであると判断
し、当該アドレスにより特定されるDM61内の記憶領
域に保持してある情報をCPUへと出力する。
When the outputs of TM62 match and the output of VB63 is significant, it is determined that a cache hit has occurred, and the information held in the storage area in DM61 specified by the address is output to the CPU. To do.

【0032】ライト動作においては、CPUより入力さ
れるアドレスおよびCPUより入力される情報を主記憶
装置へと出力して主記憶装置への書き込みを行う。同時
に、当該アドレスの一部により特定されるTM62の記
憶領域の内容と当該アドレスの一部が一致するか否かを
判断し、一致する場合にはCPUより入力される情報を
当該アドレスにより特定されるDM61の記憶領域に保
持し、かつ当該アドレスにより特定されるVB63内の
記憶領域に有意を示す値を書き込む。
In the write operation, the address input from the CPU and the information input from the CPU are output to the main storage device and written to the main storage device. At the same time, it is determined whether the contents of the memory area of the TM62 specified by a part of the address match a part of the address, and if they match, the information input from the CPU is specified by the address. The value is stored in the storage area of the DM 61, and a value indicating significance is written in the storage area in the VB 63 specified by the address.

【0033】緩衝記憶装置を用いると、キャッシュ・ヒ
ットしたときはCPUに即座に所望の情報を供給でき
る。また主記憶装置への参照を行わずにすむため、CM
Uと主記憶装置間を接続するシステム・バスは、他の周
辺装置が使用できるといった利点がある。
When the buffer memory device is used, desired information can be immediately supplied to the CPU when a cache hit occurs. Also, since it is not necessary to refer to the main storage device, the CM
The system bus connecting U and main memory has the advantage that other peripherals can be used.

【0034】次に仮想記憶方式および緩衝記憶装置を採
用した情報処理システムの動作を図8および図9を参照
して説明する。ここで図8は情報処理システムの構成例
を示すブロック図、図9はCPUのアクセスに対する周
辺装置の動作を示すフローチャートである。情報処理シ
ステムは、システム・バス7に主記憶装置(MS)3、
二次記憶装置(SS)4、ダイレクト・メモリ・アクセ
ス・コントローラ(DMAC)5およびCMU6が接続
され、CMU6とCPU1間にメモリ・マネージメント
・ユニット(MMU)2が介在する構成をとる。なお、
CMU6はアドレス情報として物理アドレスを記憶する
物理緩衝記憶装置である。
Next, the operation of the information processing system employing the virtual storage system and the buffer storage device will be described with reference to FIGS. 8 and 9. Here, FIG. 8 is a block diagram showing an example of the configuration of the information processing system, and FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the peripheral device with respect to the access of the CPU. The information processing system includes a main storage device (MS) 3 on the system bus 7,
The secondary storage device (SS) 4, the direct memory access controller (DMAC) 5 and the CMU 6 are connected to each other, and the memory management unit (MMU) 2 is interposed between the CMU 6 and the CPU 1. In addition,
The CMU 6 is a physical buffer storage device that stores a physical address as address information.

【0035】図9を参照して、ステップS1で、CPU
1がアクセス要求を出力すると、ステップS2で、MM
U2は、CPU1が出力する論理アドレスであるアクセ
スアドレスのページの記憶内容が主記憶装置3上に存在
すると判定するとアクセスアドレスをアドレス変換して
主記憶装置3上の物理アドレスを出力し、存在しないと
判定するとページ・フォールトをCPU1に発生する。
Referring to FIG. 9, in step S1, the CPU
When 1 outputs the access request, in step S2, MM
When U2 determines that the storage content of the page of the access address, which is the logical address output by the CPU 1, exists in the main memory device 3, the access address is translated, the physical address in the main memory device 3 is output, and it does not exist. If so, a page fault is generated in the CPU 1.

【0036】ステップS2でページ・フォルトが発生し
なければ、ステップS3から、ステップS4を経由せず
にステップS5に移行して、MMU2において変換され
た物理アドレスを用いてCMU6へアクセスを行う。
If a page fault does not occur in step S2, the process proceeds from step S3 to step S5 without passing through step S4, and the CMU 6 is accessed using the physical address converted by the MMU 2.

【0037】一方、ステップS2でページ・フォルトが
発生すると、ステップS3からステップS4に移行し、
ステップS4でページスワップ動作を行う。以下、その
内容を詳述する。
On the other hand, when a page fault occurs in step S2, the process moves from step S3 to step S4.
A page swap operation is performed in step S4. The details will be described below.

【0038】CPU1はアクセスを中断し、アドレス変
換テーブルを参照して当該論理ページを物理ページに割
り当て、当該論理ページを転送するすべくDMAC5に
指示を出す(スフップイン)。
The CPU 1 interrupts the access, assigns the logical page to the physical page by referring to the address translation table, and issues an instruction to the DMAC 5 to transfer the logical page (shoo-in).

【0039】ここで空き物理ページが存在しないときに
は、スワップインに先立ち既転送物理ページを二次記憶
装置へ退避させて空き物理ページを得て(スワップアウ
ト)、再度論理ページを割り当てる。そして、DMAC
5は、CPU1の指示に従い、二次記憶装置4上の当該
論理ページの記憶内容を要転送記憶情報としてシステム
・バス7を介して主記憶装置3上の空き物理ページへ転
送する。
When there is no free physical page, the transferred physical page is saved in the secondary storage device before swap-in to obtain a free physical page (swap out), and the logical page is allocated again. And DMAC
In accordance with an instruction from the CPU 1, the transfer unit 5 transfers the storage content of the logical page on the secondary storage device 4 as transfer required storage information to a free physical page on the main storage device 3 via the system bus 7.

【0040】その後、CPU1は中断していたアクセス
を再開し、ステップS4において要転送記憶情報を格納
した主記憶装置3上の物理アドレスを用いてCMU6を
アクセスする。
Thereafter, the CPU 1 restarts the interrupted access, and accesses the CMU 6 by using the physical address on the main storage device 3 in which the transfer required storage information is stored in step S4.

【0041】ステップS5で、CMU6は、物理アドレ
スに基づき、CPU1のアクセスにおけるキャッシュ・
ヒット/キャッシュ・ミスが判定され、キャッシュ・ヒ
ットならば、ステップS6で、リード動作かライト動作
かを判定され、キャッシュ・ミスならば、ステップS1
0で、リード動作かライト動作かを判定される。
In step S5, the CMU 6 caches the CPU 1 for access based on the physical address.
A hit / cache miss is determined. If a cache hit, a read operation or write operation is determined in step S6. If a cache miss, step S1.
At 0, it is determined whether it is a read operation or a write operation.

【0042】ステップS5においてキャッシュ・ヒット
となり、ステップS6においてCPU1の動作がリード
動作と判定されると、ステップS7で、CMU6は主記
憶装置3にアクセスすることなく、内部に格納した、物
理アドレスに対応する保持情報をCPU1に提供する。
When a cache hit occurs in step S5 and the operation of the CPU 1 is determined to be a read operation in step S6, the CMU 6 does not access the main storage device 3 in step S7, and the physical address stored therein is stored in the CMU 6. The corresponding holding information is provided to the CPU 1.

【0043】一方、ステップS5においてキャッシュ・
ヒットとなり、ステップS6においてCPU1の動作が
ライト動作と判定されると、CMU6は、ステップS9
で、主記憶装置3の物理アドレスの指示するページの情
報の更新を行うと共に、ステップS9と並行してステッ
プS8でCMU6内部の物理アドレスに対応する保持情
報の更新も行う。
On the other hand, in step S5, the cache
If it is a hit and it is determined that the operation of the CPU 1 is a write operation in step S6, the CMU 6 determines in step S9.
Then, the information of the page designated by the physical address of the main storage device 3 is updated, and the held information corresponding to the physical address inside the CMU 6 is also updated in step S8 in parallel with step S9.

【0044】ステップS5においてキャッシュ・ミスと
なり、ステップS10でCPU1の動作がリード動作と
判定されると、ステップS11で、CMU6は、主記憶
装置3の物理アドレスの指示するページの記憶内容の更
新を行うと共に、ステップS11と並行してステップS
12でCMU6内部の物理アドレスに対応する保持情報
の更新も行う。
When a cache miss occurs in step S5 and the operation of the CPU 1 is determined to be a read operation in step S10, the CMU 6 updates the stored contents of the page designated by the physical address of the main storage device 3 in step S11. Is performed, and step S11 is performed in parallel with step S11.
In 12, the holding information corresponding to the physical address inside the CMU 6 is also updated.

【0045】一方、ステップS5においてキャッシュ・
ミスとなり、ステップS10においてCPU1の動作が
ライト動作と判定されると、ステップS13で、CMU
6は主記憶装置3の物理アドレスの指示するページの記
憶内容の更新を行う。
On the other hand, in step S5, the cache
If a mistake is made and the operation of the CPU 1 is determined to be the write operation in step S10, the CMU is executed in step S13.
6 updates the storage contents of the page designated by the physical address of the main storage device 3.

【0046】仮想記憶方式および緩衝記憶装置を採用し
た情報処理システムにおいて、CPUは以上のような手
順で主記憶装置より所望のデータを得る。
In the information processing system employing the virtual memory system and the buffer memory device, the CPU obtains desired data from the main memory device by the above procedure.

【0047】[0047]

【発明が解決しようとする課題】仮想記憶方式を採用し
たシステムにおいてCPUからの要求アドレスがページ
フォルトすると、システム・バスを介して二次記憶装置
から主記憶装置へページ転送を行う。この間、CPUか
らのデータ要求は停止するので、緩衝記憶装置へのデー
タの保持は起こらない。ページ転送の終了に伴い、CP
Uから再度要求アドレスが出力される。このときの要求
アドレスに格納されている情報は主記憶装置にのみ存在
するため、緩衝記憶装置では必ずキャッシュミス動作を
行いシステムバスを介して主記憶装置にアクセスする。
When a page fault occurs in a request address from a CPU in a system adopting a virtual memory system, page transfer is performed from a secondary memory device to a main memory device via a system bus. During this time, the data request from the CPU is stopped, so that the data is not retained in the buffer storage device. With the completion of page transfer, CP
The request address is output again from U. Since the information stored in the request address at this time exists only in the main storage device, the buffer storage device always performs the cache miss operation to access the main storage device via the system bus.

【0048】この動作においては、ページ転送の際にシ
ステムバスを介して転送した情報を、緩衝記憶装置のキ
ャッシュミス動作で再度システムバスを介して転送する
ため、システム・バスの使用効率が低下してしまうとい
う問題点があった。
In this operation, since the information transferred via the system bus at the time of page transfer is transferred again via the system bus by the cache miss operation of the buffer memory device, the use efficiency of the system bus is lowered. There was a problem that it would end up.

【0049】この発明は上記問題点を解決するためにな
されたもので、システムバスを有効に使用することが可
能な情報処理システムを得ることを目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to obtain an information processing system capable of effectively using a system bus.

【0050】[0050]

【課題を解決するための手段】この発明にかかる請求項
1記載の情報処理システムは、仮想記憶方式における論
理アドレス空間の論理アドレス情報でアクセスするCP
Uと、システムバスと、前記論理アドレス空間の記憶内
容の一部を、前記論理アドレス空間より狭い物理アドレ
ス空間内に保持する第1の記憶装置と、前記論理アドレ
ス空間の記憶内容の全てを保持する第2の記憶装置と、
前記第1の記憶装置の記憶内容の一部を格納し、前記第
1及び第2の記憶装置より高速に読み書き可能な緩衝記
憶装置とを備え、前記CPUは、アクセスを所望する論
理アドレス情報であるアクセスアドレス情報の記憶内容
が前記第1の記憶装置に存在する場合、前記緩衝記憶装
置に前記アクセスアドレス情報の記憶内容がさらに存在
すれば前記緩衝記憶装置に直接アクセスし、存在しなけ
れば前記システムバスを介して前記第1の記憶装置にア
クセスし、前記アクセスアドレス情報の記憶内容が前記
第1の記憶装置に存在しない場合、前記第2の記憶装置
に保持された前記アクセスアドレス情報の記憶内容であ
る要転送記憶情報を、前記第1の記憶装置における前記
物理アドレス空間内の所定の物理アドレス情報に対応す
る記憶領域に前記システムバスを介して転送する記憶装
置間転送処理を実行させた後、再び前記アクセスアドレ
ス情報でアクセス要求する仮想記憶方式を採用してお
り、前記緩衝記憶装置は、前記物理アドレス空間上の一
部のアドレス情報を緩衝アドレス情報として保持するア
ドレス保持手段と、前記緩衝アドレス情報により特定さ
れる前記第1の記憶装置の記憶領域に保持されている記
憶内容を、前記緩衝アドレス情報に対応づけた緩衝記憶
情報として保持する内容保持手段と、前記第1及び第2
の記憶装置間の前記記憶装置間転送処理の実行の有無を
検知して検知結果を出力する転送検知手段と、前記検知
結果を受け、該検知結果が前記記憶装置間転送処理の実
行を指示したとき、前記要転送記憶情報および該要転送
記憶情報を格納した前記第1の記憶装置上の物理アドレ
ス情報を、それぞれ前記緩衝記憶情報及び前記緩衝アド
レス情報として前記内容保持手段および前記アドレス保
持手段にそれぞれ保持させる制御手段とを備えている。
An information processing system according to a first aspect of the present invention is a CP for accessing with logical address information of a logical address space in a virtual memory system.
U, a system bus, a first storage device that holds a part of the storage contents of the logical address space in a physical address space narrower than the logical address space, and a storage device that stores all the storage contents of the logical address space A second storage device that
A buffer storage device that stores a part of the storage contents of the first storage device and is capable of reading and writing faster than the first and second storage devices, and the CPU stores logical address information desired to be accessed. When the storage content of certain access address information is present in the first storage device, if the storage content of the access address information is further present in the buffer storage device, the buffer storage device is directly accessed; otherwise, the system is accessed. When the first storage device is accessed via a bus and the storage content of the access address information does not exist in the first storage device, the storage content of the access address information held in the second storage device The transfer-required storage information that is the above is stored in a storage area corresponding to predetermined physical address information in the physical address space in the first storage device. A virtual storage system is adopted in which an access request is again made with the access address information after executing a transfer process between storage devices for transfer via a system bus. The buffer storage device is a part of the physical address space. Address holding means for holding address information as buffer address information, and buffer storage in which storage contents held in the storage area of the first storage device specified by the buffer address information are associated with the buffer address information. Content holding means for holding as information, and the first and second
Transfer detecting means for detecting the presence / absence of execution of the inter-storage-device transfer processing between the storage devices, and receiving the detection result, and the detection result instructing execution of the inter-storage-device transfer processing. At this time, the transfer-requiring storage information and the physical address information on the first storage device storing the transfer-requiring storage information are stored in the content holding means and the address holding means as the buffer storage information and the buffer address information, respectively. And control means for holding each.

【0051】望ましくは、請求項2記載の情報処理シス
テムのように、前記アクセスアドレス情報の記憶内容が
前記第1の記憶装置に存在する場合に、前記論理アドレ
ス情報を前記物理アドレス情報にアドレス変換するアド
レス変換手段をさらに備え、前記CPUは、前記物理ア
ドレス情報で前記緩衝記憶装置あるいは前記第1の記憶
装置にアクセスするように構成してもよい。
Preferably, as in the information processing system according to claim 2, when the storage content of the access address information exists in the first storage device, the logical address information is converted into the physical address information. Further, the CPU may be configured to access the buffer storage device or the first storage device with the physical address information.

【0052】望ましくは、請求項3記載の情報処理シス
テムのように、前記緩衝記憶装置は、前記内容保持手段
に保持された前記緩衝記憶情報が有意か否かを前記緩衝
アドレス情報に対応させて示す有意指示手段をさらに備
え、前記制御手段は、前記有意指示手段が有意と指示し
た前記緩衝アドレス情報に対応する前記緩衝記憶情報の
みをアクセス可能に制御するとともに、前記検知結果が
前記記憶装置間転送処理の実行を指示したとき、前記要
転送記憶情報および該要転送記憶情報を格納した前記第
1の記憶装置上の物理アドレス情報それぞれに対応する
前記緩衝記憶情報及び前記緩衝アドレス情報が有意とな
るように前記有意指示手段の内容を変更するように構成
してもよい。
Preferably, as in the information processing system according to claim 3, the buffer storage device associates with the buffer address information whether or not the buffer storage information held in the content holding means is significant. Further, the control means controls access to only the buffer storage information corresponding to the buffer address information that the significance instruction means has instructed to be significant, and the detection result is stored between the storage devices. When the execution of the transfer process is instructed, the buffer storage information and the buffer address information corresponding to the transfer storage required information and the physical address information on the first storage device storing the transfer required storage information are significant. The contents of the significance indicating means may be changed so that

【0053】望ましくは請求項4記載の情報処理システ
ムのように、前記CPUは、前記アクセスアドレス情報
の記憶内容が前記第1の記憶装置に存在しない場合、前
記記憶装置間転送処理の実行を指示する転送指令を出力
し、前記転送指令を前記システムバスを介して受け、前
記転送指令が前記記憶装置間転送処理の実行を指示する
とき、前記CPUと独立して、前記第1及び第2の記憶
装置間の前記記憶装置間転送処理の制御を行う記憶装置
間転送制御手段をさらに備えてもよい。
Preferably, as in the information processing system according to claim 4, the CPU instructs execution of the inter-storage-device transfer processing when the storage content of the access address information does not exist in the first storage device. Output a transfer command for receiving the transfer command via the system bus, and when the transfer command instructs execution of the inter-storage-device transfer process, the first and second independent CPUs are provided. An inter-storage device transfer control means for controlling the inter-storage device transfer process between the storage devices may be further provided.

【0054】望ましくは、請求項5記載の情報処理シス
テムのように、前記CPUの転送指令は、前記緩衝記憶
装置を経由して前記記憶装置間転送制御手段に付与さ
れ、前記緩衝記憶装置の転送検知手段は、前記転送指令
を受け、前記転送指令に基づき前記検知結果を出力する
ように構成してもよい。
Preferably, as in the information processing system according to claim 5, the transfer command of the CPU is given to the inter-storage device transfer control means via the buffer storage device, and the transfer of the buffer storage device is performed. The detection means may be configured to receive the transfer command and output the detection result based on the transfer command.

【0055】望ましくは、請求項6記載の情報処理シス
テムのように、前記要転送記憶情報は、前記第1の記憶
装置から所定の単位記憶量ごとに連続的に前記第1の記
憶装置に出力される情報でもよい。
Preferably, as in the information processing system according to claim 6, the transfer required storage information is continuously output from the first storage device to the first storage device for each predetermined unit storage amount. It may be information provided.

【0056】[0056]

【作用】この発明における請求項1ないし請求項6記載
の情報処理システムの緩衝記憶装置において、第1及び
第2の記憶装置間の記憶装置間転送処理の実行の有無を
検知して検知結果を出力する転送検知手段と、検知結果
が記憶装置間転送処理の実行を指示したとき、要転送記
憶情報および該要転送記憶情報を格納した第1の記憶装
置上の物理アドレス情報を、それぞれ緩衝記憶情報及び
緩衝アドレス情報として内容保持手段およびアドレス保
持手段にそれぞれ保持させる制御手段とを備えている。
In the buffer storage device of the information processing system according to any one of claims 1 to 6, the presence / absence of execution of the inter-storage device transfer process between the first and second storage devices is detected and the detection result is displayed. When the transfer detection means for outputting and the detection result instruct the execution of the transfer processing between storage devices, the transfer required storage information and the physical address information on the first storage device storing the transfer required storage information are respectively buffer stored. The information holding means and the address holding means respectively hold the information and the buffer address information as control information.

【0057】したがって、CPUが、アクセスアドレス
情報の記憶内容が第1の記憶装置に存在しない場合、第
1及び第2の記憶装置間の記憶装置間転送処理を実行さ
せると、緩衝記憶装置の内容保持手段およびアドレス保
持手段は、要転送記憶情報および該要転送記憶情報を格
納した第1の記憶装置上の物理アドレス情報を、それぞ
れ緩衝記憶情報及び緩衝アドレス情報として保持するこ
とができる。
Therefore, if the CPU does not execute the inter-storage device transfer process between the first and second storage devices when the storage contents of the access address information do not exist in the first storage device, the contents of the buffer storage device will be described. The holding means and the address holding means can hold the transfer required storage information and the physical address information on the first storage device storing the transfer required storage information as buffer storage information and buffer address information, respectively.

【0058】[0058]

【実施例】図1は、この発明の一実施例である仮想記憶
方式を採用する情報処理システムの構成を示すブロック
図である。同図に示すように、情報処理システムは、シ
ステム・バス7に主記憶装置(MS)3、二次記憶装置
(SS)4、ダイレクト・メモリ・アクセス・コントロ
ーラ(DMAC)5およびCMU6′が接続され、CM
U6′とCPU1間に、CPU1がアクセス要求する論
理アドレスを主記憶装置3で用いる物理アドレスに変換
する等のメモリ管理を行うメモリ・マネージメント・ユ
ニット(MMU)2が介在する構成をとる。また、CM
U6′はアドレス情報として物理アドレスを記憶する物
理緩衝記憶装置である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an information processing system adopting a virtual storage system according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, in the information processing system, a main storage device (MS) 3, a secondary storage device (SS) 4, a direct memory access controller (DMAC) 5 and a CMU 6'are connected to a system bus 7. And CM
A memory management unit (MMU) 2 for performing memory management such as converting a logical address requested by the CPU 1 into a physical address used in the main storage device 3 is interposed between the U 6 ′ and the CPU 1. Also, CM
U6 'is a physical buffer storage device that stores a physical address as address information.

【0059】図2は、図1で示した情報処理システムに
おいて、CPUの各記憶装置に対するアクセス動作を示
すフローチャートである。図2を参照して、ステップS
21で、CPU1がアクセス要求を出力すると、ステッ
プS22で、MMU2は、CPU1の出力する論理アド
レスであるアクセスアドレスのページの記憶内容が主記
憶装置3上に存在すると判定するとアクセスアドレスを
アドレス変換して、主記憶装置3上の物理アドレスを出
力し、存在しないと判定するとページ・フォールトをC
PU1に発生する。
FIG. 2 is a flowchart showing an access operation of the CPU to each storage device in the information processing system shown in FIG. Referring to FIG. 2, step S
When the CPU 1 outputs the access request at 21, the MMU 2 performs address conversion of the access address when it is determined that the storage content of the page of the access address which is the logical address output by the CPU 1 exists in the main storage device 3 at step S22. Then, the physical address on the main storage device 3 is output, and if it is determined that the physical address does not exist, a page fault is generated.
Occurs in PU1.

【0060】そして、ステップS22でページ・フォル
トが発生しなければ、ステップS23から、ステップS
24及びS25を経由せずに、直ちにステップS26に
移行して、MMU2において変換された物理アドレスを
用いてCMU6′に対するアクセスを行う。
If no page fault occurs in step S22, the steps from step S23 to step S23 are performed.
Immediately without passing through steps S24 and S25, the process immediately proceeds to step S26, and the CMU 6'is accessed using the physical address converted by the MMU 2.

【0061】一方、ステップS22でページ・フォルト
が発生すると、ステップS23からステップS24に移
行し、ステップS24でページスワップ動作を行う。以
下、その内容を詳述する。
On the other hand, if a page fault occurs in step S22, the process proceeds from step S23 to step S24, and the page swap operation is performed in step S24. The details will be described below.

【0062】CPU1はアクセスを中断し、アドレス変
換テーブルを参照して当該論理ページを空き物理ページ
に割り当て、当該論理ページを転送するすべくDMAC
5に指示を出す(スフップイン)。
The CPU 1 interrupts the access, refers to the address translation table, assigns the logical page to a free physical page, and transfers the logical page to the DMAC.
Give instructions to 5 (shuppin).

【0063】ここで、主記憶装置3上に空き物理ページ
が存在しないときは、既転送論理ページの一つを所定の
既存手段により選択して二次記憶装置4へ書き戻したの
ち廃棄し、主記憶装置3上に空き物理ページを得る(ス
ワップアウト)。さらに、CPU1は当該論理ページを
物理ページに転送すべくDMAC5を制御する。そし
て、DMAC5は、CPU1の指示に従い、二次記憶装
置4上の当該論理ページの記憶内容を要転送記憶情報と
してシステム・バス7を介して主記憶装置3上の空き物
理ページへ転送する。
Here, when there is no free physical page in the main storage device 3, one of the transferred logical pages is selected by a predetermined existing means, written back to the secondary storage device 4, and then discarded. Obtain a free physical page on the main storage device 3 (swap out). Further, the CPU 1 controls the DMAC 5 to transfer the logical page to the physical page. Then, according to the instruction from the CPU 1, the DMAC 5 transfers the storage contents of the logical page on the secondary storage device 4 to the empty physical page on the main storage device 3 via the system bus 7 as transfer required storage information.

【0064】そして、このときのシステム・バス上の当
該論理ページの情報は、近い将来にCPU1により参照
される可能性が極めて高いため、ステップS24と並行
したステップS25で、要転送記憶情報を上記空き物理
ページに対応させてCMU6′に順次取り込み保持して
おく。
Since the information of the logical page on the system bus at this time is very likely to be referred to by the CPU 1 in the near future, the transfer required storage information is stored in the above step S25 in parallel with step S24. It is sequentially fetched and held in the CMU 6'corresponding to the empty physical page.

【0065】ステップS24及びS25の処理が終了し
た後、CPU1は中断していたアクセスを再開し、ステ
ップS26において、要転送記憶情報を格納した主記憶
装置3上の物理アドレスを用いてCMU6′にアクセス
する。
After the processing of steps S24 and S25 is completed, the CPU 1 resumes the interrupted access, and in step S26, the CMU 6'is designated by using the physical address on the main storage device 3 in which the transfer required storage information is stored. to access.

【0066】ステップS26で、CMU6′は、物理ア
ドレスに基づき、CPU1のアクセスのキャッシュ・ヒ
ット/キャッシュ・ミスを判定し、キャッシュ・ヒット
ならば、ステップS27で、リード動作かライト動作か
を判定し、キャッシュ・ミスならば、ステップS31
で、リード動作かライト動作かを判定される。
In step S26, the CMU 6'determines the cache hit / miss of the access of the CPU 1 based on the physical address. If it is a cache hit, in step S27 it is determined whether it is a read operation or a write operation. If it is a cache miss, step S31
Then, it is determined whether it is a read operation or a write operation.

【0067】ステップS26においてキャッシュ・ヒッ
トとなり、ステップS27においてCPU1の動作がリ
ード動作と判定されると、ステップS28で、CMU
6′は主記憶装置3にアクセスすることなく、内部に格
納した、物理アドレスに対応する保持情報をCPU1に
提供する。
If a cache hit occurs in step S26 and the operation of the CPU 1 is determined to be a read operation in step S27, the CMU is executed in step S28.
The reference numeral 6 ′ provides the CPU 1 with the stored information corresponding to the physical address stored therein without accessing the main storage device 3.

【0068】一方、ステップS26においてキャッシュ
・ヒットとなり、ステップS27においてCPU1の動
作がライト動作と判定されると、ステップS30で、C
MU6′は、主記憶装置3の物理アドレスの指示するペ
ージの情報の更新を行うと共に、ステップS30と並行
してステップS29でCMU6′内部の物理アドレスに
対応する保持情報の更新も行う。
On the other hand, if a cache hit occurs in step S26 and it is determined in step S27 that the operation of the CPU 1 is a write operation, C is determined in step S30.
The MU 6'updates the information of the page designated by the physical address of the main storage device 3 and, in parallel with step S30, also updates the held information corresponding to the physical address inside the CMU 6'in step S29.

【0069】ステップS26においてキャッシュ・ミス
となり、ステップS31においてCPU1の動作がリー
ド動作と判定されると、ステップS32で、CMU6′
は主記憶装置3の物理アドレスの指示するページの読み
出し情報を参照しCPU1へ提供するとともに、ステッ
プS33で、上記読み出し情報を物理アドレスに対応づ
けて自身の内部に保持する。
If a cache miss occurs in step S26 and it is determined in step S31 that the operation of CPU 1 is a read operation, CMU 6'is determined in step S32.
Refers to the read information of the page designated by the physical address of the main storage device 3 and provides it to the CPU 1, and in step S33, holds the read information in association with the physical address inside itself.

【0070】一方、ステップS26においてキャッシュ
・ミスとなり、ステップS31においてCPU1の動作
がライト動作と判定されると、ステップS34でCMU
6は主記憶装置3の物理アドレスの指示するページの情
報の更新を行う。
On the other hand, if a cache miss occurs in step S26 and it is determined in step S31 that the operation of the CPU 1 is a write operation, the CMU is executed in step S34.
Reference numeral 6 updates the information of the page designated by the physical address of the main storage device 3.

【0071】このように、この実施例の情報処理システ
ムは、CPU1からアクセス要求があり、ページ・フォ
ールトが生じた場合、従来同様、二次記憶装置4,主記
憶装置3間の要転送記憶情報のページ転送を行うととも
に、要転送記憶情報をCMU6′内にも主記憶装置3上
の物理アドレスに対応させて保持させている。
As described above, in the information processing system of this embodiment, when there is an access request from the CPU 1 and a page fault occurs, transfer required storage information between the secondary storage device 4 and the main storage device 3 is used as in the conventional case. Page transfer is performed, and the transfer required storage information is held in the CMU 6'in correspondence with the physical address on the main storage device 3.

【0072】したがって、ページ転送の終了に伴い、C
PU1から再度、同じ要求アドレスが出力される際、C
MU6′では必ずキャッシュヒットととなり、システム
・バス7を介して主記憶装置3にアクセスすることな
く、CPU1,CMU6′間でデータ転送が行われる。
その結果、ページ転送の際にシステム・バスを介して転
送した情報が、再度システム・バスを介して転送される
ことがなくなるため、システム・バスの使用効率を向上
させることができる。
Therefore, when the page transfer is completed, C
When the same request address is output again from PU1, C
A cache hit always occurs in the MU 6 ', and data transfer is performed between the CPU 1 and the CMU 6'without accessing the main storage device 3 via the system bus 7.
As a result, the information transferred via the system bus at the time of page transfer is not transferred again via the system bus, so that the usage efficiency of the system bus can be improved.

【0073】図3は図1で示した情報処理システムにお
けるCMU6′の内部構成を示す説明図である。CMU
6′の内部構成を説明する前に、まず、ダイレクト・マ
ッピング方式について説明する。ダイレクト・マッピン
グ方式のCMUにおいては、物理空間を同一記憶容量を
持つ複数エリアに分割し、各エリアの番号(物理アドレ
スの上位部、以後「タグ・アドレス」という)と各エリ
ア内のオフセット値(物理アドレスの下位部、以後「エ
ントリ・アドレス」という)によりCMU内の記憶領域
を管理する。CMU6′内の記憶領域は全てエントリ・
アドレスによりアクセスし、タグ・アドレスのみを緩衝
アドレス情報として保持する。これがダイレクト・マッ
ピング方式である。なお、ここでは説明の簡略化のた
め、緩衝記憶装置のエリアサイズと仮想記憶方式のペー
ジサイズを同一としておく。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the internal structure of the CMU 6'in the information processing system shown in FIG. CMU
Before describing the internal structure of 6 ', the direct mapping method will be described first. In the CMU of the direct mapping method, the physical space is divided into a plurality of areas having the same storage capacity, and the number of each area (upper part of the physical address, hereinafter referred to as "tag address") and the offset value in each area ( The storage area in the CMU is managed by the lower part of the physical address, hereinafter referred to as "entry address"). All storage areas in CMU 6'are
Access is made by address, and only the tag address is held as buffer address information. This is the direct mapping method. Here, for simplification of description, the area size of the buffer storage device and the page size of the virtual storage system are the same.

【0074】次にCMU6′内の構成を説明する。CP
U側I/F11から出力される物理アドレスである外部
アドレス信号EADは、アドレス制御器614、ページ
転送検出器20およびアドレス信号制御器613に入力
される。アドレス制御器614は、外部アドレス信号E
ADをタグ・アドレスを指示する外部タグ・アドレス信
号ETAとエントリ・アドレスを指示するエントリ・ア
ドレス信号EEAとに分けて出力する。
Next, the internal structure of the CMU 6'will be described. CP
The external address signal EAD, which is a physical address output from the U side I / F 11, is input to the address controller 614, the page transfer detector 20 and the address signal controller 613. The address controller 614 controls the external address signal E
AD is divided and output as an external tag address signal ETA for instructing a tag address and an entry address signal EEA for instructing an entry address.

【0075】アドレス制御器614より出力される外部
タグ・アドレス信号ETAは、TMライト制御器67お
よびタグ・アドレス比較器65の一方入力として入力さ
れる。アドレス制御器614より出力される外部エント
リ・アドレス信号EEAはエントリ・デコーダ64に入
力される。エントリ・デコーダ64は、外部エントリ・
アドレス信号EEAをデコードして動作領域を指定する
信号に変換してTM(タグ・メモリ)62、VB(有意
ビット格納部)63およびDM(データ・メモリ)61
に伝送する。
The external tag address signal ETA output from the address controller 614 is input as one input of the TM write controller 67 and the tag address comparator 65. The external entry address signal EEA output from the address controller 614 is input to the entry decoder 64. The entry decoder 64 is an external entry
The address signal EEA is decoded and converted into a signal designating an operation area, and then TM (tag memory) 62, VB (significant bit storage unit) 63 and DM (data memory) 61.
To transmit.

【0076】TM62は、DM61内に格納している記
憶データのタグ・アドレスをタグ情報SS62として記
憶しており、DM61はTM62内のタグ・アドレスに
対応してデータを格納している。
The TM 62 stores the tag address of the storage data stored in the DM 61 as the tag information SS 62, and the DM 61 stores the data corresponding to the tag address in the TM 62.

【0077】TM62のタグ情報SS62はタグ・アド
レス比較器65の他方入力として入力され、アドレス比
較器65により、タグ情報SS62と外部タグ・アドレ
ス信号ETAとが比較される。タグ・アドレス比較器6
5による比較結果は、VB63の出力とともにヒット判
定器66へ入力される。ヒット判定器66は、アドレス
比較器65の出力とVB63の出力とに基づき、キャッ
シュ・ヒット/キャッシュ・ミスを指示するヒット信号
HTを生成する。
The tag information SS62 of TM62 is inputted as the other input of the tag / address comparator 65, and the address comparator 65 compares the tag information SS62 with the external tag / address signal ETA. Tag address comparator 6
The comparison result of 5 is input to the hit determiner 66 together with the output of VB63. The hit determiner 66 generates a hit signal HT indicating a cache hit / cache miss based on the output of the address comparator 65 and the output of VB63.

【0078】DM61には、CPU側I/F11より入
力される情報が主記憶装置ライト制御器612およびD
Mライト制御器68を介して入力され、またシステム・
バス側I/F12より入力される情報がDMライト制御
器69を介して入力される。DM61の出力は情報出力
制御器611を介してCPU側I/F11へと出力され
る。
Information input from the CPU side I / F 11 is input to the DM 61 to the main memory write controller 612 and D.
Input via the M-light controller 68,
Information input from the bus side I / F 12 is input via the DM light controller 69. The output of the DM 61 is output to the CPU side I / F 11 via the information output controller 611.

【0079】ページ転送検出器20は、システム・バス
側I/F12より入力される情報、外部アドレス信号E
ADおよびCPU側I/F11より入力されるライト信
号WRに基づき、二次記憶装置4,主記憶装置3間の要
転送記憶情報のページ転送を検出して、ページ転送の有
無を指示するページ転送検出信号PTをCMU制御器6
0′に出力する。
The page transfer detector 20 receives information input from the system bus side I / F 12 and the external address signal E.
Based on the write signal WR input from the AD and CPU side I / F 11, the page transfer of the storage information required to be transferred between the secondary storage device 4 and the main storage device 3 is detected, and the page transfer is instructed. The detection signal PT is sent to the CMU controller 6
Output to 0 '.

【0080】CMU制御器60′は、ヒット信号HT、
ページ転送検出信号PTおよびライト信号WRの各入力
信号、システム・バス側I/F12と入出力される主記
憶装置制御信号MSCに基づき、CMU制御器60′
は、またTMライト制御器67、DMライト制御器6
8、69、情報出力制御器611、主記憶装置ライト制
御器およびアドレス信号制御器613を制御する各制御
信号を出力してCMU6′の動作を制御する。さらに、
CMU制御器60′はVBの内容を有意化する有意化信
号VDも出力する。
The CMU controller 60 'has a hit signal HT,
The CMU controller 60 'is based on the input signals of the page transfer detection signal PT and the write signal WR, and the main memory control signal MSC which is input / output to / from the system bus side I / F 12.
Is also the TM light controller 67, DM light controller 6
8, 69, the information output controller 611, the main memory write controller and the address signal controller 613 are outputted to control the operation of the CMU 6 '. further,
The CMU controller 60 'also outputs a significance signal VD that validates the contents of VB.

【0081】以下、CMU制御回路60′の制御下行う
キャッシュ・ヒット/ミスといったCMU6′の基本的
な動作を説明する。CPU側I/F11からの外部アド
レス信号EADがアドレス制御器614に入力される
と、アドレス制御器614から外部エントリ・アドレス
信号EEAがアドレス比較部64に入力される。
The basic operation of the CMU 6'such as cache hit / miss under the control of the CMU control circuit 60 'will be described below. When the external address signal EAD from the CPU side I / F 11 is input to the address controller 614, the external entry address signal EEA is input from the address controller 614 to the address comparison unit 64.

【0082】そして、エントリ・デコーダ64により、
DM61、TM62およびVB63の動作領域が決定さ
れる。TM62のタグ情報SS62及び外部タグ・アド
レス信号ETAがアドレス比較器65で比較され、そし
て、アドレス比較器65の比較結果とVB63の出力と
に基づき、ヒット判定器6により、キャッシュ・ヒット
/ミスの判定を指示するヒット信号HTがCMU制御回
路60′に出力される。
Then, by the entry decoder 64,
The operating areas of DM61, TM62 and VB63 are determined. The tag information SS62 of the TM62 and the external tag address signal ETA are compared by the address comparator 65, and based on the comparison result of the address comparator 65 and the output of VB63, the hit determiner 6 determines whether the cache hit / miss occurs. A hit signal HT instructing the determination is output to the CMU control circuit 60 '.

【0083】キャッシュ・ミスでありCPU1のアクセ
スがリード動作であるとき、CMU制御器60′は外部
アドレス信号EADをシステム・バスに出力すべくアド
レス信号制御器613を制御する。また、主記憶装置3
にアクセスすべく、主記憶装置制御信号MSCを出力す
る。主記憶装置3より供給される情報は、DMライト制
御器69を介してDM61へと書き込まれ、同時に情報
出力制御器611を介してCPU側I/F11に出力さ
れる。DM61への情報の書き込みに伴い、TMライト
制御器67を介して外部タグ・アドレス信号ETAがT
M62の所定領域に書き込まれ、さらに有意化信号VD
が有効となることでVB63内のフラグのうち、TM6
2の上記所定領域に対応する部分を有効化する。
When there is a cache miss and the access of the CPU 1 is a read operation, the CMU controller 60 'controls the address signal controller 613 to output the external address signal EAD to the system bus. Also, the main storage device 3
To access the main memory device control signal MSC. The information supplied from the main storage device 3 is written to the DM 61 via the DM write controller 69, and simultaneously output to the CPU side I / F 11 via the information output controller 611. When the information is written in the DM 61, the external tag address signal ETA is transmitted to the T via the TM write controller 67.
The significant signal VD is written in a predetermined area of M62.
Is enabled, TM6 among the flags in VB63
The part corresponding to the above-mentioned predetermined area 2 is validated.

【0084】キャッシュ・ミスでありCPU1のアクセ
スがライト動作であるとき、CMU制御器60′はCP
U側I/F11より入力される情報をシステム・バス側
I/F12に出力すべく主記憶装置ライト制御器612
を、また外部アドレス信号EADをシステム・バスに出
力すべくアドレス信号制御器613を制御する。さらに
主記憶装置3にアクセスすべく、主記憶装置制御信号M
SCを出力する。
When there is a cache miss and the access of the CPU 1 is a write operation, the CMU controller 60 'causes the CP
The main memory write controller 612 outputs the information input from the U side I / F 11 to the system bus side I / F 12.
And the address signal controller 613 to output the external address signal EAD to the system bus. Further, in order to access the main memory device 3, the main memory device control signal M
Output SC.

【0085】キャッシュ・ヒットでありCPU1のアク
セスがリード動作であるとき、CMU制御器60′はD
M61の出力をCPU側I/F11へと出力すべく情報
出力制御器611を制御する。キャッシュ・ヒットであ
りCPU1のアクセスがライト動作であるときの動作
は、CPU側I/F11より入力される情報をシステム
・バス側I/F12へと出力するときにDM61を同時
に更新する点を除き、キャッシュ・ミスでありCPU1
のアクセスがライト動作であるときと同一である。
When there is a cache hit and the CPU1 access is a read operation, the CMU controller 60 'outputs D
The information output controller 611 is controlled to output the output of M61 to the CPU side I / F 11. The operation when a cache hit occurs and the access of the CPU 1 is a write operation except that the DM 61 is simultaneously updated when the information input from the CPU side I / F 11 is output to the system bus side I / F 12. , Cache miss and CPU1
Is the same as when the access is a write operation.

【0086】CMU6′は、キャッシュ・ヒット/ミス
といった通常のCMUの動作に加え、MMU2によるペ
ージ・フォルトに起因するページ転送を検出し、情報の
取り込みを行う。このときの動作を説明する。
In addition to the normal CMU operation such as cache hit / miss, the CMU 6'detects page transfer caused by a page fault by the MMU 2 and fetches information. The operation at this time will be described.

【0087】ページ転送検出器20がページ転送を検出
すると、ページ転送検出信号PTを出力する。このと
き、CMU制御器60′は、アドレス制御器614にペ
ージ転送状態であることを示す信号を出力する。アドレ
ス制御器614は、この信号に応えてエントリ・アドレ
スの計数機能をリセットする。以後、ページ転送の終了
するまで、即ち、要転送記憶情報の転送の情報量(ペー
ジ数)をカウントする計数機能が計数を終了するまで、
CMU制御器60′の指示に従いエントリ・アドレスを
計数して自動的に出力する。一方、システム・バス側I
/F12より入力される情報を、DMライト制御器69
を介してDM61へ順次書き込み、同時にシステム・バ
ス側I/F12より供給される主記憶装置3の物理アド
レスの外部タグ・アドレス信号ETAをアドレス信号制
御器613、アドレス制御器614及びTMライト制御
器67を介してTM62に順次書き込む。ページ転送が
終了すると、通常のCMUの動作に戻る。なお、このと
きCPU側I/F11への情報の出力は行われない。
When the page transfer detector 20 detects page transfer, it outputs a page transfer detection signal PT. At this time, the CMU controller 60 'outputs a signal indicating the page transfer state to the address controller 614. The address controller 614 resets the counting function of the entry address in response to this signal. After that, until the page transfer is completed, that is, until the counting function for counting the information amount (number of pages) of the transfer required storage information is completed,
According to the instruction of the CMU controller 60 ', the entry address is counted and automatically output. On the other hand, the system bus side I
The information input from the / F12 is used as the DM light controller 69.
The external tag address signal ETA of the physical address of the main memory 3 supplied from the I / F 12 on the system bus side at the same time is sequentially written to the DM 61 via the address signal controller 613, address controller 614 and TM write controller. The data is sequentially written in the TM 62 via 67. When the page transfer is completed, the normal CMU operation is resumed. At this time, no information is output to the CPU side I / F 11.

【0088】図3に示すページ転送検出器20の構成例
を図4に示す。図4に示すように、ページ転送検出器2
0は、DMAC5の制御レジスタのアクセスアドレスで
あるDMAC制御アドレスを保持する制御アドレス保持
器21と、DMACによるページ転送の開始を指示する
開始要求値を保持する開始要求値保持器22と、システ
ム・バスI/F12側から得られる外部情報信号EIS
に基づき、情報の所定のビット位置の信号のみを出力す
るビット選択器23と、制御アドレス保持器21の出力
と外部アドレス信号EADとを比較する制御レジスタ・
アドレス比較器24と、ビット選択器23の出力値と開
始要求保持器22の出力値とを比較する要求値比較器2
5と、制御レジスタ・アドレス比較器24と要求値比較
器25の出力値から、二次記憶装置4,主記憶装置3間
のページ転送開始のを判定する条件判定器26とにより
構成される。
FIG. 4 shows a configuration example of the page transfer detector 20 shown in FIG. As shown in FIG. 4, the page transfer detector 2
0 is a control address holder 21 that holds a DMAC control address that is an access address of the control register of the DMAC 5, a start request value holder 22 that holds a start request value that instructs the start of page transfer by the DMAC, and External information signal EIS obtained from the bus I / F 12 side
A bit selector 23 that outputs only a signal at a predetermined bit position of information, and a control register that compares the output of the control address holder 21 with the external address signal EAD.
The address comparator 24 and the request value comparator 2 for comparing the output value of the bit selector 23 and the output value of the start request holder 22.
5, and a condition determiner 26 for determining the start of page transfer between the secondary storage device 4 and the main storage device 3 based on the output values of the control register / address comparator 24 and the request value comparator 25.

【0089】図4で示したページ転送検出器20の動作
を説明する前に、まず、ページ転送を開始する前のCP
Uの動作を説明する。図1に示すDMAC5の内部には
情報転送のためのパラメータである転送元アドレス、転
送先アドレス、転送バイト数を指定するレジスタの他に
DMAC自身の動作モードを制御するDMAC制御レジ
スタが存在する。これらのレジスタは所定のアドレスに
割り付けられ、DMAC5の制御のためにアクセスされ
る。DMAC5を用いて情報転送を実行するときには、
CPUにより必ずDMAC5の制御レジスタ内の所定の
ビット位置に情報転送開始要求を示す値が書き込まれ
る。なお、DMAC5の制御レジスタ内へのアクセスは
緩衝記憶装置6′を介して行われるので、ページ転送検
出器20は、この動作を検出することによりページ転送
動作の有無を検出することができる。
Before explaining the operation of the page transfer detector 20 shown in FIG. 4, first, the CP before the page transfer is started.
The operation of U will be described. Inside the DMAC 5 shown in FIG. 1, there are a DMAC control register for controlling the operation mode of the DMAC itself, in addition to a register for designating a transfer source address, a transfer destination address and a transfer byte number which are parameters for information transfer. These registers are assigned to predetermined addresses and are accessed for controlling the DMAC 5. When performing information transfer using the DMAC5,
The CPU always writes a value indicating the information transfer start request to a predetermined bit position in the control register of the DMAC 5. Since the access to the control register of the DMAC 5 is performed via the buffer memory device 6 ', the page transfer detector 20 can detect the presence or absence of the page transfer operation by detecting this operation.

【0090】以下、ページ転送検出器20の動作につい
て説明する。外部アドレス信号EADが入力されると、
制御レジスタ・アドレス比較器24にて、外部アドレス
信号EADとDMAC制御アドレスとを比較することに
より、CPU1のアクセスがDMAC制御レジスタを対
象としているかを否か検出する。
The operation of the page transfer detector 20 will be described below. When the external address signal EAD is input,
The control register / address comparator 24 compares the external address signal EAD with the DMAC control address to detect whether the access of the CPU 1 is directed to the DMAC control register.

【0091】同時に、要求値比較器25にて、ビット選
択器22の出力とビット選択器23とを比較することよ
り、外部情報信号EISの所定のビット位置(情報転送
開始要求の有無を示すビット位置)が情報転送開始要求
を示す値であるか否かをを要求値比較器25にて検出す
る。
At the same time, the request value comparator 25 compares the output of the bit selector 22 with the bit selector 23 to determine a predetermined bit position of the external information signal EIS (bit indicating the presence or absence of an information transfer start request). The request value comparator 25 detects whether or not (position) is a value indicating an information transfer start request.

【0092】そして、条件判定器26は、両検出器2
4,25の出力及びライト信号WRに基づき、両検出器
24,25による結果が一致を示した場合、すなわち、
CPU1のアクセスがDMAC制御レジスタを対象と
し、外部情報信号EISの所定ビットが情報転送開始要
求を示す値である場合で、かつCPUのアクセスが書き
込み動作であるとき、ページ転送動作有りを指示するペ
ージ転送検出信号PTを出力する。ここで、制御アドレ
ス保持器21および開始要求値保持器22が保持するD
MAC制御アドレス及び開始要求値は、予めCPU1に
より書き込まれてもよく、また外部信号で指定されてい
てもよい。なお、DMAC5がページ転送以外に使用さ
れる可能性をもつ情報処理システムにおいては、DMA
C内の転送元アドレスあるいは転送先アドレスを保持す
るレジスタへの書き込みを監視することで、ページ転送
を検出することが可能である。
Then, the condition determiner 26 is composed of both detectors 2
When the results of both detectors 24 and 25 show a coincidence based on the outputs of 4 and 25 and the write signal WR, that is,
A page for instructing the page transfer operation when the access of the CPU 1 targets the DMAC control register and the predetermined bit of the external information signal EIS has a value indicating the information transfer start request and the access of the CPU is the write operation. The transfer detection signal PT is output. Here, D held by the control address holder 21 and the start request value holder 22
The MAC control address and the start request value may be written in advance by the CPU 1 or may be designated by an external signal. In the information processing system in which the DMAC5 may be used for other than page transfer,
The page transfer can be detected by monitoring the writing to the register holding the transfer source address or the transfer destination address in C.

【0093】本実施例では、ダイレクト・マッピングの
例を示したが、セット・ウェイ・アソシアティブ方式等
の他のマッピングを採用した仮想記憶方式の情報処理シ
ステムに本発明を適用することも可能であることは勿論
である。
In the present embodiment, an example of direct mapping is shown, but the present invention can also be applied to a virtual memory type information processing system that employs another mapping such as a set way associative type. Of course.

【0094】[0094]

【発明の効果】以上説明したように、この発明における
請求項1ないし請求項6記載の情報処理システムの緩衝
記憶装置においては、第1及び第2の記憶装置間の記憶
装置間転送処理の実行の有無を検知して検知結果を出力
する転送検知手段と、検知結果が記憶装置間転送処理の
実行を指示したとき、要転送記憶情報および該要転送記
憶情報を格納した第1の記憶装置上の物理アドレス情報
を、それぞれ緩衝記憶情報及び緩衝アドレス情報として
内容保持手段およびアドレス保持手段にそれぞれ保持さ
せる制御手段とを備えている。
As described above, in the buffer storage device of the information processing system according to the first to sixth aspects of the present invention, the inter-storage device transfer process between the first and second storage devices is executed. Transfer detection means for detecting the presence / absence of the presence and outputting a detection result; and on the first storage device storing the transfer required storage information and the transfer required storage information when the detection result instructs execution of the transfer processing between storage devices. And the control means for causing the content holding means and the address holding means to hold the physical address information as buffer storage information and buffer address information, respectively.

【0095】したがって、CPUが、アクセスアドレス
情報の記憶内容が第1の記憶装置に存在しない場合、第
1及び第2の記憶装置間の記憶装置間転送処理を実行さ
せると、緩衝記憶装置の内容保持手段およびアドレス保
持手段は、要転送記憶情報および該要転送記憶情報を格
納した第1の記憶装置上の物理アドレス情報を、それぞ
れ緩衝記憶情報及び緩衝アドレス情報として保持するこ
とができる。
Therefore, when the CPU does not execute the inter-storage device transfer process between the first and second storage devices when the storage contents of the access address information are not present in the first storage device, the contents of the buffer storage device are executed. The holding means and the address holding means can hold the transfer required storage information and the physical address information on the first storage device storing the transfer required storage information as buffer storage information and buffer address information, respectively.

【0096】その結果、CPUが第1及び第2の記憶装
置間の記憶装置間転送処理を実行させた後、再び同じア
クセスアドレス情報でアクセスを要求すると、必ず、第
1の記憶装置にアクセスすることなく、CPUと緩衝記
憶装置との間でデータ転送を実行することができるた
め、システム・バスの使用効率を向上させることができ
る。
As a result, when the CPU executes the inter-memory-device transfer processing between the first and second memory devices and requests another access with the same access address information, the first memory device is always accessed. Since the data transfer can be executed between the CPU and the buffer storage device without the need, the usage efficiency of the system bus can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の一実施例である情報処理システムの
構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an information processing system that is an embodiment of the present invention.

【図2】図1の情報処理システムの動作を示すフローチ
ャートである。
FIG. 2 is a flowchart showing an operation of the information processing system of FIG.

【図3】図1の緩衝記憶装置の内部構成を示すブロック
図である。
FIG. 3 is a block diagram showing an internal configuration of the buffer storage device of FIG.

【図4】図3のページ転送検出器の内部構成を示すブロ
ック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing an internal configuration of the page transfer detector of FIG.

【図5】仮想記憶装置の概念を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing the concept of a virtual storage device.

【図6】従来の緩衝記憶装置の動作例を示す説明図であ
る。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an operation example of a conventional buffer storage device.

【図7】従来の緩衝記憶装置の内部構成を示すブロック
図である。
FIG. 7 is a block diagram showing an internal configuration of a conventional buffer storage device.

【図8】従来の情報処理システムの構成を示すブロック
図である。
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a conventional information processing system.

【図9】従来の情報処理システムの動作を示すフローチ
ャートである。
FIG. 9 is a flowchart showing the operation of a conventional information processing system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 CPU 2 MMU 3 主記憶装置 4 二次記憶装置 5 DMAC 6′ CMU(緩衝記憶装置) 7 システム・バス 20 ページ転送検出器 1 CPU 2 MMU 3 Main memory 4 Secondary memory 5 DMAC 6'CMU (buffer memory) 7 System bus 20 Page transfer detector

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成6年2月2日[Submission date] February 2, 1994

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】請求項6[Name of item to be corrected] Claim 6

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0006[Correction target item name] 0006

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0006】論理アドレスと物理アドレスとを対応づけ
る手法は種々あるが、例えばページ・マッピンク仮想記
憶方式では、論理アドレスをページ番号を示す上位アド
レス(論理ページ・アドレス)とページの先頭アドレス
から増分を示す下位アドレス(オフセット・アドレス)
とにに分割し、同様に物理アドレスについても上位アド
レス(物理ページ・アドレス)とオフセット・アドレス
とに分割してそれぞれ管理し、論理空間および物理空間
のページサイズは一致させる。
There are various techniques for associating a logical address with a physical address. For example, in the page map pin virtual memory system, the logical address is incremented from the upper address (logical page address) indicating the page number and the top address of the page. Lower address to indicate (offset address)
Similarly, the physical address is also divided into an upper address (physical page address) and an offset address for management, and the page sizes of the logical space and the physical space are matched.

【手続補正3】[Procedure 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0028[Correction target item name] 0028

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0028】CMU制御器60は、ヒット信号HTおよ
びライト信号WRの各入力信号、システム・バス側I/
F12と入出力される主記憶装置制御信号MSCに基づ
き、TMライト制御器67、DMライト制御器68、6
9、情報出力制御器611、主記憶装置ライト制御器6
12およびアドレス出力制御器615を制御する各制御
信号を出力してCMU6の動作を制御する。さらに、C
MU制御器60はVBの内容を有意化する有意化信号V
Dも出力する。
The CMU controller 60 receives the input signals of the hit signal HT and the write signal WR, and the I / O on the system bus side.
Based on the main memory control signal MSC input / output to / from F12, the TM write controller 67 and the DM write controllers 68, 6
9, information output controller 611, main memory write controller 6
12 and Outputs each control signal for controlling the address output controller 615 controls the operation of CMU6. Furthermore, C
The MU controller 60 outputs a significant signal V that makes the content of VB significant.
D is also output.

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0038[Correction target item name] 0038

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0038】CPU1はアクセスを中断し、アドレス変
換テーブルを参照して当該論理ページを物理ページに割
り当て、当該論理ページを転送するすべくDMAC5に
指示を出す(スワップイン)。
The CPU 1 interrupts the access, refers to the address translation table, allocates the logical page to the physical page, and issues an instruction to the DMAC 5 to transfer the logical page ( swap-in ).

【手続補正5】[Procedure Amendment 5]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0062[Correction target item name] 0062

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0062】CPU1はアクセスを中断し、アドレス変
換テーブルを参照して当該論理ページを空き物理ページ
に割り当て、当該論理ページを転送するすべくDMAC
5に指示を出す(スワップイン)。
The CPU 1 interrupts the access, refers to the address translation table, assigns the logical page to a free physical page, and transfers the logical page to the DMAC.
Give instructions to 5 ( swap in ).

【手続補正6】[Procedure correction 6]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0091[Correction target item name] 0091

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0091】同時に、要求値比較器25にて、ビット選
択器22の出力とビット選択器23とを比較することよ
り、外部情報信号EISの所定のビット位置(情報転送
開始要求の有無を示すビット位置)が情報転送開始要求
を示す値であるか否かを要求値比較器25にて検出す
る。
At the same time, the request value comparator 25 compares the output of the bit selector 22 with the bit selector 23 to determine a predetermined bit position of the external information signal EIS (bit indicating the presence or absence of an information transfer start request). position) detects whether a value indicating the information transfer start request in main Motomechi comparator 25.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 仮想記憶方式における論理アドレス空間
の論理アドレス情報でアクセスするCPUと、 システムバスと、 前記論理アドレス空間の記憶内容の一部を、前記論理ア
ドレス空間より狭い物理アドレス空間内に保持する第1
の記憶装置と、 前記論理アドレス空間の記憶内容の全てを保持する第2
の記憶装置と、 前記第1の記憶装置の記憶内容の一部を格納し、前記第
1及び第2の記憶装置より高速に読み書き可能な緩衝記
憶装置とを備え、 前記CPUは、アクセスを所望する論理アドレス情報で
あるアクセスアドレス情報の記憶内容が前記第1の記憶
装置に存在する場合、前記緩衝記憶装置に前記アクセス
アドレス情報の記憶内容がさらに存在すれば前記緩衝記
憶装置に直接アクセスし、存在しなければ前記システム
バスを介して前記第1の記憶装置にアクセスし、前記ア
クセスアドレス情報の記憶内容が前記第1の記憶装置に
存在しない場合、前記第2の記憶装置に保持された前記
アクセスアドレス情報の記憶内容である要転送記憶情報
を、前記第1の記憶装置における前記物理アドレス空間
内の所定の物理アドレス情報に対応する記憶領域に前記
システムバスを介して転送する記憶装置間転送処理を実
行させた後、再び前記アクセスアドレス情報でアクセス
要求する仮想記憶方式の情報処理システムにおいて、 前記緩衝記憶装置は、 前記物理アドレス空間上の一部のアドレス情報を緩衝ア
ドレス情報として保持するアドレス保持手段と、 前記緩衝アドレス情報により特定される前記第1の記憶
装置の記憶領域に保持されている記憶内容を、前記緩衝
アドレス情報に対応づけた緩衝記憶情報として保持する
内容保持手段と、 前記第1及び第2の記憶装置間の前記記憶装置間転送処
理の実行の有無を検知して検知結果を出力する転送検知
手段と、 前記検知結果を受け、該検知結果が前記記憶装置間転送
処理の実行を指示したとき、前記要転送記憶情報および
該要転送記憶情報を格納した前記第1の記憶装置上の物
理アドレス情報を、それぞれ前記緩衝記憶情報及び前記
緩衝アドレス情報として前記内容保持手段および前記ア
ドレス保持手段にそれぞれ保持させる制御手段とを備え
たことを特徴とする情報処理システム。
1. A CPU for accessing with logical address information of a logical address space in a virtual memory system, a system bus, and a part of storage contents of the logical address space is held in a physical address space narrower than the logical address space. First to do
And a second storage unit for holding all storage contents of the logical address space.
And a buffer storage device that stores a part of the storage contents of the first storage device and can read and write faster than the first and second storage devices, and the CPU desires access. When the storage content of the access address information, which is the logical address information, exists in the first storage device, if the storage content of the access address information is further present in the buffer storage device, the buffer storage device is directly accessed to exist. Otherwise, the first storage device is accessed via the system bus, and if the storage content of the access address information does not exist in the first storage device, the access held in the second storage device. The transfer-necessary storage information, which is the storage content of the address information, corresponds to predetermined physical address information in the physical address space in the first storage device. In an information processing system of a virtual memory system, which executes an inter-storage device transfer process of transferring to a storage area via the system bus, and again requests access with the access address information, wherein the buffer storage device is the physical address space Address holding means for holding a part of the above address information as buffer address information, and storage contents held in the storage area of the first storage device specified by the buffer address information as the buffer address information. Content holding means for holding as buffer storage information associated with each other; transfer detection means for detecting whether or not the inter-storage-device transfer processing between the first and second storage devices is executed and outputting a detection result; When the detection result is received and the detection result instructs execution of the transfer process between storage devices, the transfer required storage information and the transfer required storage And a control means for causing the content holding means and the address holding means to hold the physical address information on the first storage device storing the information as the buffer storage information and the buffer address information, respectively. Information processing system.
【請求項2】 前記アクセスアドレス情報の記憶内容が
前記第1の記憶装置に存在する場合に、前記論理アドレ
ス情報を前記物理アドレス情報にアドレス変換するアド
レス変換手段をさらに備え、 前記CPUは、前記物理アドレス情報で前記緩衝記憶装
置あるいは前記第1の記憶装置にアクセスする請求項1
記載の情報処理システム。
2. When the stored content of the access address information is present in the first storage device, the CPU further comprises address conversion means for converting the logical address information into the physical address information. 2. The buffer storage device or the first storage device is accessed by physical address information.
Information processing system described.
【請求項3】 前記緩衝記憶装置は、 前記内容保持手段に保持された前記緩衝記憶情報が有意
か否かを前記緩衝アドレス情報に対応させて示す有意指
示手段をさらに備え、 前記制御手段は、前記有意指示手段が有意と指示した前
記緩衝アドレス情報に対応する前記緩衝記憶情報のみを
アクセス可能に制御するとともに、前記検知結果が前記
記憶装置間転送処理の実行を指示したとき、前記要転送
記憶情報および該要転送記憶情報を格納した前記第1の
記憶装置上の物理アドレス情報それぞれに対応する前記
緩衝記憶情報及び前記緩衝アドレス情報が有意となるよ
うに前記有意指示手段の内容を変更する請求項2記載の
情報処理システム。
3. The buffer storage device further comprises a significance indicating means for indicating whether or not the buffer storage information held in the content holding means is significant, in association with the buffer address information, and the control means: When only the buffer storage information corresponding to the buffer address information that the significance indicating unit has designated as significant is accessible, and the detection result indicates execution of the inter-storage-device transfer processing, the transfer storage required. Changing the contents of the significance indicating means such that the buffer storage information and the buffer address information corresponding to the physical address information on the first storage device storing the information and the transfer required storage information are significant Item 2. The information processing system according to item 2.
【請求項4】 前記CPUは、前記アクセスアドレス情
報の記憶内容が前記第1の記憶装置に存在しない場合、
前記記憶装置間転送処理の実行を指示する転送指令を出
力し、 前記転送指令を前記システムバスを介して受け、前記転
送指令が前記記憶装置間転送処理の実行を指示すると
き、前記CPUと独立して、前記第1及び第2の記憶装
置間の前記記憶装置間転送処理の制御を行う記憶装置間
転送制御手段をさらに備える請求項3記載の情報処理シ
ステム。
4. The CPU, when the stored content of the access address information does not exist in the first storage device,
Outputs a transfer command for instructing execution of the inter-storage device transfer process, receives the transfer command via the system bus, and is independent of the CPU when the transfer command instructs execution of the inter-memory device transfer process. 4. The information processing system according to claim 3, further comprising an inter-storage device transfer control means for controlling the inter-storage device transfer process between the first and second storage devices.
【請求項5】 前記CPUの転送指令は、前記緩衝記憶
装置を経由して前記記憶装置間転送制御手段に付与さ
れ、 前記緩衝記憶装置の転送検知手段は、 前記転送指令を受け、前記転送指令に基づき前記検知結
果を出力する請求項4記載の情報処理システム。
5. The transfer command of the CPU is given to the inter-storage device transfer control means via the buffer storage device, and the transfer detection means of the buffer storage device receives the transfer command and receives the transfer command. The information processing system according to claim 4, wherein the detection result is output based on.
【請求項6】 前記要転送記憶情報は、前記第1の記憶
装置から所定の単位記憶量ごとに連続的に前記第1の記
憶装置に出力される情報である請求項5記載の情報処理
システム。
6. The information processing system according to claim 5, wherein the transfer-necessary storage information is information continuously output from the first storage device to the first storage device for each predetermined unit storage amount. .
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