[go: up one dir, main page]

JP2000181801A - Data substitution system - Google Patents

Data substitution system

Info

Publication number
JP2000181801A
JP2000181801A JP10361628A JP36162898A JP2000181801A JP 2000181801 A JP2000181801 A JP 2000181801A JP 10361628 A JP10361628 A JP 10361628A JP 36162898 A JP36162898 A JP 36162898A JP 2000181801 A JP2000181801 A JP 2000181801A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
bit
entry
hit
circuit
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.)
Granted
Application number
JP10361628A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3043732B1 (en
Inventor
Takeshi Tsuchiya
猛 土屋
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.)
NEC Computertechno Ltd
Original Assignee
NEC Computertechno 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 NEC Computertechno Ltd filed Critical NEC Computertechno Ltd
Priority to JP10361628A priority Critical patent/JP3043732B1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3043732B1 publication Critical patent/JP3043732B1/en
Publication of JP2000181801A publication Critical patent/JP2000181801A/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Memory System Of A Hierarchy Structure (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To increase the use efficiency of a TLB or cache memory by newly providing a bit indicating that a specific entry has been accessed more times than specified and preferentially replacing data which have not been accessed more times than specified. SOLUTION: A register 113 holds V2 and the V2 bit corresponding to a hit entry is set to 1. A group-V2 bit generating circuit 119 ANDs the output of the register 113 by four bits at each time to generate four group-V2 bits. A group-V2 bit reflecting circuit 120 reflects the group-V2 bits on group LRU information from a group-V0 bit reflecting circuit 118. A substitute entry high- order 2-bit generating circuit 121 generates two substitute group high-order 2-bits from the output of the group-V2 bit reflecting circuit 120. A V2-bit reflecting circuit 133 reflects the V2 bits on LRU information from the V0-bit reflecting circuit 132 so that the V2 bits from a selector 131 updates the entry of 1.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、複数エントリを
持った変換索引バッファ(以下、TLBという)または
キャッシュメモリのデータを多階層LRU(Least
Recentry Used:最低使用頻度)制御の
もとで置換するデータ置換システムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multi-layered LRU (Least Read Only) which stores data in a translation index buffer (hereinafter referred to as TLB) or cache memory having a plurality of entries.
The present invention relates to a data replacement system that performs replacement under control of “Recently Used”.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のコンピュータ装置におけるデータ
置換システムとして、TLBあるいはキャッシュメモリ
のデータ置換を多階層LRU制御によって行うものがあ
る。この多階層LRU制御では、主記憶装置の記憶領域
にストアする際に、キャッシュにあるデータのうち最も
古く使用されたものを、最も新しく使用されたものへと
逐次置換していく。
2. Description of the Related Art As a conventional data replacement system in a computer device, there is a system for performing data replacement of a TLB or a cache memory by multi-layer LRU control. In the multi-layer LRU control, when data is stored in the storage area of the main storage device, the oldest used data in the cache is sequentially replaced with the most recently used data.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来のデータ置換システムでは、上位階層(以後、グル
ープと呼ぶ)のLRU動作を行う場合、各グループ内の
データのうち1つでもアクセスされるとそのグループは
最新となり、置換対象グループとならないため、このグ
ループ内にほとんど使用されていないデータがあったと
しても、そのデータは置換対象とならず、いつまでもT
LBあるいはキャッシュメモリに残り続け、TLBある
いはキャッシュメモリの使用効率を低下させるという課
題があった。
However, in such a conventional data replacement system, when an LRU operation of an upper layer (hereinafter, referred to as a group) is performed, even if at least one of the data in each group is accessed, the data is lost. Since the group is up-to-date and does not become a replacement target group, even if there is almost unused data in this group, the data will not be replaced and will not be replaced.
There has been a problem that the LB or the cache memory continues to remain and the use efficiency of the TLB or the cache memory is reduced.

【0004】この発明は前記のような課題を解決するも
のであり、特定のエントリに設定回数以上アクセスした
ことを示すビットを新設し、その設定回数以上アクセス
されていないデータを優先的に置換することにより、T
LBまたはキャッシュメモリの使用効率と高めることが
できるデータ置換システムを得ることを目的とする。
[0004] The present invention solves the above-mentioned problem, and newly sets a bit indicating that a specific entry has been accessed more than a set number of times, and preferentially replaces data that has not been accessed more than the set number of times. As a result, T
An object of the present invention is to provide a data replacement system that can increase the use efficiency of the LB or the cache memory.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】前記目的達成のために、
請求項1の発明にかかるデータ置換システムは、エント
リごとにデータのアクセス回数を示す情報を記憶する手
段を設け、前記情報を置換エントリ生成時に反映させる
ことで前記変換索引バッファまたはキャッシュメモリの
ミスヒット時に、前記アクセス回数の少ないエントリの
データを優先的に置換させるようにしたものである。
To achieve the above object,
2. The data replacement system according to claim 1, further comprising means for storing information indicating the number of times of data access for each entry, and migrating the conversion index buffer or cache memory by reflecting the information when a replacement entry is generated. Sometimes, the data of the entry having the smaller number of accesses is preferentially replaced.

【0006】また、請求項2の発明にかかるデータ置換
システムは、登録エントリに対応したビットをセットす
る第1のレジスタと、ビットエントリに対応したビット
をセットする複数の第2のレジスタと、複数のエントリ
をグループ化した複数組のグループのうちいずれが最新
または最古かを決定するグループLRU情報ビットを格
納した第3のレジスタと、前記ビットエントリのビット
を複数組に分けて、これらの各組ごとに論理和をとり、
ヒットグループを生成するヒットグループ生成回路と、
前記第3のレジスタからのグループLRU情報に前記ヒ
ットグループを反映させるヒットグループ反映回路と、
前記第1のレジスタの出力を複数組に分けて、これらの
各組ごとの論理積をとって、第1のグループビットを生
成する第1グループビット生成回路と、前記第3のレジ
スタからのグループLRU情報に第1グループビットを
反映させる第1グループビット反映回路と、前記第2の
レジスタの出力を複数組に分けて、これらの各組ごと論
理積をとって、第2のグループビットを生成する第2グ
ループビット生成回路と、前記第1グループビット反映
回路からのグループLRU情報に第2のグループビット
を反映させる第2グループビット反映回路と、該第2の
グループビット反映回路の出力から置換エントリ上位ビ
ットを生成する置換エントリ上位ビット生成回路と、前
記各グループ内のエントリに対するLRU情報をそれぞ
れ格納し、ヒット信号およびヒットグループ生成回路か
らのヒットグループに応じてビットエントリ反映回路の
出力をセットする複数の第4のレジスタとを設け、第1
のセレクタに、前記ヒットグループに応じて前記第4の
レジスタのいずれかを選択させ、第2のセレクタに、前
記ヒットグループに応じたヒットエントリのうちのビッ
トを選択させ、第3のセレクタに、前記置換エントリ上
位ビットに応じた前記各第4のレジスタの出力を選択さ
せ、第4のセレクタに、前記置換エントリ上位ビットに
応じた第1のグループビットを選択させ、第5のセレク
タに、前記置換エントリ上位ビットに応じた第2のグル
ープビットを選択させ、第1のビット反映回路に、前記
第3のセレクタからのLRU情報に第1のグループビッ
トを反映させ、第2のビット反映回路に、前記第1のグ
ループビット反映回路からのLRU情報に第2のグルー
プビットを反映させ、置換エントリ下位ビット生成回路
に、前記第2のビット反映回路の出力から置換エントリ
下位ビットを生成させ、前記置換エントリ上位ビットと
ともに置換エントリビットを形成させるようにしたもの
である。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a data replacement system comprising: a first register for setting a bit corresponding to a registered entry; a plurality of second registers for setting a bit corresponding to a bit entry; And a third register storing a group LRU information bit for determining which of the plurality of groups is the latest or the oldest, and dividing the bits of the bit entry into a plurality of sets. Take the logical sum for each pair,
A hit group generation circuit for generating a hit group;
A hit group reflection circuit for reflecting the hit group in the group LRU information from the third register;
A first group bit generation circuit that divides an output of the first register into a plurality of sets, performs an AND operation for each of the sets, and generates a first group bit; and a group from the third register. A first group bit reflection circuit for reflecting the first group bit in the LRU information; and an output of the second register, divided into a plurality of sets, and a logical product of each of these sets is taken to generate a second group bit. A second group bit generation circuit, a second group bit reflection circuit for reflecting a second group bit in group LRU information from the first group bit reflection circuit, and a replacement from an output of the second group bit reflection circuit A replacement entry high-order bit generation circuit for generating an entry high-order bit; It provided a plurality of fourth register for setting an output of the bit entries reflecting circuit in accordance with the hit group from No. and hit group generation circuit, first
Of the fourth register according to the hit group, and the second selector selects a bit of the hit entry corresponding to the hit group. Causing the fourth selector to select an output of each of the fourth registers in accordance with the replacement entry upper bits, causing the fourth selector to select a first group bit in accordance with the replacement entry upper bits, The second group bit corresponding to the replacement entry upper bits is selected, the first group bit is reflected in the LRU information from the third selector in the first bit reflection circuit, and the second group bit is reflected in the second bit reflection circuit. And the second group bit is reflected in the LRU information from the first group bit reflection circuit, and the second bit is reflected in the replacement entry lower bit generation circuit. To produce a substituted entries lower bits from the output of the bets reflecting circuit, together with the substituted entry high bits is obtained so as to form a substituted entry bits.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
図について説明する。なお、ここでは16エントリのT
LBあるいはキャッシュメモリに対して2階層LRUに
よって置換エントリを決定する場合について説明する。
前記16エントリを4エントリ×4に分け、エントリ0
〜3をグループ0、エントリ4〜7をグループ1、エン
トリ8〜11をグループ2,エントリ12〜15をグル
ープ3と呼ぶ。図1において、111は第1のレジスタ
としてのレジスタで、このレジスタ111はV0(0−
15)を保持し、ミスヒット信号が1になると置換エン
トリに対応したV0ビットを0にリセットし、登録指示
信号が1になると登録エントリに対応したV0ビットを
1にセットする。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In this case, 16 entries of T
A case where a replacement entry is determined for an LB or a cache memory by using a two-layer LRU will be described.
The 16 entries are divided into 4 entries × 4, and entry 0
3 are called group 0, entries 4 to 7 are called group 1, entries 8 to 11 are called group 2, and entries 12 to 15 are called group 3. In FIG. 1, reference numeral 111 denotes a register serving as a first register.
15), the V0 bit corresponding to the replacement entry is reset to 0 when the mishit signal becomes 1, and the V0 bit corresponding to the registered entry is set to 1 when the registration instruction signal becomes 1.

【0008】また、112,113は第2のレジスタ
で、このうちレジスタ112はV1(0−15)を保持
し、ミスヒット信号が1になると置換エントリに対応し
たV1ビットを0にリセットし、ヒット信号が1かつヒ
ットエントリに対応したV0ビットが1ならば、ヒット
エントリに対応したV1ビットを1にセットし、一方、
レジスタ113はV2(0−15)を保持し、ミスヒッ
ト信号が1になると置換エントリに対応したV2ビット
を0にリセットし、ヒット信号が1かつヒットエントリ
に対応したV1ビットが1ならば、ヒットエントリに対
応したV2ビットを1にセットする。また、114は第
3のレジスタとしてのレジスタで、このレジスタ114
は4つのグループのいずれかが最新または最古かを決定
できるようなグループLRU情報6ビット(a,b,
c,d,e,f)を格納しており、ヒット信号が1にな
るとヒットグループ反映回路116の出力をセットす
る。
Reference numerals 112 and 113 denote second registers. Of these, the register 112 holds V1 (0-15). When the mishit signal becomes 1, the V1 bit corresponding to the replacement entry is reset to 0. If the hit signal is 1 and the V0 bit corresponding to the hit entry is 1, the V1 bit corresponding to the hit entry is set to 1, while
The register 113 holds V2 (0-15), resets the V2 bit corresponding to the replacement entry to 0 when the mishit signal becomes 1, and if the hit signal is 1 and the V1 bit corresponding to the hit entry is 1, The V2 bit corresponding to the hit entry is set to 1. Reference numeral 114 denotes a register serving as a third register.
Is a group LRU information 6 bits (a, b, b) that can determine whether any of the four groups is newest or oldest.
c, d, e, f), and when the hit signal becomes 1, the output of the hit group reflection circuit 116 is set.

【0009】なお、この実施の形態では、前記グループ
LRU情報6ビット(a,b,c,d,e,f)が、1
××11×ならばグループ0が最古グループ、01××
×1ならばグループ1が最古グループ、×01×0×な
らばグループ2が最古グループ、××00×0ならばグ
ループ3が最古グループ、0××00×ならばグループ
0が最新グループ、10×××0ならばグループ1が最
新グループ、×10×1×ならばグループ2が最新グル
ープ、××11×1ならばグループ3が最新グループを
示すものとする。(×は0,1のいずれでもよいことを
示す)
In this embodiment, the 6 bits (a, b, c, d, e, f) of the group LRU information are 1
If xx11x, group 0 is the oldest group, 01xx
If x1, group 1 is the oldest group; if x01x0x, group 2 is the oldest group; if xx00x0, group 3 is the oldest group; if 0xx00x, group 0 is the latest. If the group is 10 ××× 0, the group 1 indicates the latest group. If the group is × 10 × 1 ×, the group 2 indicates the latest group. (× indicates that either 0 or 1 may be used)

【0010】また、115はヒットグループ生成回路
で、これがヒットエントリ16ビットをビット0〜3,
ビット4〜7,ビット8〜11,ビット12〜15の4
ビットずつ論理和演算(OR)し、ヒットグループ4ビ
ットを生成する。116はヒットグループ反映回路で、
これがヒットグループ生成回路115からのヒットグル
ープを最新にするように、レジスタ114からのグルー
プLRU情報にヒットグループを反映させる。
Reference numeral 115 denotes a hit group generation circuit which converts 16 bits of a hit entry into bits 0 to 3
Bits 4 to 7, bits 8 to 11, and bits 12 to 15
A logical sum operation (OR) is performed bit by bit to generate 4 bits of a hit group. 116 is a hit group reflection circuit,
This reflects the hit group in the group LRU information from the register 114 so that the hit group from the hit group generation circuit 115 is updated.

【0011】具体的なヒットグループ反映論理は以下の
通りである。ヒットグループ生成回路115からの出力
をHT(0−3)とし、レジスタ114からの出力を
a,b,c,d,e,fとし、ヒットグループ反映回路
116の出力をa1,b1,c1,d1,e1,f1と
すると、 a1=a・HT(0)’+HT(1) b1=b・HT(1)’+HT(2) c1=c・HT(2)’+HT(3) d1=d・HT(0)’+HT(3) e1=e・HT(0)’+HT(2) f1=f・HT(1)’+HT(3) である。
The specific hit group reflection logic is as follows. The output from the hit group generation circuit 115 is HT (0-3), the output from the register 114 is a, b, c, d, e, f, and the output from the hit group reflection circuit 116 is a1, b1, c1, Assuming that d1, e1, and f1, a1 = a.HT (0) '+ HT (1) b1 = b.HT (1)' + HT (2) c1 = c.HT (2) '+ HT (3) d1 = d HT (0) '+ HT (3) e1 = e.HT (0)' + HT (2) f1 = f.HT (1) '+ HT (3)

【0012】さらに、117は第1のグループビット生
成回路としてのグループV0ビット生成回路であり、こ
れがレジスタ1の出力をV0(0−3),V0(4−
7),V0(8−11),V0(12−15)の4ビッ
トずつANDし、グループV0ビットの4ビットを生成
する。118は第1のグループビット反映回路としての
グループV0ビット反映回路で、これがグループV0ビ
ット生成回路117からのグループV0ビットが0のグ
ループを最古にするようにレジスタ114からのグルー
プLRU情報にグループV0ビットを反映させる。グル
ープV0ビットが0のグループが複数あるときには、そ
の中で最も番号の小さいグループを最古にするようにレ
ジスタ114からのグループLRU情報にグループにV
0ビットを反映させる。グループV0ビットがすべて1
のときは、レジスタ114の出力をそのまま出力する。
Reference numeral 117 denotes a group V0 bit generation circuit as a first group bit generation circuit, which outputs the output of the register 1 to V0 (0-3) and V0 (4-
7), V0 (8-11), and V0 (12-15) are ANDed in units of 4 bits to generate 4 bits of group V0 bits. Reference numeral 118 denotes a group V0 bit reflection circuit serving as a first group bit reflection circuit. The group V0 bit reflection circuit includes a group VRU bit from the register 114 so that the group whose group V0 bit is 0 from the group V0 bit generation circuit 117 becomes the oldest. Reflect the V0 bit. When there are a plurality of groups in which the group V0 bit is 0, V L is added to the group LRU information from the register 114 so that the group with the smallest number is the oldest.
Reflect 0 bit. Group V0 bits are all 1
In this case, the output of the register 114 is output as it is.

【0013】具体的なグループV0ビット反映論理は以
下の通りである。グループV0ビット生成回路117か
らの出力をGV0(0−3)、レジスタ114からの出
力をa,b,c,d,e,f、グループV0ビット反映
回路118の出力をa2,b2,c2,d2,e2,f
2とすると、 a2=a・GV0(1)+GV0(0)’ b2=b・GV0(2)+GV0(1)’ c2=c・GV0(3)+GV0(2)’ d2=d・GV0(3)+GV0(0)’ e2=e・GV0(2)+GV0(0)’ f2=f・GV0(3)+GV0(1)’ である。
The specific group V0 bit reflection logic is as follows. The output from the group V0 bit generation circuit 117 is GV0 (0-3), the output from the register 114 is a, b, c, d, e, f, and the output from the group V0 bit reflection circuit 118 is a2, b2, c2. d2, e2, f
Assuming that 2, a2 = a · GV0 (1) + GV0 (0) ′ b2 = b · GV0 (2) + GV0 (1) ′ c2 = c · GV0 (3) + GV0 (2) ′ d2 = d · GV0 (3) ) + GV0 (0) ′ e2 = e · GV0 (2) + GV0 (0) ′ f2 = f · GV0 (3) + GV0 (1) ′

【0014】また、119は第2のグループビット生成
回路としてのグループV2ビット生成回路で、これがレ
ジスタ113の出力をV2(0−3),V2(4−
7),V2(8−11),V2(12−15)の4ビッ
トずつ論理積演算(AND)し、グループV2ビットの
4ビットを生成する。120は第2のグループビット反
映回路としてのグループV2ビット反映回路で、これが
グループV2ビット生成回路119からのグループV2
ビットが1のグループを最新にするように、グループV
0ビット反映回路118からのグループLRU情報にグ
ループV2ビットを反映させる。グループV2ビットが
1のグループが複数あるときには、その中で最も番号の
大きいグループを最新にするようにグループLRU情報
を更新する。グループV2ビットがすべて0のときは、
グループV0ビット反映回路118の出力をそのまま出
力する。
Reference numeral 119 denotes a group V2 bit generation circuit as a second group bit generation circuit, which outputs the output of the register 113 to V2 (0-3) and V2 (4-
7), a logical product operation (AND) of 4 bits of V2 (8-11) and V2 (12-15) is performed to generate 4 bits of group V2 bits. Reference numeral 120 denotes a group V2 bit reflection circuit as a second group bit reflection circuit, which is a group V2 bit reflection circuit from the group V2 bit generation circuit 119.
Group V so that the group with the bit 1 is the latest
The group V2 bits are reflected in the group LRU information from the 0-bit reflection circuit 118. When there are a plurality of groups in which the group V2 bit is 1, the group LRU information is updated so that the group having the highest number among them is updated. When the group V2 bits are all 0,
The output of the group V0 bit reflection circuit 118 is output as it is.

【0015】具体的なグループV2ビット反映論理は以
下の通りである。グループV2ビット生成回路119か
らの出力をGV2(0−3)、グループV0ビット反映
回路118からの出力をa2,b2,c2,d2,e
2,f2、グループV2ビット反映回路120からの出
力をa3,b3,c3,d3,e3,f3とすると、 a3=a2・GV2(0)’+GV2(1) b3=b2・GV2(1)’+GV2(2) c3=c2・GV2(2)’+GV2(3) d3=d2・GV2(0)’+GV2(3) e3=e2・GV2(0)’+GV2(2) f3=f2・GV2(1)’+GV2(3) である。
The specific group V2 bit reflection logic is as follows. The output from the group V2 bit generation circuit 119 is GV2 (0-3), and the output from the group V0 bit reflection circuit 118 is a2, b2, c2, d2, e.
2, f2, the output from the group V2 bit reflection circuit 120 is a3, b3, c3, d3, e3, f3. A3 = a2 · GV2 (0) ′ + GV2 (1) b3 = b2 · GV2 (1) ′ + GV2 (2) c3 = c2 · GV2 (2) ′ + GV2 (3) d3 = d2 · GV2 (0) ′ + GV2 (3) e3 = e2 · GV2 (0) ′ + GV2 (2) f3 = f2 · GV2 (1) ) ′ + GV2 (3).

【0016】さらに、121は置換エントリ上位ビット
生成回路としての置換エントリ上位2ビット生成回路
で、これがグループV2ビット反映回路120の出力か
ら置換グループ、すなわち置換エントリ上位2ビットを
生成する。置換エントリ上位2ビット生成論理は以下の
通りである。グループV2ビット反映回路120からの
出力をa3,b3,c3,d3,e3,f3、置換エン
トリ上位2ビットをR(0−1)とすると、 R(0)=b3’・c3・e3’+c3’・d3’・f
3’ R(1)=a3’・b3・f3 +c3’・d3’・f
3’ である。
Further, reference numeral 121 denotes a replacement entry high-order 2 bit generation circuit as a replacement entry high-order bit generation circuit, which generates a replacement group, that is, a replacement entry high-order 2 bits from the output of the group V2 bit reflection circuit 120. The replacement entry upper two bits generation logic is as follows. If the output from the group V2 bit reflection circuit 120 is a3, b3, c3, d3, e3, and f3, and the upper two bits of the replacement entry are R (0-1), R (0) = b3'.c3.e3 '+ c3 '・ D3' ・ f
3 ′ R (1) = a3 ′ · b3 · f3 + c3 ′ · d3 ′ · f
3 '.

【0017】122は第4のレジスタを構成するレジス
タで、このレジスタ123はグループ0内のエントリ0
〜3に対するLRU情報を格納し、ヒット信号が1かつ
ヒットグループ生成回路115からのヒットグループが
1000のときにヒットエントリ反映回路128の出力
をセットする。123は第4のレジスタを構成するレジ
スタで、このレジスタ123はグループ1内のエントリ
4〜7に対するLRU情報を格納し、ヒット信号が1か
つヒットグループ生成回路115からのヒットグループ
が0100のときにヒットエントリ反映回路128の出
力をセットする。
Reference numeral 122 denotes a register constituting a fourth register.
3 are stored, and when the hit signal is 1 and the hit group from the hit group generation circuit 115 is 1000, the output of the hit entry reflection circuit 128 is set. Reference numeral 123 denotes a register constituting a fourth register. This register 123 stores LRU information for the entries 4 to 7 in the group 1. When the hit signal is 1 and the hit group from the hit group generation circuit 115 is 0100, The output of the hit entry reflection circuit 128 is set.

【0018】また、124は第4のレジスタを構成する
レジスタで、このレジスタ124はグループ2内のエン
トリ8〜11に対するLRU情報を格納し、ヒット信号
が1かつヒットグループ生成回路115からのヒットグ
ループが0010のときにヒットエントリ反映回路12
8の出力をセットする。125は第4のレジスタを構成
するレジスタで、このレジスタ125はグループ3内の
エントリ12〜15に対するLRU情報を格納し、ヒッ
ト信号が1かつヒットグループ生成回路115からのヒ
ットグループが0001のときにヒットエントリ反映回
路128の出力をセットする。
Reference numeral 124 denotes a register which constitutes a fourth register. This register 124 stores LRU information for the entries 8 to 11 in the group 2 and has a hit signal of 1 and a hit group from the hit group generating circuit 115. Hit entry reflection circuit 12 when
8 output is set. Reference numeral 125 denotes a register that constitutes a fourth register. This register 125 stores LRU information for the entries 12 to 15 in the group 3, and when the hit signal is 1 and the hit group from the hit group generation circuit 115 is 0001. The output of the hit entry reflection circuit 128 is set.

【0019】また、126は第1のセレクタとしてのセ
レクタで、このセレクタ126はヒットグループ生成回
路115からのヒットグループが1000ならばレジス
タ12、0100ならばレジスタ13、0010ならば
レジスタ14,0001ならばレジスタ125の出力を
選択する。127は第2のセレクタとしてのセレクタ
で、このセレクタ127はヒットグループ生成回路11
5からのヒットグループが1000ならばヒットエント
リ16ビットのうちのビット0〜3、0100ならばビ
ット4〜7,0010ならばビット8〜11、0001
ならばビット12〜15を選択する。128は前記りヒ
ットエントリ反映回路で、これがセレクタ127からの
ヒットエントリを最新にするようにセレクタ126から
のLRU情報にヒットエントリを反映させる。
Reference numeral 126 denotes a selector as a first selector. The selector 126 is a register 12 if the hit group from the hit group generation circuit 115 is 1000, a register 13 if the hit group is 0100, a register 14 if the hit group is 0010, and For example, the output of the register 125 is selected. 127 is a selector as a second selector, and this selector 127 is a hit group generation circuit 11
If the hit group from 5 is 1000, bits 0 to 3 of the 16 bits of the hit entry, if 0100, bits 4 to 7,0010, bits 8 to 11, 0001
Then, bits 12 to 15 are selected. A hit entry reflecting circuit 128 reflects the hit entry in the LRU information from the selector 126 so that the hit entry from the selector 127 is updated.

【0020】具体的なヒットエントリ反映論理は以下の
通りである。セレクタ127からの出力をHE(0−
3)、セレクタ126からの出力をa4,b4,c4,
d4,e4,f4、ヒットエントリ反映回路128の出
力をa5,b5,c5,d5,e5,f5とすると、 a5=a4・HE(0)’+HE(1) b5=b4・HE(1)’+HE(2) c5=c4・HE(2)’+HE(3) d5=d4・HE(0)’+HE(3) e5=e4・HE(0)’+HE(2) f5=f4・HE(1)’+HE(3) である。
The specific hit entry reflection logic is as follows. The output from the selector 127 is set to HE (0-
3), output from the selector 126 is a4, b4, c4,
Assuming that d4, e4, f4 and the output of the hit entry reflection circuit 128 are a5, b5, c5, d5, e5, f5, a5 = a4.HE (0) '+ HE (1) b5 = b4.HE (1)' + HE (2) c5 = c4 · HE (2) ′ + HE (3) d5 = d4 · HE (0) ′ + HE (3) e5 = e4 · HE (0) ′ + HE (2) f5 = f4 · HE (1) ) ′ + HE (3).

【0021】また、129は第3のセレクタとしてのセ
レクタで、このセレクタ129は置換エントリ上位2ビ
ット生成回路121からの置換エントリ上位2ビットが
00ならばレジスタ122、01ならばレジスタ12
3,10ならばレジスタ124、11ならばレジスタ1
25からの出力を選択する。130は第4のセレクタと
してのセレクタで、このセレクタ130は置換エントリ
上位2ビット生成回路121からの置換エントリ上位2
ビットが00ならばV0(0−3)、01ならばV0
(4−7)、10ならばV0(8−11)、11ならば
V0(12−15)を選択する。131は第5のセレク
タとしてのセレクタで、このセレクタ131は置換エン
トリ上位2ビット生成回路121からの置換エントリ上
位2ビットが00ならばV2(0−3)、01ならばV
2(4−7)、10ならばV2(8−11)、11なら
ばV2(12−15)を選択する。
Reference numeral 129 denotes a selector as a third selector. The selector 129 is a register 122 if the upper two bits of the replacement entry from the replacement entry upper two bits generation circuit 121 are 00, and a register 12 if the upper two bits are 01.
Register 124 for 3 and 10, register 1 for 11
Select the output from 25. Reference numeral 130 denotes a selector as a fourth selector. The selector 130 is the upper two bits of the replacement entry from the replacement entry upper two bits generation circuit 121.
If the bit is 00, V0 (0-3); if the bit is 01, V0
(4-7) If it is 10, V0 (8-11) is selected, and if it is 11, V0 (12-15) is selected. Reference numeral 131 denotes a selector serving as a fifth selector. This selector 131 is V2 (0-3) if the upper two bits of the replacement entry from the replacement entry upper two bits generation circuit 121 are 00, and V if it is 01.
If 2 (4-7) and 10, V2 (8-11) is selected; if 11, V2 (12-15) is selected.

【0022】さらに、132は第1のビット反映回路と
してのV0ビット反映回路で、これがセレクタ130か
らのV0ビットが0のエントリを最古にするようにセレ
クタ129からのLRU情報にV0ビットを反映させ
る。V0ビットが0のエントリが複数あるときには、そ
の中で最も番号の小さいエントリを最古にするようにセ
レクタ129からのLRU情報にV0ビットを反映させ
る。V0ビットがすべて1のときは、セレクタ129の
出力をそのまま出力する。
Reference numeral 132 denotes a V0 bit reflection circuit as a first bit reflection circuit, which reflects the V0 bit in the LRU information from the selector 129 so as to make the entry with the V0 bit of 0 from the selector 130 the oldest. Let it. When there are a plurality of entries having the V0 bit of 0, the VRU bit is reflected in the LRU information from the selector 129 so that the entry with the smallest number is the oldest. When all the V0 bits are 1, the output of the selector 129 is output as it is.

【0023】具体的なV0ビット反映論理は以下の通り
である。セレクタ130からの出力をVS0(0−
3)、セレクタ129からの出力をa6,b6,c6,
d6,e6,f6、V0ビット反映回路132の出力を
a7,b7,c7,d7,e7,f7とすると、 a7=a6・VS0(1)+VS0(0)’ b7=b6・VS0(2)+VS0(1)’ c7=c6・VS0(3)+VS0(2)’ d7=d6・VS0(3)+VS0(0)’ e7=e6・VS0(2)+VS0(0)’ f7=f6・VS0(3)+VS0(1)’ である。
The specific V0 bit reflection logic is as follows. The output from the selector 130 is connected to VS0 (0-
3), output from the selector 129 is a6, b6, c6,
Assuming that the outputs of the d6, e6, f6 and V0 bit reflection circuits 132 are a7, b7, c7, d7, e7, f7, a7 = a6aVS0 (1) + VS0 (0) ′ b7 = b6 ・ VS0 (2) + VS0 (1) ′ c7 = c6 · VS0 (3) + VS0 (2) ′ d7 = d6 · VS0 (3) + VS0 (0) ′ e7 = e6 · VS0 (2) + VS0 (0) ′ f7 = f6 · VS0 (3) ) + VS0 (1) ′.

【0024】また、133は第2のビット反映回路とし
てのV2ビット反映回路で、これがセレクタ131から
のV2ビットが1のエントリを最新にするようにV0ビ
ット反映回路132からのLRU情報にV2ビットを反
映させる。V2ビットが1のエントリが複数あるときに
は、その中で最も番号の大きいエントリを最新にするよ
うにV0ビット反映回路132からのLRU情報にV2
ビットを反映させる。V2ビットがすべて0のときは、
V0ビット反映回路132の出力をそのまま出力する。
Reference numeral 133 denotes a V2 bit reflection circuit serving as a second bit reflection circuit. The V2 bit reflection circuit 133 adds the V2 bit to the LRU information from the V0 bit reflection circuit 132 so that the entry having the V2 bit of 1 from the selector 131 is updated. To reflect. When there are a plurality of entries having the V2 bit of 1, the LRU information from the V0 bit reflection circuit 132 includes the V2 bit so that the entry having the highest number among them is updated.
Reflect the bits. When all V2 bits are 0,
The output of the V0 bit reflection circuit 132 is output as it is.

【0025】具体的なV2ビット反映論理は以下の通り
である。セレクタ131からの出力をVS2(0−
3)、V0ビット反映回路132からの出力をa7,b
7,c7,d7,e7,f7、V2ビット反映回路13
3の出力をa8,b8,c8,d8,e8,f8とする
と、 a8=a7・VS2(0)’+VS2(1) b8=b7・VS2(1)’+VS2(2) c8=c7・VS2(2)’+VS2(3) d8=d7・VS2(0)’+VS2(3) e8=e7・VS2(0)’+VS2(2) f8=f7・VS2(1)’+VS2(3) である。
The specific V2 bit reflection logic is as follows. The output from the selector 131 is connected to VS2 (0-
3) output from the V0 bit reflection circuit 132 to a7, b
7, c7, d7, e7, f7, V2 bit reflection circuit 13
Assuming that the output of 3 is a8, b8, c8, d8, e8, f8, a8 = a7.VS2 (0) '+ VS2 (1) b8 = b7.VS2 (1)' + VS2 (2) c8 = c7.VS2 ( 2) '+ VS2 (3) d8 = d7.VS2 (0)' + VS2 (3) e8 = e7.VS2 (0) '+ VS2 (2) f8 = f7.VS2 (1)' + VS2 (3)

【0026】さらに、134は置換エントリ下位ビット
生成回路としての置換エントリ下位2ビット生成回路
で、これがV2ビット反映回路133の出力から置換エ
ントリ上位2ビットを生成する。
Further, reference numeral 134 denotes a replacement entry lower-order 2 bit generation circuit as a replacement entry lower-order bit generation circuit, which generates the replacement entry upper-order 2 bits from the output of the V2 bit reflection circuit 133.

【0027】具体的な置換エントリ下位2ビット生成論
理は以下の通りである。V2ビット反映回路133から
の出力をa8,b8,c8,d8,e8,f8、置換エ
ントリ下位2ビット生成回路134の出力をR(2−
3)とすると、 R(2)=b8’・c8・e8’+c8’・d8’・f
8’ R(3)=a8’・b8・f8 +c8’・d8’・f
8’ である。
The specific logic for generating the lower 2 bits of the replacement entry is as follows. The output from the V2 bit reflection circuit 133 is a8, b8, c8, d8, e8, f8, and the output from the replacement entry lower 2 bit generation circuit 134 is R (2-
Assuming 3), R (2) = b8'.c8.e8 '+ c8'.d8'.f
8 ′ R (3) = a8 ′ · b8 · f8 + c8 ′ · d8 ′ · f
8 '.

【0028】次に、動作について説明する。TLBにエ
ントリ0〜15の順でデータが登録され、すべてのエン
トリに第一回目アクセスが完了した後は、各レジスタの
値は以下のようになる。 V0(0−15)=1111111111111111 V1(0−15)=1111111111111111 V2(0−15)=0000000000000000 グループLRU情報=111111 (置換グループ
=グループ0) グループ0内LRU情報=111111(置換エントリ
=エントリ0) グループ1内LRU情報=111111(置換エントリ
=エントリ4) グループ2内LRU情報=111111(置換エントリ
=エントリ8) グループ3内LRU情報=111111(置換エントリ
=エントリ12) (→置換エントリ=0)
Next, the operation will be described. Data is registered in the TLB in the order of entries 0 to 15, and after the first access to all entries is completed, the value of each register is as follows. V0 (0-15) = 1111111111111111 V1 (0-15) = 11111111111111111 V2 (0-15) = 00000000000000000 Group LRU information = 111111 (Replacement group = Group 0) LRU information in Group 0 = 111111 (Replacement entry = Entry 0) LRU information in group 1 = 111111 (substitution entry = entry 4) LRU information in group 2 = 111111 (substitution entry = entry 8) LRU information in group 3 = 111111 (substitution entry = entry 12) (→ substitution entry = 0)

【0029】この状態でエントリ0へのアクセスがあっ
た場合のV2ビットセット動作およびLRU更新動作を
以下に説明する。まず、V2ビットセット動作では、エ
ントリ0へのアクセスがあると、ヒット信号が1、ヒッ
トエントリのビット0が1になる。レジスタ112は、
ヒット信号が1、かつヒットエントリのビット0が1、
かつV1(0)=1なので、V2(0)に1をセットす
る。一方、LRU更新動作では、上位2ビットについて
は、ヒットグループ生成回路115でヒットエントリ1
6ビット1000000000000000の各4ビッ
トの論理和をとり、ヒットグループ1000を生成し、
ヒットグループ反映回路116では、ヒットグループ生
成回路115からのヒットグループ1000を、レジス
タ114からのグループLRU情報111111に反映
させ、011001を出力する。レジスタ114は、ヒ
ット信号が1になると、ヒットグループ反映回路116
の出力011001をセットする。このとき、置換グル
ープはグループ1となる。
The operation of setting the V2 bit and updating the LRU when entry 0 is accessed in this state will be described below. First, in the V2 bit set operation, when an entry 0 is accessed, the hit signal becomes 1 and the bit 0 of the hit entry becomes 1. Register 112 is
When the hit signal is 1 and the bit 0 of the hit entry is 1,
Since V1 (0) = 1, 1 is set to V2 (0). On the other hand, in the LRU update operation, the hit group 1
Logical OR of 4 bits of 6 bits 100000000000000000 to generate a hit group 1000,
The hit group reflection circuit 116 reflects the hit group 1000 from the hit group generation circuit 115 on the group LRU information 111111 from the register 114, and outputs 011001. When the hit signal becomes 1, the register 114 reads the hit group reflection circuit 116.
Output 011001 is set. At this time, the replacement group is group 1.

【0030】一方、下位2ビットについては、セレクタ
126でヒットグループ生成回路115の出力1000
より、レジスタ122の出力111111を選択し、セ
レクタ127ではヒットグループ生成回路115の出力
1000より、ヒットエントリビット0〜3の1000
を選択する。ヒットエントリ反映回路128では、セレ
クタ127からのヒットエントリ1000を、セレクタ
126からのLRU情報111111に反映させ、01
1001を出力する。レジスタ122は、ヒット信号が
1かつヒットグループ生成回路115の出力が1000
なので、ヒットエントリ反映回路128の出力0110
01をセットする。このとき、置換エントリはエントリ
4となる。
On the other hand, as for the lower two bits, the selector 126 outputs the output 1000 of the hit group generation circuit 115.
Output 111111 of the register 122 is selected, and the selector 127 outputs 1000 of the hit entry bits 0 to 3 from the output 1000 of the hit group generation circuit 115.
Select The hit entry reflection circuit 128 reflects the hit entry 1000 from the selector 127 on the LRU information 111111 from the selector 126,
1001 is output. The register 122 has a hit signal of 1 and an output of the hit group generation circuit 115 of 1000.
Therefore, the output 0110 of the hit entry reflection circuit 128
Set 01. At this time, the replacement entry is entry 4.

【0031】以上より、エントリ0アクセス後の各レジ
スタの値は以下のようになる。 V0(0−15)=1111111111111111 V1(0−15)=1111111111111111 V2(0−15)=1000000000000000 グループLRU情報=011001 (置換グループ
=グループ1) グループ0内LRU情報=011001(置換エントリ
=エントリ1) グループ1内LRU情報=111111(置換エントリ
=エントリ4) グループ2内LRU情報=111111(置換エントリ
=エントリ8) グループ3内LRU情報=111111(置換エントリ
=エントリ12) このようにエントリ0への2回目のアクセスが行われた
後、グループおよびグループ内のLRU情報更新動作が
行われるとともに、V2(0)が1にセットされる。
As described above, the value of each register after accessing the entry 0 is as follows. V0 (0-15) = 1111111111111111 V1 (0-15) = 11111111111111111 V2 (0-15) = 100000000000000000 Group LRU information = 0101001 (Replacement group = Group 1) LRU information in Group 0 = 01101001 (Replacement entry = Entry 1) LRU information in group 1 = 111111 (replacement entry = entry 4) LRU information in group 2 = 111111 (replacement entry = entry 8) LRU information in group 3 = 111111 (replacement entry = entry 12) Thus, 2 for entry 0 After the second access, the group and the LRU information in the group are updated, and V2 (0) is set to 1.

【0032】この状態からエントリ4→5→6→7→8
→9→10→11→12→13→14→15→0の順で
各エントリに対する2回目以降のアクセスがあった場
合、各レジスタの値は以下のようになる。 V0(0−15)=1111111111111111 V1(0−15)=1111111111111111 V2(0−15)=1000111111111111 TLB置換エントリ=4 グループLRU情報=011001 (置換グループ
=グループ1) グループ0内LRU情報=011001(置換エントリ
=エントリ1) グループ1内LRU情報=111111(置換エントリ
=エントリ4) グループ2内LRU情報=111111(置換エントリ
=エントリ8) グループ3内LRU情報=111111(置換エントリ
=エントリ12) ( → 置換エントリ=エントリ4) この状態で、TLBミスヒットが起きたときの置換エン
トリ生成動作を以下に説明する。
From this state, entries 4 → 5 → 6 → 7 → 8
If there is a second or subsequent access to each entry in the order of → 9 → 10 → 11 → 12 → 13 → 14 → 15 → 0, the value of each register is as follows. V0 (0-15) = 1111111111111111 V1 (0-15) = 11111111111111111 V2 (0-15) = 1000111111111111 TLB replacement entry = 4 Group LRU information = 0101001 (Replacement group = Group1) LRU information in Group0 = 01101001 (Replacement) Entry = entry 1) LRU information in group 1 = 111111 (replacement entry = entry 4) LRU information in group 2 = 111111 (replacement entry = entry 8) LRU information in group 3 = 111111 (replacement entry = entry 12) (→ replacement Entry = entry 4) In this state, a replacement entry generation operation when a TLB mishit occurs will be described below.

【0033】次に、置換エントリ生成動作を述べる。ま
ず、上位2ビットについては、グループV0ビット生成
回路117でレジスタ1のV0(0−15)のビット0
〜3、4〜7,8〜11、12〜15の4ビットずつを
ANDしてグループV0ビット1111を生成する。グ
ループV0ビット反映回路118ではグループV0ビッ
ト生成回路117からの1111を、レジスタ4からの
グループLRU情報011001に反映させ、0110
01を出力する。
Next, the replacement entry generating operation will be described. First, with regard to the upper two bits, the group V0 bit generation circuit 117 sets bits 0 (0-15) of the register 1 to V0 (0-15).
, 3, 4-7, 8-11 and 12-15 are ANDed to generate a group V0 bit 1111. The group V0 bit reflection circuit 118 reflects 1111 from the group V0 bit generation circuit 117 on the group LRU information 010001 from the register 4 and
01 is output.

【0034】一方、グループV2ビット生成回路119
ではレジスタ113のV2(0−15)のビット0〜
3、4〜7,8〜11、12〜15の4ビットずつをA
NDしてグループV2ビット0111を生成する。この
ため、グループV2ビット反映回路120ではグループ
V2ビット生成回路119からの出力0111を、グル
ープV0ビット反映回路118からのグループLRU情
報011001に反映させ、111111を出力する。
置換エントリ上位2ビット生成回路121はグループV
2ビット反映回路120から111111を受け取る
と、置換グループすなわち置換エントリ上位2ビットを
生成し、00を出力する。
On the other hand, group V2 bit generation circuit 119
Now, bits 0 to 0 of V2 (0-15) of the register 113
3, 4 to 7, 8 to 11, and 12 to 15
ND is performed to generate group V2 bit 0111. Therefore, the group V2 bit reflection circuit 120 reflects the output 0111 from the group V2 bit generation circuit 119 on the group LRU information 011001 from the group V0 bit reflection circuit 118 and outputs 111111.
The replacement entry upper 2-bit generation circuit 121 is group V
When receiving 111111 from the 2-bit reflection circuit 120, it generates a replacement group, that is, the upper two bits of the replacement entry, and outputs 00.

【0035】一方、下位2ビットについては、セレクタ
129が置換エントリ上位2ビット生成回路121から
の出力00により、レジスタ122からの出力0110
01を選択する。このため、セレクタ130は置換エン
トリ上位2ビット生成回路121からの00により、V
0(0−3)=1111を選択する。セレクタ131は
置換エントリ上位2ビット生成回路121からの00に
より、V2(0−3)=1000を選択する。また、V
0ビット反映回路132はセレクタ130からのV0
(0−3)=1111をセレクタ129からのLRU情
報011001に反映させ、011001を出力する。
さらに、V2ビット反映回路133はセレクタ131か
らのV2(0−3)=1000を、V0ビット反映回路
132からのLRU情報011001に反映させ011
001を出力する。
On the other hand, for the lower 2 bits, the selector 129 outputs the output 0110 from the register 122 by the output 00 from the replacement entry upper 2 bits generation circuit 121.
Select 01. Therefore, the selector 130 receives V from the replacement entry high-order 2 bit generation circuit 121 to generate V
0 (0-3) = 1111 is selected. The selector 131 selects V2 (0-3) = 1000 based on 00 from the replacement entry upper 2-bit generation circuit 121. Also, V
The 0-bit reflection circuit 132 outputs V0 from the selector 130.
(0-3) = 11111 is reflected in the LRU information 011001 from the selector 129, and 011001 is output.
Further, the V2 bit reflection circuit 133 reflects V2 (0-3) = 1000 from the selector 131 on the LRU information 011001 from the V0 bit reflection circuit 132, and 011.
001 is output.

【0036】この結果、置換エントリ下位2ビット生成
回路134は、V2ビット反映回路133からのLRU
情報011001より、置換エントリ下位2ビット01
を生成し、出力する。以上のように、置換エントリ4ビ
ットは0001となり置換エントリはエントリ1とな
る。なお、V2ビットの反映を行わない従来の多階層L
RU方式では置換エントリ4ビットは0100となり、
置換エントリはエントリ4となる。
As a result, the replacement entry lower 2 bit generation circuit 134 outputs the LRU from the V2 bit reflection circuit 133.
From the information 011001, lower 2 bits 01 of the replacement entry
Is generated and output. As described above, the replacement entry 4 bits become 0001 and the replacement entry becomes entry 1. Note that the conventional multi-layer L without reflecting the V2 bit is used.
In the RU method, the replacement entry 4 bits is 0100,
The replacement entry is entry 4.

【0037】なお、前記においては、あるエントリに2
回以上アクセスしたことを示すV2ビットを新設し、2
回以上アクセスされていないデータを優先的に置換され
るようにすることにより、TLBあるいはキャッシュメ
モリの効率化を図った場合を示したが、3〜n回以上ア
クセスしたことを示すV3〜nビットを新設し、3〜n
回以上アクセスされていないデータを優先的に置換した
り、Vビットではなく、カウンタによりある回数以上ア
クセスされたデータ以外を優先的に置換するようにして
も、同様にTLBあるいはキャッシュメモリの効率化を
図れる。
It should be noted that, in the above description, 2
A new V2 bit is set to indicate that the
Although the data that has not been accessed more than once is preferentially replaced to improve the efficiency of the TLB or the cache memory, V3 to n bits indicating that the data has been accessed more than 3 to n times are shown. Is newly established, and 3 to n
Even if data not accessed more than once is replaced preferentially, or data other than data accessed more than a certain number of times by the counter is replaced preferentially, instead of the V bit, the efficiency of the TLB or cache memory is similarly increased. Can be achieved.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、エン
トリごとにデータのアクセス回数を示す情報を記憶する
手段を設け、前記情報を置換エントリ生成時に反映させ
ることで前記変換索引バッファまたはキャッシュメモリ
のミスヒット時に、前記アクセス回数の少ないエントリ
のデータを優先的に置換させるように構成したので、グ
ループ内にアクセス頻度が高いデータが存在しても、そ
のグループ内のアクセス頻度の低いデータが置換されず
に残るのを回避でき、その結果として、TLBまたはキ
ャッシュメモリの使用効率を高めることができるという
効果が得られる。
As described above, according to the present invention, there is provided means for storing information indicating the number of times of data access for each entry, and the information is reflected at the time of generation of the replacement entry, thereby providing the conversion index buffer or the cache. In the case of a memory mishit, the data of the entry with a small number of accesses is preferentially replaced. Therefore, even if data with a high access frequency exists in the group, data with a low access frequency in the group is not replaced. It is possible to avoid remaining without being replaced, and as a result, it is possible to obtain the effect of increasing the use efficiency of the TLB or the cache memory.

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

【図1】 この発明の実施の一形態によるデータ置換シ
ステムを示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a data replacement system according to an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

111 レジスタ(第1のレジスタ) 112,113 レジスタ(第2のレジスタ) 114 レジスタ(第3のレジスタ) 115 ヒットグループ生成回路 116 ヒットグループ反映回路 117 グループV0ビット生成回路(第1グループビ
ット生成回路) 118 グループV0ビット反映回路(第1グループビ
ット反映回路) 119 グループV2ビット生成回路(第2グループビ
ット生成回路) 120 グループV2ビット反映回路(第2グループビ
ット反映回路) 121 置換エントリ上位2ビット生成回路(置換エン
トリ上位ビット生成回路) 122,123,124,125 レジスタ(第4のレ
ジスタ) 126 セレクタ(第1のセレクタ) 127 セレクタ(第2のセレクタ) 128 ヒットエントリ反映回路 129 セレクタ(第3のセレクタ) 130 セレクタ(第4のセレクタ) 131 セレクタ(第5のセレクタ) 132 V0ビット反映回路(第1のビット反映回路) 133 V2ビット反映回路(第2のビット反映回路) 134 置換エントリ下位2ビット生成回路(置換エン
トリ下位ビット生成回路)
111 register (first register) 112, 113 register (second register) 114 register (third register) 115 hit group generation circuit 116 hit group reflection circuit 117 group V0 bit generation circuit (first group bit generation circuit) 118 Group V0 bit reflection circuit (first group bit reflection circuit) 119 Group V2 bit reflection circuit (second group bit reflection circuit) 120 Group V2 bit reflection circuit (second group bit reflection circuit) 121 Replacement entry upper 2-bit generation circuit (Replacement entry high-order bit generation circuit) 122, 123, 124, 125 Register (fourth register) 126 Selector (first selector) 127 Selector (second selector) 128 Hit entry reflection circuit 129 Selector (first 130 selector (fourth selector) 131 selector (fifth selector) 132 V0 bit reflection circuit (first bit reflection circuit) 133 V2 bit reflection circuit (second bit reflection circuit) 134 replacement entry lower 2 Bit generation circuit (replacement entry lower bit generation circuit)

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

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成11年11月8日(1999.11.
8)
[Submission date] November 8, 1999 (1999.11.
8)

【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】特許請求の範囲[Correction target item name] Claims

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【特許請求の範囲】[Claims]

【請求項複数エントリを有する変換索引バッファ
またはキャッシュメモリのデータを多階層LRU制御下
で置換するデータ置換システムにおいて、 エントリにデータが登録された際に該エントリに対応し
たビットをセットする第1のレジスタと、エントリごとのアクセス回数情報 をセットする2のレ
ジスタと、 複数のエントリをグループ化した複数組のグループのう
ちいずれが最新または最古かを決定するグループLRU
情報ビットを格納した第3のレジスタと、 前記ヒットエントリのビットを複数組に分けて、これら
の各組ごとに論理和をとり、ヒットグループを生成する
ヒットグループ生成回路と、 前記第3のレジスタからのグループLRU情報に前記ヒ
ットグループを反映させるヒットグループ反映回路と、 前記第1のレジスタの出力を複数組に分けて、これらの
各組ごとの論理積をとって、第1のグループ有効ビット
を生成する第1グループ有効ビット生成回路と、 前記第3のレジスタからのグループLRU情報に第1
グループ有効ビットを反映させる第1グループ有効ビッ
ト反映回路と、 前記第2のレジスタの出力を複数組に分けて、これらの
各組ごとの論理積をとって、第2のグループ有効ビット
を生成する第2グループ有効ビット生成回路と、 前記第1グループ有効ビット反映回路からのグループL
RU情報に第2のグループ有効ビットを反映させる第2
グループ有効ビット反映回路と、 該第2のグループ有効ビット反映回路の出力から置換エ
ントリ上位ビットを生成する置換エントリ上位ビット生
成回路と、 前記グループ内のエントリに対するLRU情報をそれぞ
れ格納し、ヒット信号およびヒットグループ生成回路か
らのヒットグループに応じてヒットエントリ反映回路の
出力をセットする複数の第4のレジスタと、 前記ヒットグループに応じて前記第4のレジスタのいず
れかを選択する第1のセレクタと、 前記ヒットグループに応じたヒットエントを選択する
第2のセレクタと、前記第1のセレクタからのLRU情報に前記第2のセレ
クタからのヒットエントリを反映させるヒットエントリ
反映回路と、 前記置換エントリ上位ビットに応じた前記第4のレジス
タの出力を選択する第3のセレクタと、 前記置換エントリ上位ビットに応じた前記第1のレジス
タの出力を選択する第4のセレクタと、 前記置換エントリ上位ビットに応じた前記第2のレジス
タの出力を選択する第5のセレクタと、 前記第3のセレクタからのLRU情報に前記第4のセレ
クタからの出力を反映させる第1の有効ビット反映回路
と、 該第1の有効ビット反映回路からのLRU情報に前記第
5のセレクタからの出力を反映させる第2の有効ビット
反映回路と、 該第2の有効ビット反映回路の出力から置換エントリ下
位ビットを生成し、前記置換エントリ上位ビットととも
に置換エントリビットを形成する置換エントリ下位ビッ
ト生成回路とを備えたことを特徴とするデータ置換シス
テム。
1. A translation lookaside buffer having a plurality entries
Or the data in the cache memory is under multi-layer LRU control
In in data replacement system for replacing a first register for setting the bit corresponding to the entry when the data is registered in the entry, a second register for setting the number of accesses information for each entry, a plurality of entries LRU that determines which is the newest or oldest of a plurality of groups obtained by grouping
A third register that stores information bits, a hit group generation circuit that divides the bits of the hit entry into a plurality of sets, performs an OR operation on each of these sets, and generates a hit group; and a third register. and the hit group reflecting circuit the hit group are reflected in the group LRU information from, divides the output of said first register into a plurality of sets, taking the logical product of each of these in each set, the first group the valid bit a first group enable bit generating circuit for generating a first group enable bit <br/> preparative reflecting circuit for reflecting the first <br/> group effective bit group LRU information from said third register, dividing the output of said second register into a plurality of sets, taking the logical product of each of these in each set, the second group valid bit raw to generate a second group valid bit A circuit, a group from the first group enable bit reflects circuit L
Second to reflect the second group valid bit in the RU information
Storing a group enable bit reflects circuit, a substituted entry high bit generating circuit for generating a replacement entry upper bits from the output of the group the effective bit reflects circuit of the second, the LRU information to entries in the group, respectively, the hit signal and A plurality of fourth registers for setting the output of the hit entry reflection circuit according to the hit group from the hit group generation circuit; and a first selector for selecting any of the fourth registers according to the hit group. the second selector for selecting hits entry corresponding to a hit group, the second selector to the LRU information from said first selector
Hit entry that reflects the hit entry from the Kuta
A reflection circuit, a third selector for selecting an output of the fourth register according to the replacement entry upper bit, and a first register according to the replacement entry upper bit.
A fourth selector for selecting an output of the second register, and a second register corresponding to the upper bit of the replacement entry.
A fifth selector for selecting the output of the third selector, and the fourth selector for the LRU information from the third selector.
A first effective bit reflection circuit for reflecting an output from the first valid bit reflection circuit, and the LRU information from the first valid bit reflection circuit .
A second valid bit reflecting circuit for reflecting an output from the selector No. 5, and a replacement for generating a replacement entry lower bit from the output of the second valid bit reflecting circuit and forming a replacement entry bit together with the replacement entry upper bit. A data replacement system comprising an entry lower bit generation circuit.

【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】0001[Correction target item name] 0001

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、複数エントリを
持った変換索引バッファ(以下、TLBという)または
キャッシュメモリのデータを多階層LRU(Least
Recenty Used:最低使用頻度)制御の
もとで置換するデータ置換システムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multi-layered LRU (Least Read Only) which stores data in a translation index buffer (hereinafter referred to as TLB) or cache memory having a plurality of entries.
Recent l y Used: relates to a data replacement system for replacing the original least recently used) control.

【手続補正3】[Procedure amendment 3]

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

【補正対象項目名】0005[Correction target item name] 0005

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】前記目的達成のために、
請求項1の発明にかかるデータ置換システムは、エント
リにデータが登録された際に該エントリに対応したビッ
トをセットする第1のレジスタと、エントリごとのアク
セス回数情報をセットする第2のレジスタと、複数のエ
ントリをグループ化した複数組のグループのうちいずれ
が最新または最古かを決定するグループLRU情報ビッ
トを格納した第3のレジスタと、前記ヒットエントリの
ビットを複数組に分けて、これらの各組ごとに論理和を
とり、ヒットグループを生成するヒットグループ生成回
路と、前記第3のレジスタからのグループLRU情報に
前記ヒットグループを反映させるヒットグループ反映回
路と、前記第1のレジスタの出力を複数組に分けて、こ
れらの各組ごとの論理積をとって、第1のグループ有効
ビットを生成する第1グループ有効ビット生成回路と、
前記第3のレジスタからのグループLRU情報に第1の
グループ有効ビットを反映させる第1グループ有効ビッ
ト反映回路と、前記第2のレジスタの出力を複数組に分
けて、これらの各組ごとの論理積をとって、第2のグル
ープ有効ビットを生成する第2グループ有効ビット生成
回路と、前記第1グループ有効ビット反映回路からのグ
ループLRU情報に第2のグループ有効ビットを反映さ
せる第2グループ有効ビット反映回路と、該第2のグル
ープ有効ビット反映回路の出力から置換エントリ上位ビ
ットを生成する置換エントリ上位ビット生成回路と、前
記グループ内のエントリに対するLRU情報をそれぞれ
格納し、ヒット信号およびヒットグループ生成回路から
のヒットグループに応じてヒットエントリ反映回路の出
力をセットする複数の第4のレジスタと、前記ヒットグ
ループに応じて前記第4のレジスタのいずれかを選択す
る第1のセレクタと、前記ヒットグループに応じたヒッ
トエントリを選択する第2のセレクタと、前記第1のセ
レクタからのLRU情報に前記第2のセレクタからのヒ
ットエントリを反映させるヒットエントリ反映回路と、
前記置換エントリ上位ビットに応じた前記第4のレジス
タの出力を選択する第3のセレクタと、前記置換エント
リ上位ビットに応じた前記第1のレジスタの出力を選択
する第4のセレクタと、前記置換エントリ上位ビットに
応じた前記第2のレジスタの出力を選択する第5のセレ
クタと、前記第3のセレクタからのLRU情報に前記第
4のセレクタからの出力を反映させる第1の有効ビット
反映回路と、該第1の有効ビット反映回路からのLRU
情報に前記第5のセレクタからの出力を反映させる第2
の有効ビット反映回路と、該第2の有効ビット反映回路
の出力から置換エントリ下位ビットを生成し、前記置換
エントリ上位ビットとともに置換エントリビットを形成
する置換エントリ下位ビット生成回路とを備えたことを
特徴とする。
To achieve the above object,
Such data replacement system to a first aspect of the invention, entry
When data is registered in the entry, the bit corresponding to the entry
The first register to set the
A second register for setting access count information;
One of the multiple groups that group the entries
Group LRU information bit to determine if
A third register storing the hit entry,
Divide the bits into multiple sets and perform a logical OR on each of these sets.
Hit group generation times to generate hit groups
Route and group LRU information from the third register
Hit group reflection times to reflect the hit group
And the output of the first register are divided into a plurality of sets.
The logical product of each of these sets is taken and the first group is effective.
A first group valid bit generation circuit for generating bits;
The first LRU information from the third register
The first group valid bit that reflects the group valid bit
And the output of the second register is divided into a plurality of sets.
Then, the logical product of each pair is taken and the second group is obtained.
Second group valid bit generation for generating a group valid bit
A circuit from the first group valid bit reflection circuit.
Reflect the second group valid bit in the loop LRU information
A second group valid bit reflection circuit for causing
From the output of the loop valid bit reflection circuit
Replacement entry high-order bit generation circuit for generating the
LRU information for each entry in the group
From the hit signal and hit group generation circuit
Hit entry reflection circuit according to the hit group of
A plurality of fourth registers for setting the force;
Select one of the fourth registers according to the loop
A first selector, and a hit corresponding to the hit group.
A second selector for selecting a security entry, and the first selector
The LRU information from the second selector to the LRU information from the second selector.
A hit entry reflection circuit for reflecting the entry
The fourth register according to the upper bit of the replacement entry
A third selector for selecting the output of the
Select the output of the first register according to the upper bits
And a fourth selector that performs
A fifth selector for selecting the output of the second register according to
And the LRU information from the third selector.
The first valid bit reflecting the output from the selector 4
A reflection circuit and an LRU from the first valid bit reflection circuit.
A second reflecting the output from the fifth selector in the information;
Effective bit reflection circuit and the second effective bit reflection circuit
Generates the lower bits of the replacement entry from the output of
Form replacement entry bits with entry high-order bits
And a replacement entry lower bit generation circuit.
Features.

【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】0006[Correction target item name] 0006

【補正方法】削除[Correction method] Deleted

【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】0008[Correction target item name] 0008

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0008】またレジスタ112はV1(0−15)
を保持し、ミスヒット信号が1になると置換エントリに
対応したV1ビットを0にリセットし、ヒット信号が1
かつヒットエントリに対応したV0ビットが1ならば、
ヒットエントリに対応したV1ビットを1にセット
る。また、113は第2のレジスタであって、レジスタ
113はV2(0−15)を保持し、ミスヒット信号が
1になると置換エントリに対応したV2ビットを0にリ
セットし、ヒット信号が1かつヒットエントリに対応し
たV1ビットが1ならば、ヒットエントリに対応したV
2ビットを1にセットする。また、114は第3のレジ
スタとしてのレジスタで、このレジスタ114は4つの
グループのいずれかが最新または最古かを決定できるよ
うなグループLRU情報6ビット(a,b,c,d,
e,f)を格納しており、ヒット信号が1になるとヒッ
トグループ反映回路116の出力をセットする。
[0008] In addition, register 112 V1 (0-15)
And when the mishit signal becomes 1, the V1 bit corresponding to the replacement entry is reset to 0, and the hit signal becomes 1
And if the V0 bit corresponding to the hit entry is 1,
To set the V1 bit corresponding to the hit entry to 1
You. Reference numeral 113 denotes a second register. The register 113 holds V2 (0-15). When the mishit signal becomes 1, the V2 bit corresponding to the replacement entry is reset to 0. If the V1 bit corresponding to the hit entry is 1, the V corresponding to the hit entry is
Set two bits to one. Reference numeral 114 denotes a register serving as a third register. This register 114 has 6 bits of group LRU information (a, b, c, d, and d) for determining which of the four groups is the latest or the oldest.
e, f) are stored, and when the hit signal becomes 1, the output of the hit group reflection circuit 116 is set.

【手続補正6】[Procedure amendment 6]

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

【補正対象項目名】0012[Correction target item name] 0012

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0012】さらに、117は第1のグループビット
生成回路(第1グループ有効ビット生成回路)としての
グループV0ビット生成回路であり、これがレジスタ1
の出力をV0(0−3),V0(4−7),V0(8−
11),V0(12−15)の4ビットずつANDし、
グループV0ビットの4ビットを生成する。118は第
1のグループビット反映回路(第1グループ有効ビッ
ト反映回路)としてのグループV0ビット反映回路で、
これがグループV0ビット生成回路117からのグルー
プV0ビットが0のグループを最古にするようにレジス
タ114からのグループLRU情報にグループV0ビッ
トを反映させる。グループV0ビットが0のグループが
複数あるときには、その中で最も番号の小さいグループ
を最古にするようにレジスタ114からのグループLR
U情報にグループにV0ビットを反映させる。グループ
V0ビットがすべて1のときは、レジスタ114の出力
をそのまま出力する。
Reference numeral 117 denotes a group V0 bit generation circuit as a first group V bit generation circuit (first group valid bit generation circuit) , which is a register 1
Are output as V0 (0-3), V0 (4-7), V0 (8-
11) and V0 (12-15) are ANDed by 4 bits,
Generate 4 bits of group V0 bits. Reference numeral 118 denotes a first group V bit reflection circuit (first group valid bit).
Group reflection circuit) .
This reflects the group V0 bit in the group LRU information from the register 114 so that the group whose group V0 bit from the group V0 bit generation circuit 117 is the oldest. When there are a plurality of groups in which the group V0 bit is 0, the group LR from the register 114 is set so that the group with the smallest number is the oldest.
The V0 bit is reflected in the U information in the group. When all the group V0 bits are 1, the output of the register 114 is output as it is.

【手続補正7】[Procedure amendment 7]

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

【補正対象項目名】0014[Correction target item name] 0014

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0014】また、119は第2のグループビット生
成回路(第2グループ有効ビット生成回路)としてのグ
ループV2ビット生成回路で、これがレジスタ113の
出力をV2(0−3),V2(4−7),V2(8−1
1),V2(12−15)の4ビットずつ論理積演算
(AND)し、グループV2ビットの4ビットを生成す
る。120は第2のグループビット反映回路(第2グ
ループ有効ビット反映回路)としてのグループV2ビッ
ト反映回路で、これがグループV2ビット生成回路11
9からのグループV2ビットが1のグループを最新にす
るように、グループV0ビット反映回路118からのグ
ループLRU情報にグループV2ビットを反映させる。
グループV2ビットが1のグループが複数あるときに
は、その中で最も番号の大きいグループを最新にするよ
うにグループLRU情報を更新する。グループV2ビッ
トがすべて0のときは、グループV0ビット反映回路1
18の出力をそのまま出力する。
Reference numeral 119 denotes a group V2 bit generation circuit as a second group V bit generation circuit (second group effective bit generation circuit) , which outputs the output of the register 113 to V2 (0-3) and V2 (4- 7), V2 (8-1)
1), AND operation (AND) is performed on each of 4 bits of V2 (12-15) to generate 4 bits of group V2 bits. Reference numeral 120 denotes a second group V bit reflection circuit (second group
A group V2 bit reflection circuit as a loop effective bit reflection circuit) , which is a group V2 bit generation circuit 11
The group V2 bit is reflected in the group LRU information from the group V0 bit reflection circuit 118 so that the group whose group V2 bit from 9 is 1 is the latest.
When there are a plurality of groups in which the group V2 bit is 1, the group LRU information is updated so that the group having the highest number among them is updated. When all the group V2 bits are 0, the group V0 bit reflection circuit 1
18 is output as it is.

【手続補正8】[Procedure amendment 8]

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

【補正対象項目名】0019[Correction target item name] 0019

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0019】また、126は第1のセレクタとしてのセ
レクタで、このセレクタ126はヒットグループ生成回
路115からのヒットグループが1000ならばレジス
122、0100ならばレジスタ123、0010な
らばレジスタ124、0001ならばレジスタ125の
出力を選択する。127は第2のセレクタとしてのセレ
クタで、このセレクタ127はヒットグループ生成回路
115からのヒットグループが1000ならばヒットエ
ントリ16ビットのうちのビット0〜3、0100なら
ばビット4〜7、0010ならばビット8〜11、00
01ならばビット12〜15を選択する。128は前
ヒットエントリ反映回路で、これがセレクタ127から
のヒットエントリを最新にするようにセレクタ126か
らのLRU情報にヒットエントリを反映させる。
Reference numeral 126 denotes a selector serving as a first selector. The selector 126 is a register 122 if the hit group from the hit group generation circuit 115 is 1000, a register 123 if the hit group is 0100, a register 124 if the hit group is 0010, and a register 124 if the hit group is 0010. For example, the output of the register 125 is selected. Reference numeral 127 denotes a selector as a second selector. This selector 127 is bits 0 to 3 of 16 bits of the hit entry if the hit group from the hit group generation circuit 115 is 1000, bits 4 to 7 if the hit group is 0100, and bits 4 to 7 if 0010. Bits 8-11,00
If 01, bits 12 to 15 are selected. 128 in front Symbol <br/> hit entry reflecting circuit, which is to reflect the hit entry in LRU information from the selector 126 to the latest hits entry from the selector 127.

【手続補正9】[Procedure amendment 9]

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

【補正対象項目名】0022[Correction target item name] 0022

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0022】さらに、132は第1のビット反映回路
(第1の有効ビット反映回路)としてのV0ビット反映
回路で、これがセレクタ130からのV0ビットが0の
エントリを最古にするようにセレクタ129からのLR
U情報にV0ビットを反映させる。V0ビットが0のエ
ントリが複数あるときには、その中で最も番号の小さい
エントリを最古にするようにセレクタ129からのLR
U情報にV0ビットを反映させる。V0ビットがすべて
1のときは、セレクタ129の出力をそのまま出力す
る。
Further, 132 is a first V bit reflection circuit.
This is a V0 bit reflection circuit as a (first effective bit reflection circuit) , which is the LR from the selector 129 so that the entry whose V0 bit from the selector 130 is 0 becomes the oldest.
The V0 bit is reflected in the U information. When there are a plurality of entries in which the V0 bit is 0, the LR from the selector 129 is set so that the entry with the smallest number is made the oldest.
The V0 bit is reflected in the U information. When all the V0 bits are 1, the output of the selector 129 is output as it is.

【手続補正10】[Procedure amendment 10]

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

【補正対象項目名】0024[Correction target item name] 0024

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0024】また、133は第2のビット反映回路
(第2の有効ビット反映回路)としてのV2ビット反映
回路で、これがセレクタ131からのV2ビットが1の
エントリを最新にするようにV0ビット反映回路132
からのLRU情報にV2ビットを反映させる。V2ビッ
トが1のエントリが複数あるときには、その中で最も番
号の大きいエントリを最新にするようにV0ビット反映
回路132からのLRU情報にV2ビットを反映させ
る。V2ビットがすべて0のときは、V0ビット反映回
路132の出力をそのまま出力する。
Reference numeral 133 denotes a second V bit reflection circuit.
A V2 bit reflection circuit as a (second effective bit reflection circuit) , which is a V0 bit reflection circuit 132 such that the entry with the V2 bit from the selector 131 is the latest one.
The V2 bit is reflected in the LRU information from. When there are a plurality of entries having the V2 bit of 1, the V2 bit is reflected in the LRU information from the V0 bit reflection circuit 132 so that the entry having the largest number among them is updated. When all V2 bits are 0, the output of the V0 bit reflection circuit 132 is output as it is.

【手続補正11】[Procedure amendment 11]

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

【補正対象項目名】符号の説明[Correction target item name] Explanation of sign

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【符号の説明】 111 レジスタ(第1のレジスタ)112 レジスタ 113 レジスタ(第2のレジスタ) 114 レジスタ(第3のレジスタ) 115 ヒットグループ生成回路 116 ヒットグループ反映回路 117 グループV0ビット生成回路(第1グループ
ビット生成回路) 118 グループV0ビット反映回路(第1グループ
ビット反映回路) 119 グループV2ビット生成回路(第2グループ
ビット生成回路) 120 グループV2ビット反映回路(第2グループ
ビット反映回路) 121 置換エントリ上位2ビット生成回路(置換エン
トリ上位ビット生成回路) 122,123,124,125 レジスタ(第4のレ
ジスタ) 126 セレクタ(第1のセレクタ) 127 セレクタ(第2のセレクタ) 128 ヒットエントリ反映回路 129 セレクタ(第3のセレクタ) 130 セレクタ(第4のセレクタ) 131 セレクタ(第5のセレクタ) 132 V0ビット反映回路(第1の有効ビット反映回
路) 133 V2ビット反映回路(第2の有効ビット反映回
路) 134 置換エントリ下位2ビット生成回路(置換エン
トリ下位ビット生成回路) ─────────────────────────────────────────────────────
[Explanation of Signs] 111 register (first register) 112 register 113 register (second register) 114 register (third register) 115 hit group generation circuit 116 hit group reflection circuit 117 group V0 bit generation circuit (first Group existence
Effective bit generation circuit) 118 Group V0 bit reflection circuit (with first group )
Effective bit reflection circuit) 119 Group V2 bit generation circuit (with second group )
Effective bit generation circuit) 120 group V2 bit reflection circuit (with 2nd group )
Effective bit reflection circuit) 121 replacement entry high-order 2 bit generation circuit (replacement entry high-order bit generation circuit) 122, 123, 124, 125 register (fourth register) 126 selector (first selector) 127 selector (second selector) 128 hit entry reflection circuit 129 selector (third selector) 130 selector (fourth selector) 131 selector (fifth selector) 132 V0 bit reflection circuit (first effective bit reflection circuit) 133 V2 bit reflection circuit ( (The second valid bit reflection circuit) 134 Replacement entry lower 2 bit generation circuit (Replacement entry lower bit generation circuit) ───────────────────────────

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成12年1月21日(2000.1.2
1)
[Submission date] January 21, 2000 (2000.1.2
1)

【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】特許請求の範囲[Correction target item name] Claims

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【特許請求の範囲】[Claims]

【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】0005[Correction target item name] 0005

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】前記目的達成のために、
請求項1の発明にかかるデータ置換システムは、エント
リにデータが登録された際に該エントリに対応したビッ
トをセットする第1のレジスタと、エントリごとのアク
セス回数情報をセットする第2のレジスタと、複数のエ
ントリをグループ化した複数組のグループのうちいずれ
が最新または最古かを決定するグループLRU情報ビッ
トを格納した第3のレジスタと、ヒットしたエントリを
示す情報であるヒットエントリのビットを複数組に分け
て、これらの各組ごとに論理和をとり、ヒットグループ
を生成するヒットグループ生成回路と、前記第3のレジ
スタからのグループLRU情報に前記ヒットグループを
反映させるヒットグループ反映回路と、前記第1のレジ
スタの出力を複数組に分けて、これらの各組ごとの論理
積をとって、第1のグループ有効ビットを生成する第1
グループ有効ビット生成回路と、前記第3のレジスタか
らのグループLRU情報に第1のグループ有効ビットを
反映させる第1グループ有効ビット反映回路と、前記第
2のレジスタの出力を複数組に分けて、これらの各組ご
との論理積をとって、第2のグループ有効ビットを生成
する第2グループ有効ビット生成回路と、前記第1グル
ープ有効ビット反映回路からのグループLRU情報に第
2のグループ有効ビットを反映させる第2グループ有効
ビット反映回路と、該第2のグループ有効ビット反映回
路の出力から置換エントリ上位ビットを生成する置換エ
ントリ上位ビット生成回路と、前記グループ内のエント
リに対するLRU情報をそれぞれ格納し、ヒット信号お
よびヒットグループ生成回路からのヒットグループに応
じてヒットエントリ反映回路の出力をセットする複数の
第4のレジスタと、前記ヒットグループに応じて前記第
4のレジスタのいずれかを選択する第1のセレクタと、
前記ヒットエントリのうち、前記ヒットグループに応じ
複数のビットを選択する第2のセレクタと、前記第1
のセレクタからのLRU情報に前記第2のセレクタから
出力を反映させるヒットエントリ反映回路と、前記置
換エントリ上位ビットに応じた前記第4のレジスタの出
力を選択する第3のセレクタと、前記第1のレジスタの
出力のうち、前記置換エントリ上位ビットに応じた複数
のビットを選択する第4のセレクタと、前記第2のレジ
スタの出力のうち、前記置換エントリ上位ビットに応じ
複数のビットを選択する第5のセレクタと、前記第3
のセレクタからのLRU情報に前記第4のセレクタから
の出力を反映させる第1の有効ビット反映回路と、該第
1の有効ビット反映回路からのLRU情報に前記第5の
セレクタからの出力を反映させる第2の有効ビット反映
回路と、該第2の有効ビット反映回路の出力から置換エ
ントリ下位ビットを生成し、前記置換エントリ上位ビッ
トとともに置換エントリビットを形成する置換エントリ
下位ビット生成回路とを備えたことを特徴とする。
To achieve the above object,
The data replacement system according to claim 1, wherein when data is registered in an entry, a first register that sets a bit corresponding to the entry, and a second register that sets access count information for each entry. A third register storing a group LRU information bit for determining which of a plurality of groups obtained by grouping a plurality of entries is latest or oldest, and a hit entry.
A hit group generation circuit that divides the bit of the hit entry, which is the information indicating , into a plurality of sets, performs an OR operation on each of these sets, and generates a hit group, and stores the hit in the group LRU information from the third register. A first group for generating a first group valid bit by dividing a plurality of sets of the output of the first register and a hit group reflection circuit for reflecting the group, and taking a logical product of each of the sets.
A group valid bit generating circuit, a first group valid bit reflecting circuit for reflecting the first group valid bit in the group LRU information from the third register, and an output of the second register divided into a plurality of sets. A second group valid bit generating circuit that generates a second group valid bit by taking a logical product of each of the sets; and a second group valid bit in the group LRU information from the first group valid bit reflecting circuit. , A replacement entry high-order bit generation circuit that generates a replacement entry high-order bit from the output of the second group valid bit reflection circuit, and LRU information for entries in the group. Hit entry according to the hit signal and the hit group from the hit group generation circuit. A plurality of fourth register for setting the output of the reflection circuit, a first selector for selecting one of the fourth register in response to the hit group,
A second selector for selecting a plurality of bits according to the hit group from the hit entries;
And the hit entry reflecting circuit for reflecting the output from the second selector to the LRU information from the selector, and a third selector for selecting the output of the fourth register in accordance with the replacement entry high bits, the second Register 1
Of the outputs, a plurality corresponding to the upper bits of the replacement entry
A fourth selector for selecting a bit of the second register;
A fifth selector for selecting a plurality of bits according to the higher-order bit of the replacement entry from the output of the
A first effective bit reflection circuit for reflecting the output from the fourth selector on the LRU information from the selector, and reflecting the output from the fifth selector on the LRU information from the first valid bit reflection circuit. A second valid bit reflecting circuit for generating a replacement entry lower bit from an output of the second valid bit reflecting circuit and forming a replacement entry bit together with the replacement entry upper bit. It is characterized by having.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数エントリをする変換索引バッファま
たはキャッシュメモリのデータを多階層LRU制御下で
置換するデータ置換システムにおいて、 エントリごとにデータのアクセス回数を示す情報を記憶
する手段と、 前記情報を置換エントリ生成時に反映させることで前記
変換索引バッファまたはキャッシュメモリのミスヒット
時に、前記アクセス回数の少ないエントリのデータを優
先的に置換する手段とを備えたことを特徴とするデータ
置換システム。
1. A data replacement system for replacing data in a conversion index buffer or a cache memory having a plurality of entries under multi-layer LRU control, means for storing information indicating the number of data accesses for each entry; Means for preferentially replacing the data of the entry with a small number of accesses when the conversion index buffer or cache memory has a mishit by reflecting the data when the replacement entry is generated.
【請求項2】 登録エントリに対応したビットをセット
する第1のレジスタと、 ビットエントリに対応したビットをセットする複数の第
2のレジスタと、 複数のエントリをグループ化した複数組のグループのう
ちいずれが最新または最古かを決定するグループLRU
情報ビットを格納した第3のレジスタと、 前記ビットエントリのビットを複数組に分けて、これら
の各組ごとに論理和をとり、ヒットグループを生成する
ヒットグループ生成回路と、 前記第3のレジスタからのグループLRU情報に前記ヒ
ットグループを反映させるヒットグループ反映回路と、 前記第1のレジスタの出力を複数組に分けて、これらの
各組ごとの論理積をとって、第1のグループビットを生
成する第1グループビット生成回路と、 前記第3のレジスタからのグループLRU情報に第1グ
ループビットを反映させる第1グループビット反映回路
と、 前記第2のレジスタの出力を複数組に分けて、これらの
各組ごとの論理積をとって、第2のグループビットを生
成する第2グループビット生成回路と、 前記第1グループビット反映回路からのグループLRU
情報に第2のグループビットを反映させる第2グループ
ビット反映回路と、 該第2のグループビット反映回路の出力から置換エント
リ上位ビットを生成する置換エントリ上位ビット生成回
路と、 前記各グループ内のエントリに対するLRU情報をそれ
ぞれ格納し、ヒット信号およびヒットグループ生成回路
からのヒットグループに応じてビットエントリ反映回路
の出力をセットする複数の第4のレジスタと、 前記ヒットグループに応じて前記第4のレジスタのいず
れかを選択する第1のセレクタと、 前記ヒットグループに応じたヒットエントリのうちのビ
ットを選択する第2のセレクタと、 前記置換エントリ上位ビットに応じた前記各第4のレジ
スタの出力を選択する第3のセレクタと、 前記置換エントリ上位ビットに応じた第1のグループビ
ットを選択する第4のセレクタと、 前記置換エントリ上位ビットに応じた第2のグループビ
ットを選択する第5のセレクタと、 前記第3のセレクタからのLRU情報に第1のグループ
ビットを反映させる第1のビット反映回路と、 該第1のグループビット反映回路からのLRU情報に第
2のグループビットを反映させる第2のビット反映回路
と、 該第2のビット反映回路の出力から置換エントリ下位ビ
ットを生成し、前記置換エントリ上位ビットとともに置
換エントリビットを形成する置換エントリ下位ビット生
成回路とを備えたことを特徴とするデータ置換システ
ム。
2. A first register for setting a bit corresponding to a registered entry, a plurality of second registers for setting a bit corresponding to a bit entry, and a plurality of groups in which the plurality of entries are grouped. Group LRU to determine which is newest or oldest
A third register storing information bits; a bit group of the bit entry divided into a plurality of sets; a logical sum of each of these sets; a hit group generating circuit for generating a hit group; And a hit group reflection circuit for reflecting the hit group in the group LRU information from the first group. The output of the first register is divided into a plurality of sets, and the logical product of each of these sets is taken to determine the first group bit. A first group bit generation circuit for generating, a first group bit reflection circuit for reflecting the first group bit in the group LRU information from the third register, and an output of the second register divided into a plurality of sets, A second group bit generating circuit that generates a second group bit by taking a logical product of each of the sets; Group LRU from the movies circuit
A second group bit reflecting circuit for reflecting a second group bit in information; a replacement entry upper bit generating circuit for generating a replacement entry higher bit from an output of the second group bit reflecting circuit; an entry in each of the groups A plurality of fourth registers respectively storing LRU information corresponding to the hit groups and setting an output of a bit entry reflection circuit according to a hit signal and a hit group from a hit group generation circuit; and the fourth register according to the hit group. A first selector for selecting any one of the following: a second selector for selecting a bit of a hit entry according to the hit group; and an output of each of the fourth registers according to the upper bit of the replacement entry. A third selector to be selected, and a first group corresponding to the upper bit of the replacement entry. A fourth selector for selecting the first group bit, a fifth selector for selecting a second group bit corresponding to the upper bit of the replacement entry, and reflecting the first group bit in the LRU information from the third selector. A first bit reflection circuit, a second bit reflection circuit for reflecting a second group bit in the LRU information from the first group bit reflection circuit, and a replacement entry lower than an output of the second bit reflection circuit A replacement entry lower bit generation circuit for generating bits and forming a replacement entry bit together with the replacement entry upper bit.
JP10361628A 1998-12-18 1998-12-18 Data replacement system Expired - Fee Related JP3043732B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10361628A JP3043732B1 (en) 1998-12-18 1998-12-18 Data replacement system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10361628A JP3043732B1 (en) 1998-12-18 1998-12-18 Data replacement system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP3043732B1 JP3043732B1 (en) 2000-05-22
JP2000181801A true JP2000181801A (en) 2000-06-30

Family

ID=18474343

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10361628A Expired - Fee Related JP3043732B1 (en) 1998-12-18 1998-12-18 Data replacement system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3043732B1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7376797B2 (en) 2003-03-11 2008-05-20 Kabushiki Kaisha Toshiba Cache memory system and method using reference bits
JP2008211681A (en) * 2007-02-27 2008-09-11 Kyocera Corp Information device and decryption processing method in the same device
US7552311B2 (en) 2003-04-14 2009-06-23 Renesas Technology Corp. Memory device with preread data management
JP2010191983A (en) * 2010-04-12 2010-09-02 Renesas Electronics Corp Storage device
US8116565B2 (en) 2004-11-11 2012-02-14 Nec Infrontia Corporation Collation device and collation method for authenticating users
JP2013174997A (en) * 2012-02-24 2013-09-05 Mitsubishi Electric Corp Cache control device and cache control method

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7376797B2 (en) 2003-03-11 2008-05-20 Kabushiki Kaisha Toshiba Cache memory system and method using reference bits
US7552311B2 (en) 2003-04-14 2009-06-23 Renesas Technology Corp. Memory device with preread data management
US8116565B2 (en) 2004-11-11 2012-02-14 Nec Infrontia Corporation Collation device and collation method for authenticating users
JP2008211681A (en) * 2007-02-27 2008-09-11 Kyocera Corp Information device and decryption processing method in the same device
JP2010191983A (en) * 2010-04-12 2010-09-02 Renesas Electronics Corp Storage device
JP2013174997A (en) * 2012-02-24 2013-09-05 Mitsubishi Electric Corp Cache control device and cache control method

Also Published As

Publication number Publication date
JP3043732B1 (en) 2000-05-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100432991C (en) Method and device for querying longest matching address
US6877067B2 (en) Shared cache memory replacement control method and apparatus
US7809921B2 (en) Method and apparatus for translating a virtual address to a real address using blocks of contiguous page table entries
JP4268332B2 (en) Method and apparatus for calculating page table index from virtual address
US6493812B1 (en) Apparatus and method for virtual address aliasing and multiple page size support in a computer system having a prevalidated cache
US8607026B2 (en) Translation lookaside buffer
JP2003067357A (en) Nonuniform memory access (numa) data processing system and method of operating the system
JPH03194632A (en) Cache access on the basis of translation look ahead
WO1995016963A1 (en) Variable page size translation lookaside buffer
CN101470670A (en) Cache memory having sector function
CN110908931B (en) Updating method of TLB module
JPH08272692A (en) Conversion method of virtual address
US4059850A (en) Memory system word group priority device with least-recently used criterion
JP3900025B2 (en) Hit determination control method for shared cache memory and hit determination control method for shared cache memory
JP3043732B1 (en) Data replacement system
US6686920B1 (en) Optimizing the translation of virtual addresses into physical addresses using a pipeline implementation for least recently used pointer
JPWO2005029336A1 (en) Cache memory and cache memory control method
JP2846697B2 (en) Cache memory controller
JPH11328017A (en) Even/odd cache directory method and device therefor
US6931493B2 (en) Implementation of an LRU and MRU algorithm in a partitioned cache
EP0486154A2 (en) Virtual memory system
JP4052887B2 (en) Storage device, branch history storage device and control method thereof
US20040172505A1 (en) Bank control circuit, cache memory device and cache memory device designing method
US20240095175A1 (en) Apparatus and method for operating a cache storage
JP3078303B2 (en) Cache memory control circuit

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20000215

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees