[其他]在计算机中确定允许哪些程序使用快速存取存储器的方法和设备

说明书

本发明涉及在一种以多个程序工作并具有一个常规慢速存取存储器和一个快速存取存储器的计算机中确定何种程序将使用快速存取存储器的一种方法，计算机中的快速存取存储器因为成本的原因只允许由需要快速存取的数据处理指令使用。本发明也涉及实现该方法的一种设备。

在计算机中，与其余存储器地址比较起来，数据的存取使用经常只出现在一些给定的存储器地址上。如果这些给定的存储器地址的存取时间可以做得尽可能地短，其余存储器地址的存取时间的重要性就会减少。因为这个可藉这些常用地址存取的信息是存储在一高速缓冲存储器或所谓“超高速缓冲存储器（cache）”中，存储器存取时间的重要性就减少。然而，这种情况的一个条件是查找的信息在该快速存取存储器中的可能性是很大的。对于每一次不在超高速缓冲存储器导致数据的存取来说，查找的数据以一般解决方法写入超高速缓冲存储器。如果大多数的存取是对着某些少数存储器地址的，或者对着一有限数量的地址作重复存取的话，则这种常规方法是可用的，该限制量是由超高速缓冲存储器的容量来确定的。如果上述的限制量不合适的，则超高速缓冲存储器（cache）往往缺乏查找的信息，这是因为新信息已被写入超高速缓冲存储器中。因此，在试图对某个先前写入的信息进行存取时，由于信息已经被移走，故超高速缓冲存储器通常存有不适当的信息。在莫托罗拉（Motorola）的mc68020的32位微处理器中描述了常规超高速缓冲存储器的使用就是一个例子。

本发明在某种程度上消除了上述缺点，所以能在所选择时刻就地址出现频率的存取作出统计数字，并使快速存取存储器装以先前测量阶段的最常查找的信息，以便能最适当地利用快速存取存储器。

现要借助某一实施例，并参考说明连续统计控制最常出现的存取用的某一设备的附图，来详细叙述本发明。

附图以方框图的形式说明一种统计处理包含有比例最大的需用快速存取的指令的程序所用的设备，以便能选择有资格使用快速存取存储器的程序。

在其操作部分中，应将指令用这样一种方法给予标记使得能把一个第一类别A和一个第二类别B区别开来，类别A对一慢速存取存储器NM进行存取，在这种情况下需要借助一个快速存取存储器CM来减少存取时间，而类别B不对慢速存取存储器NM进行存取，而只是表示其它功能。

当开始要执行程序中的指令时，一个用来标记该程序的号码被写入一个第一寄存器PR，与此同时，一个指令寄存器IR是以常规方法连续地存入包括在该程序中的指令。指令的操作部分OP在译码器AVK中译码，如果指令过去是属于类别A的话，译码器的输出就会是激活的。寄存器PR中的程序激活一个对应于程序号码的第一计数器RF1、RF2等等，以至一个选择器S1将译码器AVK的输出信号当作计数器（例如计数器RF1）的计数信号，以便为类别A的各个指令向前步进一步。然而，这个计数信号只能在门电路G在测量周期期间被出现的测量周期信号MS激活时才出现。选择器S1为下一个程序号码调到相应于程序号码（例如RF2）的第一计数器。在测量周期结束时，可以开始计值。计值发生后，使程序号码能顺次写入一个第二寄存器R1，用该被写入的程序号码作为被寻址号码，读出含有与各自程序有关的存储器区域长度值的空间存储器SM，以及读出各自计数器RF的内容。这两个值，即该计数器的设定值和与该程序有关的慢速存取存储器区域的长度被送到其前一数值被后一数值除的商数计算器KB。商数计算的结果被送到一个第一比较电路JK并在此与一个从比较寄存器JK得到的给出先前商数计算结果的数值作比较。另外，要是比较电路J1中的比较结果显示出新结果大于先前数值的话，商数计算的结果还被送到比较寄存器JK中，在该比较器中先前写入的数值被新数值替换。如果该结果小于或等于先前的数值，则第二寄存器中的数值增加一，用以测量随后程序的数值。另一方面，如果数值增加已在比较寄存器JK中发生，则第二寄存器R1的内容被转移到第三寄存器R2（寄存器R1的数值在这里增加一），以便测量随后程序的数值。