DE10128373A1

DE10128373A1 - Datenverarbeitungsvorrichtung

Info

Publication number: DE10128373A1
Application number: DE10128373A
Authority: DE
Inventors: Alexander Benedix; Sebastian Kuhne; Bernd Klehn
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2001-06-12
Filing date: 2001-06-12
Publication date: 2003-01-02
Also published as: US20020188819A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Datenverarbeitungsvorrichtung mit einem Prozessor (1) mit einem Cache-Speicher (2), einem mit dem Prozessor (1) verbindbaren Systemspeicher (3, 13) und einer Übersetzungseinheit (4, 14), durch die ein externer Befehl oder eine Gruppe externer Befehle durch Übersetzungsprozesse in interne Befehle umwandelbar sind. Die erfindungsgemäße Datenverarbeitungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Übersetzungseinheit (4, 14) durch eine dem Systemspeicher zugeordnete Recheneinheit (5) gebildet ist zur Durchführung der Übersetzungsprozesse unter Verwendung des Systemspeichers (3, 13).

Description

Die Erfindung betrifft eine Datenverarbeitungsvorrichtung mit einem Prozessor mit einem Cache-Speicher, einen mit dem Prozessor verbindbaren Systemspeicher und einer Übersetzungseinheit, durch die externer Befehl oder eine Gruppe externer Befehle durch einen Übersetzungsprozeß in interne Befehle umwandelbar sind.
Solche Datenverarbeitungsvorrichtungen werden bei Computersystemen in sogenannter Hardware-Software-Hybridtechnik eingesetzt. Bei derartigen Systemen gibt es einen externen Befehlssatz und einen sich davon unterscheidenden internen Befehlssatz. Der interne Befehlssatz kann auf die spezielle Hardwarestruktur des Prozessors optimiert werden, ohne daß es zu Kompatibilitätsschwierigkeiten mit dem externen Befehlssatz gibt, der ursprünglich für andere Prozessortypen vorgesehen ist.
Derartige Datenverarbeitungsvorrichtungen sind beispielsweise von den Prozessoren der Firma Transmeta bekannt. In der Beschreibung deren CRUSOE-Prozessors in "The Technology behind CRUSOE Processors", http:/ / www.transmeta.com/crusoe/download /pdf/crusoetechwp.pdf, Januar 2000, ist ein Hardware- Software-Hybridsystem offenbart, bei dem die Übersetzungseinheit durch eine spezielle auf dem Hauptprozessor laufende Software gebildet ist. Solche häufig dynamischen Softwareübersetzungsvorgänge bremsen die Verarbeitung der eigentlichen auf dem Prozessor laufenden Verarbeitungsprozesse.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Datenverarbeitungsvorrichtung anzugeben, bei der Übersetzungsprozesse derart durchgeführt werden, daß die Belastung für den Prozessor reduziert ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Datenverarbeitungsvorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Übersetzungseinheit durch eine dem Systemspeicher zugeordnete Recheneinheit gebildet ist zur Durchführung der Übersetzungsprozesse unter Verwendung des Systemspeichers.
Der Vorteil einer solchen Vorrichtung liegt darin, daß der Prozessor zur Durchführung der "eigentlichen Arbeit" nicht mit dem Übersetzungsprozeß belastet wird, sondern dieser auf eine separate Recheneinheit ausgelagert werden kann. Diese Recheneinheit ist dem Systemspeicher zugeordnet, so daß die oftmals speicherintensiven Übersetzungsprozesse optimiert abgearbeitet werden können und nicht der Cache-Speicher des Prozessors verwendet werden muß.
In einer besonders geeigneten Ausführung bildet die Recheneinheit mit einem RAM-Systemspeicher einen separaten Baustein, in dem der Systemspeicher und die Recheneinheit auf einem einzigen Halbleiterplättchen integriert sind. Der Systemspeicher kann dabei auch wie ein üblicher DRAM verwendet werden.
In einer besonders vorteilhaften Art des Zusammenwirkens übergibt der Prozessor der Recheneinheit die Anfangs- und Endadresse der zu übersetzenden Befehle sowie Zieladressen der übersetzten Befehle vor, so daß der Prozessor nach Ende des Übersetzungsprozesses die übersetzten Befehle direkt aus dem Systemspeicher in seinen Cache-Speicher laden kann.
Darüber hinaus ist es günstig, wenn die Recheneinheit über einen speziellen Befehlssatz verfügt, der für die Durchführung von Übersetzungsprozessen optimiert ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die Figur zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Datenverarbeitungsvorrichtung.
Die Datenverarbeitungsvorrichtung in der Figur besitzt einen Prozessor 1 mit einem Cache-Speicher 2, in den die zur Ausführung vorgesehenen Programmteile jeweils geladen werden. Mit dem Prozessor 1 ist ein Speicherbaustein 4 verbunden. Dieser besitzt einen RAM (Random Access Memory), wobei ein Bereich als Systemspeicher 3 ausgeführt ist. Weiterhin besitzt der Speicherbaustein 4 eine Recheneinheit 5, die mit dem Speicher zusammenwirkt.
Neben dem Speicherbaustein 4 besitzt die dargestellte Datenverarbeitungsvorrichtung eine Festplatteneinheit 14. Ein Teil deren Speichers ist als Festplatten-Systemspeicher 13 ausgeführt, andere Bereiche können aber in DRAM-Technologie ausgeführt sein. Auch die Festplatteneinheit 14 besitzt eine Recheneinheit 5.
Im Betrieb einer erfindungsgemäßen Datenverarbeitungsvorrichtung erkennt der Prozessor 1, daß Befehle eines externen Befehlssatzes zu verarbeiten sind, die zuvor übersetzt werden müssen. Die zu übersetzenden Befehle legt er in einem Targetspeicherbereich 8 ab und teilt der Recheneinheit 5 die Anfangs- und Endadresse 6 und 7 dieses Bereiches mit. Zudem wird der Recheneinheit 5 mitgeteilt, in welchem Speicherbereich 9 die übersetzten Befehle abgelegt werden sollen. Daraufhin ist es für die Recheneinheit 5 möglich, die gewünschten Befehle zu übersetzen, wobei bei der Berechnung auch ein lokaler Programmspeicher 10 Verwendung finden kann. Der DRAM- Systemspeicherbereich 3 kann durch den Prozessor 1 wie bei einem herkömmlichen Arbeitsspeicher genutzt werden. Eine Beeinträchtigung der Leistungsfähigkeit des Prozessors 1 beziehungsweise des Zusammenwirkens des Prozessors 1 mit dem Systemspeicher 3 oder 13 findet nicht statt.
Nach Ende der Übersetzungprozesse können die übersetzten Befehle aus dem Speicherbereich 9 durch den Prozessor 1 abgerufen und in dem Prozessor 1 der Ausführung gebracht werden.
Zur Optimierung der Hardware-Software-Hybridtechnik ist vorgesehen, nicht nur einzelne Befehle in den Befehlssatz des Prozessors einzusetzen, sondern eine gesamte Gruppe von Befehlen aus dem externen Befehlssatz in entsprechende Befehle des Prozessors 1 umzusetzen. Die Möglichkeiten des Prozessors 1 können so besser ausgenutzt werden, beispielsweise wenn sein Befehlssatz hardwareoptimiert oder stromsparend ausgelegt ist.
Die Erfindung beschränkt sich nicht nur auf eine Recheneinheit mit dem damit verbundenen Speicher als Unterstützung bei der Durchführung von Übersetzungsprozessen, sondern es sind auch andere Recheneinheiten mit entsprechenden Speichern verwendbar. In dem Ausführungsbeispiel der Figur geschieht dies durch die Festplatteneinheit 14. Der Aufbau und die Funktionsweise ist identisch mit dem Speicherbaustein 4, abgesehen davon, daß statt einem DRAM-Systemspeichers 3 ein Festplatten-Systemspeicher 13 zur Anwendung kommt. Bezugszeichenliste 1 Prozessor
2 Cache-Speicher
3 RAM-Systemspeicher
4 Speicherbaustein
5 Recheneinheit
6 Anfangsadresse
7 Endadresse
8 Targetspeicher
9 Speicherbereich
10 Programmspeicher
13 Festplatten-Systemspeicher
14 Festplatteneinheit

Claims

1. Datenverarbeitungsvorrichtung mit
einem Prozessor (1) mit einem Cache-Speicher (2),
einem mit dem Prozessor (1) verbindbaren Systemspeicher (3, 13) und einer Übersetzungseinheit (4, 14), durch die ein externer Befehl oder eine Gruppe externer Befehle durch einen Übersetzungsprozeß in interne Befehle umwandelbar sind,
dadurch gekennzeichnet, daß die Übersetzungseinheit (4, 14) durch eine dem Systemspeicher (3, 13) zugeordnete Recheneinheit (5) gebildet ist zur Durchführung der Übersetzungsprozesse unter Verwendung des Systemspeichers (3, 13).

2. Datenverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Recheneinheit (5) die Anfangs- und Endadresse (6, 7) der zu übersetzenden Befehle und die Zieladresse der übersetzten Befehle durch den Prozessor (1) zuweisbar sind.

3. Datenverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Systemspeicher (3, 13) einen der Recheneinheit (5) zugeordneten lokalen Programmspeicher (10) besitzt.

4. Datenverarbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Recheneinheit (5) ein von dem Hauptprozessor (1) abweichenden und/oder eingeschränkten Befehlssatz aufweist.

5. Datenverarbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Systemspeicher (3) ein RAM (Random Access Memory) ist und die Recheneinheit (5) mit dem RAM-Systemspeicher (3) auf einem Halbleiterplättchen integriert ist.