DE3141451A1 - Data processing system - Google Patents

Data processing system

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DE3141451A1
DE3141451A1 DE19813141451 DE3141451A DE3141451A1 DE 3141451 A1 DE3141451 A1 DE 3141451A1 DE 19813141451 DE19813141451 DE 19813141451 DE 3141451 A DE3141451 A DE 3141451A DE 3141451 A1 DE3141451 A1 DE 3141451A1
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DE
Germany
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buffer memory
address
valid bit
addresses
memory cell
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE19813141451
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German (de)
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Sven Dr. 7500 Karlsruhe Nilsson
Hans Jokob Dipl.-Ing. 7505 Ettlingen Vogt
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Siemens AG
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Siemens AG
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F12/00Accessing, addressing or allocating within memory systems or architectures
    • G06F12/02Addressing or allocation; Relocation
    • G06F12/0223User address space allocation, e.g. contiguous or non contiguous base addressing
    • G06F12/0292User address space allocation, e.g. contiguous or non contiguous base addressing using tables or multilevel address translation means

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

A data processing system having a virtually addressable central memory contains an access manager with a buffer memory (PSP), the cells of which in each case have a position for a bit, which position is cleared with a program change. After a buffer memory cell with a cleared valid-bit position (GB) has been accessed, the virtual page address (VSE) is used as subaddress for accessing the translator table contained in the central memory (HSP), and the content of the addressed central memory cell is transferred into the buffer memory cell and the valid-bit position is set. When a buffer memory cell with a set valid-bit position is accessed, the page number (SNR) and the location number (PLN) contained in this buffer memory cell is used for forming a real central memory address. The main application is the virtual addressing in process computers. <IMAGE>

Description

DatenverarbeitungsanlageData processing system

Die Erfindung betrifft eine Datenverarbeitungsanlage titit einem Prozessor, einem virtuell adressierbaren Zentralspeicher und einem Zugriffsverwalter, der aus virtuellen Seitenadressen und Platznummern bestehende Adressen in reelle Adressen umwandelt und diese dem Zentralspeicher zuführt und der einen Pufferspeicher enthält, in dem eine von mehreren, im Zentralspeicher enthaltenen, je einem Programm oder Programmabschnitt zugeordneten Ubersetzungstafeln gespeichert werden kann, dessen Adresseneingang die virtuellen Seitenadressen zugeführt sind und der nach Zufuhr einer virtuellen Seitenadresse aus der adressierten Speicherzelle eine Seitenbasisadresse ausgibt, die zusammen mit der Platznummer die reelle Adresse für den Zentralspeicher bildet.The invention relates to a data processing system with a processor, a virtually addressable central memory and an access manager consisting of virtual page addresses and place numbers existing addresses in real addresses converts it and feeds it to the central store, which contains a buffer store, in which one of several, contained in the central memory, each a program or Translation tables assigned to the program section can be saved, whose Address input the virtual page addresses are supplied and the after supply a page base address of a virtual page address from the addressed memory cell outputs which, together with the location number, is the real address for the central memory forms.

Derartige Datenverarbeitungsanlagen, die z. B. in den Zeitschriften ~Electronics", August 11, 1981, Seiten 119 bis 127 und "Computer Design", Juli 1981, Seiten 151 bis 156 beschrieben sind, haben den Nachteil, daß bei einem Programmwechsel die gesamte, dem folgenden Programm zugeordnete Ubersetzungstafel in den Pufferspeicher übertragen werden muß, obwohl häufig nicht die gesamte Ubersetzungstafel gebraucht wird. Bei Prozeßrechnern bedeutet dies, daß Prozeßumschaltungen viel Zeit in Anspruch nehmen.Such data processing systems that z. B. in magazines ~ Electronics ", August 11, 1981, pages 119-127 and" Computer Design ", July 1981, Pages 151 to 156 are described have the disadvantage that with a program change the entire translation table assigned to the following program in the buffer memory must be transferred, although often the entire translation table is not needed will. In the case of process computers, this means that process switchovers take a long time to take.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Datenverarbeitungsanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dahingehend zu verbessern, daß die mittlere Zugriffszeit zum Hauptspeicher verkürzt und eine höhere Programmumschaltgeschwindigkeit erzielt wird.The present invention is based on the object of the data processing system to improve according to the preamble of claim 1 to the effect that the middle Access time to the main memory is shortened and the program switching speed is higher is achieved.

Erfindungsgemaß wird diese Aufgabe mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.According to the invention, this task with the in the characterizing part of claim 1 specified measures solved.

Es wird also nach einer Programmumschaltung immer nur die jeweils benötigte Zeile der Ubersetzungstabelle in den Pufferspeicher übertragen, so daß nach einer Programmumschaltung sofort mit der Bearbeitung des neuen Programms begonnen werden kann. Wird während der Bearbeitung eines Programms eine einmal verwendete Zeile der Übersetzertafel ein zweites oder weitere Male benötigt, kann sie unmittelbar aus dem Pufferspeicher entnommen werden. Es werden also von den Ubersetzertafeln nur so viele Zeilen in den Pufferspeicher übertragen, wie für die jeweilige Bearbeitung der Programme notwendig ist.So after a program change, only the respective The required line of the translation table is transferred to the buffer memory so that processing of the new program started immediately after a program switch can be. Used once while editing a program Line of the translator board needs a second or more time, it can be done immediately can be taken from the buffer tank. So it will be from the translator boards only transfer as many lines into the buffer memory as for the respective processing of the programs is necessary.

Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, werden im folgenden die Erfindung sowie weitere Vorteile und Ergänzungen näher beschrieben und erläutert.Based on the drawing, in which an embodiment of the invention is shown, the invention and other advantages and additions are shown below described and explained in more detail.

Mit PR ist ein Prozessor bezeichnet, der virtuelle Adressen ausgibt, die von einem Zugriffsverwalter in reelle Adressen für einen Hauptspeicher HSP umgeformt werden.PR denotes a processor that outputs virtual addresses, which are converted by an access manager into real addresses for a main memory HSP will.

Der Zugriffsverwalter ist in der Zeichnung nicht gesondert bezeichnet; er besteht mit Ausnahme des Prozessors PR und des Hauptspeichers HSP aus den in der Figur gezeichneten Baueinheiten. Die vom Prozessor PR ausgegebenen virtuellen Adressen bestehen aus einer virtuellen Seitenadresse VSE und einer Platznummer PLN. Sie werden in ein Register VAR für virtuelle Adressen eingetragen. Aus diesem Register werden die virtuellen Seitennummern VSE einem Register oder einer Treibereinheit UAR für die Ubersetzertafeladressen zugeführt, wobei eine Basisadresse BUT für die Ubersetzertafeln hinzugefügt wird. Ferner gelangen die virtuellen Seitennummern VSE auf den Adresseneingang eines Pufferspeichers PSP, der so bemessen ist, daß je eine der in Bereichen UT1, UT2 ... des Hauptspeichers HSP enthaltenen Uber- setzertafeln vol is tändig in einen 13bereich U'l~ überno: tAn werden kann. Der Pufferspeicher PSI> weist ferner einen Bereich GB auf, in dem den einzelnen Zeilen der jeweils gespeicherten Ubersetzertafel ein Gültigbit hinzugefügt werden kann. Mit dem Start eines Programms oder einem Programmwechsel werden sämtliche Gültigbits auf log. "O" gesetzt.The access manager is not indicated separately in the drawing; With the exception of the processor PR and the main memory HSP, it consists of the in of the figure drawn structural units. The virtual ones issued by the processor PR Addresses consist of a virtual page address VSE and a location number PLN. They are entered in a register VAR for virtual addresses. From this register the virtual page numbers VSE are a register or a driver unit UAR supplied for the translator table addresses, with a base address BUT for the Translator panels is added. Furthermore, the virtual page numbers arrive VSE to the address input of a buffer memory PSP, which is dimensioned so that one of the over- setter boards can be completely transferred to a 13 area. The buffer storage PSI> also has an area GB in which the individual lines of the a valid bit can be added to the saved translation table. With the start of a program or a program change, all valid bits are set to log. "O" set.

Ferner wird vom Prozessor PR in das Register bzw. die Treibereinheit UAR die Basisadresse der für das Programm gültigen Ubersetzertafel eingegeben. I3eispielsweise soll diese Basisadresse b sein Die erste, -vom Prozessor ausgegebene virtuelle Adresse enthalte die virtuelle Seite i. Diese wird als Adresse für einen Lesevorgang dem Pufferspeicher PSP zugeführt. Da alle Gültigbits auf log. "O" gesetzt sind, erhält eine Gültigbit-Steuerung GBS log. HOMO Diese schaltet daraufhin einen Multiplexer MUX in die Stellung, in welcher dieser den Ausgang des Registers UAR mit dem Adresseneingang des Hauptspeichers HSP verbindet. Diesem wird daher die Adresse "b+i" zugeführt, die auf die Zeile i der im Bereich UT2 gelegenen Ubersetzertafel hinweist.Furthermore, the processor PR in the register or the driver unit UAR entered the base address of the translator table valid for the program. I3 for example this base address should be b The first virtual address issued by the processor contain the virtual page i. This is used as the address for a read process Buffer memory PSP supplied. Since all valid bits are on log. "O" are set a valid bit control GBS log. HOMO This then switches a multiplexer MUX in the position in which it connects the output of the register UAR with the address input of the main memory HSP connects. The address "b + i" is therefore supplied to this, which refers to line i of the translation table in area UT2.

Diese Zeile wird ausgelesen und gelangt auf einen Demultiplexer DMX, der wegen des Gültigbits log. "O" von der Gültigbit-Steuerung GBS so geschaltet ist, daß die aus dem Hauptspeicher HSP ausgelesenen Daten auf den Pufferspeicher PSP gelangen, dessen Adresseneingang weiterhin die Adresse i zugeführt ist. Der Inhalt der Hauptspeicherzelle "b+i" wird so in die Zelle i des Pufferspeichers PSP übernommen. Gleichzeitig wird das Gültigbit der Zeile i auf log. "1" gesetzt. Es wird also der in der Figur gezeichnete Signalzustand eingestellt. Nun wird abermals ein Leseversuch unternommen, bei dem, da das Gültigbit log. "1" ist, der Multiplexer MUX einen Treiber RAR mit dem Adresseneingang des Hauptspeichers HSP verbindet. In dem Treiber RAR wird die aus der Zelle i des Pufferspeichers PSP ausgelesene reelle Seitennummer SNR zur Platznummer PLN hinzugefügt und das Ergebnis als reelle Adresse dem Hauptspeicher HSP zugeführt. Da der Demultiplexer DMX wegen des Gültigbits log. ~1" umgeschaltet ist, gelangt der Inhalt der so adressierten Zelle des Hauptspeichers zum Prozessor PR. Auf diese Weise können nach und nach die benötigten Zeilen der im Hauptspeicherbereich UT2 enthaltenen Ubersetzertafeln in den Pufferspeicher PSP übernommen werden. Wird während eines Programmablaufs zum zweitenmal auf dieselbe Zeile zugegriffen, z. B. auf eine Zeile i, so erhält die Gültigbit-Steuerung GBS das Signal log. "1", so daß sofort die im Treiber RAR gebildete reelle Adresse zum Hauptspeicher HSP durchgeschaltet und die dabei ausgelesenen Daten zum Prozessor PR übertragen werden.This line is read out and is sent to a DMX demultiplexer, which log because of the valid bit. "O" switched in this way by the valid bit control GBS is that the data read out from the main memory HSP is transferred to the buffer memory PSP arrive, the address input of which is still supplied with address i. Of the The contents of the main memory cell "b + i" are thus transferred to cell i of the buffer memory PSP accepted. At the same time, the valid bit of line i is set to log. "1" is set. It the signal state shown in the figure is thus set. Now is again made a read attempt in which, since the valid bit was log. "1" is the multiplexer MUX connects a driver RAR to the address input of the main memory HSP. In the driver RAR is read out from the cell i of the buffer memory PSP Real page number SNR added to place number PLN and the result as real Address supplied to the main memory HSP. Since the demultiplexer DMX because of the valid bit log. ~ 1 "is toggled the content of the so addressed Main memory cell to processor PR. In this way you can gradually the required lines of the translation tables contained in the main memory area UT2 be transferred to the PSP buffer memory. Used during a program accessed the same line for the second time, e.g. B. on a line i so receives the valid bit control GBS the signal log. "1" so that the RAR in the driver immediately The real address formed is switched through to the main memory HSP and the thereby read out Data are transmitted to the processor PR.

Beim nächsten Programmwechsel werden wieder alle Gültigbits im Pufferspeicher PSP auf log. "O" gesetzt und eine neue Basisadresse für die dem neuen Programm zugeordnete Ubersetzertafel in das Register UAR eingetragen. Eine Programmuxuschaltung, die im Falle eines Prozeßrechners eine Prozeßumschaltung ist, kann daher in kürzester Zeit dur#chgeführt werden.The next time the program is changed, all valid bits will be in the buffer memory again PSP on log. "O" is set and a new base address for the one assigned to the new program Translation board entered in the UAR register. A program luxury switch that in the case of a process computer, a process switchover can therefore be carried out in the shortest possible time Time to be carried out.

3 Patentansprüche 1 Figur3 claims 1 figure

Claims (3)

Paten tansprüche Datenverarbeitungsanlage mit einem Prozessor einem virtuell adressierbaren Zentralspeicher und einem Zugriffsverwalter, der aus virtuellen Seitenadressen und Platznummern bestehende virtuelle Adressen in reelle Adressc..lmwandelt, diese dem Zentralspeicher zuführt und der einen Pufferspeicher enthält, in dem eine von mehreren, im Zentralspeicher enthaltenen, Je einem Programm oder Programmabschnitt zugeordneten Ubersetzungstafeln gespeichert werden kann, dessen Adresseneingang die virtuellen Seitenadressen zugeführt sind und der nach Zufuhr einer virtuellen Seitenadresse aus der adressierten Speicherzelle eine Seitenbasisadresse ausgibt, die zusammen mit der Platzriummer die reelle Adresse für den Zentraispeicher bildet, gekennzeichnet durch a) die Pufferspeicherzellen weisen Je eine Gültigbit-Stelle auf, die bei Programmwechsel gelöscht wird; b) nach Zugriff auf eine Pufferspeicherzelle mit einer gelöschten Gültigbit-Stelle erfolgt mit der virtuellen Seitenadresse als Teiladresse ein Zugriff auf die im Zentralspeicher (ZSP) enthaltene Ubersetzertafel, und der Inhalt der adressierten Zentralspeicherzelle wird in die Pufferspeicherzelle übertragen, wobei die Gültigbit-Stelle gesetzt wird; c) bei Zugriff auf eine Pufferspeicherzelle mit einer gesetzten Gültigbit-Stelle wird mit der in dieser Pufferspeicherzelle enthaltenen Seitenbasisadresse und der Platznummer eine reelle Zentralspeicheradresse gebildet 2 Datenverarbeitungsanlage nach Anspruch 1 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß ein Multiplexer (MUX) vorhanden ist, der in Abhängigkeit des Gültigbits derart gesteuert ist, daß er bei gesetztem Gültigbit die aus dem Pufferspeicher (PSP) ausgelesenen Seitenbasisadressen (SNR) und aus den Platznummern (PLN) gebildeten reellen Zentralspeicheradressen zum Adresseneingang des Zentralspeichers (HSP) durchschaltet und da13 er bei gelöschtem Gültigbit aus den virtuellen Seitenadressen (VSE) und Basisadressen (BUT) für die Obersetzertafeln gebildete Adressen zum Adresseneingang des Zentralspeichers (HSP) durchschaltet.Patent claims data processing system with a processor virtually addressable central storage and an access manager consisting of virtual Page addresses and location numbers converts existing virtual addresses into real addresses, this supplies the central memory and which contains a buffer memory in which a of several, contained in the central memory, one program or one program section each assigned translation tables can be saved, whose address input the virtual page addresses are supplied and the after supply of a virtual Page address outputs a page base address from the addressed memory cell, which, together with the Platzriummer, forms the real address for the central storage facility, characterized by a) the buffer memory cells each have one valid bit position which is deleted when changing programs; b) after access to a buffer memory cell with a deleted valid bit position takes place with the virtual page address as Partial address access to the translation table contained in the central memory (ZSP), and the content of the addressed central memory cell is stored in the buffer memory cell transmitted with the valid bit position being set; c) when accessing a buffer memory cell with a set valid bit position becomes with that in this buffer memory cell The page base address and the location number contain a real central memory address formed 2 data processing system according to claim 1 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that a multiplexer (MUX) is available, which depends on the Valid bits is controlled in such a way that when the valid bit is set, the bits from the buffer memory (PSP) read-out page base addresses (SNR) and formed from the location numbers (PLN) real central memory addresses to the address input of the central memory (HSP) switches through and there he is when the valid bit is deleted from the virtual page addresses (VSE) and base addresses (BUT) for the converter tables for address input of the central memory (HSP). 3. Datenverarbeitungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß ein Demultiplexer (DMX) vorhanden ist, der in Abhängigkeit des Gültigbits derart gesteuert ist, daß er bei gesetztem Gültigbit die aus dem Zentralspeicher (HSP) ausgelesenen Daten zu einer außerhalb des Zugriffsverwalters gelegenen Einheit (PR) durchschaltet und daß er bei gelöschtem Gültigbit die aus dem Zentralspeicher (HSP) ausgelesenen Daten zum Pufferspeicher (PSP) durchschaltet.3. Data processing system according to claim 1 or 2, d a d u r c h it is not indicated that a demultiplexer (DMX) is available which is used in Dependency of the valid bit is controlled in such a way that when the valid bit is set the data read out from the central memory (HSP) to an outside of the access manager located unit (PR) and that he switches off the valid bit when the valid bit is cleared data read out from the central memory (HSP) to the buffer memory (PSP).
DE19813141451 1981-10-19 1981-10-19 Data processing system Withdrawn DE3141451A1 (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0634720A1 (en) * 1993-07-12 1995-01-18 Siemens Nixdorf Informationssysteme Aktiengesellschaft Method and circuit for accelerating execution of array processing instruction in data processing system

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