JP2000347940A - メモリ管理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プログラムで直接記述したコードやデータの
中でタスクにとって不必要なコードやデータが記憶され
ているメモリ領域に対して当該タスクが直接アクセスす
ることを禁止することができるメモリ管理装置を提供す
る。 【解決手段】 配置手段１０４は、プログラムに関する
情報を記述しているモジュール情報１０１とモジュール
の集合を示すセクション定義１０２と論理アドレス空間
に属するセクションを定義する空間定義１０３とを用い
て論理アドレス空間にモジュールを配置する。マッピン
グ手段１０６は、配置されたモジュールを論理アドレス
空間ごとにマッピングしてアドレス変換表１０５を作成
する。アドレス変換表切り換え手段１０７は、タスク切
り換えの指示に応じてそのタスクに対応する論理アドレ
ス空間のアドレス変換表１０５に切り換える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マルチタスクシス
テムで用いられるメモリ管理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）に
プログラムコードを配置した、いわゆる組み込み型マイ
クロコンピュータ制御システムにおいて、対象システム
の複雑化に伴いプログラムサイズが増大しており、マル
チタスクシステムを構成することが通例となっている。
マルチタスクシステムにおいて、あるタスクが他のタス
クで用いられる記憶情報を破壊するようなバグを持って
いる場合、バグの追求は非常に困難なため、解決に膨大
な時間を要する。

【０００３】最近の機器組み込み用マイクロプロセッサ
には、実行段階で機能する保護機構が搭載されつつあ
る。そこで、上記のような問題を解決するため、そのよ
うな保護機構を利用して、バグが発生しうるプログラム
を非特権モードで動作させ、バグが発生しえないプログ
ラムを特権モードで動作させることによってマルチタス
クシステムの誤動作を防止する方法が考えられる。

【０００４】しかし、この方法では各プログラムを特権
モードおよび非特権モードのいずれで動作させるかを決
定することが困難である。また、同じモードで動作する
プログラム同士は互いに破壊することができるため、完
全に問題を解決することはできない。

【０００５】また、ワークステーションやパーソナルコ
ンピュータ等のコンピュータの分野では、メモリ管理装
置（ＭＭＵ）を利用して各タスクを別の論理アドレス空
間で動作させ、タスク間でメモリに直接アクセスできな
いようにすることによってこの問題を解決しているもの
がある。最近の機器組み込み用マイクロプロセッサの中
にはメモリ管理装置を搭載しているものもあるため、こ
のようなマイクロプロセッサでは、上記の問題を解決す
るためにコンピュータと同じようにタスク間でメモリに
直接アクセスできないように構成することが考えられ
る。

【０００６】しかし、組み込み型マイクロコンピュータ
制御システムでは、多くのタスクがコードやデータを共
有して密接に協調して動作するため、機器組み込み用マ
イクロプロセッサにおいては、別々の論理アドレス空間
にタスクを分割することは非常に困難である。

【０００７】ただし、同じ問題はコンピュータの分野に
も存在し、従来のメモリ管理装置においては、タスク間
で直接アクセス可能な共有メモリを実現している。

【０００８】図９は例えば特開平７−９３２１０号公報
に記載されている共有メモリ管理方式を用いて共有メモ
リを実現するための従来のメモリ管理装置の一構成例を
示すブロック図である。

【０００９】図９に示すメモリ管理装置８００は、メモ
リ領域情報８０１および空間情報８０２を保持してい
る。メモリ領域情報８０１には、メモリ領域を識別する
ためのメモリ領域識別子とそのメモリ領域識別子が示す
メモリ領域のメモリサイズ等のメモリ領域に関する情報
とがメモリ領域ごとに記述されている。空間情報８０２
には、論理アドレス空間を識別するための空間識別子と
その空間識別子が示す論理アドレス空間に属するメモリ
領域とが論理アドレス空間ごとに記述されている。

【００１０】このメモリ管理装置８００は、アドレス変
換表８０３、マッピング手段８０４およびアドレス変換
表切り換え手段８０５を備える。マッピング手段８０４
は、アドレス変換表８０３を作成することによってメモ
リ領域を論理アドレス空間にマッピングする。アドレス
変換表８０３は、各論理アドレス空間ごとに設けられ、
物理アドレスと論理アドレスとの間の変換を行う際に物
理アドレスと論理アドレスとの対応関係を指示する。ア
ドレス変換表切り換え手段８０５は、タスクを切り換え
る時にアドレス変換表８０３を切り換えることによって
論理アドレス空間を切り換える。

【００１１】図９に示す従来のメモリ管理装置８００に
おいては、タスクが発行する共有メモリのマッピング要
求に応じてマッピング手段８０４が起動される。マッピ
ング手段８０４は、マッピングすべき共有メモリについ
てメモリ領域情報８０１を参照し、マッピングすべき論
理アドレス空間について空間情報８０２を参照し、そし
てアドレス変換表８０３を作成することによって、共有
メモリのメモリ領域を論理アドレス空間にマッピングす
る。さらに、別のタスクで共有メモリのマッピング要求
が発行された場合にも、図９のメモリ管理装置８００
は、同様の処理を行う。このように、複数のタスク間で
共有可能なメモリ領域を論理アドレス空間にマッピング
することによって、アドレス変換表切り換え手段８０５
が論理アドレス空間を切り換えてもメモリ領域を共有す
ることが可能となる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように構成された従来のメモリ管理装置８００において
は、タスクからの要求によって確保して共有しているメ
モリ領域では、各タスクが動的に確保してアクセスする
バッファメモリやデータ構造に関してタスク間で共有で
きるのみであるため、プログラムで直接記述したコード
やデータについては共有することができず、問題の解決
にはならない。

【００１３】本発明の目的は、プログラムを変更するこ
となく必要なモジュールのみ必要なタスク間で共有さ
せ、それ以外はタスク間でメモリに直接アクセスでき
ず、メモリに記憶されているタスクの内容が破壊される
のを防止して信頼性の高いシステムを容易に構築するこ
とができるメモリ管理装置を提供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】（１）第１の発明 第１の発明に係るメモリ管理装置は、メモリの物理アド
レスを複数の論理アドレスへ対応付けるメモリ管理装置
であって、複数の論理アドレス空間を複数のモジュール
との対応関係を示す第１の定義に基づいて、複数の論理
アドレス空間のそれぞれにモジュールを配置する配置手
段と、複数のモジュールの物理アドレスを示すモジュー
ル情報に基づいて、配置手段によりモジュールが配置さ
れた論理アドレス空間の論理アドレスへ物理アドレスを
対応付けるマッピング手段と、タスクの切り換え指示に
応答して、マッピング手段により対応付けられた複数の
論理アドレス空間の切り換えを行う論理アドレス空間切
り換え手段とを備えたものである。

【００１５】本発明に係るメモリ管理装置においては、
配置手段により第１の定義に基づいて複数の論理アドレ
ス空間のそれぞれにモジュールが配置され、配置された
論理アドレス空間の論理アドレスへ物理アドレスがモジ
ュール情報に基づいてマッピング手段により対応付けら
れる。そのため、切り換え手段によりタスクの切り換え
指示に応答して論理アドレス空間の切り換えが行われれ
ば、切り換え前後の論理アドレス空間とモジュールとの
対応関係がそれぞれ第１の定義に示されているように定
まる。したがって、異なるタスクにおいて必要とされる
同一のモジュールが第１の定義により異なるタスクに共
通に対応することが示されていればその同一のモジュー
ルは共有することができる。しかし、共有されるモジュ
ール以外のモジュールは、異なるタスクの一方にのみ対
応することが第１の定義で示されているので共有されな
い。それにより、必要なモジュール以外は異なるタスク
間でメモリに直接アクセスすることを禁止し、必要なモ
ジュールのみ異なるタスク間で共有させることができ
る。

【００１６】（２）第２の発明 第２の発明に係るメモリ管理装置は、第１の発明に係る
メモリ管理装置の構成において、第１の定義は、複数の
論理アドレス空間にそれぞれ所属するセクションを定義
する空間定義と、各セクションに所属する一または複数
のモジュールを定義するセクション定義とを含むもので
ある。

【００１７】この場合、論理アドレス空間でのモジュー
ルの配置は、配置手段によりモジュールの集合を示すセ
クション単位で決定される。そのため、モジュールが属
するセクションごとにモジュールの取り扱い規定を別々
に設けることができ、同じ機能を持ちながら異なる取り
扱い規定としなければならないモジュールを、取り扱い
規定の異同に係わらず、複数のタスク間で共有すること
ができるようになる。

【００１８】（３）第３の発明 第３の発明に係るメモリ管理装置は、第１または第２の
発明に係るメモリ管理装置の構成において、論理アドレ
ス空間切り換え手段は、複数の論理アドレス空間のそれ
ぞれに複数のタスクのいずれかを対応付ける第２の定義
に基づいて、複数の論理アドレス空間の切り換えを行う
ものである。

【００１９】この場合、論理アドレス空間切り換え手段
により、論理アドレス空間とモジュールとの対応関係を
規定しない第２の定義に基づきタスクの切り換え指示に
応じた論理アドレス空間の切り換えが行われる。そのた
め、タスク切り換え時にタスクの切り換え前後で論理ア
ドレス空間が同じ場合には、論理アドレス空間の切り換
えを行わないようにすることができる。すなわち、異な
るタスク間で同一の論理アドレス空間全体を共有するこ
とができる。

【００２０】（４）第４の発明 第４の発明に係るメモリ管理装置は、第１〜第３のいず
れかの発明に係るメモリ管理装置の構成において、対応
付けに応じて論理アドレスと物理アドレスとの間のアド
レス変換を行うアドレス変換手段と、周辺装置からのメ
モリアクセス要求を受け付ける要求受付手段と、要求受
付手段がメモリアクセス要求を受け付けた場合、アドレ
ス変換手段によって物理アドレスと論理アドレスとの間
のアドレス変換が可能な状態のときには、アドレス変換
手段を用いて論理アドレスに基づくメモリアクセスを行
い、アドレス変換手段によるアドレス変換が不可能な状
態のときには、物理アドレスに基づくメモリアクセスを
行うメモリアクセス手段とをさらに備えたものである。

【００２１】この場合、デバッガからのメモリアクセス
要求を要求受付手段が受け付けた場合、メモリアクセス
手段によりアドレス変換手段のアドレス変換が可能なと
きには論理アドレスに基づくメモリアクセスが行われ、
不可能なときには物理アドレスに基づくメモリアクセス
が行われる。そのため、アドレス変換手段の状態によら
ずメモリアクセスを行うことができ、例えばアドレス変
換手段のマッピングが終了していないためアドレス変換
手段が動作することができなくても周辺装置からのメモ
リアクセス要求に対し矛盾なく対応することができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）以下、本発明の
実施の形態１におけるメモリ管理装置について説明す
る。図１は、実施の形態１におけるメモリ管理装置の一
構成例を示すブロック図である。

【００２３】図１のメモリ管理装置１００は、複数のモ
ジュール情報１０１、複数のセクション定義１０２およ
び複数の空間定義１０３を保持している。

【００２４】モジュール情報１０１は、モジュールを識
別するためのモジュール識別子と、そのモジュール識別
子が示すモジュールのコードやデータのサイズ等のプロ
グラムに関する情報とをモジュールごとに記述してい
る。

【００２５】また、セクション定義１０２は、セクショ
ンを識別するためのセクション識別子と、そのセクショ
ン識別子が示すセクションに所属する１つまたは複数の
モジュールを識別するためのモジュール識別子とをセク
ションごとに定義する。

【００２６】さらに、空間定義１０３は、論理アドレス
空間を識別するための空間識別子と、その空間識別子が
示す論理アドレス空間に所属する１つまたは複数のセク
ションを識別するためのセクション識別子と、その空間
識別子が示す論理アドレス空間に切り換えるタスクを識
別するタスク識別子とを論理アドレス空間ごとに定義す
る。

【００２７】メモリ管理装置１００は、配置手段１０
４、複数のアドレス変換表１０５、マッピング手段１０
６およびアドレス変換表切り換え手段１０７を備える。

【００２８】配置手段１０４は、モジュール情報１０１
とセクション定義１０２と空間定義１０３とに基づき、
複数の論理アドレス空間のそれぞれに所属するセクショ
ンを読み取り、複数の論理アドレス空間のそれぞれのセ
クションについてモジュールの配置を決定する。すなわ
ち、配置手段１０４は、複数の論理アドレス空間のそれ
ぞれにおいてモジュールの配置を決定する。

【００２９】マッピング手段１０６は、アドレス変換表
１０５を作成することによって、論理アドレス空間ごと
に配置されているモジュールについて論理アドレスと物
理アドレスとの対応関係を決定するためのマッピングを
行う。

【００３０】複数のアドレス変換表１０５のそれぞれ
は、複数の論理アドレス空間の中の１つと一対一に対応
しており、そのためそれぞれ複数のタスクの中の１つと
一対に一に対応しており、対応する論理アドレス空間
（タスク）における論理アドレスと物理アドレスとの対
応関係を示している。

【００３１】アドレス変換表切り換え手段１０７は、タ
スクの切り換え指示に応じて、アドレス変換表１０５を
切り換える。アドレス変換表１０５が論理アドレス空間
と一対一に対応していることからアドレス変換表１０５
の切り換えは論理アドレス空間の切り換えを意味する。

【００３２】なお、配置手段１０４、マッピング手段１
０６およびアドレス変換表切り換え手段１０７は、ＣＰ
Ｕ（中央演算処理装置）がＲＯＭ（リードオンリメモ
リ）等の記憶装置に記憶されたプログラムをＲＡＭ（ラ
ンダムアクセスメモリ）等のメモリ上で実行することに
より実現される。また、モジュール情報１０１、セクシ
ョン定義１０２および空間定義１０３は、ファイルとし
てＲＯＭ、ハードディスク装置等の記憶装置に予め記憶
される。さらに、アドレス変換表１０５は、マッピング
手段１０６により作成された後、ＲＡＭ、ハードディス
ク装置等の記憶装置に格納される。

【００３３】図２は、メモリ管理装置１００が保持して
いるモジュール情報１０１、セクション定義１０２およ
び空間定義１０３の一例を示す概念図である。図３は、
メモリ管理装置１００が行ったマッピングの一例を示す
概念図である。

【００３４】図２のモジュール情報１０１には、「モジ
ュール１」、「モジュール２」および「モジュール３」
というモジュールをそれぞれ示すモジュール識別子２１
１〜２１３と、各モジュール識別子２１１〜２１３が示
すモジュールのコードアドレス、コードサイズ、データ
アドレスおよびデータサイズとが記述されている。

【００３５】セクション定義１０２には、「セクション
１」、「セクション２」および「セクション３」という
セクションをそれぞれ示すセクション識別子２２１〜２
２３と、各セクション識別子２２１〜２２３が示すセク
ションにそれぞれ属する「モジュール１」、「モジュー
ル２」および「モジュール３」というモジュールをそれ
ぞれ示すモジュール識別子２１１〜２１３とが定義され
ている。

【００３６】空間定義１０３には、「空間１」および
「空間２」という論理アドレス空間をそれぞれ示す空間
識別子２３１，２３２と、各空間識別子２３１，２３２
が示す論理アドレス空間に属する「セクション１」、
「セクション２」および「セクション３」というセクシ
ョンをそれぞれ示すセクション識別子２２１〜２２３
と、各空間識別子２３１，２３２が示す論理アドレス空
間が属する「タスク１」および「タスク２」というタス
クをそれぞれ示すタスク識別子２４１，２４２とが定義
されている。

【００３７】図２に示すモジュール情報１０１とセクシ
ョン定義１０２と空間定義１０３とを用いて、空間識別
子２３１，２３２で示される「空間１」および「空間
２」という論理アドレス空間について、それぞれ表１お
よび表２に示すアドレス変換表を作成することによっ
て、図３に示すマッピングを行う。

【００３８】

【表１】

【００３９】

【表２】

【００４０】なお、図３においては、２つの論理アドレ
ス空間ＬＡ，ＬＢと物理アドレス空間ＰＳとの対応関係
が示されている。本例では、論理アドレス空間ＬＡが
「空間１」に相当し、論理アドレス空間ＬＢが「空間
２」に相当する。

【００４１】図３に示すマッピングを行うために、メモ
リ管理装置１００はシステム初期化時に、マッピング手
段１０６を起動する。起動されたマッピング手段１０６
は、さらに配置手段１０４を起動する。

【００４２】配置手段１０４は、空間定義１０３を参照
し、空間識別子２３１により示される「空間１」という
論理アドレス空間にセクション識別子２２１により示さ
れる「セクション１」が所属することを読み取る。

【００４３】次に配置手段１０４は、セクション定義１
０２を参照し、セクション識別子２２１により示される
「セクション１」にモジュール識別子２１１により示さ
れる「モジュール１」が所属することを読み取る。

【００４４】さらに、配置手段１０４は、モジュール情
報１０１を参照し、モジュール識別子２１１により示さ
れる「モジュール１」のコードアドレス、コードサイ
ズ、データアドレスおよびデータサイズを読み取る。そ
して、配置手段１０４は、モジュール識別子２１１によ
り示される「モジュール１」のコードアドレスおよびデ
ータアドレスを、空間識別子２３１により示される「空
間１」という論理アドレス空間上に配置する。それによ
り、「モジュール１」が「空間１」に配置される。

【００４５】次に、配置手段１０４は、空間識別子２３
１により示される「空間１」という論理アドレス空間に
セクション識別子２２２により示される「セクション
２」が所属することを読み取り、「セクション１」の場
合と同様に、空間定義１０３とセクション定義１０２と
モジュール情報１０１に基づき、モジュール識別子２１
２により示される「モジュール２」のコードアドレスと
データアドレスとを空間識別子２３１により示される
「空間１」という論理アドレス空間上に配置する。それ
により、「モジュール２」が「空間１」に配置される。

【００４６】同様に、配置手段１０４は、空間定義１０
３を参照し、空間識別子２３２により示される「空間
２」という論理アドレス空間にセクション識別子２２２
により示される「セクション２」が所属することを読み
取り、空間定義１０３とセクション定義１０２とモジュ
ール情報１０１に基づき、モジュール識別子２１２に示
される「モジュール２」のコードアドレスとデータアド
レスとを空間識別子２３２により示される「空間２」と
いう論理アドレス空間上に配置する。それにより、「モ
ジュール２」が「空間２」に配置される。

【００４７】また、配置手段１０４は、空間定義１０３
を参照し、空間識別子２３２により示される「空間２」
という論理アドレス空間にセクション識別子２２３によ
り示される「セクション３」が所属することを読み取
り、空間定義１０３とセクション定義１０２とモジュー
ル情報１０１に基づき、モジュール識別子２１３により
示される「モジュール３」のコードアドレスとデータア
ドレスとを空間識別子２３２により示される「空間２」
という論理アドレス空間上に配置する。それにより、
「モジュール３」が「空間２」に配置される。

【００４８】マッピング手段１０６は、空間識別子２３
１により示される「空間１」という論理アドレス空間に
おいて、配置手段１０４によってコードアドレスおよび
データアドレスが配置された論理アドレスに物理アドレ
スを対応させ、表１に示すアドレス変換表１０５を作成
する。

【００４９】次に、マッピング手段１０６は、空間識別
子２３２により示される「空間２」という論理アドレス
空間において、配置手段１０４によってコードおよびデ
ータが配置された論理アドレスに物理アドレスを対応さ
せ、表２に示すアドレス変換表１０５を作成する。

【００５０】上記の場合、「空間１」および「空間２」
の両方にモジュール識別子２１２により示される「モジ
ュール２」が所属しているので、配置手段１０４は、論
理アドレス空間ＬＡの論理アドレス「０ｘ１１００００
００」および「０ｘ２１００００００」に「モジュール
２」のコードアドレスおよびデータアドレスをそれぞれ
配置する。それにより、マッピング手段１０６は、物理
アドレス「０ｘ８０００１０００」を論理アドレス空間
ＬＡの論理アドレス「０ｘ１１００００００」および論
理アドレス空間ＬＢの論理アドレス「０ｘ１１００００
００」へマッピングする。

【００５１】同様に、マッピング手段１０６は、物理ア
ドレス「０ｘ９０００１０００」を論理アドレス空間Ｌ
Ａの論理アドレス「０ｘ２１００００００」および論理
アドレス空間ＬＢの論理アドレス「０ｘ２１０００００
０」へマッピングする。

【００５２】このように、図３の論理アドレス空間Ｌ
Ａ，ＬＢと物理アドレス空間ＰＳとの対応関係が決定さ
れる。

【００５３】マッピング手段１０６は、これらアドレス
変換表１０５を作成する際に、空間定義１０３を参照し
てタスクと論理アドレス空間との関連づけを行ってい
る。アドレス変換表切り換え手段１０７は、表１が「タ
スク１」に対応し、表２が「タスク２」に対応するとい
う情報を保持している。

【００５４】システム初期化終了後、アドレス変換表切
り換え手段１０７は、タスクの切り換え指示に応じて、
表１および表２に示したようなアドレス変換表１０５の
切り換えを行う。

【００５５】例えば、タスク識別子２４１により示され
る「タスク１」を行った後に、タスク識別子２４２によ
り示される「タスク２」を行う場合、アドレス変換表切
り換え手段１０７は、アドレス変換表１０５を、空間識
別子２３１により示される「空間１」という論理アドレ
ス空間に対応した表１から空間識別子２３２により示さ
れる「空間２」という論理アドレス空間に対応した表２
へと切り換える。つまり、アドレス変換表切り換え手段
１０７は、アドレス変換表１０５を切り換えることによ
って、「空間１」から「空間２」への切り換えを行って
いる。

【００５６】本実施の形態のメモリ管理装置１００によ
れば、配置手段１０４およびマッピング手段１０６によ
って、「空間１」および「空間２」という異なる論理ア
ドレス空間に所属する同一の「モジュール２」が同一の
物理アドレスに割り付けられるように、論理アドレス空
間ごとにマッピングが行われる。それにより、タスクの
切り換えに応じてアドレス変換表切り換え手段１０７が
「空間１」および「空間２」の切り換えを行っても「モ
ジュール２」を共通に使用することができる。つまり、
メモリ管理装置１００では、タスク識別子２４１により
示される「タスク１」およびタスク識別子２４２により
示される「タスク２」のような互いに異なる２つのタス
クが同一の「モジュール２」を共有することができる。

【００５７】なお、図２では、「モジュール１」〜「モ
ジュール３」と「セクション１」〜「セクション３」と
が一対一で対応する場合について説明したが、図４に示
すようにセクション識別子２２４により示される１つの
「セクション４」にモジュール識別子２１１，２１２に
より示される複数の「モジュール１」および「モジュー
ル２」が対応し、セクション識別子２２５により示され
る１つの「セクション５」にモジュール識別子２１２，
２１３により示される複数の「モジュール２」および
「モジュール３」が対応し、セクション識別子２２６に
より示される「セクション６」にモジュール識別子２１
４により示される「モジュール４」が対応するように構
成することができる。

【００５８】例えば「セクション４」を特権モードで取
り扱われるモジュールの集合と定義し、別の「セクショ
ン５」を非特権モードで取り扱われるモジュールの集合
と定義することにより、「セクション４」および「セク
ション５」で「モジュール２」の取り扱い規定を別々に
設けることができる。それにより、同じ機能を持ちなが
ら異なる取り扱い規定としなければならないモジュール
を、空間識別子２３３，２３４によりぞれぞれ示される
「空間３」および「空間４」という論理アドレス空間に
おいて、タスク識別子２４３，２４４により示される
「タスク３」および「タスク４」の間で共有することが
できる。

【００５９】本実施の形態では、アドレス変換表１０５
およびアドレス変換表切り換え手段１０７は論理アドレ
ス空間切り換え手段に相当し、セクション定義１０２お
よび空間定義１０３が第１の定義に相当する。

【００６０】（実施の形態２）図５は本発明の実施の形
態２におけるメモリ管理装置の一構成例を示すブロック
図である。

【００６１】図５に示すメモリ管理装置４００は、複数
のアドレス変換表４０５、配置手段４０４、マッピング
手段４０６およびアドレス変換表切り換え手段４０７を
備える。

【００６２】図５のメモリ管理装置４００は、図１のメ
モリ管理装置１００と同様に複数のモジュール情報１０
１と複数のセクション定義１０２と複数の空間定義４０
３とを保持している。

【００６３】図５に示すメモリ管理装置４００は、図１
に示すメモリ管理装置２００と異なり、複数のタスク定
義４０８をさらに保持している。メモリ管理装置４００
は、タスク定義４０８を保持しているので、アドレス変
換表切り換え手段４０７の機能がメモリ管理装置１００
のアドレス変換表切り換え手段１０７と相違する。ま
た、タスク定義４０８の有無に伴い空間定義４０３の内
容が空間定義１０３の内容と相違する。それら空間定義
１０３，４０３の内容の相違に伴い、メモリ管理装置１
００とメモリ管理装置４００との間で、配置手段４０４
およびマッピング手段４０６の機能ならびにアドレス変
換表４０５の内容が配置手段１０４およびマッピング手
段１０６の機能ならびにアドレス変換表１０５の内容と
相違する。

【００６４】タスク定義４０８は、タスクごとに、タス
クに所属する論理アドレス空間を識別するための空間識
別子を定義する。そのため、空間定義４０３は、メモリ
管理装置１００の空間定義１０３とは異なり、空間識別
子が示す論理アドレス空間が所属するタスクを識別する
タスク識別子を定義せず、空間識別子とその空間識別子
が示す論理アドレス空間に所属するセクションを識別す
るためのセクション識別子とを定義する。

【００６５】アドレス変換表４０５は、モジュール情報
１０１、セクション定義１０２および空間定義４０３に
基づき作成される。複数のアドレス変換表４０５は、そ
れぞれ複数の論理アドレス空間の中の１つと一対一に対
応しており、対応する論理アドレス空間における論理ア
ドレスと物理アドレスとの対応関係を示している。

【００６６】配置手段４０４およびマッピング手段４０
６はこのアドレス変換表４０５を作成する。その際、配
置手段４０４は、モジュール情報１０１とセクション定
義１０２と空間定義４０３とに基づき、複数の論理アド
レス空間のそれぞれに所属するセクションを読み取り、
複数の論理アドレス空間のそれぞれのセクションについ
てモジュールの配置を決定する。マッピング手段４０６
は、アドレス変換表４０５を作成することによって、各
論理アドレス空間における論理アドレスと物理アドレス
との対応関係を決定するためのマッピングを行う。

【００６７】アドレス変換表切り換え手段４０７は、タ
スクの切り換え指示に応じて、タスク定義４０８に基づ
き、アドレス変換表４０５を切り換える。

【００６８】図６は、メモリ管理装置４００が保持して
いるモジュール情報１０１、セクション定義１０２、空
間定義４０３およびタスク定義４０８の一例を示す概念
図である。

【００６９】図６のモジュール情報１０１およびセクシ
ョン定義１０２の構成は、それぞれ図２の同一符号のも
のと同様である。

【００７０】図６に示す空間定義４０３には、「空間
１」および「空間２」という論理アドレス空間をそれぞ
れ示す空間識別子５３１，５３２と、各空間識別子５３
１，５３２が示す論理アドレス空間に所属する「セクシ
ョン１」、「セクション２」および「セクション３」と
いうセクションをそれぞれ示すセクション識別子２２１
〜２２３とが定義されている。

【００７１】タスク定義４０８には、３つの「タスク
１」、「タスク２」および「タスク３」というタスクを
識別するためのタスク識別子５４１〜５４３と、各タス
ク識別子５４１〜５４３がそれぞれ示すタスクに所属す
る「空間１」および「空間２」という論理アドレス空間
を識別するための空間識別子５３１，５３２とが定義さ
れている。

【００７２】メモリ管理装置４００においては、図６に
示すモジュール情報１０１、セクション定義１０２およ
び空間定義４０３を用いて空間識別子５３１，５３２で
それぞれ示される「空間１」および「空間２」という論
理アドレス空間について、実施の形態１のメモリ管理装
置１００と同様に、表１および表２に示すアドレス変換
表を作成することによって、マッピングを行う。

【００７３】図３に示すマッピングを行うためにメモリ
管理装置４００はシステム初期化時に、マッピング手段
４０６を起動する。起動されたマッピング手段４０６
は、さらに配置手段４０４を起動する。

【００７４】配置手段４０４は、空間定義４０３を参照
し、空間識別子５３１で示される「空間１」という論理
アドレス空間にセクション識別子２２１で示される「セ
クション１」が所属することを読み取る。

【００７５】次に配置手段４０４は、セクション定義１
０２を参照し、セクション識別子２２１で示される「セ
クション１」にモジュール識別子２１１で示される「モ
ジュール１」が所属することを読み取る。さらに、配置
手段４０４は、モジュール情報１０１を参照し、モジュ
ール識別子２２１で示される「モジュール１」のコード
アドレス、コードサイズ、データアドレスおよびデータ
サイズを読み取る。

【００７６】そして、配置手段４０４は、モジュール識
別子２２１で示される「モジュール１」のコードアドレ
スとデータアドレスとを、空間識別子５３１で示される
「空間１」という論理アドレス空間上に配置する。それ
により、「空間１」に「モジュール１」が配置される。

【００７７】次に、配置手段４０４は、空間識別子５３
１で示される「空間１」という論理アドレス空間にセク
ション識別子２２２で示される「セクション２」が所属
することを読み取り、「セクション１」の場合と同様
に、空間定義４０３とセクション定義１０２とモジュー
ル情報１０１の定義と記述に基づき、モジュール識別子
２１２で示される「モジュール２」のコードアドレスと
データアドレスとを空間識別子５３１で示される「空間
１」という論理アドレス空間上に配置する。それによ
り、「空間１」に「モジュール２」が配置される。

【００７８】同様に、配置手段４０４は、空間定義４０
３を参照し、空間識別子５３２で示される「空間２」と
いう論理アドレス空間にセクション識別子２２２で示さ
れる「セクション２」が所属することを読み取り、空間
定義４０３とセクション定義１０２とモジュール情報１
０１とに基づき、モジュール識別子２１２で示される
「モジュール２」のコードアドレスとデータアドレスと
を空間識別子５３２で示される「空間２」という論理ア
ドレス空間上に配置する。それにより、「空間２」に
「モジュール２」が配置される。

【００７９】また、配置手段４０４は、空間定義４０３
を参照し、空間識別子５３２で示される「空間２」とい
う論理アドレス空間にセクション識別子２２３で示され
る「セクション３」が所属することを読み取り、空間定
義４０３とセクション定義１０２とモジュール情報１０
１に基づき、モジュール識別子２１３で示される「モジ
ュール３」のコードアドレスとデータアドレスとを空間
識別子５３２で示される「空間２」という論理アドレス
空間上に配置する。それにより、「空間２」に「モジュ
ール３」が配置される。

【００８０】マッピング手段４０６は、空間識別子５３
１で示される「空間１」という論理アドレス空間におい
て、配置手段４０４によってコードアドレスおよびデー
タアドレスが配置された論理アドレスに物理アドレスを
対応させ、表１に示すアドレス変換表１０５を作成す
る。

【００８１】次に、マッピング手段４０６は、空間識別
子５３２で示される「空間２」という論理アドレス空間
において、配置手段４０４によってコードアドレスおよ
びデータアドレスが配置された論理アドレスに物理アド
レスを対応させ、表２に示すアドレス変換表１０５を作
成する。

【００８２】上記の場合、「空間１」および「空間２」
の両方にモジュール識別子２１２で示される「モジュー
ル２」が所属しているので、配置手段４０４は、論理ア
ドレス空間ＬＡの論理アドレス「０ｘ１１０００００
０」および論理アドレス空間ＬＢの論理アドレス「０ｘ
２１００００００」に「モジュール２」のコードおよび
データをそれぞれ配置する。それにより、マッピング手
段４０６は、物理アドレス「０ｘ８０００１０００」を
空間識別子５３１で示される「空間１」という論理アド
レス空間の論理アドレス「０ｘ１１００００００」およ
び空間識別子５３２で示される「空間２」という論理ア
ドレス空間の論理アドレス「０ｘ１１００００００」へ
マッピングする。

【００８３】同様に、マッピング手段４０６は、物理ア
ドレス「０ｘ９００００１０００」を「空間１」という
論理アドレス空間の論理アドレス「０ｘ２１０００００
００」および「空間２」という論理アドレス空間の論理
アドレス「０ｘ２１００００００」へマッピングする。

【００８４】このように、図３の論理アドレス空間Ｌ
Ａ，ＬＢと物理アドレス空間ＰＳとの対応関係と同じよ
うに、空間識別子５３２で示される「空間２」という論
理アドレス空間ＬＡ，ＬＢと物理アドレス空間ＰＳとの
対応関係が決定される。

【００８５】システム初期化終了後、アドレス変換表切
り換え手段４０７は、タスクの切り換え指示に応じて表
１および表２に示したようなアドレス変換表４０５の切
り換えを行う。その際、アドレス変換表４０５がタスク
と論理アドレス空間との関係を規定していないので、ア
ドレス変換表切り換え手段４０７は、タスク定義４０８
を参照する。

【００８６】例えばタスク識別子５４１で示される「タ
スク１」を実行した後に、タスク識別子５４３で示され
る「タスク３」を実行する場合、タスク定義４０８によ
って「タスク１」が空間識別子５３１で示される「空間
１」という論理アドレス空間に関連づけられているとと
もに「タスク３」が空間識別子５４３で示される「空間
２」という論理アドレス空間に関連づけられているの
で、アドレス変換表切り換え手段４０７は、空間識別子
５３１で示される「空間１」に対応した表１から空間識
別子５３２で示される「空間２」に対応した表２へと切
り換える。

【００８７】一方、タスク識別子５４１で示される「タ
スク１」を実行した後にタスク識別子５４２で示される
「タスク２」を実行する場合、タスク定義４０８によっ
て「タスク１」が「空間１」に関連づけられているとと
もに「タスク２」が「空間１」に関連づけられているの
で、タスク識別子５４１，５４２でそれぞれ示される
「タスク１」および「タスク２」が空間識別子５３１で
示される「空間１」という同じ論理アドレス空間を用い
るため、アドレス変換表切り換え手段４０７はアドレス
変換表４０５の切り換えを行わない。

【００８８】本実施の形態のメモリ管理装置４００は、
以上のように構成されており、実施の形態１のメモリ管
理装置１００と同様の効果を奏する。

【００８９】さらに、本実施の形態のメモリ管理装置４
００によれば、タスク識別子５４１〜５４３でそれぞれ
示される「タスク１」〜「タスク３」と空間識別子５３
１，５３２でそれぞれ示される論理アドレス空間の関連
のみを示しかつ論理アドレス空間とモジュール識別子２
１１〜２１３で示される「モジュール１」〜「モジュー
ル３」との対応関係を定義しないタスク定義４０８に基
づき、アドレス変換表切り換え手段４０７がタスクの切
り換え指示に応じた論理アドレス空間の切り換えを行
う。

【００９０】それにより、タスクの切り換え前後で論理
アドレス空間が同じ場合には、アドレス変換表４０５の
切り換えを行わないことによって、論理アドレス空間の
切り換えを行わないようにすることができる。つまり、
メモリ管理装置４００は、異なるタスク識別子５４１，
５４２で示される「タスク１」および「タスク２」の間
で空間識別子５３１で示される「空間１」という論理ア
ドレス空間５３１の全体を共有することができる。

【００９１】本実施の形態では、配置手段４０４および
マッピング手段４０６が配置・マッピング手段に相当
し、アドレス変換表４０５およびアドレス変換表切り換
え手段４０７が論理アドレス空間切り換え手段に相当
し、タスク定義４０８が第２の定義に相当する。

【００９２】（実施の形態３）図７は本発明の実施の形
態３におけるメモリ管理装置の一構成例を示すブロック
図である。

【００９３】図７に示すメモリ管理装置６００が図５に
示すメモリ管理装置４００と異なるのは、要求受付手段
６０９とメモリアクセス手段６１０とをさらに備えてい
る点である。図７において図５と同一または相当する部
分に同一符号を付している。

【００９４】メモリ管理装置６００の要求受付手段６０
９は、デバッガからの要求を受け付ける。メモリアクセ
ス手段６１０は、要求受付手段６０９がメモリアクセス
要求を受け付けたときに、アドレス変換動作の状態に応
じてメモリアクセスを実行する。

【００９５】図７のメモリ管理装置６００におけるアド
レス変換表４０５の作成とアドレス変換表４０５の切り
換えは、図５のメモリ管理装置４００と同様に実行され
る。

【００９６】メモリ管理装置６００の要求受付手段６０
９は、デバッグ時に、例えばブレークポイント設定等の
メモリリード／ライト処理をデバッガが行う場合に、デ
バッガからのアクセス要求を受け付ける。メモリアクセ
ス要求を受け付けた要求受付手段６０９はメモリアクセ
ス手段６１０を起動する。メモリアクセス手段６１０
は、アドレス変換表４０５を用いたアドレス変換が可能
なときには、アドレス変換表４０５を用いて論理アドレ
スを物理アドレスに変換してメモリアクセスを行う。

【００９７】一方、メモリアクセス手段６１０は、例え
ばシステム初期化が終了していない等の理由によりアド
レス変換表４０５を用いたアドレス変換が不可能な状態
のときにはアドレス変換表４０５を用いずに、直接に物
理アドレスに基づくメモリアクセスを行う。

【００９８】本実施の形態のメモリ管理装置６００によ
れば、アドレス変換表４０５の状態によらずメモリアク
セスを行うことができ、例えばシステム初期化が終了し
ていないためにアドレス変換表４０５を用いて動作する
ことができなくてもデバッガからのメモリアクセス要求
に対し矛盾なく対応することができる。

【００９９】本実施の形態では、アドレス変換表４０５
がアドレス変換手段に相当する。なお、実施の形態３の
説明においては、要求受付手段６０９がデバッガからの
要求を受け付ける場合について説明したが、要求受付手
段６０９が受け付けるメモリアクセス要求はデバッガか
らの要求に限られるものではなく、メモリ管理装置６０
０の周辺装置からのメモリアクセス要求であればよい。

【０１００】また、実施の形態３のメモリ管理装置６０
０は実施の形態２のメモリ管理装置４００に要求受付手
段６０９とメモリアクセス手段６１０とをさらに備えて
構成したが、図８に示すメモリ管理装置７００のよう
に、実施の形態１のメモリ管理装置１００に要求受付手
段６０９とメモリアクセス手段６１０とをさらに備えて
構成することもできる。なお、図８において図１と同一
または相当する部分に同一符号を付している。

【０１０１】なお、実施の形態１〜３のメモリ管理装置
１００，４００，６００，７００においては、配置手段
１０４，４０４によって、共有するモジュールを異なる
論理アドレス空間における同一論理アドレスに配置して
同一のモジュールの論理アドレスを同一の物理アドレス
に割り付けているが、共有するモジュールを異なる論理
アドレス空間における異なる論理アドレスに配置して同
一のモジュールの論理アドレスを同一の物理アドレスに
割り付けるようにしてもよい。

【０１０２】また、実施の形態１〜３においては、モジ
ュール情報１０１にプログラムのコードおよびデータの
みに関する情報が記述されている場合について示したが
スタックや初期値を有するデータ等の情報が記述されて
いてもよく、これらの情報をマッピングすることができ
る。

【０１０３】

【発明の効果】本発明に係るメモリ管理装置によれば、
必要なモジュール以外は異なるタスク間でメモリに直接
アクセスすることを禁止し、必要なモジュールのみ異な
るタスク間で共有させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１によるメモリ管理装置の
一構成例を示すブロック図

【図２】図１のメモリ管理装置が保持するモジュール情
報とセクション定義と空間定義の一例を示す概念図

【図３】図１のメモリ管理装置が行うマッピングの一例
を示す概念図

【図４】図１のメモリ管理装置が保持するモジュール情
報とセクション定義と空間定義の他の例を示す概念図

【図５】本発明の実施の形態２によるメモリ管理装置の
一構成例を示すブロック図

【図６】図５のメモリ管理装置が保持するモジュール情
報とセクション定義と空間定義とタスク定義の一例を示
す概念図

【図７】本発明の実施の形態３によるメモリ管理装置の
一構成例を示すブロック図

【図８】本発明の実施の形態３によるメモリ管理装置の
他の構成例を示すブロック図

【図９】従来のメモリ管理装置の一構成例を示すブロッ
ク図

【符号の説明】

１００，４００，６００，７００ メモリ管理装置 １０１，１０１ａ モジュール情報 １０２，１０２ａ セクション定義 １０３，１０３ａ，４０３，４０３ａ 空間定義 １０４，４０４ 配置手段 １０５，４０５ アドレス変換表 １０６，４０６ マッピング手段 １０７，４０７ アドレス変換表切り換え手段 ４０８ タスク定義 ６０９ 要求受付手段 ６１０ メモリアクセス手段

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 メモリの物理アドレスを複数の論理アド
   レスへ対応付けるメモリ管理装置であって、 複数の論理アドレス空間と複数のモジュールとの対応関
   係を示す第１の定義に基づいて、複数の論理アドレス空
   間のそれぞれにモジュールを配置する配置手段と、 複数のモジュールの物理アドレスを示すモジュール情報
   に基づいて、前記配置手段によりモジュールが配置され
   た論理アドレス空間の論理アドレスへ物理アドレスを対
   応付けるマッピング手段と、 タスクの切り換え指示に応答して、前記マッピング手段
   により対応付けられた前記複数の論理アドレス空間の切
   り換えを行う論理アドレス空間切り換え手段とを備えた
   ことを特徴とするメモリ管理装置。
2. 【請求項２】 前記第１の定義は、前記複数の論理アド
   レス空間にそれぞれ所属するセクションを定義する空間
   定義と、各セクションに所属する一または複数のモジュ
   ールを定義するセクション定義とを含むことを特徴とす
   る請求項１記載のメモリ管理装置。
3. 【請求項３】 前記論理アドレス空間切り換え手段は、
   前記複数の論理アドレス空間のそれぞれに複数のタスク
   のいずれかを対応付ける第２の定義に基づいて、前記複
   数の論理アドレス空間の切り換えを行うことを特徴とす
   る請求項１または２記載のメモリ管理装置。
4. 【請求項４】 前記マッピング手段の対応付けに応じて
   論理アドレスと物理アドレスとの間のアドレス変換を行
   うアドレス変換手段と、 周辺装置からのメモリアクセス要求を受け付ける要求受
   付手段と、 前記要求受付手段がメモリアクセス要求を受け付けた場
   合、前記アドレス変換手段によって物理アドレスと論理
   アドレスとの間のアドレス変換が可能な状態のときに
   は、前記アドレス変換手段を用いて論理アドレスに基づ
   くメモリアクセスを行い、前記アドレス変換手段による
   アドレス変換が不可能な状態のときには、物理アドレス
   に基づくメモリアクセスを行うメモリアクセス手段とを
   さらに備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか
   に記載のメモリ管理装置。