JP3171364B2

JP3171364B2 - メモリ診断方法

Info

Publication number: JP3171364B2
Application number: JP15875094A
Authority: JP
Inventors: 俊典岩脇
Original assignee: PFU Ltd
Current assignee: PFU Ltd
Priority date: 1994-07-11
Filing date: 1994-07-11
Publication date: 2001-05-28
Anticipated expiration: 2016-05-28
Also published as: JPH0822421A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はメモリの診断方法に関
し、特に本発明は、ＯＳ（オペレーティングシステム、
以下ＯＳという）上から全メモリの診断を行うことがで
きるメモリ診断方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図７は従来のメモリ診断の方法を示す図
である。従来、メモリの全領域の診断を行うには、同図
に示すように、例えば、ＯＳの立ち上げ前に、メモリＭ
Ｓの所定の領域Ａに診断プログラムＴＰを格納し次の手
順により診断を行っていた。領域Ａに格納された診断プログラムＴＰにより、領
域Ａ以外の領域にデータをライトしたのちそのデータを
リードし、正常にライト／リードが行われるか否かによ
りをメモリの領域Ｂの診断を行う。診断プログラムＴＰが自分自身を領域Ａ以外の領域
に複写して、上記と同様に診断プログラムＴＰが格納さ
れていた領域Ａの診断を行う。システムリセットを行い、ＯＳを立ち上げる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した従
来のメモリ診断方法は、ＯＳ上で診断プログラムを動作
させることができず、また、メモリ診断を行うために、
診断プログラムをロード／実行させる機構を必要とし
た。また、診断プログラムの処理を簡単にするため、診
断プログラムを全て同じページに格納するか、あるい
は、連続した領域に格納しなければならなかった。

【０００４】本発明は上記した問題点を解決するために
なされたものであって、本発明の目的は、診断プログラ
ムが異なったページに分散して配置されている場合であ
っても、ＯＳ上において診断プログラムにより、システ
ム領域等を含めたメモリの診断を容易に行うことがで
き、特に、アドレス変換テーブル、物理アドレスで直接
アクセスされている領域を含めた全メモリ領域を診断す
ることができるメモリの診断方法を提供することであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理図で
ある。同図において、１はＯＳ、２はシステムのアドレ
ス変換テーブル、３は診断域用アドレス変換テーブル、
４は診断対象となるメモリ、５は診断プログラム、Ｍ１
は使用中ページマップ、Ｍ２は未診断域マップである。

【０００６】上記課題を解決するため、本発明の請求項
１の発明は、同図に示すように、オペレーティング・シ
ステム１に、少なくともメモリ４の実装状態を獲得する
手段と、アドレス変換テーブル２をポイントするアドレ
ス値を獲得する手段と、物理アドレスにより直接アクセ
スされる領域を獲得する手段とを設け、また、ユーザモ
ードでシステム域をアクセスする機能を設け、メモリ診
断プログラム５によりメモリを診断する際、使用中の物
理ページを認識するための使用中ページマップＭ１と、
アドレス変換テーブルで使用している領域および物理ア
ドレスで直接アクセスしている領域を認識するための未
診断域マップＭ２を作成し、上記使用中ページマップＭ
１から、診断対象領域における使用中の物理ページをサ
ーチして使用中の物理ページを診断対象領域外の空きペ
ージに退避し、上記メモリ診断プログラム５により上記
診断対象領域のメモリを診断する処理を繰り返すことに
より、オペレーティング・システム上で未診断領域外の
全メモリを診断し、また、未診断域マップＭ２をサーチ
して未診断域の物理ページを求め、アドレス変換機構の
動作を停止させて論理アドレスと物理アドレスを一致さ
せた状態でメモリ診断プログラム５により未診断域を診
断することにより、未診断域を含めたメモリの全領域を
診断するようにしたものである。

【０００７】本発明の請求項２の発明は、請求項１の発
明において、診断域用アドレス変換テーブル３を作成
し、診断域用アドレス変換テーブル３により論理アドレ
スによるアクセスを可能とし、診断プログラムによりオ
ペレーティング・システム上で未診断領域外の全メモリ
を診断するようにしたものである。

【０００８】

【作用】図１において、メモリ診断を行う際、ＯＳ１に
よりメモリ４の実装状態、アドレス変換テーブル２をポ
イントするアドレス値、物理アドレスでアクセスされる
領域を獲得し、また必要に応じて診断域アクセス用アド
レス変換テーブル３を生成し、使用中ページマップＭ
１、未診断域マップＭ２を作成する。

【０００９】ついで、使用中ページマップＭ１によりサ
ーチして、使用中のページを診断対象域外の空ページに
退避して、診断プログラム５により未診断対象域外のメ
モリを順次診断する。また、メモリ４上の上記未診断域
を診断する場合には、アドレス変換機構の動作を停止さ
せて、物理アドレスにより全未診断域を診断する。

【００１０】本発明の請求項１の発明においては、上記
のように、使用中の物理ページを認識するための使用中
ページマップＭ１と、アドレス変換テーブルで使用して
いる領域および物理アドレスで直接アクセスしている領
域を認識するための未診断域マップＭ２を作成し、上記
使用中ページマップＭ１から、診断対象領域における使
用中の物理ページをサーチして使用中の物理ページを診
断対象領域外の空きページに退避し、上記メモリ診断プ
ログラム５により上記診断対象領域のメモリを診断して
いるので、ＯＳ上において診断プログラムにより、シス
テム領域等を含めたメモリの診断を行うことができる。
また、アドレス変換機構の動作を停止させて論理アドレ
スと物理アドレスを一致させた状態でメモリ診断プログ
ラム５により未診断域を診断するようにしているので、
アドレス変換テーブル、物理アドレスで直接アクセスさ
れている領域を含めた全メモリ領域を診断することがで
きる。

【００１１】本発明の請求項２の発明においては、請求
項１の発明において、診断域用アドレス変換テーブル３
を作成してメモリの診断を行うようにしているので、シ
ステム用のアドレス変換テーブルを書き換えることなく
メモリの診断を行うことができる。

【００１２】

【実施例】次に本発明の実施例について説明する。な
お、本実施例においては、メモリ診断プログラムによ
り、様々なメモリテストパターンを用いてメモリ診断を
行うが、ＯＳ上でシステム域等を含めた全メモリ領域を
診断するため、ＯＳに次の機能を設ける。メモリの実装状態を獲得する機能。

【００１３】すなわち、メモリの第何番目のスロットに
何ＭＢのメモリが実装されているかを獲得する機能であ
り、メモリの実装状態に基づき、後述する診断プログラ
ムによる診断範囲を設定する。論理アドレスではなく、物理アドレスで直接アクセ
スされているページを獲得する機能。

【００１４】通常のＯＳでは論理アドレスによりプログ
ラムが動作するため、物理アドレスにより直接アクセス
されるページは殆ど存在いないと考えられるが、例え
ば、ＯＳがクラッシュし、ＲＯＭを使用する場合等、Ｒ
ＯＭルーチンから物理アドレスにより直接アクセスされ
るページが存在する場合もあり、メモリ診断によりこの
領域が破壊されると、上記ＲＯＭルーチンは使用できな
くなる。そこで、物理アドレスにより直接アクセスされ
るページが存在する場合には、そのページ位置を獲得す
る必要がある。

【００１５】なお、物理アドレスによりアクセスされる
ページの内、システムの立ち上げ時（ブート時）にＲＯ
Ｍに格納されたプログラムから物理アドレスにより直接
アクセスされる領域については、メモリ診断プログラム
により破壊されても支障がない。したがって、物理アド
レスにより直接アクセスされるページがこのような領域
の場合には、メモリ診断が可能であり、このようなペー
ジは意識する必要がない。

【００１６】また、ディスプレイ表示ルーチンがＲＯＭ
に格納され、物理アドレスでアクセスされている場合に
は、この領域が破壊されると表示ができなくなる。した
がって、診断プログラム中で診断結果を表示させる必要
がある場合には、ディスプレイ表示ルーチンを、診断プ
ログラム内に持たせて置く必要がある。アドレス変換テーブルをポイントするコンテキスト
・ポイント・レジスタ（以下ＣＸＲという）の値を獲得
する機能。

【００１７】複数のアドレス変換テーブルがある場合、
ＣＸＲ値を獲得し、ポイントされているアドレス変換テ
ーブルを獲得する機能であり、ポイントされているアド
レス変換テーブルのアドレスを獲得することによりメモ
リ上の診断域を定める。ユーザモードでシステム域をアクセスする機能。一
般に、ユーザモードではシステム域をアクセスできない
ようにプロテクトされている場合が多いが、本実施例に
おいては、上記のようにユーザモードで動作する診断プ
ログラムによりシステム域を含めた全メモリ領域を診断
している。このため、上記プロテクトをはずしてユーザ
モードでシステム域をアクセスする機能を設ける必要が
ある。

【００１８】図２〜図４は本発明におけるメモリの診断
方法の実施例を示す図であり、図２は全体の構成、図３
は図２におけるシステムのアドレス変換テーブル、図４
は図２における診断域アクセス用のアドレス変換テーブ
ルを示している。同図において、１１はシステムのアド
レス変換テーブルであり、システムのアドレス変換テー
ブル１１は前記したＣＲＸによりポイントされるコンテ
キストテーブルＴ１とリージョンテーブルＴ２とセグメ
ントテーブルＴ３とページテーブルＴ４から構成されて
いる。１２はメモリ診断時に生成される診断域アクセス
用アドレス変換テーブルであり、セグメントテーブルＴ
５とページテーブルＴ６から構成され、一つのセグメン
トテーブルで１６ＭＢの領域を指し、セグメントテーブ
ル４つで６４ＭＢの領域を指す。

【００１９】１３は診断の対象となるメモリであり、メ
モリ１３の物理ページはＲＯＭ、アドレス変換テーブ
ル、モニタ、スケジューラ、本実施例のメモリ診断用プ
ログラム等により使用されている。次に図２〜図４によ
り本実施例について説明する。なお、同図中に付されて
いる括弧付き数字は下記の括弧付き数字に対応してい
る。 (1) 図２において、メモリ診断を開始する時点において
は、メモリ１３の各スロットの物理ページは、ＲＯＭ、
アドレス変換テーブル、モニタ、スケジューラ、メモリ
診断用プログラムにより使用されており、図２、図３の
(1) に示すようにシステムのアドレス変換テーブルはそ
れらの物理ページをポイントしている。

【００２０】なお、以下のメモリ診断を実行中は他のプ
ロセスにディスパッチしない（実行権を与えない）状態
とする必要があり、例えば、割り込みを制御するレジス
タにアクセスして、ＮＭＩ以外の割り込みをマスクして
おく。 (2) システム用アドレス変換テーブルをアクセスするた
め、各アドレス変換テーブルの論理アドレスを求める。
すなわち、前記したの機能により、図３に示すＣＸＲ
の値を得てコンテキストテーブルＴ１の論理アドレスを
得るとともに、リージョンテーブルＴ２、セグメントテ
ーブルＴ３、ページテーブルＴ４の論理アドレスを求め
る。なお、物理アドレスにより直接アドレス変換テーブ
ルをアクセスする場合には、この処理は不用である。 (3) メモリ１３に格納されている診断プログラムによ
り、診断対象域を論理アドレスでアクセスするため、診
断域用アドレス変換テーブル１２の領域を確保し、その
初期化を行う。

【００２１】なお、システムアドレス変換テーブルを使
用して診断を行うことも可能であるが、そのためにはシ
ステム用アドレス変換テーブルを書き換える必要があ
り、診断後システムアドレス変換テーブルを書き戻す必
要がででくる。また、空いているアドレス変換テーブル
を使用することもできるが、この場合には、空きアドレ
ス変換テーブルをサーチする必要がある。このため、本
実施例においては、上記のように診断用アドレス変換テ
ーブルを別途作成している。 (4) アドレス変換テーブルで使用している物理ページを
認識するためのマップＭＰ１（未診断域マップという）
を作成する。また、ページテーブルＴ４からポイントさ
れておらず、物理アドレスで直接アクセスされているペ
ージがあれば、ＯＳに追加されたの機能により物理ア
ドレスで直接アクセスされているページを獲得し、上記
未診断域マップＭＰ１に反映させる。 (5) リージョンテーブルＴ２に診断域用アドレス変換テ
ーブル１２を登録するための領域を確保する。 (6) 使用している全ての物理ページを認識するための使
用中ページマップＭＰ２を作成する。 (7) リージョンテーブルＴ２に診断域用アドレス変換テ
ーブル１２を登録し、診断域用アドレス変換テーブル１
２により診断対象域を論理アドレスでアクセスできるよ
うにする。 (8) メモリの診断対象域に、使用中の物理ページがあれ
ば、診断域以外の空いている物理ページをマップＭＰ２
よりサーチし、ページの中身をその空いているページに
複写する。

【００２２】例えば、図２に示すようにメモリ１３のス
ロット２がメモリ診断対象域のとき、その領域に使用中
のページがある場合には、使用中のページをスロット１
の未使用のページにコピーする。 (9) 物理ページを移動したので、システムのアドレス変
換テーブル１１を書き換えるため、アドレス変換テーブ
ル１１およびキャッシュのデータをフラッシュ（消去）
する。 (10)移動した物理ページに合わせてシステムのアドレス
変換テーブル１１を書き換える。 (11)診断プログラムにより、上記診断対象域のメモリの
診断を行う。但し、マップＭＰ１にはシステムのアドレ
ス変換テーブル１１が格納されているページおよび診断
域用アドレス変換テーブル１２が格納されているペー
ジ、および物理アドレスで直接アクセスされるページが
登録されているので、上記マップＭＰ１を参照して上記
ページを獲得し、そのページは診断対象からはずす（こ
の領域を未診断領域とする）。

【００２３】なお、アドレス変換テーブル域を診断しな
い場合の、診断しない領域のサイズの一例を以下に示
す。これらの数値はプロセッサの違いにより当然変化す
る。ａ．システムのアドレス変換テーブル域・コンテキストテーブル 65536*4 =256KB ・リージョンテーブル 256*4 =1KB ・セグメントテーブル 256*64*4 =64KB(全領域を
使用している場合) ・ページテーブル 256*64*64*4 =4MB (全領域を
使用している場合) ｂ．診断域用アドレス変換テーブル域・セグメントテーブル 64*64*4 =1KB ・ページテーブル 64*64*4*4 =64KB なお、システムのアドレス変換テーブルにおけるセグメ
ントテーブルおよびページテーブルは、通常、全領域を
使用しておらず、実際に使用している領域は次の程度で
ある。

【００２４】・セグメントテーブル 3*64*4 =768KB ・ページテーブル 3*64*64*4 =48KB すなわち、実際に使用している領域を考慮すると、アド
レス変換テーブルで使用している領域は約４３５ＫＢ程
度と考えられる。したがって、アドレス変換テーブルが
使用している領域を診断しなくても、事実上はメモリの
ほぼ全域を診断できることになるが、この領域を含めて
診断を行う必要がある場合には、後述する方法で診断す
る。

【００２５】なお、アドレス変換テーブル域の診断は、
前記したようにアドレス変換テーブルが使用している物
理ページを移動することにより診断することは可能であ
るが、アドレス変換テーブルが使用している物理ページ
を移動すると、それに影響する全てのアドレス変換テー
ブル域を書き換える必要があり、処理が複雑となる。こ
のため、アドレス変換テーブル域は未診断域としてお
き、後述するように物理アドレスで直接アクセスされて
いるページと同様な方法により診断する。 (12)アドレス変換テーブル、キャッシュデータをフラッ
シュ（消去）する。 (13)移動した物理ページを元に戻す。 (14)物理ページを復元したので、システムのアドレス変
換テーブルを書き換える。 (15)後述する方法によりアドレス変換テーブル域および
物理アドレスで直接アクセスしている未診断域を診断す
る。

【００２６】図５は上記処理手順をフローチャートで示
した図であり、同図における各丸付き数字は上記(1) 〜
(15)の処理に対応している。同図のステップＳ１におい
て、上記(1) 〜(3),(5)(7)で説明した準備処理を行う。
ステップＳ２において未診断域のマップＭＰ１を作成
し、ステップＳ３において使用中ページのマップＭＰ２
を作成する。

【００２７】ステップＳ４において、全スロットの診断
をしたか否かを判別し、全スロットの診断が終わるま
で、ステップＳ５からステップＳ８の処理を繰り返す。
すなわち、ステップＳ５において、上記(8) 〜(10)で説
明したように診断対象スロットから使用ページを別のス
ロットの空きページに退避し、ステップＳ６で周知な様
々なメモリテストパターンでスロット内の全てを診断
し、エラーがあるか否かを調べる。そしてエラーが発生
した場合には、ステップＳ７でエラーアドレス、ステー
タスレジスタ等のエラー情報を表示する。

【００２８】そして、ステップＳ８において、(12)〜(1
4)で説明したように退避ページの復元処理を行いステッ
プＳ４に戻る。全スロットの診断が終わると、後述する
方法により未診断域の診断を行い終了する。次に上記し
た未診断域を診断する方法について説明する。図６は上
記した未診断域を診断する処理手順を示すフローチャー
トであり、同図により本実施例について説明する。

【００２９】なお、次のフローチャートでは、アドレス
変換を行うハードウェアとしてＭＭＵ（メモリ・マネー
ジメント・ユニット）を用いる場合について説明する
が、ＭＭＵを用いない場合であっても、アドレス変換機
構の動作を停止させる機能をＯＳに持たせれば同様に行
うことができる。図７のステップＴ１において、使用中
の物理ページを示すマップＭＰ２より、論理アドレスが
空でかつ物理アドレスが空なページをサーチし、ステッ
プＴ２においてそのページに診断プログラム自身を複写
する。

【００３０】ステップＴ３においてＭＭＵをデセーブル
にする。これにより、論理アドレス＝物理アドレスでプ
ログラムが実行されるようになる。ステップＴ４におい
て、未診断域のマップＭＰ１から未診断域を求め、未診
断域を全て診断する。未診断域の診断は、前記図５と同
様であり、様々なメモリテストパターンでページ単位に
全ての未診断域を診断し、エラーがあるか否かを調べ
る。

【００３１】そして、エラーが発生するとステップＴ５
においてエラー情報を決められた領域に格納し、ステッ
プＴ６において、ＭＭＵをイネーブルとする。これによ
り、論理アドレスによりアクセスが可能となる。ステッ
プＳ７においてエラー情報を上記決められた領域から取
得し終了する。その後ＯＳ上において、上記エラー情報
を読み出し、表示等を行う。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、使用中の物理ページを認識するための使用中ページ
マップと、アドレス変換テーブルで使用している領域お
よび物理アドレスで直接アクセスしている領域を認識す
るための未診断域マップを作成し、上記使用中ページマ
ップから、診断対象領域における使用中の物理ページを
サーチして使用中の物理ページを診断対象領域外の空き
ページに退避し、メモリ診断プログラムによりメモリの
診断を行うようにしているので、ＯＳ上においてシステ
ム領域等を含めたメモリの診断を行うことができる。ま
た、アドレス変換機構の動作を停止させて論理アドレス
と物理アドレスを一致させた状態で未診断域を診断する
ことにより、アドレス変換テーブル、物理アドレスで直
接アクセスされている領域を含めた全メモリ領域を診断
することが可能となる。

【００３３】さらに、診断域用アドレス変換テーブルを
作成してメモリの診断を行うことにより、システム用に
アドレス変換テーブルを書き換えることなくメモリの診
断を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理図である。

【図２】本発明におけるメモリの診断方法の実施例を示
す図である。

【図３】本発明におけるメモリの診断方法の実施例を示
す図（続き）である。

【図４】本発明におけるメモリの診断方法の実施例を示
す図（続き）である。

【図５】本発明の実施例におけるメモリ診断処理手順を
示す図である。

【図６】本発明の実施例における未診断域の診断方法を
示す図である。

【図７】従来のメモリ診断方法を示す図である。

【符号の説明】

１ＯＳ２システムのアドレス変換テ
ーブル３診断域用アドレス変換テー
ブル４メモリ５診断プログラム１１システムのアドレス変換テ
ーブル１２診断域アクセス用アドレス
変換テーブル１３メモリＭ１，ＭＰ２使用中ページマップＭ２，ＭＰ１未診断域マップＴ１コンテキストテーブルＴ２リージョンテーブルＴ３，Ｔ５セグメントテーブルＴ４，Ｔ６ページテーブルＣＸＲコンテキスト・ポイント・
レジスタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06F 12/16 G06F 12/08

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】オペレーティング・システムに、少なく
ともメモリの実装状態を獲得する手段と、アドレス変換
テーブルをポイントするアドレス値を獲得する手段と、
物理アドレスにより直接アクセスされる領域を獲得する
手段とを設け、また、ユーザモードでシステム域をアク
セスする機能を設け、メモリ診断プログラムによりメモリを診断する際、使用中の物理ページを認識するための使用中ページマッ
プと、アドレス変換テーブルで使用している領域および
物理アドレスで直接アクセスしている領域を認識するた
めの未診断域マップを作成し、上記使用中ページマップから、診断対象領域における使
用中の物理ページをサーチして使用中の物理ページを診
断対象領域外の空きページに退避し、上記メモリ診断プ
ログラムにより上記診断対象領域のメモリを診断する処
理を繰り返すことにより、オペレーティング・システム
上で未診断領域外の全メモリを診断し、また、上記未診断域マップをサーチして未診断域の物理
ページを求め、アドレス変換機構の動作を停止させて論
理アドレスと物理アドレスを一致させた状態でメモリ診
断プログラムにより未診断域を診断することにより、未
診断域を含めたメモリの全領域を診断することを特徴と
するメモリの診断方法。
【請求項２】診断域用アドレス変換テーブルを作成
し、診断域用アドレス変換テーブルにより論理アドレス
によるアクセスを可能とし、診断プログラムによりオペレーティング・システム上で
未診断領域外の全メモリを診断することを特徴とする請
求項１のメモリの診断方法。