JP3217815B2 - アドレス変換方式 - Google Patents

アドレス変換方式

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JP3217815B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ページテーブルエント
リの参照を効率的に行なえるようにしたアドレス変換方
式に関するものである。
【0002】
【従来の技術】アドレス変換とは、一般的には、計算機
の命令が指定するメモリのアドレスを別のメモリのアド
レスへ一定のアルゴリズムによって変換することをい
う。通常は、仮想記憶機構を備えた計算機において、仮
想アドレスから実アドレスへ変換することをいう。とこ
ろで、計算機において、仮想記憶を実現するための代表
的方法の1つとして、ページングがある。ページングで
は、仮想アドレス空間と実アドレス空間をそれぞれペー
ジと呼ばれる一定の大きさのブロックに分割する。そし
て、このページを単位として仮想アドレスから実アドレ
スへのアドレス変換を行なう。
【0003】この場合、アドレス変換は、ページテーブ
ルを参照することにより行なわれる。ページテーブル
は、PTE(ページテーブルエントリ)と呼ばれる複数
のエントリから成る。各PTEは、1ページに対応して
いる。そして、各PTEは、対応したページが参照され
たか否かを示すリファレンスビット(参照ビット)を備
えている。アドレス変換時には、PTEを参照し、アド
レス変換が成功すると、リファレンスビットにハードウ
ェアにより“1”をセットしていた。つまり、PTEを
メモリよりリードして、CPUでアドレス変換を行な
い、アドレス変換が正常に終了した場合は、PTEのリ
ファレンスビットに“1”をセットしてCPUがPTE
をメモリにライトしていた。
【0004】図2は、従来のPTE参照のためのブロッ
ク構成例を示す図である。図示の装置は、CPU装置2
1と、メモリ装置24とから成る。CPU装置21は、
アドレス変換部22と、メモリアクセスコントロール部
23とを備えている。アドレス変換部22からは、PT
Eリード信号27、PTEライト信号30、PTEアド
レスバス33及びPTEデータバス36が、メモリアク
セスコントロール部23に対して接続されている。メモ
リアクセスコントロール部23からは、メモリリード信
号28、メモリライト信号31、メモリアドレスバス3
4及びメモリデータバス37が、メモリ装置24のメモ
リアクセスコントロール部25に対して接続されてい
る。
【0005】メモリ装置24は、メモリアクセスコント
ロール部25と、データ部26とを備えている。メモリ
アクセスコントロール部25からは、リード信号29、
ライト信号32、アドレスバス35及びデータバス38
が、データ部26に対して接続されている。次に、図2
及び図3を用いて従来のPTE参照の方法を説明する。
【0006】図3は、従来のPTE参照手順を説明する
データ関連図である。 (1)PTEのリード PTEリード要求が、アドレス変換部22から、PTE
リード信号27、メモリアクセスコントロール部23、
メモリリード信号28、メモリアクセスコントロール部
25及びリード信号29を介して、データ部26に伝達
される。これと同時に、PTEリードアドレスが、アド
レス変換部22から、アドレスバス33、メモリアクセ
スコントロール部23、メモリアドレスバス34、メモ
リアクセスコントロール部25、アドレスバス35を介
して、データ部26に伝達される(図3P1)。
【0007】すると、PTEリードデータが、データ部
26から、データバス38、メモリアクセスコントロー
ル部25、メモリデータバス37、メモリアクセスコン
トロール部23及びデータバス36を介して、アドレス
変換部22に伝達される(図3P2)。このようにし
て、PTEのリードが行なわれる。その後、PTEの内
容の判定が行なわれる(図3P3)。
【0008】(2)リファレンスビットのセット PTEのリファレンスビットのセットがアドレス変換部
22で行なわれる(図3P4)。 (3)PTEのライト PTEライト要求が、アドレス変換部22から、ライト
信号30、メモリアクセスコントロール部23、メモリ
ライト信号31、メモリアクセスコントロール部25及
びライト信号32を介して、データ部26に伝達され
る。
【0009】これと同時に、PTEライトアドレスが、
アドレス変換部22、アドレスバス33、メモリアクセ
スコントロール部23、メモリアドレスバス34、メモ
リアクセスコントロール部25及びアドレスバス35を
介して、データ部26に伝達される。また、これと同時
に、PTEライトデータが、アドレス変換部22、デー
タバス36、メモリアクセスコントロール部23、メモ
リデータバス37、メモリアクセスコントロール部25
及びデータバス38を介して、データ部26に伝達され
る(図3P5)。このようにして、PTEのライトが行
なわれる。
【0010】以上述べたように従来のPTE参照は、
(1)PTEのリード、(2)リファレンスビットのセ
ット、(3)PTEのライトの順番で行なっていた。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の技術には、次のような問題があった。即ち、上
述した方法では、PTEをリードし、リファレンスビッ
トのセットをした後に、PTEをライトしているので、
メモリライトに時間がかかりPTEの参照サイクルが長
くなっていた。本発明は、以上の点に着目してなされた
もので、PTE参照サイクルを短縮できるようにしたア
ドレス変換方式を提供することを目的とするものであ
る。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、一定の大きさ
のページを単位としてアドレス変換用データが格納さ
れ、該データの参照の有無を示すリファレンスビットが
設定可能なページテーブルエントリの設けられているペ
ージテーブルを備えるメモリ装置と、該メモリ装置にペ
ージテーブルエントリに対するリード要求を行い、該メ
モリ装置側より送信されてくるアドレス変換用データに
基づいてアドレス変換処理を実行するアドレス変換部を
備えるCPU装置とを有するアドレス変換方式であっ
て、CPU装置に設けられ、アドレス変換部のリード要
求でメモリ装置側に該リード要求有りを示す参照信号を
出力するページテーブルエントリ参照コントロール部
と、メモリ装置に設けられ、参照信号を受信すると、ペ
ージテーブルを書き込み可能に制御し、ページテーブル
エントリにリファレンスビットを設定するページテーブ
ルエントリライトコントロール部と、を含むことを特徴
とする。
【0013】
【作用】本発明のアドレス変換方式においては、CPU
装置からメモリ装置へのデータのアクセス要求に伴い、
ページテーブルエントリのメモリアドレスの送出が行な
われると、CPU装置内のページテーブルエントリ参照
コントロール部からメモリ装置のページテーブルエント
ライトコントロール部に参照信号が入力される。この
参照信号の入力により、該ライトコントロール部は、ペ
ージテーブルエントリにリファレンスビットを設定す
る。従って、CPU装置は、リファレンスビットの設定
のためのライト動作を行なわなくて済む。
【0014】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。図1は、本発明のアドレス変換方式の実施
例のブロック図である。この図は、PTE参照のブロッ
ク構成例を示す。図示の装置は、CPU装置1と、メモ
リ装置4とから成る。CPU装置1は、アドレス変換部
2と、メモリアクセスコントロール部3と、PTE参照
コントロール部19とを備えている。アドレス変換部2
からは、PTEライト信号10、PTEアドレスバス1
3及びPTEデータバス16が、メモリアクセスコント
ロール部3に対して接続されている。
【0015】メモリアクセスコントロール部3からは、
メモリリード信号8、メモリライト信号11、メモリア
ドレスバス14及びメモリデータバス17が、メモリ装
置4のメモリアクセスコントロール部5に対して接続さ
れている。また、アドレス変換部2からは、PTEリー
ド信号7が、PTE参照コントロール部19に対して接
続されている。一方、PTE参照コントロール部19か
らは、PTE参照要求信号41がメモリアクセスコント
ロール部3に対して接続されている。また、PTE参照
コントロール部19からは、PTE参照信号42が、メ
モリ装置4のPTEライトコントロール部20に対して
接続されている。
【0016】メモリ装置4は、メモリアクセスコントロ
ール部5と、データ部6と、PTEライトコントロール
部20とを備えている。メモリアクセスコントロール部
5からは、メモリリード信号9、ライト信号12、アド
レスバス15及びデータバス18が、データ部6に対し
て接続されている。PTEライトコントロール部20か
らは、リファレンスビット応答データ43が、メモリア
クセスコントロール部5に対して接続されている。ま
た、PTEライトコントロール部20からは、リファレ
ンスビットライトデータ44、リファレンスビットライ
トデータ信号45及びリファレンスビットリードデータ
46が、データ部6に対して接続されている。
【0017】図4は、PTE参照コントロール部の詳細
を示す回路図である。図示の回路は、分岐回路から成
る。即ち、PTEリード信号7がPTE参照要求信号4
1とPTE参照信号42とに分けられる。図5は、PT
Eライトコントロール部の詳細を示す回路図である。図
示の回路は、オア回路51等から成る。即ち、リファレ
ンスビットリードデータ46とPTE参照信号42とが
オア回路51に入力される。そして、オア回路51の出
力は、リファレンスビット応答データ43とリファレン
スビットライトデータ44とにされる。また、PTE参
照信号42は、そのままリファレンスビットライトデー
タ信号45として出力される。次に、図1及び図6を用
いて本発明に係るPTE参照方法を説明する。
【0018】図6は、本発明に係るPTE参照手順を説
明するデータ関連図である。 (1)PTEのリード PTEリード要求が、アドレス変換部2から、PTEリ
ード信号7、PTE参照コントロール部19及びPTE
参照信号42を介して、PTEライトコントロール部2
0に伝達される(図6P1)。これと同時に、アドレス
変換部2から、PTEリード信号7、PTE参照コント
ロール部19、PTE参照要求信号41、メモリアクセ
スコントロール部3、メモリリード信号8、メモリアク
セスコントロール部5及びメモリリード信号9を介し
て、データ部6にもPTEリード要求が伝達される(図
6P4)。また、PTEアドレスは、アドレス変換部2
から、PTEアドレスバス13、メモリアクセスコント
ロール部3、メモリアドレスバス14、メモリアクセス
コントロール部5及びアドレスバス15を介して、デー
タ部6に伝達される。
【0019】これに応じて、PTEのリードデータが、
データ部6から、データバス18、メモリアクセスコン
トロール部5、メモリデータバス17、メモリアクセス
コントロール部3及びPTEデータバス16を介して、
アドレス変換部2に伝達される(図6P2)。そして、
PTEの内容が判定される(図6P3)。リファレンス
ビットのリードデータのみは、データ部6、リファレン
スビットリードデータ46、PTEライトコントロール
部20、リファレンスビット応答データ43、メモリア
クセスコントロール部5、メモリデータバス17、メモ
リアクセスコントロール部3及びPTEデータバス16
を介して、アドレス変換部2に伝達される。このとき、
リファレンスビットリードデータ46とPTE参照信号
42との両データの論理和がリファレンスビット応答デ
ータ43として応答される(図5参照)。
【0020】(2)リファレンスビットのセット PTE参照信号42とリファレンスビットリードデータ
46との論理和のデータ44をリファレンスビットにセ
ットする(図6P5)。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のアドレス
変換方式によれば、アドレス変換時のPTE参照時に、
CPU装置からメモリ装置にPTE参照信号を送出する
ことにより、リファレンスビットの設定をメモリ装置
行なうようにしたので、CPU装置がメモリライト動
作を行なわなくて済み、これにより、アドレス変換時の
PTE参照が高速化できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のアドレス変換方式の実施例のブロック
図である。
【図2】従来のPTE参照のためのブロック構成例を示
す図である。
【図3】従来のPTE参照手順を説明するデータ関連図
である。
【図4】PTE参照コントロール部の詳細を示す回路図
である。
【図5】PTEライトコントロール部の詳細を示す回路
図である。
【図6】本発明に係るPTE参照手順を説明するデータ
関連図である。
【符号の説明】
1 CPU装置 2 アドレス変換部 3 メモリアクセスコントロール部 4 メモリ装置 19 PTE参照コントロール部 20 PTEライトコントロール部
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−259749(JP,A) 特開 昭61−246853(JP,A) 特開 平2−285440(JP,A) 特開 昭61−62940(JP,A) 特開 昭60−134949(JP,A) 特開 昭59−94289(JP,A) 特開 昭64−12351(JP,A) 特開 昭63−163647(JP,A) 特表 平5−503382(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06F 12/10

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一定の大きさのページを単位としてアド
    レス変換用データが格納され、該データの参照の有無を
    示すリファレンスビットが設定可能なページテーブルエ
    ントリの設けられているページテーブルを備えるメモリ
    装置と、該メモリ装置に前記ページテーブルエントリに
    対するリード要求を行い、該メモリ装置側より送信され
    てくる前記アドレス変換用データに基づいてアドレス変
    換処理を実行するアドレス変換部を備えるCPU装置と
    を有するアドレス変換方式であって、 前記CPU装置に設けられ、前記アドレス変換部の前記
    リード要求で前記メモリ装置側に該リード要求有りを示
    す参照信号を出力するページテーブルエントリ参照コン
    トロール部と、 前記メモリ装置に設けられ、前記参照信号を受信する
    と、前記ページテーブルを書き込み可能に制御し、前記
    ページテーブルエントリに前記リファレンスビットを設
    定するページテーブルエントリライトコントロール部
    と、を含むことを特徴とするアドレス変換方式。
JP23226491A 1991-08-20 1991-08-20 アドレス変換方式 Expired - Fee Related JP3217815B2 (ja)

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