JPH04213131A

JPH04213131A - マイクロコンピュータの予約メモリに対するシャドーイング及び再マッピングを行なうシステム及び方法

Info

Publication number: JPH04213131A
Application number: JP3010792A
Authority: JP
Inventors: Sridhar Begur; スリッダー・ベガー; Jr Irvin R Jones; アーヴィン・ルーファス・ジョーンズ，ジュニア
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: HP Inc
Priority date: 1990-01-31
Filing date: 1991-01-31
Publication date: 1992-08-04
Also published as: EP0440446A3; US5202994A; US5301328A; EP0440446A2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マイクロコンピュータ
の予約メモリを効率的に管理するためのシステム及び方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】マイクロコンピュータの内部メモリ内に
おいて、メモリのいくつかのアドレスは、特殊なシステ
ム機能を果たすために取っておかれるので、一般的なソ
フトウェアアプリケーションに利用することができない
。マイクロコンピュータの場合、一般に予約メモリとし
て知られる（本書では、もとの予約メモリと呼ぶ）この
メモリには、通常、ビデオメモリ、マイクロコンピュー
タの初期起動時、及び、初期起動後に、その内容がアク
セスを受ける基本入力／出力システム（ＢＩＯＳ）、及
び、周辺装置による利用に備えて取っておかれるメモリ
から構成できる部分が含まれている。もとの予約メモリ
のこうした部分の中には、ＢＩＯＳ及びビデオＲＯＭ（
読取り専用メモリ）のように読取り専用のものもあれば
、一方、ビデオＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）のよ
うに読取り／書込みを行なえるものもある。

【０００３】大部分のマイクロコンピュータにおいて、
ＢＩＯＳ及びビデオＲＯＭの内容は、ＥＰＲＯＭ（消去
可能プログラマブル読取り専用メモリ）に記憶される。このタイプの記憶装置は、ダイナミックランダムアクセ
スメモリ（ＤＲＡＭ）のような他の読取り／書込み記憶
装置に比べて低速である。ビデオＲＯＭ及びＢＩＯＳは
、極めて頻繁に利用されるので、これらのＲＯＭの内容
は、よりアクセス時間の速い記憶装置（本書では新しい
システムメモリと呼ぶ）に複写されることがよくある。

【０００４】低速のもとの予約メモリから高速の新しい
メモリに複写することの望ましさを考慮して、「シャド
ーイング（ｓｈａｄｏｗｉｎｇ）」として知られる技法
が考案された。この技法は、もとの予約メモリの選択部
分を新しいシステムメモリに複写できるようにし、引続
き、もとの予約メモリの選択部分にアクセスする代りに
、新しいシステムメモリに常駐の複写部分にアクセスで
きるようにするものである。典型的なシャドーイング案
の場合、もとの予約メモリの選択部分及び新しいシステ
ムメモリの対応部分（もとの予約メモリの選択部分が複
写される）は、同じメモリのアドレス位置にある。（も
とのシステムメモリに対応するアドレス位置を有する新
しいシステムメモリを、本書においてシャドーメモリと
呼ぶ。）データが損われないようにするには、複写され
るもとの予約メモリの選択部分と、シャドーメモリの対
応する部分を同時に使用可能にしないことが重要である
。従って、もとの予約メモリの選択部分がシャドーメモリ
に複写されてしまうと、もとの予約メモリの選択部分に
対するアクセスが、シャドーメモリの対応する部分に向
けられることになる。シャドーメモリからの読取りは、
シャドーイングを施すように選択されたもとの予約メモ
リのＢＩＯＳ及び任意の他の部分に関するより迅速で、
より効率のよいアクセスを可能にする。

【０００５】一般に、シャドーイングは、シャドーイン
グを施すべきもとの予約メモリの選択部分の内容を一時
記憶場所に複写することによって行われる。これら選択
部分が、いったんこうした一時記憶場所に転送されると
、もとの予約メモリの選択部分が使用禁止になり、シャ
ドーメモリの対応部分が使用可能になる。さらに、第２
のステップにおいて、これらの一時記憶場所の内容は、
シャドーメモリにおける、それらの内容のもとの出どこ
ろと同じ記憶アドレス位置に複写される。この結果、も
との予約メモリの選択部分にアクセスすると、シャドー
メモリの対応部分にアクセスすることになる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来のシャドーイング
手法に関する問題は、もとの予約メモリの選択部分が、
一時記憶場所に書き込まれる第１のステップと、さらに
、シャドーメモリの対応部分に書き込まれる第２のステ
ップという、２ステッププロセスを必要とする点にある
。さらに、従来の手法では、第１のインジケータを用い
て、もとの予約メモリとシャドーメモリのいずれにアク
セスすべきかを判定し、第２のインジケータを用いて、
シャドーメモリへの書込みアクセスが許可されることに
なるか否かを判定する案も利用された。第２のインジケ
ータの目的は、もとの予約メモリの内容が、いったんシ
ャドーメモリに複写されると、シャドーメモリに間違っ
て書込みが行なわれることがないようにすることにある
。この第２のインジケータが用いられなければ、シャド
ーメモリの内容が損なわれるという逆の事態を生じる可
能性がある。

【０００７】上記の２つのインジケータによるアプロー
チの問題は、状態をむだにする点にある。例えば、第１
のインジケータがシャドーメモリにアクセスすべきであ
ると指示しなければ、第２のインジケータを活動させる
のはむだである。

【０００８】予約メモリの記憶管理に関する従来の手法
には、次のようなもう１つの重大な欠陥及び問題がある
。予約メモリの選択部分がシャドーメモリに複写された
後、シャドーメモリの大部分が、利用されないフリーの
メモリであるという場合がよくある。すなわち、もとの
予約メモリの少なくとも一部に、シャドーイングが施さ
れず、シャドーメモリの対応する部分が未使用のままと
いうのが、通常の場合である。一般的なソフトウェアア
プリケーションは、一般的な記憶目的のために予約メモ
リにアクセスできるようには設計されていないので、機
構／手法の一部が、これらのフリーの部分にアクセスで
きるように工夫されていない限り、シャドーメモリのこ
うしたフリーの部分はむだになる。「一般的なソフトウ
ェアアプリケーション」とは、単に、もとの予約メモリ
内のアドレスに書き込むようには特に設計されていない
ソフトウェアアプリケーションという意味である。

【０００９】シャドーメモリのフリーの部分にアクセス
するための方法が従来から存在するが、全て、何らかの
点で欠陥がある。従来の方法の場合、フリーのメモリに
対してアクセス可能な記憶場所の再マッピングを論理的
に行なうために、特殊な拡張メモリドライバが用いられ
る。しかし、こうした拡張メモリドライバは、マイクロ
コンピュータの初期起動時ではなく、ソフトウェアアプ
リケーションの実行時に利用されるので、システム性能
を劣化させることになりがちである。

【００１０】もう１つの従来案では、最高位のアドレス
に再マッピングを施して、マイクロコンピュータがシャ
ドーメモリの一部にアドレス指定できるようにする。こ
の従来案の欠点は、フリーなメモリの再マッピングが始
められる記憶場所が既存の記憶場所に接している場合が
あるので、利用できるメモリ全体が連続することになら
ないという点である。すなわち、システムメモリのトッ
プ位置と、再マッピングで利用可能になる追加メモリの
ボトム位置の間にはギャップがある。

【００１１】さらに、従来の再マッピング案は、全て、
１６メガバイトに対応するアドレスより下からしかフリ
ーの予約メモリに対する再マッピングが行なえない。従
って、１６メガバイトを超える新しいシステムメモリが
存在する場合、フリーの予約メモリに対する再マッピン
グが行なえない。

【００１２】さらに、従来の再マッピング案では、一般
的なソフトウェアアプリケーションがこのフリーの予約
メモリにアクセスすることはできない。従来の再マッピ
ング案の場合、ディスクキャッシュメモリの場合のよう
に、特殊目的でしかフリーの予約メモリにアクセスする
ことができない。従って、コンピュータプログラムを特
注して、従来のマイクロコンピュータシステム及び方法
において、このフリーのメモリを利用できるようにしな
ければならない。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の場合、マイクロ
コンピュータの予約メモリを管理して、予約メモリの頻
繁にアクセスされる部分に迅速にアクセスできるように
し、利用されない予約メモリを、一般的なソフトウェア
アプリケーションによってアクセス可能なフリーのメモ
リとして用いることができるようにするシステム及び方
法を提供することによって、上述の関連技術の欠陥が克
服される。すなわち、本発明は、マイクロコンピュータ
の新しいシステムメモリ上のシャドーメモリを利用して
、もとの予約メモリ（前述の通り）の選択部分をシャド
ーイングし、その記憶場所が新しいシステムメモリにお
ける明確な最高位の物理的アドレスのすぐ上から開始す
るような追加システムメモリをシャドーメモリの未使用
部分（フリーの予約メモリ部分）に対して再マッピング
するためのシステム及び方法に関するものである。

【００１４】一般に、本発明では、まず、もとの予約メ
モリのどの部分がシャドーイングを施すように選択され
ているかを確かめる。次に、もとの予約メモリの選択部
分の内容が、シャドーメモリの対応部分に複写される。選択の決定は、ユーザの気まぐれを含む、いくつかの要
素に基づいて行なわれる可能性がある。

【００１５】もとの予約メモリとシャドーメモリには同
じアドレスの記憶場所が含まれているので、１回につき
、これらのメモリの１つにしかアクセスできないのは重
要である。本発明では、もとの予約メモリの各部分毎に
単一のインジケータを利用して、シャドーイングプロセ
スに制御を加える。

【００１６】もとの予約メモリの選択部分がシャドーメ
モリの対応部分に複写される間、インジケータは、第１
の状態が活動状態にあることを表示する。この結果、も
との予約メモリからの読取り、シャドーメモリへの書込
みが行なわれるが、インジケータは変化しない。従って
、複写プロセスは、メモリアドレスからデータを読み取
り、それから同じアドレスに書き込んで戻すことによっ
て構成されるが、その実際の効果は、もとの予約メモリ
から読み取られたメモリアドレスの内容が、シャドーメ
モリに複写されることである。

【００１７】この複写が完了すると、インジケータは、
第２の状態が活動状態であることを表示する。この第２
の状態において、読取りを試みると、シャドーメモリか
ら読み取られる。書込みを試みると、何も起こらない。この結果、シャドーメモリの有効な書込み保護が行なわ
れる。

【００１８】本発明によれば、また、フリーの予約メモ
リにアクセス可能なメモリアドレスの再マッピングを行
なうことによって、さもなければアクセス不能なフリー
の予約メモリの利用が可能になる。もとの予約メモリの
どの部分にシャドーイングを施すように選択されたかに
従って、本発明は、まず、シャドーメモリの該当部分に
再構成を施し、フリーの予約メモリの非連続部分を連続
させる。次に、これらフリー部分の全体サイズを決定す
る。実際の物理的な新しいシステムメモリの最高位の場
所を検出し、この最高位の場所のすぐ上に追加システム
メモリのアドレスが割り当てられる。この追加システム
メモリのサイズは、フリーの予約メモリ部分のサイズに
対応する。

【００１９】追加システムメモリの再マッピングがすむ
と、追加システムメモリに対する読取りまたは書込みア
クセスが、フリーの予約メモリの対応部分に向け直され
る。こうして、一般的なソフトウェアアプリケーション
が、シャドーメモリのフリーの未使用部分を利用するこ
とが可能になる。ただし強調しておかなければならない
のは、この追加システムメモリが物理的に存在せず、単
に、読取り／書込みアクセスをシャドーメモリに対して
向け直すためのプラットホームとして用いられるだけと
いう点である。

【００２０】

【実施例】本発明は、マイクロコンピュータの予約メモ
リを有効に管理するためのシステム及び方法である。す
なわち、本発明は、マイクロコンピュータにおける予約
メモリ（本書ではもとの予約メモリと呼ぶ）の選択部分
の少なくとも１つをより高速のシャドーメモリの対応部
分に複写して、後続の利用に備え、未使用のメモリに対
してアクセス可能な記憶場所の再マッピングを施すこと
によって、さもなければ、アクセス不能な、この未使用
の予約メモリを有効利用するためのシステム及び方法に
関するものである。望ましい実施例の場合、まず、もと
の予約メモリの選択部分を複写し、次に、再マッピング
を行なう。また、望ましい実施例の場合、マイクロコン
ピュータの初期起動時に、複写と再マッピングの両方が
行なわれる。

【００２１】図１及び図２には、本発明の概要図が示さ
れている。まず、図１を参照すると、もとのシステムメ
モリ１０２の一部をなすもとの予約メモリ１１０が示さ
れている。もとの予約メモリ１１０は、説明のため、Ａ
−Ｄの部分にグループ化されたアドレス場所から構成さ
れる。実施例の１つでは、これらの部分は、システムの
サブルーチンまたは予約記憶場所の常駐が可能な任意の
サブディビジョン（すなわち、特定のサイズがない）を
表わしている。

【００２２】また、図１には、その内部に、もとの予約
メモリ１１０のアドレス場所に対応するいくつかの記憶
場所を備えた新しいシステムメモリ１０４が示されてい
る。これらの対応する記憶場所は、全体としてシャドーメモ
リと呼ばれ、１１０’で表示されている。もとの予約メ
モリ１１０及びシャドーメモリ１１０’に含まれるアド
レス場所は、一般的な記憶目的のために一般的なソフト
ウェアアプリケーションがアクセスすることはできない
。

【００２３】ここで図２を参照すると、本発明のメモリ
管理操作に関する一般的なステップの概要が示されてい
る。ブロック２０２には、もとの予約メモリ１１０の選
択部分が、もとの予約メモリ１０２から新しいシステム
メモリ１０４の対応部分に“直接”複写されることを述
べた、メモリ管理操作における第１のステップが示され
ている。直接という意味は、もとの予約メモリ１１０の
選択部分が、中間の記憶場所を利用せずに、マイクロコ
ンピュータ（不図示）の中央演算処理装置（ＣＰＵ）の
ような処理装置によって、シャドーメモリ１１０’の対
応部分にインクリメンタルに転送されるということであ
る。例えば、予約メモリ１１０のＡで表示の部分（図１
）が選択されると、この選択部分の内容が、Ａ’で表示
のシャドーメモリの対応部分に複写される。この複写の
場合、中間記憶領域は不要である。

【００２４】ブロック２０３には、もとの予約メモリ１
１０の選択部分に対するアクセスがシャドーメモリ１１
０’の対応部分に向け直される次のステップが示されて
いる。上記の例に関連して、Ａで表示の部分内における
記憶場所に対する後続の読取りまたは書込みアクセスは
、Ａ’で表示の対応する場所に向け直される。

【００２５】留意すべきは、シャドーイングに関連した
上述の説明の一部には、もとの予約メモリ１１０の２つ
以上の部分がシャドーイングの選択を受けるという意味
を言外に含んでいるという点である。ただし、理解すべ
きは、これは単なる例示であって、本発明は、もとの予
約メモリ１１０の単一部分だけにシャドーイングを施す
選択についても考慮している。

【００２６】シャドーイングがすむと、ブロック２０４
にメモリ管理操作の次のステップが示されている。この
ブロック２０４の指示によれば、シャドーメモリ１１０
’のどの部分が未使用か、従って、フリーであるかを判
定しなければならない。この未使用のメモリ（本書では
、一般にフリーの予約メモリと呼ばれる）は、もとの予
約メモリ１１０のシャドーイングを施すべき部分の選択
によって生じる。例えば、予約メモリのＤで表示の部分
（図１）がシャドーイングの選択を受けなかった場合、
シャドーメモリのＤ’で表示の対応部分は、未使用のま
まになる。

【００２７】シャドーメモリ１１０’のどの部分がフリ
ーであるか判定されると、次のステップがブロック２０
６で示される。ブロック２０６を参照すると、シャドー
メモリ１１０’の利用される部分（すなわち、もとの予
約メモリ１１０の選択部分の内容を記憶する部分）の内
容が、シャドーメモリ１１０’の他の利用部分に連続し
たシャドーメモリ１１０’の部分に複写される。こうし
て、シャドーメモリ１１０’の利用部分が、フリーの予
約メモリの部分と同様に、連続することになる。

【００２８】上記の例については、シャドーメモリ１１
０’の部分Ａ’及びＣ’がシステムによって利用され、
ブロックＢ及びＤは利用されていないことを表わした図
１に示されている。矢印１１６で概略が示されているよ
うに、次に部分Ｃ’の内容が部分Ｂ’に転送され、２つ
の部分Ｂ’及びＣ’が事実上スイッチされることになる
。こうして、シャドーメモリ１１０’において、利用部
分Ａ’及びＣ’が、フリーの予約メモリを含む部分Ｂ’
及びＤ’のように連続することになる。

【００２９】再び図２を参照すると、ブロック２０８に
は、フリーの予約メモリ部分が、新しいシステムメモリ
１０６の物理的に明確な最高位のアドレスから再マッピ
ングを施される、メモリ管理操作の最終ステップが示さ
れている。図１には、フリーの予約メモリ部分Ｂ’及び
Ｄ’が、部分Ｂ”及びＤ”で表示の新しいユーザメモリ
の記憶場所から再マッピングを施されて、追加システム
メモリ１１４の体裁が整うことになる。従って、追加シ
ステム１１４は、物理的に明確な最高位のアドレスで示
される記憶場所から開始し、再マッピングを施された部
分のトップ１０８のアドレスで終了する。

【００３０】本発明において再マッピングが行なわれる
と、メモリ部分Ｃ’及びＤ’が、新しいシステムメモリ
１０６の物理的に明確な最高位のアドレスから始まる記
憶場所に物理的に移動したように見える。従って、追加
システムメモリ１１４に対応するメモリアドレスが、ソ
フトウェアアプリケーションには（不図示）、利用でき
るアクセス可能な記憶場所であるように見える。こうし
て、追加システムメモリ１１４が、シャドーメモリ１１
０’内におけるフリーの予約メモリに対して再マッピン
グされたことになる。従って、この再マッピングによっ
て、一般的なソフトウェアアプリケーションが、さもな
ければアクセスできないフリーの予約メモリを利用でき
ることになる。ただし、強調しておかなければならない
のは、追加物理的メモリは、実際には、追加システムメ
モリと関連しているわけではなく、単に、一般的なソフ
トウェアアプリケーションにとって、そのように見える
というだけのことである。

【００３１】次に、図３及び図４に関連して、本発明の
望ましい実施例の実施について少し詳しく説明すること
にする。図３には、もとの予約メモリに関して予測され
る内容の望ましい実施例が示されている。これらの内容
には、ＢＩＯＳ、オプションＲＯＭ、ビデオＲＯＭ、及
び、ビデオＲＡＭが含まれる。もちろん、図３に示すも
との予約メモリ１１０の内容は、単に望ましい実施例に
関するものにすぎず、他の項目（メモリファイルのよう
な）も、もとの予約メモリ１１０の一部をなすことが可
能である。

【００３２】図４には、マイクロコンピュータ（不図示
）の初期起動時におけるもとの予約メモリ１１０の選択
部分に対するシャドーイングの望ましい実施例について
概要が示されている。

【００３３】望ましい実施例の場合、もとの予約メモリ
１１０が等しい長さの部分に区分化される。これらの各
部分は、レジスタ（不図示）に記憶されるのが望ましい
、シャドービットと呼ばれるビットと関連づけられる。各シャドービットは、後述のように、選択が行なわれる
と、もとのシステムメモリ１１０の各部分についてシャ
ドーイングの制御を行なう。

【００３４】マイクロコンピュータの初期起動時には、
シャドービットが０にリセットされ（楕円４０１で示さ
れるように）、アドレスポインタ（不図示）がもとの予
約メモリ１１０に関する選択部分の第１の記憶場所にセ
ットされる。次に、ブロック４０２から始めて、もとの
予約メモリ１１０の選択部分からダブルワードのデータ
がＣＰＵ（不図示）によって読み取られる。

【００３５】ＣＰＵは、ダブルワードのデータ読取りを
すますと、ブロック４０４で示すように、初めにダブル
ワードのデータを読み取った同じアドレスに、そのダブ
ルワードのデータを書き込んで戻すように命令される。ただし本発明によれば、ＣＰＵがダブルワードのデータ
を書き込むと、実際には、そのダブルワードのデータは
、シャドーメモリ１１０’の対応部分に直接書き込まれ
ることになる。留意すべきは、もとの予約メモリ１１０
と新しい予約メモリ１１０’は、同じメモリアドレスを
備えているので、１回につき、これらのメモリの１つし
か使用可能にし、アクセス可能にすることができないと
いう点である。従って、本発明によって、２つの予約メ
モリ（もとの予約メモリ１１０または新しい予約メモリ
１１０’）のどちらについて読取り、書込みを行なうか
の制御が行なわれる。上記で用いられたＣＰＵは、単な
る例示で用いられたものであり、他のタイプの処理装置
が利用できるのは、もちろんである。

【００３６】本発明では、シャドーメモリ１１０’にダ
ブルワードのデータが書き込まれると、次に、判定囲み
４０６で示すように、予約メモリ１１０の選択部分から
読み取るべきダブルワードのデータがそれ以上あるか否
かの判定を行なう。さらに読み取るべきデータがあれば
、もとの予約メモリ１１０の選択部分から次のダブルワ
ードのデータが読み取られ、このサイクルは、矢印４０
７、ブロック４０２、ブロック４０４、及び、判定ブロ
ック４０６から成るループで示されるように、もとの予
約メモリ１１０の全ての選択部分が複写されるまで、続
けられる。それ以上読み取るべきデータがなければ、シ
ャドービットが、ブロック４０８に示すように１にセッ
トされる。これが行なわれると、予約メモリ１１０の選
択部分内の記憶場所に対する全ての読取りアクセスが、
ブロック４１０に示すように、シャドーメモリ１１０’
の対応する部分内の記憶場所に向けられる。従って、シ
ャドービットは、システムメモリ（もとのシステムメモ
リ１０２または新しいシステムメモリ１０４）のどちら
を使用可能にするかに関する指示に用いられる。もちろ
ん、シャドービットは、本発明の動作モードを示すだけ
のものであり、こうしたモードを示す任意の手段を用い
ることができるのは明らかである。また、ＣＰＵによっ
て、ダブルワードのデータの読取り及び書込みが実施さ
れたが、ＣＰＵ（または、直接メモリアクセスコントロ
ーラのような他の任意の処理装置）がロードし、記憶す
ることが可能な任意のデータ単位を利用することもでき
るのは、もちろんである。

【００３７】図３に示すように、望ましい実施例の場合
、もとの予約メモリ１１０とシャドーメモリ１１０’は
、両方とも、例えば、Ａ００００Ｈ（Ｈが１６進数であ
ることを表わしている）とＦＦＦＦＦＨとの範囲内にお
けるアドレス（このアドレス範囲は、一般に、本書にお
いて予約メモリ範囲と呼ぶ）を有するシステムメモリの
記憶場所に常駐している。これらのアドレスは、ＩＢＭ
のＰＣ及び互換性のあるＰＣに対する工業規格に対応す
るので、望ましい実施例で用いられている。ただし、も
との予約メモリ１１０及びシャドーメモリ１１０’は、
異なるアドレス及び異なるサイズで利用できるのは明ら
かである。

【００３８】以上のように、シャドーメモリ１１０’に
は、利用されていない部分の存在する可能性があり、従
って、こうしたフリーの予約メモリ部分にアクセスでき
れば、一般的なソフトウェアアプリケーションが一般的
な記憶目的に利用することも可能である。通常、一般的
なソフトウェアアプリケーションは、一般的な記憶目的
のために、予約メモリ１１０’にアドレス指定するよう
には設計されていないので、このフリーの予約メモリへ
のアクセスを可能にするには、アドレスの再マッピング
を必要とする。

【００３９】再び図３を参照すると、本発明の望ましい
実施例によって考慮されている一般的な状況の場合、シ
ャドーイングの選択を受けるのは、ＢＩＯＳとビデオＲ
ＯＭだけである。従って、もとの予約メモリ１１０の選
択部分に対応するシャドーメモリ１１０’の他の部分が
、全て利用されるわけではないので、フリーの予約メモ
リが含まれることになる。このフリーの予約メモリにア
クセスできるようにするため、本発明で行なう第１のス
テップは、シャドーメモリ１１０’の利用部分とフリー
部分を連続させることである。この第１のステップの例
は、次の通りである。矢印４０２で示すように、シャド
ーメモリ１１０’のアドレスＣ００００Ｈで始まる部分
からアドレスＥ００００Ｈで始まる部分に、ビデオＲＯ
Ｍの内容が複写される。この複写が完了すると、もとの
予約メモリ１１０のビデオＲＯＭとＢＩＯＳを含む部分
に対応するシャドーメモリ１１０’の部分が、利用予約
メモリの連続した部分を形成し、シャドーメモリ１１０
’のオプションＲＯＭとビデオＲＡＭを含む部分が、フ
リーの予約メモリの連続したセクションを形成する。

【００４０】もとの予約メモリ１１０のオプションＲＯ
Ｍに対応する部分に、シャドーイングが施されると、従
って、シャドーメモリ１１０’の対応部分が利用される
と、望ましい実施例の場合、利用予約メモリの複写は行
なわれない。これは、さもなければ、ビデオＲＯＭの複
写が行なわれることになるシャドーメモリの該当部分（
アドレスＥ００００Ｈ）に、オプションＲＯＭが常駐し
ているためである。ただし、予約メモリのフリー部分の
組合せを任意に操作することによって、シャドーメモリ
１１０’に連続したフリーメモリの部分が生じることに
なるのは、もちろんである。

【００４１】シャドーメモリ１１０’の上述の部分を連
続させた後、本発明は、次に、新しいシステムメモリ１
０４の最高位の記憶場所を判定する。新しいシステムメ
モリの物理的に明確なこの最高位のアドレスが、図３の
１０６で示されている。図３に示す例の場合、追加シス
テムメモリ１１４が、シャドーメモリ１１０’のアドレ
スＡ００００Ｈ〜ＤＦＦＦＦＨに再マッピングされる。こうして、新しいシステムメモリ１０６の物理的に明確
な最高位のアドレスを超える０〜２５６キロバイト（Ｋ
バイト）の記憶場所を利用しようとする一般的なソフト
ウェアアプリケーションが、実際に、フリーの予約メモ
リにアクセスする。

【００４２】上述のように、本発明の望ましい実施例の
場合、フリーの予約メモリの連続した部分だけが再マッ
ピングを受ける。ただし、本発明は、フリーの非連続シ
ャドーメモリにも再マッピングを施すことが可能な他の
再マッピング案を考慮したものであることは、もちろん
である。

【００４３】図３〜図５に関連して、下記で、本発明に
関するさらに詳細な説明を行うことにする。上述のよう
に、本発明の望ましい実施例は、シャドーメモリ１１０
’を再分割して、それぞれ、６４ｋバイトのサイズの部
分にすることを意図したものである。また、望ましい実
施例の場合、シャドーイングを施すことができるのは、
もとの予約メモリ１１０のＢＩＯＳ、オプションＲＯＭ
及びビデオＲＯＭの部分に限られる。ただし、もとの予
約メモリ１１０の他の部分に対するシャドーイングを可
能にする、他の構成が可能であるのはもちろんである。

【００４４】もとの予約メモリのどの部分にシャドーイ
ングの選択を行なうべきかの決定は、ユーザがマイクロ
コンピュータの初期起動前に行なう。この選択情報は、
持久記憶装置内に構成情報として維持され、マイクロコ
ンピュータの主電源が切れても、保持されるようになっ
ている。

【００４５】マイクロコンピュータが初期起動されると
、ＢＩＯＳがこの持久記憶装置内の情報を読み取り、も
との予約メモリ１１０のどの部分がシャドーイングの選
択を受けたかを検出する。Ｉ／Ｏレジスタ５０８（図５
の下方に示す）に納められたシャドービットを利用して
、動作モード、すなわち、もとの予約メモリ１１０の選
択部分に関するシャドーイングメカニズムの状態が判定
される。マイクロコンピュータが初期起動されると、こ
のシャドービットは、０にリセットされる。上述のよう
に、シャドービットが０の場合、もとの予約メモリ１１
０からメモリの読取りが行なわれて、シャドーメモリ１
１０’に書き込まれたことを表わしている。従って、予
約メモリの範囲内の記憶場所に読取りアクセスを行なう
と、もとの予約メモリ１１０内のメモリから読取りが行
なわれることになる。逆に、予約メモリの範囲内の記憶
場所に書込みをしようとすると、シャドーメモリ１１０
’内のメモリに書込みが行なわれることになる。望まし
い実施例の場合、このシャドーメモリ１１０’は、ＤＲ
ＡＭの形をとる。

【００４６】ここで、図５を参照すると、ＢＩＯＳ（５
２４で示す）が、もとの予約メモリ１１０のどの部分に
シャドーイングの選択が行なわれたかを判定すると、マ
イクロコンピュータの初期起動時に、Ｉ／Ｏレジスタ５
０８におけるシャドービット５２０が０にリセットされ
る。ＢＩＯＳ５２４は、次に、ＣＰＵに命令して、シャ
ドーイングを施すべきもとの予約メモリ１１０の選択部
分のアドレスにおけるダブルワードのデータを読み取ら
せる。抑止回路５１２は、アドレスライン５１０を介し
てこのアドレスを受信する。また、抑止回路は、読取り
／書込みライン５０４を介して、読取りサイクルを書込
みサイクルのどちらかが行なわれているかを表わす信号
を受信する。望ましい実施例の場合、読取り／書込みラ
イン５０４を介したＢＩＯＳ５２４からの０は、読取り
サイクルが行なわれていることを表わし、１は、書込み
サイクルが行なわれていることを表わしている。

【００４７】Ｉ／Ｏレジスタ５０８におけるシャドービ
ット５２０が０であることに基づき、抑止回路５１２は
、読み取るべきアドレスが、シャドーメモリ１１０’と
は対照的なもとの予約メモリ１１０からのものであると
判定する。次に、抑止回路５１２は、使用禁止ライン５
１４を介して論理回路５１６に１を送る。結果として、
論理回路５１６がチップ使用可能ライン５１８を介して
１を送り、システムメモリを使用禁止にする。また、論
理回路５１６は、ホスト局所メモリ信号ライン５２０を
介して０を送り、もとのシステムメモリ１０２を使用可
能にする。従って、読み取られるデータは、もとのシス
テムメモリ１０２のもとの予約メモリ１１０から読み取
られる。

【００４８】ＢＩＯＳ５２４は、次に、ＣＰＵに命令し
て、読み取ったアドレスと同じアドレスに、ダブルワー
ドのデータを書き込んで戻す。抑止回路５１２は、書込
みサイクルが行なわれていることを表わし、Ｉ／Ｏレジ
スタ５０８のシャドービット５２０が０であることを示
す０をＢＩＯＳから読取り／書込みライン５０４を介し
て受信すると、使用禁止ライン５１４を介して論理回路
５１６に０を送る。論理回路は、次に、チップ使用可能
ライン５１８を介して０を送ることによって、新しいシ
ステムメモリ１０４を使用可能にし、ホスト局所メモリ
信号ライン５２０を介して１を送ることによって、もと
のシステムメモリ１０２を使用禁止にする。

【００４９】次に、ＢＩＯＳ５２４は、Ｉ／Ｏポート５
２２を介してＩ／Ｏレジスタ５０８に情報を送り、もと
の予約メモリ１１０のどの部分が新しい予約メモリ１１
０’に複写されたかを明らかにする。次にシャドーメモ
リ１１０’に複写されたもとの予約メモリ１１０の該当
部分を表わすＩ／Ｏレジスタ５０８内のシャドービット
５２０が、１に等しくなるようにセットされる。

【００５０】後続の読取りサイクル時に、抑止回路５１
２は、アドレスライン５１０を介して読み取るべき記憶
場所のアドレスを受信する。抑止回路５１２は、予約メ
モリの範囲内にあるアドレスにしか感応しない。Ｉ／Ｏ
レジスタ５０８内のビットが、Ｉ／Ｏレジスタ５０８に
対し、そのアドレスが、シャドーイングの選択を受けた
もとの予約メモリ１１０の一部であることを示している
場合、抑止回路が使用禁止ライン５１４を介して論理回
路５１６に０を送ることによって、上述のように、シャ
ドーメモリ１１０’を使用可能にし、もとの予約メモリ
１１０を使用禁止にする。こうして、シャドーメモリ１
１０’からの読取りが行なわれることになる。そのアド
レスが、もとの予約メモリ１１０の選択部分からのもの
でなければ、もとの予約メモリ１１０自体からの読取り
が行なわれる。

【００５１】後続の書込みサイクル時に、書き込むべき
アドレスが予約メモリの範囲にある場合、及び、抑止回
路５１２が、そのアドレスがシャドーイングの選択を受
けたもとの予約メモリの一部に含まれることを明示する
場合、論理回路５１６は、シャドーメモリ１１０’とも
との予約メモリ１１０の両方を使用禁止にする。従って
、論理回路５１６は、チップ使用可能ライン５１８を介
して１を送り、ホスト局所メモリ信号ライン５２０を介
して１を送る。こうして、シャドーメモリ１１０’は、
この時点で、書込み保護が有効に行なわれることになる
。

【００５２】望ましい実施例の場合、もとの予約メモリ
１１０の３つの指定部分だけが、シャドーイングを許さ
れる。すなわち、これらの３つの部分は、それぞれ、サ
イズが６４Ｋバイトであり、Ｃ００００Ｈ（ビデオＲＯ
Ｍ）、Ｅ００００Ｈ（オプションＲＯＭ）及び、Ｆ００
００Ｈ（ＢＩＯＳ）から始まる。もちろん、本発明は、
もとの予約メモリ１１０に関する上述の特定の３つの部
分に対するシャドーイングに限定されることのない、ま
た、もとの予約メモリ１１０の３つの部分に対する正確
なシャドーイングに限定されることのない、シャドーイ
ングメカニズムの利用を意図したものである。また、も
との予約メモリ１１０の上述の部分は、任意のサイズと
することが可能であり、６４Ｋバイトに限定されるもの
でないのは、明らかである。

【００５３】従って、上述のシャドーイング技法によっ
て、もとの予約メモリ１１０の部分が、一般に、もとの
予約メモリ１１０より高速のシャドーメモリ１１０’に
効率よく、かつ、選択的に複写することが可能になる。ＢＩＯＳのようなもとの予約メモリ１１０の部分は、頻
繁にアクセスを受けるので、こうしたシャドーイングに
よって、マイクロコンピュータは、全体として、より迅
速に動作することが可能になる。

【００５４】次に、図６及び図３に関連して、本発明の
再マッピング案についてより詳細に説明する。前述のよ
うに、再マッピングは、シャドーメモリ１１０（すなわ
ち、フリーの予約メモリ）の未使用部分を選択して、該
未使用部分にアクセス可能な記憶場所の再マッピングを
施して、一般的なソフトウェアアプリケーションがシャ
ドーメモリ１１０’の未使用部分にアクセスできるよう
にしなければならない。

【００５５】望ましい実施例の場合、再マッピングは、
マイクロコンピュータの初期起動時に、ＢＩＯＳによっ
て自動的に行なわれる。もとのシステムメモリ１１０の
どの部分にシャドーイングを施すべきかの指定に用いら
れる持久記憶装置が、ＢＩＯＳによって読取られ、再マ
ッピングを施す部分が決定される。留意すべきは、シャ
ドーメモリ１１０’のシャドーイングを施される部分は
利用されるので、シャドーイングを施されたシャドーメ
モリ１１０’の該当部分には、再マッピングが施されな
い。

【００５６】望ましい実施例の場合、シャドーメモリ１
１０’のどの部分に再マッピングを施すことができるか
に関しては、２つの選択しかない。アドレスＡ００００
Ｈで始まる１２８Ｋバイトの部分と、アドレスＡ０００
０Ｈで始まる２５６Ｋバイトの部分の何れかである。本
発明によれば、シャドーメモリ１１０’の部分が用いら
れない場合に限って、２５６Ｋバイトの選択が行なわれ
る。ＢＩＯＳ及びビデオＲＯＭに対応するシャドーメモ
リ１１０’の該当部分だけが用いられている場合、ＢＩ
ＯＳがこれを検出し、Ａ００００Ｈ〜ＢＦＦＦＦＨの部
分に対してだけ自動的に再マッピングを施す。ただし、
シャドーメモリ１１０’のどの部分に再マッピングが可
能かについても、こうした部分の数またはサイズについ
ても固有の制約条件がないのは、もちろんである。

【００５７】上述のように、ＢＩＯＳ５２４は、もとの
予約メモリ１１０のどの部分がシャドーイングの選択を
受けたかに関する情報を含む持久記憶装置の読取りを行
ない、それによって、シャドーメモリ１１０’のどの部
分に再マッピングを施すべきかの判定を行なう。ＢＩＯ
Ｓ５２４によって、この情報がＩ／Ｏポート６０２に送
られ、さらに、ライン６０４を介して、この情報は再マ
ッピングレジスタ６０８に送られる。望ましい実施例の
場合、再マッピングレジスタ６０８には、シャドーメモ
リ１１０’のどちらの部分に再マッピングを施すべきか
を表わした全部で２つの再マッピングビット６２６が含
まれている。該再マッピングビット６２６のどちらかが
セットされるかによって、シャドーメモリ１１０’のＡ
００００Ｈで始まる第１の２５６Ｋバイトのどちらに再
マッピングを施すかが決まる。これらの再マッピングビ
ット６２６のどちらもセットされない場合には、再マッ
ピングビット６２６のどちらもセットされない場合には
、再マッピングは全く行なわれない。再マッピングレジ
スタ６０８内のこうした再マッピングビット６２６は、
マイクロコンピュータの初期起動時に構成される。

【００５８】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、マイク
ロコンピュータの予約メモリを管理して、予約メモリの
頻繁にアクセスされる部分に迅速にアクセスできるよう
にし、利用されない予約メモリを、一般的なソフトウェ
アアプリケーションによってアクセス可能なフリーのメ
モリとして用いることができるようにするシステム及び
方法が提供される。

【００５９】さらに、本発明によれば、また、フリーの
予約メモリにアクセス可能なメモリアドレスの再マッピ
ングを行なうことによって、さもなければアクセス不能
なフリーの予約メモリの利用が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の高レベルの概念図である。

【図２】本発明の高レベルの流れ図である。

【図３】本発明の中レベルの概念図である。

【図４】本発明のシャドーイング機構の中レベルの流れ
図である。

【図５】シャドーイング機構に用いられる回路のブロッ
ク図である。

【図６】再マッピング機構に用いられる回路のブロック
図である。

【符号の説明】

１０２…もとのシステムメモリ１０４’…新しいシステムメモリ１１０…もとの予約メモリ１１０’…新しい予約メモリ１１４…アクセス可能メモリ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】中央処理装置で用いられる、マイクロコン
ピュータのもとの予約メモリの選択部分をシャドーメモ
リにシャドーイングするためのシステムであって：もと
の予約メモリの選択部分がシャドーメモリに複写される
かどうかを決定するための第１の手段と；前記第１の手
段に応答して、第１のシャドー状態又は第２のシャドー
状態が活動状態であるかどうかを指示するための第２の
手段と；前記第２の手段が前記第１のシャドー状態にあ
る場合に、中央処理装置に、もとの予約メモリの選択部
分を読み取らせ、同部分をシャドーメモリの対応する部
分に書き込ませるための第３の手段と；前記第３の手段
が、前記第２の手段が前記第２のシャドー状態にある場
合に、中央処理装置にシャドーメモリの前記対応する部
分から読み取らせるための手段を備えていることと；か
ら成ることを特徴とするシステム。