JPH04348442A - Address converter - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明は、情報処理システムにお
ける、I/O(Input/Output)装置と記憶
装置とのデータ転送を制御する装置、特にアドレス変換
装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for controlling data transfer between an I/O (Input/Output) device and a storage device in an information processing system, and particularly to an address translation device.
【0002】0002
【従来の技術】従来から、CPUの出力する論理アドレ
スを、実際のメモリアドレスである物理アドレスに変換
して、主記憶装置へアクセスを行う、いわゆるアドレス
変換の技術があった。2. Description of the Related Art Conventionally, there has been a so-called address conversion technique in which a logical address output by a CPU is converted into a physical address, which is an actual memory address, and a main storage device is accessed.
【0003】このようなシステムでI/O装置の出力す
るアドレスに対してもアドレス変換を行うよう、アドレ
ス変換手段を設けることが知られている。[0003] In such a system, it is known to provide an address translation means so as to perform address translation on the address output by the I/O device.
【0004】このようなデータ転送の1例として、DM
Aがある。[0004] As an example of such data transfer, DM
There is an A.
【0005】ところが、DMAが行われるたびに変換テ
ーブルを参照すると、そのオーバーヘッドによる転送速
度の低下が無視できないほど大きくなる場合がある。However, if the conversion table is referred to each time DMA is performed, the reduction in transfer speed due to the overhead may become so large that it cannot be ignored.
【0006】そこで、第3図に示すように、n個のI/
O装置チャネル24に対応して変換索引バッファ29を
設けるという特開平−193961号に記載された技術
がある。Therefore, as shown in FIG.
There is a technique described in Japanese Patent Laid-Open No. 193961, in which a conversion index buffer 29 is provided corresponding to the O device channel 24.
【0007】第3図でCPU21から出力された論理ア
ドレス26は、アドレス変換装置22を通じて物理アド
レス27に変換されて主記憶装置23をアクセスする。[0007] In FIG. 3, a logical address 26 output from the CPU 21 is converted into a physical address 27 through an address translation device 22, and the main storage device 23 is accessed.
【0008】変換索引バッファ29−1〜29−nは、
各I/O装置チャネル24−1〜24−nのチャネル番
号に個別にひとつづつ設けられている。The conversion index buffers 29-1 to 29-n are
One channel is provided for each channel number of each I/O device channel 24-1 to 24-n.
【0009】一方、第1I/O装置31−1〜第nI/
O装置31−nが主記憶をアクセスする場合は、上記の
I/O装置31は、論理アドレスであるI/O出力アド
レス25を出力し、DMAアドレス変換装置20内の第
1変換索引バッファ29−1〜第n変換索引バッファ2
9−n内にある論理ページアドレスと物理ページアドレ
スとの対応データにより、DMA物理アドレス18に変
換される。On the other hand, the first I/O device 31-1 to the nth I/O device 31-1 to
When the O device 31-n accesses the main memory, the I/O device 31 outputs the I/O output address 25, which is a logical address, and the first conversion index buffer 29 in the DMA address conversion device 20. −1 to nth conversion index buffer 2
The data corresponding to the logical page address and physical page address in 9-n is converted into a DMA physical address 18.
【0010】上記変換索引バッファ内に、論理ページア
ドレスがない時は、I/O出力ページアドレス12を、
DMAページ変換テーブル7に出力し、このテーブルに
より、物理ページアドレス15に変換する。When there is no logical page address in the conversion index buffer, the I/O output page address 12 is
The address is output to a DMA page conversion table 7, and converted into a physical page address 15 using this table.
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、I/
O装置のチャネルごとに変換索引バッファを設けている
ので、多チャネルのシステムになると変換索引バッファ
にかかるハードウェア量が大きくなるという問題点があ
った。[Problems to be Solved by the Invention] The above-mentioned conventional technology
Since a conversion index buffer is provided for each channel of the O device, there is a problem in that a multi-channel system requires a large amount of hardware for the conversion index buffer.
【0012】本発明の目的は、小さいハードウェア量で
変換索引バッファを構成したアドレス変換装置を提供す
ることにある。An object of the present invention is to provide an address translation device in which a translation index buffer is configured with a small amount of hardware.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明においては、複数のI/O(Input/O
utput)装置と、複数のI/O装置チャネルと、記
憶手段と、中央処理装置(CPU)とを有する情報処理
システム内で行なわれる上記I/O装置と、上記記憶手
段間のデータ転送時に、上記I/O装置が出力する論理
アドレスを上記記憶手段をアクセスするための物理アド
レスに変換するための変換手段を有するアドレス変換装
置において、I/O装置のチャネル識別子と、上記論理
アドレスと、上記論理アドレスに対応する上記物理アド
レスとを有するアドレス変換索引バッファと、判定手段
とを設け、上記判定手段は、I/Oを要求するI/O装
置のチャネル識別子と、上記アドレス変換索引バッファ
内の上記チャネル識別子とが一致する時に、当該物理ア
ドレスを出力することとしたものである。[Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems, the present invention provides a plurality of I/O (Input/O
At the time of data transfer between the above-mentioned I/O device and the above-mentioned storage means performed within an information processing system having an output) device, a plurality of I/O device channels, a storage means, and a central processing unit (CPU), In an address translation device having a conversion means for converting a logical address output by the I/O device into a physical address for accessing the storage device, a channel identifier of the I/O device, the logical address, and the An address translation index buffer having the above-mentioned physical address corresponding to the logical address, and a determining means are provided, and the above-mentioned determining means has a channel identifier of the I/O device requesting I/O and the above-mentioned physical address corresponding to the logical address. When the above channel identifier matches, the physical address is output.
【0014】[0014]
【作用】I/O装置が記憶手段をアクセスし、I/O装
置の出力アドレスの中の、論理アドレスと、変換索引バ
ッファ内の論理アドレスとの一致および上記I/O装置
のチャネル識別子と変換索引バッファ内のチャネル識別
子との一致が得られたと判定手段が判断したとき、その
変換索引バッファの物理アドレスが記憶手段に出力され
る。[Operation] The I/O device accesses the storage means, matches the logical address in the output address of the I/O device with the logical address in the conversion index buffer, and converts the channel identifier of the I/O device. When the determination means determines that a match with the channel identifier in the index buffer is obtained, the physical address of the conversion index buffer is output to the storage means.
【0015】[0015]
【実施例】以下、本発明の一実施例を、図を用いて説明
する。[Embodiment] An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0016】第2図に、本発明を適用した情報処理シス
テムのブロック図を示す。FIG. 2 shows a block diagram of an information processing system to which the present invention is applied.
【0017】本システムは、CPU21と、CPU21
および主記憶装置23間のアドレス変換を行うアドレス
変換装置22と、記憶手段である主記憶装置23と、本
発明に係るアドレス変換装置であるDMAアドレス変換
装置20と、I/O装置24−1〜24−nと、I/O
装置チャネル31−1〜31−nと、DMAページ変換
テーブル7と、バス占有制御装置6とを有する。[0017] This system includes a CPU 21 and a CPU 21.
and an address translation device 22 that performs address translation between main storage devices 23, a main storage device 23 that is a storage means, a DMA address translation device 20 that is an address translation device according to the present invention, and an I/O device 24-1. ~24-n and I/O
It has device channels 31-1 to 31-n, a DMA page conversion table 7, and a bus occupancy control device 6.
【0018】第1図は、アドレス変換装置であるDMA
アドレス変換装置20内のアドレス変換索引バッファ1
とその判定手段であるアドレスマルチプレクス/ヒット
判定回路2を示した図である。FIG. 1 shows a DMA, which is an address translation device.
Address translation index buffer 1 in address translation device 20
FIG. 2 is a diagram showing an address multiplex/hit determination circuit 2 which is a determination means therefor.
【0019】DMAアドレス変換装置20は、チャネル
識別子であるチャネル番号8−1〜8−m、論理アドレ
スであるI/Oページアドレス9−1〜9−m、物理ア
ドレスである物理ページアドレス10−1〜10−mお
よびVビット11−1〜11−mを有するアドレス変換
索引バッファ1−1〜1−mと、書き換え手段であるD
MAページ変換テーブルリード回路51と、クリア回路
5と、更新ポインタ54とを有する。The DMA address translation device 20 has channel numbers 8-1 to 8-m as channel identifiers, I/O page addresses 9-1 to 9-m as logical addresses, and physical page addresses 10- as physical addresses. address translation index buffers 1-1 to 1-m having V bits 1 to 10-m and V bits 11-1 to 11-m;
It has an MA page conversion table read circuit 51, a clear circuit 5, and an update pointer 54.
【0020】I/O装置31の出力したI/O出力アド
レス25のうちI/Oページアドレス12がアドレスマ
ルチプレクス/ヒット判定回路2に加えられる。Of the I/O output addresses 25 output by the I/O device 31, the I/O page address 12 is applied to the address multiplex/hit determination circuit 2.
【0021】ここではこのI/Oページアドレス12と
、第1アドレス変換索引バッファ1−1〜第mアドレス
変換索引バッファ1−m内の第1I/Oページアドレス
9−1〜第mI/Oページアドレス9−1〜9−mとの
比較が行われる。Here, this I/O page address 12 and the first I/O page address 9-1 to the m-th I/O page in the first address translation index buffer 1-1 to the m-th address translation index buffer 1-m are used. A comparison is made with addresses 9-1 to 9-m.
【0022】この比較は、バス占有制御回路6の出力す
る占有許可チャネル番号14と、アドレス変換索引バッ
ファ1−1〜1−mの保持しているチャネル番号8−1
〜8−mとが一致した変換索引バッファについて行われ
る。This comparison is made between the occupancy permission channel number 14 output from the bus occupancy control circuit 6 and the channel number 8-1 held by the address conversion index buffers 1-1 to 1-m.
.about.8-m is performed for the matching conversion index buffer.
【0023】これらが一致し、かつ当該のアドレス変換
索引バッファのVビット11−1〜11−mの値が1で
あるとき、ヒットと判定され、ヒットした変換索引バッ
ファの物理ページアドレス17と、第1I/O装置31
−1〜第nI/O装置31−nの出力したページ内アド
レス13とが加算回路3により合成され、出力回路4よ
りDMA物理アドレス18として主記憶装置に出力され
る。When these match and the values of V bits 11-1 to 11-m of the address translation index buffer are 1, it is determined that there is a hit, and the physical page address 17 of the translation index buffer that has been hit is First I/O device 31
The in-page address 13 outputted by the −1 to n-th I/O devices 31-n is combined by the adder circuit 3, and outputted from the output circuit 4 to the main storage device as a DMA physical address 18.
【0024】もし、上記一致が全ての変換索引バッファ
で得られなかった場合、ミスヒットと判定され、DMA
ペ−ジ変換テーブル7が参照されて、I/Oページアド
レス12に対応した物理ページアドレス17が出力され
る。If the above-mentioned match is not obtained in all conversion index buffers, it is determined that there is a miss, and the DMA
The page conversion table 7 is referred to and the physical page address 17 corresponding to the I/O page address 12 is output.
【0025】変換索引バッファ1−1〜1−mにヒット
しなかった場合の動作について述べる。The operation when no hit occurs in the conversion index buffers 1-1 to 1-m will be described.
【0026】その場合、DMAページ変換テーブル7の
内容を主記憶からもってくる必要がある。In that case, it is necessary to retrieve the contents of the DMA page conversion table 7 from the main memory.
【0027】そこで図1のアドレスマルチプレクス/ヒ
ット判定回路2からミスヒット信号50がDMAページ
変換テーブルリード回路51に出力され、本回路はDM
Aページ変換テーブルアクセス要求信号52を出力する
。Therefore, the miss-hit signal 50 is outputted from the address multiplex/hit determination circuit 2 of FIG. 1 to the DMA page conversion table read circuit 51, and this circuit
A page conversion table access request signal 52 is output.
【0028】これにより、DMAページ変換テーブル7
がアクセスされ、I/Oページアドレス12から、物理
ページアドレス17が生成される。この際DMA変換装
置20内に設けた更新ポインタ28が、ポインタ信号3
0−1〜30−mのいずれか1つをアクティブにする。
更新ポインタ28はループカウンタであり、1〜mの値
をループする。[0028] As a result, the DMA page conversion table 7
is accessed, and a physical page address 17 is generated from the I/O page address 12. At this time, the update pointer 28 provided in the DMA conversion device 20
Activate any one of 0-1 to 30-m. The update pointer 28 is a loop counter and loops through the values 1 to m.
【0029】ポインタ信号30のアクティブを受けた変
換索引バッファ1−1〜1−mは、DMAページ変換テ
ーブル7からの物理ページアドレス15、I/Oからバ
ス25を通じて送られてくるI/Oページアドレス12
、マスタとなっているI/Oのチャネル番号を示す占有
許可チャネル番号14がそれぞれのフィールドにセット
され、さらにVビット11に1がセットされる。When the pointer signal 30 becomes active, the conversion index buffers 1-1 to 1-m receive the physical page address 15 from the DMA page conversion table 7 and the I/O page sent from the I/O via the bus 25. address 12
, an occupancy permission channel number 14 indicating the channel number of the master I/O is set in each field, and 1 is set in the V bit 11.
【0030】この処理の後、更新ポインタ28の値がイ
ンクリメントされる。更新ポインタ28は変換索引バッ
ファの数(m)を最大値としてラップアラウンドする。After this processing, the value of the update pointer 28 is incremented. The update pointer 28 wraps around the number of conversion index buffers (m) as the maximum value.
【0031】変換索引バッファの数mと、第1I/O装
置チャネル24−1〜第nI/O装置チャネル24−n
のチャネル数nとは一致する必要はなく、ハードウエア
量の制約から定まる分だけ変換索引バッファを設ければ
よいので、本実施例によれば、多チャネルのシステムに
おいても、少いハードウエア量で、アドレス変換索引バ
ッファによる、データ転送時間の短縮が実現できる。The number m of conversion index buffers and the first I/O device channel 24-1 to the nth I/O device channel 24-n
It is not necessary to match the number of channels n, and it is sufficient to provide as many conversion index buffers as determined by the constraints on the amount of hardware. According to this embodiment, even in a multi-channel system, the amount of hardware can be reduced. Therefore, the data transfer time can be reduced by using the address translation index buffer.
【0032】一方、DMAページ変換テーブルを再設定
する必要がある場合、設定後に変換索引バッファを無効
果する必要がある。On the other hand, if it is necessary to reset the DMA page conversion table, it is necessary to disable the conversion index buffer after the setting.
【0033】この場合はクリア回路5のアドレスにCP
Uからアクセス19を行うことで、全ての変換索引バッ
ファのVビットに0が書き込まれる。In this case, the address of the clear circuit 5 is set to CP.
By performing access 19 from U, 0 is written to the V bits of all conversion index buffers.
【0034】これにより、変換索引バッファのDMAペ
ージ変換テーブルとの一致性が保証される。This ensures consistency of the conversion index buffer with the DMA page conversion table.
【0035】以上の実施例は、チャネル対応で変換索引
バッファを設けているが、これに限られるものではなく
、変換索引バッファをI/O装置対応で設けることとし
ても良い。In the above embodiment, a conversion index buffer is provided for each channel, but the present invention is not limited to this, and a conversion index buffer may be provided for each I/O device.
【0036】このように、本発明によれば、少いハード
ウエア量で、アドレス変換索引バッファによる、DMA
のデータ転送時間の短縮が実現できるという効果がある
。As described above, according to the present invention, DMA processing can be performed using an address translation index buffer with a small amount of hardware.
This has the effect of reducing data transfer time.
【0037】また、Vビットクリア回路により、変換索
引バッファのDMAページ変換テーブルとの一致性が保
証されるので、異なるDMAマップを用いる複数のアプ
リケーションプログラムを同時に走行させる場合などで
も変換索引バッファが誤った変換をすることがないとい
う効果がある。Furthermore, the V bit clear circuit guarantees consistency of the conversion index buffer with the DMA page conversion table, so even when multiple application programs using different DMA maps are run at the same time, the conversion index buffer will not be mistaken. This has the effect that there is no need for additional conversion.
【0038】また、クリア回路は、全ての変換バッファ
を同時に無効果するため、アドレス変換テーブルの再設
定後の初期化を高速に行うことができる。Furthermore, since the clear circuit simultaneously disables all conversion buffers, initialization after resetting the address conversion table can be performed at high speed.
【0039】[0039]
【発明の効果】以上述べたように構成されているため、
本発明によれば、小さいハードウェア量で変換索引バッ
ファを構成したアドレス変換装置を提供することができ
る。[Effect of the invention] Since it is configured as described above,
According to the present invention, it is possible to provide an address translation device in which a translation index buffer is configured with a small amount of hardware.
【図1】本発明の一実施例であるDMAアドレス変換装
置内の変換索引バッファ部とヒット判定部の構成図であ
る。FIG. 1 is a configuration diagram of a translation index buffer section and a hit determination section in a DMA address translation device according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の一実施例の計算機システムのブロック
図である。FIG. 2 is a block diagram of a computer system according to an embodiment of the present invention.
【図3】従来技術に係るシステムのブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of a system according to the prior art.
1−1〜1−m…DMAアドレス変換索引バッファ、2
…アドレスマルチプレクス/ヒット判定回路、5…Vビ
ットクリア回路、7…DMAページ変換テーブル、20
…DMAアドレス変換装置。1-1 to 1-m...DMA address conversion index buffer, 2
...Address multiplex/hit determination circuit, 5...V bit clear circuit, 7...DMA page conversion table, 20
...DMA address translation device.
Claims (6)
)装置と、複数のI/O装置チャネルと、記憶手段と、
中央処理装置(CPU)とを有する情報処理システム内
で行なわれる上記I/O装置と、上記記憶手段間のデー
タ転送時に、上記I/O装置が出力する論理アドレスを
上記記憶手段をアクセスするための物理アドレスに変換
するための変換手段を有するアドレス変換装置において
、I/O装置のチャネル識別子と、上記論理アドレスと
、上記論理アドレスに対応する上記物理アドレスとを有
するアドレス変換索引バッファと、判定手段とを設け、
上記判定手段は、I/Oを要求するI/O装置のチャネ
ル識別子と、上記アドレス変換索引バッファ内の上記チ
ャネル識別子とが一致する時に、当該物理アドレスを出
力することを特徴とするアドレス変換装置。Claim 1: Multiple I/O (Input/Output)
) device, a plurality of I/O device channels, storage means,
When data is transferred between the I/O device and the storage means in an information processing system having a central processing unit (CPU), a logical address output by the I/O device is used to access the storage means. an address translation index buffer having a channel identifier of an I/O device, the logical address, and the physical address corresponding to the logical address; provide means,
The address translation device is characterized in that the determining means outputs the physical address when the channel identifier of the I/O device requesting I/O matches the channel identifier in the address translation index buffer. .
ャネルと、記憶手段と、CPUとを有する情報処理シス
テム内で行なわれる上記I/O装置と、上記記憶手段間
のデータ転送時に、上記I/O装置が出力する論理ペ−
ジアドレスを上記記憶手段をアクセスするための物理ペ
−ジアドレスに変換するための変換手段を有するアドレ
ス変換装置において、チャネル識別子と、上記論理ペー
ジアドレスと、上記物理ページアドレスと、バッファの
内容の有効性を示す有効情報とを有するアドレス変換索
引バッファと、判定手段と、加算回路とを設け、上記判
定手段は、I/Oを要求するI/O装置のチャネル識別
子と、上記アドレス変換索引バッファ内の上記チャネル
識別子とが一致する時に物理ページアドレスを出力し、
上記加算回路は、上記物理ページアドレスと、上記I/
O装置の出力するページ内アドレスとを加算して、上記
記憶手段をアクセスする物理アドレスを生成することを
特徴とするアドレス変換装置。2. Data between the I/O device and the storage means performed in an information processing system having a plurality of I/O devices, a plurality of I/O device channels, a storage means, and a CPU. The logical page output by the above I/O device during transfer
In an address translation device having a translation means for converting a page address to a physical page address for accessing the storage means, a channel identifier, the logical page address, the physical page address, and the contents of the buffer are stored. An address translation index buffer having valid information indicating validity, a determining means, and an addition circuit are provided, and the determining means includes a channel identifier of an I/O device requesting I/O and the address translation index buffer. Outputs the physical page address when the above channel identifier matches,
The addition circuit receives the physical page address and the I/O address.
An address translation device characterized in that it generates a physical address for accessing the storage means by adding an intra-page address output from an O device.
う手段を有し、上記書き換え手段は、上述のチャネル識
別子の一致、論理ページアドレスの一致および有効情報
が有効を示す値となっていることの要件を満たすアドレ
ス変換索引バッファが存在しない場合、チャネル識別子
と論理ページアドレスと物理ページアドレスとを書き換
え、有効情報を有効を示す値とすることを特徴とする請
求項2記載のアドレス変換装置。3. Means for rewriting the address translation index buffer, wherein the rewriting means requires the above-mentioned channel identifier matching, logical page address matching, and validity information to be values indicating validity. 3. The address translation device according to claim 2, wherein if there is no address translation index buffer that satisfies the above conditions, the channel identifier, logical page address, and physical page address are rewritten, and the validity information is set to a value indicating validity.
ッファを指定する更新ポインタを設けたことを特徴とす
る請求項3記載のアドレス変換装置。4. The address translation device according to claim 3, further comprising an update pointer for specifying an address translation index buffer to be rewritten.
ドレス変換索引バッファの有効情報を無効化するクリア
回路を設けたことを特徴とする請求項2,3または4記
載のアドレス変換装置。5. The address translation device according to claim 2, further comprising a clear circuit for invalidating valid information in all said address translation index buffers using a symbol from the CPU.
レス変換装置を有する情報処理システム。6. An information processing system comprising the address translation device according to claim 1, 2, 3, 4 or 5.
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