JPH0452840A - 仮想記憶のアドレス変換方法 - Google Patents

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】 ［目次］ 概要 産業上の利用分野 従来の技術 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段 作用 実施例 発明の効果 ［概要］ アドレス変換テーブルの利用で論理アドレスに実アドレ
スが対応付けられる方法に関し実記憶のアドレス空間が
大幅に拡張された場合であってもアドレスの対応付けを
高速に行うことが可能となる方法の提供を目的とし 実記憶のアドレス空間において論理最大アドレス以内と
なる範囲で予め用意された第１のアドレス変換テーブル
が参照さ汰　実記憶のアドレス空間において論理最大ア
ドレスを越えた範囲で第２のアドレス変換テーブルが第
１アドレス変換テーブルの参照により用意さ汰　実記憶
のアドレス空間において論理最大アドレスを越えた範囲
の領域が論理アドレス空間の領域に両テーブルを介して
対応付けられる。

［産業上の利用分野］ 本発明は、アドレス変換テーブルの利用で論理アドレス
に実アドレスが対応付けられる仮想記憶のアドレス変換
方法に関する。

規模の大きなプログラムが実行されるコンピュータシス
テムにおいては仮想記憶の方式が採用されており、論理
アドレスに実記憶のアドレスが対応付けられる。

［従来の技術］ 第６図において、空間ＩＤ＝０．　１・・φｎ　−１の
論理アドレス空間１８−１．　１８−２・・・１８−〇
と実記憶のアドレス空間１０とが用意されており、実ア
ドレス空間１０の最大アドレスは論理最大アドレスＬＡ
ｍａｘまたはアドレス幅（例えば３２ビツト）で表現可
能な最大アドレスＲＡｍａｘ　（３２ビツト幅で４Ｇバ
イト）以内とされている。

第７図では従来技術が説明されており、実記憶のアドレ
ス空間１０において論理最大アドレスＬＡｍａｘを越え
ない範囲内でアドレス変換テーブル１２が予め用意され
ている。

そして、論理アドレス空間１８−にの領域７００．７０
２（ページ）が実アドレス空間１０の領域７５０，７５
２（ページフレーム）に各々割り当てられる場合、アド
レス変換テーブル１２の参照と実記憶の参照とが行わ、
枳　論理領域７００゜７０２に実領域７５０，７５２が
各々対応付けられる。

なお、論理アドレスと実アドレスの対応付けはアドレス
変換テーブル１２の書替えで変更でき、アドレス変換テ
ーブル１２に無効ビットがセットされているときにはペ
ージ不在の割り込みが発生し、メモリ割り当てまたは不
正アクセスなどがページ管理プログラムで検出される。

また、アドレス変換テーブル１２を複数設けてそれらを
参照することにより、複数回アドレス変換テーブルを参
照してアドレス変換を行うことも可能である。

さらに、アドレス変換テーブル１２が動的に新しく割り
当てられたり解放されるので、アドレス変換テーブルの
参照及び更新のロードやストアはマクロ命令により行わ
れる。

［発明が解決しようとする課題］ ここで第６図のように、実記憶のアドレス空間１０が拡
張されてその最大アドレスが論理最大アドレスＬＡｍａ
ｘを越え、論理アドレス空間１８−１．１８−２・・・
１８−ｎの数が増加する場合、アドレス変換テーブル１
２が大容量なものとなり、論理最大アドレスＬＡｍａｘ
までの実空間範囲が論理アドレス空間などにほとんど割
り当てられる。

このため、論理最大アドレスＬＡｍａｘ以内の空間範囲
でマクロ命令から利用すべきアドレス変換テーブル１２
をその範囲内に配置することが困難となり、したがって
、実記憶の割当が不可能となる。

そこで、論理最大アドレスＬＡｍａｘ以上の空間範囲を
アクセスモードの切り替えでアクセスする方法が提案さ
れている（第７図参照）。

しかしながら、この場合にはアクセスモードを管理する
処理が必要となるので、その手続が複雑化してアクセス
のオーバーヘッドが増大し、その結べ　システムの処理
速度が低下する。

また、ハードウェアの制約が生じ、さらにデータの保護
を完全に行うことが困難となり、そしてソフトウェアの
互換性を確保することが不可能となる。

本発明は上記の事情に鑑みて為されたものであリ、その
目的は、実記憶のアドレス空間が大幅に拡張された場合
であっても、アドレスの対応付けを高速に行うことが可
能となる方法を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明では第１図の方法が
採られて〜）る。

同図の実記憶アドレス空間１０において論理最大アドレ
スＬＡｍａｘ以内となる範囲で予め用意された第１のア
ドレス変換テーブル１２がアドレス変換に際して参照さ
れる（ステップ１００）。

このアドレス変換テーブル１２の参照が行われることに
より、実記憶のアドレス空間１０にお〜）で論理最大ア
ドレスＬＡｍａｘを越えた範囲で、第２のアドレス変換
テーブル１４が用意される（ステップ１０２）。

そして、実記憶のアドレス空間１０において論理最大ア
ドレスＬＡｍａｘを越えた範囲の領域１６が両テーブル
１２．１４を介して論理アドレス空間１８の領域２０に
対応付けられる。

［作用］ 本発明では、実記憶のアドレス空間１０において論理最
大アドレスＬＡｍａｘを越えた範囲に既存のアドレス変
換テーブル１２とは別のアドレス変換テーブル１４が新
たに用意さ札　それらテーブル１２．１４の多段的な参
照で論理アドレスが実アドレスに変換される。

［実施例］ 以下、図面に基づいて本発明に係る方法の好適な実施例
を説明する。

第２図において、実記憶のアドレス空間１ｏが論理最大
アドレスＬＡｍａｘを越えて大幅に拡張されており、論
理最大アドレスＬＡｍａｘをはるかに越えたアドレス位
置の領域１６（ページフレーム）が論理アドレス空間１
８−ｋ（１８−１゜１８−２拳・・またはｌ８−ｎ）の
領域２０（ページ）に割り当てられる。

その際には図示されていない主記憶装置に格納されてい
るアドレス変換テーブル１２（セグメントテーブル）の
参照で論理最大アドレスＬＡｍａＸを越えたアドレス位
置に別のアドレス変換テーブル１４（ページテーブル：
前記主記憶装置に格納されている。）が新たに用意さ札
　アドレス変換テーブル１２．１４の多段的な参照で領
域２０に領域１６が第３図で示されるように対応付けら
れる。

第４図ではアドレス変換テーブル１２．１４の参照作用
が説明されており、空間ＩＤ（＝ｋ）。

テーブル先頭アドレス、セグメント番号でアドレス変換
テーブル１２における目的のテーブルデータが特定され
る。

そして、このテーブルデータにセットされていたページ
テーブル先頭アドレスの示すアドレス変換テーブル１４
が特定される。

さらに、アドレス変換テーブル１４における実ページア
ドレスとページ内変位とが指定されることにより領域１
６の実アドレスが示さ枳　その給気　実領域１６が論理
領域２０に対応付けられる。

以上のアドレス変換テーブル１２．１４は５ＳＴ（Ｓｅ
ｔ　　Ｓｅｇｍｅｎｔ　　Ｔａｂｌｅ）命令。

５ＴＳＴ（Ｓｔｏｒｅ　　Ｓｅｇｍｅｎｔ　　Ｔａｂｌ
ｅ）命令、　　５ＰＴ（Ｓｅｔ　　Ｐａｇｅ　　Ｔａｂ
ｌｅ）命令＋　　ＩＰＴ（Ｉｎｓｅｒ　　Ｐａｇｅ　　
Ｔａｂｌｅ）命令などのマクロプログラム命令（主記憶
装置に格納されている。）を用いて図示されていないプ
ロセッサ（ＣＰＵ）で操作できる。

例えば第５図のようにアドレス変換テーブル１２のエン
トリにデータをセットする命令（ＳＳＴ命令）が発行さ
れると（ステップ５００）、そのエントリに有効ビット
がセットされているか否かが判断される（ステップ５０
２）。

そのときに有効ビットのセットが確認されると（ステッ
プ５００でＹＥＳ）、アドレス変換テーブル１４の全エ
ントリに無効ビットがセットされる（ステップ５０２）
。

これにより、アドレス変換テーブル１４が初期化される
と、アドレス変換テーブル１２のエントリにデータがセ
ットされ（ステップ５０４）、その後にテーブル１２（
セグメントテーブル）のエントリデータが次段のテーブ
ル１４を初期化するためにストアされる（ステップ５０
６）。

以上のように本実施例においては、全エントリが無効ビ
ットのセットで初期化されることにより、論理最大アド
レスＬＡｍａｘを越えた実アドレス範囲で第２のアドレ
ス変換テーブルが用意されるので、マクロ命令では直接
的にアクセスできないこのアドレス変換テーブル１４を
用いて、実アドレスに論理アドレスが割り当てられる。

このため、実記憶のアドレス空間１０が大幅に拡張され
た場合であっても、アドレスの対応付けを高速化し、シ
ステムの処理速度を高めることが可能となる。

また、アドレス変換テーブル１２．１４の操作をＣＰＵ
に格納されているマイクロプログラムで行えるので、従
前と同様なマクロ命令でアドレス変換テーブル１４にデ
ータセットなどを行える。

なお、主記憶装置とＣＰＵは共通バスで接続されている
。

従って、ハードウェアの変更を回避でき、またデータの
保護が可能となり、さらにソフトウェアの互換性を維持
できる。

なお、本実施例では単一のアドレス変換テーブル１４が
新たに用意された力ζ　これを複数設けて多段的なテー
ブル参照でアドレス変換を行うことも好適である。

［発明の効果コ 以上説明したように本発明によれ！ｆ１　　論理最大ア
ドレス以内となる実記憶の範囲で予め用意されたアドレ
ス変換テーブルの参照で論理最大アドレスを越えた実記
憶の範囲に新たなアドレス変換テーブルが用意さ札　論
理最大アドレスを越えた実記憶の範囲における領域が両
テーブルを介して論理アドレス空間の領域に対応付けら
れるので、実記憶のアドレス空間が大幅に拡張された場
合であっても、アドレス対応付けを高速化でき、従って
、はるかに大容量で高速なコンピュータシステムを構築
することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

１８・・・論理アドレス空間 ２０・・・領域 ＬＡｍａｘ・・・論理最大アドレス 第１図は発明の原理説明Ａ 第２図は実施例における領域の対応付は説明Ａ第３図は
実施例におけるアドレス変換テーブルの説明１ 第４図は実施例のテーブル参照作用説明Ａ第５図は実施
例の作用を説明するフローチャート、 第６図はアドレス空間の説明Ａ 第７図は従来技術の説明Ａ である。 １０　・ １２　・ １４　・ １６　・ ・実記憶のアドレス空間 ・第１のアドレス変換テーブル ・第２のアドレス変換テーブル ・領域 却−エコ回［工＝＝コ １６．■　７Ｆ１／２コ 実施例におけるアドレス変換テーブルの説明図第５ＵＸ
Ｉ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　実記憶のアドレス空間（１０）において論理最大アド
   レス（ＬＡｍａｘ）以内となる範囲で予め用意された第
   １のアドレス変換テーブル（１２）が参照され（１００
   ）、 実記憶のアドレス空間（１０）において論理最大アドレ
   ス（ＬＡｍａｘ）を越えた範囲で第２のアドレス変換テ
   ーブル（１４）が第１アドレス変換テーブル（１２）の
   参照により用意され（１０２）、 実記憶のアドレス空間（１０）において論理最大アドレ
   ス（ＬＡｍａｘ）を越えた範囲の領域（１６）が論理ア
   ドレス空間（１８）の領域（２０）に両テーブル（１２
   、１４）を介して対応付けられる、 ことを特徴とする仮想記憶のアドレス変換方法。