JPH0573424A - 高速アドレス変換方式 - Google Patents

高速アドレス変換方式

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Publication number
JPH0573424A
JPH0573424A JP3231316A JP23131691A JPH0573424A JP H0573424 A JPH0573424 A JP H0573424A JP 3231316 A JP3231316 A JP 3231316A JP 23131691 A JP23131691 A JP 23131691A JP H0573424 A JPH0573424 A JP H0573424A
Authority
JP
Japan
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address
logical
register
logical page
conversion
Prior art date
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Pending
Application number
JP3231316A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideki Shiraishi
秀樹 白石
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NEC Software Shikoku Ltd
Original Assignee
NEC Software Shikoku Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0573424A publication Critical patent/JPH0573424A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】論理アドレスを実アドレスに変換する場合に、
一度読み出したページテーブルベースアドレスを再使用
して後続の論理ページアドレスに対応するページテーブ
ルを先読みすることにより後続のアドレス変換を高速に
行う。 【構成】従来のアドレス変換回路に加えて、論理ページ
アドレスに+1する加算器と、+1加算された論理ペー
ジアドレスを格納するレジスタと、ページベースアドレ
スを格納するレジスタと、+1された論理ページアドレ
スがページテーブル長を越えていないかチェックする回
路と、+1した論理ページアドレスの実アドレスへの変
換が有効かどうかを示すフラグとを備えている。 【効果】一度読みだしたページテーブルベースアドレス
を退避しておき後続の論理ページのページテーブルの読
出しに使用することにより、アドレス変換を高速に行う
ことごできるという効果がある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、仮想アドレスを実アド
レスに変換する方法に関し、特に連続した仮想ページア
ドレスを変換する場合に高速にアドレス変換を実行する
高速アドレス変換方式に関する。
【0002】
【従来の技術】仮想記憶方式を用いた計算機においては
メモリをアクセスするために論理アドレスを物理アドレ
スに変換する必要がある。このアドレス変換を高速に実
行するためにハードウェアで自動的にアドレス変換を実
行する装置がある。仮想アドレスから物理アドレスへの
変換方法の一例を図3に示す。仮想アドレスから物理ア
ドレスへの変換方法の一例を以下に説明する。
【0003】最初に第1テーブルベースレジスタ21に
論理アドレスレジスタの第1テーブルオフセット34を
加算し、主記憶部に用意された第1テーブル25の内容
を読み出す。この第1テーブル25の内容には第2テー
ブルベースアドレス22と第2テーブルのテーブル長が
書き込まれており、この第2テーブルベースアドレス2
2に論理アドレスの第2テーブルのオフセット35の値
を加算し、主記憶部の第2テーブル26の内容を読み出
す。この第2テーブル26には第3テーブルベースアド
レス23と第3テーブルテーブル長が書き込まれてお
り、この第3テーブルのベースアドレス23に論理アド
レスレジスタの第3テーブルオフセット36の値を加算
し、第3テーブル27の内容を読み出す。第3テーブル
の内容には、ページアドレス24が書き込まれており、
この第3テーブルのページアドレス24に論理アドレス
レジスタのページ内オフセット28を加算することによ
り目的とするデータの主記憶部31上の物理アドレスが
求められる。
【0004】従来の方法では仮想アドレスに変換する必
要が生じた場合、前記の処理を最初から行なう必要があ
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のアドレ
ス変換方式では、アドレス変換の必要が生じた場合、上
述した方法でアドレス変換を最初から行なう必要があ
り、アドレス変換のため一定の時間が必要であるという
欠点がある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の高速アドレス変
換方式は、論理アドレスを実アドレスに変換するアドレ
ス変換方式であり、論理アドレスレジスタと、論理アド
レスレジスタの論理ページアドレス部に“1”を加算す
る論理ページ加算器と、前記論理ページ加算器の出力を
格納する論理ページ+1レジスタと、アドレス変換に使
用する第1のテーブルのベーストアドレスレジスタと、
アドレス変換に使用するアドレス変換テーブルの内容を
格納するアドレス変換テーブルレジスタと、アドレス変
換テーブルの退避用のアドレス変換テーブル退避アドレ
スレジスタと、前記論理アドレスレジスタの内容からの
オフセット値を選択するオフセット選択回路と、アドレ
ス変換加算器へ入力するベースアドレスを選択するベー
スアドレス選択回路と、前記ベースアドレス選択回路の
出力と前記オフセット選択回路の出力を加算するアドレ
ス変換加算器と、論理ページアドレスとアドレス変換終
了時に出力される実ページアドレスとを格納するTLB
と、アドレス変換有効フラグと、前記TLBの論理ペー
ジアドレスと前記論理ページ+1レジスタとの出力を選
択して出力する論理ページアドレス選択回路と、前記論
理ページアドレス選択回路の出力と前記論理アドレスレ
ジスタの論理ページアドレス部分とを比較する比較器
と、アドレス変換テーブル退避レジスタのテーブル長部
分と前記論理アドレスレジスタのテーブルオフセット値
を比較するテーブル長比較回路と、前記比較回路の出力
と前記アドレス変換有効フラグの出力によりアドレス変
換を制御するアドレス変換制御部とを備え、論理アドレ
スレジスタにより指定された論理アドレスを実アドレス
に変換し正常終了した場合に、アドレス変換に使用した
テーブルをもう一度使用し、アドレス変換が正常終了し
た論理ページアドレスの次の論理ページアドレスをアド
レス変換命令より先に読み出すことにより、連続した論
理ページアドレスのアクセスを行う場合のアドレス変換
を短縮して構成される。
【0007】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
【0008】図1および図2は本発明の一実施例である
高速アドレス変換回路の構成を示すブロック図である。
図1および図2はそれぞれブロック図の上部および下部
に分割された図面で信号線はA〜Jのアルファベット記
号で結ばれるようになっている。
【0009】1は論理アドレスレジスタ、2は第1テー
ブルのベースアドレスを格納する第1テーブルベースア
ドレスレジスタ、3は主記憶部より読みだしたアドレス
変換テーブルを格納するアドレス変換テーブルレジス
タ、4はアドレス変換を制御するアドレス変換制御部、
5は論理アドレスレジスタ1の第3テーブルオフセット
値とアドレス変換テーブルレジスタ3のテーブル長とを
比較する第3テーブル長比較器、6はアドレス変換テー
ブルのアドレス及び実アドレスの計算に使用するオフセ
ット値を選択するオフセット選択回路、7はアドレス変
換テーブル及び実アドレスの計算に使用するベースアド
レスを選択するベースアドレス選択回路、8はオフセッ
ト選択回路6とベースアドレス選択回路7との出力を加
算しアドレス変換テーブル及び実アドレスの計算を行う
アドレス変換加算器である。
【0010】9は論理アドレスレジスタの論理ページア
ドレスの値に“1”を加算する論理ページアドレス加算
器、10は論理ページアドレス加算器9の出力を格納す
る論理ページアドレス+1レジスタ、11はアドレス変
換が正常終了した場合に第2テーブルの内容を退避する
第2テーブルレジスタ、12はアドレス変換が正常終了
した論理ページアドレスと実ページアドレスを格納する
TLB(トランスレーションルックアサイドバッフ
ァ)、13はTLBの論理ページアドレス出力と論理ペ
ージアドレス+1レジスタの出力を選択し出力する論理
ページアドレス選択回路、14は論理ページアドレス選
択回路13と論理アドレスレジスタ1の論理ページアド
レス部分を比較し一致した場合に“1”を出力する論理
ページアドレス比較回路、15は論理ページアドレス+
1レジスタのアドレス変換有効フラグ、16はアドレス
変換加算器の出力である主記憶部へのアドレスを格納す
る物理アドレスレジスタ、17はアドレス変換テーブル
やデータなどを格納する主記憶部である。
【0011】本実施例のアドレス変換回路の動作を以下
に説明する。
【0012】以下の説明ではアドレス変換要求が発生す
る前に、各アドレス変換テーブルは主記憶上に、第1テ
ーブルベースアドレスは第1テーブルベースアドレスレ
ジスタ2に格納されているものとする。アドレス変換を
一度も行なっていない場合や前回のアドレス変換が無効
である場合には、アドレス変換有効フラグ15には
“0”がセットされている。この場合に、アドレス変換
要求が発生し論理アドレスレジスタ1に変換すべき論理
アドレスがセットされると、アドレス変換制御部4はT
LB12を検索し、その結果対応する論理ページアドレ
スが格納されていなかった場合、第1テーブルベースア
ドレスレジスタ2の第1ページアドレスが格納されてい
なかった場合、第1テーブルベースアドレスレジスタ2
の第1テーブルベースアドレスをベースアドレス7で選
択し、オフセット選択回路で論理アドレスレジスタ1の
第1テーブルオフセットを選択し、アドレス変換加算器
8で第1テーブルのアドレスを計算し、計算したアドレ
スを物理アドレスレジスタ16にセットし、主記憶部1
7から第1テーブルを読み出す。読み出された第1テー
ブルはアドレス変換テーブルレジスタ3に格納される。
【0013】次にアドレス変換制御部4は第2テーブル
を読み出すために、アドレス変換テーブルレジスタ3の
第1テーブル情報にある第2テーブルベースアドレスを
ベースアドレス選択回路7で選択し、オフセット選択回
路6で論理アドレスレジスタの第2テーブルオフセット
を選択し、アドレス変換加算器で第2テーブルのアドレ
スを計算し、計算したアドレスを物理アドレスレジスタ
16にセットし、主記憶部17から第2テーブルを読み
出す。読み出された第2テーブルはアドレス変換テーブ
ルレジスタ3に格納される。次にアドレス変換制御部4
はアドレス変換テーブルレジスタ3の内容を第2テーブ
ルレジスタ11に格納し、アドレス変換テーブルレジス
タに格納されている第2テーブル内の第3テーブル長と
論理アドレスレジスタ1の第3テーブルオフセットとを
比較し、第3テーブルオフセットが第3テーブル長より
小さい場合にアドレス変更有効フラグ“1”をセット
し、その他の場合には“0”をセットする。
【0014】このあと、第3テーブルを読み出すため
に、アドレス変換テーブルレジスタ3の第2テーブル情
報にある第3テーブルベースアドレスをベースアドレス
選択回路7で選択し、オフセット選択回路6で論理アド
レスレジスタの第3テーブルオフセットを選択し、アド
レス変換加算器で第3テーブルのアドレスを計算し、計
算したアドレスを物理アドレスレジスタ16にセット
し、主記憶部17から第3テーブルを読み出す。読み出
された第3テーブルはアドレス変換テーブルレジスタ3
に格納される。次にアドレス変換制御部4は第3テーブ
ルの実ページアドレスと論理アドレスレジスタ1の論理
ページアドレスをTLB12に格納し、目的のデータを
読み出すために、アドレス変換テーブルレジスタ3の第
3テーブル情報にある実ページアドレスをベースアドレ
ス選択回路7で選択し、オフセット選択回路6で論理ア
ドレスレジスタのページ内オフセットを選択し、アドレ
ス変換加算器で目的とするデータの格納されている物理
アドレスを計算し、計算したアドレスを物理アドレスレ
ジスタ16にセットし、主記憶部17のアドレスを指定
する。
【0015】この後、アドレス変換制御部4は、アドレ
ス変換有効フラグが“1”の場合に、第2のテーブルレ
ジスタ11に格納されている第2テーブルと論理ページ
アドレス+1レジスタの値を用いて論理ページアドレス
+1レジスタの論理ページアドレスに対応する第3テー
ブルの読み出しを行う。読み出された第3テーブルレジ
スタはアドレス変換テーブルレジスタに格納される。
【0016】次に、アドレス変換要求が発生し論理アド
レスレジスタ1に変換すべき論理アドレスがセットされ
ると、アドレス変換制御部4はTLB12を検索し、そ
の結果対応する論理ページアドレスが格納されていた場
合、つまり、論理ページ選択回路13のTLB12の論
理ページアドレス部を選択し論理ページ比較器14で論
理アドレスレジスタ1の論理ページアドレス部と比較し
た結果が一致した場合、オフセット選択回路6でページ
内オフセットを選択し、ベースアドレス選択回路7でT
LB12の実ページアドレス部を選択し、アドレス変換
加算器8で実アドレスを計算し、物理アドレスレジスタ
16に物理アドレスレジスタにセットする。
【0017】次に、アドレス変換要求が発生し論理アド
レスレジスタ1に変換すべき論理アドレスがセットされ
ると、アドレス変換制御部4はTLB12を検索し、そ
の結果対応する論理ページアドレスが格納されていなか
った場合には、アドレス変換制御部はアドレス変換有効
フラグを参照し、“1”がセットされている場合には論
理ページアドレス選択回路13で論理ページアドレス+
1レジスタ10を選択し、論理ページアドレス比較回路
14で論理アドレスレジスタ1の論理ページアドレス部
と比較を行う。この比較結果両論理ページアドレスが一
致した場合、つまり前にアドレス変換した論理ページア
ドレス+1の論理ページアドレスを持つ論理アドレスの
アドレス変換だった場合、この論理アドレスに対応する
第3テーブルはアドレス変換テーブルレジスタに格納さ
れており、第1テーブルの読み出しからアドレス変換を
実行しなくてもよい。アドレス変換制御部はオフセット
選択回路6で論理アドレスレジスタのページ内オフセッ
トを選択し、ベースアドレス選択回路7でアドレス変換
テーブルレジスタを選択し、アドレス変換加算器で実ア
ドレスを計算し、論理アドレスレジスタ1の論理ページ
アドレス部とアドレス変換テーブルレジスタ3の実ペー
ジアドレス部をTLB12に格納する。
【0018】また、論理ページアドレス+1レジスタに
は論理アドレスレジスタ1の論理ページアドレスに+1
した値がセットし直され、第2テーブルレジスタ11内
の第3テーブル長と論理アドレスレジスタ1の第3テー
ブルオフセットが第3テーブル長比較回路で比較され、
論理アドレスレジスタ1の第3テーブルオフセットの方
が小さかった場合、アドレス変換制御部4はアドレス変
換有効フラグ15に“1”をセットし、そうでなければ
“0”をセットする。アドレス変換加算器8で計算され
た実アドレスは物理アドレスレジスタ16にセットさ
れ、主記憶部のアドレスが指定される。
【0019】この後、アドレス変換制御部はアドレス変
換有効フラグを参照し、“1”がセットされていた場合
はオフセット選択回路6で論理ページアドレスレジスタ
の第3テーブルオフセット値を選択し、ベースアドレス
選択回路7で第2テーブルレジスタの第3テーブルオフ
セット値を選択し、ベースアドレス選択回路7で第2テ
ーブルレジスタ11に格納されている第3テーブルベー
スアドレスを選択し、アドレス変換加算器8で第3テー
ブルのアドレスを計算し、物理アドレスレジスタ16に
第3テーブルのアドレスをセットし、主記憶部より第3
テーブルを読み出し、アドレス変換テーブルレジスタ3
に論理ページアドレス+1レジスタ10に対応する第3
テーブルを格納する。
【0020】次に、アドレス変換要求が発生し論理アド
レスレジスタ1に変換すべき論理アドレスがセットされ
ると、アドレス変換制御部4はTLB12を検索し、そ
の結果対応する論理ページアドレスが格納されていなか
った場合には、アドレス変換制御部はアドレス変換有効
フラグを参照し、“1”がセットされている場合には論
理ページアドレス選択回路13で論理ページアドレス+
1レジスタ10を選択し、論理ページアドレス比較回路
14で論理アドレスレジスタ1の論理ページアドレス部
と比較を行う。
【0021】この比較結果両論理ページアドレスが一致
しなかった場合、つまり前にアドレス変換した論理ペー
ジアドレス+1の論理ページアドレスを持つ論理アドレ
ス変換ではなかった場合、最初に説明したように、第1
テーブルの読み出しから順次アドレス変換を行ってい
く。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、アドレス
変換した論理アドレス論理ページアドレスに加算する手
段と、加算した論理ページアドレスを格納する手段と、
アドレス変換に使用したテーブル情報を記憶しておく手
段と、加算した論理ページアドレスとアドレス変換しよ
うとする論理アドレスとを比較する手段とを備え、加算
した論理ページアドレスのページテーブルを先に読み出
しておくことにより、アドレス変換に要する時間を短く
し高速にアドレス変換を行なうことができるという効果
がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の構成を示すブロック図
(上)
【図2】本発明の一実施例の構成を示すブロック図
(下)
【図3】従来の技術による高速アドレス変換方式の構成
を示すブロック図
【符号の説明】
1 論理アドレスレジスタ 2 第1テーブルベースアドレスレジスタ 3 アドレス変換テーブルレジスタ 4 アドレス変換制御部 5 第3テーブル長比較器 6 オフセット選択回路 7 ベースアドレス選択回路 8 アドレス変換加算器 9 論理ページアドレス加算器 10 論理ページアドレス+1レジスタ 11 第2テーブルレジスタ 12 TLB 13 論理ページアドレス選択回路 14 論理アドレスページ比較回路 15 アドレス変換有効フラグ 16 物理アドレスレジスタ 17 主記憶部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 論理アドレスを実アドレスに変換するア
    ドレス変換方式であり、論理アドレスレジスタと、論理
    アドレスレジスタの論理ページアドレス部に“1”を加
    算する論理ページ加算器と、前記論理ページ加算器の出
    力を格納する論理ページ+1レジスタと、アドレス変換
    に使用する第1のテーブルのベーストアドレスレジスタ
    と、アドレス変換に使用するアドレス変換テーブルの内
    容を格納するアドレス変換テーブルレジスタと、アドレ
    ス変換テーブルの退避用のアドレス変換テーブル退避ア
    ドレスレジスタと、前記論理アドレスレジスタの内容か
    らのオフセット値を選択するオフセット選択回路と、ア
    ドレス変換加算器へ入力するベースアドレスを選択する
    ベースアドレス選択回路と、前記ベースアドレス選択回
    路の出力と前記オフセット選択回路の出力を加算するア
    ドレス変換加算器と、論理ページアドレスとアドレス変
    換終了時に出力される実ページアドレスとを格納するT
    LB(トランスレーション ルックアサイド バッフ
    ァ,変換索引バッファ)と、アドレス変換有効フラグ
    と、前記TLBの論理ページアドレスと前記論理ページ
    +1レジスタとの出力を選択して出力する論理ページア
    ドレス選択回路と、前記論理ページアドレス選択回路の
    出力と前記論理アドレスレジスタの論理ページアドレス
    部分とを比較する比較器と、アドレス変換テーブル退避
    レジスタのテーブル長部分と前記論理アドレスレジスタ
    のテーブルオフセット値を比較するテーブル長比較回路
    と、前記比較回路の出力と前記アドレス変換有効フラグ
    の出力によりアドレス変換を制御するアドレス変換制御
    部とを備え、論理アドレスレジスタにより指定された論
    理アドレスを実アドレスに変換し正常終了した場合に、
    アドレス変換に使用したテーブルをもう一度使用し、ア
    ドレス変換が正常終了した論理ページアドレスの次の論
    理ページアドレスをアドレス変換命令より先に読み出す
    ことにより、連続した論理ページアドレスのアクセスを
    行う場合のアドレス変換を短縮して成ることを特徴とす
    る高速アドレス変換方式。
JP3231316A 1991-09-11 1991-09-11 高速アドレス変換方式 Pending JPH0573424A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3231316A JPH0573424A (ja) 1991-09-11 1991-09-11 高速アドレス変換方式

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JP3231316A JPH0573424A (ja) 1991-09-11 1991-09-11 高速アドレス変換方式

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JPH0573424A true JPH0573424A (ja) 1993-03-26

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ID=16921726

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JP3231316A Pending JPH0573424A (ja) 1991-09-11 1991-09-11 高速アドレス変換方式

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JP (1) JPH0573424A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08202624A (ja) * 1995-01-27 1996-08-09 Kofu Nippon Denki Kk アドレス変換制御回路

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08202624A (ja) * 1995-01-27 1996-08-09 Kofu Nippon Denki Kk アドレス変換制御回路

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