JPH09223071A - Address conversion control circuit - Google Patents

Address conversion control circuit

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Publication number
JPH09223071A
JPH09223071A JP8031816A JP3181696A JPH09223071A JP H09223071 A JPH09223071 A JP H09223071A JP 8031816 A JP8031816 A JP 8031816A JP 3181696 A JP3181696 A JP 3181696A JP H09223071 A JPH09223071 A JP H09223071A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
address
segment
tlb
entry
page
Prior art date
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Pending
Application number
JP8031816A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hisashi Saito
寿 齋藤
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NEC Computertechno Ltd
Original Assignee
NEC Computertechno Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Computertechno Ltd filed Critical NEC Computertechno Ltd
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Publication of JPH09223071A publication Critical patent/JPH09223071A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To increase the address conversion processing speed by performing the requested address conversion processing via the fetching of a page describer and by controlling an address conversion mechanism when a TLB(translation lookaside buffer) has a mishit. SOLUTION: An associative TLB 19 consists of a directory part 2, a matching detection part 3, a 1st selection circuit 4, a data A part 5, a data B part 6 and a data C part 7. Then, an address conversion mechanism is added to convert a logical address into the physical address. If the TLB 19 is indexed by an optional logical address and has a mishit, when the segment number included in a logical address registered in the TLB 19 matches with the segment number included in the optional logical address, a page describer corresponding to the matched segment number is fetched and the optional logical address is converted into the physical address.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はアドレス変換制御回
路に関し、特にアドレス変換バッファがミスヒットした
場合にアドレス変換機構を制御するアドレス変換制御回
路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an address translation control circuit, and more particularly to an address translation control circuit that controls an address translation mechanism when an address translation buffer misses.

【0002】[0002]

【従来の技術】図5は従来のアドレス変換制御回路を示
すブロック図である。同図において、仮想記憶方式を採
用している情報処理装置におけるアドレス変換制御回路
では、一度アドレス変換された論理アドレスと物理アド
レスの対を保持するTLB(アドレス変換バッファ。以
下、TLBという。)54と、このTLB54がミスヒ
ットした時にアドレス変換の制御を行うアドレス変換制
御記憶回路64と、最初のリクエストの論理アドレスを
保持する論理アドレスレジスタ51と、この論理アドレ
スレジスタ51に次リクエストの論理アドレスが保持さ
れる時に最初のリクエストの論理アドレスを保持する論
理アドレス滑りレジスタ52と、論理アドレスにてTL
B54を索引しTLBヒットを検索するTLBヒット検
索回路57と、TLBミスヒットを示すTLBミスヒッ
トフラグ手段58と、最初のリクエストの論理アドレス
と次リクエストの論理アドレスの一致比較を行う論理ア
ドレス比較回路56と、最初のリクエストの論理アドレ
ス内のセグメント番号と次リクエストの論理アドレスの
セグメント番号の一致比較を行う一致検出回路66と、
最初のリクエストの論理アドレスと次リクエストの論理
アドレスとが異なるページであり最初のリクエストと次
リクエストとが共にTLBミスヒットした事を示す次リ
クエストTLBミスヒットフラグ手段59と、最初のリ
クエストの論理アドレスと次リクエストの論理アドレス
とが同一セグメントであり最初のリクエストと次リクエ
ストとが共にTLBミスヒットした事を示す一致フラグ
67と、アドレス変換処理中である事を示す起動中フラ
グ62と、アドレス変換制御記憶回路64のアドレスを
保持するアドレスレジスタ63と、最初のリクエストに
対するアドレス変換処理中に次リクエストに対するアド
レス変換制御記憶回路64の起動アドレスを保持する起
動アドレス保持レジスタ61と、アドレス変換制御記憶
回路64の指示によりアドレス変換処理を行うアドレス
変換制御部68と、一致フラグ67が点灯している際の
アドレス変換処理中において変換過程にて参照されたセ
グメント記述子を保持するセグメント記述子保持レジス
タ69とを備えている。
2. Description of the Related Art FIG. 5 is a block diagram showing a conventional address translation control circuit. In the figure, in an address conversion control circuit in an information processing apparatus adopting a virtual memory system, a TLB (address conversion buffer; hereinafter referred to as TLB) 54 that holds a pair of a logical address and a physical address that have been once converted in address. An address translation control memory circuit 64 that controls address translation when the TLB 54 misses, a logical address register 51 that holds the logical address of the first request, and a logical address of the next request in the logical address register 51. A logical address slip register 52 that holds the logical address of the first request when it is held, and TL at the logical address
A TLB hit search circuit 57 for indexing B54 and searching for a TLB hit, a TLB miss hit flag means 58 for indicating a TLB miss, and a logical address comparison circuit for performing a match comparison between the logical address of the first request and the logical address of the next request. 56, and a match detection circuit 66 for performing a match comparison between the segment number in the logical address of the first request and the segment number of the logical address of the next request,
Next request TLB miss hit flag means 59 indicating that the logical address of the first request and the logical address of the next request are different pages and that the first request and the next request both have a TLB miss hit, and the logical address of the first request And a logical address of the next request are in the same segment, a match flag 67 indicating that the first request and the next request both have a TLB miss, a running flag 62 indicating that the address conversion process is in progress, and an address conversion An address register 63 for holding the address of the control storage circuit 64, a start address holding register 61 for holding the start address of the address conversion control storage circuit 64 for the next request during the address conversion processing for the first request, and the address conversion control storage circuit 64 instructions An address translation control unit 68 for performing an address translation process, and a segment descriptor holding register 69 for holding the segment descriptor referred to in the translation process during the address translation process when the match flag 67 is lit. ing.

【0003】次に、この様に構成された本例の動作につ
いて、アドレス変換処理の一般的な概念を示す図4をも
参照しながら説明する。
Next, the operation of the present example thus constructed will be described with reference to FIG. 4 which shows the general concept of the address conversion processing.

【0004】1番目のリクエストの論理アドレスが論理
アドレスレジスタ51にセットされると、次タイミング
にてTLB54を索引し、TLBヒット検索回路57に
てTLBミスヒットとなると、TLBミスヒットフラグ
手段58のフラグが点灯すると共に、1番目のリクエス
トの論理アドレスは論理アドレス滑りバッファ52にセ
ットされ、2番目のリクエストの論理アドレスが論理ア
ドレスレジスタ51にセットされる。次タイミングによ
り、アドレス変換制御記憶回路の起動中フラグ62が点
灯すると共に、アドレス変換処理の制御はアドレス変換
制御記憶回路64に委ねられ、アドレス変換制御部68
にて行われる。
When the logical address of the first request is set in the logical address register 51, the TLB 54 is indexed at the next timing, and when the TLB hit search circuit 57 results in a TLB mishit, the TLB mishit flag means 58 of the TLB mishit flag means 58. When the flag is turned on, the logical address of the first request is set in the logical address slip buffer 52, and the logical address of the second request is set in the logical address register 51. At the next timing, the activation flag 62 of the address translation control memory circuit is turned on, and the control of the address translation process is entrusted to the address translation control memory circuit 64, so that the address translation control unit 68.
It is performed in.

【0005】2番目のリクエストがTLB54にヒット
するか否かを1番目のリクエストのアドレス変換処理中
に索引する。ここでは、2番目のリクエストの論理アド
レスは、TLBミスヒットし、かつ1番目のリクエスト
の論理アドレスと同一セグメントであり、異なるページ
であるとする。
Whether or not the second request hits the TLB 54 is indexed during the address conversion process of the first request. Here, it is assumed that the logical address of the second request has a TLB mishit, is in the same segment as the logical address of the first request, and is in a different page.

【0006】すなわち、2番目のリクエストの論理アド
レスにて、TLBミスヒットとなる事をTLBヒット検
索回路57により検索すると共に、さらに1番目のリク
エストに対する論理アドレスと同一セグメントである事
をセグメント番号の一致検出回路66により検索すると
共に、同一ページではない事を論理アドレス比較回路5
6により検索する。次タイミングにて、次リクエストT
LBミスヒットフラグ手段59が点灯すると共に、セグ
メント番号の一致を示す一致フラグ67が点灯する。
That is, the TLB hit search circuit 57 searches for a TLB mishit at the logical address of the second request, and the segment number indicates that it is the same segment as the logical address for the first request. The coincidence detection circuit 66 searches and the logical address comparison circuit 5 indicates that the pages are not on the same page.
Search by 6. Next request T at the next timing
The LB miss hit flag means 59 is turned on, and the coincidence flag 67 indicating the coincidence of the segment numbers is turned on.

【0007】アドレス変換処理は、図4に示す通り、プ
ロセスがプロセッサ(CPU)にロールインされる際に
設定されたセグメントテーブル先頭アドレス42と論理
アドレス41内のセグメント番号とによりセグメントテ
ーブル43内の該当するセグメント記述子が読み出さ
れ、このセグメント記述子と論理アドレス41内のペー
ジ番号とにより所望のページテーブル44内の該当する
ページ記述子が読み出され、読み出されたページ記述子
内のページ外物理アドレスフィールドと論理アドレス4
1内のオフセット値とより物理アドレス45が生成され
る。
As shown in FIG. 4, the address conversion processing is performed in the segment table 43 by the segment table start address 42 and the segment number in the logical address 41 which are set when the process is rolled into the processor (CPU). The corresponding segment descriptor is read, the corresponding page descriptor in the desired page table 44 is read by this segment descriptor and the page number in the logical address 41, and the corresponding page descriptor in the read page descriptor is read. Out-of-page physical address field and logical address 4
The physical address 45 is generated from the offset value within 1.

【0008】アドレス変換処理中に一致フラグ67が点
灯しているので、変換過程において、フェッチされたセ
グメント記述子は、セグメント記述子保持レジスタにセ
ットされる。また、2番目のリクエストによるアドレス
変換制御記憶回路の起動アドレスとして、セグメント記
述子がフェッチされた次ステップのアドレス変換制御記
憶回路64の索引アドレスが起動アドレス保持レジスタ
61にセットされる。
Since the match flag 67 is lit during the address translation process, the fetched segment descriptor is set in the segment descriptor holding register in the translation process. Further, the index address of the address conversion control storage circuit 64 in the next step from which the segment descriptor is fetched is set in the startup address holding register 61 as the activation address of the address conversion control storage circuit by the second request.

【0009】1番目のリクエストに対するアドレス変換
処理が終了すると、次リクエストTLBミスヒットフラ
グ手段59のフラグが点灯しているため、アドレス変換
制御記憶回路の起動中フラグ62はクリアされず、2番
目のリクエストに対するアドレス変換処理がアドレス変
換制御記憶回路64により開始される。この際、一致フ
ラグ67のフラグが点灯しているため、アドレス変換制
御記憶回路64の起動アドレスを保持するアドレスレジ
スタ63には、起動アドレス保持レジスタ61の値が設
定される。
When the address conversion process for the first request is completed, the flag of the next request TLB mishit flag means 59 is turned on, so the in-operation flag 62 of the address conversion control storage circuit is not cleared and the second request TLB is not cleared. The address conversion processing for the request is started by the address conversion control storage circuit 64. At this time, since the match flag 67 is turned on, the value of the start address holding register 61 is set in the address register 63 holding the start address of the address translation control storage circuit 64.

【0010】従って、2番目のアドレス変換は、セグメ
ント記述子保持レジスタ69に保持されているセグメン
ト記述子を用いて、ページ記述子のフェッチより行われ
る。
Therefore, the second address translation is performed by fetching the page descriptor using the segment descriptor held in the segment descriptor holding register 69.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のアドレ
ス変換制御回路では、連続な2つのリクエストの論理ア
ドレスが共にTLBミスヒットであり、かつ同一セグメ
ントで異なるページへのアクセスの時のみ、後続リクエ
ストのアドレス変換処理をページ記述子フェッチより行
う事ができ、それ以外のケースではページ記述子フェッ
チより行う事ができない。すなわち、従来のアドレス変
換制御回路は、連続する2つのリクエストの論理アドレ
スしか保持できず、その2つの論理アドレス内のセグメ
ント番号の一致比較、及びページ外論理アドレスの一致
比較を行っており、さらに、セグメント記述子を1つし
か保持できない。
In the conventional address translation control circuit described above, subsequent requests are issued only when the logical addresses of two consecutive requests are TLB misses and access is made to different pages in the same segment. The address conversion process of can be performed by page descriptor fetch, and cannot be performed by page descriptor fetch in other cases. That is, the conventional address conversion control circuit can hold only the logical addresses of two consecutive requests, and performs the matching comparison of the segment numbers in the two logical addresses and the matching comparison of the out-of-page logical addresses. , Can hold only one segment descriptor.

【0012】本発明の目的は、あるリクエストの論理ア
ドレスにてTLBを索引した際、TLBミスヒットでは
あるが、TLBに登録されている論理アドレス内のセグ
メント番号とリクエストの論理アドレス内のセグメント
番号とが一致したならば、本リクエストのアドレス変換
処理をページ記述子フェッチより行う事ができる様にし
て、アドレス変換処理を高速化するアドレス変換制御回
路を提供することにある。
An object of the present invention is, when a TLB is indexed by a logical address of a request, it is a TLB miss, but the segment number in the logical address registered in the TLB and the segment number in the logical address of the request. If and are matched, the address translation control circuit for accelerating the address translation process is provided by enabling the address translation process of this request to be performed by the page descriptor fetch.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明のアドレス変換制
御回路は、あるリクエストの論理アドレスにてTLBを
索引した際、TLBミスヒットではあるが、TLBに登
録されている論理アドレス内のセグメント番号とリクエ
ストの論理アドレス内のセグメント番号とが一致したな
らば、本リクエストのアドレス変換処理をページ記述子
フェッチより行う。
According to the address translation control circuit of the present invention, when a TLB is indexed by a logical address of a request, it is a TLB mishit but a segment number in the logical address registered in the TLB. And the segment number in the logical address of the request match, the address conversion processing of this request is performed by page descriptor fetch.

【0014】すなわち、本発明のアドレス変換制御回路
は、アソシアティブ方式のアドレス変換バッファを備え
論理アドレスを物理アドレスに変換するアドレス変換機
構のアドレス変換制御回路において、任意の論理アドレ
スによって前記アドレス変換バッファを索引してミスヒ
ットになった場合に、前記アドレス変換バッファに登録
されている論理アドレス内のセグメント番号と前記任意
の論理アドレス内のセグメント番号とが一致するときに
は、前記セグメント番号に対応するページ記述子をフェ
ッチし前記任意の論理アドレスをアドレス変換処理する
ようにして構成される。
That is, the address translation control circuit of the present invention is an address translation control circuit of an address translation mechanism which has an associative address translation buffer and translates a logical address into a physical address. If the segment number in the logical address registered in the address translation buffer and the segment number in the arbitrary logical address match when the index is a miss hit, the page description corresponding to the segment number It is configured to fetch a child and perform an address conversion process on the arbitrary logical address.

【0015】さらに、本発明のアドレス変換制御回路に
おいて、前記アドレス変換バッファは、論理アドレス内
のセグメント番号およびページ番号を含む複数個のペー
ジ外論理アドレスをそれぞれにエントリを設けて格納す
るディレクトリ部と、任意のリクエストにおけるページ
外論理アドレスと前記ディレクトリ部に登録されている
ページ外論理アドレスとを一致比較してTLBエントリ
アドレスを送出すると共に,前記任意のリクエストにお
けるセグメント番号と前記ディレクトリ部に登録されて
いるセグメント番号とを一致比較してセグメント比較信
号を送出する一致検出回路と、前記TLBエントリアド
レスおよび前記セグメント比較信号からそれぞれ生成さ
れたTLBヒット信号およびセクメントヒット信号に従
って、前記セグメント比較信号の複数ビットが「1」の
ときには任意の1ビットを「1」として他のビットを
「0」としたセグメントエントリアドレスまたはTLB
エントリアドレスのいずれかを選択しデータリードエン
トリアドレスとして送出する選択回路と、前記エントリ
ごとにアドレス変換過程で参照したページ外物理アドレ
スおよびセグメント記述子情報を格納し前記データリー
ドエントリアドレスに従って読出すデータ部とを具備し
て構成される。
Further, in the address translation control circuit of the present invention, the address translation buffer includes a directory section for storing a plurality of out-of-page logical addresses including a segment number and a page number in the logical address, each of which has an entry therein. , The out-of-page logical address in an arbitrary request and the out-of-page logical address registered in the directory section are compared and transmitted, and the TLB entry address is transmitted, and the segment number in the arbitrary request and the directory section are registered. A match detection circuit for performing a match comparison with the corresponding segment number and sending a segment comparison signal, and the segment detection circuit according to the TLB hit signal and the segment hit signal generated from the TLB entry address and the segment comparison signal, respectively. Segment entry address or TLB and the other bits one arbitrary bit as "1" to "0" when the plurality of bits of bets comparison signal is "1"
A selection circuit for selecting one of the entry addresses and sending it as a data read entry address, and data for storing the out-of-page physical address and segment descriptor information referred to in the address conversion process for each entry and reading it according to the data read entry address And a part.

【0016】また、本発明のアドレス変換制御回路は、
論理アドレス内のセグメント番号およびページ番号を含
む複数個のページ外論理アドレスをそれぞれにエントリ
を設けて格納するディレクトリ部と、任意のリクエスト
におけるページ外論理アドレスと前記ディレクトリ部に
登録されているページ外論理アドレスとを一致比較して
TLBエントリアドレスを送出すると共に、前記任意の
リクエストにおけるセグメント番号と前記ディレクトリ
部に登録されているセグメント番号とを一致比較してセ
グメント比較信号を送出する一致検出回路と、選択信号
に従ってTLBエントリアドレスまたはセグメントエン
トリアドレスのいずれかを選択しデータリードエントリ
アドレスとして送出する選択回路と、前記エントリごと
にアドレス変換過程で参照したページ外物理アドレスお
よびセグメント記述子情報を格納し前記データリードエ
ントリアドレスに従って読出すデータ部とを具備するア
ドレス変換バッファと、前記TLBエントリアドレスを
参照しTLBヒット信号を生成すると共に、前記セグメ
ント比較信号を参照しセグメントヒット信号を生成する
ヒット信号生成回路と、前記セグメント比較信号を参照
し複数ビットが「1」の場合には任意の1ビットを
「1」とし他のビットを「0」とするセグメントエント
リアドレスを生成するエントリアドレス編集回路と、前
記TLBヒット信号および前記セグメントヒット信号を
入力し前記選択回路に選択信号を送出する選択信号生成
回路と、前記TLBヒット信号および前記セグメントヒ
ット信号によって制御し前記セグメント記述子情報を参
照してアドレス変換処理するアドレス変換機構とを有し
て構成される。
The address translation control circuit of the present invention is
A directory part for storing a plurality of out-of-page logical addresses including a segment number and a page number in the logical address by providing an entry for each, an out-of-page logical address in an arbitrary request and an out-of-page registered in the directory part And a coincidence detection circuit for transmitting a TLB entry address by comparing and comparing with a logical address and transmitting a segment comparison signal by comparing and comparing the segment number in the arbitrary request with the segment number registered in the directory section. A selection circuit for selecting either a TLB entry address or a segment entry address according to a selection signal and transmitting it as a data read entry address; An address conversion buffer having a data section for storing child information and reading it according to the data read entry address, and a TLB hit signal with reference to the TLB entry address and a segment hit signal with reference to the segment comparison signal. An entry for generating a hit signal generating circuit and a segment entry address that refers to the segment comparison signal and sets one bit to "1" and the other bits to "0" when a plurality of bits are "1" An address editing circuit, a selection signal generation circuit which inputs the TLB hit signal and the segment hit signal and sends a selection signal to the selection circuit, and controls the segment descriptor information by controlling the TLB hit signal and the segment hit signal. Address conversion that performs address conversion processing by referencing Configured to have a mechanism.

【0017】本発明のアドレス変換制御回路によれば、
一致検出回路にて、あるリクエストのページ外論理アド
レス内のセグメント番号とTLBの各エントリに登録さ
れているページ外論理アドレス内のセグメント番号との
エントリ毎の一致比較、及びあるリクエストのページ外
論理アドレスとTLBの各エントリに登録されているペ
ージ外論理アドレスとのエントリ毎の一致比較を行って
おり、アドレス変換機構にて、上記二つの一致比較の結
果により二つのアドレス変換処理起動箇所の内どちらか
を選択しアドレス変換処理を行っている。また、データ
部にTLBの各エントリ毎にアドレス変換過程にて参照
したセグメント記述子情報を登録しておく。
According to the address translation control circuit of the present invention,
The match detection circuit compares, for each entry, the segment number in the out-of-page logical address of a request and the segment number in the out-of-page logical address registered in each entry of the TLB, and the out-of-page logic of a certain request. The address and the out-of-page logical address registered in each entry of the TLB are matched and compared for each entry, and the address translation mechanism uses the result of the above two matching comparisons to determine which of the two address translation processing start points is to be used. Either is selected and address conversion processing is performed. Also, the segment descriptor information referenced in the address conversion process is registered in the data section for each entry of the TLB.

【0018】したがって、あるリクエストの論理アドレ
スにてTLBを索引した際、TLBミスヒットではある
が、TLBに登録されている論理アドレス内のセグメン
ト番号とリクエスト論理アドレス内のセグメント番号と
が一致したならば、本リクエストのアドレス変換処理を
ページ記述子フェッチより行う事ができ、アドレス変換
処理を高速化する事ができるようになる。
Therefore, when the TLB is indexed by the logical address of a request, it is a TLB mishit, but if the segment number in the logical address registered in the TLB and the segment number in the request logical address match. For example, the address conversion process of this request can be performed by the page descriptor fetch, and the address conversion process can be speeded up.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明について図面を参照
しながら説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention will be described below with reference to the drawings.

【0020】図1および図2は本発明の実施の一形態を
示すブロック図である。同図において、論理アドレスレ
ジスタ1は、論理アドレス生成回路にて生成された論理
アドレス101を保持すると共に、論理アドレス内のセ
グメント番号とページ番号とをページ外論理アドレス1
02として出力し、論理アドレス内のオフセット値をペ
ージ内論理アドレス103として出力する。
1 and 2 are block diagrams showing an embodiment of the present invention. In the figure, the logical address register 1 holds the logical address 101 generated by the logical address generation circuit, and stores the segment number and page number in the logical address outside the page logical address 1
02, and the offset value in the logical address is output as the in-page logical address 103.

【0021】ディレクトリ部2は、TLB19の構成要
素の一つで複数エントリから成り、論理アドレスレジス
タ1の出力であるページ外論理アドレス102を格納す
る。また、各エントリに格納されているデータをディレ
クトリ出力データ104として出力する。本実施例で
は、TLBのエントリ数をn個とする。
The directory section 2 is one of the constituent elements of the TLB 19 and comprises a plurality of entries, and stores the out-of-page logical address 102 which is the output of the logical address register 1. Further, the data stored in each entry is output as the directory output data 104. In this embodiment, the number of TLB entries is n.

【0022】一致検出回路3は、TLB19の構成要素
の一つであり、論理アドレスレジスタ1の出力であるペ
ージ外論理アドレス102とディレクトリ部2の各エン
トリの出力であるディレクトリ出力データ104とを入
力し、ページ外論理アドレスの全フィールドの一致比較
を行い、その結果をTLBエントリアドレス105とし
て出力する。また、ページ外論理アドレス内のセグメン
ト番号の一致比較を行い、その結果をセグメント比較信
号107として出力する。TLBエントリアドレス10
5とセグメント比較信号107は共にnビットである。
The coincidence detection circuit 3 is one of the components of the TLB 19, and receives the out-of-page logical address 102 output from the logical address register 1 and the directory output data 104 output from each entry of the directory section 2. Then, all the fields of the out-of-page logical address are compared and compared, and the result is output as the TLB entry address 105. Further, the segment numbers in the out-of-page logical address are compared and compared, and the result is output as the segment comparison signal 107. TLB entry address 10
5 and the segment comparison signal 107 are both n bits.

【0023】ディレクトリ部2および一致検出回路3の
詳細を図3に示す。同図において、一致検出回路3は論
理アドレスレジスタ1からセグメント番号102aおよ
びページ番号102bを入力し、ディレクトリ部2の各
エントリごとに一致比較を行なう。そして、セグメント
番号の一致比較の結果をセグメント比較信号107
(0)〜107(n−1)として送出する。さらに、ペ
ージ番号の一致比較と上記のセグメント番号の一致比較
とのANDをとり、その結果をTLBエントリアドレス
105(0)〜105(n−1)として送出する。
Details of the directory unit 2 and the match detection circuit 3 are shown in FIG. In the figure, the match detection circuit 3 inputs the segment number 102a and the page number 102b from the logical address register 1 and performs a match comparison for each entry of the directory section 2. Then, the segment comparison signal 107
(0) to 107 (n-1) are transmitted. Further, the page number coincidence comparison and the segment number coincidence comparison are ANDed, and the result is transmitted as TLB entry addresses 105 (0) to 105 (n-1).

【0024】第一選択回路4は、TLB19の構成要素
の一つであり、一致検出回路3の出力であるTLBエン
トリアドレス105とエントリアドレスレジスタ12の
出力であるセグメントエントリアドレス114とを入力
し、選択信号生成回路14の出力である選択信号113
によりどちらかを選択し、データ部リードエントリアド
レス106として出力する。データ部リードエントリア
ドレス106はnビットであり、そのデータ形式は、全
ビット「0」値、または1ビットのみ「1」値で残りの
(n−1)ビットは「0」値である。
The first selection circuit 4, which is one of the components of the TLB 19, inputs the TLB entry address 105 which is the output of the match detection circuit 3 and the segment entry address 114 which is the output of the entry address register 12, The selection signal 113 output from the selection signal generation circuit 14
Is selected and output as the data section read entry address 106. The data section read entry address 106 has n bits, and its data format is all bits “0” value, or only 1 bit is “1” value and the remaining (n−1) bits are “0” value.

【0025】データA部5は、TLB19の構成要素の
一つで複数エントリから成り、アドレス変換機構17に
よりアドレス変換されたページ外物理アドレスを格納す
る。ページ外物理アドレスは、アドレス変換機構17に
てデータ部登録データ123内に含まれて出力される。
また、第一選択回路4の出力であるデータ部リードエン
トリアドレス106により指定されたエントリ内のデー
タをページ外物理アドレス115として出力する。
The data A section 5 is one of the constituent elements of the TLB 19 and is composed of a plurality of entries, and stores the out-of-page physical address whose address is translated by the address translation mechanism 17. The physical address outside the page is included in the data part registration data 123 and output by the address translation mechanism 17.
Further, the data in the entry designated by the data section read entry address 106 which is the output of the first selection circuit 4 is output as the out-of-page physical address 115.

【0026】データB部6は、TLB19の構成要素の
一つで複数エントリから成り、アドレス変換機構17に
てアドレス変換過程にて参照されたセグメント記述子内
に含まれるアクセスキーを格納する。アクセスキーは、
アドレス変換機構17にてデータ部登録データ123内
に含まれて出力される。また、第一選択回路4の出力で
あるデータ部リードエントリアドレス106により指定
されたエントリ内のデータをセグメント記述子情報11
6として出力する。
The data B section 6 is one of the constituent elements of the TLB 19 and comprises a plurality of entries, and stores the access key contained in the segment descriptor referred to in the address translation process by the address translation mechanism 17. The access key is
The address conversion mechanism 17 outputs the data included in the data registration data 123. Further, the data in the entry designated by the data section read entry address 106 which is the output of the first selection circuit 4 is set as the segment descriptor information 11
Output as 6.

【0027】データC部7は、TLB19の構成要素の
一つで複数エントリから成り、アドレス変換機構17に
てアドレス変換過程にて参照されたセグメント記述子内
に含まれるアクセスキー以外のフィールドを格納する。
アクセスキー以外のフィールドとは、ページテーブル先
頭アドレス,ページテーブル最大サイズ等が含まれてお
り、アドレス変換機構17にてデータ部登録データ12
3内に含まれて出力される。また、第一選択回路4の出
力であるデータ部リードエントリアドレス106により
指定されたエントリ内のデータをセグメント記述子情報
117として出力する。
The data C section 7 is one of the components of the TLB 19 and is composed of a plurality of entries, and stores fields other than the access key included in the segment descriptor referred to in the address conversion process by the address conversion mechanism 17. To do.
The fields other than the access key include the page table start address, the page table maximum size, and the like.
It is included in 3 and output. Also, the data in the entry designated by the data section read entry address 106 which is the output of the first selection circuit 4 is output as the segment descriptor information 117.

【0028】ヒット信号生成回路8は、一致検出回路3
の出力であるTLBエントリアドレス105の全ビット
のORを行い、その結果をTLBヒット信号108とし
て出力する。また、一致検出回路3の出力であるセグメ
ント比較信号107の全ビットのORを行い、その結果
をセグメントヒット信号109として出力する。
The hit signal generation circuit 8 is a match detection circuit 3
All bits of the TLB entry address 105, which is the output of the above, are ORed, and the result is output as the TLB hit signal 108. Further, all bits of the segment comparison signal 107 output from the coincidence detection circuit 3 are ORed, and the result is output as a segment hit signal 109.

【0029】エントリアドレス編集回路9は、一致検出
回路3の出力であるセグメント比較信号107を入力す
る。セグメント比較信号107はnビットであり、その
データ形式は、全ビット「0」値,ある1ビットのみ
「1」値で残りの(n−1)ビットは「0」値,複数ビ
ット「1」値の3種類が考えられる。本回路では、全ビ
ット「0」値の場合には本データは無効であるので、任
意の値をセグメントエントリアドレス110として出力
する。ある1ビットのみ「1」値で残りの(n−1)ビ
ットは「0」値の場合には本データをそのままセグメン
トエントリアドレス110として出力する。複数ビット
「1」の場合にはその内のある1ビットのみ「1」値と
して残りの(n−1)ビットは「0」値にする編集を行
いセグメントエントリアドレス110として出力する。
The entry address editing circuit 9 inputs the segment comparison signal 107 which is the output of the match detection circuit 3. The segment comparison signal 107 has n bits, and its data format is all bits “0” value, one certain bit is “1” value, and the remaining (n−1) bits are “0” value, multiple bits “1”. There are three possible values. In this circuit, this data is invalid when all bits are "0" values, so an arbitrary value is output as the segment entry address 110. When only one bit has a value of "1" and the remaining (n-1) bits have a value of "0", this data is directly output as the segment entry address 110. In the case of a plurality of bits “1”, only one of the bits is edited as a “1” value and the remaining (n−1) bits are edited as a “0” value, and the segment entry address 110 is output.

【0030】TLBヒットレジスタ10は、ヒット信号
生成回路8の出力であるTLBヒット信号108をセッ
トし、それをTLBヒット信号111として出力する。
The TLB hit register 10 sets the TLB hit signal 108 which is the output of the hit signal generation circuit 8 and outputs it as the TLB hit signal 111.

【0031】セグメントヒットレジスタ11は、ヒット
信号生成回路8の出力であるセグメントヒット信号10
9をセットし、それをセグメントヒット信号112とし
て出力する。
The segment hit register 11 outputs the segment hit signal 10 output from the hit signal generation circuit 8.
9 is set and it is output as the segment hit signal 112.

【0032】エントリアドレスレジスタ12は、エント
リアドレス編集回路の出力であるセグメントエントリア
ドレス110をセットし、それをセグメントエントリア
ドレス114として出力する。
The entry address register 12 sets the segment entry address 110, which is the output of the entry address editing circuit, and outputs it as the segment entry address 114.

【0033】物理アドレスレジスタ13は、データA部
5より読み出されたページ外物理アドレス115と、論
理アドレスレジスタ1の出力であるオフセット値103
とをセットすると共に、物理アドレス118を出力す
る。
The physical address register 13 has the out-of-page physical address 115 read from the data A section 5 and the offset value 103 output from the logical address register 1.
And the physical address 118 is output.

【0034】選択信号生成回路14は、TLBヒットレ
ジスタ10の出力であるTLBヒット信号111とセグ
メントヒットレジスタ11の出力であるセグメントヒッ
ト信号112とを入力し、(TLBヒット信号:セグメ
ントヒット信号)=(0:1)の時、「1」値を選択信
号113として出力する。
The selection signal generation circuit 14 inputs the TLB hit signal 111 which is the output of the TLB hit register 10 and the segment hit signal 112 which is the output of the segment hit register 11, and (TLB hit signal: segment hit signal) = When (0: 1), the value “1” is output as the selection signal 113.

【0035】パイプ制御回路15は、ヒット信号生成回
路8の出力であるTLBヒット信号108を入力し、本
信号が「0」値の時、本アドレス変換制御回路より上段
のパイプをホールド状態とする。
The pipe control circuit 15 inputs the TLB hit signal 108 which is the output of the hit signal generation circuit 8, and when this signal has a value of "0", puts the pipe above the address conversion control circuit into a hold state. .

【0036】セグメント記述子レジスタ16は、選択信
号生成回路14の出力である選択信号113が「1」値
の時、データB部6の出力であるセグメント記述子情報
116とデータC部7の出力であるセグメント記述子情
報117とを保持すると共に、セグメント記述子情報1
19を出力する。
The segment descriptor register 16 outputs the segment descriptor information 116 output from the data B section 6 and the output from the data C section 7 when the selection signal 113 output from the selection signal generation circuit 14 has a value of "1". And the segment descriptor information 117
19 is output.

【0037】アドレス変換機構17は、図4に記載され
たアドレス変換処理の実行を行う。その際、ヒット信号
生成回路8の出力であるTLBヒット信号108とセグ
メントヒット信号109を入力し、(TLBヒット信
号:セグメントヒット信号)=(0:0)の場合、アド
レス変換処理の最初である図3のセグメントテーブル参
照より行う。また、(TLBヒット信号:セグメントヒ
ット信号)=(0:1)の場合、アドレス変換処理の途
中である図4のページテーブル参照より行う。アドレス
変換処理過程において、セグメントテーブル,及びペー
ジテーブルを参照するが、各テーブルは主記憶に存在す
るため各テーブルを参照する際アドレス変換テーブル索
引アドレス122を出力する。また、アドレス変換され
たページ外物理アドレスと、アドレス変換過程にて参照
されたセグメント記述子情報をデータ部登録データ12
3として出力する。
The address translation mechanism 17 executes the address translation process shown in FIG. At that time, when the TLB hit signal 108 and the segment hit signal 109 which are the outputs of the hit signal generation circuit 8 are input and (TLB hit signal: segment hit signal) = (0: 0), it is the first address conversion processing. This is performed by referring to the segment table in FIG. When (TLB hit signal: segment hit signal) = (0: 1), the address conversion process is performed by referring to the page table in FIG. In the address translation process, the segment table and the page table are referenced, but since each table exists in the main memory, the address translation table index address 122 is output when each table is referenced. In addition, the address-converted out-of-page physical address and the segment descriptor information referenced in the address conversion process are stored in the data section registration data 12
Output as 3.

【0038】第二選択回路18は、TLBヒットレジス
タ10の出力であるTLBヒット信号111により、物
理アドレスレジスタ13の出力である物理アドレス11
8とアドレス変換機構17の出力であるアドレス変換テ
ーブル索引アドレス122とのいずれかを選択し、その
結果をメモリアクセス物理アドレス124として主記憶
装置、または主記憶のコピーを保持しているキャッシュ
に送出する。
The second selection circuit 18 receives the TLB hit signal 111 output from the TLB hit register 10 and outputs the physical address 11 output from the physical address register 13.
8 or the address translation table index address 122 output from the address translation mechanism 17, and sends the result as a memory access physical address 124 to the main storage device or a cache holding a copy of the main storage. To do.

【0039】次に、上記のアドレス変換制御装置の動作
について説明する。
Next, the operation of the above address translation control device will be described.

【0040】まず、1T目において、論理アドレス生成
回路により生成された最初のリクエストに対する論理ア
ドレス101が、論理アドレスレジスタ1に保持され
る。
First, at the 1T, the logical address 101 for the first request generated by the logical address generation circuit is held in the logical address register 1.

【0041】2T目において、論理アドレスレジスタ1
に保持されているページ外論理アドレス102にてTL
B19を索引する。ここで、ページ外論理アドレス10
2は、TLBミスヒットかつセグメントミスヒットと仮
定する。
At the 2T, logical address register 1
TL at out-of-page logical address 102 held in
Index B19. Here, the out-of-page logical address 10
Assume 2 is a TLB miss and a segment miss.

【0042】一致検出回路3では、最初のリクエストに
対するページ外論理アドレス102と、ディレクトリ部
2の各エントリの出力であるディレクトリ出力データ1
04とを入力し、ページ外論理アドレスの全フィールド
の一致比較を行い、その結果をTLBエントリアドレス
105に出力する。また、ページ外論理アドレス内のセ
グメント番号の一致比較を行い、その結果をセグメント
比較信号107に出力する。
In the match detection circuit 3, the out-of-page logical address 102 for the first request and the directory output data 1 which is the output of each entry of the directory section 2 are output.
04 is input, all fields of the out-of-page logical address are compared and compared, and the result is output to the TLB entry address 105. Further, the segment numbers in the out-of-page logical address are compared and compared, and the result is output to the segment comparison signal 107.

【0043】ここで、上記仮定より、最初のリクエスト
に対するページ外論理アドレスの一致比較結果は、TL
Bエントリアドレス105の全ビット「0」値、及びセ
グメント比較信号107の全ビット「0」値となる。
Here, based on the above assumption, the result of matching comparison of the out-of-page logical address with respect to the first request is TL.
It is the all-bit “0” value of the B entry address 105 and all-bit “0” value of the segment comparison signal 107.

【0044】ヒット信号生成回路8では、一致検出回路
3の出力であるTLBエントリアドレス105の全ビッ
トのORを行い、その結果である「0」値(TLBミス
ヒットを示す)をTLBヒット信号108に出力する。
また、一致検出回路3の出力であるセグメント比較信号
107の全ビットのORを行い、その結果である「0」
値(セグメントミスヒットを示す)をセグメントヒット
信号109に出力する。
In the hit signal generation circuit 8, all bits of the TLB entry address 105 which is the output of the match detection circuit 3 are ORed, and the result "0" value (indicating TLB mishit) is given to the TLB hit signal 108. Output to.
Also, all bits of the segment comparison signal 107 output from the coincidence detection circuit 3 are ORed, and the result is “0”.
The value (indicating a segment mishit) is output to the segment hit signal 109.

【0045】パイプ制御回路15では、ヒット信号生成
回路8の出力であるTLBヒット信号108を入力し、
本信号が「0」値であるので、本アドレス変換制御回路
より上段のパイプをホールド状態とする。これにより最
初のリクエストに対する論理アドレスは、論理アドレス
レジスタ1に保持されたままになる。
In the pipe control circuit 15, the TLB hit signal 108 which is the output of the hit signal generation circuit 8 is input,
Since this signal has a value of "0", the pipe above the address conversion control circuit is placed in the hold state. As a result, the logical address for the first request remains held in the logical address register 1.

【0046】アドレス変換機構17では、ヒット信号生
成回路8の出力であるTLBヒット信号108とセグメ
ントヒット信号109を入力し、(TLBヒット信号:
セグメントヒット信号)=(0:0)のため、アドレス
変換処理の最初である図4のセグメントテーブル参照よ
り、アドレス変換を実行する様に起動する。
In the address conversion mechanism 17, the TLB hit signal 108 and the segment hit signal 109, which are the outputs of the hit signal generation circuit 8, are input and (TLB hit signal:
Since the segment hit signal) = (0: 0), the address conversion process is started so as to execute the address conversion from the segment table reference in FIG.

【0047】TLBヒットレジスタ10では、ヒット信
号生成回路8の出力であるTLBヒット信号108の
「0」値がセットされる。
In the TLB hit register 10, the value "0" of the TLB hit signal 108 output from the hit signal generation circuit 8 is set.

【0048】セグメントヒットレジスタ11では、ヒッ
ト信号生成回路8の出力であるセグメントヒット信号1
09の「0」値がセットされる。
In the segment hit register 11, the segment hit signal 1 output from the hit signal generation circuit 8 is output.
A "0" value of 09 is set.

【0049】3T目において、選択信号生成回路14
は、TLBヒットレジスタ10の出力であるTLBヒッ
ト信号111とセグメントヒットレジスタ11の出力で
あるセグメントヒット信号112とを入力し、(TLB
ヒット信号:セグメントヒット信号)=(0:0)のた
め、「0」値を選択信号113に出力する。
At the 3T, the selection signal generation circuit 14
Inputs the TLB hit signal 111, which is the output of the TLB hit register 10, and the segment hit signal 112, which is the output of the segment hit register 11, and outputs (TLB
Since the hit signal: segment hit signal) = (0: 0), the value “0” is output to the selection signal 113.

【0050】また、アドレス変換機構17にてアドレス
変換処理が開始される。本アドレス変換処理の動作につ
いて、図4を参照しながら説明する。まず、プロセスが
プロセッサ(CPU)にロールインされる際にアドレス
変換機構内に設定されたセグメントテーブル先頭アドレ
ス42と、論理アドレスレジスタ1に保持されている論
理アドレス41内のセグメント番号とによりセグメント
テーブル43内の該当するセグメント記述子が読み出さ
れる。セグメント記述子には、ページテーブル先頭アド
レス,ページテーブル最大サイズ,アクセスキー等の情
報が含まれている。このセグメント記述子内のページテ
ーブル先頭アドレスと論理アドレス41内のページ番号
とにより所望のページテーブル44内の該当するページ
記述子が読み出される。ページ記述子には、ページ外物
理アドレス等の情報が含まれ、このページ外物理アドレ
スと論理アドレス41内のオフセット値とより物理アド
レス45が生成される。
Further, the address translation mechanism 17 starts the address translation process. The operation of this address conversion processing will be described with reference to FIG. First, when the process is rolled into the processor (CPU), the segment table start address 42 set in the address translation mechanism and the segment number in the logical address 41 held in the logical address register 1 The corresponding segment descriptor in 43 is read. The segment descriptor includes information such as the page table start address, page table maximum size, and access key. The corresponding page descriptor in the desired page table 44 is read by the page table start address in the segment descriptor and the page number in the logical address 41. The page descriptor includes information such as an out-of-page physical address, and a physical address 45 is generated from this out-of-page physical address and an offset value in the logical address 41.

【0051】その後、生成されたページ外物理アドレス
と、アドレス変換過程にて参照されたセグメント記述子
情報がデータ部登録データ123として出力される。
Thereafter, the generated out-of-page physical address and the segment descriptor information referred to in the address conversion process are output as the data part registration data 123.

【0052】xT目において、ディレクトリ部2では、
TLBのリプレース回路にて指定されたエントリにペー
ジ外論理アドレス102が登録され、データA部5で
は、同一エントリにデータ部登録データ123内のペー
ジ外物理アドレスが登録され、データB部6では、同一
エントリにデータ部登録データ123内のセグメント記
述子情報の一部であるアクセスキーが登録され、データ
C部7では、同一エントリにデータ部登録データ123
内のセグメント記述子情報の一部であるアクセスキー以
外の情報(ページテーブル先頭アドレス、ページテーブ
ル最大サイズ等)が登録され、アドレス変換処理は終了
する。
At the xTth time, in the directory section 2,
The out-of-page logical address 102 is registered in the entry designated by the replace circuit of the TLB, the out-of-page physical address in the data part registration data 123 is registered in the same entry in the data A section 5, and the in-data B section 6 An access key, which is a part of the segment descriptor information in the data section registration data 123, is registered in the same entry, and the data section registration data 123 is registered in the same entry in the data C section 7.
Information (page table top address, page table maximum size, etc.) other than the access key, which is a part of the segment descriptor information in the above, is registered, and the address conversion process ends.

【0053】(x+1)T目において、論理アドレスレ
ジスタ1に保持されている最初のリクエストに対するペ
ージ外論理アドレス102にて再度TLBを索引する。
At the (x + 1) Tth time, the TLB is indexed again by the out-of-page logical address 102 for the first request held in the logical address register 1.

【0054】一致検出回路3では、最初のリクエストに
対するページ外論理アドレス102と、ディレクトリ部
2の各エントリの出力であるディレクトリ出力データ1
04とを入力し、ページ外論理アドレスの全フィールド
の一致比較を行い、その結果、ある1エントリのみ一致
を示す「1」値を、その他のエントリは不一致を示す
「0」値をTLBエントリアドレス105に出力する。
また、ページ外論理アドレス内のセグメント番号の一致
比較を行い、その結果、ある1エントリのみ一致を示す
「1」値を、その他のエントリは不一致を示す「0」値
をセグメント比較信号107に出力する。
In the match detection circuit 3, the out-of-page logical address 102 for the first request and the directory output data 1 which is the output of each entry of the directory section 2 are output.
Enter 04 and compare and compare all fields of the out-of-page logical address. As a result, the value "1" indicating a match for only one entry and the value "0" indicating a mismatch for the other entries are TLB entry addresses. Output to 105.
Further, the segment numbers in the out-of-page logical address are compared and compared, and as a result, a "1" value indicating a match for only one entry and a "0" value indicating a mismatch for the other entries are output to the segment comparison signal 107. To do.

【0055】ヒット信号生成回路8では、一致検出回路
3の出力であるTLBエントリアドレス105の全ビッ
トのORを行い、その結果である「1」値(TLBヒッ
トを示す)をTLBヒット信号108に出力する。ま
た、一致検出回路3の出力であるセグメント比較信号1
07の全ビットのORを行い、その結果である「1」値
(セグメントヒットを示す)をセグメントヒット信号1
09に出力する。
In the hit signal generation circuit 8, all bits of the TLB entry address 105 output from the match detection circuit 3 are ORed, and the result "1" value (indicating TLB hit) is used as the TLB hit signal 108. Output. In addition, the segment comparison signal 1 output from the coincidence detection circuit 3
All bits of 07 are ORed, and the resulting "1" value (indicating segment hit) is set as the segment hit signal 1
09 is output.

【0056】第一選択回路4では、選択信号生成回路1
4の出力である選択信号113が「0」値のため、一致
検出回路3の出力であるTLBエントリアドレス105
を選択し、データ部リードエントリアドレス106とし
て出力する。
In the first selection circuit 4, the selection signal generation circuit 1
4 is the output of the selection signal 113, the TLB entry address 105 output from the match detection circuit 3 is "0".
Is selected and output as the data section read entry address 106.

【0057】データA部5では、データ部リードエント
リアドレス106にて指定されたエントリ内のデータを
ページ外物理アドレス115に出力し、論理アドレスレ
ジスタ1の出力であるオフセット値103と共に物理ア
ドレスレジスタ13に保持する。
The data A section 5 outputs the data in the entry designated by the data section read entry address 106 to the out-of-page physical address 115 and the physical address register 13 together with the offset value 103 output from the logical address register 1. Hold on.

【0058】データB部6では、データ部リードエント
リアドレス106にて指定されたエントリ内のデータを
セグメント記述子情報116に出力する。本情報は、ア
クセスキーでありアクセス権チェック回路に送られる。
The data B section 6 outputs the data in the entry designated by the data section read entry address 106 to the segment descriptor information 116. This information is an access key and is sent to the access right check circuit.

【0059】パイプ制御回路15では、ヒット信号生成
回路8の出力であるTLBヒット信号108を入力し、
本信号が「1」値であるので、本アドレス変換制御回路
より上段のパイプのホールド状態を解除する。これによ
り論理アドレス生成回路にて生成された次リクエストに
対する論理アドレスが、論理アドレスレジスタ1に保持
される。
In the pipe control circuit 15, the TLB hit signal 108 which is the output of the hit signal generation circuit 8 is input,
Since this signal has a value of "1", the hold state of the pipe above the address translation control circuit is released. As a result, the logical address for the next request generated by the logical address generation circuit is held in the logical address register 1.

【0060】TLBヒットレジスタ10では、ヒット信
号生成回路8の出力であるTLBヒット信号108の
「1」値がセットされる。
In the TLB hit register 10, the "1" value of the TLB hit signal 108 output from the hit signal generation circuit 8 is set.

【0061】セグメントヒットレジスタ11では、ヒッ
ト信号生成回路8の出力であるセグメントヒット信号1
09の「1」値がセットされる。
In the segment hit register 11, the segment hit signal 1 output from the hit signal generation circuit 8 is output.
A "1" value of 09 is set.

【0062】(x+2)T目において、選択信号生成回
路14は、TLBヒットレジスタ10の出力であるTL
Bヒット信号111とセグメントヒットレジスタ11の
出力であるセグメントヒット信号112とを入力し、
(TLBヒット信号:セグメントヒット信号)=(1:
1)のため、「0」値を選択信号113として出力す
る。
At the (x + 2) T th, the selection signal generation circuit 14 outputs the TL which is the output of the TLB hit register 10.
Input the B hit signal 111 and the segment hit signal 112 which is the output of the segment hit register 11,
(TLB hit signal: segment hit signal) = (1:
Therefore, the value "0" is output as the selection signal 113.

【0063】第二選択回路18は、TLBヒットレジス
タ10の出力であるTLBヒット信号111が「1」値
のため、物理アドレスレジスタ13の出力である物理ア
ドレス118を選択し、メモリアクセス物理アドレス1
24として主記憶装置3または主記憶のコピーを保持し
ているキャッシュに送出する。
Since the TLB hit signal 111, which is the output of the TLB hit register 10, has the value "1", the second selection circuit 18 selects the physical address 118, which is the output of the physical address register 13, and the memory access physical address 1
As 24, it is sent to the main storage device 3 or a cache holding a copy of the main storage.

【0064】また、論理アドレスレジスタ1に保持され
た次リクエストに対するページ外論理アドレス102に
て、TLBの索引が行われる。
The TLB is indexed at the out-of-page logical address 102 for the next request held in the logical address register 1.

【0065】ここで、ページ外論理アドレス102は、
TLBミスヒットかつセグメントヒットと仮定する。即
ち、次リクエストに対する論理アドレスは、最初のリク
エストに対する論理アドレスと同一セグメントでかつ異
なるページ参照である。
Here, the out-of-page logical address 102 is
Assume TLB miss and segment hit. That is, the logical address for the next request is the same segment as the logical address for the first request and is a different page reference.

【0066】一致検出回路3では、次リクエストに対す
るページ外論理アドレス102と、ディレクトリ部2の
各エントリの出力であるディレクトリ出力データ104
とを入力し、ページ外論理アドレスの全フィールドの一
致比較を行い、その結果をTLBエントリアドレス10
5に出力する。また、ページ外論理アドレス内のセグメ
ント番号の一致比較を行い、その結果をセグメント比較
信号107に出力する。
In the match detection circuit 3, the out-of-page logical address 102 for the next request and the directory output data 104 which is the output of each entry of the directory section 2 are output.
Is input, all fields of the logical address outside the page are compared and compared, and the result is TLB entry address 10
5 is output. Further, the segment numbers in the out-of-page logical address are compared and compared, and the result is output to the segment comparison signal 107.

【0067】ここで、上記仮定より、次リクエストに対
するページ外論理アドレスの一致比較結果は、TLBエ
ントリアドレス105は全ビット「0」値であり、セグ
メント比較信号107は最初のリクエストのページ外論
理アドレスが登録されているエントリに対応するビット
のみ「1」値で、その他のビットは「0」値である。
Based on the above assumption, the TLB entry address 105 is a value "0" for all bits, and the segment comparison signal 107 indicates the out-of-page logical address of the first request in the match comparison result of the out-of-page logical address for the next request. Only the bit corresponding to the entry in which is registered has a value of "1", and the other bits have a value of "0".

【0068】ヒット信号生成回路8では、一致検出回路
3の出力であるTLBエントリアドレス105の全ビッ
トのORを行い、その結果である「0」値(TLBミス
ヒットを示す)をTLBヒット信号108に出力する。
また、一致検出回路3の出力であるセグメント比較信号
107の全ビットのORを行い、その結果である「1」
値(セグメントヒットを示す)をセグメントヒット信号
109に出力する。
In the hit signal generation circuit 8, all bits of the TLB entry address 105 output from the match detection circuit 3 are ORed, and the result "0" value (indicating a TLB mishit) is output to the TLB hit signal 108. Output to.
Further, all bits of the segment comparison signal 107 output from the coincidence detection circuit 3 are ORed, and the result is “1”.
The value (indicating a segment hit) is output to the segment hit signal 109.

【0069】エントリアドレス編集回路9では、一致検
出回路3の出力であるセグメント比較信号107を入力
する。本データは、ある1ビットのみ「1」値で残りの
(n−1)ビットは「0」値であるので、そのままセグ
メントエントリアドレス110として出力する。
In the entry address editing circuit 9, the segment comparison signal 107 which is the output of the match detection circuit 3 is input. Since this data has a value of "1" for only one bit and the value of "0" for the remaining (n-1) bits, it is output as it is as the segment entry address 110.

【0070】パイプ制御回路15では、ヒット信号生成
回路8の出力であるTLBヒット信号108を入力し、
本信号が「0」値であるので、本アドレス変換制御回路
より上段のパイプをホールド状態とする。これにより次
リクエストに対する論理アドレスは、論理アドレスレジ
スタ1に保持されたままになる。
In the pipe control circuit 15, the TLB hit signal 108 which is the output of the hit signal generation circuit 8 is input,
Since this signal has a value of "0", the pipe above the address conversion control circuit is placed in the hold state. As a result, the logical address for the next request remains held in the logical address register 1.

【0071】アドレス変換機構17では、ヒット信号生
成回路8の出力であるTLBヒット信号108とセグメ
ントヒット信号109を入力し、(TLBヒット信号:
セグメントヒット信号)=(0:1)のため、アドレス
変換処理の途中である図4のページテーブル参照よりア
ドレス変換を実行する様に起動する。
In the address conversion mechanism 17, the TLB hit signal 108 and the segment hit signal 109 which are the outputs of the hit signal generation circuit 8 are input, and (TLB hit signal:
Since the segment hit signal) = (0: 1), it is activated to execute the address conversion by referring to the page table in FIG. 4 during the address conversion process.

【0072】TLBヒットレジスタ10では、ヒット信
号生成回路8の出力であるTLBヒット信号108の
「0」値がセットされる。
In the TLB hit register 10, the value "0" of the TLB hit signal 108 output from the hit signal generation circuit 8 is set.

【0073】セグメントヒットレジスタ11では、ヒッ
ト信号生成回路8の出力であるセグメントヒット信号1
09の「1」値がセットされる。
In the segment hit register 11, the segment hit signal 1 output from the hit signal generation circuit 8 is output.
A "1" value of 09 is set.

【0074】(x+3)T目において、選択信号生成回
路14は、TLBヒットレジスタ10の出力であるTL
Bヒット信号111とセグメントヒットレジスタ11の
出力であるセグメントヒット信号112とを入力し、
(TLBヒット信号:セグメントヒット信号)=(0:
1)のため、「1」値を選択信号113に出力する。
At the (x + 3) th T, the selection signal generation circuit 14 outputs the TL which is the output of the TLB hit register 10.
Input the B hit signal 111 and the segment hit signal 112 which is the output of the segment hit register 11,
(TLB hit signal: segment hit signal) = (0:
Therefore, the value “1” is output as the selection signal 113.

【0075】第一選択回路4では、選択信号生成回路1
4の出力である選択信号113が「1」値のため、エン
トリアドレスレジスタ12の出力であるセグメントエン
トリアドレス114を選択し、データ部リードエントリ
アドレス106として出力する。
In the first selection circuit 4, the selection signal generation circuit 1
Since the selection signal 113 which is the output of No. 4 has the value "1", the segment entry address 114 which is the output of the entry address register 12 is selected and output as the data section read entry address 106.

【0076】データB部6では、データ部リードエント
リアドレス106にて指定されたエントリ内のデータを
セグメント記述子情報116に出力する。
The data B section 6 outputs the data in the entry designated by the data section read entry address 106 to the segment descriptor information 116.

【0077】データC部7では、データ部リードエント
リアドレス106にて指定されたエントリ内のデータを
セグメント記述子情報117に出力する。セグメント記
述子情報116とセグメント記述子情報117は、最初
のリクエストに対する論理アドレスでのアドレス変換過
程にて参照されたセグメント記述子情報である。
The data C section 7 outputs the data in the entry designated by the data section read entry address 106 to the segment descriptor information 117. The segment descriptor information 116 and the segment descriptor information 117 are the segment descriptor information referred to in the address conversion process using the logical address for the first request.

【0078】セグメント記述子レジスタ16では、選択
信号生成回路14の出力である選択信号113が「1」
値のため、データB部6の出力であるセグメント記述子
情報116とデータ部7の出力であるセグメント記述子
情報117とを保持する。
In the segment descriptor register 16, the selection signal 113 output from the selection signal generation circuit 14 is "1".
Because of the value, the segment descriptor information 116 output from the data B unit 6 and the segment descriptor information 117 output from the data unit 7 are held.

【0079】また、アドレス変換機構17にてアドレス
変換処理が開始される。本アドレス変換処理の動作につ
いて、図4を参照しながら説明する。セグメント記述子
レジスタ16からセグメント記述子119が読み出され
る。セグメント記述子には、ページテーブル先頭アドレ
ス,ページテーブル最大サイズ,アクセスキー等の情報
が含まれている。このセグメント記述子内のページテー
ブル先頭アドレスと論理アドレス41内のページ番号と
により所望のページテーブル44内の該当するページ記
述子が読み出される。ページ記述子には、ページ外物理
アドレス等の情報が含まれ、このページ外物理アドレス
と論理アドレス41内のオフセット値とより物理アドレ
スが生成される。
The address translation mechanism 17 starts the address translation process. The operation of this address conversion processing will be described with reference to FIG. The segment descriptor 119 is read from the segment descriptor register 16. The segment descriptor includes information such as the page table start address, page table maximum size, and access key. The corresponding page descriptor in the desired page table 44 is read by the page table start address in the segment descriptor and the page number in the logical address 41. The page descriptor includes information such as an out-of-page physical address and the like, and a physical address is generated from the out-of-page physical address and the offset value in the logical address 41.

【0080】その後の動作については、最初のリクエス
トに対する動作と同様である。
The subsequent operation is the same as the operation for the first request.

【0081】[0081]

【発明の効果】本発明のアドレス変換制御回路では、あ
るリクエストの論理アドレスにてTLBを索引した際、
TLBミスヒットではあるが、TLBに登録されている
論理アドレス内のセグメント番号とリクエストの論理ア
ドレス内のセグメント番号とが一致したならば、本リク
エストのアドレス変換処理をページ記述子フェッチより
行うという事である。これにより、アドレス変換処理を
高速化する事ができる。
According to the address translation control circuit of the present invention, when the TLB is indexed by the logical address of a request,
Although it is a TLB miss, if the segment number in the logical address registered in the TLB and the segment number in the logical address of the request match, the address translation process of this request is performed by page descriptor fetch. Is. This can speed up the address conversion process.

【0082】すなわち、あるリクエストのページ外論理
アドレス内のセグメント番号とTLBの各エントリに登
録されているページ外論理アドレス内のセグメント番号
とのエントリ毎の一致比較、及びあるリクエストのペー
ジ外論理アドレスとTLBの各エントリに対録されてい
るページ外論理アドレスとのエントリ毎の一致比較を行
っており、さらに、上記二つの一致比較の結果により二
つのアドレス変換処理起動箇所の内どちらかを選択しア
ドレス変換処理を行っている。また、TLBの各エント
リ毎にアドレス変換過程にて参照したセグメント記述子
情報を登録しておく。したがって、アドレス変換処理を
高速に実行することができる。
That is, the comparison between the segment number in the out-of-page logical address of a request and the segment number in the out-of-page logical address registered in each entry of the TLB for each entry, and the out-of-page logical address of a certain request And an out-of-page logical address recorded in each entry of the TLB are compared for each entry, and either one of the two address conversion processing start points is selected according to the result of the above two comparisons. Address conversion processing. Further, the segment descriptor information referred to in the address conversion process is registered for each entry of the TLB. Therefore, the address conversion process can be executed at high speed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施の一形態を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の一形態を示すブロック図(つづ
き)。
FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of the present invention (continued).

【図3】一致検出回路の詳細を示す説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram showing details of a match detection circuit.

【図4】アドレス変換処理の例を示す説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of address conversion processing.

【図5】従来のアドレス変換制御回路を示すブロック
図。
FIG. 5 is a block diagram showing a conventional address translation control circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 論理アドレスレジスタ 2 ディレクトリ部 3 一致検出回路 4 第一選択回路 5 データA部 6 データB部 7 データC部 8 ヒット信号生成回路 9 エントリアドレス編集回路 10 TLBヒットレジスタ 11 セグメントヒットレジスタ 12 エントリアドレスレジスタ 13 物理アドレスレジスタ 14 選択信号生成回路 15 パイプ制御回路 16 セグメント記述子レジスタ 17 アドレス変換機構 18 第二選択回路 19 TLB 43 セグメントテーブル 44 ページテーブル 101 論理アドレス 102 ページ外論理アドレス 103 ページ内論理アドレス 104 ディレクトリ出力データ 105 TLBエントリアドレス 106 データ部リードエントリアドレス 107 セグメント比較信号 108,111 TLBヒット信号 109,112 セグメントヒット信号 110,114 セグメントエントリアドレス 113 選択信号 115 ページ外物理アドレス 116 セグメント記述子情報(アクセスキー) 117 セグメント記述子情報(アクセスキー以外の
情報) 118 物理アドレス 119 セグメント記述子情報 122 アドレス変換テーブル索引アドレス 123 データ部登録データ 124 メモリアクセス物理アドレス
1 Logical Address Register 2 Directory Section 3 Match Detection Circuit 4 First Selection Circuit 5 Data A Section 6 Data B Section 7 Data C Section 8 Hit Signal Generation Circuit 9 Entry Address Editing Circuit 10 TLB Hit Register 11 Segment Hit Register 12 Entry Address Register 13 physical address register 14 selection signal generation circuit 15 pipe control circuit 16 segment descriptor register 17 address conversion mechanism 18 second selection circuit 19 TLB 43 segment table 44 page table 101 logical address 102 out-of-page logical address 103 in-page logical address 104 directory Output data 105 TLB entry address 106 Data section read entry address 107 Segment comparison signal 108, 111 TLB hit signal 109, 112 segment hit signal 110, 114 segment entry address 113 selection signal 115 out-of-page physical address 116 segment descriptor information (access key) 117 segment descriptor information (information other than access key) 118 physical address 119 segment descriptor information 122 address conversion Table index address 123 Data registration data 124 Memory access physical address

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アソシアティブ方式のアドレス変換バッ
ファを備え論理アドレスを物理アドレスに変換するアド
レス変換機構のアドレス変換制御回路において、任意の
論理アドレスによって前記アドレス変換バッファを索引
してミスヒットになった場合に、前記アドレス変換バッ
ファに登録されている論理アドレス内のセグメント番号
と前記任意の論理アドレス内のセグメント番号とが一致
するときには、前記セグメント番号に対応するページ記
述子をフェッチし前記任意の論理アドレスをアドレス変
換処理することを特徴とするアドレス変換制御回路。
1. An address translation control circuit having an associative address translation buffer for translating a logical address into a physical address, wherein the address translation buffer is indexed by an arbitrary logical address, resulting in a mishit. When the segment number in the logical address registered in the address translation buffer and the segment number in the arbitrary logical address match, the page descriptor corresponding to the segment number is fetched and the arbitrary logical address is fetched. Address conversion control circuit characterized by performing address conversion processing on.
【請求項2】 請求項1記載のアドレス変換制御回路に
おいて、前記アドレス変換バッファは、論理アドレス内
のセグメント番号およびページ番号を含む複数個のペー
ジ外論理アドレスをそれぞれにエントリを設けて格納す
るディレクトリ部と、任意のリクエストにおけるページ
外論理アドレスと前記ディレクトリ部に登録されている
ページ外論理アドレスとを一致比較してTLBエントリ
アドレスを送出すると共に、前記任意のリクエストにお
けるセグメント番号と前記ディレクトリ部に登録されて
いるセグメント番号とを一致比較してセグメント比較信
号を送出する一致検出回路と、前記TLBエントリアド
レスおよび前記セグメント比較信号からそれぞれ生成さ
れたTLBヒット信号およびセクメントヒット信号に従
って、前記セグメント比較信号の複数ビットが「1」の
ときには任意の1ビットを「1」として他のビットを
「0」としたセグメントエントリアドレスまたはTLB
エントリアドレスのいずれかを選択しデータリードエン
トリアドレスとして送出する選択回路と、前記エントリ
ごとにアドレス変換過程で参照したページ外物理アドレ
スおよびセグメント記述子情報を格納し前記データリー
ドエントリアドレスに従って読出すデータ部とを具備す
ることを特徴とするアドレス変換制御回路。
2. The address translation control circuit according to claim 1, wherein the address translation buffer stores a plurality of out-of-page logical addresses including a segment number and a page number in the logical address by providing an entry for each of them. Section and the out-of-page logical address in the arbitrary request and the out-of-page logical address registered in the directory section are compared and transmitted, and the TLB entry address is transmitted, and the segment number in the arbitrary request and the directory section A match detection circuit that compares and compares the registered segment number and sends a segment comparison signal, and the segment segment according to the TLB hit signal and the segment hit signal generated from the TLB entry address and the segment comparison signal, respectively. Segment entry address or TLB in which any one bit is set to "1" and other bits are set to "0" when a plurality of bits of the comparison signal are "1"
A selection circuit for selecting one of the entry addresses and sending it as a data read entry address, and data for storing the out-of-page physical address and segment descriptor information referred to in the address conversion process for each entry and reading it according to the data read entry address And an address translation control circuit.
【請求項3】 論理アドレス内のセグメント番号および
ページ番号を含む複数個のページ外論理アドレスをそれ
ぞれにエントリを設けて格納するディレクトリ部と、任
意のリクエストにおけるページ外論理アドレスと前記デ
ィレクトリ部に登録されているページ外論理アドレスと
を一致比較してTLBエントリアドレスを送出すると共
に,前記任意のリクエストにおけるセグメント番号と前
記ディレクトリ部に登録されているセグメント番号とを
一致比較してセグメント比較信号を送出する一致検出回
路と、選択信号に従ってTLBエントリアドレスまたは
セグメントエントリアドレスのいずれかを選択しデータ
リードエントリアドレスとして送出する選択回路と、前
記エントリごとにアドレス変換過程で参照したページ外
物理アドレスおよびセグメント記述子情報を格納し前記
データリードエントリアドレスに従って読出すデータ部
とを具備するアドレス変換バッファと、 前記TLBエントリアドレスを参照しTLBヒット信号
を生成すると共に、前記セグメント比較信号を参照しセ
グメントヒット信号を生成するヒット信号生成回路と、 前記セグメント比較信号を参照し複数ビットが「1」の
場合には任意の1ビットを「1」とし他のビットを
「0」とするセグメントエントリアドレスを生成するエ
ントリアドレス編集回路と、 前記TLBヒット信号および前記セグメントヒット信号
を入力し前記選択回路に選択信号を送出する選択信号生
成回路と、 前記TLBヒット信号および前記セグメントヒット信号
によって制御し前記セグメント記述子情報を参照してア
ドレス変換処理するアドレス変換機構とを有することを
特徴とするアドレス変換制御回路。
3. A directory section for storing a plurality of out-of-page logical addresses including a segment number and a page number in the logical address by providing an entry for each of them, and the out-of-page logical address in an arbitrary request and registered in the directory section. The TLB entry address is sent out by comparing and comparing the stored out-of-page logical address, and the segment number in the arbitrary request and the segment number registered in the directory part are compared and sent out and a segment comparison signal is sent out. A match detection circuit for selecting the TLB entry address or the segment entry address according to the selection signal and transmitting the selected data as a data read entry address; and an out-of-page physical address referred to in the address translation process for each entry. An address conversion buffer having a data section for storing segment descriptor information and reading it according to the data read entry address, and a TLB hit signal with reference to the TLB entry address and a segment hit with reference to the segment comparison signal. A hit signal generation circuit that generates a signal, and a segment entry address that refers to the segment comparison signal and sets any one bit to "1" and other bits to "0" when multiple bits are "1" An entry address editing circuit, a selection signal generation circuit for inputting the TLB hit signal and the segment hit signal and sending a selection signal to the selection circuit, and the segment descriptor controlled by the TLB hit signal and the segment hit signal Address conversion processing by referring to information An address translation control circuit having an address translation mechanism for performing the address translation.
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