JPS59111557A - アドレス変換装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明はマイクロコンビーータ装置におけるアドレス変
換装置に関するものである。

従来例の構成とその問題点 従来、限られた主記憶内に必要に応じてプログラムを動
的に配置し、かつ、主記憶の使用効率を生成する論理ア
ドレスを、何らかのハードウェア手段により物理アドレ
スに変換するためにマツピング装置を用いる。マツピン
グ装置はＣＰＵの論理アドレスを入力アドレスとして対
応する番地のデータを出力する一種の記憶装置と考える
ことができる。

マツピング装置が出力する物理アドレスを主記憶上のア
ドレスとして使用することにより、論理アドレスと主記
憶上のアドレスとの対応がトラれ、したがってマンピン
グ装置が記憶している内容を変更するならば、論理アド
レスと主記憶上のアドレスとの対応が変化して、同一の
論理アドレスで異なった主記憶上のアドレスを参照する
ことが可能になり、主記憶上へのプログラムの配置に大
きな自由をもたらすことができる。したがって、主記憶
の空き領域を有効に使用し多数のプログラムを並行して
処理する各めのマルチプログラミングシステムの発達に
大きな役割を果たして来たことは衆知の事実である。

通常、コンビュータンステム内のプログラムは問題の処
理を行なう処理プログラムと、処理プログラムを効率良
く実行するための制御プログラムから構成される。制御
プログラムは、コンピュータシステムの限られたハード
ウェア資源を最も効率良く処理プログラムに割り当てる
様機能し、又処理プログラムは、問題処理に専念するた
ちに、コンピュータシステムのノ・−ドウエア資源に係
わる事項は制御プログラムにサービスを要求する形をと
る。

したがって、１個のコンビュ−タンステム内では、微視
的に見るならば、制御プログラムと処理プログラムとが
交互に動作しながら処理が進行して行く。すなわち、制
御プログラムと処理プログラムとが、切り換わシなから
処理が進行する。

ところで、マツピング装置を有するコンピータシステム
においては、制御プログラムと処理グログシムの切り換
わる時点で当然マツピング装置の内容の入れ換え作業が
発生する。通常この問題に対処するために、ＣＰＵの動
作モードという概念を導入しモードによって使用するマ
ツピング装置を切り換えるという手段がとられる。以下
、制御プログラムが動作するモードをシステムモード。

処理プログラムが動作するモードをユーザモードと呼ぶ
ことにする。ユーザモードからシステムモードへの切り
換えは、内部割込み等のノ・−ドウエア手段によって実
現される。処理プログラムが内部割込みによって制御プ
ログラムにサービスを要求すると、ＣＰＵのモードがシ
ステムモードに切り換わると同時に、マ・ノピング装置
もシステムモード用のものに７１−下ウエア手段によっ
て自動的に切り換えられる。当然外部割込みによっても
この切換えは発生する。システムモードからユーザモー
ドへの復帰は、復帰用の特定の命令の実行によってなさ
れる。ＣＰＵが特定の命令を実行すると、ＣＰＵのモー
ドがシステムモードからユーザモードに切り換わると同
時に、マ・ノピング装置もユーザモード用のものにノ＼
−ドウエア手段によって自動的に切り換えられる。

ＣＰＵがシステムモードに変わった時点では、マツピン
ク装置もシステム用のものに切り換わっていなければな
らないことは明白である。すなわち、マツピング装置の
切り換えは、ＣＰＵのモードの変化をもたらす割込みの
発生や、特定の命令の実行によってノ・−ドウエア手段
によって自動的になされなければならず、プログラムに
よる切り換え手段では実現不可能である。したがって、
マツピング装置を用いるコンピュータシステムにおいて
は、最低限システムモード用とユーザモード用の２・個
のマツピング装置と、ＣＰＵのモードの変化に応じてマ
ツピング装置を切り換える・・−ドウエア資源と力ｉ必
要である。

以上のハードウェア手段は、コンピュータシステムの設
計時から１つの機能としてもり込まれる性質のもので、
近年、急激な発展をとげているマイクロコンピュータに
おいても、その実現のために外部に対してＣＰＵのモー
ドを表示する機能を有するものが見られる様になった。

上記機能を有していれば、外部回路でマツピンク装置を
実現することが可能である。マイクロコンビーータは通
常１個の閉じたＬＳＩ素子として実現されるもので、も
しＣＰＵモードの表示機能を有していない場合、外部か
らその内部のモードを知る手段はない。したがって、Ｃ
ＰＵモードの表示機能が有るかないかで、その応用範囲
を厳然と分けてしまうことになる。しかしながら、捷だ
大多数のマイクロコンビーータは、ＣＰＵモードの表示
機能を持っておらず、したがってマツピング装置の切り
換えは不可能で、マルチプログラミングシステムに適用
するためには、致命的な欠点となっている。

このことが、マイクロコンピュータのより高度な応用へ
の道をはばんでいると言っても過言ではない。

発明の目的 本発明は上記の問題点を解消するもので本来外部に対し
てＣＰＵのモードを表示する機能のないマイクロコンピ
ュータにおいても適用可能なアド７・　− レス変換装置を提供することを目的とする。

発明の構成 本発明は拡張アドレス線に出力される特定の値を検出す
る一致検出回路と、一致検出回路の出力をＣＰ　’Ｕか
ら出力される論理アドレスに加えて人力アドレスとする
マツピング装置とから構成されたアドレス変換装置であ
り、外部にＣＰ’Ｕのモードを表示する機能を持たない
マイクロコンビーータにおいて、システムモードとユー
ザモードの切り換え時点に、マツピング装置も自動的に
切り換えることを可能にするものである。

実施例の説明 第１図は本発明によるアドレス変換装置の１実施例を示
す模式的な図である。ＣＰ　Ｕ　１７５−ら出プコされ
る論理アドレス線２の一部は、マツピング装置３にアド
レス情報として入力されてマツピング装置内の１つの記
憶素子を選択し１．その記憶素子から読み出された内容
が出力される出力線４は、上記論理アドレス線２の残り
の部分とともに物理アドレスを構成する。、ＣＰＵ１か
ら出力される拡Ｍ昭５９−１１１５５７　（３） 張アドレス線６は、一致検出回路６に入力される。

一致検出回路６は、あらかじめセットされているプリセ
ットデータ了と上記拡張アドレス−５からのアドレスの
値とを比較し、もし一致すれば一致検出信号線８に一致
検出信号を出力する。上記フ。

リセットデータ７は、スイッチあるいはレジスタ等のハ
ードウェア手段により一致検出回路６に与えることがで
きる。上記一致検出信号線８は、マツピング装置３へ、
１ビツトのアドレス線としてアドレスの最上位ビットに
追加して入力される。

したがってマツピング装置内に設置可能な記憶素子は、
一致検出信号がとる１゛′、”０”の値によって２グル
ープに分けらレル。

なお、一致検出回路６は、拡張アドレス線６上の値が”
○”の時のみ一致検出信号線８に′１°′の値を出力し
、他の場合にはすべて”　ｏ　”の値を出力する様プリ
セットデータ７が与えられているものとする。

さて、本実施例によるコンピュータシステムで実行され
るプログラムは、第２図に示す様に配装置９１２、 する。以下、第２図に従ってプログラムの配置の様子全
説明する。コンピュータシステムが有する全論理アドレ
ス空間１０は、拡張アドレスの値によって複数個のセグ
メント１１．１２，１３．・・・・・・・・・に分けら
れる。第２図中に全部のセグメントは示していない。拡
張アドレスの値がＯ゛のセグメント１１ｖｃは、制御プ
ログラムが配置される。

拡張アドレスの値が“１°“のセグメント１２から論理
アドレス空間の最後までは処理プログラムの配置に使用
される。従って、制御プログラムが実行されている場合
は、拡張アドレスの値゛Ｏ”が拡張アドレス線６に出力
され、処理プログラム実行時には、その処理プログラム
が配置されている屯 セグメントの拡張アドレスの値θ拡張アドレス線６に出
力される。したがってＣＰＵ１に対して、割込みが発生
しＣＰＵ１がセグメント１１内のフ。

ログラムの実行を開始すると、拡張アドレス線には値″
ｏ　”が出力され、他のセグメント内のプログラムを実
行している場合は０”以外の値７５；出力される。

１０１（−〕 以上の様に構成され８本実施例のアト・・変換装置につ
いて以下にその動作を説明する。

コンピュータシステムがセグメント１２内の処理プログ
ラムを実行している場合、拡張アドレス線６にはｆ直゛
１゛が出力さハており、したがって、一致検出信号線８
には値”０°°が出力されている。

この時、マツピング装置３内の記憶素子は、アドレスの
最上位ビットの値が”０゛の部分が選択されて使用され
る。セグメント１２内の処理プログラムがセグメント１
１内の制御プログラムのサービスを必要としその要求の
ための割込みを発生するとセグメント１１内の制御プロ
グラムの実行が始まり、拡張アドレス線６には値”ｏ　
”が出力される。したがって、一致検出信号線８には値
“１°。

が出力され、マツピング装置３内の記憶素子はアドレス
の最上位ビットの値が”１”の部分が選択されて使用さ
れる。制御プログラムが実行を終了して特定の命令でセ
グメント１２内の処理プログラムに復帰すると、拡張ア
ドレス線５には値゛１”が出力され、したがって一致検
出信号線８には値“ｏ　”が出力さね、て、マツピング
装置３内の記憶素子は、再びアドレスの最上位ビットの
値が°°０゛の部分が選択される様になる。他のセグメ
ント１３内の処理プロクラムが実行さねている場合も、
上記と同様の動作がなさ力る。ｔなわち、以上の説明か
られかる様に、本発明の実施例によれば、拡張アドレス
の特定の値を検出したことを示す信号線を、マツピング
装置に入力されるアドレス情報の１ビツトに加えること
により、マツピング装置の記憶素子数を２倍に増加させ
ることができ、又、制御プログラムと処理プログラムと
が切り換わると、拡張アドレスの値によってマツピング
装置の使用部分も自動的に切り換えて、あたかもマツピ
ング装置が２台あるかの様に使用することが可能である
。

なお本発明によるアドレス変換装置に使用できる拡張ア
ドレスのビット数は１ビツト以上、何ビットであっても
よい。

又、実施例では拡張アドレスのある特定の値を検出する
ために、あらかじめプリセットデータが与えられる様に
説明したが、もし検ｄせｔべき値が一定不変のものに限
定できるならばリセットデータは必要でなく、一致検出
回路もゲートＩＣ等で構成でき、非常に簡略化すること
かり能である。

さらに本発明が目的とする応用分野とは多少異なるが、
旧来の１６ビツトのアドレスしか持たないマイクロコン
ピュータに、本発明によるアドレス変換装置を使用する
ことも可能である。その場合、ＣＰＵが出力する論理ア
ドレスの上位ビットを、本発明における拡張アドレスと
同等にみなせば良い。

又、本発明にかける論理空間へのプログラムの配置は第
２図の例に限定するものではない。

発明の効果 本発明のアドレス変換装置は、マイクロコンビーータか
ら拡張アドレス線に出力される特定の値を検出する一致
検出回路と、一致検出回路の出力を入力アドレスの１ビ
ツトに追加したマツピング装置とを設けることにより、
本来、外部に対してＣＰＵのモードを表示する機能を持
たないマイク３ ０コンピユータにおいても、ＣＰＵモードに応じて、自
動的にマツピング装置を切り換えることを可能にする。

これは、マイクロコンビーータの応用範囲を拡大するも
のであり、実用的効果は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるアドレス変換装置の
ブロック図、第２図は本実施例によるアドレス変換装置
を使用するコンビーータシステムでのプログラム配置を
示す図である。 １・・・・・・Ｃ，ＰＵ、３・・・・・マツピング装置
、６・・・山一致検出回路。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　はが１名＠１
図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 拡張アドレス出力を有するマイクロコンピー−タと、上
   記拡張アドレス出力に接続され、拡張アドレス出力が特
   定の値になったことを検出すると一致検出信号を出力す
   る一致検出回路と、上記一致検出信号を上記マイクロコ
   ンピーータから出力される論理アドレスと共にアドレス
   入力とし、対応する記憶素子の内容を物理アドレスとし
   て出力するマツピング装置とを具備するアドレス変換装
   置。