JPS60117350A - メモリマッピング装置 - Google Patents

メモリマッピング装置

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JPS60117350A
JPS60117350A JP58225737A JP22573783A JPS60117350A JP S60117350 A JPS60117350 A JP S60117350A JP 58225737 A JP58225737 A JP 58225737A JP 22573783 A JP22573783 A JP 22573783A JP S60117350 A JPS60117350 A JP S60117350A
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JP
Japan
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page
address
type
page table
field
Prior art date
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Pending
Application number
JP58225737A
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English (en)
Inventor
Takashi Nagashima
孝 長島
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP58225737A priority Critical patent/JPS60117350A/ja
Publication of JPS60117350A publication Critical patent/JPS60117350A/ja
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F12/00Accessing, addressing or allocating within memory systems or architectures
    • G06F12/02Addressing or allocation; Relocation
    • G06F12/08Addressing or allocation; Relocation in hierarchically structured memory systems, e.g. virtual memory systems
    • G06F12/10Address translation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Memory System Of A Hierarchy Structure (AREA)

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】 〔発明の技術分野〕 この発明はページンダ方式を適用するメモリマツピング
装置に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
この梅のメモリマツピング装置では、一般に物理メモリ
を一定サイズのページに分割し、そのページ単位に論理
アドレスと物理アドレスのマツピングがページテーブル
を用いて行なわれる。第1図はこのような一般的彦メモ
リマツピング装置を示すもので、11は各エントリにペ
ージアドレスを有するページテーブル(マツピング用の
変換テーブル)である。ページテーブル11は、オフセ
ット(ページ内オフセット)・Aおよびページ番号Bか
らなる論理アドレス12のページ番号Bによって索引さ
れる。この索引によシ4−ジテーブル11から得られる
ページアドレス(ページ開始起点アドレス、−1!−ジ
のページアドレス)と、論理アドレス12のオフセット
Aとは連結されて物理アドレス13となる。なお、ペー
ジアドレス、オフセットAは物理アドレス13のそれぞ
れ上位アドレスb。
下位アドレスaを構成する。
上述の説明から明らかなように、ページテーブルはペー
ジ数だけのエントリ数を必要とする。
このため、メモリ素子の高密度化並びに低価格化、更に
はソフトウェア量の膨大化に伴って、主メモリサイズが
ますます増加する傾向にある今日、ページテーブル自体
のサイズも大きくする必要性が生じてきている。この結
果、従来のメモリマツピング装置では、ページテーブル
用の高速メモリが大量に必要となシ、且つページテーブ
ル書替えのためのオーバヘッドが増加し、問題で・あっ
た。
〔発明の目的〕 この発明は上記事情に鑑みてなされたものでその目的は
、ページテーブルサイズの縮小化カ図れるメモリマツピ
ング装置を提供することにある。
〔発明の概要〕
この発明は、全アドレス空間をページ単位で分割して使
用する際、比較的小さなサイズのページ(第2種ページ
)に分割した方が、プログラム等の取り扱いには便利で
あるが、そのための領域としては全アドレス空間の一部
で充分テあることに着目してなされたもので、比較的小
さなサイズのページ′(第2種ページ)と、比較的大き
なサイズのページ(第1種ページ)トノ2種のページが
導入された構成となっている。
そこで本発明では、各エントリに、ページテーブル指定
ビットおよびページサイフカ2Mバイトの第1種ページ
に対する第1種イージアドレスを含み、第1乃至第4フ
イールドからなる論理アドレスの第3および第4フイー
ルドの連結情報で索引される第1ページテーブルと、各
エントリに、ページサイズが2L(L(M )バイトの
第2種ページに対する第2種ページアドレスを含み、上
記論理アドレスの上記第2および第3フイールドの連結
情報で索引される第2ページテーブルとが設けられてい
る。そして、上記論理アドレスの第1フイールド、第2
フイールドおよび上記第1テーブルを索引して得られる
第1種ページアドレスの連結情報、または上記論理アド
レスの第1フイールドおよび上記第2ページテーブルを
索引して得られる第2種イージアドレスの連結情報のい
ずれか一方が、物理アドレスとして選択手段によシ選択
される。゛・この際いずれが選択されるかは、第1ペー
ジテーブルを索引して得られるページテーブルffa定
ピ、トによりて決定される・ 〔発明の実施例〕 第1図はこの発明の一実施例に係るメモリマツピング装
置の構成を示す。同図において符号21は第1フイール
ドA(下位アドレス)、第2フィールドB、第3フイー
ルドC1および第4フイールドD(上位アドレス)の各
フィール5− ドアドレスからなる論理アドレス22のフィールドC,
Dの連結情報に基づいて索引される第1ページテーブル
である。この実施例において、論理アドレス22は2種
のアドレス構造を有している。一つは、フィールドC,
Dから々るページ番号(第1種ページ番号)、およびフ
ィールドA、Bからなるページ内オフセット(第1種オ
フセット)で構成される第1種アドレス構造である。他
の一つは、フィールドB、Cからなるページ番号(第2
種ページ番号)、およびフィールドAからなるページ内
オフセット(第2種オフセット)で構成される第2種ア
ドレス構造である。論理アドレス22は例えば24ピツ
ト構成である。また論理アドレス22を構成する各フィ
ールドA、B、C,Dのフィールド長(ビット長)は、
それぞれ10ピツト、6ピツト、4ビツト、4ピツトで
ある。この場合、第1種アドレス構造の対象ページ(第
1種ページ) PAGElのサイズは、2 B(B;バ
イト)、即ち64KB(K=1,024)である。また
、第6一 2種アドレス構造の対象ページ(第2種ページ)PAG
E 2のサイズは、210B1即ちI KBである。第
1ページテーブル21の各エントリには、K−ジテーブ
ル指定ビットT(1ビツト)およびページサイズが64
 KB (2”B )の第1種ページPAGE 1に対
する第1種ページアドレスPAJ(8ピツト)が登録さ
れる。
符号23は論理アドレス22のフィールドB。
Cの連結情報に基づいて索引される第2ベージテ〜プル
である。第2ページテーブル23の各エントリには、R
−ジサイズがl KB (2”B )の第2種ページP
AGE2に対する第2種ページアドレスPA 2 (1
4ビツト)が登録される。
符号24は、論理アドレス22のフィールドAと、フィ
ールドBと、第1ページテーブル2ノを索引して得られ
る第1f!MページアドレスPA 1との連結情報、ま
たは論理アドレス22のフィールドAと、第2ページテ
ーブル23を索引して得られる第2種ページアドレスP
A2との連結情報のいずれか一方を(論理アドレス22
に始’−1’;b )物理アドレス25として選択出力
するデータセレクタである。このデータセレクタ24に
対する選択制御ビットとして、第1ページテーブル21
を索引して得られるページテーブル指定4ピツ)Tが用
いられる。なお、第1ページテーブル21および第2ペ
ージテーブル23の各エントリには、メモリ保護を目的
としたメモリ保護情報、該当ページが主メモリ上に存在
するか否かを示すビット等が含まれるのが一般的である
が、ここでは省略されている。
ここで2種のページテーブル21.23.2種のアドレ
ス構造を導入する理由(即ち2種のメモリマツピング方
式を適用する理由)について、第3図を参照して説明す
る。この実施例では、24ビツトの論理アドレス22で
実現される2 24 n1即ち16MB(M=1,02
4K)のアドレス空間を、ページサイズが2”B(64
KB )の第1種ページPAGE 1に256分割して
いる。
この第1種ページPAGE 1に対するマツピング用変
換テーブルが第1ページテーブル21である。
第1ページテーブル2ノの必要エントリ数は256(2
/2−2)である。しかし、第1種ページPAGE 1
のようにサイズが大きいページでは、プログラムやデー
タのエリア(いわゆる主メモリエリア)として使用する
場合、その大部分が未使用エリアとなってしまい、主メ
モリ使用効率が低下する。主メモリエリアに適用するペ
ージのページサイズは、例えば29B (512B)〜
2”B (2KB )が適当である。そこで、この実施
例では、主メモリエリア用のページとしてページサイズ
が2B(IKB)の第2種ページP厄2を導入している
。この第2種ページPAGE 2に対するマツピング用
テーブルが第2ページテーブル23である。しかし、1
6MBのアドレス空間を全て第2種ページPAGE 2
に分割して使用したのでは、従来技術で述べたようにペ
ージテーブルのサイズが大きくなってしまう。例えばペ
ージサイズが2B(IKB)であれば、ページテーブル
必要エントリ数は2/2 −2 と膨大なものとなる。
ところで、16MBのアドレス空間の9− うち、主メモリエリアとして使用される空間は僅かであ
る。アドレス空間の大部分は例えばIlo &−ドエリ
アとして使用されることが多い。
このIlo &−ドエリアに適用するページのページサ
イズは、主メモリエリアに適用するページと異なシ、大
きくてよい。
そこで、この実施例では、第3図に示す如く、ページサ
イズが2B(64KB)の第1種ページPAGE 1に
256分割された1 6 MBのアドレス空間の始めの
I MBを主メモリエリアに割baて、このI MBの
エリアをページサイズが2B(IKB)ノ第2aヘーシ
PAGE21C2/2 (=2 )分割使用している。
こうすることによシ、第2−(−ジテープル23の必要
エントリ数は2 で済む。また、16MBのアドレス空
間の残りの15MBのエリアはI10ボードエリアに割
り当てられる。そして、この実施例では、第1ページテ
ーブル21を索引する(論理アドレス22の)フィール
ドC,Dの連結情報(第1種アドレス構造の8ビツトの
第1種ページ番号)の上位4ビット10− (即ちフィールドDの情報)が oooo”である各エ
ントリ内のページテーブル指定ビットTは論理″’1”
(第2−!!−ジテーブル23内のページアドレスPA
 2の選択使用を指定)、それ以外のエントリ内のペー
ジテーブル指定ピッ)Tは論理“’O” (第1ページ
テーブル21内のページアドレスPA 1の選択使用を
指定)となっている。
以上の説明から理解されるように1フイールドDの情報
が’oooo”′である論理アドレス22は、第2種ペ
ージPAGE 2内アドレスを示す。
この場合、論理アドレス22のフィールドB。
Cの連結情報(10ビツト)は(第2種アドレス構造の
)第2種ページ番号を示し、フィールドAの情報(10
ビツト)は(第2種アドレス構造の)第2種オフセット
を示す。これに対し、フィールドDの情報が” o o
 o o”でない論理アドレス22は、第1種ページ内
アドレスヲ示す。この場合、論理アドレス22のフィー
ルドC,Dの連結情報(8ビツト)は(第1種アドレス
構造の)第1種ページ番号を示し、フィールドA、Hの
連結情報(16ビツト)は(第1種アドレス構造の)第
1種オフセットを示す。
次に、第2図の構成の動作を説明する。メモリアクセス
に際し、論理アドレス22は第2図に示すメモリマツピ
ング装置に導かれる。しかして、論理アドレス22のフ
ィールドC,Dの連結情報(8ビツト)が(第1種アド
レス構造の)第1種ページ番号として第1−2−ジテー
ブル21に導かれる。これと同時に、論理アドレス22
のフィールドB、Cの連結情報(10ビツト)ば(第2
種アドレス構造の)第2種ページ番号として第2ページ
テーブル23に導かれる。これによシ、第1−1!−ジ
テーブル21および第2ページテーブル23が同時に索
引される。
第1ページテーブル21が索引されることにより当該テ
ーブル21から読み出される該当エントリ情報中の第1
種ページアドレスPA 1 (8ビツト)ハ、論理アド
レス22のフィールドB。
Aの連結情報(第1種アドレス構造の16ビツトの第1
種オフセット)と連結されてデータセレクタ24の一方
の入力部に導かれる。また、第2ページテーブル23が
索引されることによシ当該テーブル23から読み出され
る該当エントリ情報中の第2種ページアドレスPA 2
 (14ビツト)は、論理アドレス22のフィールドA
の情報(第2種アドレス構造の10ビツトの第2種オフ
セット)と連結されてデータセレクタ24の他方の入力
部に導かれる。このデータセレクタ24には、第1ペー
ジテーブル23が索引されることによシ得られるエント
リ情報中のページテーブル指定ビットTが、選択制御ビ
ットとして導かれる。データセレクタ24は例えばT 
= ”0”の場合、前記一方の入力部への入力情報(即
ちPA 1を上位アドレス、Bを中位アドレス、Aを下
位アドレスとするPA 1 、 B 、 Aの連結情報
)を論理アドレス22に対する物理アドレス25として
選択出力する。これに対しT=”1″の場合、データセ
レクタ24は前記他方の入力部への入力情報(即ちPA
 2を上位アト13− レス、Aを下位アドレスとするPA、?、Aの連結情報
)を論理アドレス22に対する物理アドレス25として
選択出力する。
このように、この実施例では、メモリマツピングに2種
の方式が適用され、ページテーブル指定ビットTの論理
値によシ、これらの方式が使い分けられる。この実施例
によれば、第2ページテーブル23に相当する(−E!
−ジサイズがI KBのページ用)ページテーブルだけ
を導入した場合に比べ、当該テーブルに必要なエントリ
数を210/2 ” −1716に縮小することができ
る。但し、(第2−2−ジテーブル23よジエントリ数
ワード数が少なくて済む)第1−2−ジテーブル21が
必要となるが、この増加分は殆んど問題とならない〇 なお、前記実施例では論理アドレスが24ピツト、論理
アドレスを構成するフィールドA。
B、C,Dのビット長がそれぞれ10ビツト。
6ビツト、4ビツト、4ビツトであるものとして説明し
たが、これらのビット数については前14− 記実施例に限定されるものではない。また、ページテー
ブル指定ピッ)Tが第2ページテーブルの各エントリに
含まれているものであってもよい。但し、第1ページテ
ーブルに含まれている場合に比べ、ページテーブル容量
が若干増加する可能性がある。
〔発明の効果〕
以上詳述したようにこの発明によればページテーブルサ
イズの縮小化を図ることができ、ページテーブル書替え
のためのオーバヘッドの減少が図れる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のメモリマツピング装置の構成を示すブ0
ツク図、第2図はこの発明の一実施例に係るメモリマツ
ピング装置の構成を示すブロック図、第3図はアドレス
空間のページ分割例を説明する図である。 2ノ・・・第1ページテーブル1.23・・・第2ペー
ジテーブル、24・・・データセレクタ。 15− 第2図 第1図 第3図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 各エントリに、ページテーブル指定ビットおよびページ
    サイズが2Mバイトの第1種ページに対する第1種ペー
    ジアドレスを含み、第1乃至第4フイールドからなる論
    理アドレスの第3および第4フイールドの連結情報で索
    引される第1ページテーブルと、各エントリに、ページ
    サイズが2L(L<M)バイトの第2種ページに対する
    第2種ページアドレスを含み、上記論理アドレスの上記
    第2および第3フイールドの連結情報で索引される第2
    ページテーブルと、上記論理アドレスの第1フイールド
    、第2フイールドおよび上記第1ページテーブルを索引
    して得られる上記第1種ページアドレスの連結情報、ま
    たは上記論理アドレスの第1フイールドおよび上記第2
    ページテーブルを索引して得られる上記第2種ページア
    ドレスの連結情報のいずれか一方を、上記ページテーブ
    ル指定ビットに応じ、物理アドレスとして選択する選択
    手段とを具備することを特徴とするメモリマツピング装
    置0
JP58225737A 1983-11-30 1983-11-30 メモリマッピング装置 Pending JPS60117350A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61199139A (ja) * 1985-03-01 1986-09-03 Nec Corp 情報処理装置
JPS627022A (ja) * 1985-07-03 1987-01-14 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 液晶表示装置
JPH01125640A (ja) * 1987-11-11 1989-05-18 Hitachi Ltd アドレス変換方式
JP2008515093A (ja) * 2004-09-30 2008-05-08 インテル コーポレイション 大アドレス容量に及ぶ変換テーブルを用いた、アドレス変換の性能向上
JP2008541214A (ja) * 2005-05-05 2008-11-20 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション 動的論理パーティショニングによるコンピューティング環境におけるコンピュータ・メモリの管理

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