JPS60146341A - マイクロプロセツサ - Google Patents

マイクロプロセツサ

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JPS60146341A
JPS60146341A JP59001624A JP162484A JPS60146341A JP S60146341 A JPS60146341 A JP S60146341A JP 59001624 A JP59001624 A JP 59001624A JP 162484 A JP162484 A JP 162484A JP S60146341 A JPS60146341 A JP S60146341A
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JP
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virtual
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JP59001624A
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JPH0330173B2 (ja
Inventor
Hiroshi Kadota
浩 門田
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by NEC Corp, Nippon Electric Co Ltd filed Critical NEC Corp
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F11/00Error detection; Error correction; Monitoring
    • G06F11/22Detection or location of defective computer hardware by testing during standby operation or during idle time, e.g. start-up testing
    • G06F11/2205Detection or location of defective computer hardware by testing during standby operation or during idle time, e.g. start-up testing using arrangements specific to the hardware being tested
    • G06F11/221Detection or location of defective computer hardware by testing during standby operation or during idle time, e.g. start-up testing using arrangements specific to the hardware being tested to test buses, lines or interfaces, e.g. stuck-at or open line faults

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Quality & Reliability (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Debugging And Monitoring (AREA)
  • Microcomputers (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】 (技術分野) 本発明は仮想アドレス(論理アドレス)を実アドレスに
変換するアドレス変換機能を有するマイクロプロセッサ
に関し、特にデパックに2いて仮想アドレス情報を外部
へ出力するマイクロプロセッサに関する。
(共通技術) 近年のLSI 設計製造技術の進歩は目覚しく、その応
用であるL8I、例えばメモリは高密度化マイクロプロ
セッサは高機能高性能化の一途を辿っている。とりわけ
マイクロプロセッサの分野に於ては、従来ミニコンピユ
ータと百ゎ几てぃた小型計算機システムのCPU(Ce
ntral ProcessingUnit)部を1ケ
のL8I として実現することが可能となって米fc1
更に最近ではミニコンビ二一タに留まらず、大型計算機
システムの持つ機能をもとり込むに至っている、その機
能の一つとして仮想記憶システム実現のための仮想アド
レス→実アドレス変換機能かめる。
仮想記憶システムとは、大規模なプログラムをプログラ
ムサイズよりも小容量の主記憶上での走行を可能にする
ために考えらnたもので、プログ記憶上に格納し、プロ
グラムの実行状況に応じて二次記憶上の要素が必要とな
ると主叫憶上で実行に不要となったプログラム単位を先
ず二次記憶上へ追い出し、しかる後に二次記憶上より該
当するグログ2ム単位を追い出しにより主記憶上で空に
なった部分にロードし、実行を続けるシステムである。
このプログラムの分割単位として一定の大きさを持つペ
ージ(通常l〜4にバイト)あるいは論理的な実行単位
であるセグメントなどがある。
上述の説明でも理解さ几ると29.仮想記憶7ステムで
重要な点は以下の2項目である。
1)プログラムから見える大きなアドレス空間すなわち
仮想アドレス空間を実アドレスに変換する機構 2)二次記憶と主記憶間のグログ2ム単位の入n換え機
構 中でもl)はプログラム実行の度毎に機能せねばならず
その変換能率は計算機の実行性能を左右するものである
(従来技術) 従来アドレス変換機能の実現にはLSI設計。
製造技術上の制約から1)全実現する専用LSIを用イ
MMU (Memory Management Un
it)としてCPUと組付わせる方法が王であった。し
かし、LSI間の接続のために必要な時間遅nによシ1
)の変換能率が低下する欠点がめったため、CPUとM
M(Jを同−IJI 上に実現することが望−21L、
 VLSI技術がこr′Lを可能にするようになった。
このためプログラムを実行するに際し発生する論理アド
レスすなわち仮想アドレスはLSI 内で実アドレスに
変換さfLL81外へ出力さnるアドレス情報は実°ア
ドレスとなる。
を採用している。図中、仮想アドレス空間は232バイ
トすなわち4.3Gバイト、実アドレス空間は224バ
イトすなわち16M/’4’rトとしである。32ビツ
トの仮想アドレスは上位20ピツトのページ番号と下位
12ビツトのページ内オフセットに分割さ扛る。ページ
番号は実記憶上の固定rドレスに配置さnたページテー
ブル−(PT肋λら必要とさnるページディスクリブタ
(PD)t−選択する。PDには12ピツトのページの
ベースアドレス情報が格納さnておりこの情報と12ビ
ツトのページ内オフセット情報により24ビツトの実ア
ドレスが生成さ■る。一般には毎回FTを参照する無駄
金省くためLSI内部にPDの一部の情報をバッファに
持ちこ牡を参照することにより商運にペースアドレスを
生成する。このバッファをTLB(Translati
on Lookaside Baffer)という。夾
γ ′ドレス既知の場せに仮想アドレス【知るには仮想
アドレスの中で実アドレスと一致しない部分を知nば解
る。この部分を含む情報を仮想アドレス情報t報と称す
。ページ番号は仮想アドレス情報の1つである。
/ この例でも11」るように、プログラムから児える論理
アドレスは災アドレスの内容と大11]VC異なV%か
つLSIの外部からは論理アドレスを直接知ることがで
きない。プログラムが正常に動作している場合は論理ア
ドレス情報(仮想アドレス情報)は不要であるが、デバ
ッグ段階では必須のIH報である、論理アドレス空間報
なしにはプログラムの実行軌跡ヲ埠うことができないた
め促釆のアドレス変換機構を組込んだマイクロプロセッ
サではデノくラグは殆んど不可能になるという欠点かめ
る。
この解水のため原理的には論理アドレス、央アドレスと
もに1,8I外へ出力子nばよい。しかし単純にビンを
割当て各々の情報を出力すると第1図の例ではページ番
号に相当する20ピットt=出力せねばならず、ビン数
にして20ビンの増加を米たす。この様なビン数の増加
はLSI の製造コスト(最近ではLSIチップコスト
もさることなカラパッケージコストが無視できない)の
大幅な増加τ招き、かつ特殊な多ビン構造のパッケージ
が必要となるという問題を招来する。
(発明の目的) 本発明の目的は仮想アドレス情報を他の出力情報トマル
チプレクスし時分割で出力する仁とにより1,8I の
端子数を大幅に増加することなく仮想アドレス情報を外
部に出力することができデパック作業の効率を格段に同
上せしめることのできるマイクロプロセッサを提供丁ゐ
ことにある。
(発明の構成) 本発明の装置は、仮想アドレスを格納する格納手段と、
前記格納手段から仮想アドレスの供給をうけ該仮想アド
レスを実アドレスに変換し該変換の終了時にアドレス変
換終了信号音@生ずるアドレス変換手段と、前記格納手
段から前記仮想アドレス情報の供給と@記格納手段以外
からマイクロプロセッサ外に出力すべき情報の供給とを
うけ前記出力すべき情報の出力委求信号の供給に応答し
て一定時間前記出力すべき情報を外部出力し他の時間は
前記仮想アドレス情報を外部出力する出力供給手段とを
含んで構成さnる。
(実施例) 次に本発明の実施例について図Iflを参照して詳細に
説明する。
第2図は本発明の一実施例の要部を示す70ツク図であ
る。第2図のマイクロプロセッサの要部は仮想アドレス
を保持する仮想アドレスレジスタ1と、アドレス変換器
2と、仮想アビ2フ4g号中必要な部分を保持する2ツ
チ3と、マルチプレク+j4と、タイミング発生器5と
から構成さnゐ。
参照数字62よび13は外部への出力端子ヲ、7〜lO
は複数の信号線i、11は単一の1百号線金表わす。
仮想アドレスレジスタlに保持さrした仮想アドレスは
信号#J7t−介しアドレス変換@2へ送らnる。アド
レス変換器2では仮想→実アドレス変換を行う。ここで
は第1図に従い変換をするものとする。信号線7は32
ビツトの仮想アドレス信号t%信号@8はページ着帯に
相当する20ピツトの信号を伝達する。アドレス変換器
2でアドレス変換を行う時間は第1図のように一旦ペー
ジテーブルτ参照する場合と前述のようにTLB =i
参照する場合とでは大幅に異なるため、その間仮想アド
レスで必要な部分であるページ番号に相当する2゛0ビ
ツトを2ツテ3で保持する。信号線92よびlOはそn
ぞn24不 20本の信号線であシ。
外部出力ビン6は合計24個のアドレス信号出力ビンで
ある。信号線92よびlOよシマルチプレクサ4に人力
さnた信号はタイミング発生器5から出力さ扛るタイミ
ングでマルチプレクサさ几る。
すなわち実アドレス信号24本中、20本に時分割で仮
想アドレス中のページ番号(仮想アドレス情報)の信号
が乗せら扛ることになる。第3図はこの殊子會外部出力
ビン6のめるlビンにつき示したタイムチャートである
第3図vc2いて上段が外部出力ビン6の出力。
下段がタイミング発生器5の出方で矢印の方向に笑時間
がすすむものとする。タイミング発生器5のタイミング
信号はアドレス変換器2での変換作莱中に論理″l”の
レベルとなる。この間笑アドレスは確定しておらず、−
万、仮想アドレス情報は既に定っているためこの信号が
論理11”の期間中仮想アドレス情報を出力する。その
後アドレス変換器2での変換が終了すると信号@llを
介して変換終了をタイミング発生器5へ伝え、タイミン
グ発生器5の出力は論理10″となり、実アドレスが出
力さnる。タイミング発生器50出方は外部出力ビン1
3t−介して外部へ出力さnるのでLSI 外部に於い
て容易に仮想アドレス1d報と夾アドレスとを区別する
ことができる。
第4図は第2図に使用さnるマルチプレクサの回路図で
ある。第4図中のマルチプレクサはANDゲーチ149
よび15と0几ゲート16とインバータ17とから構成
さ扛る。タイミング発生器5よりの信号が論理″′Om
の場合ANLIゲー)14は出力が論理10”とな9.
−万1ぎ号機9からの信号はANDグー)15にインバ
ータ17を通じて論理11”が供給さ扛るためそのまま
0几ゲート16へ入力さpる。ORゲート16の出力は
信号線9よりの信号となる。逆にタイミング発生器5の
信号が論理11”となるとAND ゲート14が開きA
NDゲート15は閉じることになυ0几ゲート16へは
信号線lOよりの信号が入力さnそのままOkLゲート
16の出力となる。
本実施例においては、説明を容易にするためにタイミン
グ出力用に1ビンを要したが、仮想アドレス出力のタイ
ミングを他のマシンサイクル信号と同期することにより
こt′L、t−省略することもできる。また本実施例で
は仮想アドレスのページ管号を出力する場合についての
べたが本発明はこnに限るものでなく32ビツトの仮想
アドレスをすべて出力することもできる。この場合には
上記に比し8ピンのビン増加ですむ。更に本実施例では
実アドレスの出力ビンを共用したが本発明はこnに限る
ものでVまなく他のマイクロプロセッサ外に出力すべき
情報の出力ビンと仮想アト9レスの出力ビンとを共用に
することもできる。
(発明の効果) 本発明にはLSIのビン金大幅に増やすことなくマイク
ロプロセッサ内で発生した仮想アドレスと災アドレスと
を外部へ出力することができ、仮想記憶機能を有するマ
イクログロセッ′y′を用いたプログラム開発時のデバ
グ作業の能率は大きく向上し、ひいてはプログ2ムの生
産性向上に薔与しシステム開発コストの引き下げること
のできるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は仮想→実アドレス変換の論理的な機能を表わす
説明図、第2図は本発明の一実施例の要部を示すブロッ
ク図、第3図は仮想2よび災アドレスとタイミング信号
5の関係を表わすタイムチャート、第4図は@2図に使
用さ牡るマルチブレフサの回路図である。 l・・・・・・仮想アドレスレジスタ、2・・・・・・
アドレス変変換器、3・・・・−・2ツチ、4・・・・
・・マルチプレクV。 5・・・・・・タイミング発生器、6.13・旧・・外
部出力ビン、7〜12・・・・・・信号@、14.15
・・・・・・ANI)ゲート、16・・・・・・0几ゲ
ート、17・・・・・・インバータ。 峯3回 /2 v−4−侶

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) 仮想アドレスを格納する格納手段と。 前記格納手段から前記仮想アドレスの供給をうけ該仮想
    アドレスを実アドレスに変換し該変換の終了時にアドレ
    ス変換終了信号を発生するアドレス変換手段と、 前記格納手段から仮想アドレス情報の供給と前記格納手
    段以外からマイクロプロセッサ外に出力すべき情報の供
    給とをうけ前記出力すべき情報の出力要求信号の供給に
    応答して一定時間前記出力すべき情報を外部出力し他の
    時間は前記仮想アドレス情報を外部出力する出力供給手
    段とを含むことt−特徴とするマイクロプロセッサ。
  2. (2)格納手段以外からマイクロプロセッサ外に出力す
    べき情報としてアドレス変換手段から供給される実アド
    レスを使用し出力要求信号として前記アドレス変換手段
    から供給さ牡るアドレス変換終了信号を使用することを
    特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載のマイクロプ
    ロセッサ。
JP59001624A 1984-01-09 1984-01-09 マイクロプロセツサ Granted JPS60146341A (ja)

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JP59001624A JPS60146341A (ja) 1984-01-09 1984-01-09 マイクロプロセツサ

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JP59001624A JPS60146341A (ja) 1984-01-09 1984-01-09 マイクロプロセツサ

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JPS60146341A true JPS60146341A (ja) 1985-08-02
JPH0330173B2 JPH0330173B2 (ja) 1991-04-26

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ID=11506683

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JP59001624A Granted JPS60146341A (ja) 1984-01-09 1984-01-09 マイクロプロセツサ

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03248245A (ja) * 1990-02-26 1991-11-06 Nec Corp マイクロプロセッサ
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JPH0561719A (ja) * 1991-08-30 1993-03-12 Nec Corp 仮想記憶制御システム

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5847464U (ja) * 1981-09-28 1983-03-30 林 弘通 研磨紙ホルダ

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