JPS60157647A - 仮想アドレス変換装置 - Google Patents

仮想アドレス変換装置

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Publication number
JPS60157647A
JPS60157647A JP59011916A JP1191684A JPS60157647A JP S60157647 A JPS60157647 A JP S60157647A JP 59011916 A JP59011916 A JP 59011916A JP 1191684 A JP1191684 A JP 1191684A JP S60157647 A JPS60157647 A JP S60157647A
Authority
JP
Japan
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address
virtual
virtual address
conversion
real
Prior art date
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Pending
Application number
JP59011916A
Other languages
English (en)
Inventor
Toyohiko Kagimasa
豊彦 鍵政
Shizuo Goto
志津雄 後藤
Yoichi Shintani
洋一 新谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP59011916A priority Critical patent/JPS60157647A/ja
Publication of JPS60157647A publication Critical patent/JPS60157647A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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】 〔発明の利用分封〕 本発明は仮想記憶空間式ケとるI¥tX磯に隆り、待に
実記憶容重に較べて仮想記憶空間が大きい場合に好適な
仮想アドレス変換装置に関する。
〔発明の背景〕
従来の仮想記憶方式の耐算慎に2いて、仮想アドレスを
笑アドレスへ変換する装置は、一般に以°Fのような方
式金探っている。
中火処理装置内に、’l’LHITranslalio
n Look−Bsiae Buffer )と叶はれ
る仮想アドレスと変換された央アドレスの対を俵数個保
持しているバッファかめる。T L Bは、最近参照さ
れた仮想アドレスと実アドレスの対全保持する。そして
、主記憶内には、仮想アドレスケ実アドレスに変換する
ための衣ゲ持っている。
仮想アドレス変換装置は、1ず、変換すべき仮想アドレ
スが’i’LBVc@るかとうかを調べ、’1’LHに
めれは’i’LBから実アドレスft4@る。TLHK
なければ、主記憶上の変挨衣倉参照して実アドレスにt
侯する。
この主記憶上の変換表によるアドレス変換は、変換表の
耐造により次の2方式がある。
第1の方式は、仮想アドレスに対応する項目ケ持つ変換
表(仮想アドレス変換表)音用いる方式である。
第1図は仮想アドレス変換表の構成図である。
仮想アドレス変換表は、空間に対して1個のセダ7’ 
7 ト& 2 (+と、セグメントことのページ表21
からなる。セグメントとページは仮想記憶9間の領域の
単位であり、セグメントは複数のページからなり、ペー
ジは複数のバイトからなる。仮想アドレスlOも、これ
らの単位に従ってセグメント表−113、ページ査号1
2、バイト・アドレス11の谷部に分けられる。セグメ
ント表20は、セダメ/ト蕾号13の唄にセグメント表
項目22が並んでおり、各セグメント表項目22は、ペ
ージ衣のアドレス24とそのセグメントが実記1意上に
割!2めでられているかとうか全示すイノバリッド・フ
ラグ25を甘む。ページ表21も、セグメント表20と
同様の窮造全持つが、ページ表項目23は、芙べ〜シ・
アドレス26とイノバリッド・フラグ21N’つ。実ア
ドレス14は、バイト・アドレスml 5とページ・ア
ドレス部16に分かれ一’r L−t) 、ページ・ア
ドレス部16に、ページ表項目23の実ページ・アドレ
ス26が設定される。
第2凶は、仮想アドレス変換表紫用いる仮想アドレス変
換方式の流れ図である。この方式のアドレス変換装置は
、IBM370i1mのマニュアA/IBM Syst
em 370 Pr1nc+ples of 0per
B−tion VC記載されて2す、説明は省略する。
第2の方式は、実アドレスに対応する項目ケ付つ変換表
(実アドレス変換表)紫用いる方式である。
第3図は、この実アドレス変換表の構成図である。この
実アドレス変換表は、ノ・ツシュ値からページ表インデ
ックスケ得るためのハツシュ表31と、ページ表32か
らなる。ページ衣32は、芙d己憶のベージ査号のノ胆
にページ衣工具目33が並んた博迫となってPす、同一
ハラツユ値會持つ仮想ベージ査号に割り当てたページ表
項目33は、チェイ/され、リストの形になっている。
ページ表項目33は、仮想ページ蕾号34とリストの次
のページ表項目を指すインデックス35とリストの終端
ケ示すフラグ36を含む。ページ表32のインデックス
35が、実アドレス14のページ・アドレス部16とな
る。
第4図は、実アドレス対応の変換表金用いる仮想アドレ
スf候方式の流れ図である。この方式のアトv、’、v
mgvxは、I B M System / 38訂算
愼のマ″1アルl HM System /3B Ar
chire−ctureに記載されてνり説明は省略す
る。
次に、これらの2方式の問題点全説明する。
glO方式は、仮想アドレス10のセダメ/ト蒼号13
B工びページ査号12倉イ/デックスとして、変換表を
参照するため、セグメント表トページ表の2回のメモリ
・アクセスですみ、変換時間は短い。しかし、使用する
仮想記憶空間に比例したページ表項目23の個数が必安
となり、変換表に撤する主記憶各賞が大きくなる。
−万、第2の方式は実記憶容量に比例したページ表項目
33の1固数であるため、変換表に簀する主記憶容量は
小さくてすむ。しかし、変換表の参照ハ、ハツシュ値の
競合のない最良の場合で、ハツシュ&31とページ表3
2の2回のメモリ・アクセスでるるが、通常は競合が起
きるため2回ケ越えるメモリ・アクセス回数となる。箇
だ、アドレス変換中においてハツシュ像発生ケはじめ演
算が多いこともあり、変換時間は長くなる。
したがって、笑記憶′6重が小ざく仮想記憶空間が大き
い揚台に適用するには、これらの2方式とも問題がある
〔発明の目的〕
本発明の目的は、上記問題点を解決するために、広大な
仮想アドレス空間ケ持つ仮想記憶方式の計算戦に2いて
、主記憶上の変換表のサイズが小さく、かつ仮想アドレ
スから実アドレスへの変換の平均時間が短い仮想アドレ
スf換装置を提供することにある。
〔発明の概要〕
仮想記憶方式を採るg′を算機においては、科学技術#
鼻等のために広大な仮想アドレス全問忙サポートしても
、多重処理される多くのジョブは、大きな仮想空間のほ
んの一部だけを使うことが多い。
捷だ、大きな仮想アドレス空間ケ使用するジョブでも、
よく使われるのは、谷全問に共通な主記憶領域に存在す
るオペレーティング・システムのプログラムなどの一部
のアドレスだけであることが多い。このような楊曾、よ
く使われる仮想アドレスの領域はf:換時間の短い仮想
アドレス震候衣葡用いるアドレスKm方式ケ採り、その
他の領域については、変換表のサイズの小さい実アドレ
ス変換表音用いるアドレス俊俟方式ケ採ること?特徴と
する。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の一実施例ケ図面により詳細に祝明する。
第5図は、本発明の一部7M例として、変侠対家の仮想
アドレスが、TLBK存在しない場@′に、主記憶上の
変換表を用いて変換するための仮想アドレス変換装置の
信成図である。仮想アドレス変換装置は、仮想アドレス
全保持する仮想アドレス・レジスタ40、仮想アドレス
対応のf−111(]l−行うべきバイト(仮想記憶空
間の領域:例えば仮想アドレスの上位ビットでバイト査
号ケ表す)ケ示すバンク・レジスタ41、%アドレス・
レジスタ42、比較器43、セレクタ44、仮想アドレ
ス変換回路45、夷アドレス変換回路46、主記憶ユニ
ット50上の仮想アドレス変換i51.実アドレス変換
表52から構成される。仮想アドレス変換回路45は府
述した仮想アドレス変換表を用いた第1の方式とImJ
様の仮想アドレス変換回路、1だ実アドレス変換(ロ)
路46は前述した実アドレス変換表音用いた第2の方式
と同様の仮想アドレス変換口面である。
本央癲例では、仮想記憶仝曲のlバンクに吐いてのみ仮
想アドレス対応の変挾ヲ行い、その他のバンクは実アド
レス対応の変mk行う場合ケ示す。
1だ、その対象バンクは、バンク・レジスタ41に対す
るロード命令にエリ動的に変更することができる。
以下、仮想アドレス変換装置の動作例勿説明する。仮想
アドレス・レジスタ40の内容は、仮想アドレス変換回
Rj45と、実アドレス変換回路46に入力され、仮想
アドレス変換回路45は、仮想アドレス変換表51ケ参
照してアドレス変換ケ行い、結果全セレクタ44に送る
。−万、笑アドレス変換回路46は、央アドレス変換表
52全参照してアドレス変換ケ行い、結果をセレクタ4
4に送る。また、仮想アドレス・レジスタ40のバンク
i号部(図示せず)の内容と、バイト・レジスタ41の
内容が比較器43によって比較され、結果がセレクタ4
4に送られる。比較の結果、バイト4j号部のバ/タ食
号が一部した場合、仮想アドレス変換回路45の変侠結
来が芙アドレス・レジスタ42に設定される。また、−
攻しない場合は、実アドレス俊侯回路46の変侠粕釆が
来アドレス。
レジスタ42に設定される。仮想アドレス変換回路45
の変換時間は、実アドレス変換回路46の変換時間より
一般に灼く、夷アドレス・レジスタ42全確定する同期
がとれないため、仮想アドレス変換回路45と実アドレ
ス変換回路46は、それぞれ実アドレス・レジスタ42
を参照する回路(9) に対して確定の信g(図示せず)全出す。
本実施例によれば、変換表に賛する主記憶容量は小さく
、アドレス変換の平均時間は短い。例えは、仮想アドレ
スを48ビツト長、来アドレスを32ビツト長、仮想ア
ドレスのバイト蕾号都を16ヒツト長、ページ・サイズ
を4キロバイトとすると、仮想アトルス変換表を出いた
第lの方式のみ伊珠っだ場合、変換表の項目数は、最悪
時約401意1固になり、サイズは32テラ・バイトと
いう膨大なものになる。1だ、央アドレス変侠表伊用い
に第2の方式のみを採った場合は、変換表の項目数は約
6万個になり、サイズは768キロ・バイトa1糺にな
る。−万、本実施例では、仮想アドレス変換表512キ
ロ・バイトと、実アドレス笈侠衣768キロ・バイトの
@r#−r1.2メガ・バイトに押さえられる。央アド
レス長が32ヒツトでるるため、笑紀′1怠谷童は4ギ
ガ・バイトであり、1.2ytlj・バイトの変換表は
十分に小さい。
1だ、本実施例によれは、多亜処理されるジョブは4キ
ガ・バイト以内の小さい仮想記憶空間しく10) か使わない場合が多く、アドレス変換時間の平均は、笑
アドレス変換表會用いた第2の方式に戟べて十分短く、
仮想アドレスf侯衣ケ用いた第lの方式に近い時間とな
る。
また、仮想アドレス長ケ拡張し、短い仮想アドレス長の
モードと長い仮想アドレス長のモードが存在して、短い
アドレス長モードでは仮想アドレス変換六會用いに第1
の方式ケ採用している計H慎においては、短いアドレス
長1でゲ仮想アドレス変換表倉用い友第1の方式で扱う
鎖酸とし、それ、Cり上位の鎖酸ケ実アドレス震侠表ケ
用いた第2の方式で扱う領域とすれば、両モード[l1
1′Iの動的な移行が容易になるという効果もめる。
〔発明の効果〕
不発明によれば、実記憶容重に較べて仮想記憶受面が広
大な場合、変換表に資する主記憶各賞は、従来の来アド
レス対応の変侯方式とほぼ同じ相変に小さくすることが
でき、tyt、変換の平均時間は、従米の仮想アドレス
対応のf侯方式に近くすることができ、内方式の長f9
Tヶ生かした方式が夾111) 境できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
@1図は従来の仮想アドレス変換表の構成図、第2図は
仮想アドレス変換表使用いる仮想アドレス変換方式の流
れ図、第3図は従来の実アドレス変換表の構成図、第4
図は実アドレス変換表を用いる仮想アドレス変換万式の
流れ図、第5図は本発明の一失施?llケ示す仮想アド
レス/&侠装置の購J戊図である。 40・・・仮想アドレス・レジスタ、41・・・バイト
・レジスタ、42・・・実アドレス・レジスタ、43・
・・比較器、44・・・セレクタ、45・・・仮想アド
レス変換回路、46・・・央アドレス変換回路、50・
・・主記憶ユニット、51・・・仮想アドレス変換表、
52・・・(12) 特開昭GO−157647(5) 第 3 日

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、仮想記憶方式を採るIft算磯において、仮想アド
    レス対応の項目からなる変換表を用いる第1の変換手段
    と、芙アドレス対応の項目からなるf候表を出いる第2
    の変換手段と、仮想アドレス仝闇の狽域に応じて該第l
    の変換手段と該第2の変換手段のいずれかケ選択する選
    択手段ケ設けて、仮想アドレスから実アドレスへの変換
    を行うことr%徴とする仮想アドレス変換装置。 2、上記選択手段は、上記仮想アドレス全問の領域を判
    定するための仮想アドレス変換付fる手段と、該+3V
    、行手段の8谷と変換対象の仮想アドレスを比軟する比
    軟手段と會有すること全特徴とする持肝M求の軛門第1
    項記載の仮想アドレスf俟装置。
JP59011916A 1984-01-27 1984-01-27 仮想アドレス変換装置 Pending JPS60157647A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59011916A JPS60157647A (ja) 1984-01-27 1984-01-27 仮想アドレス変換装置

Applications Claiming Priority (1)

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JP59011916A JPS60157647A (ja) 1984-01-27 1984-01-27 仮想アドレス変換装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS60157647A true JPS60157647A (ja) 1985-08-17

Family

ID=11791021

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59011916A Pending JPS60157647A (ja) 1984-01-27 1984-01-27 仮想アドレス変換装置

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JP (1) JPS60157647A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63240653A (ja) * 1987-03-09 1988-10-06 アメリカン テレフォン アンド テレグラフ カムパニー 記憶装置管理ユニットと仮想一実アドレス間の翻訳方法
EP0434017A2 (en) * 1989-12-19 1991-06-26 Nec Corporation Arrangement for translating logical page addresses to corresponding real ones in data processing system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63240653A (ja) * 1987-03-09 1988-10-06 アメリカン テレフォン アンド テレグラフ カムパニー 記憶装置管理ユニットと仮想一実アドレス間の翻訳方法
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