JPS61156445A - Tlbパ−ジ制御方式 - Google Patents

Tlbパ−ジ制御方式

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Publication number
JPS61156445A
JPS61156445A JP59276351A JP27635184A JPS61156445A JP S61156445 A JPS61156445 A JP S61156445A JP 59276351 A JP59276351 A JP 59276351A JP 27635184 A JP27635184 A JP 27635184A JP S61156445 A JPS61156445 A JP S61156445A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tlb
address
area
purge
hyp
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP59276351A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideaki Fujimaki
藤巻 秀明
Hiroyuki Tsujita
辻田 博之
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP59276351A priority Critical patent/JPS61156445A/ja
Publication of JPS61156445A publication Critical patent/JPS61156445A/ja
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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、T L B (Translation L
ook asideBuffer)パージ制御方式、よ
り詳細には、アドレス変換領域と管理領域を有し、論理
アドレスと実アドレスが等しいREALモードにおいて
もこのTLBを使用してアドレス変換を行う方式におい
て、アドレス変換領域についてTLBパーシャル・パー
ジを行う場合に、管理領域に対してパージが及ばないよ
うにしたTLBパージ制御方式に関する。
〔従来の技術〕
仮想計算機では、1つのCPU0下で複数のオペレーテ
ィング・システムを走らせているが、その場合、仮想主
記憶装置には、各オペレーティング・システムを実行す
る各仮想計算機(VM)に対するプログラムを格納する
それぞれのVM領領域、これらのVM領領域制御・管理
するプログラムを格納するハイパバイザ(Hyperv
isor) 領域C以下、HYP領域という)が設けら
れている。
この仮想主記憶装置と実際のCPUにある実主記憶装置
の間のアドレス変換を行うときは、それを高速で実行す
るため、TLBを利用したアドレス変換方式が用いられ
る。TLBにはアドレス変換領域(VM領領域と管理領
域(HYP領域)が設けられている。VM領領域は、仮
想主記憶装置に対する論理アドレスとそれに対応する実
主記憶装置の実アドレスが対になって1つのエントリに
格納されているので、TLBを参照し被変換アドレスの
論理アドレスに等しい論理アドレスを有するエントリの
実アドレスを読み出すことにより、直ちにアドレス変換
された実アドレスを得ることができる。
所で、ハイパバイザモード(以下、HYPモードという
)では、論理アドレスと実アドレスは一致するが、仮想
計算機においては、論理アドレスと実アドレスが一致す
るREALモードでも、TLBを使用してアドレス変換
が行われるため、HYPモードにおける論理アドレスと
実アドレスの対もTLBに登録されている。そこで、H
YPモード下では、DAT (Dynamic Add
ress Transla−tion)は行われず、常
にREALモードで動作する。
このTLBを使用したアドレス変換方式において、例え
ば、ページ・アウトが行われたため、ある仮想計算機の
VM領領域対するTLBのエントリをパージする場合は
、その仮想計算機より無効化命令(IPTE命令)が出
され、割り込みが行われてHYPモードになって、TL
Bにおける当該7M領域をパージするTLBパーシャル
・パージが行われる。
TLBの各エントリには、HYP領域や各VM領領域区
別するため複数ビットからなる識別子が設けられ、これ
によりどの領域のTLBがヒツトしたかを検知している
。しかしながら、TLBパージのHYPモードになると
、この識別子はTLBパージ動作に関与しない。このた
め、どのVM領領域対するパーシャル・パージであるか
を識別できず、パージ対象の論理アドレス及び実アドレ
スと一致するエントリは、全てパージされることになる
。この結果、従来のTLBパージ制御方式においては本
来I PTE命令の出たVM領領域対するTLBのエン
トリだ、けをパーシャル・パージすべきであるにも拘わ
らず、HYP領域に対してもTLBパージが行われてい
た。
〔発明が解決しようとする問題点) 従来のTLBパージ制御方式は、前述のように、TLB
パージを行うとき、所望のアドレス変換領域であるVM
領領域けをパーシャル・パージすべきであるにも拘わら
ず、結果的に管理領域であるI(YP領領域対してもT
LBパージが行われていた。HYPモードでは、DAT
は行われず常にREALモードで動作するので、HYP
領域に対するTLBパージは意味をなさない。従来のT
LBパージ制御方式は、このようにHYP領域に対して
も無意味なパージを余分に行っていたため、TLBパー
ジの実行速度が低下し、全体の情報処理効率も低下する
という問題があった。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、従来のTLBパージ制御方式における前述の
問題点を解消し、所望のアドレス変換領域(VM領領域
だけをパーシャル・パージし、管理領域(HYP領域)
に対するパージを行わないようにして実行速度を向上さ
せたTLBパージ制御方式を提供するもので、そのため
の手段として、アドレス変換領域と管理領域を有し、論
理アドレスと実アドレスが一致するREALモードにお
いてもこのTLBを使用してアドレス変換を行う場合の
TLBパージ制御方式において、アドレス変換領域と管
理領域を識別する識別子ビットがTLBアドレスの一部
となるように構成し、アドレス変換領域についてTLB
パーシャル・パージヲ行うときは、TLBパーシャル・
パージ開始時に識別子ビットの値を変更して、TLBア
ドレスがアドレス変換領域に限定されるように構成した
ちのである。
〔作用〕
アドレス変換領域(例えばVM領領域と管理領域(例え
ばHYP領域)を有し、アドレス変換モードの場合はも
ちろん、論理アドレスと実アドレスが一致するREAL
モードにおいてもこのTLBを使用してアドレス変換を
行う場合のTLBパージ制御方式において、アドレス変
換領域と管理領域を識別する識別子ビットがTLBアド
レスの一部となるように、具体的にはTLBアドレスの
上位ビットとなるように構成する。アドレス変換領域に
ついてTLBパーシャル・パージを行うときは、TLB
パーシャル・パージ開始時に識別子ビットの値を変更し
て、TLBアドレスがアドレス変換領域に限定されるよ
うにする。具体的には、識別子ビットがオール“0”の
アドレス領域を管理領域とし、TLBパーシャル・パー
ジ開始時にTLBアドレスの識別子ビットの値を1”に
セットする。これによりアドレス変換領域についてのみ
TLBパーシャル・パージが行われる。
〔実施例〕
本発明の各実施例を図面を参照して詳細に説明する。
第1図は、仮想計算機の場合の本発明の一実施例をブロ
ック図で示したものである。仮想計算機の場合、TLB
のアドレス変換領域及び管理領域は、それぞれVM領領
域びHY−P領域となる。
第1図において、11はTLBアドレス・レジスタ(T
LB−AR)で、TLBパーシャル・パージを行うVM
領領域アドレスがストアされる。
TLB−ARIIにおいては、その上位側にHYP及び
VM領領域識別子ビット12が設けられる。
14は[PTEフィールドで、I PTE命アドアドレ
ストアされる。このように、本発明においては、識別子
ビットがTLBアドレスの一部となるように構成され、
識別子ピッ1−12及びアドレス・フィールド13部分
は一体のカウンタ構造によってアドレスが形成される。
15はTLBで、HYP領域17及び各VM領領域 8
 (VM1〜VM3 )を有しテイル。
このTLB15に変換される論理アドレスとそれに対応
する実アドレス対を登録するとき、HYPモードである
場合には、TLBアドレスの識別子ビットをオール“O
″にして登録するようにする。いま、説明の便のためV
M領領域3個であるとすると、識別子ビット12は2ビ
ツトとなり、各VM領領域管理するHYP領域は、アド
レスの上位2ビツトが“00”であるアドレス領域17
に存在し、各VM領領域、アドレスの上記2ビツトが“
01”、“10”及び“11”であるアドレス領域18
に存在することになる。
次に、第1図におけるTLBパージ動作について説明す
る。
いま1つの仮想計算機がTLBパーシャル・パージを行
う場合は、I PTE命令を出してHYPモードに割り
込みがかけられ、当該仮想計算機の■M領領域対するT
LBパーシャル・パージが開始される。
この場合、HYP領域I丁は、アドレスが“0″から開
始され上位2ビツトが“00”のアドレス範囲であるた
め、TLB−ARIIのTLBアドレスが、その識別子
ビット及びアドレス・フィールド13のカウンタ構造に
より0”から始まって“1”ずつカウント・アンプされ
て行くと、最初にHYP領域17においてTLBパージ
が実行されるごとになる。
本発明は、この無意味なパージを行わないようにするた
め、TLBパージを開始するときに、識別子ビット12
の値を、オール“0”すなわち“00”から1”すなわ
ち“Ol”にセットする。
そうすると、TLB−ARIIのアドレスのカウンタ構
造により、TLBパージは、アドレスの上位2ビツトが
“01”の領域、すなわちVM領域18の最初のアドレ
ス位置から開始され、HYP領域17に対するパージは
行われなくなる。
このようにして、HYP領域17は何等参照されず、V
M領域18のみが参照されたTLBパージが行われるの
で、所望のVM領領域対するパーシャル・パージが行わ
れ、且つ、その実効速度を向上させることができる。こ
のことは、以下の各実施例においても同様である。
第2図は、各VM領領域オール・パージする場合の本発
明の実施例を示したものである。
第2図において、21はTLBアドレス・レジスタ(T
LB−AR)で、第1図に示したTLB・ARIIと同
じ構成であるが、第2図には、第1図の識別子ビット1
2及びアドレス・フィールド13に当る識別子ビット2
2及びアドレス・フィールド23の部分が示されている
24はTLBで、1つのエントリに対し、バリッド・ヒ
ツトを2つ持ち、その中の一方を(例えばバリッド・ビ
ットA)有効として使用する。TLBオール・パージ命
令すなわち全てのVM領領域パージする命令のときは、
このバリッド・ビットAを、予めパージしである他方の
バリッド・ピノI−Bに切り換える。TL、B20には
、HYP領域及び各VM領域部分が示されているが、そ
のアドレス構造は、第1図のTLB15のものと同じで
ある。
第2図でTLBオール・パージを行う場合も、TLBオ
ール・パージ開始時に、第1図の場合と同様に、識別子
ビット22をオール“0”すなわち“00′から“1″
すなわち“01”にセットすることにより、HYP領域
を除き各VM領領域けをオール・パージする。
第3図は、各VM領領域オール・パージする場合の本発
明の他の実施例を示したものである。
第3図において、TLB−AR21、識別子ビット22
、アドレス・フィールド23及びTLB24は、第2図
と共通である。25はデコーダで、識別子ビット22か
らHYP領域のアドレスであることを検出する。26〜
29はAND回路、30及び31はOR回路、32は排
他的−OR(E  “X−0R)回路である。
この構成において、TLBオール・パージ動作は、第2
図の場合と同様にして行われるが、AND回路26.2
7及びOR回路30,31によりHYP領域のバリッド
・ビットはA、B共に有効ビットがセットされ、VM領
領域バリッド・ビットA、Bは一方が有効のときは他方
は無効にセットされる。すなわち、EX−、OR回路3
2が出力を生じるときは、TLB24から読み出された
実アドレスは、VM領領域ものであって、HYP領域の
ものでないことになる。
従って、HYP領域に対するアドレスであるときにAN
D回路28から出力が生じるときは、TLB24より読
み出されたHYP領域の実アドレスは有効であると判断
され、アンドゲート29から出力が生じるときは誤りで
あると判断される。
このようにすることにより、不必要になった一方のバリ
ッド・ビットを使用して、HYP領域に対してバリッド
・ヒツト02重化が可能となり、信頼性の向上を図るこ
とができる。
以上の各実施例の説明においては、識別子ビットとして
2ビツトの場合を例にとって説明したが、本発明は、こ
れに限定されるものでなく、多数のVM領領域対応した
複数ビット構成の識別子ビットを上位ビットに持ったT
LBアドレスを使用することができる。
また、TLBのアドレス変換領域及び管理領域はVM領
領域びHYP領域に限定されるものではなく、論理アト
・レスとそれに対応する実アドレス対を格納するアドレ
ス変換領域及びそれを管理する管理領域を備えたTLB
に適用することができる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、識別子ビットが
TLBアドレスの一部となるように構成し、TLB開始
時に識別子ビットの値を変更してTLBアドレスがアド
レス変換領域(VM領領域に限定されるようにしたので
、管理領域(HYP領域)はパージされることなく、ア
ドレス変換領域(VM領領域に対してのみTLBパーシ
ャル・パージを行うことができる。また、管理領域(H
YP領域)に対する参照がなされないので、TLBパー
シャル・パージ命令の実行速度を向上させることができ
、全体の情報処理効率も向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例の説明図、第2図は本発明
の他の実施例の説明、、甲、第3図は本発明の更に他の
実施例の説明図で菖る。 図中、11と21はTLBアドレス・レジスタ(TLB
 −AR) 、12と22は識別子ビット、I3と23
はアドレス・フィールド、14はIPTEフィールド、
15と24はTLB、17はHYP領域、18はVM領
領域25はデコーダ、26〜29はAND回路、3oと
31はOR回路、32は排他的−OR(EX−OR)回
路を、それぞれ示す。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)アドレス変換領域と管理領域を有し、論理アドレ
    スと実アドレスが一致するREALモードにおいてもこ
    のTLBを使用してアドレス変換を行う場合のTLBパ
    ージ制御方式において、アドレス変換領域と管理領域を
    識別する識別子ビットがTLBアドレスの一部となるよ
    うに構成し、アドレス変換領域についてTLBパーシャ
    ル・パージを行うときは、TLBパーシャル・パージ開
    始時に識別子ビットの値を変更して、TLBアドレスが
    アドレス変換領域に限定されるようにしたことを特徴と
    するTLBパージ制御方式。
  2. (2)TLBアドレスの上位ビットに識別子ビットを設
    け、この識別子ビットがオール“0”であるアドレス領
    域を管理領域とし、アドレス変換領域についてTLBパ
    ーシャル・パージ開始時に前記TLBアドレスの識別子
    ビット値を“1”にセットして、TLBアドレスがアド
    レス変換領域に限定されるようにしたことを特徴とする
    特許請求の範囲第1項記載のTLBパージ制御方式。
JP59276351A 1984-12-28 1984-12-28 Tlbパ−ジ制御方式 Pending JPS61156445A (ja)

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