JPS61201353A - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明はプロセス毎にページマツプを有するアドレス変
換装置に係り、特に各プロセス空間に共通なページを設
ける際に有効な装置に関する。

〔発明の背景〕

最近はプログラム作成者に物理メモリの大きさを意識さ
せないために仮想記憶方式が採用されることが多く、そ
の際、アドレス変換やプロテクションを実現するハード
ウェアが用いられることが多い。

その際各プログラムにはページマツプとよばれるレジス
タ群が割当てられる。このレジスタ群で規定される空間
をプロセス空間ＰＳとよぶ、各プログラムは実行に際し
て、オペレーティングシス≠ム（以下Ｏ８と略す）を呼
ぶので、Ｏ８はすべてのプロセス空間に存在していなけ
ればならない（第１図）。

各プロセス間にＯ８領域を共通に設けるための従来方式
１について第２＠を用いて説明する。ページマツプはユ
ーザ空間ＵＳ２を変換する部分とＯ８空間０８８２を変
換する部分からなり、ユーザ空間ＵＳについてはプロセ
ス数分のページマツプがあり、Ｏ８部分には１個のペー
ジマツプしかない。

この方法の欠点は、ユーザ空間ＵＳ２．Ｏ８空間０８Ｓ
２のサイズが固定であるため、プロセス空間ＰＳ２のサ
イズが不変であっても、ユーザ空間ＵＳ２あるいはＯ８
空間０５Ｓ２のサイズを拡大することができないという
点である。

従来方式２について第３図を用いて説明する。

各プロセス空間ごとにページマツプがあり、ユーザ空間
とカーネル空間は区別されていない、ページマツプへの
書き込みはマツプ翫レジスタ１００に書込むべきページ
マツプの番号を設定した後、該当ページに対応したペー
ジアドレスに変換情報を書込む、各プロセス空間に共通
にＯ８を設定するためには、マツプ島レジスタの値を１
からｎに変えながら、繰返し書込みを行なわなければな
らない。

〔発明の目的〕

本発明は上述した従来のページマツプ書換え方式の問題
点を解決し、複数のページマツプの内容を同時に書換え
、かつ、ユーザ領域とＯ８領域の境界を任意に設定する
ことのできる新規のアドレス変換装置の提供を目的とす
る。

〔発明の概要〕

以上の目的を達成するために本発明では、マツプ翫レジ
スタに特別の値を設定すると、１個のページマツプでは
なく全てのページマツプが選択され、ページマツプ内容
の書換えが指示されると全ページマツプの内容が同時に
書換わる。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

まず最初に第４図を用いてアドレス変換の概略を説明す
る。ページマツプ１０１は１６個あり。

１個のページマツプは２５６ページからなり、１ページ
は４ＫＢであるとする。ページマツプには、その仮想ペ
ージに対応する物理ページ番号が記入されている。変換
に先立ってマツプＮαレジスタ１００に、これから実行
させるプロセスに対応したページマツプ番号を書込む。

プログラム実行がはじまると、ソフトウェアが発する２
０ビツトの仮想アドレスＡＤのうち、上位８ビツトで２
５６個のうちの１ページを選ぶ。

このページに対応したページマツプ１０１の内容（１１
ビツトのデータ）によって１０２４個のうちの１物理ペ
ージが選択される。物理ページと仮想アドレスの下位１
２ビツトで物理アドレスＢＡが構成される。

次にページマツプの設定について説明する。

ページマツプに書込むには、マツプ血レジスタ３０２に
該当プロセスに対応するマツプ番号（Ｏ〜ｎ）を設定し
た後、仮想ページに対応するアドレスＸ＋ｐａｇｅｎｏ
Ｘ　２　（ここで又はプロセス空間の範囲外にあってあ
らかじめ定められたアドレス、ｐａｇｅｎｏは仮想ペー
ジであり０〜ｍの値をとる。２はページマツプ１エント
リのサイズ（バイト数）である）番地に対して変換情報
（物理ページ番号等）を書込む。

今ＸをＡＯＯＯＯＯ（１６進）、仮想アトＬ／Ｘは２４
ビツトからなるとする。最上位４ビツトはページマツプ
−数比回路３０３に入力され、その値が１６進のＡであ
ればページマツプに対するアクセスであることを意味し
、マツプアクセス信号３０６がＯＮになる０次の８ビツ
トはページデコーダ３０４に入力され、ｍ＋１個のペー
ジの中から１ページが選択され、そのページに対応する
ページ選択信号３２ｊがＯＮになる。

以上に説明した様にマツプＮα、レジスタとページデコ
ーダの出力によって（ｎ＋１）ｘ　（ｍ＋１）個あるペ
ージマツプレジスタｉｊのうちの１個が選択される。

１個の書換え指示によって全マツプの内容を書換える場
合には、全マツプ選択レジスタ３０１をＯＮにする。そ
の時には全マツプ選択信号がＯＮになり、通常は排他的
に１個だけがＯＮになるマツプ選択信号３１０〜３１ｎ
のすべてがＯＮになる（全マツプが同時に選択される）
。ページの選択は上で説明したのと同様である。

１個のページマツプレジスタ部の構成を第６図を用いて
説明する。

１個のページマツプレジスタｉｊに着目する。

マツプ選択信号３１１．ページ選択信号３２ｊ。

マツプアクセス信号３０６　、　ｗｒｉｔｅ信号３３２
の４つがＡＮＤゲート３３０に入力され、すべてがＯＮ
の時出力がＯＮになり、ゲート３３１が接続状態となり
書込みデータがレジスタｉｊに書込まれる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、１度の書換え指示が全マツプの同一ペ
ージを書換えることができるので、オペレーティングシ
ステムのメモリ管理部分を簡略化することができる。す
なわち、ページマツプを書換えるためにマツプＮαレジ
スタを書換えると、参照可能なプロセス空間が変るため
、それまで参照可能であったエリアが見えなくなるので
、ＯＳエリアのページマツプ書換え順序に配慮が必要で
ある。本発明によれば、ＯＳエリアに関してはシングル
プロセスとして扱うことができる。

本発明によればＯＳオーバーヘッドを小さくすることが
できる。プロセス空間数を１６．書換えページ数を５０
，１ページ当りの書換え時間を１ｐｔａとすると１６Ｘ
５０Ｘ１μ５＝８００ｕｓのオーバーヘッドを削減でき
る。

さらに本発明によればプロセス空間の中でのユーザ空間
とｏＳ空間の区切りを任意に変更することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はプロセス空間の配置を示す図、第２１は従来方
式その１劃弁←降、費秦＃会その２を示す図、第４図は
本発明の実施例を示す図、第５図はページマツプの構成
図、第６図は第５図の一部分の詳細図である。 １００・・・マツプＮαレジスタ、１０１・・・ページ
マツプ、３０１・・・全マツプ選択レジスタ、３０２・
・・マツプＮαレジスタ、３ｏ３・・・ページマツプ−
数比回路、３０４・・・ページデコーダ、３１１・・・
マツプ選択信号、３２ｊ・・・ページ選択信号、ｉｊ・
・・ページ罵　　１　　図 冨　２　　口 Ｐ１０＝＝コ Ｆ、口＝＝コ 第３図 １ｓｌ） Ｚｉ図 １〃

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. プロセス毎に仮想アドレスを物理アドレスに変換するペ
   ージマップを有するアドレス変換装置において、ページ
   マップの内容（変換情報）を書換える際に、特別のペー
   ジマップＮｏ．を指定することによつて、同一ページに
   対応するすべてのページマップの内容を１個の書換え指
   示によつて書換えられることを特徴とするアドレス変換
   装置。