JPS62109144A - Information processor - Google Patents

Information processor

Info

Publication number
JPS62109144A
JPS62109144A JP60250054A JP25005485A JPS62109144A JP S62109144 A JPS62109144 A JP S62109144A JP 60250054 A JP60250054 A JP 60250054A JP 25005485 A JP25005485 A JP 25005485A JP S62109144 A JPS62109144 A JP S62109144A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
address
virtual
output
access
signal
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.)
Granted
Application number
JP60250054A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0556545B2 (en
Inventor
Yasushi Oi
康 大井
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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 NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP60250054A priority Critical patent/JPS62109144A/en
Priority to EP86115570A priority patent/EP0229253A3/en
Publication of JPS62109144A publication Critical patent/JPS62109144A/en
Priority to US07/965,534 priority patent/US5347636A/en
Publication of JPH0556545B2 publication Critical patent/JPH0556545B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To produce a simple software by providing a mechanism for the control of virtual memory into a CPU and therefore attaining a memory map I/O on a virtual memory space through the CPU. CONSTITUTION:When the address conversion is carried out by a conversion index buffer mechanism 11, a signal is produced from a virtual address to discriminate the address that designates the contents of a main memory from that designates an external input/output device via a real address together with this real address corresponding to said virtual address. A control circuit uses said produced signal to supply the input/output control signals corresponding to both accesses to the main memory and the external input/output. Thus a memory map I/O is possible on a virtual memory space. Furthermore the system constitution including a CPU is simplified.

Description

【発明の詳細な説明】 (座業上の利用分野) 本発明は情報処理装置に関し、特にその甲の中央処理装
置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Sedentary Work Use) The present invention relates to an information processing device, and particularly to a central processing unit of the former.

(従来技術) 従来、1個の半導体チップで構成される中央処理装置C
以下、CPUという)がその周辺に設置される外部入出
力装置c以下、I10装置という)をアクセスする方法
として、一般に次の方法が知られている。それは入出力
命令によって発生されるI10装置の番号と、Iloへ
の誉込み2よび読出し信号とを用いてCPUと110装
置との間でデータのやシと9を行なうものである。これ
に対し、メモリマツブトI10と呼ばれるI10装置の
アクセス方法が提案されている。この方法は、本来主メ
モリのために用意されているアドレス領域の一部KI1
0装置のアドレスを割り当て、主メモリに対する書込み
および読出し命令、演算命令などに基いて発生される主
メモリへのアドレスと主メモリへの書込みおよび読出し
信号とを用いてCPUとI10装置との間でデータのや
りとりを行なうものである。
(Prior art) Conventionally, a central processing unit C consisting of one semiconductor chip
The following method is generally known as a method for a CPU (hereinafter referred to as a CPU) to access an external input/output device c (hereinafter referred to as an I10 device) installed around the CPU. It transfers data between the CPU and the 110 device using the I10 device number generated by the I/O command and the read and write signals to Ilo. In response, an access method for an I10 device called Memory Mabuto I10 has been proposed. This method uses part of the address area KI1 originally reserved for main memory.
0 device address, and uses main memory addresses and main memory write and read signals generated based on main memory write and read instructions, arithmetic instructions, etc. between the CPU and the I10 device. It is used to exchange data.

メモリアップドI10の特徴に、一般の算術論理演算命
令や転送命令等のオペランドを用いて主メモリと同様に
I10装置をも指定することが可能なことである。
A feature of the memory update I10 is that it is possible to specify the I10 device in the same way as the main memory using operands such as general arithmetic and logic operation instructions and transfer instructions.

しかし、メモリマツプ)Iloにハ、次に述べるような
欠点がある。
However, the memory map Ilo has the following drawbacks.

■ 低速度で動作するCPUに対しては、主メモリとI
 10装置とはほぼ同様の入出力制御でアクセスするこ
とが可能であったが、クロック周波数が8MHzを超え
るような高速動作をするCPUではその限夛でにない。
■ Main memory and I
Although it was possible to access the device using almost the same input/output control as the No. 10 device, this is not the case with a CPU that operates at high speed with a clock frequency exceeding 8 MHz.

何故ならば、主メモリは高速アクセスに対応するため、
インターリーブ、ニブルアクセス、ベージモードアクセ
スなどのアーキテクチャ−全採用できるが、工10装置
は本質的にそのようなアーキテクチャ−を採用できない
からでゐる。故に、主メモリのアクセスとI10装置の
アクセスとでは、サイクルタイム、リカバリータイムな
どのタイミングの制御システムがほとんど適用できない
。このためメモリマッグドI10構成のCPUでこの間
順全解決するには周辺回路?余分に付加する必要があり
、システム構成が杵雑になる。
This is because main memory supports high-speed access.
Although all architectures such as interleaving, nibble access, page mode access, etc., can be employed, the 10th generation device inherently cannot employ such architectures. Therefore, timing control systems such as cycle time and recovery time are hardly applicable to main memory access and I10 device access. For this reason, is there a way to completely solve this problem with a CPU with a memory-mapped I10 configuration by using peripheral circuits? An extra addition is required, making the system configuration complicated.

■ メモリアップ)I10構成のCP UH,基本的に
その内部でアドレスのどの部分がI10装置に接続され
ているかを判定で@ないため、・ I10装置のアクセ
スの際VC命令実行を中断させる機能、及びその際に内
部割込みを発生させる機能〔以下、I/(Jアク上スト
2フ1機能と呼ぶ): ・ I10装置のアクセスを実行させたい特権レベルを
ユーザが指定する機能(以下、I10特確レベルの指定
機能という): をCP[、l内部に持たせることができない。仮にこれ
らの機能全実現させるとすれば、や[j9CPU外部の
付加回路及び特殊な割込み処理機能が必要となる。
■Memory up) CPU UH with I10 configuration, because it is basically not possible to determine internally which part of the address is connected to the I10 device, - Function to interrupt VC instruction execution when accessing the I10 device, and a function that generates an internal interrupt at that time [hereinafter referred to as the I/(JAccess2F1 function)]: - A function that allows the user to specify the privilege level at which the user wishes to access the I10 device (hereinafter referred to as the I10 special function) (This is called the certainty level specification function): It is not possible to have CP[, l inside. If all of these functions were to be realized, an additional circuit outside the j9CPU and a special interrupt processing function would be required.

■ メモリマツプ)I2O3成においてに、全てのアド
レス空間を主メモリに割り当てることができ万い。即ち
アドレス空間の一部の部分空間しかI10100して割
シ当てることができない。もし、前記I10100アド
レス空間に対して大きくとる場合、例えばアドレスの最
上位ビットで主メモリとIloとを区別し、その結果同
一の大きさの空間と両者がもつようにした場合、I10
100メモリ空間から識別するためのアドレスデコーダ
は不要あるいは小規模ですむが、主メモリの大きさが小
さくなり自由度がへる。また、I/(、)空間を十分便
用り、 ! flずアドレス空間の大部分が未便用にな
すやすい。
(Memory map) In the I2O3 configuration, it is not possible to allocate all address space to main memory. That is, only a part of the address space can be allocated by I10100. If the I10100 address space is set larger than the I10100 address space, for example, if the most significant bit of the address is used to distinguish between the main memory and Ilo, so that both have the same size space, then the I10
Although an address decoder for identifying from the 100 memory space is unnecessary or small in size, the size of the main memory is reduced and the degree of freedom is reduced. Also, make full use of the I/(,) space, ! Most of the address space can easily be left unused.

一方、前記I10空間全アドレス空間に対して小さくと
る場合、主メモリ空間、l10g間の使用効率と自由g
は高められるが、アドレスデユーダが大規模になる。し
かも、I10100アドレス空間の任意の位置に割シ当
てられるようにするためには、非常に複雑なアドレスデ
ユーダがWる。即ち、メモリマツブトl10ff成では
、アドレス空間上のI10100占める割合と外部アド
レスデコーダの規模はトレードオフの関係にあυ、シス
テム構成上望ましくない結果となる。
On the other hand, if the I10 space is made smaller than the entire address space, the efficiency of use between the main memory space and l10g and the free g
is increased, but the address duplication becomes large. Moreover, in order to be able to allocate an arbitrary position in the I10100 address space, a very complicated address duder is required. That is, in the case of a 110ff memory processor, there is a trade-off relationship between the proportion of I10100 in the address space and the scale of the external address decoder, which results in an undesirable result in terms of system configuration.

(本発明が解決すべき問題点) 最近、仮想記憶管理機構を備えたCPUが提案されてい
る。これによれば、記憶管理上のいくつかの問題は解決
可能である。例えはメモリマツブトI10構成のCPU
に対する仮想記憶管理の実施例でに、■仮想記憶空間の
任意の部分’1I10装置に、残りの部分を主メモリに
それぞれ割夛当てることが可能であり、■I10!置に
対して主メモリと同様のアクセス権制御や不法アクセス
からの保護が可能となるという効果がある。しかし、実
アドレス空間がメモリマップトエ10構成になっている
ため、前述のメモリマツプ)I10構成の3つの問題点
に関する本質的に解決とになっていない。
(Problems to be Solved by the Present Invention) Recently, CPUs equipped with a virtual memory management mechanism have been proposed. According to this, some problems in storage management can be solved. For example, a CPU with memory Matsubuto I10 configuration
In the embodiment of virtual memory management for virtual memory space, it is possible to allocate an arbitrary part of the virtual memory space to '1I10 devices and the remaining part to the main memory, and ■I10! This has the effect of making it possible to control access rights and protect the storage space from illegal access in the same way as main memory. However, since the real address space has a memory map 10 configuration, the three problems of the memory map 10 configuration described above are not essentially solved.

メモリマツプ)I10I?″・成金とらないCPUに対
する仮想記憶管理の実施例では、CPU内部で主メモリ
アクセスとI10装置アクセスとh′分離して判定する
ことで、工10アクセストラップ機能や、I10%権レ
ベルの指定機能を持つことが可能である。しかし、実ア
ドレス空間にI10アドレスが含まれていないため、I
10装置を命令オペランド止して指定することができず
、またI10装置に対するアクセス権制御を仮想記憶管
理機構音用いて行なえないため、柔軟性のあるI10装
置の゛保護が難しいという欠点がある。
Memory map) I10I? ''-In an example of virtual memory management for a CPU that does not require a lot of money, main memory access and I10 device access are judged separately within the CPU, and the function 10 access trap function and I10% privilege level specification function are implemented. However, since the real address space does not include the I10 address, the I
This method has the disadvantage that it is difficult to protect the flexible I10 device because the I10 device cannot be specified by using the command operand, and the access rights to the I10 device cannot be controlled using the virtual memory management system.

(問題点を解決するための手段) 本発明は1チツプのCPUの内部に仮想記憶管理を行な
う機構を設けることにより、当該CPUにおいてその仮
想記憶空間上でメモリマツブトI10全実現し、ソフト
ウェアが簡潰に作成できるようにしたこと、一方、実記
憶空間1I10空間と主記憶空間とに分離し、当該CP
Uが前記二つの空間の差異を判定することにより、 ・ I10装置のアクセスの際に命令実行を中断させる
機能及びその際に内部割込みを発生させる機能: ・ I10装置のアクセスを実行させたい特権レベルを
ユーザが指定する機能: ・ I10装置のアクセスのための特別なタイミングと
入出力制御信号會生成する機能:をCPU内部で実現す
ることができるようにしたことを特徴とする。
(Means for Solving the Problems) The present invention provides a mechanism for managing virtual memory inside a single-chip CPU, thereby realizing the entire memory of Matsubuto I10 in the virtual memory space of the CPU, and simplifying the software. On the other hand, the real storage space is separated into 1I10 space and the main storage space, and the corresponding CP
By determining the difference between the two spaces, U determines: - A function to suspend instruction execution when accessing the I10 device and a function to generate an internal interrupt at that time: - Privilege level at which the I10 device access is desired to be executed. A feature of the present invention is that the functions specified by the user: - The functions of generating special timing and input/output control signal for I10 device access can be realized within the CPU.

すなわち、本発明の情報処理装置は仮想記憶管理全行な
う中央処理装置ILにおいて、中央処理装置内部で仮想
アドレスから実アドレスへの変換を高速に行なうための
変換索引緩衝機構と、入出力制御信号を供給する制御回
路と全具備し、変換索引緩衝機構でアドレス変換が行な
わnるとき、仮想アドレスから当該仮想アドレスに対応
する実アドレスとともに前記実アドレスが主記憶の自答
全指定するアドレスか外部入出力装置i1e指定するア
ドレスかを区別するための信号を生成し、前記制御回路
が当該信号を用いて主記憶アクセスと外部入出力アクセ
スの両方の場合に対応した入出力制御信号を供給できる
ようにしたものである。こnにエフ、本発明を用いれは
、 ■ 仮想アドレスから実アドレスへの変換索引緩衝機構
を用いたアドレス変換の際に、実アドレスが主記憶アド
レスなのか外部入出力アドレスなのかを示す情報c以下
、M/IO情報という)を得ることか可能となる。
That is, the information processing device of the present invention includes a conversion index buffer mechanism for performing high-speed conversion from virtual addresses to real addresses within the central processing unit, and an input/output control signal in the central processing unit IL that performs all virtual memory management. When address translation is performed in the translation index buffer mechanism, the real address is converted from a virtual address to a real address corresponding to the virtual address, and whether the real address is a self-specified address in main memory or an external input. A signal is generated to distinguish whether the address is specified by the output device i1e, and the control circuit uses the signal to supply input/output control signals corresponding to both main memory access and external input/output access. This is what I did. In this case, the present invention is used: ■ Conversion from virtual address to real address When converting an address using the index buffer mechanism, information c indicating whether the real address is a main memory address or an external input/output address is stored. (hereinafter referred to as M/IO information).

■ 前記M/IO情報を仮想記憶管理に用いるアドレス
変換テーブルに含め、その値を任意に設足することVC
よシ仮想記憶空間の任意の部分空間音I10装置に、残
シの部分空間全主記憶に割り当てることが可能となる。
■ Include the M/IO information in the address translation table used for virtual memory management and set its value arbitrarily.
It becomes possible to allocate the entire main memory of the remaining subspaces to any subspace sound I10 device in the virtual storage space.

■ さらに、CPU内部で前記M/IO情報を用いるこ
とで ・ I10装置のアクセスの際に命令実行を中断させる
機能、及びその際に内部割込みを発生させる機能ニ ー  I10装置のアクセスを実行させたい特権レベル
全ユーザが指定する機能: 1 ■10装置のアクセスのための特別なタイミングと
入出力制御信号を生成する機能:をCPU内で実現する
ことが可能となる。
■ Furthermore, by using the M/IO information inside the CPU, there is a function that interrupts instruction execution when accessing the I10 device, and a function that generates an internal interrupt at that time. Level: Functions specified by all users: 1. Function to generate special timing and input/output control signals for access of 10 devices: can be realized within the CPU.

本発明によれば、I10空間全仮想空間の任意の部分空
間に割り当てることによシ、CPUで実行される命令の
豊富な主記憶参照法をI10空間に対しても使用でき、
それと同時にI10装置のアクセスの際に命令実行を中
断させることあるいけ内部割込みを発生させることによ
シブログラム開発やプログラムデバッグの効率化がけが
らnる。さらに、I10装置のアクセスを実行させたい
特権レベル全ユーザが指定することによp、cpuがオ
ペレーティングシステムの最高レベルからユーザレベル
までの任意のレベルで外部入出力装置を管理することが
可能となる。さらに、I10装置は対応する入出力制御
信号をCPUが生成することによりCP U周辺の回路
V!成が単純になるという種々の優れた効果かえられる
According to the present invention, by allocating the I10 space to any partial space of the entire virtual space, the main memory reference method with abundant instructions executed by the CPU can be used also for the I10 space,
At the same time, the efficiency of program development and program debugging is impaired by interrupting instruction execution or generating internal interrupts when accessing the I10 device. Furthermore, all users can specify the privilege level they want to access the I10 device, allowing the CPU to manage external input/output devices at any level from the highest level of the operating system to the user level. . Furthermore, the I10 device uses the CPU to generate corresponding input/output control signals, thereby controlling the circuits around the CPU V! This has various excellent effects such as simple construction.

(実施例の説明) 本発明を図面に基づいて説明する。(Explanation of Examples) The present invention will be explained based on the drawings.

第1図は本発明の一笑施例のブロック図、第2図は第1
図の変換索引検索機構の一実旅例の要部回路図、第3お
よび4図はオートマトンレベルで実現例を示す図、第5
図は、主記憶読出しアクセスの場合のタイミングチャー
ト、第6図h、I10装置読出しアクセスの場合のタイ
ミングチャートを各々示している。
FIG. 1 is a block diagram of a simple embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram of a first embodiment of the present invention.
Figure 3 is a circuit diagram of the main part of an example of an actual journey of the conversion index search mechanism, Figures 3 and 4 are diagrams showing an example of implementation at the automaton level, Figure 5
The figure shows a timing chart for main memory read access, FIG. 6h, and a timing chart for I10 device read access, respectively.

まず、各図の谷構成要素の機能を説明する。First, the functions of the valley components in each figure will be explained.

図において、10はCPUで実行される命令のオペラン
ドの仮想アドレスを受は取るラッチでるる。ここから出
力される仮想アドレス21は、変換索引緩衝機構C以下
、TLBという)ll’を通じて実アドレス22に変換
される。11は仮想アドレスの上位データ23によシ索
引データを検索し、もし該当するデータかめれば対応す
る実アドレスの上位データ24及び前記実アドレスに対
応するM/IO情報25を変換結果として出力するT 
L B″′Cある。この詳細は第2図に示される。12
は割込み制御回路である。M/IO情報25に基づきI
10装置に対するアクセスを検出し次場合の割込み、及
びI10装置を指定さnた特権レベル以外でアクセスし
ょうとした場合の割込みが扱えるような機能が、従来の
割込み処理機能以外に追加されている。13は現在のC
’PUの命令実行の特権レベルを示すレジスタである。
In the figure, 10 is a latch that receives the virtual address of the operand of an instruction executed by the CPU. The virtual address 21 outputted from here is translated into a real address 22 through a translation lookaside buffer mechanism C (hereinafter referred to as TLB) ll'. 11 searches the index data based on the upper data 23 of the virtual address, and if the corresponding data is found, outputs the upper data 24 of the corresponding real address and the M/IO information 25 corresponding to the real address as a conversion result. T
LB'''C.The details are shown in Figure 2.12
is an interrupt control circuit. I based on M/IO information 25
In addition to the conventional interrupt handling functions, a function is added to detect access to the I10 device and handle an interrupt when the I10 device is accessed at a privilege level other than the specified privilege level. 13 is the current C
'This register indicates the privilege level of instruction execution by the PU.

14はI10アクセスを行なう特権レベルをユーザが指
定するために設けられたレジスタである。15はレジス
タ13とレジスタ14の、内容全比較し、もし一致して
いないときにI10アクセスが発生すれば割込み全要求
するための制御回路である。16セM/IO情報25に
基づき、当該実施例の外部に供給される入出力制御信号
群26を生成するための制御回路である。入出力制御信
号群26は、第5図、第6図で示される入出力制御信号
群に対応する。この詳細は3,4図で示される。17は
実アドレス端子群である。T   で変換された実BI
I アドレスの上位データ24と変換されない仮想アドレス
の下位データ27が結合されて実アドレス22となシこ
こから出力される。18HM/IO信号端子である。T
   で変換されたM/IOBII 情報25がここから出力される。19は入出力制御信号
端子群である。制御回路12で生成された入出力制御信
号群26がここから出力さnる。
Reference numeral 14 is a register provided for the user to specify the privilege level for accessing I10. A control circuit 15 compares the contents of the registers 13 and 14, and if they do not match and an I10 access occurs, requests a full interrupt. This is a control circuit for generating an input/output control signal group 26 to be supplied to the outside of the embodiment based on the 16th M/IO information 25. The input/output control signal group 26 corresponds to the input/output control signal group shown in FIGS. 5 and 6. Details of this are shown in Figures 3 and 4. 17 is a group of real address terminals. Real BI transformed by T
The upper data 24 of the I address and the lower data 27 of the unconverted virtual address are combined to form a real address 22, which is then output. 18HM/IO signal terminal. T
The M/IOBII information 25 converted in is output from here. 19 is a group of input/output control signal terminals. The input/output control signal group 26 generated by the control circuit 12 is output from here.

第2図は第1図におけるT   の詳細な実施BII 例を示す回路図である。11−1〜3はTLBの1つの
エントリを示すブロックである。TLBUこのようなエ
ントリが複数個カスケード接続されることで構成される
。11−4は仮想アドレスデータレジスタであ’)、T
pBの索引データとして保持される仮想アドレス上位デ
ータが格納される。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a detailed implementation BII example of T in FIG. 1. Blocks 11-1 to 11-3 indicate one entry of the TLB. The TLBU is composed of a plurality of such entries connected in cascade. 11-4 is a virtual address data register'), T
Virtual address upper data held as index data of pB is stored.

1l−5H実アドレスデータレジスタでメカ、仮想アド
レスデータレジスタ11−4に格納されたアドレスに対
応する実アドレス上位データが格納される。11−6は
M/IO情報レジスタであり、実アドレスデータレジス
タ11−5に格納されたアドレスに対応するM/IO情
報が格納される。
The real address data register 11-5H stores real address upper data corresponding to the address stored in the mechanical virtual address data register 11-4. Reference numeral 11-6 is an M/IO information register in which M/IO information corresponding to the address stored in the real address data register 11-5 is stored.

11−7は比較器を、11−8.1l−9Fiデータの
通過を制御するゲートを各々表わす。
Reference numeral 11-7 represents a comparator, and gates 11-8, 11-9, and 11-9 for controlling the passage of Fi data, respectively.

第3図、第4図は、データの読込みに対する制御回路1
2のオートマトンレベルでの実現例を示し工おり、第3
図は主記憶からの読込みサイクルにおける状態遷移を、
第4図は、I10装置からの読込みサイクルにおける状
態遷移Xt−各々示している。両図において、丸印は状
態を、矢印に遷移金それぞれ示すものである。ここで、
遷移はクロック周期毎に生じ、斜線の左に畜かれた式は
、遷移先が複数存在する場合の遷移条件を表わし、斜線
の右に曹かれた式は、遷移の際の出力変化を表わす。式
中に現われる信号名は、次に述べられる第5図、第6図
のものと同一の名称及び意味を持つO 第5図、第6図に2いて、CLKはCPUに対して供給
さnるクロック入力信号、A23−AOに主記憶及びI
10装置のアクセスするためのアドレス信号、BOYは
上記アドレス信号が有効であることを示す出力信号、 
R,/Wl−)読込みと書込みを区別するための出力信
号、DSHCPUがデータ信号を受けとる状態にあるこ
とを示す出力信号、Dataはデータ入力信号、fle
adyは読込み処理の終了を主記憶またにI10装置が
知らせる入力信号、MRQは主記憶アクセスとI 10
[置のアクセスを区別するための出力信号、5T2−0
け絖込み処理のタイプ及びホールト状態ヲ示す1(、e
ady、MRQ、5T2−0 げ人出力制御信号である
Q 仄にがかるCPUの動作を説明する。
3 and 4 show a control circuit 1 for reading data.
We will show an example of implementation at the automaton level of 2.
The figure shows the state transition in the read cycle from main memory.
FIG. 4 shows the state transitions Xt--respectively during a read cycle from an I10 device. In both figures, circles indicate the state and arrows indicate the transition gold. here,
A transition occurs every clock cycle, and the expression to the left of the diagonal line represents the transition condition when there are multiple transition destinations, and the expression to the right of the diagonal line represents the output change during the transition. The signal names appearing in the equations have the same names and meanings as those in FIGS. 5 and 6 described below. In FIGS. 5 and 6, CLK is supplied to the CPU. clock input signal to A23-AO, main memory and I
10 an address signal for accessing the device; BOY is an output signal indicating that the address signal is valid;
R, /Wl-) An output signal for distinguishing between reading and writing, an output signal indicating that the DSHCPU is in a state to receive a data signal, Data is a data input signal, fle
ady is an input signal that the main memory or I10 device notifies the end of the read process, and MRQ is an input signal that indicates the main memory access and I10
[Output signal for distinguishing location access, 5T2-0
1 (, e
Ady, MRQ, 5T2-0 The operation of the CPU that is affected by Q, which is the output control signal, will be explained.

CPU内で行なわれる命令実行の際に、インデクス情報
や変位清報を含めて計算さnた仮想アドレスに対して、
オペランドるるいに命令の読込み/舊込み要求が発生す
ると前記仮想アドレスはラッチ10に転送される。
For the virtual address calculated including index information and displacement information during instruction execution within the CPU,
The virtual address is transferred to the latch 10 when a read/input request for an instruction occurs in the operand order.

仮想アドレス21の上位の値23dTI、5xlvc%
F位の値27只餡ヤ17に各々転送される。T   に
転BII 送された1直23は、TLB□1内の全エントリ(11
−1〜3會含む)内の仮想アドレスレジスタ11−4に
格納された値と比較器11−7を用いて同時に比較され
る。もし、一致したエントリが存在すnば、当該エント
リ内の比較器出力11−10が発生され、それによって
通過制御ゲー)11−8.11−9が開く。その結果、
実アドレスデータレジスタ11−5の内容及びM/I(
J情報レジスタ11−6の内容が、実アドレスの上位の
値24及び@記央アドレスのA/l/IO情報25とし
て出力される。もし、一致するエントリがなけnば仮想
記憶管理方式に基つき、選択された1つのエントリに対
し、その3つのレジスタ11−4.11−5 、11−
6の内容が更新ちれ、更新終了後再比を′が行なわれ、
実アドレスの上位の値24及び@記実アドレスのM/I
O情報25が出力さnる。
Upper value of virtual address 21 23dTI, 5xlvc%
The value 27 of the F position is transferred to the bean paste 17, respectively. 1 shift 23 transferred to TLB□1 is transferred to TLB□1.
-1 to 3)) are simultaneously compared with the value stored in the virtual address register 11-4 using the comparator 11-7. If a matching entry exists, the comparator output 11-10 in that entry is generated, thereby opening the pass control game 11-8, 11-9. the result,
The contents of the real address data register 11-5 and M/I (
The contents of the J information register 11-6 are output as the upper value 24 of the real address and the A/l/IO information 25 of the @Kio address. If there is no matching entry, based on the virtual memory management method, the three registers 11-4, 11-5, 11-
The contents of 6 are updated, and after the update is completed, re-comparison is performed.
Upper value 24 of real address and M/I of @recorded address
O information 25 is output.

T   から出力された実アドレスの上位の値24BI
I は、瑞子群17に転送される。TL8□1から出力され
九l’l/l/IO情報25は、端子18に転送される
と共に、割込み制御回路12.制御回路15゜制御回路
16に転送される。もし、I10アクセスに対する命令
停止要求、内部割込み要求があれば、割込み制御回路1
2は、M/10情報25に基つき命令実行を中断させる
。制御回路15でに、I10アクセスを行なう特権レベ
ルを監視している。レジスタ13に格納された現在の特
権レベルとレジスタ14に格納されたユーザ指定のI1
0アクセス特権レベルとを比較し、もし一致しない時に
I10アクセス要求が生じM/IQ情報25が110ア
クセスを示していfLば、制御回路15は割込み制御回
路工2に信号を送シ脣権遍反の割込み処理を要求する。
Upper value 24BI of the real address output from T
I is transferred to the Zuiko group 17. The nine l'l/l/IO information 25 output from the TL8□1 is transferred to the terminal 18, and is also transmitted to the interrupt control circuit 12. Control circuit 15° is transferred to control circuit 16. If there is an instruction stop request or internal interrupt request for I10 access, the interrupt control circuit 1
2 interrupts instruction execution based on M/10 information 25. The control circuit 15 monitors the privilege level for I10 access. The current privilege level stored in register 13 and the user specified I1 stored in register 14
0 access privilege level and if they do not match, an I10 access request occurs, and the M/IQ information 25 indicates 110 access, the control circuit 15 sends a signal to the interrupt control circuit 2 to request access privilege level. request interrupt processing.

制御回路12ではM/IO1育報25に基づさ入出力制
御信号を生成する。
The control circuit 12 generates input/output control signals based on the M/IO1 report 25.

今、当該CPUが外部からデータ音読みこむアクセスを
行なうものとすると、M/IO情報25が主記憶アクセ
スケ示している場合は第3図のオートマトンに従って人
出力制御信号が生成される。
Now, assuming that the CPU performs an access to read data and audio from the outside, if the M/IO information 25 indicates access to the main memory, a human output control signal is generated according to the automaton shown in FIG.

第3図に3いてCPUが初期状態SOのとき、AIQ1
合号が論理0となると次クロックでCPUは状態S1に
遍移し、仄クロックでBCY偏号及びDS1g号金舖理
Oにおとし状態S2に遷移する。
3 in Figure 3, when the CPU is in the initial state SO, AIQ1
When the signal becomes logical 0, the CPU shifts to state S1 at the next clock, and shifts to state S2 at the second clock when the BCY polarity and DS1g are set to zero.

ここで主記憶から送られるREADY信号が論理1の場
合、CPUは応答待ち状態ににいシIAL)Yイム号が
論理Oになると状態S3に遷移し、次クロックでBCY
信号及びDS悟号を調理1に上げ初期状態Soに遷移す
ム。こil、らの動作の結果として第5図のタイミング
チャートに示されるような信号の応答が行なわれる。
If the READY signal sent from the main memory is logic 1, the CPU waits for a response (IAL) When the Yim signal becomes logic 0, it transitions to state S3, and at the next clock
Raise the signal and DS Gogo to cooking 1 and transition to the initial state So. As a result of these operations, a signal response as shown in the timing chart of FIG. 5 occurs.

M/IO情報25がI10装置のアクセスを示している
場合は、第4図のオートマトンVc矢って入出力制御1
に号が生成される。第4図と第3図の状態遷移の差異は
、状態S菫と状態SRの間に状態Siを置くことにより
、I10装置からの信号を十分安定した状態で読むこと
ができるようにしである点である。また、本実施例とは
別の実施例でfl、110%置が主記憶装置よりもアド
レスデコードにより多くの時間を必要とする点を配慮し
て、状態Slから状態Siの間で行なわれるDS信号の
反転を状態Siから状態S!の間で行ない、I10装置
の選択に余裕全持たせている〇不実施例の第4図に示す
オートマトンの動作結果は、第6図のようになる。
If the M/IO information 25 indicates access by the I10 device, the automaton Vc in FIG.
A number is generated. The difference between the state transitions in FIG. 4 and FIG. 3 is that by placing state Si between state S and state SR, the signal from the I10 device can be read in a sufficiently stable state. It is. In addition, in an embodiment different from this embodiment, in consideration of the fact that the fl, 110% position requires more time for address decoding than the main memory, DS is performed between state Sl and state Si. Inversion of the signal from state Si to state S! The operation result of the automaton shown in FIG. 4 for the non-example, in which the selection of the I10 device is made with full margin, is as shown in FIG. 6.

本実施例ではN/IO情報全: ・ I10アクセストラップ機能 φ I10特惰レベ
ルの指定機能; ・ I10アクセスの人出力制御信号
の発生機能; に用いているが、他にM/IO情報に葉ついて仮想記憶
管理の保護の方法fj!:変えることも可能である。
In this embodiment, all N/IO information is used: - I10 access trap function φ I10 special level specification function; - I10 access human output control signal generation function; How to protect virtual memory management fj! : It is also possible to change.

(発明の効果) 以上のように、本発明は従来の仮想記憶管理機構に若干
の制御回路を付加するだけで、仮想記憶空間上でメモリ
マツプ)Iloが行なえ、かつCPUを含むシステム構
成を簡単化することが可能となり、さらにCPUの機能
を大きく同上させることができる。
(Effects of the Invention) As described above, the present invention enables memory mapping (Ilo) to be performed on the virtual memory space by simply adding a few control circuits to the conventional virtual memory management mechanism, and simplifies the system configuration including the CPU. Furthermore, the functions of the CPU can be greatly increased.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図に本発明の一実施例を示したブロック図、第2図
に第1図の11全より詳細に示した回路図、第3図、第
4図は第1図の12のオートマトンレベルでの実現例を
示した図である。 10・・・・・・仮想アドレスラッチ、11・・・・・
・変換索引検索機構(TLB )、12・・・・・・割
込み制御回路。 13・・・・・・特権レベル表示レジスタ、14・・・
・・・I10アクセスレベルレジスタ、15・・・・・
・I10アクセスレベル監視回路、16・・・・・・入
出力制御信号生成回路、17・・・・・・芙アドレス端
子群、1B・・・・・・M/IO酒号端子、19・・・
・・・入出力制御信号端子群、11−1.11−2.1
1−3・・・・・・TLBにおける各二/トリ、11−
4・・・・・・仮想アドレスデータレジスタ、11−5
・・・・・実アドレスデータレジスタ、11−6・・・
・・・M/IO情報レジスタ、11−7・・・・・・T
LBに入力されたデータと仮想アドレスデータレジスタ
11−4の内容とを比ML、一致しているかどうかを検
出する比較器、11−8゜11−9・・・・・・比較器
11−7の出力に従いデータを通過させるか否かを判定
するゲート%11−10・・・・・・比較器11−7の
出力、 第5図、第6図は1つのCPLI例について、それが授
受するアドレス信号、データ信号、及び入出力制御信号
を示すもので、第5図は主記憶からの読込みアクセスの
除のタイムチャート、第6図はI/C)装置からの説込
みアクセスの際のタイムチャートである。 CLKflCPUに対して供!@きれるクロック入力信
号、A23−AOは主記憶及びI10装置のアクセスす
るためのアドレス信号、BCYI−j上記アドレス信号
が有効であることを示す出力信号、1(、/Wは読込み
と書込みを区別するための出力信号、L) S fl 
CP Uがデータ信号金堂けとる状態にめることを示す
出力信号、Data[データ入力信号、凡eadyけ読
込み処理の終了を主記憶また鰹ri10装置が知らせる
入力偏倚、MRQは主記憶アクセスとl10i[のアク
セスを区別するための出力信号、5T2−0は読込み処
理のタイプ及びホールト状態ヲ示す信号。 第1 図 平 2 区 −。 重−17 牛3 図 唇4 図
Fig. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a circuit diagram showing all 11 in Fig. 1 in more detail, and Figs. 3 and 4 are 12 automaton levels shown in Fig. 1. It is a diagram showing an example of implementation. 10...Virtual address latch, 11...
-Translation index search mechanism (TLB), 12... Interrupt control circuit. 13... Privilege level display register, 14...
...I10 access level register, 15...
・I10 access level monitoring circuit, 16...Input/output control signal generation circuit, 17...Fu address terminal group, 1B...M/IO address terminal, 19...・
...I/O control signal terminal group, 11-1.11-2.1
1-3...Each two/tri in TLB, 11-
4...Virtual address data register, 11-5
...Real address data register, 11-6...
...M/IO information register, 11-7...T
A comparator for detecting whether the data input to LB and the contents of the virtual address data register 11-4 match by comparing ML, 11-8°11-9... Comparator 11-7 Gate %11-10 determines whether or not to pass data according to the output of the comparator 11-7. It shows address signals, data signals, and input/output control signals. Figure 5 is a time chart for excluding read access from main memory, and Figure 6 is a time chart for read access from an I/C device. It is a chart. Provided for CLKflCPU! A23-AO is an address signal for accessing the main memory and I10 device, BCYI-j is an output signal indicating that the above address signal is valid, 1(, /W distinguishes between reading and writing. Output signal for L) S fl
An output signal indicating that the CPU has entered the state where the data signal is lost, a Data input signal, and an input deviation that the main memory or the RI10 device indicates the end of the read process. [Output signal for distinguishing access; 5T2-0 is a signal indicating the type of read processing and the halt state. Figure 1, 2nd ward. Heavy-17 Cow 3 Diagram lips 4 Diagram

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 仮想記憶管理を行なう中央処理装置を含む情報処理装置
において、前記中央処理装置内部で仮想アドレスから実
アドレスへの変換を行なうための変換索引緩衝機構と、
入出力制御信号を供給する制御回路とを具備し、前記変
換索引緩衝機構でアドレス変換が行なわれるとき、仮想
アドレスから、当該仮想アドレスに対応する実アドレス
とともに前記実アドレスが主記憶の内容を指定するアド
レスか、外部入出力装置を指定するアドレスかを区別す
るための信号を生成し、前記制御回路が当該信号を用い
て、主記憶アクセスと外部入出力アクセスの両方の場合
に対応した入出力制御信号を供給できるようにしたこと
を特徴とする情報処理装置。
In an information processing device including a central processing unit that performs virtual memory management, a conversion index buffer mechanism for converting a virtual address to a real address within the central processing unit;
a control circuit that supplies an input/output control signal, and when address translation is performed in the translation lookaside buffer mechanism, the real address specifies the contents of the main memory together with the real address corresponding to the virtual address from the virtual address. The control circuit generates a signal to distinguish between an address that specifies an external input/output device and an address that specifies an external input/output device, and the control circuit uses this signal to perform input/output operations corresponding to both main memory access and external input/output access. An information processing device characterized by being able to supply a control signal.
JP60250054A 1985-11-08 1985-11-08 Information processor Granted JPS62109144A (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60250054A JPS62109144A (en) 1985-11-08 1985-11-08 Information processor
EP86115570A EP0229253A3 (en) 1985-11-08 1986-11-10 Data processor with virtual memory management
US07/965,534 US5347636A (en) 1985-11-08 1992-10-23 Data processor which efficiently accesses main memory and input/output devices

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60250054A JPS62109144A (en) 1985-11-08 1985-11-08 Information processor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62109144A true JPS62109144A (en) 1987-05-20
JPH0556545B2 JPH0556545B2 (en) 1993-08-19

Family

ID=17202115

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60250054A Granted JPS62109144A (en) 1985-11-08 1985-11-08 Information processor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS62109144A (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07117472A (en) * 1993-10-29 1995-05-09 Kinugawa Rubber Ind Co Ltd Door sash part structure of automobile

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0556545B2 (en) 1993-08-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5347636A (en) Data processor which efficiently accesses main memory and input/output devices
US5796981A (en) Method and apparatus for providing register compatibility between non-identical integrated circuits
US5187792A (en) Method and apparatus for selectively reclaiming a portion of RAM in a personal computer system
KR100344132B1 (en) A device for a computer memory interface, a portable mobile computer and a method for fetching program instructions and performing a data write / read request on the computer
JPH02287635A (en) Debugging peripheral equipment for microcomputer,microprocessor and core processor integrated circuit
JPH045216B2 (en)
JP2001202270A (en) Processor with internal bus tracing function
US5933613A (en) Computer system and inter-bus control circuit
JP2816146B2 (en) Circuit operation test equipment
JPS62179033A (en) Ic microprocessor
JPS62109144A (en) Information processor
JPH0778106A (en) Data processing system
JPS59173828A (en) Data processing system
US5276892A (en) Destination control logic for arithmetic and logic unit for digital data processor
JPS6019816B2 (en) microprogram control adapter
CA1300275C (en) Destination control logic for arithmetic and logic unit for digital data processor
KR940003323B1 (en) Interface circuit between mbus and dsp module for multi-media data processing
JP2593935B2 (en) Direct memory access device
EP0229253A2 (en) Data processor with virtual memory management
JPS61161560A (en) Memory device
CA1305557C (en) Control signal generation circuit for arithmetic and logic unit for digital processor
JPS63240651A (en) Cache memory
JPS6069745A (en) Data addressing system
JPH09134326A (en) Computer system
JPH0624908Y2 (en) Data transfer control device

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees