JPS6310238A - Control system for main memory key - Google Patents

Control system for main memory key

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Publication number
JPS6310238A
JPS6310238A JP61154017A JP15401786A JPS6310238A JP S6310238 A JPS6310238 A JP S6310238A JP 61154017 A JP61154017 A JP 61154017A JP 15401786 A JP15401786 A JP 15401786A JP S6310238 A JPS6310238 A JP S6310238A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
main memory
memory key
access
operand
stage
Prior art date
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Pending
Application number
JP61154017A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenji Furuya
古家 憲二
Mutsuyasu Ishibashi
石橋 陸泰
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
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Publication of JPS6310238A publication Critical patent/JPS6310238A/en
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Abstract

PURPOSE:To avoid the effect of the key access of a main memory to the data access to a main memory by prefetching a main memory key before execution of an instruction or carrying out the replacement of the main memory key only with the first access of a page. CONSTITUTION:An access is previously supplied to a main memory key memory part 2 before an instruction is carried out by the pipeline control and a main memory key is saved to a main memory key holding register 21. Then no read access is given to the part 2 when the first access of an operand is issued to a main memory 1 and only a write access is given to the part 2 by means of the main memory key saved to the register 21. Furthermore no access is given to the main memory key before a page is through when the second and subsequent accesses are given to the device 1. As a result, the number of accesses can be decreased to the part 2 and at the same time the number of accesses to the main memory key can also be decreased when an access is given to the device 1.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、データ処理装置における主記憶キーの制御方
式に係り、特に先行制御により処理されるデータ処理装
置に好適な主記憶キー制御方式に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a main memory key control method in a data processing device, and particularly relates to a main memory key control method suitable for a data processing device that processes by advance control. .

〔従来の技術〕[Conventional technology]

データ処理装置では、主記憶装置の保護及び参照・変更
の記録を目的として、主記憶装置を複数のブロック(ペ
ージ)に分割し、各ブロックに対応する主記憶キーを設
けている。主記憶キーは第2図に示すように、当該ブロ
ックに対するアクセスを保護するためのキ一部(KEY
) 、当該ブロックに対するアクセスの記録を残すため
の参照ビット(R)、変更ビット(C)、および主記憶
キーチェックのためのチェックビット(P)から構成さ
れる。Rビットは当該ブロックに対して書込みあるいは
読出しを行ったとき1′1”になり、Cビットは書込み
を行ったとき“1″になる。
In a data processing device, the main memory is divided into a plurality of blocks (pages) and a main memory key corresponding to each block is provided for the purpose of protecting the main memory and recording references and changes. As shown in Figure 2, the main memory key is a key part (KEY) for protecting access to the block.
), a reference bit (R) for keeping a record of access to the block, a change bit (C), and a check bit (P) for checking the main memory key. The R bit becomes 1'1" when writing or reading from the block, and the C bit becomes "1" when writing is performed.

一般に、主記憶キーは主記憶キー記憶部上に用意され、
1回の主記憶装置アクセスに対し、主記憶キー記憶部に
対しては記憶保護チェックの為の主記憶キーの読出し、
および参照、変更を記録するR/C/P更新の為の主記
憶キーの書込みの計2回のアクセスを必要とする6例え
ば主記憶装置へのデータの書込みの場合、まず主記憶キ
ーを読出して書込み保護チェックを行う必要がある。こ
の為、主記憶装置に対する書込みデータが主記憶キーを
読出す以前に揃っていたとしても主記憶キーの読出し以
後でないと主記憶装置に対する書込み要求は出せない1
次にR/C/Pの更新の為主記憶キーの書込みが必要で
ある。この書込みでR/Cを論理“1”に、Pは主記憶
キーの読出しデータを用いて生成し更新する。
Generally, the main memory key is prepared on the main memory key storage section,
For one access to the main memory, the main memory key storage section is read out for the purpose of memory protection check.
For example, when writing data to main memory, first read the main memory key. It is necessary to perform a write protection check. For this reason, even if the write data to the main memory is complete before the main memory key is read, a write request to the main memory cannot be issued until after the main memory key is read1.
Next, it is necessary to write the main memory key to update the R/C/P. With this write, R/C is set to logic "1" and P is generated and updated using the read data of the main memory key.

このように、主記憶キーによる記憶保護機能を一部する
データ処理装置では、1回の主記憶装置アクセス後1次
の主記憶装置アクセスが出せるのは。
In this way, in a data processing device that partially has a memory protection function using a main memory key, only one access to the main memory can be made after one access to the main memory.

1回目の主記憶装置アクセスによる主記憶キーアクセス
が終了した後である。従って、主記憶装置と主記憶キー
記憶部とが同等のアクセス時間で処理されるような構成
の場合は、主記憶装置へのア\り2スサイクルは主記憶
キー記憶部のアクセスで・決まってしまうことになり、
主記憶キーアクセスが主記憶装置へのデータのアクセス
に対し影響を与えることになる。
This is after the main memory key access by the first main memory access is completed. Therefore, in the case of a configuration in which the main memory and the main memory key storage are processed in the same access time, two access cycles to the main memory are determined by an access to the main memory key storage. This will result in
Main memory key access will affect data access to main memory.

従来、主記憶キーアクセスが主記憶装置に与える影響を
少なくする方法として、例えば特開昭58−15019
6号に示されているように、主記憶キー記憶部を高速R
AMで構成したり、主記憶キー記憶部の一部を写しとし
て高速RAMで構成することにより、主記憶キーアクセ
スを高速に処理するものが知られている。
Conventionally, as a method of reducing the influence that main memory key access has on the main memory device, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-15019
As shown in No. 6, the main memory key storage section is
It is known to process main memory key access at high speed by configuring it with an AM or by configuring a high speed RAM as a copy of a part of the main memory key storage section.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

上記従来技術において、主記憶キー記憶部を高速RAM
で構成する方法は、主記憶装置の大容量化に伴ない主記
憶キー記憶部も高速RAMで容量を大きくする必要があ
る。また、主記憶キー記憶部の一部を写しとして高速R
AMで構成する方法は、主記憶キー記憶部の主記憶キー
とその写しの主記憶キーとの一致性を保証する論理が複
雑になり、主記憶キー制御論理郡全体が複雑となる。い
ずれの場合も価格および構造上の問題が生ずる。
In the above conventional technology, the main memory key storage section is a high-speed RAM.
In this method, as the capacity of the main storage device increases, the main memory key storage section also needs to have a large capacity with high-speed RAM. In addition, high-speed R
In the AM method, the logic for ensuring consistency between the main memory key in the main memory key storage unit and its copy main memory key becomes complicated, and the entire main memory key control logic group becomes complicated. In either case, cost and construction problems arise.

本発明の目的は、主記憶装置と主記憶キー記憶部とが同
等のアクセス時間で処理されるような構成であっても、
主記憶キーアクセスが主記憶装置へのデータのアクセス
に対して与える影響を少なくすることにある。
An object of the present invention is to provide a structure in which the main memory device and the main memory key storage section are processed in the same access time.
The purpose is to reduce the influence that main memory key access has on data access to the main memory.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記目的は、主記憶装置アクセス毎に主記憶キー記憶部
に対し読出し、書込みの両方のアクセスを行うのではな
く、主記憶キー保持レジスタを持ち、命令の実行の前に
予め主記憶キー記憶部をアクセスして主記憶キーを上記
主記憶キー保持レジスタに退避しておき、オペランドの
最初の主記憶装置アクセス時には主記憶キー記憶部に対
し読出しのアクセスを行わず、上記主記憶キー保持レジ
スタに退避されている主記憶キーを使用し、主記憶キー
記憶部に対しては書込みのアクセスだけを行う。さらに
2回目以降の主記憶装置アクセス時はページを超えるま
では主記憶キーをアクセスしないとする。
The purpose of the above is to have a main memory key holding register, instead of performing both read and write access to the main memory key memory each time the main memory is accessed, and to is accessed and the main memory key is saved in the main memory key holding register, and when the operand first accesses the main memory, the main memory key storage section is not accessed for reading, and the main memory key is saved in the main memory key holding register. The main memory key that has been saved is used, and only write access is made to the main memory key storage section. Furthermore, when the main memory is accessed for the second time or later, the main memory key is not accessed until the page is exceeded.

〔作 用〕[For production]

主記憶装置に対するデータの書込みは、書込みデータが
揃わなければ主記憶装置に対し書込みのアクセスはでき
ないが、主記憶装置へのデータの読出しのアクセスを行
うことはできる。この為。
When writing data to the main memory, the main memory cannot be accessed for writing unless the data to be written is prepared, but it is possible to access the main memory for reading data. For this reason.

命令の実行の前に、該命令が主記憶装置に対するデータ
のアクセスを行う命令であれば、主記憶装置および主記
憶キー記憶部への読出しアクセスを行って主記憶キー保
持レジスタに主記憶キーを退避し、命令の実行において
該オペランドの主記憶装置アクセス時、主記憶キー保持
レジスタを使用することにより、主記憶キー記憶部への
アクセスを減らすことができる。また、主記憶装置の記
憶保護、参照および変更の記録はページ単位に行われる
ので、命令の実行において主記憶キーのアクセスは主記
憶装置への最初のアクセスかページを超えた時に行えば
よく、上記以外の主記憶装置アクセス時には不要である
。ページを超えた時の主記憶装置アクセス時には主記憶
キー記憶部に対し読出し、書込みの2回のアクセスが必
要となるが、1回の主記憶装置アクセスで処理されるデ
ータ幅に対しページサイズは2048バイト或いは40
93バイトと大きい為、性能上問題とならない。
Before executing an instruction, if the instruction is an instruction that accesses data in the main memory, it performs read access to the main memory and the main memory key storage section and stores the main memory key in the main memory key holding register. By using the main memory key holding register when accessing the main memory of the operand in the execution of an instruction, accesses to the main memory key storage section can be reduced. In addition, since memory protection, references, and changes to the main memory are recorded on a page-by-page basis, access to the main memory key during instruction execution only needs to be made on the first access to the main memory or when a page has been exceeded. It is not necessary when accessing the main memory other than the above. When accessing the main memory when exceeding a page, two accesses are required to read and write to the main memory key storage section, but the page size is smaller than the data width processed in one main memory access. 2048 bytes or 40
Since it is large at 93 bytes, it does not pose a problem in terms of performance.

従って、主記憶装置アクセス時の主記憶キーアクセスを
減らすことができる。それによって主記憶装置と主記憶
キー記憶部とが同等のアクセス時間で処理されるような
構成であっても、主記憶キーアクセスが主記憶装置への
データのアクセスに対し与える影響を少なくすることが
できる。
Therefore, main memory key accesses when accessing the main memory can be reduced. Thereby, even in a configuration where the main memory and the main memory key storage section are processed in the same access time, the influence of main memory key access on data access to the main memory is reduced. Can be done.

〔実施例〕〔Example〕

以下1本発明の一実施例について図面により説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本発明の一実施例の構成図であり、主記憶装置
1 (MS)、主記憶装置制御部10(MSC)、主記
憶キー記憶部2 (KS)、主記憶キー制御部20 (
KSC)、第1オペランド用主記憶キー保持レジスタ2
1 (KSDR’F) 、主記憶キーレジスタ22 (
KSDR)、有効フラグレジスタ22 (KSDFV)
、a折回路24 (S E L)、比較回路25 (C
OMP)、実アドレスレジスタ3 (PAR)、保護キ
ーレジスタ4 (PKEY)。
FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of the present invention, in which a main memory device 1 (MS), a main memory control section 10 (MSC), a main memory key storage section 2 (KS), a main memory key control section 20 (
KSC), main memory key holding register 2 for the first operand
1 (KSDR'F), main memory key register 22 (
KSDR), valid flag register 22 (KSDFV)
, a-fold circuit 24 (S E L), comparison circuit 25 (C
OMP), real address register 3 (PAR), and protection key register 4 (PKEY).

論理アドレス更新部5 (AA)、実行制御部6(ES
U)から成る。以下の説明では、データ処理装置はパイ
プライン制御により命令の多重処理を行い、主記憶装置
1 (MS)と主記憶キー記憶部2 (KS)とに対す
るデータの読出し、書込みは各々1サイクルを必要とす
るものとする。
Logical address update unit 5 (AA), execution control unit 6 (ES
Consists of U). In the following explanation, the data processing device performs multiple processing of instructions by pipeline control, and reading and writing data to and from main memory 1 (MS) and main memory key storage 2 (KS) each requires one cycle. shall be.

まず第5図によりパイプライン処理での制御ステージを
簡単に説明する0点線で示すステージがハードウェアに
より制御される先行制御ステージであり、実線で示すス
テージがマイクロプログラムにより制御される実行ステ
ージである。命令AのDステージは命令Aが何の命令で
あるかを解読する為のステージである0Mステージはオ
ペランドのアドレス計算を行うステージであり、こNで
命令Aのオペランドの論理アドレスが求められる。
First, let us briefly explain the control stages in pipeline processing using Figure 5. The stage shown by the 0-dot line is the advance control stage controlled by hardware, and the stage shown by the solid line is the execution stage controlled by the microprogram. . The D stage of the instruction A is a stage for decoding what instruction A is.The 0M stage is a stage for calculating the address of the operand.At this stage, the logical address of the operand of the instruction A is obtained.

AステージはMステージで求められた論理アドレスから
実アドレスを求めるアドレス変換の為のステージである
。このAステージでは主記憶装置に対しデータの読出し
アクセスを行いオペランドデータの先取りをも同時に行
う、Eユ、E2ステージはマイクロプログラムにより制
御される実行ステージであり命令の処理に応じてこのE
ステージが必要サイクル実行され名。命令AのAステー
ジでは次命令BのDステージが同時に処理され、Eエス
テージでは次命令BのMステージが同時に処理され、さ
らにE2ステージでは次命令BのAステージと命令Bの
次の命令CのDステージが各々処理されてゆく、このよ
うに先行制御ステージのり。
The A stage is a stage for address conversion to obtain a real address from the logical address obtained in the M stage. In this A stage, data read access is made to the main memory and operand data is also prefetched at the same time.EU and E2 stages are execution stages controlled by a microprogram, and the E
The stage must be executed in cycles. In the A stage of instruction A, the D stage of the next instruction B is processed simultaneously, in the E stage, the M stage of the next instruction B is processed simultaneously, and furthermore, in the E2 stage, the A stage of the next instruction B and the next instruction C of the next instruction B are processed. In this way, each of the D stages is processed in advance of the control stage.

M、Aの3ステージは命令毎にオーバラップされて処理
されてゆき、実行サイクルとして表面に出てくるのはマ
イクロプログラムにより制御される各Eステージの実行
サイクルである。
The three stages M and A are processed in an overlapping manner for each instruction, and what emerges as an execution cycle is the execution cycle of each E stage controlled by the microprogram.

以下、転送論理演算命令(MVC命令と略す)を例に第
3図のタイムチャートに従い第1図の動作の説明を行う
、なお、MVC命令は主記憶装置内の第2オペランドデ
ータを主記憶装置内の第1オペランド位置へデータ転送
を行う命令である。
The operation of FIG. 1 will be explained below according to the time chart of FIG. 3 using a transfer logical operation instruction (abbreviated as MVC instruction) as an example. Note that the MVC instruction transfers the second operand data in the main memory to the main memory. This is an instruction to transfer data to the first operand position in the .

先行制御のDステージで当該命令はMVC命令であり、
主記憶装置に対するアクセスがあることをハードウェア
は認識する。Mステージで第1オペランド、第2オペラ
ンドのアドレス計算を行い、各オペランドの論理アドレ
スが求められる。AステージはMステージにより求めら
れた第1オペランドの論理アドレスから実アドレスを求
めるアドレス変換の為のステージであり、求められた実
アドレスはPAR3にセットされ、MSI、KS2に対
し読出しのアクセスを行う、第1オペランドは本来主記
憶装置に対し書込みのアクセスを行う為のオペランドエ
リアであるが、予め読出しのアクセスを行うことは可能
である。Aステージで読出された第1オペランドの主記
憶キーはKSDRF21とKSDR22とに各々セット
され、同時にKSDFV23が論理“1”セットされる
。5EL24はデータ信号線100にKSDR22を選
択し、GOMP25はデータ信号線100とPKEY4
との比較を行い、第1オペランドの読出し保護チェック
を行う、KSC20はR/P更新の為、データ信号線1
00を使用して書込みデータを作成しKSIに対し書込
みを行う。
At the D stage of advance control, the instruction is an MVC instruction,
The hardware recognizes that there is an access to main storage. At the M stage, the addresses of the first and second operands are calculated, and the logical address of each operand is determined. The A stage is a stage for address conversion to obtain a real address from the logical address of the first operand obtained by the M stage.The obtained real address is set in PAR3, and read access is performed to MSI and KS2. , the first operand is originally an operand area for performing write access to the main memory, but it is possible to perform read access in advance. The main memory key of the first operand read in the A stage is set in KSDRF21 and KSDR22, and at the same time, KSDFV23 is set to logic "1". 5EL24 selects KSDR22 for the data signal line 100, GOMP25 selects the data signal line 100 and PKEY4
KSC20 performs a read protection check for the first operand by comparing data signal line 1 with R/P update.
Create write data using 00 and write to KSI.

E□〜Enはマイクロプログラムによる実行ステージで
ある。Elは第2オペランドの最初の読出しアクセスで
あり、マイクロコード”FESI”が発行される。この
マイクロコードによりPAR3に第2オペランドの実ア
ドレスがセットされ。
E□ to En are execution stages by the microprogram. El is the first read access of the second operand and microcode "FESI" is issued. This microcode sets the real address of the second operand in PAR3.

MSI、KS2に対し読出しアクセスが行われ、続出さ
れた第2オペランドの主記憶キーはKSDR22にだけ
セットされる。5EL24はデータ信号線100にKS
DR22を選択し、GOMP25はデータ信号線100
とPKEY4との比較を行い、第2オペランドの読出し
保護チェックを行う、KSC20はR/P更新の為、デ
ータ信号線100を使用して書込みデータを作成しKS
2に対し書込みを行う、KSDR22はオペランドに関
係なく主記憶キー読出しアクセス毎に更新される主記憶
キーレジスタである。
A read access is made to MSI and KS2, and the main memory key of the successively issued second operand is set only to KSDR22. 5EL24 connects KS to data signal line 100
Select DR22, GOMP25 is data signal line 100
and PKEY4, and performs a read protection check for the second operand. KSC20 creates write data using data signal line 100 for R/P update, and
KSDR22 is a main memory key register that is updated every time a main memory key read access is made, regardless of the operand.

E2ステージはElのKS1アクセスが読出しおよび書
込みの2サイクルを必要とする為、主記憶装置に対する
アクセスのマイクロコードは出せな%N。
In the E2 stage, the KS1 access of El requires two cycles of reading and writing, so the microcode for accessing the main memory cannot be issued.%N.

E、は第1オペランドエリアに対する最初の書込みアク
セスステージであり、マイクロコード“5TFI”によ
りPAR3に第1オペランドの実アドレスがセットされ
、E1ステージで読出された第2オペランドデータがM
SIの第1オペランドエリアに書込まれる。この時KS
DFVには論理1′i nがセットされており、これは
KSDRF21に保持されている第1オペランドの主記
憶キーが先行制御のAステージで既に読出され有効であ
ることを示している。この為E3ステージではKS2に
対する読出しアクセスは不要で直ちに書込み保護チェッ
クを行うことが可能である。5EL24はデータ信号線
100のKSDRF21を選択し、PKEY4との比較
が行われる。比較の結果不一致(書込み禁止)の場合、
信号線101に論理“1″が出力されてMSCLOに送
られ、MSIに対する書込みが抑止される。一致(1F
込み許可)の場合、信号線101に論理at Opsが
出力され、MSIに対する書込みが行われるとNもに主
記憶キーのR/C/P更新の為にKSDRF21が選択
されているデータ信号線100を使用して書込みデータ
を作成しKS2に対し書込みを行う。KS2に対する書
込み終了時、KSDFVは論理“O”にリセットされK
SDRF21を無効とする。
E is the first write access stage to the first operand area, and the real address of the first operand is set in PAR3 by the microcode "5TFI", and the second operand data read in the E1 stage is written to M.
Written to the first operand area of SI. At this time K.S.
A logic 1'i n is set in DFV, which indicates that the main memory key of the first operand held in KSDRF 21 has already been read in the A stage of advance control and is valid. Therefore, in the E3 stage, there is no need for read access to KS2, and a write protection check can be performed immediately. 5EL24 selects KSDRF21 of the data signal line 100 and is compared with PKEY4. If the comparison results in a mismatch (write prohibited),
A logic "1" is output to the signal line 101 and sent to the MSCLO, and writing to the MSI is inhibited. Match (1F
In the case of write permission), a logic at Ops is output to the signal line 101, and when writing to the MSI is performed, the data signal line 100 indicates that the KSDRF21 is selected for updating the R/C/P of the main memory key. Create write data using , and write to KS2. At the end of writing to KS2, KSDFV is reset to logic “O” and K
SDRF21 is disabled.

このように、E3ステージでのKS2に対するアクセス
は1サイクルの書込みアクセスだけとなる。この為1次
のE4ステージでは続けて主記憶装置アクセスが可能と
なる@ E4.E、以降の各ステージは第2オペランド
、第1オペランドの主記憶装置に対する2回目以降の読
出しおよび書込みのステージである。主記憶キーアクセ
スでのR/C/P更新は第1オペランド、第2オペラン
ドの1回目の主記憶装置アクセス時(E工、E3ステー
ジ)既に完了している為、E4以降の各ステージでは主
記憶キーアクセスは不要である。この為、E4以降の各
ステージはMSIに対し第2オペランドデータの読出し
、第1オペランドエリアへのデータの書込みの連続した
アクセスが可能となる。
In this way, the access to KS2 in the E3 stage is only a one-cycle write access. Therefore, it is possible to continue accessing the main memory in the primary E4 stage @E4. Each stage after E is a stage for reading and writing the second and first operands from the main storage device. Since the R/C/P update by main memory key access has already been completed during the first main memory access for the first and second operands (E, E3 stage), the main memory key access is No storage key access is required. Therefore, each stage after E4 can continuously access the MSI to read the second operand data and write data to the first operand area.

Enステージのマイクロコード“EOP”はMVC命令
の終了を示すコードである。
The microcode "EOP" of the En stage is a code indicating the end of the MVC instruction.

第4図は連続した主記憶装置アクセス時、論理アドレス
の更新により第1オペランドがページを超えるアクセス
時のタイムチャートである。
FIG. 4 is a time chart when the first operand exceeds a page due to updating of the logical address during continuous access to the main memory.

EエステージはAA5での第1オペランドアドレス更新
時ページを超えるアクセスのステージである。この時ペ
ージを超えるアクセスであることを示す信号線102 
(PGCR3)には論理“1”が出力され、信号線10
2はMSCIO,KSC20およびESU6に各々送ら
れる。KSC20は、信号線102が論理″1”である
と、PAR3にセットされた実アドレスによりKS2を
アクセスし、KSDR22を更新する。5EL24はデ
ータ信号線にKSDR22を選択し、第1オペランドの
次のページに対する書込み保護チェックが行われる。ま
た、R/C/P更新の為に、KS2に対し書込みアクセ
スが行われる。MSCloは信号線102が論理“1”
であると1次のページに対する書込み保護チェックが完
了するまでMSlに対する書込みを待たせる制御を行う
、つまりMSIに対する書込みはKS2の読出し終了後
の2サイクル目に可能となる。
E stage is the stage of access beyond the page when updating the first operand address in AA5. At this time, a signal line 102 indicating that the access exceeds the page
Logic “1” is output to (PGCR3), and signal line 10
2 are sent to MSCIO, KSC20 and ESU6, respectively. When the signal line 102 is at logic "1", the KSC 20 accesses the KS2 using the real address set in the PAR3 and updates the KSDR22. 5EL24 selects KSDR22 as the data signal line, and a write protection check is performed on the next page of the first operand. Also, write access is performed to KS2 for R/C/P update. For MSClo, the signal line 102 is logic “1”
If so, control is performed to make writing to MSI wait until the write protection check for the primary page is completed, that is, writing to MSI becomes possible in the second cycle after the end of reading of KS2.

このようにページを超える主記憶装置アクセスの場合、
MSl、KS2に対して2サイクルの実行ステージが必
要となり、次のEjステージの第2オペランド主記憶装
置アクセスが実行できない。
For main storage accesses that exceed pages in this way,
A two-cycle execution stage is required for MSl and KS2, and the second operand main storage access in the next Ej stage cannot be executed.

この為、ESU6は信号線102が論理“1”で次のス
テージが主記憶装置アクセスの場合、次のステージの実
行を抑止し、1サイクルダミーとする。この制御により
E、ステージを2サイクルで処理することが可能となり
、E、ステージの第2オペランドの主記憶装置アクセス
は1サイクルダミー後の次サイクルで処理が行われる。
For this reason, when the signal line 102 is logic "1" and the next stage is access to the main memory, the ESU 6 inhibits execution of the next stage and makes one cycle dummy. This control makes it possible to process the E stage in two cycles, and the main storage access for the second operand of the E stage is performed in the next cycle after one cycle dummy.

第2オペランドがページを超えるアクセスの場合も同様
である。
The same applies when the second operand is an access that exceeds a page.

本実施例ではMVC命令を取り上げたが、主記憶装置に
対するデータの書込み命令(ストア命令)の場合も、A
ステージで主記憶キーを予め読出しておくことにより、
実行ステージでの主記憶装置に対するデータの書込みア
クセス時の主記憶キーアクセスはR/C/P更新の書込
みアクセスだけでよくなる。この為、ストア命令の主記
憶装置へのデータの書込みアクセス後、続けて次命令の
Aステージでデータの先取りアクセスを主記憶装置に対
し行うことができる。このように本実施例によれば、オ
ペランドの最初の主記憶装置に対するデータの書込みア
クセス後、続けて主記憶装置に対しデータの読出しアク
セスを行うことができ、実質上の実行サイクルを短縮す
ることができる。
Although the MVC instruction was taken up in this embodiment, the A
By reading the main memory key in advance on the stage,
At the time of data write access to the main memory in the execution stage, main memory key access only requires R/C/P update write access. Therefore, after the store instruction accesses the main memory to write data, it is possible to perform a prefetch access to the main memory in the A stage of the next instruction. In this way, according to this embodiment, after the first data write access to the main memory of an operand, data read access to the main memory can be performed subsequently, thereby effectively shortening the execution cycle. Can be done.

さらにMVC命令のように主記憶装置に対し読出し、書
込みの連続アクセスが可能となり、主記憶装置へのデー
タの書込み系命令を高速に処理することが可能となる。
Furthermore, it becomes possible to perform continuous read and write access to the main memory like an MVC instruction, and it becomes possible to process instructions for writing data to the main memory at high speed.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、主記憶キーを命令の実行の前に先取り
しておくか、または主記憶キーの更新をページの最初の
アクセスにだけ行うことにより、命令の実行ステージで
の主記憶キーアクセスを減らすことができるので、主記
憶キー記憶部を高速RAMで構成しなくても主記憶キー
アクセスが主記憶装置へのデータのアクセスに与える影
響を少なくすることができる。従って性能向上、および
主記憶キー記憶部は安価で構成でき原価低減が図れる効
果がある。
According to the present invention, the main memory key is accessed at the instruction execution stage by prefetching the main memory key before executing the instruction or by updating the main memory key only at the first access of a page. Therefore, the influence of main memory key access on data access to the main memory can be reduced without configuring the main memory key storage unit with a high-speed RAM. Therefore, the performance is improved and the main memory key storage section can be constructed at low cost, resulting in cost reduction.

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

゛\第1図は本発明の一実施例を示す構成図、第2図は
主記憶キーの構成例を示す図、第3図および第4図は第
1図での転送論理演算命令の動作を説明するタイムチャ
ート、第5図はパイプライン制御によるステージの一例
を示す図である。 1・・・主記憶装置、 2・・・主記憶キー記憶部。 3・・・実アドレスレジスタ、 4・・・保護キーレジ
スタ、 5・・・論理アドレス更新部。 6・・・実行制御部、  10・・・主記憶装置制御部
、20・・・主記憶キー制御部、 21・・・第1オペ
ランド主記憶キー保持レジスタ、 22・・・主記憶キ
ーレジスタ、  23・・・有効フラグレジスタ、24
・・・選択回路、 25・・・比較回路。 ・−7ゝ\ 代理人弁理士  小 川 勝 男 、。 ・1  ) ゛(′ 第1図 第2図 「不正コロ1 第3図 第  4  図
゛\Figure 1 is a configuration diagram showing an embodiment of the present invention, Figure 2 is a diagram showing an example of the configuration of a main memory key, and Figures 3 and 4 are operations of the transfer logic operation instruction in Figure 1. FIG. 5 is a time chart illustrating an example of stages by pipeline control. 1... Main memory device, 2... Main memory key storage section. 3... Real address register, 4... Protection key register, 5... Logical address update section. 6... Execution control unit, 10... Main memory control unit, 20... Main memory key control unit, 21... First operand main memory key holding register, 22... Main memory key register, 23... Valid flag register, 24
...Selection circuit, 25...Comparison circuit.・−7ゝ\ Representative patent attorney Katsuo Ogawa.・1) ゛(' Figure 1 Figure 2 "Illegal roll 1 Figure 3 Figure 4

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)主記憶キーによる記憶保護機能を有し、且つ、命
令の実行と後続の命令の前処理とが並行に処理される先
行制御のデータ処理装置において、先行制御ステージで
主記憶キー記憶部に対し読出しアクセスを行って読出し
たデータをオペランドに対応して保持する主記憶キー保
持レジスタと、該主記憶キー保持レジスタの内容が有効
か無効かを示す有効フラグレジスタと、実行ステージの
主記憶キーアクセス時、上記主記憶キー記憶部の読出し
データかオペランドに対応した上記主記憶キー保持レジ
スタかを選択する選択回路とを設け、先行制御ステージ
での上記主記憶キー記憶部の読出し時、上記有効フラグ
レジスタをセット状態にして上記主記憶キー保持レジス
タが有効であることを示しておき、実行ステージの主記
憶キーアクセス時、オペランドに対応した上記有効フラ
グレジスタがセット状態にある時は、オペランドに対応
した上記主記憶キー保持レジスタを上記選択回路で選択
して主記憶キーとして使用するとゝもに、上記有効フラ
グレジスタをリセット状態にして上記主記憶キー保持レ
ジスタを無効化することを特徴とする主記憶キー制御方
式。
(1) In a pre-control data processing device that has a memory protection function using a main memory key and in which the execution of an instruction and the preprocessing of a subsequent instruction are processed in parallel, the main memory key storage unit is used in the pre-control stage. A main memory key holding register that holds read data corresponding to the operand by performing read access to the main memory key holding register, a valid flag register that indicates whether the contents of the main memory key holding register are valid or invalid, and a main memory of the execution stage. A selection circuit is provided for selecting read data from the main memory key storage section or the main memory key holding register corresponding to the operand at the time of key access. The valid flag register is set to indicate that the main memory key holding register is valid, and when the main memory key is accessed in the execution stage, if the valid flag register corresponding to the operand is set, the operand is The main memory key holding register corresponding to the main memory key holding register is selected by the selection circuit and used as the main memory key, and the valid flag register is reset to disable the main memory key holding register. Main memory key control method.
(2)実行ステージでの主記憶キーアクセス時、オペラ
ンドに対応した上記有効フラグレジスタがリセット状態
にある時は、上記主記憶キー記憶部の読出しデータを上
記選択回路で選択して主記憶キーとして使用することを
特徴とする特許請求の範囲第1項記載の主記憶キー制御
方式。
(2) When accessing the main memory key in the execution stage, if the valid flag register corresponding to the operand is in the reset state, the read data of the main memory key storage section is selected by the selection circuit and used as the main memory key. A main memory key control method according to claim 1, wherein the main memory key control method is used.
JP61154017A 1986-07-02 1986-07-02 Control system for main memory key Pending JPS6310238A (en)

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