KR920002829B1 - Memory access control system - Google Patents
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Abstract
내용 없음.No content.
Description
제1도는 본 발명에 따른 컴퓨터 시스템의 블록도.1 is a block diagram of a computer system in accordance with the present invention.
제2도는 제1도의 어드레스 디코드 제어기에 대한 상세한 블록도.FIG. 2 is a detailed block diagram of the address decode controller of FIG.
제3도 및 제5도는 본 발명의 실시예에 대한 동작을 예시한 플로우챠트.3 and 5 are flowcharts illustrating operations for an embodiment of the present invention.
제4도 및 제6도는 본 발명의 실시예에 대한 동작을 나타내는 메모리 맵을 도시하는 도면.4 and 6 illustrate memory maps illustrating operations for embodiments of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
11 : CPU(중앙처리장치) 12 : RAM11 CPU (Central Processing Unit) 12 RAM
13 : ROM 14 : 어드레스 디코드 제어기13: ROM 14: Address Decode Controller
15 : 다른 입력/출력 장치 141 : 어드레스 디코드 제어 레지스터15: other input / output device 141: address decode control register
161 : 어드레스 신호 162 : 제어 신호161: address signal 162: control signal
본 발명은 메모리 액세스 제어 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로는, 고성능 컴퓨터 시스템용 메모리 액세스 제어 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a memory access control system, and more particularly, to a memory access control system for a high performance computer system.
최근, 반도체 기술의 진보에 따라, 마이크로프로세서, 메모리 장치 및 주변 제어 LSI 등의 값이 저렴해지고 있다. 따라서 이들 부품들의 적절한 조합으로 고성능 컴퓨터 시스템을 조립할 수 있다.In recent years, with advances in semiconductor technology, values of microprocessors, memory devices, peripheral control LSIs, and the like have become inexpensive. Thus, a high performance computer system can be assembled with the appropriate combination of these components.
고성능 컴퓨터 시스템의 한 예로는 퍼스널 컴퓨터를 들 수 있는데, 이러한 퍼스널 컴퓨터 시스템에 따르면, 베이직 입력/출력 시스템의 약자인 BIOS가 RAM 보다는 ROM에 기입되는데 그것은 전원이 턴 온될 때 RAM이 불확정 상태에 있기 때문이다. 따라서 BIOS를 수행하기 위해서는 CPU가 먼저 ROM을 액세스 해야 한다.An example of a high-performance computer system is a personal computer. According to such a personal computer system, BIOS, which stands for Basic Input / Output System, is written to ROM rather than RAM because RAM is in an indeterminate state when the power is turned on. to be. Therefore, in order to run the BIOS, the CPU must first access the ROM.
랩-탑(lap-top) 퍼스널 컴퓨터에 있어서는 대용량을 갖는 몇몇 RAM이 공간 절약면에서 소용량을 가진 다수의 RAM보다 더 바람직하다. 이와같은 경우에, 각각의 대용량 RAM에는 미사용 영역이 있을 수 있다.For lap-top personal computers, some large RAMs are preferred over many small RAMs in terms of space savings. In such a case, each large RAM may have an unused area.
ROM들의 액세스 시간은 통상 RAM 들의 액세스 시간보다 2배 이상의 시간을 요한다. 따라서, 동일한 프로그램이 동일한 데이터 버스 폭을 가진 ROM 및 RAM 속에 기억되어 있는 경우, ROM에 대한 액세스 시간이 RAM에 대한 액세스 시간 보다 더 오래 걸린다.The access time of ROMs typically requires more than twice the access time of RAMs. Thus, when the same program is stored in ROM and RAM having the same data bus width, the access time for the ROM takes longer than the access time for the RAM.
32비트의 데이터 처리 용량을 가진 퍼스널 컴퓨터 시스템에 있어서는 예컨대 비용 절감을 위해 32비트 데이터 버스에 의하여 액세스 되는 RAM 및 16비트 데이터 버스에 의하여 액세스 되는 ROM으로 구성해서 사용된다. 이러한 시스템의 RAM 속에 기억된 프로그램은 32비트 데이터 버스의 사용으로 한번에 액세스 될 수 있다. 한편, ROM 속에 기억된 프로그램은 16비트 데이터 버스의 사용으로 두 번 액세스해야 한다(한번에 데이터의 반씩), 따라서 비용 절감을 위해서 16비트 데이터 버스와 관련된 ROM은 ROM 속에 기억된 프로그램을 실행하는데 32비트 데이터 버스를 사용하는 것보다 프로그램 처리가 늦게 된다.In a personal computer system having a data processing capacity of 32 bits, for example, for cost reduction, a personal computer system is configured by using a RAM accessed by a 32 bit data bus and a ROM accessed by a 16 bit data bus. Programs stored in RAM in these systems can be accessed at once using the 32-bit data bus. On the other hand, a program stored in a ROM must be accessed twice (using half of the data at a time) with the use of a 16-bit data bus, so for cost savings, a ROM associated with a 16-bit data bus can run a 32-bit program in a ROM. Program processing is slower than using the data bus.
전술한 고성능 컴퓨터 시스템의 문제는 ROM 속에 기억된 BIOS의 실행시간이 RAM 속에 기억된 BIOS의 실행 시간보다 오래 걸린다는 것이다.The problem with the high performance computer system described above is that the execution time of the BIOS stored in the ROM takes longer than the execution time of the BIOS stored in the RAM.
따라서 본 발명의 목적은 ROM 속에 기억되어 있는 정보, 예컨대 BIOS를 실행하는데 걸리는 시간을 줄일 수 있는 메모리 액세스 제어 시스템을 제공하는데 있다. 본 발명의 이러한 목적을 달성하기 위해서는, 본 발명의 컴퓨터 시스템용 메모리 액세스 제어 시스템은 시스템 버스에 의하여 상호 결합되는 RAM 및 ROM과, 데이터 처리를 수행하기 위한 CPU와, 시스템을 초기화할 때 ROM의 내용중 적어도 일부분을 RAM에 복사하는 수단과, 그리고 RAM에 복사된 ROM의 내용이 RAM으로부터 얻어질 수 있도록 RAM의 어드레스를 ROM의 어드레스와 같아지게 하는 수단을 포함한다.It is therefore an object of the present invention to provide a memory access control system that can reduce the information stored in a ROM, such as the time required to execute a BIOS. In order to achieve this object of the present invention, a memory access control system for a computer system of the present invention includes a RAM and ROM coupled to each other by a system bus, a CPU for performing data processing, and contents of a ROM when initializing the system. Means for copying at least a portion of the data to the RAM, and means for making the address of the RAM the same as the address of the ROM so that the contents of the ROM copied to the RAM can be obtained from the RAM.
이제 제1도를 참조하면, 본 발명의 퍼스널 컴퓨터 시스템은 CPU(11), RAM(12) 및 ROM(13)을 포함한다. 시스템의 핵심부인 CPU(11)는 n비트 데이터 처리에 의해 RAM(12) 및 ROM(13)에 기억된 프로그램과 상기 시스템에 결합된 입출력 장치에 따라 그 시스템의 동작을 제어한다. n비트 데이터의 버스 폭과 연관된 RAM(12)속에는 OS(동작 시스템) 및 응용 프로그램이 기억되어 있다. RAM(12)에는 또한 ROM(13)으로부터 복사된 BIOS를 기억할 만한 영역이 있다. 상기 BIOS를 기억하는 영역은 예컨대 1M비트의 대용량을 가진 RAM의 미사용 영역에 할당된다. m-비트 데이터의 버스 폭은 ROM(13)과 관련되는데 이 ROM(13)은 시스템에 따라 BIOS 및 데이터를 기억한다. 따라서 버스 폭 m 및 n은 nm의 조건을 만족시켜야함에 유의해야 한다.Referring now to FIG. 1, the personal computer system of the present invention includes a
어드레스 디코드 제어기(14)는 BIOS을 ROM(13) 영역에서 이 ROM 영역과 동일한 어드레스를 가진 RAM(12) 영역으로 복사하여, 상기 ROM(13)의 내용을 RAM(12)으로부터 얻을 수 있게 하는 제어 기능을 가지고 있다.The
BIOS가 기억되어 있는 ROM(13)의 영역과 동일한 어드레스를 가진 RAM(12) 영역에 BIOS를 기억시키는 목적은 BIOS의 내용을 변경하지 않고 BIOS를 원활히 실행하기 위한 것이다.The purpose of storing the BIOS in the
제2a도에 도시한 바와같이, 어드레스 디코드 제어기(14)는 주로 어드레스 디코드 제어 레지스터(141) 및 어드레스 디코드 회로(142)로 구성되어 있다. 어드레스 디코드 제어 레지스터(141)는 CPU(11)로부터 제어버스(162)를 통해 입력된 제어 신호에 응답하여, 복사원인 ROM(13)내에 있는 정보 어드레스 및 복사 행선지인 RAM(12)내에 있는 복사된 정보의 어드레스가 서로 동일해지도록 메모리 어드레스를 세트시킨다.As shown in FIG. 2A, the
어드레스 디코드 회로(142)는 제2b도에 나타낸 것처럼 비교기(210,220)를 가지며, 제1의 비교기(210)는 버스(16)를 통해 보내져오는 어드레스의 상위를 제1의 입력 데이터(A), RAM(12)의 제2의 영역(52)에 대한 어드레스의 상위를 제2의 입력 데이터(B)로 하고, 제1의 입력 데이터(A)와 제2의 입력 데이터(B)가 일치하면 RAM(12)에의 액세스를 허가하는 신호(C)를 출력한다.The
제어 레지스터(141)에 기입 금지 정보(D)가 설정되고 또한 제어 신호로서 버스(16)를 통해 기입 요구 신호(E)가 보내져 왔을 때 허가 신호(C)의 출력을 금지하는 앤드 게이트(230)를 설치함으로써 기입 방지가 이루어진다. 그리고, 기입 금지 정보(D)가 제어 레지스터(141)에 설정되어 있지 않을 때 또는 설정되어 있어도 기입 요구(E)가 보내지고 있지 않을 때는 허가 신호(C)는 앤드 게이트(230)에 의해 RAM(12)을 액세스허가 상태로 되게 한다.The
여기서 상술한 BIOS를 기억하는 영역의 어드레스를 ROM과 RAM으로 일치시키는 이유는 본 발명의 목적이 ROM에 기억되어 있던 BIOS를 RAM에 복사하여 RAM에서 BIOS를 판독해냄으로써 처리 속도를 향상시킬 수 있도록 하는데 있기 때문이다.The reason for matching the address of the area storing the above-mentioned BIOS with the ROM and the RAM is that the object of the present invention is to copy the BIOS stored in the ROM into the RAM and read the BIOS from the RAM to improve the processing speed. Because there is.
또한 소프트웨어의 호환성을 유지하기 위해서는 BIOS는 정해진 영역에 기억되지 않으면 안된다. BIOS를 미리 정해진 영역과 다른 어드레스의 영역에 기억해 두면, BIOS를 판독할 때마다 어드레스를 변환하는 조작을 하지않으면 안되게 되어 처리 온도가 저하되며 또 시스템의 구성도 복잡해진다. RAM에 기억된 BIOS의 어드레스를 원래 정해져 있던 ROM의 어드레스와 동일하게 하는 조작을 함으로써, CPU는 미리 정해진 어드레스를 액세스하여 RAM에서 BIOS가 판독될 수 있게 한다. 액세스 디코드 제어 레지스터(141)는 또한 제어 버스(162)를 통하여 제어 신호를 어드레스 디코드 회로(142)에 출력한다. 어드레스 디코드 회로(142)는 어드레스 디코드 제어 레지스터(141)로부터 제어 신호에 응답하는 어드레스 신호를 디코드 하도록 어드레스 버스(161)를 통해 CPU(11)로부터 어드레스 신호를 받는다, 또한, 복사된 BIOS를 RAM(12)내에 액세스하기 위하여 어드레스 디코더 회로(142)가 RAM(12) 및 ROM(13)중의 하나를 선택하는 선택 신호(143)를 출력하여 그 신호를 RAM(12) 및 ROM(13)에 전송한다. 시스템의 나머지 구성 소자(15)는 엔트리, 디스플레이 및 프린팅용 입출력 장치를 포함한다. CPU(11), RAM(12), ROM(13), 어드레스 디코드 제어기(14) 및 입출력 장치(15)는 어드레스 버스, 데이터 버스, 제어 버스로 이루어진 시스템 버스(16)에 의하여 상호 연결된다.Also, in order to maintain software compatibility, the BIOS must be stored in a fixed area. If the BIOS is stored in an area of an address different from the predetermined area, an operation of converting an address must be performed every time the BIOS is read out, the processing temperature is lowered, and the system configuration is complicated. By performing the operation of making the address of the BIOS stored in the RAM the same as the address of the ROM which was originally determined, the CPU accesses the predetermined address so that the BIOS can be read from the RAM. The access
제3도 및 제5도는 플로우챠트이고 제4도 및 제6도는 본 발명의 메모리 액세스 제어 시스템의 동작을 나타내기 위한 메모리 맵을 도시한 것이다. 이하에서는 퍼스널 컴퓨터 시스템의 동작에 대해 기술하기로 한다.3 and 5 are flowcharts and FIGS. 4 and 6 show memory maps for illustrating the operation of the memory access control system of the present invention. The operation of the personal computer system will be described below.
퍼스털 컴퓨터 시스템을 작동시키기 위하여, 시스템이 초기화된후, CPU(11)가 ROM(13)내에 기억된 복사 프로그램을 실행하여 BIOS를 ROM(13)으로부터 RAM(12)에 복사한다. 이때 RAM 어드레스 및 ROM어드레스는 어드레스 디코드 제어기(14)의 사용에 의해 서로 같아진다. BIOS를 복사한후에는 CPU(11)는 ROM(13)과 동일한 어드레스를 갖도록 세트된 RAM(12)에 대하여 다른 정보가 기입되는 것을 방지한다. 또한 CPU(11)는 어드레스 디코드 회로(142)로 하여금 ROM(13)을 분리시키도록 ROM/RAM 선택 신호(143)를 발생하고, RAM(12)을 사용하여 BIOS를 실행할 수 있도록 어드레스 디코드 제어 레지스터(141)를 세트시킨다. 따라서, BIOS가 고속으로 실행될 수 있다.In order to operate the personal computer system, after the system is initialized, the
다음, ROM(13)으로부터 BIOS를 RAM(12)에 복사하는 방법에 대해 상세히 기술한다.Next, a method of copying the BIOS from the
제3도는 BIOS를 복사하는 방법을 플로우챠트를 통하여 설명하고 있다. 제4도는 대응 메모리 맵을 도시하고 있다. 제4도에서, a)는 시스템의 개시때의 메모리 맵을 나타내고 있다. 제1RAM 영역(50)은 응용 프로그램을 기억하기 위한 영역을 나타내며, 제2RAM 영역(52)은 BIOS를 복사하기 위한 영역을 나타내고, 또 ROM 영역(51)은 BIOS를 기억하기 위한 영역을 나타내고 있다. 제1RAM 영역(50)의 스페어 영역은 제2RAM 영역(52)으로 사용된다. 이 스페어 영역을 사용함으로써, RAM(12)의 기억 영역을 보다 효과적으로 이용할 수 있다. 제3도의 단계(20)에서 CPU(11)는 메모리 맵(a)의 조건하에 ROM(13)에 기억된 BIOS를 RAM(12)에 복사한다. 제4b도에 나타낸 복사시에는, CPU(11)가 ROM 영역(51)으로부터 데이터를 판독하여 그 판독한 데이터를 제2RAM 영역(52)에 기입한다. 복사한후에는, 어드레스 디코드 제어 레지스터(141)가 세트되어 ROM 영역(51)이 ROM/RAM 선택신호(143)에 의하여 CPU(11)로부터 분리되고, 제2RAM 영역(52)은 단계(21)에서 기입방지된다. 제4c도에서 도시한 바와같이, 복사 공정 이후의 메모리 맵에서는 ROM 영역(51)이 CPU(11)로부터 분리되어, CPU(11)에 의해 액세스될 수 없는 비액세스 영역으로 시프트된다. 이때 제2RAM 영역(52)은 기입 방지 상태로 유지된다.Figure 3 illustrates a flowchart of how to copy the BIOS. 4 shows a corresponding memory map. In FIG. 4, a) shows the memory map at the start of the system. The
다음, 상술한 것과는 다른 복사 방법이 제5도 및 제6도에 기술되어 있는데, 제5도는 복사 방법을 설명하는 플로우챠트이고, 제6도는 메모리 맵을 도시하고 있다. 제6a도는 시스템 개시시의 메모리 맵이다. 메모리 맵에 있어서, 제3도와 같이 제1RAM 영역(53)은 응용 프로그램영역이고, 제2RAM 영역(55)은 BIOS를 복사하기 위한 영역이고, ROM 영역(54)은 BIOS가 기억된 영역이다. 제2RAM 영역(55)은 초기에 CPU(11)로부터 분리되며, CPU(11)에 의해 액세스될 수 없는 백 영역에 위치된다. 제5도의 단계(22)에서, 먼저, 어드레스 디코드 제어 레지스터(141)가 제6b도에 도시된 상태로 되도록 세트된다. 즉, CPU(11)는 ROM(13)으로부터 데이터를 판독하여, RAM(12)속에 데이터를 기입한다. 이러한 상태에서, CPU(11)가 ROM(13)속에 기억된 BIOS 복사 프로그램을 실행하므로, ROM 영역(54)으로부터 데이터 판독과 제2의 RAM 영역(55) 속으로의 데이터 기입이 BIOS의 복사를 반복적으로 행해지게 한다(제5도 단계 23). BIOS가 복사된 후, 어드레스 디코드 제어 레지스터(141)가 세트된다. ROM 영역(54)은 ROM/RAM 선택 신호(143)에 의하여 CPU(11)로부터 분리되며 제2RAM 영역(55)은 제5도의 단계(23)에서 기입방지된다. 제6c도에 도시한 바와같이, ROM 영역(54)은 CPU(11)로부터의 분리를 위해 백 영역으로 시프트되며, 제2RAM 영역(55)은 기입 방지 상태로 유지된다.Next, a copying method different from the above is described in Figs. 5 and 6, where Fig. 5 is a flowchart illustrating the copying method, and Fig. 6 shows a memory map. 6A is a memory map at system startup. In the memory map, as shown in FIG. 3, the
전술한 방법으로, BIOS는 RAM(12)에 복사되어 RAM 루틴이 고속으로 실행될 수 있다.In the above manner, the BIOS is copied to the
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