JPH01109452A - 変換索引バッファ情報の消去制御方式 - Google Patents

変換索引バッファ情報の消去制御方式

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JPH01109452A
JPH01109452A JP62267121A JP26712187A JPH01109452A JP H01109452 A JPH01109452 A JP H01109452A JP 62267121 A JP62267121 A JP 62267121A JP 26712187 A JP26712187 A JP 26712187A JP H01109452 A JPH01109452 A JP H01109452A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
instruction
conversion index
index buffer
erasion
processing
Prior art date
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Pending
Application number
JP62267121A
Other languages
English (en)
Inventor
Hidetoshi Yasukawa
安川 英俊
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
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Publication date
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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】 〔概 要〕 メモリを共用するマルチプロセッサ構成における記憶管
理制御方式に関し、 変換索引バッファ情輯の全プロセッサにわたる消去の効
率化を目的とし、 メモリを共用し、命令プロセッサごとに仮想ページと実
ページの変換を行う変換索引バッファを備え、システム
の制御を行うシステムプロセッサを備えたマルチプロセ
ッサシステムにおける変換索引バッファ情報の消去制御
方式であってニーつの命令プロセッサが変換索引バッフ
ァ消去命令を発行した時、システムプロセッサが行う処
理において、他の命令プロセッサに変換索引バッファ消
去指示を発行した時これを示す指示フラグをオンとし該
指示を受けた命令プロセッサが該消去処理を終了した時
該指示フラグをオフとするフラグ処理手順と、前記指示
フラグを調べることにより前の変換索引バッファ消去処
理が完了したことを検出する完了確認手順を備え、変換
索引バッファ消去命令を受けたシステムプロセッサは、
前記完了確認手順により前の変換索引バッファ消去処理
の完了を確認したならば該命令の受付を通知し、変換索
引バッファ消去命令を発行したプロセッサは自己の変換
索引バッファの消去を実行し、変換索引バッファ消去命
令の受付を確認すれば、他プロセッサからの消去処理完
了通知を受けることなく直ちに次処理を開始するよう構
成する。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、メモリを共用するマルチプロセ・ノサ構成に
おける記憶管理制御方式に関する。
仮想記憶を採用するプロセッサにおいては、仮想ページ
から実ページへの動的アドレス変換を高速に行うための
ハードウェアである変換索引バ・ノファ(Transl
ation Lookaside Buffer ニ一
般GこTLBと呼ばれ、ここでも以後TLBと称する)
を備えているのが一般である。
第3図に示すように、各プロセッサ(IPU−0、IP
U−1,IPU−2)ごとにTLB(TLB−0,TL
B−1,TL:B−2)を持つマルチプロセッサシステ
ムでは、主記憶上にあり仮想ページと実ページの対応を
示すセグメントテーブルから取り込んだ各プロセッサの
TLBにおける仮想ページと実ページの一意性を保証す
るために、対応しなくなった仮想ページと実ページの対
応項目を全プロセッサにわたって同時に消去する必要が
ある。
本発明は、その消去の効率的処理方式に関するものであ
る。
〔従来の技術〕
TLBを備えたマルチプロセッサ構成において、対応し
なくなった仮想ページと実ページの対応項目を全プロセ
ッサにわたって同時に消去する必要があり、第4図に示
す例のように処理されていた。
第4図において、IPU−0,1PU−1,1PU−2
はマルチプロセッサシステムを構成する命令プロセッサ
(Instruction Processing U
nit)であり、SPUはシステムを制御するシステム
プロセッサ(System Processing U
nit)である。
■各IPUは自身のTLBを用いてアドレス変換を行っ
ているが、例えばページフォルトを起こしてページ置換
えを行うため、ページを無効化したい時には(例えばI
PU−1)、消去命令P P T L B (Part
ial Purge TLB)を発行し、Spuに他I
PUへのPPTLB処理指示を依頼する。
■spuはIPU−0およびIPU−2に対し一旦スト
ップ(STOP)を指示し、ついでTLBパージ(f!
A効化)を指示する。
■各IPUは指示されたページのノず−ジを行う。
■各IPUは処理を再開する(RIJN)。
(発明が解決しようとする問題点〕 実際の消去処理(PPTLB処理)は、消去の同時性を
保証するため、第5図に示すようGこ、SPU経出で他
のプロセッサと通信して、各プロセッサの対応項目の消
去の完了を待ち合わせなければならない。
そのため、通信処理と消去完了の待ち合わせGこ要する
時間が長くかかつてしまうという問題点がある。
本発明は、このような従来の問題点を解消した変換索引
バッファの消去制御方式を提供しようとするものである
〔問題点を解決するための手段〕
第1図は、本発明の変換索引バッファの消去制ステムを
構成する命令プロセッサ(IPU)である。
4はシステムを制御するシステムプロセッサ(SPU)
である。
11、21.31は変換索引バッファ(TLB)であり
、各命令プロセッサに備えられ仮想ページと実ページの
動的変換を行う。
41はフラグ処理手順であり、システムプロセッサ4が
他の命令プロセッサ2.3に変換索引バッファ消去指示
を発行した時これを示す指示フラグをオンとし該指示を
受けた命令プロセッサ2,3が該消去処理を終了した時
該指示フラグをオフとする。
42は完了確認手順であり、前記指示フラグを調べるこ
とにより前の変換索引バッファ消去処理が完了したこと
を検出する。
〔作 用〕
各IPUI、2.3は、自身のTLBを用いてアドレス
変換を行ってジョブを実行しているが、一つのIPU 
(例えば1)においてページフォルトを起こし、ページ
の置換えのため、T L I3消去命令(PPTLB)
が発行された時は、5PU4にPPTLB指示を出す。
(蔦1図(b)参ヒφ)。
5PLJ4では、完了確認手順42により前のppTL
Bの完了を確認すれば、PPTLB受付通知を出し、他
のIPU (2,3)に停止指示を出し、他rpu (
2,3)が停止すれば、PPTLBを指示し、フラグ処
理手順41は指示フラグをオンとする。
他IPU (2,3)からPPTLBの終了が報告され
れば指示フラグをオフとし、他IPU(2゜3)にジョ
ブ再開を指示する。
Pr’TLBを発行したIPUIは、自己のT LBの
消去を行った後、5PU4からのPPTLI3受付を確
認すれば、他IPUのP P T L B終了を待ち合
わせることなく直ちに、次の命令の実行を開始する。
TLB情報の消去には、■使用を終わった仮想記憶上の
領域を開放する場合と、■ページング(仮想記憶管理を
行うスーパバイザが必要に応じて実ページ領域と仮想ペ
ージ領域間でのページの置換えを行う処理)などのペー
ジ制御で、実ページを他の仮想ページと置き換える場合
とがある。■の場合は当該ページを他のプロセッサでア
クセスしていることはない。■の場合には、(a)入出
力を伴う場合と、伽)入出力を伴わない場合とがある。
いま、PPTLBを発行して、他プロセッサがPPTL
B実行するまでの時間を、Taとする。
一方PPTLBを発行したプロセッサで上記■の場合に
、PPTLBを発行してからページ制御の完了を待ち合
わせているジョブが再開するまでの時間を、Tbとする
このとき、 Ta < < ’l’b(入出力なし)くくTb (入
出力あり) の関係が成立する。代表的な例では、Taが約50ステ
ツプ×(平均命令実行時間)、Tbが入出力のない場合
で約300ステツプ×(平均命令実行時間)である。
従って、PPTLBの処理は、他プロセッサに対してP
PTLBを依頼するだけで、完了を待ち合わせる必要が
ないことになる。
これによって、プロセッサ間の通信回数を減らし、他プ
ロセッサの処理待ち合わせを時間を削減し、システム効
率を向上することができる。
〔実施例〕
第2図は、本発明の一実施例の処理を示すフローチャー
トである。
以下、フローチャートの各ステップに従って本実施例に
よる処理を説明する。
■ある一つのIPUがページを無効化したい時は、PP
TLB命令を発行する。
■SPUに他IPUへのPPTLB指示を依頼する。
■SPUはPPTLB指示を受けつける。
■SPUは、前に受けつけたPPTLBが完了している
かを指示フラグがオフとなっているかを 。
検出することにより調べ、オフであればステップ■へ飛
び、オンであればステップ0へ進む。
■前PPTLBの完了(指示フラグがオフ)を待ち合わ
せ、完了すればステップ■へ進む。
■PPTLB発行のIPUは、自IPUのPPTLBを
実行する。
■PPTLBの完了を待ち合わせ、完了すればステップ
■へ進む。
■SPUは待ち合わせが終了すれば、PPTLBを発行
したIPUへPPTLB指示の受付通知を送出し、ステ
ップ[相]へ進む。
■PPTLBを発行したIPUは、SPUからのPPT
LB受付通知を確認したならば、次の命令の処理をスタ
ートする。
@SPUは他IPUヘストップ指釆を送出する。
0他IPUは現在実行中のマクロ命令の終わりでストッ
プし、ストップしたことをSPUへ通知する。
ospuはIPUのストップの報告を受け、そのIPU
にPPTLBを指示する。
◎PPTLBを指示したIPUに対応する指示フラグを
オンとする。
[相]PPTLBを指示したtpuからのPPTLB終
了報告を待ち合わせる。
@PPTLBを指示されたIPUは自己のTLBの指示
されたページを消去する。(PPTLB)@PPTLB
を終了したIPUは、SPUに終了を報告する。
ospuは、PPTLB終了を報告したIPUに対応す
る指示フラグをオフとする。
@SPUは他IPUにスタート指示を出して、次の処理
を待ち杏わせをする。スタート指示を受けたIPUは実
行中断中のジョブをスタートする。
〔発明の効果〕
以上説明のように本発明によれば、プロセッサ間の通信
回数を減らし、共用資源の排他獲得時間を縮めることが
でき、メモリ資源が少なく、ページングが頻発するよう
なシステムにおいて、特に有効であり、システム効率の
向上に寄与する効果は極めて大である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理ブロック図、 第2図は本発明の一実施例の動作を示すフローチャート
、 第3図はマルチプロセッサ構成におけるTLB報の無効
化を説明する図、 第5図は従来のPPTLB処理を示すフローチャートで
ある。 図面において、 1.2.3は命令プロセッサ(IPU)、4はシステム
プロセッサ(S P U)、11、21.31は変換索
引バッファ(TLB)、41はフラグ処理手順、 42は完了確認手順、 をそれぞれ示す。 本発明の原理ブロック図 ffi 1 回 PPTLBを興行するIPU        5旦M 
        偵に見本発明の一実施例による処理を
示すフローチャート― マルチプロセッサ構成におけるTLBの動作を説明する
図第   3   図 マルチプロセッサ構成におけるT!、B情報の無】冒ヒ
を説明する図第   4   図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 メモリを共用し、命令プロセッサ(1)、(2)、(3
    )ごとに仮想ページと実ページの変換を行う変換索引バ
    ッファ(11)、(21)、(31)を備え、システム
    の制御を行うシステムプロセッサ(4)を備えたマルチ
    プロセッサシステムにおける変換索引バッファ情報の消
    去制御方式であって、 一つの命令プロセッサ(1)が変換索引バッファ消去命
    令を発行した時、システムプロセッサ(4)が行う処理
    において、 他の命令プロセッサ(2)、(3)に変換索引バッファ
    消去指示を発行した時これを示す指示フラグをオンとし
    該指示を受けた命令プロセッサ(2)、(3)が該消去
    処理を終了した時該指示フラグをオフとするフラグ処理
    手順(41)と、前記指示フラグを調べることにより前
    の変換索引バッファ消去処理が完了したことを検出する
    完了確認手順(42)を備え、変換索引バッファ消去命
    令を受けたシステムプロセッサ(4)は、前記完了確認
    手順(42)により前の変換索引バッファ消去処理の完
    了を確認したならば該命令の受付を通知し、変換索引バ
    ッファ消去命令を発行したプロセッサ(1)は自己の変
    換索引バッファの消去を実行し、変換索引バッファ消去
    命令の受付を確認すれば、他プロセッサ(2)、(3)
    からの消去処理完了通知を受けることなく直ちに次処理
    を開始するよう構成したことを特徴とする変換索引バッ
    ファ情報の消去制御方式。
JP62267121A 1987-10-22 1987-10-22 変換索引バッファ情報の消去制御方式 Pending JPH01109452A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06187241A (ja) * 1992-10-09 1994-07-08 Internatl Business Mach Corp <Ibm> 変換索引バッファのコヒーレンス維持方法及びシステム
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US10540292B2 (en) 2016-06-08 2020-01-21 Google Llc TLB shootdowns for low overhead

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US10540292B2 (en) 2016-06-08 2020-01-21 Google Llc TLB shootdowns for low overhead
US10977191B2 (en) 2016-06-08 2021-04-13 Google Llc TLB shootdowns for low overhead

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