JPH0519739B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は、ページアドレス方式のデータ処理装
置における論理アドレスの物理アドレスへの変換
の際に用いられるアドレス変換方式に関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 一般に、ページアドレス方式のデータ処理装置
において、仮想空間番号、仮想ページ番号および
ページ内オフセツト番号を含む論理アドレスを、
物理ページ番号およびページ内オフセツト番号を
含む物理アドレスへ変換する場合には、第２図に
示したような方式が採用されている。

すなわち、所定の物理空間を有するメモリ内
に、ベースレジスタ１により開始物理アドレスが
指定されるページテーブルデイレクトリ２を設定
し、このページテーブルデイレクトリ２を物理ア
ドレスＡの仮想空間番号ａによりインデクシング
して、各仮想空間番号に対応するページテーブル
デイレクトリワード３を設定する。

次にページテーブルデイレクトリワード３中に
設けられるページテーブルポインタ４により開始
物理アドレスが指定されるページテーブル５を論
理アドレスＡ中の仮想ページ番号ｂによりインデ
クシングして、各仮想ページ番号に対応するペー
ジテーブルワード６を設定する。

さらにページテーブルワード６中に設けられる
ページポインタ７により開始物理アドレスが指定
される物理ページに論理アドレスＡのページ内オ
フセツト番号Ｃを適応することにより論理アドレ
スＡを物理アドレスＢに変換する方式である。

しかしながらこの方法によると、ページテーブ
ル５は物理空間上で連続でなければならないの
で、１つのページテーブルが相当大きな物理空間
を占有し、その結果、アクセスタイムが長くなつ
てしまう等の不都合が生じていた。

このような事情からページテーブル５を物理空
間上の複数ページに分割して配置可能なアドレス
変換方式が提案された。

この方式を第３図に基づいて説明する。なお第
２図と共通する部分には共通の符号が付してあ
る。

まず、ベースレジスタ１により開始物理アドレ
スを指定されるページテーブルデイレクトリ２
を、仮想空間番号ａによりインデクシングし、各
仮想空間番号に対応するページテーブルデイレク
トリワード３を設定する。

ここでページテーブルデイレクトリワード３に
タイプビツト８およびページテーブル／ページテ
ーブルテーブルポインタ４′を設け、タイプビツ
ト８がOFF状態のとき、ページテーブル／ペー
ジテーブルテーブルポインタ４′がページテーブ
ル５の開始物理アドレスを指定するようにする。

そして開始物理アドレスが指定されるページテ
ーブル５を、論理アドレスＡ中の仮想ページ番号
b′の一部であるページテーブルインデツクスb₂に
よりインデクシングして、各ページテーブルイン
デツクスに対応するページテーブルワード６を設
定し、さらにページテーブルワード６中に設けら
れるページポインタ７により開始物理アドレスが
指定される物理ページに論理アドレスＡのページ
内オフセツト番号ｃを適応させる。

これに対してタイプビツト８がON状態のとき
には、ページテーブル／ページテーブルテーブル
ポインタ４′が、ページテーブルの検索を行なう
テーブルであるページテーブルテーブル９の開始
物理アドレスを指定するようにする。

これにより指定されるページテーブルテーブル
９を仮想ページ番号b′の一部であるページテーブ
ルテーブルインデツクスb₁によりインデクシング
し、各ページテーブルテーブルインデツクスb₁に
対応するページテーブルテーブルワード１０を得
る。

次にページテーブルテーブルワード１０中に設
定されるページテーブルポインタ１１により開始
物理アドレスを指定されるページテーブル５をペ
ージテーブルインデツクスb₂によりインデクシン
グし、各ページテーブルインデツクスb₂に対応す
るページテーブルワード６を設定する。

さらにページテーブルワード６中に設定される
ページポインタ７により開始物理アドレスを指定
される物理ページに、論理アドレスＡのページ内
オフセツト番号ｃを適応させる。

この方式によれば、１つのページテーブル５を
物理空間上の不連続な複数ページに分割して配置
することができるが、今度はページテーブル５を
分割して得られる各エントリーのそれぞれを各物
理ページの先頭から書込まなくてはならないの
で、物理空間の利用効率が低下してしまうという
問題が生じる。

［発明の目的］ 本発明は上述したような事情によりなされたも
ので、ページアドレス方式のデータ処理装置にお
いて、論理アドレスを物理アドレスに変換する場
合に、１つのページテーブルを物理空間上不連続
な複数ページに跨らせて配置することができ、し
かもページテーブルを分割して得られる各エント
リーを各物理ページの途中に配置することができ
る、物理空間の利用効率が高いアドレス変換方式
の提供を目的としている。

［発明の概要］ すなわち本発明は、仮想空間番号、仮想ページ
番号およびページ内オフセツト番号を含む論理ア
ドレスを、物理空間上での物理ページ番号および
ページ内オフセツト番号を含む物理アドレスに変
換するにあたり、前記物理空間上の複数のページ
領域に跨つて配置されるページテーブルの第１ペ
ージ目の第１エントリーのページ内オフセツト番
号を示すフイールドを有するワードと、このワー
ドが前記論理アドレス中の前記仮想空間番号によ
りインデクシングされているページテーブルデイ
レクトリと、前記ワード中のページ内オフセツト
番号と前記論理アドレス中の仮想ページ番号とを
加算する加算手段と、前記物理空間上の複数のペ
ージ領域に配置されているページテーブルの各エ
ントリーの位置を与えるワードが前記加算手段に
よる加算結果の上位数ビツトによりインデクシン
グされているページテーブルテーブルと、前記ペ
ージ領域のアドレスを示すフイールドを有するワ
ードが前記加算手段の加算結果の下位数ビツトに
よりインデクシングされているページテーブルと
を設けることを特徴とするアドレス変換方式であ
る。

［発明の実施例］ 以下本発明の実施例の詳細を図面に基づいて説
明する。

第１図は本発明の一実施例を示す図であり、第
２図および第３図と共通する部分には共通の符号
が付されている。

同図において、Ａは物理アドレスＢに変換され
るべき論理アドレスであり、仮想空間番号ａ、仮
想ページ番号ｂ、ページ内オフセツト番号ｃから
構成されている。

そして１はベースレジスタ、２は後述するペー
ジテーブル／ページテーブルテーブルポインタ４
とタイプビツト８とページ内オフセツト番号１２
およびその他のフイールドとからなるページテー
ブルデイレクトリワード３をエントリーとするペ
ージテーブルデイレクトリを示している。なお、
ページテーブル／ページテーブルテーブルポイン
タ４はページテーブルテーブル９または後述する
ページテーブルのページ５′の開始物理アドレス
を指定するポインタである。

またタイプビツト８はページテーブルが物理空
間上不連続な複数ページに跨つているか否かを示
し、ページ内オフセツト番号１２は複数ページに
跨るページテーブルの第１ページ目の第１エント
リーのオフセツト番号を示している。

ページテーブルのページ５′は後述するページ
テーブルテーブルインデツクスd₂の値がｙのと
き、ページテーブルワード６をエントリーとする
ページテーブルの第ｙ番目のページであり、ペー
ジテーブルワード６は物理ページの開始物理アド
レスを指定するページポインタ７およびその他の
フイールドからなつている。

ページテーブルテーブル９はページテーブルテ
ーブルワード１０をエントリーとし、ページテー
ブルテーブルワード１０はページテーブルポイン
タ１１′およびその他のフイールドからなつてい
る。なお、ページテーブルポインタ１１′はペー
ジテーブルの第ｙ番目のページ５′の開始物理ア
ドレスを示すポインタである。

そして１３は仮想ページ番号ｂとページ内オフ
セツト番号１２とを加算する加算手段、１４は加
算手段１３による加算結果（以下、演算値と称す
る）ｄを記憶するレジスタである。この演算値ｄ
はページテーブルインデツクスd₁とページテーブ
ルテーブルインデツクスd₂に分割される。すなわ
ち、演算値ｄの下位Ｋビツトがページテーブルイ
ンデツクスd₁にされ、演算値ｄから下位Ｋビツト
を除いて得られるビツトがページテーブルインデ
ツクスd₂にされる。

なおビツト幅を示すＫは、ページテーブルの１
ページの大きさをＭビツト、ページテーブルワー
ド６の大きさをＮビツトしたときＭ＝2^KＮが成り
立つような正の整数である。

このように構成された本実施例のアドレス変換
方式は、まずベースレジスタ１により開始物理ア
ドレスが指定されるページテーブルデイレクトリ
２を仮想空間番号ａによりインデクシングして、
各仮想空間番号ａに対応するページテーブルデイ
レクトリワード３を設定し、このページテーブル
デイレクトリワード３中にタイプビツト８を設け
る。

そしてこのタイプビツト８がOFF状態のとき、
ページテーブル／ページテーブルテーブルポイン
タ４′がページテーブル５′の開始物理アドレスを
指定するようにし、さらにページテーブル５′を
論理アドレスＡの仮想ページ番号ｂによりインデ
クシングして、各仮想ページ番号に対応するペー
ジテーブルワード６を設定し、ページポインタ７
により開始物理アドレスを指定される物理空間に
論理アドレスＡのページ内オフセツト番号ｃを適
応させる。

これに対して、タイプビツト８がON状態のと
きには、ページテーブル／ページテーブルテーブ
ルポインタ４′がページテーブルテーブル９の開
始物理アドレスを指定するようにする。

そして論理アドレスＡ中の仮想ページ番号ｂと
ページテーブルデイレクトリ２のページテーブル
デイレクトリワード３中のページ内オフセツト番
号１２とを加算手段１３により加算し、演算値ｄ
をレジスタ１４に記憶させる。

次にページテーブル／ページテーブルテーブル
ポインタ４′により開始物理アドレスを指定され
るページテーブルテーブル９をページテーブルト
ルテーブルインデツクスd₂によりインデクシング
し、各ページテーブルテーブルインデツクスd₂に
対応するページテーブルテーブルワード１０を得
る。

さらにページテーブルポインタ１１′により開
始物理アドレスを指定されるページテーブル５′
をページテーブルインデツクスd₁によりインデク
シングし、ページテーブルインデツクスd₁に対応
するページテーブルワード６を得て、次にページ
ポインタ７により開始物理アドレスを指定される
物理空間に論理アドレスＡのページ内オフセツト
番号ｃを適応させる。このようなプロセスにより
論理アドレスＡが物理アドレスＢに変換されるの
である。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明のアドレス変換方式
は、仮想空間番号、仮想ページ番号およびページ
内オフセツト番号を含む論理アドレスを、物理空
間上での物理ページ番号およびページ内オフセツ
ト番号を含む物理アドレスに変換するにあたり、
前記物理空間上の複数のページ領域に跨つて配置
されるページテーブルの第１ページ目の第１エン
トリーのページ内オフセツト番号を示すフイール
ドを有するワードと、このワードが前記論理アド
レス中の前記仮想空間番号によりインデクシング
されているページテーブルデイレクトリと、前記
ワード中のページ内オフセツト番号と前記論理ア
ドレス中の仮想ページ番号とを加算する加算手段
と、前記物理空間上の複数のページ領域に配置さ
れているページテーブルの各エントリーの位置を
与えるワードが前記加算手段による加算結果の上
位数ビツトによりインデクシングされているペー
ジテーブルテーブルと、前記ページ領域のアドレ
スを示すフイールドを有するワードが前記加算手
段の加算結果の下位数ビツトによりインデクシン
グされているページテーブルとを設けるので、１
つのページテーブルを物理空間上不連続な複数ペ
ージに跨らせて配置することができ、しかもペー
ジテーブルを分割して得られる各エントリーを各
物理ページの途中に配置することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示す図、第
２図および第３図は従来のアドレス変換方式の構
成を示す図である。 Ａ……論理アドレス、Ｂ……物理アドレス、ａ
……仮想空間番号、ｂ……仮想ページ番号、ｃ…
…ページ内オフセツト番号、１……ベースレジス
タ、２……ページテーブルデイレクトリ、３……
ページテーブルデイレクトリワード、４，１１，
１１′……ページテーブルポインタ、４′……ペー
ジテーブル／ページテーブルテーブルポインタ、
５，５′……ページテーブル、６……ページテー
ブルワード、７……ページポインタ、８……タイ
プビツト、９……ページテーブルテーブル、１０
……ページテーブルテーブルワード、１３……加
算手段、１４……レジスタ、d₁……ページテーブ
ルインデツクス、d₂……ページテーブルテーブル
インデツクス。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 仮想空間番号、仮想ページ番号およびページ
   内オフセツト番号を含む論理アドレスを、物理空
   間上での物理ページ番号およびページ内オフセツ
   ト番号を含む物理アドレスに変換するにあたり、
   前記物理空間上の複数のページ領域に跨つて配置
   されるページテーブルの第１ページ目の第１エン
   トリーのページ内オフセツト番号を示すフイール
   ドを有するワードと、このワードが前記論理アド
   レス中の前記仮想空間番号によりインデクシング
   されているページテーブルデイレクトリと、前記
   ワード中のページ内オフセツト番号と前記論理ア
   ドレス中の仮想ページ番号とを加算する加算手段
   と、前記物理空間上の複数のページ領域に配置さ
   れているページテーブルの各エントリーの位置を
   与えるワードが前記加算手段による加算結果の上
   位数ビツトによりインデクシングされているペー
   ジテーブルテーブルと、前記ページ領域のアドレ
   スを示すフイールドを有するワードが前記加算手
   段の加算結果の下位数ビツトによりインデクシン
   グされているページテーブルとを設けることを特
   徴としたアドレス変換方式。 ２ 加算手段による加算結果の下位数ビツトが、
   Ｋビツトにされている特許請求の範囲第１項記載
   のアドレス変換方式。 （但し、Ｋはページテーブル１ページの大きさを
   Ｍビツト、ページテーブルのワード１つの大きさ
   をＮビツトとしたとき、Ｍ＝2^KＮが成り立つよう
   な正の整数である）。