JPS60168251A - アドレス変換制御装置 - Google Patents

アドレス変換制御装置

Info

Publication number
JPS60168251A
JPS60168251A JP59025353A JP2535384A JPS60168251A JP S60168251 A JPS60168251 A JP S60168251A JP 59025353 A JP59025353 A JP 59025353A JP 2535384 A JP2535384 A JP 2535384A JP S60168251 A JPS60168251 A JP S60168251A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
address
address translation
buffer
logical
conversion
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
JP59025353A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0552539B2 (ja
Inventor
Hirosada Tone
利根 廣貞
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
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 Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP59025353A priority Critical patent/JPS60168251A/ja
Publication of JPS60168251A publication Critical patent/JPS60168251A/ja
Publication of JPH0552539B2 publication Critical patent/JPH0552539B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F12/00Accessing, addressing or allocating within memory systems or architectures
    • G06F12/02Addressing or allocation; Relocation
    • G06F12/08Addressing or allocation; Relocation in hierarchically structured memory systems, e.g. virtual memory systems
    • G06F12/10Address translation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Memory System Of A Hierarchy Structure (AREA)

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】 (a)発明の技術分野 本発明は情報処理システムの処理装置、特に仮想記憶方
式で・あってパイプライン制御方式の処理装置の高速化
のためのアドレス変換制御方式に関する。
(b)技術の背景 中央処理装置及びベクトル処理装置等の処理速度を向上
する制御方式の一つとして、パイプライン方式が用いら
れる。この方式は、各命令の実行シーケンスを複数段に
分割し、各段が独立に動作できる構成にすることにより
、複数の命令を同時並行に実行することができる方式で
ある。
各命令の実行シーケンスは、例えば第1図に示すように
12のサイクルに分割される。各サイクルの機能は概要
法の通りである。
I:命令フェッチアドレスの計算 子:命令アドレス変換バッファのアクセスB:命令バン
ファのデータアクセス D−命令解読 R:レジスフ読み取り A;オペランドアドレスの計算 Tニオペランドアドレス変換バッファのアクセス B:オペランドバッファのデータアクセスE1:演算実
行サイクルl E2:演算実行サイクル2 V:チェソクサイクル W:11.込みサイクル パイプライン方式を最も高度に利用するためには、上記
のようなサイクルの各々を実行する回路に遊びが無いよ
うに、それぞれ異なる命令が割り当てられて並行に実行
される必要がある。そのように、命令実行に必要なデー
タを絶え間なくパイプラインに供給できた場合には、1
ザイクルごとに1命令の実行が完了することになり、最
高の処理速度を得ることができる。
前記のシーケンスにおいて、1−T−BおよびA −T
 −Bの各3サイクルは、それぞれ命令フェッチ及びデ
ータアクセスのシーケンスである。このシーケンスは、
所望の命令又はデータのアドレスがアドレス変換バッフ
ァにあり、且つ所望の命令又はデータがバッファ記憶装
置にある場合にのみ図示のとおり3サイクルで完了する
が、それ以外の場合には主記憶装置へのアクセスを要す
るアドレス変換処理或いはデータアクセスとなる為に、
更に多くの処理サイクルを費やす。従って、アドレス変
換バッファ及びバッファ記憶装置は必要なデータを保持
している確率をできるだけ高めることを考慮して、それ
らの記憶容量、制御方式等の設計がなされる。
更に、各命令実行シーケンスの中に2回のアクセスサイ
クル(1−T−B及びA−T−B)が含まれるので、前
記のように全サイクルを並行実行させようとした場合に
は、両アクセスの衝突を解決しなければならない。その
為にはアドレス変換バッファ及びバ・7フア記憶装置か
らなるデータアクセス機構を、命令フェッチ用とオペラ
ンドアクセス用に別個に設け、両機構が並行に動作でき
るようにする方式が採られる。
(C1従来技術と問題点 そのように2組のデータアクセス機構を設ける方式にお
いては、パイプラインの高度利用による処理の高速化は
得られるものの、一方で次のような問題が生じ得る。
(i)両アドレス変換バッファに同一の内容が登録され
る場合があり、アドレス変換バッファの使用す】率を下
げる。
(ii)アドレス変換バッファに目的のアドレスが存在
しない場合のアドレス変換処理が、同一アドレス領域に
対して命令アドレスとオペランドアドレスに関して重複
される場合が生し、時間的オーバヘットを増加させる。
このような現象は、小規模のサブルーチンモジュール等
でプログラムの命令部分とオペランド域とのアドレスが
近接している場合に特に生し易い。
この場合、上記の(i)は高速化のためにやむをえない
と考えることができるが、(ii )は前記のように主
記憶装置へのアクセスを要する処理であり、それを増加
させることにより高速化を阻害する要素となるので改善
が望まれていた。
(d)発明の目的 従って、本発明の目的は、上記の欠点を改善し、時間的
オーバヘッドの増加が少なく、パイプラインを高度に利
用できる、アドレス変換制御方式を提供するにある。
(e1発明の構成 この目的は本発明において、仮想記憶方式の処理装置に
おけるオペランドアクセス用アドレス変換バッファと命
令フェッチ用アドレス変換バッファとを別個に有するア
ドレス変換制御方式において、論理アドレスを実アドレ
スに変換し、該実アドレスを変換アドレスとして出力す
る手段、該手段により最後に変換した論理アドレスと対
応する実アドレスとの対を記憶する手段、及びオペラン
ドアドレス又は命令フェッチアドレスがアドレス変換バ
ッファに存在しない場合におけるアドレス変換の実行に
先立って、該記憶手段に記憶されている論理アドレスと
変換すべき論理アドレスとが一致した場合に上記記憶手
段に記憶されている実アドレスを変換アドレスとする手
段を有することを特徴とするアドレス変換制御方式によ
り達成される。
(f1発明の実施例 以下図面を参照し、本発明の実施例について説明する。
第2図は処理装置の構成例を示すブロック図である。処
理装置はIユニソl−41Eユニツト42、Sユニット
43の3機能ユニットと、バッファ記憶装置44とから
なる。■ユニソ1−41は命令を解読し、パイプライン
全体を制御する。Eユニット42は命令実行における演
算を行う。Sユニット43は論理アドレスと実アドレス
間のアドレス変換と、バッファ記憶装置44及び主記憶
装置45へのアクセスを制御する。バッファ記憶装置4
4は主記憶装置45上のデータの一部のコピーを保持す
ることにより、該データへの実効アクセスを高速化する
目的で設けられる。
一般に主記憶へのアクセス要求は、■ユニ7)41から
Sユニット43へ出されて、Sユニット43で処理され
、バッファ記憶装置44上に目的のデータがある場合に
は、主記憶装置45に直接アクセスすることなくバッフ
ァ記憶装置44から読み出されて、■ユニット41又は
Eユニット42へ供給される。バッファ記憶装置44に
目的ψデータが無い場合及び書込み要求の場合には、S
ユニット43において、主記憶装置45へのアクセスが
行われる。Sユニット43では、バッファ記憶装置及び
主記憶装置へのアクセスのために、論理アドレスを実ア
ドレスに変換する。この変換を高速化するために、後述
のアドレス変換バッファを持つ。アドレス変換バッファ
に目的のアドレスが無かった場合には、主記憶装置に記
憶されているアドレス変換テーブルを索引して、アドレ
ス変換を行うことが必要になる。
本発明は主としてSユニット、特にそのアドレス変換回
路における制御方式に関する。
第3図は本発明を適用するアドレス変換機構のうち、2
組のアドレス変換バッファ及びデータバッファからなる
部分である。図において、2及び11はそれぞれオペラ
ンドアクセス可及び命令フェソヂ用のアドレス変換バッ
ファ、4及び13はそれぞれオペランド用及び命令用の
データバッファ機構である。
オペランドアクセスアドレス及び命令フェッチアドレス
はそれぞれOERレジスタl及びIERレジスタlOに
セットされる。
本実施例のシステムにおいて、アドレス変換バッファは
19ビツトの論理ページアドレスを実ページフレームア
ドレスに変換するものとし、アドレス変換バッファ2及
び11の各々は論理ページアドレスの第1−11ピント
部分と対応する実ページアドレスとの対を1項目とする
256項目を1組とする2組のバッファで構成される。
論理ページアドレスの第12〜19ビツトによってアド
レス変換バッファ2又は11から2項目を同時に読み出
し、0ER1又はIERIOの第1−11ピントと読み
出した項目の論理アドレスフィールドとを比較回路3a
及び3b、又は12a及び12bによって比較する。比
較の結果としては、一方の比較回路において一致を検出
する場合と、両方の比較が不一致となる場合がある。
比較回路で一致出力を得た場合はその論理アドレスに対
応する実ページアドレスをデータバッファ機構4又は1
3へ渡す。データバッファ機構4及び13の各々は、例
えば64バイトのデータブロック64(16Iからなる
高速メモリ及びその制御回路よりなる公知の回路であり
、本発明と直接の関連は無いので、これ以上の説明は行
わない。
アドレス変換バッファから得られた実アドレスはORR
又はI RRレジスタ6.15へ転送されていて、デー
タバッファに所望のアドレスのデータが保存されてない
場合にば0RR6又はIRR15の内容を主記憶アドレ
スレジスタMAR19にセントし、主記憶装置45への
アクセスが行われる。
比較回路、3a及び3bの両者、又は12a及び12b
の両者で不一致を検出した時は、アドレス変換回路30
により、主記憶装置45に記憶されているアドレス変換
テーブルを使用する変換動作が実行される。この変換動
作を第4図により説明する。
アドレス変換テーブルは通當2階層であってセグメント
テーブルとページテーブルからなり、セグメントテーブ
ルの各項の内容が各ページテーブルの先頭アドレスを指
す。セグメントテーブルの先頭アドレスはIユニット4
1内の制御レジスフに格納されている。
上記の不一致の場合、IERlまたは0ERIOにセン
トされた論理アドレスがTLRレジスタ31ヘセントさ
れる。又セグメントテーブル先頭アドレス(STO)が
Iユニット41の制御レジスタからTRPレジスタ32
にセントされる。次にTRP32上のSTOと、TLR
31上の論理アドレスのページアドレスを加算器33で
加算し、セグメントテーブルの項目へのアクセスアドレ
スを得る。このアドレスは線38でIERl又は0ER
IOへ送られて、前記の方法で主記憶アクセスが実行さ
れ、主記憶から読み出されるデータであるページテーブ
ル先頭アドレスはTRP32にセントされる。
次に、TRP32上のページテーブル先頭アドレスとT
LR31上の論理ページアドレスとを加算器33で加算
し、これをアドレスとして前と同様に主記憶にアクセス
することにより、ページテーブルから所望の実ページア
ドレスが読み出され、TRP32ヘセントされ、1’R
P32の内容はTWRレジスタ34へ転送される。
次に、TLR31の内容である論理アドレスは線38を
通してOERl又はIERIOへ転送され、そのアドレ
スの一部はアドレス変換バッファの1項目を選択し、そ
の項目に論理アドレスの他の一部と線39を通して転送
されるTWR34の内容とが書き込まれる。これにより
、新しいアドレス対がアドレス変換バッファに登録され
、その後のアクセスに利用可能になる。
以上は従来の方式におけると同様の変換動作の概要であ
るが11本発明の実施例においては、上記の動作で実ペ
ージアドレスが決定してTWR34がセントされる時、
同時にTLR31上の論理アドレスをTLRHレジスタ
35にセットする。従って、アドレス変換バッファに最
後に登録した内容が、TWR34とT L RH35の
対としてアドレス変換回路30にも保存されることにな
る。
その後、別の主記憶アクセス要求においてアドレス変換
回路30による変換を必要とする時、前と同様に”I”
LR31に論理アドレスがセットされると、変換動作に
先立ってTLRH35の内容とTLR31の内容が比較
回路36によって比較される。ここで一致が検出される
と、前記の主記憶上のアドレス変換テーブルによる変換
動作を行うことなく、直ちにTWR34に残されている
前回の結果により、アドレス変換が完了したものとして
、アドレス変換バッファへの書込みを行う。
T L RH35の内容が、変換すべき論理アドレスと
一致しなかった場合は、従来例と同様にアドレス変換処
理が行われる。但し変換に成功したときは、前記のよう
に新しい論理アドレスと実アドレスによってTLRH3
5及びTWR34が更新され、保存される。
以上により、同じページへのアクセスのためのアドレス
変換要求が、命令フェッチとオペランドアクセスとで続
いて発生した場合には、後のアドレス変換要求は主記憶
のアドレス変換テーブルにアクセスすることなく完了す
るこ9−かできる。
なお、TWR34とTLRH35に保存されている内容
は、当然アドレス変換バッファの該当項目の内容と一致
している必要がある。従ってアドレス変換バッファの全
部又は一部の内容が強制的に無’AJ化されるときは、
同時にTWR34及びTL Rl■35の内容を無効化
又は消去するように構成しなければならない。このよう
なアドレス変換バッファの強制的無効化は、通席はアド
レス変換テーブルの変更処理を行った場合等に特定の命
令の実行によって行われるので、それらの命令に、同時
にTWR34及びTLRH35の内容も消去する機能を
併合することが望ましい。
(g1発明の効果 以上の説明により明らかなように、本発明をアドレス変
換機構に適用すれば、パイプライン方式の中央処理装置
の高速化のために、命令フェッチ用とオペランドアクセ
ス用の2組のアドレス変換機構を持つシステムにおいて
、主記憶のアドレス変換テーブルによるアドレス変換処
理を、同一アドレス領域について両アドレス変換機構で
重複して行う可能性が殆ど無くなるので、2組のアドレ
ス変換機構による高速化の効果をiIGめることができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は処理装置の命令実行シーケンスを示す図、第2
図は処理装置のブロック図、第3図はアドレス変換バッ
ファ及びその周辺のブロック図、第4図はアドレス変換
回路のブロック図である。 図において、2及び11はアドレス変換バッファ、4及
び13はデータバッファ回路、30はアドレス変換回路
、41は■ユニット、42はEユニット、43はsユニ
ット、44はバッファ記憶装置、45は主記憶装置であ
る。 琴 1 口 穿 2 図 率 3 口

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (11仮想記1.α方式の処理装置におけるオペランド
    アクセス用アドレス変換バッファと命令フェッチ用アド
    レス変換バッファとを別個に有するアドレス変換制御方
    式において、論理アドレスを実アドレスに変換し、該実
    アドレスを変換アドレスとして出力する手段、該手段に
    より最後に変換した論理アドレスと対応する実アドレス
    との対を記憶する手段、及びオペランドアドレス又は命
    令フェッチアドレスがアドレス変換バッファに存在し7
    jい場合におけるアドレス変換の実行に先立って、該記
    憶手段に記1りされている論理アドレスと変換すべき論
    理アドレスとが一致した堪゛合に上記記憶手段に記憶さ
    れている実アドレスを変換アドレスとする手段を有する
    ことを特徴とするアドレス変換制御方式。 (2)オペランドアクセス用アドレス変換バッファ及び
    命令フェッチ用アドレス変換バンファの少なくとも何れ
    か一方の内容の少なくとも一部が強制的に無効化された
    場合には、同時に上記記憶手段の内容を消去する手段を
    有する特許請求の範囲第(1)項記載のアドレス変換制
    御方式。
JP59025353A 1984-02-13 1984-02-13 アドレス変換制御装置 Granted JPS60168251A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59025353A JPS60168251A (ja) 1984-02-13 1984-02-13 アドレス変換制御装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59025353A JPS60168251A (ja) 1984-02-13 1984-02-13 アドレス変換制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60168251A true JPS60168251A (ja) 1985-08-31
JPH0552539B2 JPH0552539B2 (ja) 1993-08-05

Family

ID=12163490

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59025353A Granted JPS60168251A (ja) 1984-02-13 1984-02-13 アドレス変換制御装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS60168251A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62222344A (ja) * 1986-03-25 1987-09-30 Hitachi Ltd アドレス変換機構
JPH01196643A (ja) * 1988-02-01 1989-08-08 Fujitsu Ltd アドレス変換方式
JPH01197857A (ja) * 1988-02-02 1989-08-09 Nec Corp アドレス変換回路
JPH03175548A (ja) * 1989-12-04 1991-07-30 Fujitsu Ltd マイクロプロセッサ及びアドレス制御方式
JPH0594370A (ja) * 1991-04-25 1993-04-16 Internatl Business Mach Corp <Ibm> コンピユータメモリシステム及び仮想メモリアドレツシング区分方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5727348A (en) * 1980-07-24 1982-02-13 Fujitsu Ltd Address converter

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5727348A (en) * 1980-07-24 1982-02-13 Fujitsu Ltd Address converter

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62222344A (ja) * 1986-03-25 1987-09-30 Hitachi Ltd アドレス変換機構
JPH01196643A (ja) * 1988-02-01 1989-08-08 Fujitsu Ltd アドレス変換方式
JPH01197857A (ja) * 1988-02-02 1989-08-09 Nec Corp アドレス変換回路
JPH03175548A (ja) * 1989-12-04 1991-07-30 Fujitsu Ltd マイクロプロセッサ及びアドレス制御方式
JPH0594370A (ja) * 1991-04-25 1993-04-16 Internatl Business Mach Corp <Ibm> コンピユータメモリシステム及び仮想メモリアドレツシング区分方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0552539B2 (ja) 1993-08-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6925553B2 (en) Staggering execution of a single packed data instruction using the same circuit
CN100378655C (zh) 并行处理器中的多线程执行
KR970011208B1 (ko) 파이프라인된 기록버퍼 레지스터
JPS60142451A (ja) アドレス変換制御方式
US5041968A (en) Reduced instruction set computer (RISC) type microprocessor executing instruction functions indicating data location for arithmetic operations and result location
JPH01503011A (ja) キャッシュマネッジメントシステムを含むデジタルデータ処理システム用汎用プロセッサユニット
US4713752A (en) Buffer storage system
EP0669579B1 (en) Coherence index generation for use by an input/output adapter
CN110515659B (zh) 一种原子指令的执行方法和装置
JPH0552539B2 (ja)
US5134698A (en) Data processing system having a storage controller for transferring an arbitrary amount of data at an arbitrary address boundary between storages
JPS63197232A (ja) マイクロプロセツサ
JPH04335431A (ja) 情報処理装置
JPH10116191A (ja) 圧縮命令用バッファを備えたプロセッサ
JPS5853075A (ja) 高速分離バツフアを備えた情報処理装置
JPH04340145A (ja) キャッシュメモリ装置
JPS61264455A (ja) 主記憶一致制御方式
JPH0418658A (ja) 機能分散型計算機システム
JPH03109656A (ja) 多重仮想アドレス空間アクセス方法およびデータ処理装置
JP2917384B2 (ja) 情報処理装置
JPH0322053A (ja) ムーブ・イン・バッファ制御方式
JPS60123944A (ja) 情報処理装置におけるバツフアメモリ制御方式
JPH086853A (ja) 記憶制御方法
JPS60189043A (ja) プロセツサ
JPH02103635A (ja) ディジタルシステム