JPS60176152A - プリフイクス域アクセス制御方式 - Google Patents
プリフイクス域アクセス制御方式Info
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- JPS60176152A JPS60176152A JP3302384A JP3302384A JPS60176152A JP S60176152 A JPS60176152 A JP S60176152A JP 3302384 A JP3302384 A JP 3302384A JP 3302384 A JP3302384 A JP 3302384A JP S60176152 A JPS60176152 A JP S60176152A
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- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F12/00—Accessing, addressing or allocating within memory systems or architectures
- G06F12/02—Addressing or allocation; Relocation
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Multi Processors (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、データ処理装置において中央処理装置(CP
U)ごとに主記憶上に確保されるプリフィクス域のア
クセス制御方式に関し、特にプリフィクス域アクセスの
ための高速アドレス変換方式〔技術の背景〕 一般にデータ処理装置では、CPUの割り込み制御など
のための動作上必要とする情報を格納するために、主記
憶上に一定の大きさく通常4キロバイト)の領域が確保
されている。この領域はプリフィクス域と呼ばれ、たと
えば、割り込み種別ごとの新、旧pswL C3W、C
AW、割り込みコードなどを保持するために使用される
。
U)ごとに主記憶上に確保されるプリフィクス域のア
クセス制御方式に関し、特にプリフィクス域アクセスの
ための高速アドレス変換方式〔技術の背景〕 一般にデータ処理装置では、CPUの割り込み制御など
のための動作上必要とする情報を格納するために、主記
憶上に一定の大きさく通常4キロバイト)の領域が確保
されている。この領域はプリフィクス域と呼ばれ、たと
えば、割り込み種別ごとの新、旧pswL C3W、C
AW、割り込みコードなどを保持するために使用される
。
簡単に説明すると、データ処理装置が単一プロセッサシ
ステムの場合には、主記憶上の0乃至4095番地がプ
リフィクス域として固定的に割当られる。しかしマルチ
プロセッサシステムの場合には、各CPUにとってのプ
リフィクス域はいずれも同じ0乃至4095番地である
ため、従来は主記憶上に各CPUのプリフィクス域を重
複なしに配置し、他方各CPUごとにプリフィクス変換
用の先頭アドレスを保持するプリフィクスレジスタを設
けて解決を図っている。
ステムの場合には、主記憶上の0乃至4095番地がプ
リフィクス域として固定的に割当られる。しかしマルチ
プロセッサシステムの場合には、各CPUにとってのプ
リフィクス域はいずれも同じ0乃至4095番地である
ため、従来は主記憶上に各CPUのプリフィクス域を重
複なしに配置し、他方各CPUごとにプリフィクス変換
用の先頭アドレスを保持するプリフィクスレジスタを設
けて解決を図っている。
第1図は、プリフィクス変換の原理説明図であり、2プ
ロセツサシステムにおけるCPU−AとCPU−Bのプ
リフィクス域A、Hの主記憶割り付は例を示したもので
ある。プリフィクス域Aは0番地から4095番地まで
あり、プリフィクス域Bは4096番地から8191番
地までである。
ロセツサシステムにおけるCPU−AとCPU−Bのプ
リフィクス域A、Hの主記憶割り付は例を示したもので
ある。プリフィクス域Aは0番地から4095番地まで
あり、プリフィクス域Bは4096番地から8191番
地までである。
PXR−A、PXR−BはそれぞれCPU−AおよびC
PU−Bのプリフィクスレジスタであり、その内容0.
4096が、それぞれCPLJ−A。
PU−Bのプリフィクスレジスタであり、その内容0.
4096が、それぞれCPLJ−A。
CPU−Bからプリフィクス域アドレスとして発生され
る実効アドレスにプリフィクス変換回路で加算され、主
記憶を実際にアクセスする絶対アドレスとなる。この場
合、CPU−Aの実効アドレスは変更されない、が、C
PU−Bのプリフィクス域の実効アドレスである0乃至
4095番地は4096乃至8191番地の絶対アドレ
スに変換され、またその反対に4096乃至8191番
地の実効アドレスは0乃至4095番地の絶対アドレス
に変換される。
る実効アドレスにプリフィクス変換回路で加算され、主
記憶を実際にアクセスする絶対アドレスとなる。この場
合、CPU−Aの実効アドレスは変更されない、が、C
PU−Bのプリフィクス域の実効アドレスである0乃至
4095番地は4096乃至8191番地の絶対アドレ
スに変換され、またその反対に4096乃至8191番
地の実効アドレスは0乃至4095番地の絶対アドレス
に変換される。
ところで、通常CPU内に設けられるバッファメモリ(
図示せず)をロジック付きRAMで構成する場合に、ア
ドレスレジスタをロジック付きRAMの中に持たないと
アドレス動作からリードデータ動作までのタイミングの
スキューが大となり、マシンサイクルを増大させる原因
となる。他方、アドレスレジスタをロジック付きRAM
の中に持つと、従来はアドレスレジスタの後にプリフィ
クス変換回路を置いていたため、ロジック付きRAMで
もアドレスレジスタの後にプリフィクス変換回路を置い
てこれら全部を集積化することになり、集積度の点で必
ずしも容易でない。 そこで従来は、アドレスレジスタ
からプリフィクス変換回路を介してそのままRAMをア
クセスせずに、アドレスレジスタのアドレスを一旦集積
回路外に取り出してプリフィクス変換回路でアドレス変
換し、その変換されたアドレスを再度アドレスレジスタ
に戻してからアクセスする方式がとられている。
図示せず)をロジック付きRAMで構成する場合に、ア
ドレスレジスタをロジック付きRAMの中に持たないと
アドレス動作からリードデータ動作までのタイミングの
スキューが大となり、マシンサイクルを増大させる原因
となる。他方、アドレスレジスタをロジック付きRAM
の中に持つと、従来はアドレスレジスタの後にプリフィ
クス変換回路を置いていたため、ロジック付きRAMで
もアドレスレジスタの後にプリフィクス変換回路を置い
てこれら全部を集積化することになり、集積度の点で必
ずしも容易でない。 そこで従来は、アドレスレジスタ
からプリフィクス変換回路を介してそのままRAMをア
クセスせずに、アドレスレジスタのアドレスを一旦集積
回路外に取り出してプリフィクス変換回路でアドレス変
換し、その変換されたアドレスを再度アドレスレジスタ
に戻してからアクセスする方式がとられている。
よってやはり速度は制限される。
第2図はその1例をブロック図で示したものであり、1
はペースレジスタBR,2はインデクスレジスタXR,
3はディスプレイスメントレジスタDR14はオペラン
ドアドレス加算器で構成される実効アドレス発生器EA
G、5は実効アドレスレジスタEAR,6はプリフィク
スレジスタPXR(A) 、7はプリフィクスレジスタ
PXR(B)、8はセレクタSEL、9はプリフィクス
域アドレス検出回路、10は一致回路MATCH。
はペースレジスタBR,2はインデクスレジスタXR,
3はディスプレイスメントレジスタDR14はオペラン
ドアドレス加算器で構成される実効アドレス発生器EA
G、5は実効アドレスレジスタEAR,6はプリフィク
スレジスタPXR(A) 、7はプリフィクスレジスタ
PXR(B)、8はセレクタSEL、9はプリフィクス
域アドレス検出回路、10は一致回路MATCH。
11は第1アドレスレジスタARt、12は第2アドレ
スレジスタARII、13はバッファメモリBS、14
はオペランドワードレジスタoWRである。この中で、
6乃至12の要素がプリフィクス変換回路を構成してい
る。
スレジスタARII、13はバッファメモリBS、14
はオペランドワードレジスタoWRである。この中で、
6乃至12の要素がプリフィクス変換回路を構成してい
る。
実効アドレス発生器EAGは、命令のオペランドアドレ
スを示すB、X、Dの各値を加算し、実効アドレスを作
成して実効アドレスレジスタEARに格納する。EAR
の実効アドレスは第1アドレスレジスタARIに転送さ
れる。なお、アドレス幅は32ビツトとする。
スを示すB、X、Dの各値を加算し、実効アドレスを作
成して実効アドレスレジスタEARに格納する。EAR
の実効アドレスは第1アドレスレジスタARIに転送さ
れる。なお、アドレス幅は32ビツトとする。
プリフィクスレジスタPXR(A)には、図示されてい
ないCPU−Aのプリフィクス域の先頭番地の絶対アド
レス、たとえば第1図の例のように”0″が設定され、
同様にプリフィクスレジスタPXR(B)にはCPU−
Hのプリフィクス域 、。
ないCPU−Aのプリフィクス域の先頭番地の絶対アド
レス、たとえば第1図の例のように”0″が設定され、
同様にプリフィクスレジスタPXR(B)にはCPU−
Hのプリフィクス域 、。
の先頭番地、たとえば”4096″が設定さている。セ
レクタSELは、CPU−AおよびCPU−Bのいずれ
のメモリアクセス要求を実行するかにより、PXR(A
)およびPXR(B)の対応する一方を選択する。
レクタSELは、CPU−AおよびCPU−Bのいずれ
のメモリアクセス要求を実行するかにより、PXR(A
)およびPXR(B)の対応する一方を選択する。
プリフィクス域アドレス検出回路9は、EAR中の実効
アドレスが4に以下すなわちプリフィクス域アドレスで
ある場合を検出する。
アドレスが4に以下すなわちプリフィクス域アドレスで
ある場合を検出する。
一致回路MATCHは、EAR中の実効アドレスとセレ
クタSELにより選択されたプリフィクスレジスタPX
R(A)またはPXR(B)の内容とを比較する。
クタSELにより選択されたプリフィクスレジスタPX
R(A)またはPXR(B)の内容とを比較する。
プリフィクス域およびプリフィクス域と入れ替えられる
領域(裏頌域と呼ぶ)のアドレス変換は、第2アドレス
レジス、りAR■の入力部において行われる。第2アド
レスレジスタARIIの下位ビット(12ビツト)には
、第1アドレスレジスタAR1の下位ビットがそのまま
移され、ARIIの上位ビット(20ビツト)には、A
RIの上位ビットとSEL出力のいずれかが選択的に与
えられる。
領域(裏頌域と呼ぶ)のアドレス変換は、第2アドレス
レジス、りAR■の入力部において行われる。第2アド
レスレジスタARIIの下位ビット(12ビツト)には
、第1アドレスレジスタAR1の下位ビットがそのまま
移され、ARIIの上位ビット(20ビツト)には、A
RIの上位ビットとSEL出力のいずれかが選択的に与
えられる。
この選択制御は、プリフィクス域アドレス検出回路9お
よび一致回路MATCH10によって行われる。
よび一致回路MATCH10によって行われる。
たとえばセレクタSELがPXR(A)を選択している
状態では、第1図の左側に示されるようにARIの内容
はそのままARIIに移される。他方セレクタ5EIJ
<PX’R(B)を選択している状態では、第1図の右
側に示されるように、EAR中のプリフィクス域を示す
実効アドレスの0乃至4095域が絶対アドレスの40
96乃至8191域に移され、そして真領域である実効
アドレスの40967’l至8191域は絶対アドレス
の0乃至4095域に移される。
状態では、第1図の左側に示されるようにARIの内容
はそのままARIIに移される。他方セレクタ5EIJ
<PX’R(B)を選択している状態では、第1図の右
側に示されるように、EAR中のプリフィクス域を示す
実効アドレスの0乃至4095域が絶対アドレスの40
96乃至8191域に移され、そして真領域である実効
アドレスの40967’l至8191域は絶対アドレス
の0乃至4095域に移される。
このようにして、プリフィクス域アクセスのためのアド
レス変換が行われ、変換されたアドレスはARnからE
ARに転送され、そこではじめてバッファメモリBSの
アクセスが実行される。
レス変換が行われ、変換されたアドレスはARnからE
ARに転送され、そこではじめてバッファメモリBSの
アクセスが実行される。
本発明の目的は、マルチプロセッサシステムのデータ処
理装置において、プリフィクス域へのアクセスを高速化
することにあり、そのため本発明では実効アドレスを作
成した後でさらに時間的に縦続してプリフィクス変換を
行う方式をとらずに、プリフィクス変換を、実効アドレ
ス作成のステップにおいて同時に実行できるようにする
。そしてその構成はプリフィクスレジスタを有するデー
タ処理装置において、プリフィクス域へアクセスするオ
ペランドアドレスを発生する際に、該オペランドアドレ
スにプリフィクスレジスタの内容を同時に加算すること
を特徴としている。
理装置において、プリフィクス域へのアクセスを高速化
することにあり、そのため本発明では実効アドレスを作
成した後でさらに時間的に縦続してプリフィクス変換を
行う方式をとらずに、プリフィクス変換を、実効アドレ
ス作成のステップにおいて同時に実行できるようにする
。そしてその構成はプリフィクスレジスタを有するデー
タ処理装置において、プリフィクス域へアクセスするオ
ペランドアドレスを発生する際に、該オペランドアドレ
スにプリフィクスレジスタの内容を同時に加算すること
を特徴としている。
本発明では、プリフィクス域へのアクセスを行うのは特
定モード時(割り込み処理ルーチン実行時等)に限られ
ること、及びプリフィクス域は固定アドレスでアクセス
されるため、オペランドアドレスすなわち実効アドレス
計算では、3人力B1X5Dのうち一1人力りしか使用
されないことを利用する。そのためζ空きの他の2人力
のうち1つの入力ヘプリフィクスレジスタの内容を入力
して、加算器を用いてプリフィクス変更を行う事により
、プリフィクス変換のための特別な時間を費やすことな
く、プリフィクス域アクセスが可能となる。但しプリフ
ィクス域の高領域アクセスのためのアドレス変換では、
加算器は3人力とも使用されている時があるので、従来
通り、プリフィクス変換回路を通してプリフィクス逆変
換を行う。
定モード時(割り込み処理ルーチン実行時等)に限られ
ること、及びプリフィクス域は固定アドレスでアクセス
されるため、オペランドアドレスすなわち実効アドレス
計算では、3人力B1X5Dのうち一1人力りしか使用
されないことを利用する。そのためζ空きの他の2人力
のうち1つの入力ヘプリフィクスレジスタの内容を入力
して、加算器を用いてプリフィクス変更を行う事により
、プリフィクス変換のための特別な時間を費やすことな
く、プリフィクス域アクセスが可能となる。但しプリフ
ィクス域の高領域アクセスのためのアドレス変換では、
加算器は3人力とも使用されている時があるので、従来
通り、プリフィクス変換回路を通してプリフィクス逆変
換を行う。
以下、実施例にしたがって詳述する。
第3図は本発明の1実施例のブロック図であって、第2
図の従来方式を改良したものである。図中、1はペース
レジスタBR,2はインデクスレジスタXR,3はディ
スプレイスメントレジスタDR14は加算器で構成され
た実効アドレス発生1iEAG、5は実効アドレスレジ
スタEAR,8はセレクタSEL、10は一致回路MA
TCH。
図の従来方式を改良したものである。図中、1はペース
レジスタBR,2はインデクスレジスタXR,3はディ
スプレイスメントレジスタDR14は加算器で構成され
た実効アドレス発生1iEAG、5は実効アドレスレジ
スタEAR,8はセレクタSEL、10は一致回路MA
TCH。
11は第1アドレスレジスタARI、12は第2アドレ
スレジスタARIA、13はバッファメモリBS、14
はオペランドワードレジスタOWR。
スレジスタARIA、13はバッファメモリBS、14
はオペランドワードレジスタOWR。
15および16はそれぞれプリフィクスレジスタPXR
(AI) 、PXR(A2) 、17および18はそれ
ぞれプリフィクスレジスタPXR(Bl) 、PXR(
B2) 、19はORゲートを示す。
(AI) 、PXR(A2) 、17および18はそれ
ぞれプリフィクスレジスタPXR(Bl) 、PXR(
B2) 、19はORゲートを示す。
PXR(AI)およびPXR(A2)には、CPU−A
のプリフィクス域の先頭番地の絶対アドレスが決定され
、PXR(Bl)およびPXR(B2)Kは、CPU−
Bのプリフィクス域の先頭番地の絶対アドレスが設定さ
れる。
のプリフィクス域の先頭番地の絶対アドレスが決定され
、PXR(Bl)およびPXR(B2)Kは、CPU−
Bのプリフィクス域の先頭番地の絶対アドレスが設定さ
れる。
ORゲート19は、BR,PXR(AI) 、PXR(
Bl)のいずれか1つ選択されたものの値をEAGの1
つの入力に供給し、EAGはXR。
Bl)のいずれか1つ選択されたものの値をEAGの1
つの入力に供給し、EAGはXR。
DRから供給される値と加算して実効アドレスを発生す
る。プリフィクス域アクセスの場合には、PXR(AI
) 、PXR(Bl)のいずれか一方が選択され、DR
に設定される割り込み先の固定番地等と加算してプリフ
ィクス変換された絶対アドレスとして出力される。この
場合のプリフィクス変換されたアドレスはEARに設定
されて、そのままバッファメモリBSのアクセスに使用
される。
る。プリフィクス域アクセスの場合には、PXR(AI
) 、PXR(Bl)のいずれか一方が選択され、DR
に設定される割り込み先の固定番地等と加算してプリフ
ィクス変換された絶対アドレスとして出力される。この
場合のプリフィクス変換されたアドレスはEARに設定
されて、そのままバッファメモリBSのアクセスに使用
される。
しかしプリフィクス域と入れ替えられる裏領域へのアク
セスの場合には、第2図で説明した従来方式と同様に、
EARからさらにARIへ送られ、一致回路MATCH
T:SEL出力との間で一致検出されることによってア
ドレス変換され、そこでARIIからEARへ戻されて
BSのアクセスが行われる。尚、真領域へのアクセスは
実際上殆ど行われない。
セスの場合には、第2図で説明した従来方式と同様に、
EARからさらにARIへ送られ、一致回路MATCH
T:SEL出力との間で一致検出されることによってア
ドレス変換され、そこでARIIからEARへ戻されて
BSのアクセスが行われる。尚、真領域へのアクセスは
実際上殆ど行われない。
第4図は、バッフ1制御パイプラインのタイミング図で
あり、(a)は第2図の従来方式の場合、(b)は第3
図の本発明方式の場合を比較対照させて示したものであ
る。
あり、(a)は第2図の従来方式の場合、(b)は第3
図の本発明方式の場合を比較対照させて示したものであ
る。
なお、図中の各サイクルの記号は次のような内容を表す
。
。
AニオベラZドアドレス計算
T:転送サイクル
B:オペランドアクセスのためのバッファサイクル
E:演算実行サイクル
W:書き込みサイクル
Pニブライオリティサイクル
R:レジスタリードサイクル
第4図(a)の従来方式では、命令制御ユニットパイプ
ラインでの■の命令実行に際して、バッファアクセスパ
イプラインでの■のオペランドアドレスについてのプリ
フィクス変換の必要の有無チェックと、プリフィクス変
換が必要な場合、すなわちプリフィクス域アクセスの場
合にはプリフィクス変換のための時間が必要となり、そ
のため■のEサイクルはその間インターロックされて、
図示の例では8τの遅れが生じる。なお■、■、■は後
続する命令を示す。
ラインでの■の命令実行に際して、バッファアクセスパ
イプラインでの■のオペランドアドレスについてのプリ
フィクス変換の必要の有無チェックと、プリフィクス変
換が必要な場合、すなわちプリフィクス域アクセスの場
合にはプリフィクス変換のための時間が必要となり、そ
のため■のEサイクルはその間インターロックされて、
図示の例では8τの遅れが生じる。なお■、■、■は後
続する命令を示す。
これに対して、第4図(b)の本発明方式では、プリフ
ィクス変換に特別の時間をとる必要がないため、■゛乃
至■”に示すように連続する命令を特別な遅れなしに実
行することができる。
ィクス変換に特別の時間をとる必要がないため、■゛乃
至■”に示すように連続する命令を特別な遅れなしに実
行することができる。
以上のように本発明によれば、殆どハードウェア上の負
担を増加させることな〈従来方式にくらべてプリフィク
ス変換時間を大幅に短縮し、命令実行を高速化すること
ができる。
担を増加させることな〈従来方式にくらべてプリフィク
ス変換時間を大幅に短縮し、命令実行を高速化すること
ができる。
第1図はプリフィクス変換の説明図、第2図は従来方式
のプリフィクス変換回路の1例を示す図、第3図は本発
明方式の1実施例によるプリフィクス変換回路の1例を
示す図、第4図は従来方式および本発明方式のそれぞれ
のパイプライン制御のタイミング比較図である。 図中、1はペースレジスタBR,2はインデクスレジス
タXR,3はディスプレイスメントレジスタDR,4は
実効アドレス発生器EAG,15および16はそれぞれ
プリフィクスレジスタPXR(Al)およびPXR (
A2) 、1 7および18はそれぞれプリフィクスレ
ジスタPXR(Bl)およびPXR (B2) 、1
9はORゲートを示す。 特許出願人 富士通株式会社
のプリフィクス変換回路の1例を示す図、第3図は本発
明方式の1実施例によるプリフィクス変換回路の1例を
示す図、第4図は従来方式および本発明方式のそれぞれ
のパイプライン制御のタイミング比較図である。 図中、1はペースレジスタBR,2はインデクスレジス
タXR,3はディスプレイスメントレジスタDR,4は
実効アドレス発生器EAG,15および16はそれぞれ
プリフィクスレジスタPXR(Al)およびPXR (
A2) 、1 7および18はそれぞれプリフィクスレ
ジスタPXR(Bl)およびPXR (B2) 、1
9はORゲートを示す。 特許出願人 富士通株式会社
Claims (1)
- プリフィクスレジスタを有す□るデータ処理装置におい
て、プリフィクス域へアクセスする1ペランドアドレス
を発生する際に、該オペランドアドレスにプリフィクス
レジスタの内容を同時に加算することを特徴とするプリ
フィクス域アクセス制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59033023A JPH0724049B2 (ja) | 1984-02-23 | 1984-02-23 | データ処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59033023A JPH0724049B2 (ja) | 1984-02-23 | 1984-02-23 | データ処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60176152A true JPS60176152A (ja) | 1985-09-10 |
| JPH0724049B2 JPH0724049B2 (ja) | 1995-03-15 |
Family
ID=12375191
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59033023A Expired - Lifetime JPH0724049B2 (ja) | 1984-02-23 | 1984-02-23 | データ処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0724049B2 (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54134947A (en) * | 1978-04-12 | 1979-10-19 | Mitsubishi Electric Corp | Multiprocessing control system |
| JPS5541565A (en) * | 1978-09-20 | 1980-03-24 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Address modification system |
| JPS58142446A (ja) * | 1982-02-18 | 1983-08-24 | Toshiba Corp | デ−タ処理装置 |
-
1984
- 1984-02-23 JP JP59033023A patent/JPH0724049B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54134947A (en) * | 1978-04-12 | 1979-10-19 | Mitsubishi Electric Corp | Multiprocessing control system |
| JPS5541565A (en) * | 1978-09-20 | 1980-03-24 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Address modification system |
| JPS58142446A (ja) * | 1982-02-18 | 1983-08-24 | Toshiba Corp | デ−タ処理装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0724049B2 (ja) | 1995-03-15 |
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