JPS6027043A - メモリ拡張方法 - Google Patents

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】 Ｊ支Ｊ斤分叉 この発明は、マイクロプロセッサによって制御されるメ
モリの容量を拡張するメモリの拡張方法に関する。

従」旧支籠 一般に、マイクロプロセッサを使用したシステムにおい
ては、マイクロプロセッサの最大アドレス空間よりもメ
モリの容量を大きくしなければならない場合がある。

従来、このような場合のメモリの拡張方法として、バン
ク切替え法が知られている。

このバンク切替え法を、第１図を参照して説明する。こ
の例は最大アドレス空間が６４■（バイト（００００１
１〜ＦＦＦＦＩＩ）のマイクロプロセッサにょっそ、９
６にバイトの容量のメモリを制御するようにした場合の
例である。

すなわち、９６　ＫバイトのＲＡＭのメモリ空間におけ
る物理空間を３２にバイトの１個の固定領域（バンク）
＃０と３’２にバイ１−の２個の切替領域（バンク）３
１．＃２とに分け、アドレス空間（論理空間）　１７１
００００１１〜８０００＋１を固定領域＃ｏに、同しく
　ＡＯＯＯＩＩ−ＦＦＦＦ１１を切替領域＃ｌ、　ｔｔ
２に割イリける。

そして、アドレス空間が共通する切替領域＃Ｉ。

＃２の切替は、バンクを切替える命令を実行して、バン
ク切替レジスタの内容を書替えることによって行なう。

しかしながら、このようなメモリ拡張方法にあつては、
例えば現在切替領域＃１を選択していて、この状態から
切替領域＃２にバンクを切替える場合、一旦固定領域＃
０に命令の制御を移し、ここで切替領域＃２に切換える
命令を実行しなければならず、切替領域＃１から切替領
域＃２に直接命令の制御を移すことが出来ないので、プ
ログラムが複や１ｔになる。

また、バンク切替のためのレジスタにバンク切替データ
を書込むプロゲラ１１が必要であるので、その点でもプ
ログラムが複雑になるという問題がある。

さらに、バンク切替えを行なう命令のある固定領域ｔｔ
Ｏと、制御される切替領域７１１又は切替領域＃２との
間では、プログラムの命令とデータを互に参照すること
ができるが、切替領域＃１と切替領域＃２との間ではそ
れを直接行なうことが出来ない。

目　的 この発明は上記の点に鑑みてなさｉｔたものであり、上
述のようなバンク切替え法によってメモリ容量を拡張す
る場合にプログラムを簡単にできるようにすることを目
的とする。

Ｉ双反旦失族孤 以下、この発明の構成を一実施例に基づいて説明する。

第２図は、この発明の一実施例を示すメモリマツプ図で
ある。

同図を参照して、このメモリシステムにおいては、まず
メモリ空間における物理空間を、１個の固定領域Ｓ。１
と、ｎ個の切替領域Ｓｌｌ〜Ｓ＋ｎ及び物理空間上その
各切替領域Ｓｌｌ〜Ｓｎｌに含まれる共有領域ＳＩ２〜
Ｓｎ２とで構成している。

そして、マイクロプロセッサのアドレス空間（論理空１
ｆＪ）を、物理空間上の固定領域Ｓ。Ｉと、１個分の切
替領域Ｓｎ＋（ｎ＝１・・・ｎ）及び各切替領域Ｓ’ｌ
ｌ〜Ｓｎｌの各共有領域Ｓ１２〜Ｓｎ２とに割付けてい
る。

ここで、論理空間と物理空間との関係について説明する
。

物理空間を構成する切替領域の数は、切替領域に属する
共有領域の大きさに反比例する。

すなわち、論理空間全体をＳＬとすると、Ｓ　Ｌ　＝　
Ｓ　０１　＋Ｓ、ｎ　＋Ｓ　１２　千３１３となる。た
だし、３１３は共有領域８貫２以外の共有領域Ｓ２２〜
Ｓｎ２の合剤を意味する。

一方、物理空間全体をＳＰとすると、 Ｓ　Ｐ：＝Ｓｏ＋＋ｎ　（ＳＩｌ＋５Ｉ２）とする。た
だし、Ｉ】は切替領域の数を意味する。

したがって、論理空間ＳＬは。

５Ｌ＝ＳＯ＋＋Ｓ＋＋＋ｎＳ＋２ となり、ここで、Ｓ　、Ｉ＝　ｎ　Ｓ　１２とすると、
５１１＝　（ＳＬ−３ｏＩ）　／２ ＳＩ２＝　（Ｓｌ−−３ｏｔ）　／２ｎとなるので、物
理空間ＳＰは、 ｓＰ：ｓｏ＋＋（ＳＬ＋５ＯＩ）／２ ＋（ＳＬ＋５（Ｂ）・ｎ／２ になる。

次に、このように構成したメモリのアクセスについて説
明する。

第３図は、このメモリシステムの制御回路の一例を示す
要部ブロック図である。

同図において、まずこのメモリ制御回路に入力される論
理アドレスデータは、固定領域と切替領域（共有領域を
含む）とのいずれかを選択するためのデータａ１と、現
在の切替領域と共有領域とのいずれかを選択するための
データａ２と、この′データロ２によって切替領域が指
定されている場合に切替領域内の番地となり、共有領域
が指定されている場合に共有領域を決め、その共有領域
内の番地となるデータａ：］＋８４とからなる。なお、
データａ２は、切替領域を選択するときに”　ｏ　”に
するものとする。

また、この制御回路には、メモリの読出し／書込みサイ
クル（Ｅサイクル）か否かを示すデータＩ／Ｅも入力さ
れる。なお、このデータＴ／Ｅは、Ｅサイクル時には０
″になるものとする。

次に、コンパレータ１は、アドレス空間の内のデータａ
１を入力して、このデータａ１の内容を予めＤＩＰスイ
ッチやＩ１０命令によって設定された固定領域ＳＱＬの
最終アドレスに相当するデ−タＳＱＬと比較して、ａｌ
＞Ｓｏｔであれば、メモリセレクｈ　Ｍ　Ｓ　ｏ＋を１
″にする。

アンド回路２は、コンパレータ１がらのメモリセレクｌ
−Ｍ　Ｓ　ｏ、をインバータ乙を介して入力すると共に
、データａ２をインバータ４を介して入力する。

アンド回路５は、コンパレータ１のメモリセレクｌ−Ｍ
　Ｓ　ｏ、をインバータ３を介して人力すると共に、デ
ータａ２をインバータ４及びインバータ６を介して入力
する。

メモリ（切替レジスタ）７は、アンド回路５の出力及び
データＩ／Ｅを入力するアンド回路８の出力を入力し、
その出力が１″のときにデータａ３を取込んで格納する
。

デコーダ９は、メモリ７に格納されているデータａ３を
デコードし、デコーダ１０は、入力されたデータａ３を
デコードする。

アンド回路１１は、アンド回路２の出力及びデコーダ日
の出力の内の切替領域Ｓ１１を選択するための出力を入
力して、メモリセレクｌ’　Ｍ　Ｓ　ｕを出力する。

アンド回路１２は、アンド回路５の出力及びデコーダ１
０の出力の内の切替領域Ｓｌ＋の共有領域ＳＩ２を選択
するための出力を入力して、メモリセレクトＭＳ、□を
出力する。

メモリ１６は、固定領域Ｓ。１を構成し、コンパレータ
１からのメモリセレクトＭ　Ｓ　ｏ、が１″のときに選
択されると共に、データａＩ　ｔａ２　ｒａ３　ｔａ４
を合成したデータａｓｏＩを入力し、そのデータａ３，
４で番地を指定される。

メモリ１４は、切替領域Ｓ１１を構成し、アンド回路１
１からのメモリセレクトＭＳ口が１″のときに選択され
ると共に、データａ３＋８４を合成したデータａｓ１１
を入力し、そのデータａ３ｒａ４で番地を指定される。

メモリ１５は、共有領域３１２を構成し、アンド回路１
２からのメモリセレクトＭ’Ｓ１２が１″のときに選択
され、データａ４をデータａｓ１□として入力し、その
データａ４で番地を指定される。

なお、デコーダ９の他の出力は、図示しない他の切替領
域Ｓｒ＋＋（ｎ＝２・・・ｎ）を構成するメモリを選択
するためのメモリセレクｈＭｓｎ＋（わ；２・・・ｒｒ
　）を生成するために、アンド回ＶＰ１１１と同様のア
ンド回路に入力される。

また、デコーダ１０の他の出力は、図示しない他の共有
領域５１２（’ｒ＋＝２・・・ｒｒ）ｌ構成するメモリ
を選択するためのメモリセレクｌ−Ｍ　Ｓ　ｒ１２　（
ｎ　＝２・・・ｎ）を生成するために、アンド回路１２
と同様のアンド回路に入力される。

次に、このように構成したこの制御回路の動作について
、第４図をも参照して説明する。

まず、アドレスデ〜りが入力さ４しると１、コンパレー
タ１は、データａＩの内容が予め設定さｔｙた固定領域
Ｓｏｔ内か否かを判別して、固定領域Ｓｏｔ内であれば
、メモリセレクｈ　Ｍ　Ｓ　ｏ、を１＝にする。

それによって、メモリ１３が選択され、データａＳＯ＋
を構成するデ〜りｕ３＋８４で固定領域ＳＯＩの番地（
アドレス）が決定され、その番地がアクセスされる。

このとき、メモリセレクトＭ　Ｓ　０＋が１″であるの
で、それがインバータ３を介して入力されるアンド回路
２，５の出力はいずれも”　ｏ　″になり、アンド回路
１１．１２の出力であるメモリセレクトＭＳＩＩ＃ＭＳ
＋２は０″になり、メモリ１４及び１５は選択されない
。

これに対して、データａｌの内容が固定領域Ｓ。１内で
なければ、フンパレータ１のメモリセレクトＭ　Ｓ　０
１は０″になり、メモリ１６は選択されない。

このとき、データａ２がＯ″であ扛ば、アンド回路２の
出力が１″になり、一方アンド回路５の出力が゛０パに
なる。

したがって、このとき例えばメモリ　（切替レジスタ）
７に格納されているデータａ３の内容をデコートしたデ
コーダ９の出力の内、アンド回路１１に対する出力が１
　”になっているとすると、メモリセレクトＭ　Ｓ　＋
＋が１″になり、切替領域Ｓｌｌを構成するメモリ１４
が選択される。

つまり、切替レジスタ７の内容で複数の切替領域Ｓｌｌ
〜Ｓ１］１の内のいずれかの切替領域が決定（選択）さ
れる。

そして、その決定された切替領域を構成するメモリに入
力されるデータａＳＨを構成するデータａ３　＋　８４
で切替領域の番地が決定されて、アクセスされる。

これ１・こ文シして、データａ２が゛じであれば、アン
ド回路２の出方が′０″になり、一方アンド回路５の出
力がピになる。

したがって、このとき例えばデータａ３をデコードした
デコーダ１ｏの出力の内、アンド回路１２に対する出力
が１″になっていれば、メモ＋Ｊセレ／ｈＭｓ＋２がｌ
″になり、切付領域Ｓｌ＋の共有領域Ｓ１２を構成する
メモリ１５が選択される。

つまり、データａ３の内容で複数の切替領域Ｓｌｌ〜ｎ
１の内の共有領域が決定さｆＬる。

そして、この決定された切替領Ｊ攻の共有領域を構成す
るメモリに入力されるデータａｓ１２であるデータａ４
で共有領域の番地が決定されて、アクセスされる。

そして、このときの命令の解析結果がＪＭＰ。

ＣＡＬＬ等のフェーズであれば、っまりＥサイクルでな
ければデータＩ／ＥがＩ″なるので、メモリ７にデータ
ａ、］が取込まれて格納される。

これに対して、Ｅサイクルであればデータ■７ＥがＯ″
になるので、メモリ７にはデータａ３が取込まれない。

つまり、読出し／書込みサイクルではメモリ（切替レジ
スタ）の内容を変更しな°い。

このようにして、例えば現在の切替レジスタの内容が切
替領域Ｓｌｌを指定しているとすれば、固定領域Ｓｏｌ
にある命令は、固定領域ＳＯＩ＋切替領域ＳＩ＋＋共有
領域Ｓ　１２）　Ｓ　２２ｔ　５３２ｐ　Ｓ　ｎ２から
任澄、にアクセスできる。

そして、命令の実行によって行なわれるメモリに対する
読出し／書込みについては、切替レジスタの内容を変更
しない。

また、固定領域Ｓ。１．切替領域Ｓｌ＋及び共有領域Ｓ
Ｉ２に命令の制御を移した場合にも、切替レジスタの内
容を変更しない。

これに対し−Ｃ１共有領域”’　２２１　Ｓに！　ｌ　
Ｓｎ２に命令の制御を移した場合には、切替レジスタの
内容がデータａ３の内容に変更され、そのデータａ３で
示されるＩＪＪ替領域が選択される。。

なお、切替領域Ｓ１１．共有領域Ｓ１２１　ｂ　２２　
。

Ｓ　３２　＋　”’、　＋１２にある命令についても、
１記Ｖ！１定領域ＳＯＩにある命令と同様に各領域から
アクセスできる。

したかつで、例えは共有領域５１１２　（１１＝　２・
・・ｎ）に、データａ、Ｉ及びデータａ４を格納してお
くことによって、自動的に所要の切替領域を選択するこ
とが出来るようになる。

つまり、切替領域を切替え制御を行なう命令が不要にな
り、実行命令のある番地、データ参照の番地で自動的に
切替え制御が出来る。

また、切Ｖ領域相互間で、直接にブ［」グラムの命令と
データ参照することが出来る。

このように、この発明によるメモリ拡張方法を実施すれ
ば、切替領域の切替えを、−の切替領域から他の切替領
域に屈する共有領域に制御を直接移すことによって行な
うことが出来る。

それによって、切替領域の選択をプログラムで明示的に
行なう必要がなくなり、また、共通するデータ、スタッ
ク、連係命令を固定領域及び共有領域に設定することに
よって、切替領域の切替藝プログラムで制御することな
くメモリ空間を拡張することが出来る。

それに伴なって、領域を意識しないで多重処理のプログ
ラムを作成することができるようになる。

茨−米 以上説明したように、この発明によれば、領域の切替を
どの領域からも行なうことが出来るようになってプロゲ
ラ１１が容易になり、マツピングレジスタやバンク切”
悸えレジスタの制御を行なうプログラムが不要になると
共に、物理空間におけるプログラムの連係が容易に・で
きるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来のメモリの拡張方法としてのバンク切替
え法の説明に供するメモリマツプ図、第２図は、この発
明の詳細な説明に供するメモリマツプ図、 第３図は、この発明を実施したメモリシステムの制御回
路の一例を示す要部ブロック図、第４図は、第６図の制
御回路の動作説明に供するフロー図である。 第１図 第２図 第３図 履ヒ 手続有口正置（自発） 昭和５８年９月１４日 特許庁長官　若　杉　和　夫　殿 ■、小事件表示 特願昭５８　１３２８５６号 ２、発明の名称 メモリ拡張方法 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 （６７４）　株式会社　リ　コ　− ４、代理人 東京都豊島区東池袋１丁目２０番地５ 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 （１）明細書の第５頁第１５〜１６行のｒｓｐ：ｓｏ、
、＋　（ＳＬ＋５（Ｂ）／２＋　（ＳＬ＋Ｓｏ＋）　・
ｎ／２Ｊ　を。 次のように補正する。 １ｒｓＰ＝ｓ０１＋ｎ、（（ＳＬ　５ｏｔ）／２＋（Ｓ
　Ｌ−８ｏｂ）　／　２　ｎ） ：ＳＯＩ＋　、（ＳＬ−８ｏｌ）　・ｎ／２＋　（ＳＬ
−３’ｏ＋）　／２ ＝（Ｓ　Ｌ　＋　５ｏｔ）／２＋（Ｓ　Ｌ　５ａｔ）・
ｎ／２」（２）同書第７頁第１行の’ａ＋＞’Ｓｏ＋Ｊ
を、Ｆａｔ＜Ｓｏ＋Ｊ］と補正する。 （３）同書第８頁第１０行の’ａ３１ａ４Ｊを、１ｒａ
１．ａ２＋　ａ３＋　ａ４Ｊｌと補正する。 （４）同書第１２頁第４行のｒ　”　１　”なるので、
」を、Ｉｆ　”　１　”になるので、Ｊと補正する。 （５）同書第１３頁第１４行の「切替領域を」を、「切
替領域のｊと補正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　マイクロプロセッサによって制９１１さＪしるメモ
   リの容量を拡張するメモリの拡張方法において、メモリ
   空間における物理空間を固定領域と複数の切替領域及び
   該複数の各切替領域に属する複数の共有領域とで構成し
   、論理空間を前記固定領域と切替領域及び複数の共有領
   域どに割イリけることを特徴とするメモリの拡張方法。