JPS62296252A - バツフア記憶制御方式 - Google Patents

バツフア記憶制御方式

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JPS62296252A
JPS62296252A JP61139663A JP13966386A JPS62296252A JP S62296252 A JPS62296252 A JP S62296252A JP 61139663 A JP61139663 A JP 61139663A JP 13966386 A JP13966386 A JP 13966386A JP S62296252 A JPS62296252 A JP S62296252A
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baa
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Toshibumi Sakabe
坂部 俊文
Masaharu Fukuda
福田 雅晴
Hideo Sawamoto
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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】 3、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は、主記憶(MS)上のデータの写しを格納する
バッファ記憶(BS)と該BSに格納されでいるデータ
の主記憶アドレス(MSアドレス)を登録するディレク
トリ(BAA)を有する情報処理装置に係り、詳しくは
BAA中にへf、録するMSアドレス(絶対アドレス)
のビット数を低減するバッファ記憶制御方式に関する。
〔従来の技術〕
従来のバッファ記憶制御方式について第2図により説明
する。第2図ではBSはセットアソシアティブ方式をと
るとしている。なお、この種の計算機としては、例えば
HITACM−180゜M−200H等が挙げられる。
第2図において、201はプログラムにより与えられる
アドレス(論理アドレス)であり、24ビツト(左端の
ビットから08−31と番号を付与する)で構成され、
16MBの論理(仮想)空間をアクセスできる。202
は論理アドレスからアドレス変換バッファ(”l’L+
3)203のエン1〜リアドレスを求める制御回路であ
る。TLB203は仮想空間」二から実記憶MS上への
置換の単位であるページ(通常4にバイト)のMS上へ
の再配置のアドレスを計算する動的アドレス変換機構(
DAT)の高速化のためのバッファであり、各エントリ
には、論理アドレス(08−15)とそれに一対一対応
する絶対アドレス(08−19)(これをページアドレ
スと呼ぶ)が格納されている。T L B 203の論
理アドレス部は比較器2゜4に入力され、201の論理
アドレスと比較される。比較器204の出力はTLB2
03の出力とゲート205に入力され、TLB203の
絶対アドレス部(08−19)をゲートする。
他方、r3s209は複数のカラム(第2図の例では1
28)に分割され、各カラムは複数のロー(第2図の例
では8)に分割される。これに対応してMSも同一数の
カラムに分割される。即ち。
B5209上の成るカラムの各々のロー(これをブロッ
クと呼ぶ)には、MS上の該当カラムの任意ブロックの
データ(ブロックデータ)が格納される。BAA206
もB5209と同様の複数のカラムと複数のローに分割
され、MSのあるカラムからB5209の同一カラムに
データ(ブロックデータ)を転送した時、そのMSアド
レス(絶対アドレス)のうち、BSカラムアドレス(2
0−26)の上位のビット(08−19)を、ブロック
データを書き込んだB5209の当該カラム及びローで
アクセスされるエントリに42録する。
論理アドレス201のうち、ページ内アドレス(20−
31)は、アドレス変換及びプリフィクス変換後も不変
であり、絶対アドレスでもある6BAA206の各ロー
の出力は、TLB203の絶対アドレスのゲートされた
出力と比較されるために各比較器207に入力される。
各比較器207の出力は、ローエンコーダ208に入力
され、ブロックデータが登録されているB5209のロ
ーを示す、BAA206のどのローにも該当アドレスが
登録されていない場合は、どのローもアクセスされない
で、MSへのブロック転送要求が出される。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記従来技術は、BAA内に登録されるMSの絶対アド
レスのビット数に配慮されてお店ず、実空間が拡張され
、SCP (システム制御プログラム)でアクセスされ
る絶対アドレスが大きくなるにつれ、BAA内に登録す
る絶対アドレスのビット数を増加させなければならない
という問題がある。例えば第2図の構成において、ユー
ザ領域の拡大に対処するために論理アドレスを24ビツ
トから31ビツトに拡大して、仮想空間を2GBとする
と同様に実アドレスも31ビツトとすると、MSも2G
Bまでアクセス可能となるが、BAA内に<tUする絶
対アドレスも7ビツト追加する必要が生じる。しかし、
BAAに要求される記憶素子は、バイポーラの高速記憶
であることが多く。
4JX、積度の伸長の速度はMOSに比べて純い。その
ため7ビン1〜もの容量を増加させるのは物理的な実装
上の制限から非常に困難なことである。
本発明の目的は、実空間が拡張されても、BAAに登録
する絶対ア1(レスのビット数の増加を軽減できるバッ
ファ記憶制御方式を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、実アドレスがmビットとなり、最大2”−1
ti地がアクセス可能となっても実際にN13上に実装
できる記憶素子の容量は、それ以下であることに着目し
、MSの実装可能最大アドレスがnビットの絶対アドレ
スでアクセス可能で、かつ、m)nの場合、BSアクセ
ス時の絶対アドレスmのうち、上位m −nビットが全
て+10 +1であることを検出する手段を設ける。
〔作 用〕
BAAへの登録は、上位m −nビットが全で“0″の
場合にのみ下位のnビットをべl録し、BAA内のアド
レスとBSアクセスアドレスとの比較は、上位m −n
ピッが全て0”の時行い、この時下位nビットが比較一
致した場合のみ、所定データがBSに格納されていると
判定する。もし上位m −nビットが全てN OI+で
ない場合は、アドレス例外を検出するか又はMSへのダ
イレクトフェッチ要求を出し、MS内でアドレス例外を
検出する。
〔実施例〕
第1図は本発明方式の概念的構成を第2図との対比で示
したものである。101は31ビツトに拡張された論理
アドレスを示す。それに対応してT I、 B I O
2に格納される絶対アドレスも19ビツト(01−19
)に拡張される。TLB 102中の該当エントリの論
理アドレス部と101の論理アドレスは、第2図の場合
と同様に比較器103で比較される。一方、TLB10
2の該当エントリの絶対アドレス部の上位ビット(第1
図の例では、01−03の3ビツト)の出力は全ビット
0かどうかの非ゼロ検出器104に入力され、TL“1
02中の該当エントリに存在した絶対アドレスの上位ビ
ットが全て0ではない場合、アドレス例外検出回路10
6によって、アドレス例外検出信号を送出する。ゲート
105は比較器103で一致がとれ、非ゼロ検出器10
4がオールゼロを検出した場合、TLB 102中の該
当エントリの絶対アドレス部の下位ビット(第1図の例
では04〜19)をゲートする。
BAA107中には、絶対アドレス31ビツトのうち、
上位3ビツト(即ち、第1図の例ではMSの実装容量の
最大値を256MBとするので、その最大絶対アドレス
をアクセスするのに必要なビット数28ビツトよりも上
位のビット)を除いたビットを登録する。BAA107
の該当カラムの各ローの出力は比較器108に入力され
、ゲート105から送出されるTL[3内の絶対アドレ
スの対応するビットと比較される。各比較器108の比
較出力はエンコーダ109に入力され、ブロックデータ
が37.8されているB5ll0のローがエントリコー
ドされる。第2図の場合、B5ll0及びBAA107
のローは4つのクラス(0〜3)に分割されており、論
理アドレス101のビット18−19をデコーダ“1が
デコードして該当クラスを示す。
第1図の構成により、MS容量の上限値までの絶対アド
レスの空間はBS内に転送され、それ以上の絶対アドレ
スについてはアドレス例外が検出される。
次に、本発明の実施例について詳細に説明する。
第3図は情報処理装置の全体的ブロック図を示す。MS
301は、データバス305.を介して記憶制御装置(
以下SCと略す)302に接続され。
5C302はデータバス307を介してバッファ記憶装
置以下BUと略す)303と演算処理装置(以下EUと
略す)304に接続されている。さらにBU303はデ
ータバス308を介してEu2O3とも接続されている
。BU303はTLB403、BAA404.B542
2を具備している。
第4図にBU303の詳細を示す6論理アドレスレジス
タ(以下LARと略す)401の出力はそのディレィレ
ジスタ(LARD)402、アドレス変換バッファ40
3、及びバッファアドレスアレイ(BAA)404に接
続されている。LARD402の出力は、セグメントイ
ンデクス(SX)、ページインデクス(px)、バイト
インデクス(B X”)の各フィールドに分割され、セ
レクタ405に接続されている。セレクタ405はアド
レス変換用アダー(TAA)406の一方の入力に接続
されている。TAA406の他方の入力には、セグメン
トテーブルオリジンを格納するレジスタ(STO)40
9.セグメントテーブル長を格納するレジスタ(STL
)410、及びBSからの読出し、データレジスタ(T
BR)414の出力をシフトするシフタ4“の出力が接
続される。TAA406の出力は、プレフィックス変換
論理部(PFX)407に接続される。又、プレフィッ
クスアドレスレジスタ(PXR)408の出力も又PF
X407に接続される。P FX407の出力は、LA
R401及び絶対アドレス格納レジスタO(PARO)
412に接続される。
Eu2O3より送られた論理アドレスがLAR401に
セットされると、TLB403がLAR401のページ
アドレス部(sx、pxフィールド部)でアクセスされ
、TLB403に接続されている比較器417によって
、該論理アドレスの対応するビットと比較される。一致
した場合、TLB403中に該論理アドレスに対応する
絶対アドレスが存在することを示すランチ(INTLB
)418がセットされる。I NTL841 Bがセッ
トされない場合、DATが起動され、5TO409、S
Xフィールド、PXフィールドの値を用いてTAA40
9によって加算が行われ実アドレスが求められる。この
D A ’rの動作の詳細については、本発明の目的か
らそれるのでニーでは説明は省略する。
DAT終了時には、TAA406の出力は実アドレスと
なっていて、プレフィックス変換論理部(PFX)40
7に入力される。PFX407で求められPARO41
2にセットされた絶対アドレスのうち、ページアドレス
部は、絶対アドレスのディレィレジスタ (PARO)
419に一旦セットされた後、’I’ L B 403
の該当エントリの絶対アドレス部(P)416に書き込
まれる。この際、アドレス変換前の論理アドレスも同一
カラムの論理アドレス部(L)415に対応して書き込
まれる。これにより、該論理アドレスはTLB中に存在
する(以下INTLBと略す)ので、INTLBラッチ
418はセットされる。この時、絶対アドレス部(P)
416の上位ビット(実施例では0l−03)の出力に
接続された非ゼロ検出器(NZD)420が全ビットが
′0″でないことを検出した場合、ゲート421の出力
がアクティブとなり、Eu2O3に対しアドレス例外信
号が送出される。絶対アドレス部(P)416は、それ
に接続された絶対アドレスレジスタ1 (PARl)4
13を経由してLARD419にセットされ、データ転
送リクエストのアドレスとして5C302に送られる。
TLB416のアクセスと並行して、LAR401のペ
ージ内アドレス(実施例では2O−25)で、BAA4
04のあるカラムがアクセスされ、その複数ロードが同
時に読み出される。こNで、BAA404内に格納され
る絶対アドレスのビット数は、上位ビットを削除してM
Sの実装上の最大アドレスのアクセスに必要なビット数
(実施例では04−20)となっている、BAA404
から読み出された絶対アドレスは、比較器425の一方
の入力となる。比較器425の他方の入力は、セレクタ
を介して、TLB403の絶対アドレス(P)416あ
るいはDAT後の絶対アドレスがセットされたPARD
419の出力のいずれかである。INTLB時には前者
が、それ以外の場合には、後者が選択され、比較器42
5でBAA404の出力と比較される。
[3S422は、論理アドレス(18−19)を含むア
ドレスでアクセスされるため、同一のMS内のブロック
がBS中のあるローの異なるカラムにセットされること
がある。そこで、B5422及びBAA404を論理ア
ドレス(18−19)で決まる4つのクラス(CLO−
CL3)に分割し、第“図の如く各ローを4つのクラス
で構成する。比較器425による比較は各ローの各クラ
ス毎に出力に対して行う。
比較器425の各出力はBAA中にLAR401のアド
レスが存在するどうかの判定を行う回路(以下lNB5
  DETECTと略す)423に接続される。前記の
如く、同−論理アドレスのB5422への2重イ1録を
検出するため、論理アドレス(18−19)がINB 
DETEC:T423に入力される。lNB5  DE
TECT423では、比較器425の出力及びクラス番
号(18−19で一義的に決まる)でlNB5かどうか
を判定する。lNB5の場合は、比較一致した(以下H
ITL、たと略す)ロ一番号をレジスタ (POW)4
2Gにセットする。ROW426の出力はB5422の
各ローの出力が接続されているセレクタ427のセレク
ト信号として接続される。lNB5でない場合(N I
 B Sと呼ぶ)、ラッチ425がセットされる。
従来技術ではNlB5の場合、無条件に、アクセスしよ
うとするダブルワードを含むデータ(ブロックと呼ぶ)
のMS201からBU303への転送転送(ブロック転
送と呼ぶ)要求を5C302に出していたが、本実施例
では、NlB5425の出力はNZD420の出力でゲ
ート424にてゲートされる。即ち、NZD420が非
ゼロ検出した場合は、ブロック転送要求は出ない。この
場合I N T L Bならば、アドレス例外が検出さ
れる。従って、絶対アドレスのうちMS301の実装容
量の上限を越える部分はアドレス例外となり、B542
2には登録されない、上限を越えない部分は、NlB5
となってもゲート424で抑止されないためブロック転
送が起動されB5422にブロックが書き込まれ、BA
Aの対応するカラムに絶対アドレスが登録される。
〔発明の効果〕
本発明によれば、BAAに登録される絶対アドレスのビ
ット数は、アーキテクチャによって定義される実アドレ
ス空間によって決まるのではなく。
MSの物理的な制限によって決まるアクセス可能なアド
レスのビット数に制限できるため、BAAを実現する記
憶素子の容!(横方向容量)を従来方式に比べ低減する
ことが可能である。また、BAAのビット数低減にとも
ない、BAAの出力とTLBの絶対アドレスを比較する
比較器の金物量を削除することができる。
4.1!!l而の簡単な説明 第1図は本発明の概念的構成を示す図、第2図は従来技
術を説明する図、第3図は本発明で対象とする情報処理
装置の全体ブロック図、第4図は第3図におけるバッフ
ァ記憶′4装置の一実施例の詳細図である。
102.403・・・アドレス変換バッファ(TLB)
、  107,404・・・バッファアドレスアレイ(
BAA)、  “0,422・・・バッファ記憶(BS
)、 104,420・・・非ゼロ検出器、 106,
421,424・・・MSデータ転送要求回路。
第1図 第2図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)主記憶上のデータの写しを格納するバッファ記憶
    と、該バッファ記憶に格納されているデータの主記憶ア
    ドレスを登録するディレクトリを有する情報処理装置に
    おいて、主記憶の物理的なアクセス番地(絶対アドレス
    )を示すmビットのうち、主記憶の物理的な実装制限に
    より決まる最大絶対アドレスをアクセスするのに必要な
    nビット(n<m)を除いた上位のm−nビットのオー
    ル“0”を検出する手段を設け、m−nビットがオール
    “0”の時に下位のnビットでディレクトリの登録、参
    照を行うことを特徴とするバッファ記憶制御方式。
JP61139663A 1986-06-16 1986-06-16 バツフア記憶制御方式 Expired - Lifetime JPH06103474B2 (ja)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4929036A (ja) * 1972-07-12 1974-03-15
JPS60153554A (ja) * 1984-01-23 1985-08-13 Hitachi Ltd プロセッサ

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4929036A (ja) * 1972-07-12 1974-03-15
JPS60153554A (ja) * 1984-01-23 1985-08-13 Hitachi Ltd プロセッサ

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