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JPS6074058A - デ−タ処理装置におけるバッファストレ−ジ制御方法 - Google Patents

デ−タ処理装置におけるバッファストレ−ジ制御方法

Info

Publication number
JPS6074058A
JPS6074058A JP58181905A JP18190583A JPS6074058A JP S6074058 A JPS6074058 A JP S6074058A JP 58181905 A JP58181905 A JP 58181905A JP 18190583 A JP18190583 A JP 18190583A JP S6074058 A JPS6074058 A JP S6074058A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
data
buffer storage
address
storage
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
JP58181905A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH041373B2 (ja
Inventor
Masahiro Kuriyama
栗山 正裕
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 JP58181905A priority Critical patent/JPS6074058A/ja
Publication of JPS6074058A publication Critical patent/JPS6074058A/ja
Publication of JPH041373B2 publication Critical patent/JPH041373B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR 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

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  • 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】 (1) 発明の技術分野 本発明はデータ処理装置にお(プるバッファストレージ
制御方法、特に仮想アドレスから実アドレスへの動的ア
ドレス変換を行なうに際して、バッファストレージにお
りるヒツト率を維持しながら上記アドレス変換を行う技
術に関するものである。
(2) 技術の背景 データ処[!装置には、動作の遅い主記憶装置のために
、高速の内部処19!8置が待ち状態になるのを防ぐ目
的で、バッファストレージと呼ばれる緩衝用の記憶部を
設はデータの読出しの高速化を図る場合がある。また、
記憶装置の記憶容量を増大させるために仮想記憶方式を
採用してレベルの異なる記憶装置を複数備えたものがあ
る。このような、バッファストレージを有する一方で仮
想記憶方式を採用するデータ処理装置では、主記憶以外
の記憶装置からデータを読出り“ためのプログラムは論
理アドレス(仮想アドレスともいう)を使って行なわれ
る。主記憶以外の記憶装置(以下、非主記憶装置という
)からデータを読出すには、第1図に示すように当該非
主記憶装置1の必要なデータをページ2単位(512ワ
一ド程度の比較的大きな単位)で主記憶に移す一方で、
主記憶上にはページ2内に含まれたデータのアドレスを
索引するための。
ページデープル即ち変換デープル3を設けておく。変換
テーブル3は、第2図に示すように、論理アドレスと実
アドレス(主記憶内にお(〕る実際のアドレス)とを対
照させ、プログラム内の論理アドレスに対する主記憶M
S内の実アドレスがわかるようにしたものである。そし
て、実際の動作においては、プログラム実行時に論理ア
ドレスによる呼出しが行なわれた場合には、変換テーブ
ル3内のデータをフェッチ即ち読出し、論理アドレスか
ら実アドレスへの動的変換(D ynamic A d
drcss 丁 ranslation : Q A 
Tともいう)を行い、このアドレス変換を行った結果を
一種のレジスタ機1指を持ったTLB<Transla
tion 1ookaside Buyer )に登録
してd3ぎ、以後は同じ論理アドレスが呼出されたとき
は直ちにTLBから取出せるようにする一方、新たな論
理アドレスに苅する変換テーブルフェッチデータはバッ
ファストレージBSをアクセスし、当該バッフアメ1−
レージBSに登録されていない場合には主記憶M S内
の変換テーブル3をフェッチし、必要な変操テーブルフ
1ツヂデータを得る。このにうな動的アドレス変換を行
うには、通常のデータ処理にとって不都合にならない様
、このアドレス変換作業に要する時間の短縮を図り、ま
lC狛にバッファストレージに登録されたデータを追い
出すことのない様にする必要がある。
(3) 従来技術と問題点 バッファストレージBSを有づるデータ処理装置では、
動的アドレス変換を行うための変換テーブルフェッチ操
作にJ3いては、通常のオペランドフェッチにおけると
同様のアクセスを行っていた。即ち、第1図にiJ<ツ
ように先ずバッファストレージBSをアクセスし、この
バッフアメ1−レージBS内に請求める変換テーブルフ
ェッチデータ5即ちワード(以下、単にデータという)
が′D、録されているどうか見る■。上記データ5がバ
ッファストレージBSに登録されている場合は、当該バ
ッフ7ストレージBSからデータ5を得る■。ところが
、バッファスト。
レージBSにデータ5が登録されていない場合には上記
jQ M Sをアクセスし、主記憶MS内においてデー
タ5を含む変換テーブル3のブロック6をバッファスト
レージ88のブロック4ヘフエツチし、新たにバッファ
ストレージBSに登録すると共に必要なデータ5をワー
ド単位で1!lる■。即ち、動的アドレス変換を行う場
合、主記憶MSからバッファストレージ88へのデータ
5のフェッチは、当該データ5を含むブロック(ワード
n個分程瓜の複数のデータを内包する)単位で行い、最
終的に動的アドレス変換に必要なデータ5はワード単位
で取得されるのである。
しかし4^がら、このような従来におけるアドレス変換
方法にあっては、上にも述べたJ、うに、バッフアメ1
〜レージBSの1ブロツクは光通主記憶の1ワードのn
(fj(nは例えば8〜16)あり、この1ブロツク分
の変換デープル3へのフェッチを行うとなると、データ
5のみ即ら1ワ一ド分だ【ノフエツヂする場合の数倍の
時間を鼓するため、動的アドレス変換を行うに際しての
バッファストレージBSミスヒツト時には当該アドレス
変換作業が遅くなる恐れがあった。また、上記バッファ
ストレージBSミスヒッ1〜時、変換テーブル3からの
ブ[コツクツ1ツチを行なった後バッファストレージB
Sに登録を行なうと、そのブロック分だけ以前に登録さ
れていた命令、オペランド、データブロックかバッフア
メ1ヘレージBSから追い出される結果となり、動的ア
ドレス変換終了後再開されたブ[」グラム実行の性能を
低下させる恐れがある。他方、変換テーブルフェッチデ
ータ5についてみると、一般にT L Bのミスヒツト
率はかなり小さく、このためプログラム実行中に動的ア
ドレス変換が行なわれるインターバルは比較的太8い。
このため、成る時点で変換テーブル3がらデータ5をブ
[」ツクフェッチし、バッファストレージBSに登録し
た後、次に動的アドレス変換を行うべぎ論理アドレスの
アドレス変換用のデータ5が上記登録されたブロック6
内に含まれていたとしても、このブロック6は通常のΔ
ペランドフエッチににってバッファストレージ+38か
ら追い出されている可能性が大である。まIC1仮に上
記ブロック6がバッファストレージBSに登録肩f持δ
れていたとしても、同−或は近接した論理アドレスの変
換ばかりを続りて行なうわ【プではない。これらの点を
考えるど、動的アドレス変換を行う際に目的とするブロ
ック6(或はデータ5)がバッフ1ストレージBS内に
存在する確率は小ざく、このため変換テーブル3に対り
るフェッチ時に変換テーブル3内のブロックをバッファ
ストレージBSに登録することは無駄があるということ
になる。
(4)発明の目的 本発明は上記従来の問題JjAに首1′1シてなされた
もので、その目的は、高速バッフ1ストレージを有゛づ
−るデータ処理装置に83いて、動的アドレス変換の変
換デープルフェッチを行なうどさ、ブロック単位でのフ
ェッチを行なわず、目的とする1ワードのみ主ε己憶よ
りバッフン7ストレージをバイパスしてフ1ツチし、1
1つそのフェッチデータが非登録の状態で上記動的アド
レス変換を実行するJ、うにし、ハツノ7ストレージに
J3けるヒラ1〜率を向上さけると共に動的アドレス安
模作業に要づる時1fflの短縮を図ることにある。
(5) 発明の構成 本発明は、上記目的を近成り−るため、主記憶の池にバ
ッフ7ス[〜レージを有し、主記憶からのデータの読出
しをバッファストレージを通して行うようにする一方、
仮想記憶方式を採用してレベルの兄なる記に1装置を複
数備えているデータ処理装置にJ3いて、論理アドレス
から実)2ドレスへの動的アドレス変換をイー」−うた
めの変換テーブルフェッチデータがバッファストレージ
上に存在しないとき、この変換テーブルフェッチデータ
を1ワ一ド分のみ主記憶からバッファストレージをバイ
パスしてフェッチし、バッファストレージには非登録の
状態で上記動的アドレス変換を実行するにうにしたこと
を要旨とするものである。1 (6) 発明の実施例 第3図は、本発明のバッフ7ストレージ制御方法を実7
1i!!ヅるための制御回路の一実施例を示づ図である
。この制御回路は、主記憶MSからのデータに基づいて
演粋回路10と、動的アドレス変換操作を行うD A−
1−回路11ど、演綿処]Ip uiy又はDAT操作
時に、必要とするデータがバッフ1ストレージBS中に
登録されているか否かを検出するT A G回路12と
、演算回路10からの出力信号又はDAT回路11から
の出力(m号にJ、って作動し主記憶MSに対するフェ
ッチ操作を切凸えるオペランド・テーブルフェッチ切換
回路17とを石して成る。主記憶MSのアドレスレジス
タ13には第1のマルヂプレクリ−MUX2+を通して
演算回路10又はDAT回路11からのアドレス呼出し
命令が選択的に設定され、このアドレスレジスタ13か
らの出力はT A G回路12及び比較器15に入力し
、ここでめるアドレスがバッフ1ストレージBSに登録
されているか否かが検出され、アドレス一致が取られた
ときはBSヒツト(HIT)信号が出力される。
オペランド・デープルフェッチ切換回路17は、インバ
ータ1Gを通して比較器15の出力信号(+−IIT)
、主記憶MSのリード要求信号(MSRD)、それにイ
ンバータ18を通してDAT回路11の出力信号(D 
A T )のそれぞれか入力づるアンドゲート19と、
インバータ1Gを通して比やρ器15の出力信号(HI
T)、主記憶MSのリード要求信号(MSRD)、及び
D A T回路11の出力信号(DAT>(インバータ
を通さない)のそれぞれが入力するアントゲ−)−20
とから成る。アンドグー1−19は、演陣回路1()が
イ′1動、DAT回路11が不作動時において、比較器
15から[38ヒツト信i(+−11T)が出力されな
かったとぎ、変換テーブル以外の主記憶領域についてブ
ロック単位でのデータフェッチを行うべき指令を発する
。これに対して、アンドゲート20は、演算回路10が
不作動、DAT回路11が作動時にa3いて、比較器1
5からBSヒツト信号が出力されなかっ7jどき、主記
憶MSからのり一ドデータに基づいて変換テーブルにズ
J Lワード単位での変換テーブルフ」、ツヂを行うべ
き指令を光づ”る。
主記憶MSからのデータ信号線30は支線30a。
30bに分岐し、支線30aは第2のマルチプレクサリ
M U X 22を通してバッファ/ストレージBSに
店込データを送る一方、支線30bは第3のマルチプレ
クサMUX23を通してデータレジスタ14にリードデ
ータを送る。データレジスタ14へは第3のMUX23
を通して、バッファストレージBSからフェッチデータ
が送られ、また演算回路10から演Qデータが送られる
。そしてまた、このデータレジスタ14からの出力デー
タはデータ信号線31によって主2’+Q M S ・
\ゝ)バッファ・ストレージBSに送られ−C戊込まれ
たり、或(よ演Q回路10やDAT回路11に送られて
これらの回路の作動を制御1″tJるようになっている
かかる]14成を有゛す°る制御回路にJ、る制御操作
について説明ツる。成る演算プログラムの実行中ン7ド
レスレジスタ13にセラ1〜されるり7ドレスが実アド
レスである場合は、動的アドレス変換を行なう必要が4
1いから演算回路10へのデータ入力によって当該演算
回路10が作動し、DAT回路11は不作動どなる。演
筒回路10からのアドレス呼出データは、データイム帰
線28ににって送られ、負〕1のMUX21を通っC1
アドレスレジスタ13に実アドレスがセラ1〜される。
次いで、このレットされた実アドレスに対応するオペラ
ンドフェッチデータがバッファストレージBSに登録さ
゛れているか否かがT A G回路12及び比較器15
によって検知され、比較器15でアドレス一致が検出さ
れるとBSSヒラ−(に号(+−111−)が発せられ
るa口れに基づいて、バッフアズ1−レージBSからは
上記実アドレスに対応゛するオペランドフェッチデータ
が読出され、データレジスタ14にゼットされ、一連の
液算処理が進行する。
他方、比較器15で)lドレス一致が検出されないとき
はBSヒツト信号が光ぜられず、この情報はインバータ
16で反転されてアントゲ−1−19゜20に伝えられ
る。また、DAT回路11の不作動状EIS 4Jイン
バータ18で反転されてアンドゲート19に伝えられる
一方、インバータ18をバイパスして直接ノ′ンドグー
1〜20に伝えられるから、アンドグー1へ19はピッ
l一端子及びDAT端子のいずれもが1″となり開作動
し、アンドグー1〜20は閉作動づる。これによりアン
ドグー1〜19からは主記憶MSリードデータによって
ブロック単位でのオペランドフェッチ要求が出され、主
記憶MSに対して請求める実アドレスを内包するブロッ
クのげ出し即ちオペランドフェッチが行なわれる。そし
て呼出されたブロックはデータ信号線30の支線30a
を通って−HバツファストレージBSに登録され請求め
るアドレスのオペランドフェッチデータはバッフ7スト
レージBSからデータ信@線32を通して読出され、デ
ータレジスタ14にセットされて一連の演算処理が進行
する。
次に、演算プログラムの実行中、アドレス13にセラ1
〜されるアドレスが論理アドレスである樟回路10は不
作動となる。一般には、論理アドレスに対しては第1図
に示ずT L Bにおける検索が行なわれ、ここでミス
ヒツトになった場合に動的アドレス変換が行われる。D
AI−回路11からの論理アドレス呼出データは、デー
タ信号線29にJ:って送られ、第1のMUX21を通
ってアドレスレジスタ13に論理アドレスがセットされ
る。次いで、この論理)7ドレスに対応する変換テーブ
ルフェッチデータがバッフアメ1〜レージBSに登録さ
れているか否かがTAGA0回路12比較器15によつ
I検出され、比較器15でアドレス一致が検出されると
BSヒツト信号((」IT)が発せられる。これに基づ
いて、バッファストレージBSからは−F記論理アドレ
スに対応する変換テーブルフェッチデータ5が読出され
、データレジスタ14にセットされ、上記論理アドレス
に対する動的アドレス変換が行なわれる。
他方、比較器15で)7ドレス一致が検出されないとぎ
【まr3Sヒツト信gが発せられず、この情報はインバ
ータ16で反転されてアンドグー1〜19゜20にイバ
えられる。他方、D A T回路11の作動状態はイン
バータ18で反転されてアンドゲート19に伝えられる
一方、インバータ18をバイパスして直接アンドグー1
−20に伝えられるから、アンドグー1〜20はヒツト
端子及びD A T’端子のいずれもが” 1 ”どな
り、閉作動し、アンドゲート19は閉作動する。これに
より、アンドゲート20からはMSリードデータによっ
て1ワ一ド単位での変換テーブルフェッチ要求が出され
、上記IMSの変換テーブル3に対して1ワ一ド分の変
換テーブルフェッチデータ5の呼出し即ち変換テーブル
フエツヂが行なわれる。そして、フェッチされた変換テ
ーブルフェッヂデータ5はデータ信号線30の支線30
bを通って送られ、第3のM U X 23を通してデ
ータレジスタにレットされ、上記論理アドレスに対する
動的アドレス変換が行なわれる。なj3−ト記二通りの
論理アドレスに対づる動的アドレス変換にa3いてはい
ずれの場合−し、その変換の結果、論理アドレスと実ア
ドレスとの対照関係が明らかどなったから、これらの対
照関係は通1;3、次回の同−輪1!lす′ドレスの呼
出しに備えたTLBに登録される。
こうして論理アドレスに対するアドレス変換が終了する
と、次に演算回路10による演算処理が行われるが、こ
れについては実アドレス設定に関して先に説明したので
ここでは説明を省略づる。
(7)発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、データ1llX理
装置の動的アドレス変換に際し、主記憶に対して変換テ
ーブルフェッチを行う場合、目的とする変換テーブルフ
ェッチデータを1ワ一ド分のみ読出し、バッファストレ
ージをバイパスし且つ当該バッファストレージに非登録
の状態で動的アドレス変換するようにしたため、変1条
デープルフェッチによってバッファストレージに登録さ
れたAペランドフェッヂデータを追い出すことがなくな
り演算処理中にJ5けるBSSヒラ−率を向上させるこ
とが出来る。また、変換テーブルからのフェッチが1ワ
ードについて行われるだけであるからブロック単位でフ
ェッチする場合に比べて作動時間を短縮することができ
る等種々の効果が(!lられる。
【図面の簡単な説明】
第1図は主記憶と他の記憶装置との関係及びアドレス変
換操作の原理を簡単に示す図、第2図は変換テーブルの
構成を概略的に示づ′図、第3図は本発明のバッファス
トレージ制御方法を実施するための制御回路を示す図で
ある。 1:(主記憶以外の)記憶装置 2:ページ 3:変換テーブル 4:バッファストレージブロック 5二変換テーブルフェッチデータ 6;変換テーブルブロック 10:演算回路 11:DAT回路 12:TAG回路 13ニアドレスレジスタ14:デー
タレジスタ 15:比較器 1G、’ 18 :インバータ 17:オペランド・デーブルフ」−ツヂ切換回路19、
20:アンドゲート BS:バッファストレージ MS:主記憶 特 許 出願人 富士通株式会社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 主記憶の他にバッファストレージを有し、主記憶からの
    データの読出しをバッフアメ1〜レージを通して行うよ
    うにする一方、仮想記憶方式を採用してレベルの異なる
    記憶装置を複数備えているデータ処理装置uにおいて、
    論理アドレスから実アドレスへの動的アドレス変換を行
    うための変換゛アーブルノ1ツチデータがバッファスト
    レージ上に存在しないとき、この変換テーブルフエッヂ
    データをワード単位で主記憶からバッファストレージを
    バイパスしてフェッチし、バッフアメ1−レージには非
    登録の状態で上記動的アドレス変換を実行するにうにし
    たことを特徴とするデータ処理装置δにおけるバッファ
    ストレージ制御方法。
JP58181905A 1983-09-30 1983-09-30 デ−タ処理装置におけるバッファストレ−ジ制御方法 Granted JPS6074058A (ja)

Priority Applications (1)

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JP58181905A JPS6074058A (ja) 1983-09-30 1983-09-30 デ−タ処理装置におけるバッファストレ−ジ制御方法

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JP58181905A JPS6074058A (ja) 1983-09-30 1983-09-30 デ−タ処理装置におけるバッファストレ−ジ制御方法

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JPS6074058A true JPS6074058A (ja) 1985-04-26
JPH041373B2 JPH041373B2 (ja) 1992-01-10

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ID=16108935

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JP58181905A Granted JPS6074058A (ja) 1983-09-30 1983-09-30 デ−タ処理装置におけるバッファストレ−ジ制御方法

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Cited By (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62151958A (ja) * 1985-12-25 1987-07-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 仮想アドレス変換装置
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