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JPS6028016B2 - 緩衝記憶装置 - Google Patents
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JPS6028016B2 - 緩衝記憶装置 - Google Patents

緩衝記憶装置

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Publication number
JPS6028016B2
JPS6028016B2 JP55050160A JP5016080A JPS6028016B2 JP S6028016 B2 JPS6028016 B2 JP S6028016B2 JP 55050160 A JP55050160 A JP 55050160A JP 5016080 A JP5016080 A JP 5016080A JP S6028016 B2 JPS6028016 B2 JP S6028016B2
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JP
Japan
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page number
virtual
storage means
buffer
virtual address
Prior art date
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JP55050160A
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English (en)
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JPS56145583A (en
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潔 森島
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NEC Corp
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Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nippon Electric Co Ltd filed Critical Nippon Electric Co Ltd
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Publication of JPS56145583A publication Critical patent/JPS56145583A/ja
Publication of JPS6028016B2 publication Critical patent/JPS6028016B2/ja
Expired legal-status Critical Current

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    • 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

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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)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、情報処理装置における緩衝記憶装置に関する
従釆、仮想アドレスを取扱う情報処理装置における緩衝
記憶装置においては、緩衝記憶装層に与えられるアドレ
スは、テーフルルツクアサイドバ摸されたあとのアドレ
スである。
すなわち、該アドレスが与えられるためにはテーフルル
ツクアサィドバッフアの索引に要する時間と、緩衝記憶
装置からのデータ講出しの時間との両方の時間が必要で
ある。これは、情報処理装置の性能を低下させるという
欠点がある。以下に従来の情報処理装置におけるトラン
スレーションルツクアサイドバッファおよび緩衝記憶装
置について第1図を参照して詳細に説明する。第1図は
、仮想アドレスのページ番号を格納するレジスタla,
lb、ページ内アドレスを格納するレジスタlc、トラ
ンスレーシヨンルツクアサイド/ゞツフアレベル0デ′
イレクトリ2a、トランスレーシヨンルツクアサイドバ
ツフアレベル1ディレクトリ2b、トランスレーション
ルツクアサイドバツフアレベル0データ記憶3a、トラ
ンスレーションルツクアサィドバッフアレベル1データ
記憶3b、比較回路4a,4b、選択信号作成回路5、
選択回路6、実アドレスを格納するレジスタ7、ページ
内アドレス格納するレジスタ8、緩衝記憶レベル0ディ
レクトリ9a、緩衝記憶レベル1ディレクトリ9b、緩
衝記憶レベル2ディレクトリ&、緩衝記憶レベル3ディ
レクトリ9d、緩衝記憶レベル0データ記憶10a、緩
衝記憶レベル1データ記憶10b、緩衝記憶レベル2デ
ータ記憶10c、緩衝記憶レベル3データ記憶10d、
比較回路11a,11b,11c,11d、選択信号作
成回路12、選択回路13およびデータ格納レジス夕1
4から構成されている。次に第1図を用いて、従来のト
ランスレーションルックアサィドバッフアと緩衝記憶装
置との動作について説明する。
レジスタla,lbおよびlcに仮想アドレスが与えら
れると、レジスタlbからの仮想ページ番号により指定
される位置から、トランスレーシヨンルツクアサイドバ
ツフアディレクトリ2aおよび2b内の仮想ページ番号
が読み出される。この仮想べ−ジ番号としジス夕la内
の仮想ページ番号とが比較回路4aおよび4bにより比
較される。同時にレジスタlbからの仮想ページ番号に
より指定されるところから、トランスレーシヨンルツク
アサイド/ぐツフアデー夕記憶3aおよび3b内の実ペ
ージ番号が読み出される。比較回路4aおよび4bから
の出力に応答して選択信号作成回路5により、選択信号
が作成され、トランスレーションルックアサィドバッフ
アデータ記憶3a,3bからの実ページ番号が選択回路
6で選択され、レジスタ7に格納される。同時に、レジ
スタlcからのページ内アドレスは、レジスタ8に格納
される。次のサイクルでは、レジスタ8に与えられたペ
ージ内アドレスにより、緩衝記憶ディレクトリ10a,
10b,10cおよび10dの内容が読み出される。該
ディレクトリ10a,1ob,10cおよび10dから
読み出された内容は、レジスタ7の出力と比較回路11
a,11b,11cおよび11dにより比較される。同
時に、レジスタ8からのアドレスにより指定されるとこ
ろから、緩衝記憶データ記憶9a,9b,9cおよび9
d内のデータが読み出される。比較回路11a,11b
,11cおよび11dからの出力に応答して選択信号作
成回路12により選択信号が作成され、緩衝記憶データ
記憶9a,9b,9cおよび9dからの出力が選択回路
13により、選択される。選択回路13の出力はしジス
タ14に格納される。すなわち、従来の情報処理装置に
おいては、仮想アドレスがレジスタla,lbおよびl
cに与えられてから、レジスタ14にデ−夕が読み出さ
れるまでに、トランスレーシヨンルツクアサイド/ゞツ
フアのサイクルと緩衝記憶のサイクルとの両サイクルが
必要であり、これは、情報処理装置の性能を低下させる
という欠点がある。本発明の目的は上述の欠点を解決し
性能を向上させた緩衝記憶装置を提供することにある。
本発明の装置は、仮想ページ番号とべ‐ジ内アドレスか
らなる仮想アドレスを格納する仮想アドレス格納手段と
、前記仮想アドレスの一部分を記憶し、前記仮想アドレ
スの残りの部分によってアドレスされる複数の緩衝記憶
ディレクトリ手段と、これら複数の緩衝記憶ディレクト
リ手段のそれぞれに対応したデータを記憶する緩衝記憶
データ記憶手段と、前記仮想アドレスの一部分と、前記
複数個の緩衝記憶ディレクトリ手段の出力のそれぞれと
を比較する複数個の緩衝記憶比較手段と、これら複数の
比較手段のそれぞれの比較結果により、前記緩衝記憶デ
ータ記憶手段の出力のいずれか一つを選択する緩衝記憶
選択手段と、前記仮想アドレス格納手段の仮想アドレス
の仮想ページ番号の一部分を記憶し、この仮想ページ番
号の残りの部分によってアドレスされる複数のトランス
レーションルックアサィドディレクトリ手段と、前記ト
ランスレーションルツクアサィドディレクトリ手段の出
力の仮想ページ番号と、前記仮想アドレス格納手段内の
仮想ページ番号の一部分とを比較する複数個のトランス
レーションルックアサィド比較手段と、実ページ番号を
格納する実ページ番号格納手段と、この実ページ番号に
よってアドレスされる位置に、対応する仮想ページ番号
を記憶する実ページ番号対応仮想ページ番号記憶手段と
、この実ページ番号対応仮想ページ番号記憶手段の出力
と、前記仮想アドレス格納手段の出力とのうちいずれか
を選択し、前記緩衝記憶ディレクトリに仮想アドレスを
与える選択手段とから構成される。次に本発明について
図面を参照して詳細に説明する。
第2図に示す本発明の一実施例は、仮想アドレスの仮想
ページ番号を格納するレジスタ】aおよびlb、ページ
内アドレスを格納するレジスタlc、トランスレーシヨ
ンルツクアサイド/ゞツフアレベル0デイレクトリ2a
、トランスレーシヨンルツクアサイドバツフアレベル1
デイレクトリ2b、比較回路4aおよび4b、緩衝記憶
レベル0ディレクトリ15a、緩衝記憶レベル1ディレ
クトリ15b、緩衝記憶レベル2ディレクトリ15c、
緩衝記憶レベル3ディレクトリ15d、比較回路1 1
a,1 1b,1 1cおよび1 1d、緩衝記憶レベ
ル0データ記憶9a、緩衝記憶レベル1データ記憶9b
、緩衝記憶レベル2データ記憶9c、緩衝記憶レベル3
データ記憶9d、選択信号作成回路12、選択回路13
、データレジスタ14、実ページ番号対応仮想ページ番
号記憶手段16、レジスタ17、選択回路18、実ペー
ジ番号レジスタ19、制御部20および存在ビット記憶
21から構成されている。
次に第3図を参照しながら、第2図に示された実施例の
動作を詳細に説明する。
リクエストが緩衝記憶制御部(図示せず)に出され、レ
ジスタla,lbおよびlcに仮想アドレスが保持され
ると、トランスレーシヨンルツクアサイドバツフア2a
および2bにレジスタlbからの仮想アドレスが与えら
れる。このアドレスの供給に応答して記憶されている仮
想ページ番号の一部が読み出され、該仮想ページ番号の
一部としジスタlaからの仮想ページ番号の一部とが比
較器4aおよび4bにより比較される。この比較結果が
、一致しなかった場合、制御部は、直接主記憶(図示せ
ず)にリクエストを出し、仮想ページ番号に対応する姿
ページ番号を読み出す。この実ページ番号はしジスタ1
9に格納される。また、レジスタla内の仮想ページ番
号の一部が前記ディレクトリ2aおよび2bのいずれか
に書込まれる。次に、実ページ番号レジスター9内の実
ページ番号が、実ページ番号対応仮想ページ番号記憶手
段16に与えられ、対応する番地から仮想ページ番号が
読み出される。また、同時に、存在ビット記憶21に、
同様にレジスタ19からの実ページ番号が与えられ、存
在ビットが読み出される。もし、この時、存在ビットが
セットされていれば、他の仮想アドレスが登録されてお
り仮想ページアドレスレジスタ17に仮想ページ番号が
格納され、選択回路18を介して、緩衝記憶ディレクト
リ15a,15b,15cおよび15dが索引される。
この場合ページ内アドレスは、レジスタlcからのアド
レスを使用する。もし、索引の結果、緩衝記憶ディレク
トリに該当する仮想アドレスが登録されていれば該当仮
想アドレスが消去される。実ページ番号対応仮想ページ
番号記憶手段には、実ページ番号レジスタ19で指定さ
れる位置にレジスタlaおよびlbからの仮想ページ番
号が書込まれる。もし、存在ビットがセットされていな
ければ、実ページ番号対応仮想ページ番号記憶手段16
には、実ページ番号レジスタ19で指定される位置に、
レジスタlaおよびlbからの仮想ページ番号が書き込
まれ、さらに、実ページ番号レジスタ19で指定される
存在ビット記憶21の位置の存在ビットがセットされる
。これ以後は、存在ビットがセットされていた場合も、
存在ビットがセットされていなかった場合も同様に動作
する。最初に与えられたりクェストが書込みリクエスト
であれば、主記憶にデータが直接転送される。また、論
出しリクエストであれば、直接主記憶からデータが謙出
され、緩衝記憶データ記憶9a,9b,9cおよび9d
のいずれかに、このデータが書き込まれ、緩衝記憶ディ
レクトリ15a,15b,15cおよび15dのいずれ
かのレジスタlcのページ内アドレスで指定される位置
に、レジスタlaおよびlb内の仮想ページ番号が書込
まれる。以上のように、トランスレーションルツクアサ
ィドバッフアに伍審想ページ番号が登録されていなかっ
た場合には、主記憶に直接アクセスされる。次に、トラ
ンスレーションルツクアサイドバツフアディレクトリ4
aおよび4bで一致した場合について説明する。
この場合には、緩衝記憶ディレクトリ15a,15b,
15cおよび15dにレジスタla,lbおよびlcか
らの仮想アドレスが与えられ、比較器1 1a,1 1
b,1 1cおよび11dで、一致が調べられる。該比
較器11a,11b,11cおよび11dのいずれかで
−致していれば、リクエストが書込みリクエストの場合
、緩衝記憶データ記憶9a,9b,9cおよび9dのい
ずれかに、書込みデータが書き込まれる。また、リクエ
ストが論出しリクエストであれば、比較回路11a,1
1b,11cおよび11dの結果から選択信号作成回路
12で選択信号が作成され、それにより、緩衝記憶デー
タ記憶9a,9b,9cおよび9dからのデータが選択
回路13で選択され、レジスタ14に格納される。該比
較回路11a,11b,11cおよび11dのいずれも
一致しなかった場合には、次のように動作する。リクエ
ストが書込みリクエストの場合は、主記憶に書込みデー
タが直接転送される。リクエストが論出しリクエストの
場合には、主記憶からデータが直接読み出され、緩衝記
憶データ記憶9a,9b,9cおよび9dのいずれかに
書き込まれ、また、レジスタlaおよびlbからの仮想
アドレスが緩衝記憶ディレクトリ15a,15b,15
cおよび15dのいずれかのレジスタlcのページ内ア
ドレスで指定される位置に書込まれる。本発明には、緩
衝記憶を仮想アドレスで索引するように構成することに
より、トランスレーションルックアサイドバツフアの索
引に要する時間が削除されて、性能の向上をはかること
ができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来の緩衝記憶装置を示す図、第2図は本発
明の一実施例を示す図および第3図は第2図に示された
一実施例の動作を説明するための図である。 第1図から第3図において、la,lb,IC,7,8
,14,17,18……レジスタ、2a,2b……トラ
ンスレーシヨンルツクアサイドデイレクトリ、3a,3
b……トランスレーシヨンルックアサィドバッフアデー
タ記憶、4a,4b,11a,110,11c,11d
・・・・・・比較回路、5,12・・・・・・選択信号
作成回路、6,13,18・・・・・・選択回路、9a
,9b,9c,9d・・・・・・緩衝記憶データ記憶、
10a,10b,10c,10d,15a15b,15
c,15d・・・・・・緩衝記憶ディレクトリ、16・
・・・・・実ページ番号対応仮想ページ番号記憶、21
・・・・・・存在ビット記憶バッフア。 努’図 図 N 隊 第3図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 仮想ページ番号とページ内アドレスからなる仮想ア
    ドレスを格納する仮想アドレス格納手段と、 前記仮想
    アドレスの一部を記憶し前記仮想アドレスの残部により
    アドレスされる複数の緩衝記憶デイレクトリ手段と、
    これら複数の緩衝記憶デイレクトリ手段のそれぞれに対
    応したデータを記憶する緩衝記憶データ記憶手段と、
    前記仮想アドレスの一部分と前記複数個の緩衝記憶デイ
    レクトリ手段の出力のそれぞれとを比較する複数個の緩
    衝記憶比較手段と、 これら複数の比較手段のそれぞれ
    の比較結果により前記緩衝記憶データ記憶手段の出力の
    いずれか一つを選択する緩衝記憶選択手段と、 前記仮
    想アドレス格納手段の仮想アドレスの仮想ページ番号の
    一部分を記憶しこの仮想ページ番号の残りの部分により
    アドレスされる複数のトランスレーシヨンルツクアサイ
    ドデイレクトリ手段と、 前記トランスレーシヨンルツ
    クアサイドデイレクトリ手段の出力の仮想ページ番号と
    前記仮想アドレス格納手段の仮想ページ番号の一部とを
    比較する複数個のトランスレーシヨンルツクアサイド比
    較手段と、 実ページ番号を格納する実ページ番号格納
    手段と、 この実ページ番号によつてアドレスされる位
    置に対応する仮想ページ番号を記憶する実ページ番号対
    応仮想ページ番号記憶手段と、 この実ページ番号対応
    仮想ページ番号記憶手段の出力と前記仮想アドレス格納
    手段の出力とのうちいずれか一方を選択し前記緩衝記憶
    デイレクトリに仮想アドレスを与える選択手段と、 前
    記仮想アドレス格納手段に与えられる仮想アドレスに応
    答して前記複数個のトランスレーシヨンルツクアサイド
    デイレクトリ手段を索引し仮想ページ番号が登録されて
    いない場合にこのトランスレーシヨンルツクアサイドデ
    イレクトリ手段に仮想ページ番号およびその仮想ページ
    番号に対応する実ページ番号を登録するとともにその仮
    想ページ番号に対応する実ページ番号を前記実ページ番
    号格納手段に格納しこの出力の実ページ番号により前記
    実ページ番号対応仮想ページ番号を索引し仮想アドレス
    格納手段に与えられたし仮想ページ番号と異なる仮想ペ
    ージ番号が登録されていればこの異なる仮想ページ番号
    を前記選択手段を介して緩衝記憶デイレクトリに与えこ
    の緩衝記憶デイレクトリを索引し登録されていればこの
    仮想アドレスを消去しかつ前記実ページ番号対応仮想ペ
    ージ番号記憶手段の該当する位置を仮想アドレス格納手
    段内の仮想ページ番号と置き換え前記実ページ番号対応
    仮想ページ番号記憶手段に仮想ページ番号が登録されて
    いなければ前記実ページ番号対応仮想ページ番号記憶手
    段に前記仮想アドレス格納手段内の仮想アドレスを登録
    する手段とを備えたことを特徴とする緩衝記憶装置。
JP55050160A 1980-04-15 1980-04-15 緩衝記憶装置 Expired JPS6028016B2 (ja)

Priority Applications (1)

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JP55050160A JPS6028016B2 (ja) 1980-04-15 1980-04-15 緩衝記憶装置

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JP55050160A JPS6028016B2 (ja) 1980-04-15 1980-04-15 緩衝記憶装置

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JPS56145583A JPS56145583A (en) 1981-11-12
JPS6028016B2 true JPS6028016B2 (ja) 1985-07-02

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JP55050160A Expired JPS6028016B2 (ja) 1980-04-15 1980-04-15 緩衝記憶装置

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JPS58150186A (ja) * 1982-03-03 1983-09-06 Nec Corp バツフアメモリコントロ−ルシステム

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JPS56145583A (en) 1981-11-12

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