带有帧管理的动态地址转换制造技术

技术编号:4890236 阅读:197 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
披露了针对计算机系统的机器体系结构定义的设置键和清除帧管理功能。在一个实施例中,获取标识第一和第二通用寄存器的机器指令。从所述第一通用寄存器获取帧大小字段,所述帧大小字段指示存储帧是否为小数据块或大数据块中的一个。从所述第二通用寄存器获取要在其上执行所述指令的存储帧的操作数地址。如果所述存储帧是小数据块,则仅针对所述小数据块执行所述指令。如果所指示的存储帧是大数据块,则从所述第二通用寄存器获取所述大数据块内初始第一数据块的操作数地址。将针对从所述初始第一数据块开始的所有块执行帧管理指令。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般地涉及用于在计算机系统中转换虚拟地址的系统和方法,更具体地 说,涉及在能够进行虚拟地址转换的计算机系统中执行帧管理功能的系统和方法。
技术介绍
动态地址转换提供这样的能力在任意时刻中断程序的执行,将程序及其数据记 录到诸如直接存取存储设备之类的辅助存储装置中,并在以后将程序及其数据返回到其他 主存储位置以恢复执行。程序及其数据在主存储装置和辅助存储装置之间的转移可逐步执 行,并且可发生将信息返回到主存储装置以响应在执行需要时CPU访问该信息的尝试。这 些功能可在不更改或不检查程序及其数据的情况下执行,它们不需要重新定位的程序中的 任何显式编程约定,并且除了所涉及的时间延迟以外,不会干扰程序的执行。借助操作系统的适当支持,可使用动态地址转换工具为用户提供一种其中存储装 置似乎大于配置中可用的主存储装置的系统。此明显的主存储装置通常被称为虚拟存储装 置,并且用于指定虚拟存储装置中的位置的地址通常被称为虚拟地址。用户的虚拟存储装 置远大于配置中可用的主存储装置的大小并且一般在辅助存储装置中维护。虚拟存储装置 被视为包括通常被称为页(也被称为段和区)的数据块。仅将虚拟存储装置的最近被引用 的页分配为占用物理主存储装置的数据块。当用户引用的虚拟存储装置的页不在主存储装 置中时,将调入这些页以替换主存储装置中引用次数较少的页。在某些情况下,虚拟存储装 置被长期(或永久)分配给主存储装置而不考虑是否引用该存储装置。操作系统可在用户 不知情的情况下执行存储装置页的调换。程序使用地址(或虚拟地址)访问虚拟存储装置。程序可使用虚拟地址从虚拟存 储装置取回指令或从虚拟存储装置加载数据或存储数据。与虚拟存储装置的范围关联的虚 拟地址定义了地址空间。借助操作系统的适当支持,可使用动态地址转换工具提供若干地 址空间。这些地址空间可用于提供用户间的隔离程度。此类支持可针对每个用户包含完全 不同的地址空间,从而提供完全的隔离,或者可通过将每个地址空间的一部分映射到单独 的公共存储区域来提供共享区域。另外,还提供了允许半特权程序访问多个此类地址空间 的指令。动态地址转换提供了来自多个不同地址空间的虚拟地址的转换。这些地址空间被 称为主地址空间、二级地址空间以及存取寄存器指定的地址空间。特权程序还可导致访问 起始地址空间。可针对CPU生成的指令和数据地址指定动态地址转换。需要一种提供本领域迄今为止尚未了解的附加功能、能力和保护的增强的动态地 址转换工具。
技术实现思路
提供了针对计算机系统的机器体系结构定义的设置键和清除帧管理功能,所述计 算机系统具有用于将虚拟地址转换成主存储装置或存储器中的数据块的实地址或绝对地4址的转换表层次结构。可向实地址添加前缀以形成绝对地址。在一个示例实施例中,获取包含帧管理指令的操作码的机器指令,所述帧管理指 令具有标识第一通用寄存器的第一字段和标识第二通用寄存器的第二字段。从所述第一通 用寄存器获取帧管理字段,所述帧管理字段包含具有多个访问-保护位的键字段和块大小 指示符字段。从所述第二通用寄存器获取要在其上执行所述机器指令的存储帧的操作数地 址。所述操作数地址既可以是大数据块的绝对地址,也可以是小数据块的实地址。如果启 用设置存储键功能,则与所确定的数据块关联的每个存储键的存储访问-保护位被设置为 所述键字段的访问-保护位的值。如果启用清除功能,则通过将由所述操作数地址寻址的 每个数据块的所有字节设置为0来清除每个数据块。在另一实施例中,所述存储键具有存储保护位、存储引用位以及存储更改位。所述 键字段具有取回保护位、引用位以及更改位。所述大数据块大于所述小数据块。对于所述 小数据块,从所述第二通用寄存器获取所述小数据块的操作数地址,所述小数据块具有包 含多个存储访问-保护位的存储键。所述键字段的所述访问保护-位被设置为所述存储键 的所述存储访问-保护位。下面将结合示出的特定实施例对本专利技术进行描述。应该理解,本领域的技术人员 可以在不偏离本专利技术的精神或范围的情况下做出各种更改和修改。附图说明附图连同下面的详细说明一起被结合到说明书中或构成说明书的一部分,用于全 部根据本专利技术进一步示出各种实施例和解释各种原理和优点,在所述附图中,相同的标号 在各个独立的视图之间表示相同或功能相似的元素。通过结合附图进行下面详细的说明, 此处披露的主题的上述及其他特性和优点将是显而易见的,这些附图是图1示出了其中执行增强的动态地址转换的主计算机系统的一个实施例;图2提供了仿真具有主机体系结构的主计算机系统的示例仿真主计算机系统;图3示出了如何使用程序状态字针对虚拟地址的动态地址转换确定有效ASCE的 一个实施例;图4示出了其中使用在图3中确定的有效ASCE来确定在虚拟地址转换中使用的 转换表层次结构中的最高转换表的一个实施例;图5A示出了使用转换表层次结构使虚拟地址被动态地址转换到段表级别的过程 的一个实施例;图5B示出了图5A中的动态地址转换的后续过程,其中段表表项(STE)格式控制 (FC)为 0 ;图5C示出了图5A中的动态地址转换的后续过程,其中段表表项(STE)格式控制 (FC)为 1 ;图6示出了增强的动态地址转换(eDAT)获取段表表项中的格式控制字段的一个 实施例的流程图;图7示出了从图6的节点614开始的流程图的后续过程;图8示出了从图6的节点616开始的流程图的后续过程;图9示出了其中已设置所指示的存储键的执行帧管理功能(PFMF)的一个实施例的流程图;图10示出了其中已清除所指示的帧的执行帧管理功能(PFMF)的一个实施例的流 程图。具体实施例方式应该理解,本申请的说明书中做出的陈述并非一定限制各种要求保护的专利技术中的 任何专利技术。而且,某些陈述适用于某些专利技术特性,但不适用于其他专利技术特性。除非另外指出, 否则在不失一般性的情况下,单数元素可以表示复数元素,并且反之亦然。本领域中的技术人员很容易熟悉在计算环境中为存储装置寻址以及使用寄存器 或地址字段中的位指示不同的状态以及针对这些状态执行操作。进而,本领域中的技术人 员了解计算机程序领域并且了解计算机系统组件之间的工作方式和相互关系。概述提供了增强的动态地址转换(DAT)工具的示例实施例。当安装并启用增强的DAT 工具之后,DAT转换可产生由段表表项中的段表表项(STE)格式控制确定的页帧实地址或 段帧绝对地址。如在此使用的,术语“应用增强的DAT”表示满足下面所有条件1)已安装 EDAT工具;2)已通过控制寄存器0 (CRO)位40启用EDAT工具;以及3)借助DAT-表表项转 换地址。应用增强的DAT之后,可以在DAT过程中提供以下附加功能将DAT保护位添加到区表表项,提供与段表表项和页表表项中的DAT保护位类似 的功能。将STE格式控制添加到段表表项。当STE格式控制为0时,DAT按照当前定义的 那样执行,除非页表表项中的更改记录忽略指示对于该页可绕过是否设置更改位。当STE格式控制为1时,段表表项还包含以下内容段帧绝对地址(而非页表起始地址),其指定1MB块的绝对存储位置。访问控制位和一个取回保护位,其可选地可代替段的单个存储键中的对应位而使 用。一个位,其确定段表表项中的访问控制位和取回保护位的有效性。更改记录忽略,其指示在段本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于在处理器中执行帧管理功能的方法,所述处理器能够将虚拟地址转换成计算机系统内的主存储装置中的数据块的转换后的地址,所述计算机系统具有机器体系结构,所述机器体系结构包含用于转换所述虚拟地址的转换表层次结构,针对所述机器体系结构定义所述帧管理功能,所述方法包括:获取包含设置存储键和清除指令的操作码的机器指令;以及执行所述机器指令,所述执行包括以下操作:获取具有包含多个访问-保护位的键字段和块大小指示符字段的帧管理字段;获取要在其上执行所述机器指令的存储帧的操作数地址,所述操作数地址是大数据块地址和小数据块地址中的一个;响应于启用设置存储键功能,将与所确定的数据块关联的每个存储键的存储访问-保护位设置为所述键字段的所述访问-保护位的值;以及响应于启用清除功能,通过将由所述操作数地址寻址的每个数据块的所有字节设置为0来清除每个数据块。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2008-1-11 11/972,725一种用于在处理器中执行帧管理功能的方法,所述处理器能够将虚拟地址转换成计算机系统内的主存储装置中的数据块的转换后的地址,所述计算机系统具有机器体系结构,所述机器体系结构包含用于转换所述虚拟地址的转换表层次结构,针对所述机器体系结构定义所述帧管理功能,所述方法包括获取包含设置存储键和清除指令的操作码的机器指令;以及执行所述机器指令,所述执行包括以下操作获取具有包含多个访问 保护位的键字段和块大小指示符字段的帧管理字段;获取要在其上执行所述机器指令的存储帧的操作数地址,所述操作数地址是大数据块地址和小数据块地址中的一个;响应于启用设置存储键功能,将与所确定的数据块关联的每个存储键的存储访问 保护位设置为所述键字段的所述访问 保护位的值;以及响应于启用清除功能,通过将由所述操作数地址寻址的每个数据块的所有字节设置为0来清除每个数据块。2.如权利要求1中所述的方法,其中所获取的机器指令进一步包括标识第一通用寄存 器的第一字段和标识第二通用寄存器的第二字段,从所述第一通用寄存器获取所述具有包 含多个访问_保护位的键字段和块大小指示符字段的帧管理字段,并且其中从所述第二通 用寄存器获取所述要在其上执行所述机器指令的存储帧的操作数地址,其中所述操作数地 址是大数据块的绝对地址和小数据块的实地址中的一个,向所述实地址添加前缀。3.如权利要求1中所述的方法,其中所述存...

【专利技术属性】
技术研发人员:D格雷纳C小盖尼L海勒D奥西谢克T什莱格尔G西格曼三世
申请(专利权)人:国际商业机器公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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