具有格式控制的动态地址转换制造技术

本发明专利技术涉及具有格式控制的动态地址转换。提供了一种增强型动态地址转换设备。在一个实施例中，获取要进行转换的虚拟地址和转换表层级结构转换表的最初的起始地址。所述虚拟地址的索引部分被用于引用转换表中的项。如果格式控制字段被启用，则从转换表项获取主存储中的大的数据块的帧地址。所述大的数据块是大小至少为１Ｍ字节的块。然后，所述帧地址与所述虚拟地址的偏移部分结合以形成主存储中的大的数据块内的期望数据块的转换地址。然后，存取由所述转换地址寻址的期望的大的数据块。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及用于转换计算机系统中的虚拟地址的系统和方法，更具体地涉及 将计算机系统中的数据块的虚拟地址转换为实地址或绝对地址的系统和方法，该计算机系 统具有其中通过转换表层级结构发生虚拟地址转换的动态地址转换设备。
技术介绍
动态地址转换提供了如下的能力在任意时刻中断程序执行、在诸如直接存取存 储设备的辅助存储中记录它及其数据、并在随后的时间将程序和数据返回到不同的主存储 位置以便重新执行。将程序及其数据在主存储和辅助存储之间转换可以零碎(piecemeal) 进行，将信息返回到主存储可响应于CPU(中央处理单元)需要执行它时对其试图存取而发 生。这些功能可以不改变或不检验程序及其数据而执行，不需要在重定位的程序中有任何 明确的程序设计约定，并且除涉及时间延迟外不干扰程序执行。利用操作系统的适当支持，动态地址转换设备可被用来向用户提供一种系统，其 中存储看上去比在配置中可用的主存储大。这种明显的主存储通常被称为虚拟存储，用来 标识虚拟存储中的位置的地址通常被称为虚拟地址。用户的虚拟存储可以远远超过主存储 的大小，该主存储在配置中可用且通常是维持在辅助存储中。虚拟存储被认为是由通常称 作页(也被称为段和区)的数据块组成。只有最近被称作虚拟存储的页被分配占据物理主 存储的块。当用户引用未在主存储中出现的虚拟存储的页时，它们被带入以替换主存储中 较小可能需要的页(pace)。在某些情况下，虚拟存储被分配给主存储达一长段时间(或永 久性地)，而不论所述存储是否被引用。存储的调换(swapping)页可以在用户不知晓的情 况下由操作系统执行。程序使用地址(或虚拟地址)来存取虚拟存储。所述程序可使用虚拟地址从虚拟 存储提取(fetch)指令或加载数据或存储来自虚拟存储的数据。与虚拟存储范围相关联的 虚拟地址定义了一个地址空间。在操作系统的适当支持下，动态地址转换设备可用于提供 多个地址空间。这些地址空间可以被用来提供用户之间的隔离度。这种支持可以包括对每 个用户完全不同的地址空间，从而提供了完全的隔离，或者可通过将每个地址空间的一部 分映射到单一的公共存储区来提供共享区。还有，提供了允许半特许程序存取多于一个这 种地址空间的指令。动态地址转换提供了来自多个不同的地址空间的虚拟地址的转换。这些地址空间 被称作主地址空间、二次地址空间和存取寄存器指定的地址空间。特许程序也可导致初始 地址空间(home address space)被存取。动态地址转换可以被指定由CPU生成的指令和 数据地址。所需要的是提供现有技术迄今未知的额外的功能、能力和保护的增强型动态地址 转换设备。
技术实现思路
提供了用于将计算机系统的主存储中的期望数据块的虚拟地址转换成实地址或 绝对地址的增强型动态地址转换设备的系统、方法和计算机程序产品，该计算机系统具有 带有用于转换的转换表层级结构的机器架构。实地址可以受到加前缀而形成绝对地址。在一个实施例中，首先获取要进行转换的虚拟地址和获取转换表层级结构转换表 的最初的起始地址。所述虚拟地址的索引部分被用于引用转换表中的项。确定在转换表项 中的格式控制字段(field)是否被启用。如果格式控制字段被启用，则从转换表项获取主 存储中的大的数据块的帧地址。所述大的数据块包括大小至少为IM字节的块。然后，所述 帧地址与所述虚拟地址的偏移部分结合以形成主存储中的大的数据块内的期望数据块的 转换地址。然后，存取由所述转换地址寻址的期望的大的数据块。在另一实施例中，从转换 表项获取无效的表项(entry)字段。如果相应的无效表项字段被启用，则异常动作开始。在另一实施例中，从转换表项获取限制信息。所述限制信息用于限制对所述大的 块的限制部分的存取。对由转换地址寻址的期望的大的数据块的存取随后被允许仅对数据 块的受限制部分进行存取。下面将结合某些例示的实施例描述本专利技术。应该理解，本领域的技术人员可进行 各种变更和修改，而不背离本专利技术的精神或范围。附图说明在附图中，各视图中的相似的附图标记是指功能相同或类似的部件，各视图连同 以下的详细说明被并入和形成本说明书的一部分，用于进一步例示各实施例并解释根据本 专利技术的各种原理和全部优势。图1例示了其中增强型动态地址被执行转换的主机计算机系统的实施例；图2提供了一个仿真主机架构的主机计算机系统的仿真主机计算机系统的例子；图3例示了程序状态字是如何被用来为虚拟地址的动态地址转换确定有效ASCE 的一个实施例；图4例示了其中将在图3中确定的有效ASCE用于确定在虚拟地址转换中使用的 转换表层级结构中的最高转换表的一个实施例；图5A例示了使用转换表层级结构到段表级进行虚拟地址的动态地址转换的过程 的一个实施例；图5B例示了其中的段表项(STE)格式控制(FC)为0的图5A的动态地址转换的继续；图5C例示了其中的段表项(STE)格式控制(FC)为1的图5A的动态地址转换的继续；图6例示了增强型动态地址转换(eDAT)以获取段表项中的格式控制字段的一个 实施例的流程图；图7例示了从图6的节点614的流程图的继续；图8例示了从图6的节点616的流程图的继续；图9例示了确定要被应用到由转换的虚拟地址寻址的期望的数据块的DAT保护级 的实施例的流程图；图10例示了从图8的节点822的流程图的继续，其确定要被应用到由转换的虚拟地址寻址的期望的数据块的存取控制保护级别；图11例示了从图8的节点822的流程图的继续，其确定要被应用到由转换的虚拟 地址寻址的期望的数据块的提取保护级；图12例示了从图8的节点822的流程图的继续，其中从一个段表项获取改变记录 重写字段(change recording override field)；禾口图13例示了实地址和绝对地址之间的关系。具体实施例方式应该理解，在本申请的说明书中进行的声明不会限制各项权利要求的专利技术的任何 一项。此外，某些声明可以适用于一些专利技术特征但不适用于另一些。除非另有说明，单个元 件可以是多个形式，反之亦然，而不会丧失一般性。本领域的普通技术人员容易熟悉在计算环境中寻址存储和使用寄存器或地址字 段中的位来指示不同的状态和对这些状态采取行动。此外，本领域的一般技术人员将有计 算机程序领域的知识，并有关于计算机系统部件之间的运作及其相互关系的知识。概述所提供的是增强型动态地址转换(DAT)设备的实施例的例子。当增强型DAT设备 已安装并启用时，DAT转换可能会产生页帧的实地址或段帧的绝对地址，这由段表项中的段 表项(STE)格式控制确定。这里使用的术语“增强型DAT适用”是指所有的下述条件为真 1)安装了 EDAT设备；2)通过控制寄存器0 (CRO)位40启用EDAT设备；和3)通过DAT表项 转换地址。当增强型DAT应用时，下述额外的功能可以在DAT过程中得到DAT保护位被添加到区表项，提供类似于段和页表项中的DAT保护位的功能。STE格式控制被添加到段表项。当STE格式控制为0时，除非页表项中的改变记录 重写指示是否可为该页绕过改变位的设置，否则DAT如当前所定义地继续。当STE格式控制为1时，该段表项还包括以下内容段帧绝对地址(而不是页表起始)，指定1兆字节块的绝对存储位置。存取控制位和提取保护位，可以选择性地替换段的各存本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将计算机系统的主存储中的数据块的虚拟地址转换成转换地址的方法，所述计算机系统具有用于转换所述虚拟地址的转换表层级结构机器架构，所述方法包括：获取要进行转换的虚拟地址；获取所述转换表层级结构转换表的起始地址；使用所述虚拟地址的索引部分来引用所述转换表中的项；确定所述转换表项中的格式控制字段是否被启用；和响应所述格式控制字段被启用，执行：从所述转换表项获取主存储中的大的数据块的帧地址；将所述帧地址与所述虚拟地址的偏移部分结合以形成所述主存储中的所述大的数据块中的期望的数据块的所述转换地址，其中所述期望的数据块包括数据的一个或多个字节；和存取由所述转换地址寻址的所期望的大的数据块。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2008-1-11 11/972,706一种用于将计算机系统的主存储中的数据块的虚拟地址转换成转换地址的方法，所述计算机系统具有用于转换所述虚拟地址的转换表层级结构机器架构，所述方法包括获取要进行转换的虚拟地址；获取所述转换表层级结构转换表的起始地址；使用所述虚拟地址的索引部分来引用所述转换表中的项；确定所述转换表项中的格式控制字段是否被启用；和响应所述格式控制字段被启用，执行从所述转换表项获取主存储中的大的数据块的帧地址；将所述帧地址与所述虚拟地址的偏移部分结合以形成所述主存储中的所述大的数据块中的期望的数据块的所述转换地址，其中所述期望的数据块包括数据的一个或多个字节；和存取由所述转换地址寻址的所期望的大的数据块。2.根据权利要求1的方法，其中响应所述格式控制字段不被启用，执行 从所述转换表项获取所述转换表层级结构另一个表的起始地址；使用所述虚拟地址的索引部分来引用所述另一个表中的项，从所述另一个表项获取主 存储中的小的数据块的小的帧地址，所述小的数据块比所述大的数据块小；将所述小的帧的实地址与所述虚拟地址的偏移部分结合以形成主存储中的所期望的 小数据块的转换地址；和存取由所述转换地址寻址的主存储中的所述期望的小的数据块。3.根据权利要求1的方法，还包括从所述转换表项获取用于限制对所述大的数据块的限制部分的存取的限制信息；和 将对所述转换地址寻址的所述期望的大的数据块的存取限制为仅存取所述大的数...

【专利技术属性】
技术研发人员：D格雷纳尔，L海勒，D奥西塞克，T斯莱格尔，E费菲尔，C威伯，
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]