計算機システム

質問

長文で失礼いたします。
ページ化セグメント方式を採用している仮想記憶方式の計算機について
命令をCPUに読み込んだ直後から、オペランドの読み出しが終わるまでの一連の動作をCPU内の処理と主記憶装置へのアクセスを区別して示したい。但し次の仮定を用いる。
　　(1)命令のアドレス部では、ベースレジスタ、インデックスレジスタおよびディスプレースメント(ベースアドレスからの変位)を指定する。
　　(2)セグメント表の先頭アドレスは、セグメントベースレジスタに格納されている。
　　(3)オペランドは主記憶装置から１回のアクセスでとりだせる。
　　(4)オペランドなど必要な情報の存在するページ表は主記憶装置に取り出されているものとする。

次のようになると思うのですが、途中からわからないのです。
　　まず、セグメントベースアドレスとベースレジスタの内容をCPU内で加算処理を行う。これにより、セグメント表のアドレスを得ることが出来る。得たセグメト表のアドレスにより主記憶にあるセグメント表にアクセスする。そのセグメント表にあるページ表の先頭アドレスの値とインデックスレジスタの値をCPUで加算処理を行うとページ表のアドレスが得られる。主記憶にあるこのページ表のアドレスにアクセスする。・・・・
　　その後が判らないのです。オペランドの読み出しはどこまでなんでしょうか？

回答No.1

tocoche

普通、アドレス変換テーブルを使うときは、
１．変換テーブルの先頭アドレスを示す「テーブルベースアドレス」と、そこからの変位を示す「オフセット」を足した値（アドレス）で、変換テーブルをアクセスして「物理アドレス」のベースアドレス得る。
２．「物理アドレス」のベースアドレスに主記憶アクセス用の「ディスプレースメント」を足した値（アドレス）で主記憶をアクセスしてオペランドを得る。
と思うのですが、どの部分を何と呼ぶかは、参考書あるいはメーカ毎によって違いますので、まず対応を明確にすることが重要だと思います。

質問ではアドレス変換テーブルが、セグメントテーブルとページテーブルの２つあるようなので少し複雑ですが、２段階で変換テーブルをアクセスするときは、上記１の操作が繰り返されるものと思います。

＞ディスプレースメント（ベースアドレスからの変位）
とありますが、この「ベースアドレス」は「物理アドレス」のベースアドレスに対応していますか？

＞(4)オペランドなど必要な情報の存在するページ表は主記憶装置に取り出されているものとする。
ページテーブルの中にオペランドがあるわけじゃないですよね？（でもそうだとすると、１つのオペランドを取り出すのに主記憶を２回アクセスしなくてはならない）

このような問題が出るからには、教科書，参考書に図があると思うのですが。（推測では何と答えたらいいか）

補足

回答ありがとうございます。補足させて頂きます。
＞＞ディスプレースメント（ベースアドレスからの変位）
＞とありますが、この「ベースアドレス」は「物理アドレス」のベースアドレスに対応していますか？

おそらくしていないと思います。「物理アドレス」を得るために「ベースレジスタ」と「インデックスレジスタ」というアドレスを使うのではないかと思うのですが。判りません。
また、「物理アドレス」とはどうも呼んでいない様なのでよくは分からないのですが。「仮想アドレス」、「実アドレス」という表現をされています。
「仮想アドレス」はアドレス変換の前で、「実アドレス」はアドレス変換後のアドレスを指しています。
さらに「仮想アドレス」にはセグメント番号、ページ番号、ページ内アドレスがのっています。

＞＞(4)オペランドなど必要な情報の存在するページ表は主記憶装置に取り出されているものとする。
＞ページテーブルの中にオペランドがあるわけじゃないですよね？（でもそうだとすると、１つのオペランドを取り出すのに主記憶を２回アクセスしなくてはならない）

ページテーブルの中にオペランドは無いという事で考えています。

「物理アドレス」からオペランドを得るところはわかりました。
大変申し訳無いのですが、「物理アドレス」（おそらく「仮想アドレス」）を得るまでをご存知でしたら詳しく教えてください。「ベースレジスタ」と「インデックスレジスタ」の使い方が分からないのです。

実は他大学からの院受験でして、教科書や参考書は持っていないのです。