DE19602872A1

DE19602872A1 - Verfahren zum Betreiben einer Adreßumsetzvorrichtung

Info

Publication number: DE19602872A1
Application number: DE19602872A
Authority: DE
Inventors: Jochen Liedtke
Original assignee: GMD GmbH
Current assignee: GMD GmbH
Priority date: 1995-01-27
Filing date: 1996-01-29
Publication date: 1996-08-08
Also published as: US6079004A; WO1996023260A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Adreßumsetzvorrichtung zum Umsetzen einer vir tuellen Adresse in eine Realadresse, wobei die Um setzvorrichtung in Form eines (direct-mapped oder n-Wege assoziativen) Translation-Lookaside-Buffers (TLB) ausgebildet ist und das Verfahren es erlaubt, systema tisches Clashing zu umgehen.

Moderne Prozessoren benutzen TLBs für die schnelle Um setzung virtueller in reale Adressen. Typischerweise befinden sich TLB und Cache auf dem Prozessorchip.

Der TLB ist ein spezieller Cache für die Adreßum setzung. Zwar werden auch voll-assoziative TLBs einge setzt, in der Regel sind TLBs jedoch n-Wege assoziativ. Fig. 4 zeigt einen direct-mapped TLB, d. h. einen I-Wege assoziativen TLB. Der höherwertige Teil v′ (erster Adreßteil) der virtuellen Adresse v wird benutzt, um eine Zeile des TLBs anzuwählen. Dort finden sich (in einem Markierungsfeld) die zu diesem Eintrag gehörige virtuelle Seitenadresse v′_i, in einem dem Markierungs feld zugeordneten Datenfeld die reale Seitenadresse r′_i sowie in der Abbildung nicht aufgeführte Statusbits, die unten anderem angeben, ob der Eintrag gültig ist. Wenn er gültig ist und v′_i mit der aktuellen Seiten adresse v′ übereinstimmt, liegt ein TLB-Hit vor und die Realadresse wird aus dem niederwertigen Teil v′′ (zwei ter Adreßteil) der virtuellen Adresse und der vom TLB gelieferten realen Seitenadresse r′_i zusammengesetzt.

Ein n-Wege assoziativer TLB unterscheidet sich vom direct-mapped TLB dadurch, daß sich in einem Eintrag mehrere Markierungs- und Datenfelder befinden, die gleichzeitig angewählt und parallel gegen v′ geprüft werden. Ein Treffer liegt dann vor, wenn der Inhalt eines Markierungsfeldes des indizierten TLB-Eintrags zutrifft; dessen r′_i und Statusbits werden dann zur Bildung der Realadresse r und zur Validierung des Zu griffs benutzt.

Für große Adreßräume soll ein direct-mapped oder n-Wege assoziativer TLB konstruiert werden, der für beliebige Working-Sets virtueller Seiten es ermöglicht, Clashing systematisch zu minimieren. Dabei versteht man unter einem Working-Set die Menge sämtlicher aktuell benutz ter virtueller Seiten, während "Clashing" einen Kon flikt zwischen den im TLB abgelegten virtuellen Seiten meint.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Betriebsverfahren für eine TLB-Adreßumsetzungs-Vorrichtung vorgeschlagen, dessen Verfahrensschritte im Anspruch 1 angegeben sind. Die in den Unteransprüchen aufgeführten Verfahrens schritte betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

Das erfindungsgemäße Verfahren dient dem Betrieb einer Adreßumsetzvorrichtung zum Umsetzen einer virtuellen Adresse eines mehrere Seiten umfassenden virtuellen Adreßraumes in eine Realadresse eines mehrere Seiten umfassenden Realadreßraumes mittels eines Translation-Lookaside-Buffers und einer Page-Table. Die virtuelle Adresse läßt sich dabei in einen ersten Adreßteil und einen zweiten Adreßteil aufteilen. Der virtuellen Adresse ist erfindungsgemäß eine Leitzahl zugeordnet. Auch die Realadresse weist einen ersten Adreßteil und einen zwei ten Adreßteil auf. Bei den beiden Adreßteilen der vir tuellen Adresse und der Realadresse kann es sich insbe sondere um den Seitennummern-Adreßteil zum Adressieren einer Seite im virtuellen bzw. realen Adreßraum und um den Offset-Adreßteil zum Adressieren innerhalb einer realen oder virtuellen Seite handeln. Der Translation-Lookaside-Buffer weist eine Vielzahl von Einträgen auf, von denen jeder mindestens ein Markierungsfeld und minde stens ein dem Markierungsfeld zugeordnetes Datenfeld auf weist (zusätzlich können auch noch weitere Felder für Steuerinformationen oder dgl., insbesondere ein Gültig keits-/Ungültigkeitsfeld vorgesehen sein).

Bei der Adreßumsetzung wird nach der Erfindung wie folgt vorgegangen:

- zunächst wird der Translation-Lookaside-Buffer mit tels der der virtuellen Adresse zugeordneten Leit zahl oder mittels einer Abbildung der der virtuel len Adresse zugeordneten Leitzahl auf einen Index oder mittels einer Abbildung der der virtuellen Adresse zugeordneten Leitzahl und des ersten Adreß teils der virtuellen Adresse auf einen Index indi ziert. Im Gegensatz zu herkömmlichen TLBs, bei denen zur Indizierung ein Teil der virtuellen Adresse verwendet wird, erfolgt also nach der Er findung die Indizierung des TLBs anhand der Leit zahl, d. h. einer Information, die nicht Be standteil der eigentlichen virtuellen Adresse ist. Gegebenenfalls wird zusätzlich zur Leitzahl auch noch ein Teil der virtuellen Adresse, nämlich deren erster Adreßteil, verwendet. Zumeist wird man ma thematische Abbildungen der Bits der Leitzahl (und ggf. der virtuellen Adresse) verwenden, um den TLB mit einem auf diese Weise erzeugten Index zu indi zieren.
- Nach der Indizierung wird überprüft, ob der Inhalt eines Markierungsfeldes des indizierten Eintrages des Translation-Lookaside-Buffers mit dem ersten Adreßteil der virtuellen Adresse übereinstimmt. Dies gilt übrigens gleichermaßen für direct-mapped TLBs und n-Wege assoziative TLBs.
- Existiert ein Markierungsfeld mit einem mit dem ersten Adreßteil der virtuellen Adresse überein stimmenden Inhalt, so liegt ein TLB-Hit vor. In diesem Fall wird die Realadresse aus dem Inhalt des zu diesem Markierungsfeld gehörenden Datenfeldes als erster Adreßteil der Realadresse und aus dem zweiten Adreßteil der virtuellen Adresse zusammen gesetzt.
- Existiert hingegen kein Markierungsfeld in dem in dizierten Eintrag, dessen Inhalt mit dem ersten Adreßteil der virtuellen Adresse übereinstimmt, so liegt ein TLB-Miss vor. In diesem Fall wird die Page-Table parsiert und der erste Adreßteil der Realadresse aus der Page-Table hergeleitet, wobei die Page-Table anhand der virtuellen Adresse par siert wird und die Realadresse aus dem sich aus der Page-Table ergebenden ersten Adreßteil und aus dem zweiten Adreßteil der virtuellen Adresse zusammen gesetzt wird. Die Page-Table weist sogenannte Ter minal-Einträge auf, die direkt auf eine Datenseite des Realadreßraums verweisen, d. h. einen Teil der Realadresse beinhalten. Der erste Adreßteil der virtuellen Adresse sowie der sich aus der Page-Table ergebende erste Adreßteil der Realadresse werden in den TLB übernommen.

Vorzugsweise ist vorgesehen, daß bei einem TLB-Miss der erste Adreßteil der virtuellen Adresse und der sich aus der Page-Table ergebende erste Adreßteil der Realadresse in denjenigen Eintrag des Translation-Lookaside-Buffers geladen werden, der bei dem dem TLB-Miss zugrundeliegen den Zugriff auf den Translation-Lookaside-Buffer indi ziert worden ist. Der Inhalt des indizierten Eintrages des TLB wird also hierbei aktualisiert, ohne die der virtuellen Adresse zugeordnete Leitzahl zu ändern.

Vorzugsweise liefert die Page-Table zusätzlich zu dem er sten Adreßteil einer Realadresse ein Leitzahlfeld mit einer Leitzahl. Der Inhalt des sich bei der Parsierung der Page-Table ergebenden Leitzahlfeldes wird mit der der virtuellen Adresse zugeordneten Leitzahl verglichen. In dem Fall, in dem der Inhalt des Leitzahlfeldes nicht mit der der virtuellen Adresse zugeordneten Leitzahl überein stimmt, wird der Translation-Lookaside-Buffer anhand des Inhalts des Leitzahlfeldes oder anhand des Inhalts des Leitzahlfeldes und des ersten Adreßteils der virtuellen Adresse indiziert. Kommt es hierbei zu einem TLB-Hit, so wird das betreffende Datenfeld des Translation-Lookaside-Buffers als ungültig markiert und die der virtuellen Adresse zugeordnete Leitzahl in das Leitzahlfeld des Page-Table-Eintrags abgespeichert. Die zuvor beschriebene Operation wird auch als TLB-Flush bezeichnet. Unabhängig davon, ob es zu einem TLB-Flush kommt, werden dann der erste Adreßteil der virtuellen Adresse und der sich aus der Page-Table ergebende erste Adreßteil der Realadresse in denjenigen Eintrag des Translation-Lookaside-Buffers geladen, der anhand der der virtuellen Adresse zugeord neten Leitzahl oder anhand der der virtuellen Adresse zugeordneten Leitzahl und des ersten Adreßteils der vir tuellen Adresse indiziert worden ist (zur Indizierung kann hierbei auch wieder eine Abbildungs-(Hash-)Funktion verwendet werden).

Bei Verwendung einer Page-Table, deren Terminal-Einträge auch Leitzahlen beinhalten bzw. zugeordnet sind, kann es vorteilhaft sein, bei einem TLB-Miss die Realadresse nur dann anhand des sich aus der Page-Table ergebenden ersten Adreßteils zusammenzusetzen, wenn die von der Page-Table gelieferte Leitzahl mit der der virtuellen Adresse zuge ordneten Leitzahl übereinstimmt. Ist dies nicht der Fall, wird zweckmäßigerweise ein Leitzahl-Fehler signalisiert.

Alternativ kann dann, wenn ein TLB-Miss vorliegt und die von der Page-Table gelieferte Leitzahl nicht mit der der virtuellen Adresse zugeordneten Leitzahl übereinstimmt, der virtuellen Adresse für deren aktuelle Umsetzung und für deren zukünftige Umsetzungen die von der Page-Table gelieferte Leitzahl zugeordnet werden.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist es mög lich, daß die den virtuellen Adressen zugeordneten Leit zahlen ein oder mehrere Steuerbits aufweisen, die nicht zur Indizierung des Translation-Lookaside-Buffers, son dern zur Verwaltung des Translation-Lookaside-Buffers verwendet werden. Ein Beispiel für ein derartiges Steuer bit ist ein sogenanntes Early-Flush-Bit, das in den TLB-Eintrag - einem Paar aus Markierungs- und Datenfeld zuge ordnet - abgespeichert wird und, wenn es gesetzt ist, angibt, daß dieses Paar aus Markierungs- und Datenfeld geflusht werden kann, wenn dies erforderlich ist.

Vorzugsweise ist die virtuelle Adresse Teil eines Bit strings, der Bits für den ersten Adreßteil der virtuellen Adresse, Bits für den zweiten Adreßteil der virtuellen Adresse und Bits für die der virtuellen Adresse zugeord neten Leitzahl aufweist. Vom Anwender oder Benutzer programm oder Betriebsprogramm wird als "virtuelle Adres se im weiteren Sinne" der obige die eigentliche virtuelle Adresse und die dieser zugeordnete Leitzahl umfassende Bitstring geliefert.

Als Alternative ist ferner vorgesehen, daß jeder Eintrag des TLB mindestens ein einem Markierungsfeld zugeordnetes Leitzahlfeld aufweist, daß die der virtuellen Adresse zugeordnete Leitzahl mit dem Inhalt desjenigen Markie rungsfeldes des indizierten Eintrags des Translation-Lookaside-Buffers verglichen wird, dessen Inhalt gleich dem ersten Adreßteil der virtuellen Adresse ist und daß ein TLB-Hit dann vorliegt, wenn die der virtuellen Adresse zugeordnete Leitzahl gleich der Leitzahl des Leitzahlfeldes ist.

Nachfolgend werden anhand der Figuren Ausfüh rungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Im einzel nen zeigen:

Fig. 1 schematisch den Aufbau eines Bitstrings, der eine virtuelle Adresse repräsentierende Bits und eine dieser virtuellen Adresse zugeordnete Leit zahl repräsentierende Bits aufweist,

Fig. 2 schematisch den Indizierungsschritt bei einem direkt mit der Leitzahl indizierten TLB,

Fig. 3 schematisch den Indizierungsschritt bei einem TLB, der mittels einer Abbildungs-(Hash-)Funk tion aus der Leitzahl und einem Teil der vir tuellen Adresse indiziert wird und

Fig. 4 schematisch den Indizierungsschritt bei einem herkömmlichen direct-mapped TLB.

Im Rahmen dieser Beschreibung wird von großen Adreßräumen und entsprechend breiten Adressen ausgegangen, beispiels weise 64-bit breit. Eine Komplettadresse (Bitstring) besteht dann aber nicht mehr aus einer 64-bit breiten virtuellen Adresse, sondern setzt sich aus einer Leitzahl und einer virtuellen Adresse zusammen. Im Beispiel der Fig. 1 belegt die virtuelle Adresse v die niederwertigen 56-bit der Komplettadresse und die Leitzahl z die höchst wertigen 8-bit.

Die Memory Management Unit (MMU) benutzt zur eigentlichen Adreßumsetzung (virtuell → real) nur die virtuelle Adres se, d. h. der Adreßraum ist 2⁵⁶-byte groß. Die Leitzahl v ist hierfür redundant.

Logisch ist eine Faltung des Adreßraums. Im Beispiel eine 256-fache Faltung bzw. ein 256-faches Aliasing aller 2⁵⁶-byte Regionen. Wie man im folgenden Text sehen wird, ist diese Vorstellung zwar hilfreich, beschreibt Leitzahl-Adressierung aber nur unvollständig.

Es wird unterschieden zwischen der Adreßumsetzung durch den TLB und der Adreßumsetzung durch Tabellenparsierung. Letztere wird immer dann durchgeführt, wenn die Adreßum setzung durch den TLB gescheitert ist (TLB-Miss). Für die Adreßumsetzung durch Tabellenparsieren können unter ande rem Verfahren eingesetzt werden, die Multi-Level Page-Tables, Inverted (Hashed) Page Tables oder Guarded Page Tables verwenden. Entscheidend ist nur, daß sie eine virtuelle Adresse v bei gelungener Umsetzung auf eine virtuelle Seitennummer v′, einen Offset v′′, eine reale Seitennummer r′ und eventuell eine Seitengröße s abbil den. (Natürlich können bei dieser Adreßumsetzung auch noch weitere Ergebnisse, beispielsweise Access- oder Statusbits entstehen.) Die virtuelle Adresse v wird damit auf die Realadresse r = r′ + v′′ abgebildet. Das Paar (v′, r′), im Falle flexibler Seitengröße das Tripel (v′, r′, s), kann dann im TLB für nachfolgende Adreßumsetz ungen abgespeichert werden.

Im Gegensatz zur Adreßumsetzung durch Tabellenparsierung wird bei der Umsetzung durch den TLB die Leitzahl als wesentlicher Eingangsparameter verwandt. Beim Leitzahl direkt-adressierten TLB (Fig. 2) wird ausschließlich die Leitzahl z zur Indizierung des TLB-Caches benutzt.

Beim Leitzahl-hashed-adressierten TLB (Fig. 3) wird der Index durch eine Hashfunktion aus Leitzahl z und einem Teil v′ der virtuellen Adresse gebildet. v′ kann dabei wie gezeigt die Seitennummer sein, kann aber auch nur ein Teil davon sein. Eine einfache Hashfunktion ist z. B. (z xor v′) mod k, wobei k die Zahl der Sets eines n-Wege assoziativen TLBs bzw. die Zahl der Einträge eines di rect-mapped TLBs ist.

Fig. 2 und 3 zeigen jeweils einen direct-mapped TLB, um die Darstellung einfach zu halten. Ein n-Wege TLB kann entsprechend, ohne Änderung des Adressierungsmechanismus, verwandt werden.

Durch geeignete Wahl der Leitzahlen können TLB-Clashes vermieden bzw. ihre Häufigkeit verringert werden.

Nachfolgend soll darauf eingegangen werden, wie ein TLB in Bezug auf die den virtuellen Adressen zugeordneten Leitzahlen aktualisiert werden kann.

Freie Benutzer-definierte Leitzahlen

Bei dieser Methode wird im Falle eines TLB-Miss für den Eintrag in den TLB die Leitzahl z der ursprünglichen Komplettadresse verwandt (natürlich neben v′, r′ usw.).

Somit wird bei einem erneuten Zugriff über dieselbe Leit zahl (d. h. insbesondere auch über dieselbe Komplett adresse) in der Regel ein TLB-Hit erfolgen.

Zugriffe auf dieselbe Seite über verschiedene Leitzahlen sind möglich, belegen aber in der Regel unterschiedliche TLB-Einträge. Zum Flushen einer Seite muß deshalb die Seite für alle Leitzahlen geflusht werden. Häufig wird dies ein Flushen des gesamten TLBs nahelegen.

Zeiteindeutige Benutzer-definierte Leitzahlen

Jeder Page Table Eintrag der letzten Stufe (d. h. der direkt auf eine Datenseite verweist) enthält ein Leit zahlfeld z′. Beim TLB-Miss wird die vom Benutzer vorge gebene Leitzahl z nicht nur für den TLB-Eintrag verwandt, sondern auch mit z′ im Leitzahlfeld des Page-Table-Ein trags verglichen. Bei Nichtübereinstimmung (z ≠ z′) wird ein TLB-Flush mit (z′, v′) durchgeführt, d. h. ein even tuell vorhandener TLB-Eintrag auf derselben Seite wird gelöscht. Dann wird die neue Leitzahl im Leitzahlfeld des Page-Table-Eintrags vermerkt (z′ := z). (Dieser Schreib zugriff kann natürlich unterbleiben, wenn die im Page Table Eintrag vermerkte Leitzahl mit der aktuellen über einstimmt (z = z′)).

Schließlich wird der TLB mit (z, v′, r′) (und eventuell weiteren Parametern aus der Adreßumsetzung) geladen.

Da sich nun immer höchstens ein Eintrag auf einer Seite mit der Nummer v′ im TLB befindet, ist Flushing einer einzelnen Seite damit einfach möglich:

1. Zuerst wird mittels der Page-Table eine Adreßumset zung von v′ durchgeführt. Diese liefert unter ande rem die aktuelle für v′ verwandte Leitzahl z′
2. Mit der Komplettadresse a = (z′, v′) wird auf den TLB zugegriffen.
3. Wurde dabei ein Treffer erzielt, wird der ent sprechende TLB-Eintrag geflusht.
4. Die neue Leitzahl wird in den Page-Table-Eintrag übernommen.

Seiten können nach dieser Methode nur geflusht werden, solange sie über die Page Tables erreichbar sind.

Feste systemdefinierte Leitzahlen

Die Page Table Einträge der letzten Stufe enthalten ein Leitzahlfeld z′, das vom Systemkern gesetzt wird. Beim TLB-Miss wird überprüft, ob z = z′ gilt, d. h. ob die richtige Leitzahl in der Komplettadresse enthalten ist. Bei Ungleichheit wird ein Leitzahlfehler bzw. eine Excep tion signalisiert.

Systemdefinierte Leitzahlen mit Update

Die Page Table Einträge der letzten Stufe enthalten ein Leitzahlfeld z′, das vom Systemkern gesetzt wird. Beim TLB-Miss wird überprüft, ob z = z′ gilt, d. h. ob die richtige Leitzahl in der Komplettadresse enthalten ist. Bei Ungleichheit wird die Leitzahl aus dem Page-Table Eintrag übernommen: z := z′. Befindet sich die ur sprüngliche Adresse (z, v′) in einem Register r, so wird die neue Leitzahl z′ auch in dieses Register übernommen, d. h. es gilt dann r = (z′, v′). Ein erneuter Zugriff er folgt dann automatisch mit der "richtigen" Leitzahl.

ldz-Instruktion

Bei allen zuvor genannten Varianten (mit Ausnahme der ersten) kann eine neue Maschineninstruktion

ldz r, v

implementiert werden, die die aktuelle Leitzahl der durch die virtuelle Adresse v bestimmten Seite in das Register r lädt. Wenn das Leitzahl-Laden so implementiert ist, daß nur die Leitzahlbits des Registers verändert werden, kann man mit ldz r, [r] eine Komplettadresse mit "richtiger" Leitzahl bilden.

Leitzahlgesteuertes Ersetzen von TLB-Einträgen

Man kann die Leitzahlen um ein oder mehrere Steuerbits erweitern, die nicht direkt zur Indizierung des TLBs verwendet werden, sondern der TLB-Verwaltung dienen, beispielsweise festlegen, daß die entsprechenden Einträge im TLB besonders früh oder besonders spät verdrängt wer den sollen. Beispielsweise wird Bit 7 der Leitzahl als early flush bit verwendet. Zur Adressierung des TLBs werden nur die Bits 0 . . . 6 der Leitzahl verwandt. Bit 7, das early flush bit, wird in den TLB-Eintrag als Steuer bit übernommen. Soll dann ein TLB-Eintrag des entspre chenden TLB-Sets verdrängt werden, wird vorrangig ein Eintrag mit gesetztem early flush bit ausgewählt.

Claims

1. Verfahren zum Betreiben einer Adreßumsetzvorrichtung zum Umsetzen einer virtuellen Adresse eines mehrere Seiten umfassenden virtuellen Adreßraumes in eine Realadresse eines mehrere Seiten umfassenden Real adreßraumes mittels eines Translation-Lookaside-Buf fers und einer Page-Table, wobei

- die virtuelle Adresse einen ersten Adreßteil und einen zweiten Adreßteil aufweist und der virtuel len Adresse eine Leitzahl zugeordnet ist,
- die Realadresse einen ersten Adreßteil und einen zweiten Adreßteil aufweist und
- der Translation-Lookaside-Buffer eine Vielzahl von Einträgen aufweist, von denen jeder mindestens ein Markierungsfeld und mindestens ein dem Markie rungsfeld zugeordnetes Datenfeld aufweist, wobei zur Adreßumsetzung wie folgt vorgegangen wird:
- der Translation-Lookaside-Buffer wird mittels der der virtuellen Adresse zugeordneten Leitzahl oder mittels einer Abbildung der der virtuellen Adresse zugeordneten Leitzahl auf einen Index oder mittels einer Abbildung der der virtuellen Adresse zuge ordneten Leitzahl und des ersten Adreßteils der virtuellen Adresse auf einen Index indiziert;
- es wird überprüft, ob der Inhalt eines Markie rungsfeldes des indizierten Eintrages des Trans lation-Lookaside-Buffers mit dem ersten Adreßteil der virtuellen Adresse übereinstimmt;
- existiert ein Markierungsfeld mit einem mit dem ersten Adreßteil der virtuellen Adresse überein stimmenden Inhalt, so liegt ein TLB-Hit vor und es wird die Realadresse aus dem Inhalt des zu diesem Markierungsfeld gehörenden Datenfeldes als erster Adreßteil der Realadresse und aus dem zweiten Adreßteil der virtuellen Adresse zusammengesetzt;
- existiert kein Markierungsfeld in dem indizierten Eintrag, dessen Inhalt mit dem ersten Adreßteil der virtuellen Adresse übereinstimmt, so liegt ein TLB-Miss vor und es wird der erste Adreßteil der Realadresse aus der Page-Table hergeleitet, wobei die Page-Table anhand der virtuellen Adresse par siert wird und die Realadresse aus dem sich aus der Page-Table ergebenden ersten Adreßteil und aus dem zweiten Adreßteil der virtuellen Adresse zu sammengesetzt wird und wobei der erste Adreßteil der virtuellen Adresse sowie der sich aus der Pa ge-Table ergebende erste Adreßteil der Realadresse in den TLB übernommen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem TLB-Miss der erste Adreßteil der virtu ellen Adresse und der sich aus der Page-Table erge bende erste Adreßteil der Realadresse in denjenigen Eintrag des Translation-Lookaside-Buffers geladen werden, der bei dem dem TLB-Miss zugrundeliegenden Zugriff auf den Translation-Lookaside-Buffer indi ziert worden ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet,

- daß die Page-Table zusätzlich zu dem ersten Adreß teil einer Realadresse ein Leitzahlfeld mit einer Leitzahl liefert,
- daß der Inhalt des sich bei der Parsierung der Page-Table ergebenden Leitzahlfeldes mit der der virtuellen Adresse zugeordneten Leitzahl vergli chen wird,
- daß in dem Fall, in dem der Inhalt des Leitzahl feldes nicht mit der der virtuellen Adresse zuge ordneten Leitzahl übereinstimmt,
- der Translation-Lookaside-Buffer anhand des Inhalts des Leitzahlfeldes oder anhand des In halts des Leitzahlfeldes und des ersten Adreß teils der virtuellen Adresse indiziert wird,
- beim Vorliegen eines TLB-Hits das betreffende Datenfeld des Translation-Lookaside-Buffers als ungültig markiert wird und
- die der virtuellen Adresse zugeordnete Leitzahl in das Leitzahlfeld des Page-Table-Eintrags abgespeichert wird, und
- daß der erste Adreßteil der virtuellen Adresse und der sich aus der Page-Table ergebende erste Adreß teil der Realadresse in denjenigen Eintrag des Translation-Lookaside-Buffers geladen werden, der anhand der der virtuellen Adresse zugeordneten Leitzahl oder anhand der der virtuellen Adresse zugeordneten Leitzahl und des ersten Adreßteils der virtuellen Adresse indiziert worden ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet,

- daß die Page-Table zusätzlich zu dem ersten Adreß teil einer Realadresse eine Leitzahl liefert, und
- daß bei einem TLB-Miss die Realadresse nur dann anhand des sich aus der Page-Table ergebenden er sten Adreßteils zusammengesetzt wird, wenn die ebenfalls von der Page-Table gelieferte Leitzahl mit der der virtuellen Adresse zugeordneten Leit zahl übereinstimmt, und andernfalls ein Leitzahl-Fehler signalisiert wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet,

- daß die Page-Table zusätzlich zu dem ersten Adreß teil einer Realadresse eine Leitzahl liefert, und
- daß in dem Fall, in dem ein TLB-Miss vorliegt und die von der Page-Table gelieferte Leitzahl nicht mit der der virtuellen Adresse zugeordneten Leit zahl übereinstimmt, der virtuellen Adresse für deren aktuelle Umsetzung und für deren zukünftige Umsetzungen die von der Page-Table gelieferte Leitzahl zugeordnet wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die den virtuellen Adressen zuge ordneten Leitzahlen ein oder mehrere Steuerbits auf weisen, die nicht zur Indizierung des Translation-Lookaside-Buffers, sondern zur Verwaltung des Trans lation-Lookaside-Buffers verwendet werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die virtuelle Adresse Teil eines Bitstrings ist, der Bits für den ersten Adreßteil der virtuellen Adresse, Bits für den zweiten Adreßteil der virtuellen Adresse und Bits für die der virtuel len Adresse zugeordneten Leitzahl aufweist.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Eintrag des TLB mindestens ein einem Markierungsfeld zugeordnetes Leitzahlfeld aufweist, daß die der virtuellen Adresse zugeordnete Leitzahl mit dem Inhalt desjenigen Markierungsfeldes des indizierten Eintrags des Translation-Lookaside-Buffers verglichen wird, dessen Inhalt gleich dem ersten Adreßteil der virtuellen Adresse ist und daß ein TLB-Hit dann vorliegt, wenn die der virtuellen Adresse zugeordnete Leitzahl gleich der Leitzahl des Leitzahlfeldes ist.