DE19717102A1 - Method for transferring an operating system in data processing systems - Google Patents
Method for transferring an operating system in data processing systemsInfo
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- G06F12/109—Address translation for multiple virtual address spaces, e.g. segmentation
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren für Datenverarbeitungs anlagen zur Steuerung der Übertragung eines Betriebssystems für eine einen realen Adressiermodus unterstützende Ur sprungshardware auf eine ausschließlich virtuelle Adressen verarbeitende Zielhardware.The invention relates to a method for data processing systems for controlling the transmission of an operating system for an original supporting a real addressing mode jump hardware to an exclusively virtual address target processing hardware.
Viele Mikroprozessoren in Mainframe-Computersystemen, z. B. bei IBM/390-Systemen, unterscheiden bei der Adressierung des Hauptspeichers zwischen einem "realen" und einem "virtuellen" Adressierungsmodus. Im realen Modus läßt sich dabei der ge samte dem Betriebssystem zur Verfügung stehende Hauptspeicher direkt und prozeßunabhängig adressieren. Dies ist z. B. beim Booten des Systems, bei der Interruptbehandlung sowie bei der Kommunikation mit dem Ein-/Ausgabe-Prozessoren erforderlich.Many microprocessors in mainframe computer systems, e.g. B. with IBM / 390 systems, differ in the addressing of the Main memory between a "real" and a "virtual" Addressing mode. In real mode, the ge entire main memory available to the operating system address directly and independently of the process. This is e.g. B. at Booting the system, during interrupt handling and when Communication with the input / output processors required.
Daneben gibt es jedoch auch Prozessoren, z. B. RISC-Pro zessoren R4000 von MIPS, bei denen kein realer Adressier modus vorgesehen ist. Die Speicheradressierung erfolgt bei diesen Prozessoren zumindest teilweise über sog. "virtuelle" Adressen, die (i. d. R. mit Hilfe von Umsetztabellen) auf physikalische Speicheradressen abgebildet werden. Diese Ab bildung ist dabei oft von dem jeweils gerade auf dem System ablaufenden Prozeß abhängig.However, there are also processors, e.g. B. RISC-Pro cessors R4000 from MIPS, where no real addressing mode is provided. The memory is addressed at these processors at least partially via so-called "virtual" Addresses (usually with the help of conversion tables) physical memory addresses are mapped. This Ab education is often of that currently on the system ongoing process dependent.
Die zunehmenden Anforderungen an das Leistungsvermögen von Rechensystemen jeder Größenordnung machen vielfach den Wech sel zu neuen Computergenerationen, z. B. auf Basis moderner RISC-Prozessoren, erforderlich. Damit jedoch die höhere Lei stungsfähigkeit dieser Rechner ausgenutzt werden kann, ohne daß dabei auf die bereits vorhandene umfangreiche und wert volle Softwarebasis verzichtet werden muß, ist eine Übertra gung (Portierung) der vorhandenen Programme und insbesondere der Betriebssysteme nötig.The increasing demands on the performance of Computing systems of all sizes often make the change sel to new computer generations, e.g. B. based on modern RISC processors, required. But with that the higher lei Ability of this calculator can be exploited without that doing so on the already existing extensive and worth full software base must be dispensed with is a transfer delivery of existing programs and in particular of operating systems necessary.
Bei einer solchen Übertragung eines Betriebssystems für eine einen realen Adressiermodus unterstützende Ursprungshardware auf eine ausschließlich virtuelle Adressen verarbeitende Zielhardware treten bei der Adreßumsetzung besondere Schwie rigkeiten auf, da das Betriebssystem im allgemeinen davon ausgeht, daß zum einen der Speicher direkt und prozeßunabhän gig adressiert werden kann und zum anderen der Anfang des physikalischen Hauptspeichers entsprechend der Adresse "Null" immer zur Verfügung steht, so daß sich auf den realen Adres siermodus stützende Teilprogramme des Betriebssystems, z. B. Programme zum Booten des Systems, auf eine feste Adresse ge bunden und geladen werden können. Eine solche direkte und prozeßunabhängige Speicheradressierung ist jedoch bei einer nur virtuelle Adressen verarbeitenden Zielhardware nicht vor gesehen.With such a transfer of an operating system for a original hardware supporting a real addressing mode to an exclusively virtual address processing Target hardware is particularly difficult when it comes to address conversion problems because the operating system in general is like that assumes that the memory is direct and process-independent gig can be addressed and on the other hand the beginning of the physical main memory corresponding to the address "zero" is always available, so that the real address Sier Modus supporting sub-programs of the operating system, for. B. Programs to boot the system to a fixed address can be bound and loaded. Such a direct and process-independent memory addressing is however one target hardware processing only virtual addresses seen.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Steue rung der Übertragung eines Betriebssystems für eine einen realen Adressiermodus unterstützende Ursprungshardware auf eine ausschließlich virtuelle Adressen verarbeitende Ziel hardware anzugeben, das in einfacher Weise eine konfigurati ons- und prozeßunabhängige Adressierung des Hauptspeichers ermöglicht.It is therefore an object of the invention to provide a method for taxation transmission of an operating system for one original hardware supporting real addressing mode a destination that processes only virtual addresses Specify hardware that a configurati Ons and process-independent addressing of the main memory enables.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Danach wird, ausgehend von den Ausnahmebe dingungen der Zielhardware, durch ein gesondertes Steuerpro gramm zunächst eine Überleitung in das portierte Betriebssy stem geschaffen, damit dieses auf die Ausnahmebedingungen reagieren kann. Außerdem wird einer der virtuellen Adreßräume für die prozeßunabhängige Adressierung des Hauptspeichers re serviert und entsprechend dem realen Adressierungsmodus auf der Ursprungshardware verwendet. Entsprechend diesen Vorgaben stellt die Übersetzungseinrichtung dann sicher, daß die Adressen des realen Adreßraums der Ursprungshardware den Adressen des reservierten Adreßraums entsprechend und daß die reservierten Adressen auf freien, nicht vom gesonderten Steu erprogramm belegte physikalische Speicheradressen der Ziel hardware abgebildet werden.This object is achieved by the specified in claim 1 Features resolved. Then, based on the exceptions conditions of the target hardware, by a separate tax pro first a transition to the ported operating system stem created so that this on the exception can react. It also becomes one of the virtual address spaces for the process-independent addressing of the main memory re served and according to the real addressing mode the original hardware used. According to these guidelines the translation facility then ensures that the Addresses of the real address space of the original hardware Addresses of the reserved address space accordingly and that the reserved addresses on free, not from separate tax program occupied physical memory addresses of the target hardware are mapped.
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus dem Unteran sprüchen. Diese beziehen sich unter anderem auf die Plazie rung des gesonderten Steuerprogramms am Anfang des physikali schen Speichers der Zielhardware mit Einbeziehung der Start adressen für die Annahme der Ausnahmebedingungen und die Art der Abbildung.Developments of the invention result from the Unteran sayings. These relate among other things to the plaque tion of the separate control program at the beginning of the physi memory of the target hardware including the start addresses for accepting the exceptional conditions and Art the illustration.
Einzelheiten der Erfindung seien nachfolgend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher er läutert. Im Einzelnen zeigenDetails of the invention are described below with reference to an in the drawing illustrated embodiment, he closer purifies. Show in detail
Fig. 1 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Adressenzuordnungen und Fig. 1 is a schematic representation for explaining the address assignments and
Fig. 2 ein zugehöriges Abbildungsdiagramm. Fig. 2 is an associated mapping diagram.
Fig. 1 zeigt die schematische Darstellung des Hauptspeichers HS1 einer Ursprungshardware M1 im linken Teil der Figur und des Hauptspeichers HS2 einer Zielhardware M2 im rechten Teil der Figur, wobei PSA den Adreßraum jeweils des physikalischen Speichers und DAR den überlagerten realen Adreßraum bei der Ursprungshardware M1 bezeichnet. Die Adressen beider Adreß räume entsprechen dabei einander, beginnend mit A1 = 0. Letzte re ist zugleich die Startadresse des zu portierenden Be triebssystems OS1 mit den Adressen EV1 für die Entgegennahme von Ausnahmebedingungen. Der Adreßraum für das Betriebssystem OS1 reicht bis zur Adresse B1-1, und die Adresse B1 ist z. B. Startadresse eines Anwenderprogramms AWP1. Fig. 1 shows the schematic representation of the main memory HS1 of an original hardware M1 in the left part of the figure and the main memory HS2 of a target hardware M2 in the right part of the figure, PSA designating the address space of the physical memory and DAR the superimposed real address space for the original hardware M1 . The addresses of both address spaces correspond to each other, starting with A1 = 0. Last right is also the start address of the operating system OS1 to be ported with the addresses EV1 for accepting exceptional conditions. The address space for the operating system OS1 extends to address B1-1, and address B1 is e.g. B. Start address of a user program AWP1.
Bei der Zielhardware M2 sind die Startadressen EV2 für die Annahme der Ausnahmebindungen am Anfang des Adreßraumes PSA für den physikalischen Speicher mit einem gesonderten Steuer programm GSP gekoppelt, das eine Brücke zum portierenden Be triebssystem OS2 bildet, damit dieses auf die Ausnahmebedin gungen des Systems M2 reagieren kann. Der Umfang des geson derten Steuerprogramms GSP ist u. a. von der Konfiguration der Zielhardware M2 abhängig, so daß der Beginn des dem Be triebssystem zur Verfügung stehenden Adreßraumes im physika lischen Speicher nicht von vornherein festlegbar ist.With the target hardware M2, the start addresses are EV2 for the Acceptance of exception bindings at the beginning of the PSA address space for the physical memory with a separate tax program GSP coupled, which is a bridge to porting loading drive system OS2 forms, so that this on the exception system M2 can react. The scope of geson The second control program GSP is u. a. from the configuration the target hardware M2 dependent, so that the beginning of the Be address system in the physika It cannot be determined from the outset.
Damit der gesamte für das portierte Betriebssystem OS2 reser vierte Speicherraum RADR mittels realer Adressen adressierbar ist, ist eine entsprechende Abbildung der realen auf die phy sikalischen Adressen erforderlich. Dies erfolgt zweckmäßig linear, wobei die notwendige Nullpunktsverschiebung gegenüber dem Anfang des physikalischen Speichers durch eine Konstante berücksichtigt wird, die mindestens der Größe des Adreßraumes für das gesonderte Steuerprogramm GSP entspricht. Ist folg lich A2 die physikalische Startadresse für das portierte Be triebssystem OS2, dann entspricht die reale Adresse jeweils einer um die Größe A2 verringerten physikalischen Adresse.So that the entire OS2 reser for the ported operating system fourth memory space RADR addressable using real addresses is a corresponding mapping of the real to the phy sical addresses required. This is done appropriately linear, with the necessary zero offset compared the beginning of physical memory by a constant is taken into account, which is at least the size of the address space corresponds to GSP for the separate control program. Is following Lich A2 is the physical start address for the ported Be drive system OS2, then the real address corresponds to each a physical address reduced by the size A2.
Fig. 2 verdeutlicht diesen Zusammenhang. Dargestellt ist ent lang der Abszissenachse der reservierte Adreßraum RADR mit realer Adressierung und entlang der Ordinatenachse der Adreß raum PSA für den physikalischen Speicher. Mit Bezug auf Fig. 1 entspricht der reale Adreßraum 0 bis B2-A2 für das portierte Betriebssystem OS2 mit dem physikalischen Adreßraum A2 ist B2. Analoges gilt für das portierte Anwenderprogramm AWP2. Fig. 2 illustrates this relationship. The reserved address space RADR with real addressing is shown along the abscissa axis and the address space PSA for the physical memory along the ordinate axis. With reference to FIG. 1, the real address space 0 to B2-A2 corresponds to the ported operating system OS2 with the physical address space A2 being B2. The same applies to the ported user program AWP2.
Zur Unterscheidung des realen Adressiermodus von dem virtuel len Adressiermodus der Zielhardware M2 wird einer der virtu ellen Adreßraume für den realen Adressiermodus reserviert. Am jeweils gültigen Adreßraumidentifizierer ist dann erkennbar, welcher Adressiermodus gilt, und die Steuerung für die Adres senverwaltung und -übersetzung sowie für die Nachladevorgänge kann entsprechend reagieren.To distinguish the real addressing mode from the virtual len addressing mode of the target hardware M2 becomes one of the virtu Address space reserved for real addressing mode. At the then valid address space identifier is then recognizable, which addressing mode applies and the control for the addresses administration and translation as well as for reloading can react accordingly.
Claims (4)
- - das auf die Zielhardware (M2) portierte Betriebssystem (OS2) durch ein gesondertes Steuerprogramm (GSP) ergänzt wird, das auf der Zielhardware (M2) anstelle des eigentli chen Betriebssystems die Ausnahmebedingungen des Prozessors entgegennimmt und in geeigneter Form an das portierte Be triebssystem (OS2) weiterleitet, und
- - einer der virtuellen Adreßräume der Zielhardware (M2) für eine prozeßunabhängige Adressierung des Hauptspeichers (HS2) reserviert und entsprechend dem realen Adressierungs modus auf der Ursprungshardware (M1) verwendet wird, wobei die Übersetzungseinrichtung in der Weise arbeitet, daß die Adressen des realen Adreßraumes der Ursprungshardware (M1) den Adressen des reservierten Adreßraums entsprechen und daß diese reservierten Adressen eindeutig und prozeßunab hängig auf freie, nicht vom gesonderten Steuerprogramm (GSP) belegte physikalische Speicheradressen der Zielhard ware (M2) abgebildet werden.
- - The operating system (OS2) ported to the target hardware (M2) is supplemented by a separate control program (GSP), which accepts the exception conditions of the processor on the target hardware (M2) instead of the actual operating system and in a suitable form to the ported operating system ( OS2) forwards, and
- - One of the virtual address spaces of the target hardware (M2) is reserved for a process-independent addressing of the main memory (HS2) and is used in accordance with the real addressing mode on the original hardware (M1), the translation device working in such a way that the addresses of the real address space Original hardware (M1) correspond to the addresses of the reserved address space and that these reserved addresses are mapped unambiguously and independently of the process to free physical memory addresses of the target hardware (M2) not occupied by the separate control program (GSP).
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Legal Events
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: FUJITSU SIEMENS COMPUTERS GMBH, 81739 MUENCHEN, DE |
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8120 | Willingness to grant licences paragraph 23 | ||
8130 | Withdrawal |