DE69722979T2 - Betriebsmittelverwaltungsverfahren und -einrichtung eines Multitasking-Datenverarbeitungssystems - Google Patents

Betriebsmittelverwaltungsverfahren und -einrichtung eines Multitasking-Datenverarbeitungssystems Download PDF

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung für Ressourcenmanagement für ein Informationsverarbeitungssystem einer Multitaskeinrichtung und insbesondere auf eine Vorrichtung und ein Verfahren für Ressourcenrückforderung bei Knappheit von Ressourcen.
  • In den letzten Jahren wurde das Ressourcenmanagement bedeutsamer, da die Größe und die Anzahl von Verfahren bei einem Computersystem ansteigt.
  • Wenn ein Prozess herkömmlicherweise zum Beispiel eine bestimmte Größe des Hauptspeichers anfordert und die Menge des freien Hauptspeichers geringer als die erforderliche Größe ist, empfängt das Verfahren ein Ergebnis des Speicherzuteilungsfehlers (memory allocation failure) oder der Prozess ist im Wartezustand, bis es möglich wird, diese Speichermenge zuzuteilen. Wenn insbesondere die Menge des freien Hauptspeichers bei einer Prozesserzeugung unzureichend ist, würde das Verfahren beendet.
  • Wenn ein Verfahren eine bestimmte Größe des Dateibereiches (file area) auf der Platte anfordert und die Menge des Dateibereiches kleiner als die erforderliche Größe ist, empfängt der Prozess auf ähnliche Art und Weise ein Ergebnis eines Dateibereichszuteilungsfehlers (file area allocation failure) oder der Prozess ist im Wartezustand, bis es möglich wird, diese Menge des Dateibereichs zuzuteilen.
  • Somit kann das Problem beim Stand der Technik wie folgt zusammengefasst werden.
  • Für das Hauptspeicherressourcenmanagement empfängt, wenn ein Prozess eine Zuteilung des Hauptspeichers anfordert und die Menge des freien Hauptspeichers geringer als die erforderliche Größe ist, der Prozess ein Ergebnis eines Speicherzuteilungsfehlers oder der Prozess ist im Wartezustand, bis es möglich wird, diese Speichermenge des Speichers zuzuteilen. Daher ist es häufig der Fall, dass die Speicherzuteilungsanforderung eines Prozesses mit höherer Priorität für eine lange Zeit blockiert wird, da ein Prozess mit niedrigerer Priorität einen übermäßigen Anteil des Hauptspeichers belegt. Hauptspeicherplatz-Rückforderungsverfahren, die bei einem herkömmlichen Computersystem verwendet werden, schaffen es nicht, mit diesem Fall ausreichend umzugehen.
  • Für das Plattenplatzressourcenmanagement empfängt, wenn ein Prozess eine Zuteilung des Dateibereichs auf der Platte anfordert und die Menge des freien Bereichs kleiner als die erforderliche Größe ist, der Prozess ein Ergebnis des Dateibereichszuteilungsfehlers, oder der Prozess ist im Wartezustand, bis es möglich wird, diese Menge zuzuteilen. Daher ist es häufig der Fall, dass die Dateizuteilungsanforderung eines Prozesses mit höherer Priorität für eine lange Zeit blockiert oder aufgrund der Plattenvolumenknappheit beendet wird. Bei einem herkömmlichen Computersystem verwendete Plattenplatz-Rückforderungsverfahren schaffen es nicht, mit dem Fall ausreichend umzugehen.
  • Die EP 0 567 421 A1 offenbart einen Klassifizierungsprozess zum Verwalten von Seiten, um eine Reihenfolge zum Auswählen eines Prozesses zu erzeugen, dessen Seiten auszulagern sind, wobei PTE's periodisch abgetastet werden. Mit anderen Worten offenbart dieses Dokument eine Klassifizierung jedes einer Mehrzahl von Prozessen in eine einer Mehrzahl von Klassen, und ein Kennzeichnen von Seiten der Prozesse für eine Ruheliste basierend auf den Klassen und einer Zugriffs/Nicht-Zugriffs-Historie.
  • Außerdem schlägt BREVETAS ET AL.: "BLOCKED PAGE-OUT" IBM Technical DISCLOSURE BULLETIN, Band 26, Nr. 9, Februar 1994, Seiten 4753–4754, vor, nach verfügbaren Seiten abzutasten, wenn der freie Platz unter eine Schwelle fällt. Das heißt, dieses Dokument offenbart eine Ausführung einer Tabellenabtastung, um ein verfügbares Seitenframe zu erfassen, wenn eine Seitenframeknappheit detektiert wird.
  • Der Artikel "A SELF-CORRECTING SEGMENT AGING FREQUENCY HEURISTIC", Research Disclosure, Nr. 328, 1 August 1991, Seite 578, schlägt eine Technik vor, die die Alterungsrate verändert, um sich dynamischen Betriebssystembedingungen anzupassen. Wenn das System das Auslagern oder Verwerfen von Speicherobjekten startet, wird die Alterungsrate erhöht. Wenn das Auslagern aufhört, wird die Alterungsrate erneut abgesenkt.
  • R. P. Larowe Jr. et al.: "THE ROBUSTNESS OF NUMA MEMORY MANAGEMENT", Proceedings of the symposium on operating systems principles, Pacific Grove, Oktober 13–16, 1991, Association for Computing Machinery, Seiten 137–151, beschreibt eine Vorgehensweise mit einem Seitenscanner an jedem Prozessorknoten, um die Neubewertung früherer Anordnungsentscheidungen auszulösen, einschließlich Abtastverzögerungs- und Abtastdurchlaufparameter, um die Häufigkeit der Neubewertung zu steuern.
  • Demgemäß ist es die Aufgabe der Erfindung ein Ressourcen-Rückforderungsverfahren und Vorrichtung bereitzustellen, das auf ein jeweiliges Computersystem abstimmbar ist.
  • Die obige Aufgabe wird durch ein Hauptspeicherplatz-Rückforderungsverfahren gemäß Anspruch 1, eine Hauptspeicherplatz-Rückforderungsvorrichtung gemäß Anspruch 4 und durch ein Computer-Programm gemäß Anspruch 5 erreicht, das imstande ist, einen Hauptspeicherplatz-Rückforderungsprozess durchzuführen. Die abhängigen Ansprüche beziehen sich auf weitere vorteilhafte Aspekte der Erfindung.
  • Im allgemeinen benutzt ein virtuelles Speichersystem Seitenframes (page frames), um die jeweiligen physikalischen Hauptspeicherseiten und einen Seitenauslagerungs-Hintergrundprozess und einen virtuellen Speicherunterstützungsmechanismus eines Prozessors zu verwalten. Ein Seitenframe, das jeder physikalischen Hauptspeicherseite zugeteilt ist, umfasst ein Bezugsbit sowie auch andere Information. Wenn ein Prozessor einen Zugriff auf eine physikalische Hauptspeicherseite durchführt, stellt der virtuelle Speicherunterstützungsmechanismus des Prozessors das Bezugsbit des entsprechenden Seitenframe ein.
  • Der Seitenauslagerungs-Hintergrundprozess tastet bei der Ausführung einen Teil der Seitenframes ab. Für ein Seitenframe, dessen Bezugsbit gesetzt ist, löscht der Seitenhintergrundprozess das Bezugsbit. Für ein Seitenframe, dessen Bezugsbit gelöscht ist, fordert der Seitenauslagerungs-Hintergrundprozess die entsprechende Hauptseite zurück. Wenn der Seitenauslagerungs-Hintergrundprozess das letzte Seitenframe erreicht, geht er zu dem ersten Seitenframe zurück.
  • Gemäß der Erfindung wird, wenn die Menge des freien Hauptspeichers klein ist, ein Seitenframe mit kürzeren Intervallen abgetastet. Daher ist es wahrscheinlicher, dass ein Bezugsbit gelöscht bleibt, wenn der Seitenauslagerungs-Hintergrundprozess das Seitenframe das nächste Mal abtastet, was dazu führt, dass mehr Hauptspeicherseiten zurückgefordert werden.
  • Wenn die Menge des freien Hauptspeichers andererseits groß ist, wird ein Seitenframe mit längeren Intervallen abgetastet. Daher ist es wahrscheinlicher, dass ein Bezugsbit gesetzt ist, wenn der Seitenauslagerungs-Hintergrundprozess das Seitenframe das nächste Mal abtastet. Indem verhindert wird, dass Hauptspeicher-Seiten übermäßig zurückgefordert werden, zeigt das Computersystem eine bessere Leistung.
  • Gemäß einem weiteren Hauptspeicherplatz-Rückforderungsverfahren, das von der beanspruchten Erfindung nicht abgedeckt ist, wird ein geordneter Satz von Auswahlverfahrensweisen und eine Schwelle vorzugsweise gemäß dem jeweiligen Computersystem bestimmt. Wenn die Menge des freien Hauptspeichers unter die Schwelle fällt, wird ein Prozess, der einen Teil des Hauptspeichers verwendet, basierend auf dem geordneten Satz von Verfahrensweisen und den dem ausgewählten Prozess zugeteilten Hauptspeicher zurückgefordert. Hier ist die Bedeutung eines geordneten Satzes von Verfahrensweisen wie folgt. Es gibt eine "lineare" Reihenfolge unter den Verfahrensweisen, wenn es mehr als eine Verfahrensweise gibt. Die erste Verfahrensweise wird zuerst angewendet, um einen Prozess zu finden. Wenn es einen Prozess gibt, der mit der ersten Verfahrensweise übereinstimmt, wird dieser Prozess ausgewählt. Ansonsten wird die zweite Verfahrensweise als nächstes angewendet, und so weiter.
  • Durch geeignetes Bestimmen des geordneten Satzes von Verfahrensweisen wird eine gute Leistung in einer weiten Vielfalt der Computersysteme erreicht. Es ist beispielsweise im allgemeinen vorzuziehen, einen Prozess mit einer kleinen Anzahl von aktualisierten Hauptspeicherseiten auszuwählen.
  • Es ist ebenfalls bedeutsam, die Schwelle gemäß der Art des Computersystems zu bestimmen. Wenn das Risiko eines Blockierens einer Speicherzuteilung für eine lange Zeit nicht ernst ist, sollte die Schwelle ein kleiner positiver Wert sein. Wenn die Blockierzeitspanne innerhalb einer bestimmten Zeit sein muss, sollte die Schwelle gleich der maximalen Größe der Speicherzuteilungsanforderung sein.
  • Außerdem kann das Hauptspeicherplatz-Rückforderungsverfahren als ein Prozess implementiert sein, der in einem privilegierten Modus auf einem Betriebssystem läuft. Dem Hauptspeicherplatz-Rückforderungsprozess wird am Anfang seiner Ausführung der geordnete Satz von Verfahrensweisen und die Schwelle von einem Systemverwalter oder durch eine von einem Systemverwalter aufbereiteten Parameterdatei gegeben. Dann bewegt sich der Hauptspeicherplatz-Rückforderungsprozess in einen Wartezustand. Der Hauptspeicherplatz-Rückforderungsprozess wird aktiviert, wenn die Menge des freien Hauptspeichers unter die Schwelle fällt. Der Hauptspeicherplatz-Rückforderungsprozess wählt einen Prozess aus, in dem auf die Prozesstabelle innerhalb des Betriebssystems Bezug genommen wird, und fordert die dem ausgewählten Prozess zugeteilten Hauptspeicher zurück. Das Implementieren des Hauptspeicherplatz-Rückforderungsverfahren als einen Prozess bringt einen Vorteil, das ein Systemverwalter das Auswählen einer Prozessstrategie optimieren kann und sogar eine neue Verfahrensweise durch Editieren und Kompilieren des Quellenprogramms hinzufügen kann.
  • Gemäß einem weiteren Plattenplatz-Rückforderungsverfahren, das nicht von der beanspruchten Erfindung abgedeckt ist, werden ein geordneter Satz zum Auswählen von Verfahrensweisen und einer Schwelle vorzugsweise gemäß dem jeweiligen Computersystem bestimmt. Wenn die Menge des freien Platz des Plattenvolumens niedriger als die Schwelle wird, wird eine Datei, die in dem Plattenvolumen existiert, basierend auf dem geordneten Satz von Verfahrensweisen ausgewählt, die ausgewählte Datei wird komprimiert und der durch die Kompression erzeugte Überschussbereich zurückgefordert.
  • Durch geeignetes Bestimmen des geordneten Satzes von Verfahrensweisen wird eine gute Leistung in einer breiten Vielfalt von Computersystemen erreicht. Es ist beispielsweise vorzuziehen, eine Datei auszuwählen, auf die in letzter Zeit nicht zugegriffen wurde.
  • Es ist ebenfalls bedeutsam, die Schwelle gemäß der Art des Computersystems zu bestimmen. Wenn das Risiko eines Blockierens einer Dateizuteilung für eine lange Zeit nicht ernst ist, sollte die Schwelle Null oder ein kleiner positiver Wert sein. Wenn die Blockierzeitspanne innerhalb einer bestimmten Zeit sein muss, sollte die Schwelle gleich der maximalen Größe der Dateizuteilungsanforderung sein.
  • Ferner kann das Plattenplatz-Rückforderungsverfahren als ein Prozess mit privilegierter Dateizugriffsberechtigung implementiert sein. Dem Plattenplatz-Rückforderungsprozess wird am Anfang seiner Ausführung der geordneten Satz von Verfahrensweisen und die Schwelle von einem Systemverwalter oder von einer von einem Systemverwalter aufbereiteten Parameterdatei gegeben. Dann bewegt sich das Plattenplatz-Rückforderungsverfahren in den Wartezustand. Der Plattenplatz-Rückforderungsprozess wird aktiviert, wenn die Menge des freien Bereichs des Plattenvolumens niedriger als die Schwelle wird. Der Plattenplatz-Rückforderungsprozess wählt eine Datei innerhalb des Plattenvolumens aus, komprimiert die ausgewählte Datei und fordert den durch die Kompression erzeugten Überschussbereich zurück. Das Implementieren des Plattenplatz-Rückforderungsverfahren als ein Prozess bringt dadurch einen Vorteil mit sich, dass ein Systemverwalter die Dateiauswahlstrategie optimieren und sogar eine neue Verfahrensweise durch Editieren und Kompilieren des Quellenprogramms hinzufügen kann.
  • Diese Erfindung kann vollständiger aus der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen verstanden werden, in denen zeigen:
  • 1 ein Funktionsblockdiagramm, das einen schematischen Aufbau einer Hauptspeicherplatz-Rückforderungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
  • 2 ein Funktionsblockdiagramm, das den schematischen Aufbau einer Hauptspeicherplatz-Rückforderungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
  • 3 ein Ablaufdiagramm zur Darstellung der Betriebsprozedur der Hauptspeicherplatz-Rückforderungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform;
  • 4A und 4B Beispiele von Verfahrensweisen, die auf einem Monitorschirm angezeigt werden, um es einem Systemverwalter zu ermöglichen, Verfahrensweisen gemäß der zweiten Ausführungsform auszuwählen;
  • 5 ein Konzeptdiagramm zur Darstellung des Betriebsprinzips der Hauptspeicherplatz-Rückforderungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform;
  • 6 ein Funktionsblockdiagramm, das den schematischen Aufbau einer Plattenplatz-Rückforderungsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
  • 7 ein Ablaufdiagramm zur Darstellung der Betriebsprozedur der Plattenplatz-Rückforderungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform;
  • 8 ein Konzeptdiagramm zur Darstellung des Betriebsprinzips der Plattenplatz-Rückforderungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform;
  • 9 ein Konzeptdiagramm zur Darstellung des Betriebsprinzips der Plattenplatz-Rückforderungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform;
  • 10A und 10B Ablaufdiagramme zur Darstellung der Betriebsprozedur der Plattenplatz-Rückforderungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform; und
  • 11 ein Funktionsblockdiagramm, das den schematischen Aufbau einer Plattenplatz-Rückforderungsvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • Nun werden Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
  • (Erste Ausführungsform)
  • 1 ist ein Funktionsblockdiagramm, das den schematischen Aufbau der Hauptspeicherplatz-Rückforderungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • Bei der Hauptspeicherplatz-Rückforderungsvorrichtung gemäß dieser Erfindung wird der gesamte Steuerbetrieb durch ein Betriebssystem 10 veranlasst, und bei dem Betriebssystem 10 erzeugt ein Intervallzeitgeber 11 ein Interruptsignal bei vorbestimmten Intervallen. Als Antwort auf dieses Interruptsignal führt eine Taktinterrupt-Bearbeitungsvorrichtung 16 einen Seitenauslagerungs-Hintergrundprozess (page-out daemon process) 20 aus.
  • Wenn er ausgeführt wird, tastet der Seitenauslagerungs-Hintergrundprozess 20 eine bestimmte Anzahl von Seitenframes 29 ab (er tastet die Seitenframes zyklisch ab) und prüft das Bezugsbit jedes Seitenframes und löscht das Bezugsbit (auf "0"), wenn das Bezugsbit (auf "1") gesetzt war.
  • Ein Bezugsbit wird gesetzt, wenn der Prozessor auf die dem Bezugsbit entsprechende Seite zugreift. Daher bedeutet ein gelöschtes Bezugsbit, das kein Zugriff auf die Seite von dem Prozessor seit der vorhergehenden Abtastung durchgeführt wurde. Daher fordert in diesem Fall der Seitenauslagerungs-Hintergrundprozess 20 die Speicherseite zurück.
  • Das Hauptspeichermanagementmodul 12 behält bei dieser Ausführungsform die Zahl von verfügbaren Seiten in dem Hauptspeicher 30 innerhalb des Speichermanagementtabelle 14 bei. Der Seitenauslagerungs-Hintergrundprozess 20 bestimmt die Zahl der abzutastenden Seitenframes. Nach Abtasten dieser Zahl der Seitenframes ruht der Seitenauslagerungs-Hintergrundprozess 20, bis ein nächstes Interruptsignal von dem Intervallzeitgeber 11 erzeugt wird. Mit einem anderen Verfahren ist es möglich, einzurichten, dass das Hauptspeichermanagementmodul 12 die Zahl der Seitenframes bestimmt und sie an den Seitenauslagerungs-Hintergrundprozess 20 liefert.
  • Wenn die Menge des freien Hauptspeichers klein ist, sollte die abzutastende Zahl der Seitenframes bei jedem Ausführen eines Seitenauslagerungs-Hintergrundprozesses 20 ein großer Wert sein, um die Abtastrate der Seitenframes zu beschleunigen.
  • Wenn die Menge des Hauptspeichers ausreichend groß ist, kann die Leistung des gesamten Systems in einem guten Zustand gehalten werden, in dem die Zahl der bei jedem Ausführen des Seitenauslagerungs-Hintergrundprozesses 20 abzutastenden Seitenframes auf einen kleinen Wert eingestellt wird, um zu verhindern, dass die verwendet Hauptspeicherseiten übermäßig zurückgefordert werden.
  • Somit kann die ausreichende und wirksame Hauptspeicherplatz-Rückforderung gemäß der Menge des freien Hauptspeichers veranlasst werden. Anstatt die Zahl der Seitenframes zu ändern, die bei jedem Ausführen des Seitenauslagerungs-Hintergrundprozesses 20 abgetastet werden, ist es möglich, die Häufigkeit zu ändern, mit der die Taktinterrupt-Bearbeitungsvorrichtung 16 den Seitenauslagerungs-Hintergrundprozess 20 ausführt, um die gleiche Wirkung zu erreichen.
  • (Zweite Ausführungsform)
  • Als nächstes wird eine zweite Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf 2 bis 5 erläutert.
  • 2 ist ein Funktionsblockdiagramm, das den schematischen Aufbau einer Hauptspeicherplatz-Rückforderungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • Bei der Hauptspeicherplatz-Rückforderungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform wird der gesamte Steuerbetrieb durch ein Betriebssystem 10 veranlasst, und das Betriebssystem 10 verwaltet die Speichermanagementtabelle 13 und die Prozessmanagementtabelle 14. Das Betriebssystem 10 führt einen Hauptspeicherrückforderungsprozess 40 aus, wenn die Menge des freien Hauptspeichers 10 in der Speichermanagementtabelle 13 kleiner als ein voreingestellter Wert wird.
  • Der Hauptspeicherrückforderungsprozess 40 arbeitet mit Bezug auf die Speichermanagementtabelle 13 und die Prozessmanagementtabelle 14.
  • Wie es in 2 gezeigt ist, führt der Hauptspeicherrückforderungsprozess 40 einen Schritt 41 aus. Bei Schritt 41 wird ein Systemaufruf 10a aufgerufen, um auf das Ereignis einer Knappheit des verfügbaren Bereichs zu warten.
  • Es sei nun angenommen, dass ein Teil des Hauptspeichers 30 einem der Prozesse neu zugeteilt ist und als Ergebnis die Menge des verfügbaren Speichers unter eine Schwelle fällt. Dann führt das Betriebssystem 10 den Hauptspeicherrückforderungsprozess 40 aus.
  • Danach wählt bei Schritt 42 der Hauptspeicherrückforderungsprozess 40 beispielsweise mit Bezug auf die Prozessmanagementtabelle 14 einen Prozess aus, dessen Prioritätsstufe die niedrigste ist. Bei Schritt 43 werden die dem ausgewählten Prozess zugeteilten Seiten zurückgefordert. Als das Verfahren eines Rückforderungsvorgangs wird die Beendigung oder Auslagerung des Prozesses betrachtet. Durch den Rückforderungsvorgang wird die Speicherknappheit gelöst.
  • Als Ergebnis tritt kein Problem dahin gehend auf, dass beispielsweise ein Prozess mit hoher Priorität aufgrund der Anwesenheit von Prozessen mit niedriger Priorität für eine lange Zeit nicht ausgeführt wird, und eine ausreichende Hauptspeicherplatz-Rückforderung kann erzielt werden.
  • Wenn es Prozesse gibt, die in regelmäßigen Intervallen ausgeführt werden, ist es wirksam, einen Prozess basierend auf dessen nächste geplante Zeit anstatt der Priorität auszuwählen. In einem anderen Fall ist es wirksam, einen Stapelprozess auszuwählen, dessen Beendigungszeit nicht spezifiziert ist, oder einen Prozess mit einer geringeren Anzahl von aktualisierten Speichern auszuwählen, indem die erforderliche Speicherrückforderungszeit berücksichtigt wird. Die Auswahl kann mittels der Prozessmanagementtabelle 14 veranlasst werden. Es ist außerdem manchmal wirksam, den dem Hauptspeicherrückforderungsprozess 40 selber zugeteilten Speicher zurückzufordern.
  • Da der Hauptspeicherrückforderungsprozess 40 nur ausgeführt wird, wenn die Menge des freien Hauptspeichers kleiner als ein voreingestellter Wert wird, wird kein unnötiger Mehraufwand auftreten, wenn die Menge des freien Hauptspeichers ausreichend groß ist. Da er ferner als ein Prozess aufgebaut ist, der im privilegierten Modus unter der Steuerung des Betriebssystems 10 läuft, kann die Hauptspeicherplatz-Rückforderungsregel des Hauptspeichers 13 hinzugefügt und einfach durch Neuschreiben und Kompilieren des Programmquellencodes modifiziert werden, und Flexibilität kann erzielt werden.
  • 3 zeigt die Betriebsprozedur des Hauptspeicherplatz-Rückforderungsprozesses dieser Ausführungsform.
  • Bei dem Hauptspeicherplatz-Rückforderungsprozess dieser Ausführungsform wird ein Menü der Prozessauswahlverfahrensweisen angezeigt (Schritt A1), wie es in 4A gezeigt ist, so dass der Systemverwalter die gewünschten Verfahrensweisen auswählen kann. Dann gibt der Systemverwalter die Nummer der gewünschten Verfahrensweisen in ein Feld 51 ein (Schritt A2).
  • 4B zeigt das Ergebnis der Auswahl durch den Systemverwalter, und in diesem Fall werden die Verfahrensweise 2, die Verfahrensweise 1 und die Verfahrensweise 4 in dieser Reihenfolge ausgewählt.
  • Auf diese Art und Weise wird der geordnete Satz von Verfahrensweisen zum Auswählen eines Prozesses bestimmt. Anschließend wird eine Schwelle bestimmt (Schritt A3).
  • Danach wartet der Hauptspeicherrückforderungsprozess 40 auf das Ereignis einer verfügbaren Bereichsknappheit (Schritt A4). Wenn der Bereich des freien Hauptspeichers unter die Schwelle fällt, wird der Hauptspeicherrückforderungsprozess 40 ausgeführt und wählt somit einen Zielprozess aus (Schritt A5), und der dem ausgewählten Prozess zugeteilte Hauptspeicher 30 wird zurückgefordert (Schritt A6). Danach wird der Vorgang der Schritte A4 bis A6 wiederholt ausgeführt, bis eine Anweisung zum Beenden des Hauptspeicherrückforderungsprozesses 40 von dem Betriebssystem 10 ausgegeben wird.
  • Bei Schritt A5 werden die Verfahrensweisen einzeln gemäß der in Feld 51 von 4B spezifizierten Priorität angewendet. Das heißt, dass bei dem in 4B gezeigten Feld 51 die Nummern 2, 1, 4 in dieser Reihenfolge spezifiziert werden. Genauer gesagt wird, wenn ein Prozess gemäß der Verfahrensweise "2" vorhanden ist, dieser Prozess ausgewählt. Falls nicht, wird bestimmt, ob ein der Verfahrensweise "1" entsprechender Prozess vorhanden ist oder nicht. Wenn der der Verfahrensweise "1" entsprechende Prozess vorhanden ist, wird dieser Prozess ausgewählt. Falls nicht, wird bestimmt, ob ein der Verfahrensweise "4" entsprechender Prozess vorhanden ist oder nicht.
  • Als nächstes wird das Betriebsprinzip des Hauptspeicherplatz-Rückforderungsprozesses mit Bezug auf 5 beschrieben.
  • Es sei nun angenommen, dass der Hauptspeicher 30 zugeteilt ist, wie es auf der linken Seite von 5 gezeigt ist. Wenn der Anwendungsprozess A die Menge des Speichers neu anfordert, die größer als die Menge des freien Hauptspeichers ist, fordert der Hauptspeicherrückforderungsprozess 40 zwangsweise den von dem Anwendungsprozess B der niedrigsten Priorität verwendeten Speicher zurück. Dann wird der zurückgeforderte Speicherbereich dem Anwendungsprozess A zugeteilt, und der Anwendungsprozess A mit hoher Priorität kann kontinuierlich ausgeführt werden, wie es auf der rechten Seite von 5 gezeigt ist.
  • Wenn der Anwendungsprozess A durch die Speicherrückforderung nicht angehalten werden soll, muss die voreingestellte Schwelle hoch genug sein. Dann würde die Speicherrückforderung im voraus durchgeführt.
  • Als Ergebnis kann eine ausreichende Hauptspeicherplatz-Rückforderung erhalten werden.
  • (Dritte Ausführungsform)
  • Als nächstes wird eine dritte Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf 6 bis 10 erläutert.
  • 6 ist ein Funktionsblockdiagramm, das den schematischen Aufbau einer Plattenplatz-Rückforderungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • Bei der Plattenplatz-Rückforderungsvorrichtung dieser Ausführungsform wird der gesamte Steuerbetrieb von einem Betriebssystem 10 veranlasst, und das Betriebssystem 10 verwaltet die Dateimanagementtabelle 15. Das Betriebssystem 10 führt einen Dateikompressionsprozess 60 aus, wenn die Menge des freien Bereichs der Platte 70 kleiner als ein voreingestellter Wert wird.
  • Der Dateikompressionsprozess 60 arbeitet mit Bezug auf die Dateimanagementtabelle 15, die das Betriebssystem 10 verwaltet. Wie es in 6 gezeigt ist, umfasst ein Dateikompressionsprozess 60 einen Schritt 61 zum Warten auf das Ereignis einer Knappheit des verfügbaren Bereichs, einen Schritt 62 zur Dateiauswahl und einen Schritt 63 zur Dateikompression. Zuerst ruft bei Schritt 61 der Dateikompressionsprozess 60 das Betriebssystem 10 auf und ruht, bis der freie Bereich der Platte 70 unzureichend wird.
  • Es sei nun angenommen, dass eine Anforderung zur Erzeugung oder Erweiterung einer Datei neu gestellt wird, und als Ergebnis die Größe des verbleibenden freien Bereichs kleiner als der voreingestellte Wert wird, d. h., die Menge des freien Bereichs der Platte 70 unzureichend wird. Dann führt das Betriebssystem 10 den Dateikompressionsprozess 60 aus. Der Dateikompressionsprozess 60 wählt beispielsweise eine Datei mit dem ältesten Datum mit Bezug auf die Dateimanagementtabelle 15 bei Schritt 62 aus. Bei Schritt 63 wird die Datei komprimiert und der Überschussbereich für eine zukünftige Zuteilung zurückgefordert.
  • Es ist beispielsweise ebenfalls wirksam, eine als Backup-Datei verwendete Datei auszuwählen. Es ist ferner wirksam, die Größe einer Datei zu schätzen, nachdem sie komprimiert ist, und eine Datei basierend auf der geschätzten Größe nach der Kompression und der erforderlichen zurückzufordernden Größe auszuwählen.
  • Es sei beispielsweise betrachtet, dass eine Textdatei mehr als eine Bilddatei vom MPEG- oder JPEG-Format komprimiert werden kann.
  • Da der Dateikompressionsprozess 60 ausgeführt wird, wenn die Menge des freien Dateibereichs der Platte 70 kleiner als ein voreingestellter Wert wird, wird kein unnötiger Mehraufwand auftreten, wenn die Menge des freien Bereichs der Platte 70 groß genug ist. Da er außerdem als ein Prozess implementiert wird, der unter der Steuerung des Betriebssystems 10 läuft, wird es möglich, die Plattenplatz-Rückforderungsregel der Platte 70 einfach durch Neuschreiben des Quellencodes hinzuzufügen und zu modifizieren, und dessen Flexibilität kann verbessert werden.
  • 7 zeigt die Betriebsprozedur des Plattenplatz-Rückforderungsprozesses dieser Ausführungsform.
  • Bei dem Plattenplatz-Rückforderungsprozess dieser Ausführungsform wird ein Menü der Dateiauswahlverfahrensweisen bereitgestellt, wie es in 4A gezeigt ist, sodass der Systemverwalter die gewünschten Verfahrensweisen auswählen kann. Dann gibt der Systemverwalter die Anzahl der gewünschten Verfahrensweisen in ein Feld ein (Schritt B2).
  • Auf diese Art und Weise wird der geordnete Satz von Verfahrensweisen zum Auswählen einer Datei bestimmt. Anschließend wird eine Schwelle bestimmt (Schritt B3).
  • Danach wartet der Dateikompressionsprozess 60 auf das Ereignis einer Knappheit des freien Plattenvolumens (Schritt B4). Wenn die Menge des freien Dateibereiches der Platte 70 niedriger als die Schwelle wird, wird der Dateikompressionsprozess 60 ausgeführt und wählt somit eine Datei aus (Schritt B5), komprimiert die Datei und fordert den Überschussplattenplatz zurück (Schritt B6). Danach wird der Vorgang der Schritte B4 bis B6 wiederholt veranlasst, bis eine Anweisung zum Beenden des Dateikompressionsprozesses 60 von dem Betriebssystem 10 ausgegeben wird.
  • Bei Schritt B5 werden die Verfahrensweisen einzeln gemäß ihrer Prioritäten angewendet, wie in dem Fall der zweiten Ausführungsform. Als eine beispielhafte Verfahrensweise wird bei dieser Ausführungsform gewünscht, vorzugsweise eine Datei, die vor der längsten Zeit aktualisiert wurde, oder eine Backup-Datei auszuwählen.
  • Das Betriebsprinzip dieser Ausführungsform wird mit Bezug auf 8 erläutert.
  • Es sei nun angenommen, dass die Platte 70 zugeteilt ist, wie es auf der linken Seite von 8 gezeigt ist. Wenn ein Prozess einen freien Dateibereich neu anfordert, der größer als die Menge des aktuellen freien Dateibereichs der Platte 70 ist, wählt der Dateikompressionsprozess 60 in Übereinstimmung mit dem geordneten Satz von Verfahrensweisen eine Datei B aus und komprimiert sie. Der als Ergebnis der Kompression zurückgeforderte Dateibereich wird der Anforderung zugeteilt.
  • Wenn ein Prozess durch die Kompression nicht angehalten werden sollte, muss die voreingestellte Schwelle hoch genug sein. Dann wird die Dateikompression im voraus durchgeführt. Als Ergebnis kann eine ausreichende Plattenplatz-Rückforderung erzielt werden.
  • Ferner kann, wie es beispielsweise in 9 gezeigt ist, wenn eine als eine Backup-Datei vorgesehene Datei (eine Datei, an der ".bak" als eine Dateinamenerweiterung hinzugefügt ist) vorhanden ist, eine adäquatere Plattenplatz-Rückforderung durch bevorzugtes Auswählen dieser Datei erzielt werden.
  • Bei dem oben beschriebenen Ablaufdiagramm von 7 werden die Auswahl und die Kompression ausgeführt, wenn die Menge des freien Dateibereichs kleiner als ein voreingestellter Wert (eine Schwelle L1) wird. In diesem Fall kann die Auswahl und die Erweiterung ebenfalls ausgeführt werden, wenn die Menge des freien Dateibereichs größer als ein zweiter voreingestellter Wert (eine Schwelle L2) wird. Ein Vorgang in diesem Fall wird mit Bezug auf 10A und 10B beschrieben. 10A bezieht sich auf einen Kompressionsprozess, wohingegen sich 10B auf einen Erweiterungsprozess bezieht.
  • Zuerst wird der Kompressionsprozess nachstehend beschrieben.
  • Die Menge des freien Dateibereichs der Platte 70 wird von dem Betriebssystem 10 überwacht (Schritt C1). Das Betriebssystem 10 bestimmt, ob die Menge des freien Dateibereichs kleiner als die Schwelle L1 ist oder nicht (Schritt C2). Falls ja, führt das Betriebssystem 10 den Dateikompressionsprozess 60 aus. Folglich wird eine Datei durch den Dateikompressionsprozess 60 in Übereinstimmung mit dem geordneten Satz von Verfahrensweisen ausgewählt, der in einer oben erwähnten Art und Weise spezifiziert ist (Schritt C3). Dann wird die ausgewählte Datei komprimiert (Schritt C4).
  • Als nächstes wird der Expansionsprozess nachstehend beschrieben.
  • Auf ähnliche Weise zu dem obigen Fall wird die Menge des freien Dateibereichs der Platte 70 von dem Betriebssystem 10 überwacht (Schritt D1). Das Betriebssystem 10 bestimmt, ob die Menge des freien Dateibereichs größer als die Schwelle L2 ist (Schritt D2). Falls ja, führt das Betriebssystem 10 den Dateiexpansionsprozess (nicht gezeigt) aus. Folglich wird eine Datei durch den Dateierweiterungsprozess ausgewählt (Schritt D3). Dann wird die Datei expandiert (entkomprimiert) (Schritt D4).
  • Wie es oben beschrieben ist, ist es mit dem Expansionsprozess möglich, auf eine Datei ohne irgendeinen Leistungsmehraufwand zuzugreifen, wenn die Menge des freien Dateibereichs ausreichend groß wird.
  • (Vierte Ausführungsform)
  • Als nächstes wird eine vierte Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf 11 beschrieben.
  • 11 ist ein Funktionsblockdiagramm, das den schematischen Aufbau einer Plattenplatz-Rückforderungsvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform dieser Erfindung zeigt.
  • Bei der Plattenplatz-Rückforderungsvorrichtung dieser Ausführungsform umfasst zusätzlich zu der dritten Ausführungsform der Dateikompressionsprozess 60 ferner einen Verknüpfungserzeugungsschritt 64 und einen Dateiverschiebungsprozess 65.
  • Bei dem Dateikompressionsprozess 60 dieser Ausführungsform verschiebt beispielsweise, wenn der Dateikompressionsschritt 63 eine Datei einer Platte 70a komprimiert, die durch den Dateiauswahlschritt 62 ausgewählt wird, der Dateiverschiebungsschritt 65 die komprimierte Datei von der Platte 70a zu einer Platte 70b, die eine Subplatte ist, und der Verknüpfungserzeugungsschritt 64 erzeugt eine Verknüpfungsinformation an der ursprünglichen Stelle in der Platte 70a.
  • Als Ergebnis kann für die Platte 70a, die eine Hauptplatte ist, die adäquatere Plattenplatz-Rückforderung erzielt werden.
  • Wie es oben beschrieben wurde, wird erfindungsgemäß eine wirksame und flexible Ressourcenverwaltung für eine weite Vielfalt von Computersystemen erhalten.
  • Zusätzliche Vorteile und Modifikationen werden Fachleuten ohne weiteres offensichtlich sein. Daher ist die Erfindung in ihren breiteren Aspekten nicht auf die spezifischen Einzelheiten, repräsentativen Vorrichtungen und dargestellten Beispiele beschränkt, die hier gezeigt und beschrieben sind. Dem gemäß können verschieden Modifikationen durchgeführt werden. Beispielsweise können der Prozess und die Einheiten, die entweder in der Hauptspeicherrückforderungsvorrichtung oder der Plattenplatz-Rückforderungsvorrichtung enthalten sind, in einem Speichermedium in der Form eines Computerprogramms vorgespeichert und daraus nach Bedarf von einem Prozessor gelesen und ausgeführt werden.

Claims (5)

  1. Hauptspeicherplatz-Rückforderungsverfahren in einem virtuellen Speichercomputersystem, bei dem ein Seitenauslagerungs-Hintergrundprozess (20) periodisch Seitenframes des Hauptspeichers (30) abtastet, um Hauptspeicherseiten zurück zu fordern, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Erfassen der Größe des freien Hauptspeichers (30): und Bestimmen einer Rate, mit der der Seitenauslagerungs-Hintergrundprozess (20) die Seitenframes abtastet, gemäß dem Größe des freien Hauptspeichers (30).
  2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ratenbestimmungsschritt folgende Schritte umfasst: Veranlassen bei der Ausführung des Seitenauslagerungs-Hintergrundprozesses (20), dass mehr Seitenframes abgetastet werden, wenn sich die Größe des freien Hauptspeichers (30) verringert, und Veranlassen bei der Ausführung des Seitenauslagerungs-Hintergrundprozesses (20), dass weniger Seitenframes abgetastet werden, wenn die Größe des freien Hauptspeichers (30) ansteigt.
  3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ratenbestimmungsschritt folgende Schritte umfasst: Ausführen des Seitenauslagerungs-Hintergrundprozesses (20) häufiger, wenn die Größe des freien Hauptspeichers (30) abnimmt; und Ausführen des Seitenauslagerungs-Hintergrundprozesses (20) seltener, wenn die Größe des freien Hauptspeichers (30) ansteigt.
  4. Hauptspeicherplatz-Rückforderungsvorrichtung, die bei einem virtuellen Speichercomputersystem verwendet wird, mit: einem Seitenauslagerungs-Hintergrundprozess (20), der Seitenframes des Hauptspeichers (30) periodisch abtastet und Hauptspeicherseiten zurückfordert, auf die zuletzt nicht zugegriffen wurde; Mittel (10) zum Erfassen der Größe des freien Hauptspeichers (30); und Mittel (10) zum Steuern einer Rate, mit der der Seitenauslagerungs-Hintergrundprozess (20) die Seitenframes abtastet, gemäß dem Größe des freien Hauptspeichers (30).
  5. Computerprogramm, das imstande ist, einen Hauptspeicherplatz-Rückforderungsprozess in einem virtuellen Speichercomputersystem durchzuführen, wenn es von einem Prozessor ausgeführt wird, wobei das Computerprogramm umfasst: einen Seitenauslagerungs-Hintergrundprozess (20), der Seitenframes eines Hauptspeichers (30) periodisch abtastet und Hauptspeicherseiten zurückfordert, auf die zuletzt nicht zugegriffen wurde; Mittel (10) zum Erfassen der Größe des freien Hauptspeichers (30); und Mittel (10) zum Steuern einer Rate, mit der der Seitenauslagerungs-Hintergrundprozess (20) die Seitenframes abtastet, gemäß der Größe des freien Hauptspeichers (30).
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