JP2000020155A - システム運転の一時中断／再開制御方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】計算機システムの一時中断において、主記憶装
置内の内容をシステム運転中に補助記憶装置中に退避
し、システム一時中断時はその退避時点からの変更部位
のみを補助記憶装置に退避することにより一時中断処理
時間を短縮する。 【解決手段】本発明は、システム一時中断時刻より以前
に主記憶装置の内容を補助記憶装置に退避し、システム
一時中断時はその退避した時点から変更されたページの
みを補助記憶装置に退避することにより、システム一時
中断処理を短縮することができる。特にシステム一時中
断時ユーザプログラムが全く動作していなかった場合
は、システム一時中断処理開始後ほぼすぐ一時中断処理
が終了しハードウェアを停止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子計算機系の処理
に係り、システム運転を一時中断する制御方式に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】システム運転の機能の１つとして、ハー
ドウェア停止時システムで実行中のプログラムを強制終
了させることなしに一時休止してハードウェアを停止
し、次にハードウェアを起動したときにプログラムを一
時休止した時点から再開する、システム運転の一時中断
／再開機能がある。この機能を用いると、計算時間がシ
ステムの運転時間を超えるプログラムが実行されている
場合でも、そのプログラムを強制終了させることなしに
計算機のハードウェアを停止することができる。

【０００３】計算機システムの運転を一時中断、再開す
る機能の実現方法として、一時中断時はシステム内のプ
ログラムの実行を一時休止してシステムの主記憶装置内
の内容を補助記憶装置内に退避し、再開時は補助記憶装
置内の内容を主記憶装置に復帰させて、プログラムの実
行を再開させる方法がある。近年の計算機の実装主記憶
装置の容量増大により、システム運転の一時中断時に退
避する主記憶装置の容量も大きくなっており、システム
運転の一時中断処理に要する時間もそれに伴い増大して
いる。

【０００４】従来はシステム運転の一時中断時に主記憶
装置内の領域を補助記憶装置に退避していたため、主記
憶装置の増加量に比例して、システム一時中断処理時間
も増加していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来技術では、システ
ム運転の一時中断時に主記憶装置内の領域を補助記憶装
置に退避していたが、システム運転中に退避を行ってい
なかった。

【０００６】本発明の目的は、システム運転中になるべ
く主記憶装置内の領域を補助記憶装置に退避しておい
て、システム運転一時停止時に主記憶装置から補助記憶
装置へ退避する量を減らし一時中断処理時間を短縮する
ことにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】システムの一時中断処理
より以前に主記憶装置内の内容を補助記憶装置に退避
し、システム一時中断時はその退避した時点から内容が
変更された領域のみを補助記憶装置に退避することによ
り、システム運転の一時中断時の主記憶装置内の領域を
補助記憶装置への退避する量を削減する。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
例を説明する。

【０００９】図１は本発明にて想定するシステムの構成
図を示す。

【００１０】１０１はシステムの主記憶装置である。１
０２は主記憶装置のメモリ空間をある一定の領域に区切
った領域であり、本明細書ではページと称す。１０３は
主記憶装置内の内容を退避する補助記憶装置である。シ
ステム管理者は補助記憶装置１０３として主記憶装置１
０１以上の容量を用意しておく必要がある。１０４は書
き込み保護ビットであり、ハードウェアの機構である。
書き込み保護ビット１０４は主記憶装置１０１内の１つ
のページに１ビット付随している。書き込み保護ビット
が１に設定されている主記憶装置１０１内のページに対
してユーザプログラムが書き込みを行った場合、ハード
ウェアがその書き込みを抑止し、オペレーティングシス
テムに対して書き込み保護例外を通知する。

【００１１】１０５は変更ビットであり、オペレーティ
ングシステムが管理する。変更ビット１０５は主記憶装
置の１つのぺージに１ビット対応している。変更ビット
１０５は主記憶装置１０１内のページへの書き込みを、
書き込み保護機構を用いてオペレーティングシステムが
検知し、そのページに対応したビットをオペレーティン
グシステムが設定する。変更ビット１０５はオペレーテ
ィングシステムが設定するが、ハードウェアがページに
対しての書き込みを検知して変更ビットを設定する機構
を有する場合もあり、本明細書ではこの変更ビットをハ
ードウェア変更ビット１０６と称す。ハードウェア変更
ビット１０６は主記憶装置１０１の１つのページに１ビ
ット付随しているものとする。

【００１２】ユーザプログラムがあるページに対して書
き込みを行った場合、そのページに対応したハードウェ
ア変更ビットがハードウェアによって１に設定される。
１０７はシステム一時中断開始時刻であり、システム管
理者が設定する。１０８はシステム一時中断開始時刻前
に主記憶装置のすべての領域を補助記憶装置に退避を開
始する時刻であり、システム管理者が設定する。主記憶
装置１０１内の全てのページを補助記憶装置１０３に退
避するので、退避が完了するのに必要な時間を見積もっ
て設定する。

【００１３】図２ではシステム一時中断およびシステム
再開の全体の流れを示す。時刻１０８に、２０１の全ペ
ージ退避処理が呼び出される。システム一時停止時刻１
０７に到達すると、２０２のシステム一時中断処理が呼
び出され、システムを一時中断する処理を行う。２０２
のシステム一時中断処理が終了すると、２０３のハード
ウェア停止によりシステムが終了する。一時中断された
システムは２０４のハードウェア起動後、２０５のシス
テム再開処理にて再開される。

【００１４】図３は本発明の各処理の関連図である。３
０１は全ページ退避処理部であり、システム管理者が予
め設定した時刻に呼び出される。全ページ退避処理部は
主記憶装置内のすべての領域を補助記憶装置に退避し、
同時にページ変更情報３０３を更新する。３０２はシス
テム一時中断処理部であり、システム管理者が予め設定
した時刻に呼び出される。システム一時中断処理部はぺ
ージ変更情報３０３より、変更されているページを検出
し、そのぺージを補助記憶装置に退避している。３０３
はぺージ変更情報であり、オペレーティングシステムか
ハードウェアが主記憶装置内のページの変更を検知して
更新する。１０５の変更ビットや、１０６のハードウェ
ア変更ビットがページ変更情報３０３に該当する。３０
４は例外処理部である。例外処理部はオペレーティング
システムによる主記憶装置内のページの変更を検知する
ために使用される。３０５は一時中断した時点からシス
テムを再開するためのシステム再開処理部である。各処
理の詳細を以下に説明する。

【００１５】まず図４、図５、図６、図７に本発明の第
１の実施例のフローチャートを示す。

【００１６】図４では主記憶装置内の全ページ退避処理
部のフローチャートを示す。主記憶装置内の全ページ退
避処理部は全ページ退避開始時刻１０８に呼び出され、
主記憶装置１０１内のすべてのぺージを補助記憶装置１
０３に退避する。まずすべての主記憶装置内のページに
関して、ステップ４０１にてページに対応する変更ビッ
ト１０５を０にクリアする。この変更ビット１０５の０
の意味は、該当ページがユーザプログラムの書き込みに
より変更されていないことを示す。変更ビット１０５が
１の意味は、該当ページがユーザプログラムの書き込み
により変更されたことを示す。

【００１７】次にステップ４０２にてページに対応する
書き込み保護ビット１０４を１に設定して、ページの書
き込み保護設定を行う。以後このページに対してユーザ
プログラムが書き込みを行った場合、ハードウェアが書
き込みを抑止し、ページ保護例外をオペレーティングシ
ステムに通知する。最後にステップ４０３にて該当ペー
ジを補助記憶装置１０３に退避する。以上の処理を全て
の主記憶装置内のページについて行う。

【００１８】図５では書き込み保護を設定したページに
対してユーザプログラムが書き込みを行った時に発生す
る例外処理を示す。まずステップ５０１にて、ステップ
４０２にて書き込み保護に設定されたページであるかど
うかを調べる。その調査方法は例外を発生させた該当ペ
ージに対応する変更ビット１０５を見て、変更ビットが
０であった場合はステップ３０２にて書き込み保護に設
定されたページであると判断する。その理由は、ステッ
プ４０２にて書き込み、保護ビット１０５を１に設定し
て書き込み保護設定を行う場合は、ステップ４０１にて
変更ビット１０５を０にクリアしているからである。

【００１９】ステップ４０２での書き込み保護に設定さ
れたページでない場合は、ユーザプログラムが不正なペ
ージをアクセスしたと判断し、ステップ５０２にてユー
ザプログラムにページ保護違反を通知する。ステップ４
０２での書き込み保護に設定されたページであるなら
ば、ステップ５０３にてページに対応した変更ビット１
０５を１に設定する。次にステップ５０４にて、ページ
に対応する書き込み保護ビット１０４を０にクリアす
る。最後にステップ５０５にて、例外を発生させた書き
込み命令の番地に戻る。ステップ５０４の書き込み保護
ビットのクリアにより該当ページの書き込み保護属性は
解除されているので、この書き込み命令は正常に実行さ
れ、ページの内容が変更される。

【００２０】図６ではシステム一時中断処理部のフロー
チャートを示す。システム一時中断処理部はシステム一
時中断処理開始時刻１０７に呼び出される。まずステッ
プ６０１にて全ぺージ退避処理２０１が動作しているか
どうかを判断し、動作している場合は、ステップ６０２
にてシステム一時中断前処理を終了させる。つぎにステ
ップ６０３にてシステムで動作中のプログラムを一時中
断させる。（終了はさせない。）プログラムを一時休止
するには、プロセッサへの割り当て待ちプログラムをプ
ロセッサに割り当てる役割であるオペレーティングシス
テムのスケジューラ機能を停止させることで実現する。
プロセッサへの割り当てを待っているプログラムの実行
環境（プログラムカウンタ、レジスタ等）は主記憶装置
内に存在しており、主記憶装置の内容が補助記憶装置に
退避されることでプログラムの実行環境も同時に退避さ
れる。

【００２１】次にすべての主記憶装置内のページに関し
て、ステップ６０４にて該当ページの変更ビット１０５
が１かどうかを調べる。変更ビットが１の場合、システ
ム一時中断前処理２０２が終了してから現在までにユー
ザプログラムが該当ページを変更したことを示すので、
そのページについてはステップ６０５にて補助記憶装置
に退避する。変更ビット１０５が１でない場合は、シス
テム一時中断前処理２０２が終了してから現在までにユ
ーザプログラムが該当ページを変更していないことを示
すので、主記憶装置内のページの退避は行わない。以上
の処理を主記憶装置内の全てのページに関して行う。

【００２２】図７はオペレーティングシステム起動時の
初期設定処理のフローチャートを示す。ハードウェアが
起動されるとステップ７０１にてシステム再開か、シス
テム再起動かどうかをシステム管理者にたずねる。シス
テムを再起動させるならば、ステップ７０２にて通常の
オペレーティングシステムの起動シーケンスに移る。シ
ステム再開ならば、まずステップ７０３にて補助記憶装
置１０３内の内容を主記憶装置１０１に復帰する。次に
ステップ７０４にて全ての変更ビット１０５を０にクリ
アする。これはまだ主記憶装置の内容が補助記憶の内容
と比べて変更されていないことを示す。次にステップ７
０５にて全ての主記憶装置内のページを書き込み保護に
設定する。最後にステップ７０６にてオペレーティング
システムのスケジューラ処理を起動させる。スケジュー
ラはプロセッサ待ちプログラムの実行環境を主記憶装置
から読み出し、順次プロセッサに割り当てて実行させて
いる。

【００２３】第２の実現方法について説明する。第１の
方法ではシステム一時中断開始前処理よりシステム一時
中断の間に変更されたページを検知するのに、ぺージを
書き込み保護ビット１０４によって書き込み保護に属性
を設定し、そのページに対して書き込みが行われた時に
発生する例外をオペレーティングシステムが検知して変
更ビット１０５を更新していた。第２の実現方法はペー
ジに対する書き込みを検知して変更ビットを設定するハ
ードウェア機構を用いる。

【００２４】図８では第２の方法でのシステム一時停止
前処理のフローチャートを示す。まず主記憶装置内のす
べてのページに関して、ステップ８０１にてハードウェ
ア変更ビット１０６を０に初期化し、ステップ８０２に
て該当ページを補助記憶装置に退避する。このハードウ
ェア変更ビット１０６はユーザプログラムの主記憶装置
内のページへの書き込みをハードウェアが検知して１に
設定する。第２の方法では、第１の方法に示したページ
への書き込み保護属性の設定（ステップ４０２）は必要
ない。また、図５に示したぺージ変換例外発生時の例外
処理も必要ない。システム一時中断時の処理は図６に示
したフローチャートと同一である。唯一ステップ６０４
にて変更ビット１０５を参照していた処理が、ハードウ
ェア変更ビット１０６を参照する処理に変更される。

【００２５】図９では第２の方法でのハードウェア起動
後の処理を示す。基本的には図７のフローチャートと同
一であるが、ステップ９０４にてハードウェア変更ビッ
トを参照する点と、ページ書き込み保護の設定がない点
が異なる。

【００２６】

【発明の効果】本発明は、システム一時中断時刻より以
前に主記憶装置の内容を補助記憶装置に退避し、システ
ム一時中断時はその退避した時点から変更されたページ
のみを補助記憶装置に退避することにより、システムを
一時中断する処理時間が短縮できる。特にシステム一時
中断時ユーザプログラムが全く動作していなかった場合
は、システム一時中断処理開始後ほぼすぐ一時中断処理
が終了しハードウェアを停止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子計算機系のシステムの構成図であ
る。

【図２】システム一時中断およびシステム再開のフロー
チャートである。

【図３】本発明の各処理の関連図である。

【図４】全ページ退避処理のフローチャートである。

【図５】ページ例外発生時の例外処理のフローチャート
である。

【図６】システム一時中断処理のフローチャートであ
る。

【図７】システム再開処理のフローチャートである。

【図８】第２の方法でのシステム一時中断前処理のフロ
ーチャートである。

【図９】第２の方法でのシステム再開処理のフローチャ
ートである。

【符号の説明】

１０１…主記憶装置、 １０２…ページ、 １０
３…補助記憶装置、１０４…書き込み保護ビット、１０
５…変更ビット、１０６…ハードウェアが設定する変更
ビット、１０７…システム一時中断開始時刻、
１０８…全ページ退避時刻。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】主記憶装置とその主記憶装置以上の記憶容
   量を持つ補助記憶装置および主記憶装置内の任意の領域
   の書き込み保護の属性を設定できるハードウェア機構、
   又は主記憶装置内の内容が変更されたことを示すビット
   を領域毎に持つハードウェア機構を備え、システム運転
   を一時中断するより以前に主記憶装置の領域を全て補助
   記憶装置に退避し、その時点からシステムの運転を一時
   中断するまでに内容が変更された主記憶装置の領域のみ
   を補助記憶装置することを特徴とするシステム運転の一
   時中断／再開制御方式。