JP2512675B2 - デ―タ処理制御方法及びコンピュ―タ・システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、共用電子記憶装置（Ｓ
ＥＳ）における記憶管理の基礎を提供するものである。
記憶域分離の目標を達成し、ユーザ定義の記憶クラス単
位であるいは記憶クラス間で所定のキャッシュ・ヒット
率を達成するために、記憶域再利用プロセス（storage
reclaiming process）を制御しＳＥＳ記憶資源の割振り
を制御するための、計装及び基本的制御が提供される。

【０００２】

【従来の技術】本願発明は以下の出願に関連する。 "Configurable, Recoverable Parallel Bus"と題するN.
G.Bartow他の米国特許出願第839657号（1992年2月20日
出願）。 "High Performance Channels For Data Processing Sys
tems"と題するN.G.Barrow他の米国特許出願第839652号
（1992年2月20日出願）。 "Frame-Group Transmission And Reception For Parall
el/Serial Buses"と題するN.G.Bartow他の米国特許出願
第839986号（1992年2月20日出願）。 "Communication Messages Between Processors And A C
oupling Facility"と題するD.A.Elko等の米国特許出願
第860380号。 "Sysplex Shared Data Coherency Method and Means"と
題するD.A.Elko等の米国特許出願第860805号。 "Method and Apparatus For Distributed Locking of S
hared Data, Employing A Central Coupling Facility"
と題するD.A.Elko他の米国特許出願第860808号。 "Command Quiesce Function"と題するD.A.Elko他の米国
特許出願第860330号。 "Management Of Data Movement From A SES Cache To D
ASD"と題するD.A.Elko他の米国特許出願第860806号。 "Command Retry System"と題するD.A.Elko他の米国特許
出願第860378号。 "Integrity Of Data Shared Between Caches Over A Li
nk"と題するD.A.Elko他の米国特許出願第860800号。 "Management Of Data Objects used To Maintain State
Information For Shared Data At A Local Complex"と
題するJ.A.Frey他の米国特許出願第860797号。 "Recovery Of Data Objects Used To Maintain State I
nformation For Shared Data At A Local Complex"と題
するJ.A. Frey他の米国特許出願第860647号。 "Message Path Mechanism For Managing Connections B
etween Processors And A Coupling Facility"と題する
D.A.Elko他の米国特許出願第860646号。 "Method And Apparatus For Notification Of State Tr
ansitions For SharedLists of Data Entries"と題する
J.A.Frey他の米国特許出願第860809号。 "Method And Apparatus For Performing Conditional O
perations on Externally Shared Data"と題するD.A.El
ko他の米国特許出願第860655号。 "Apparatus And Method For List Management In A Cou
pled Data ProcessingSystem"と題するJ.A.Frey他の米
国特許出願第860633号。 "Interdicting I/O And Messaging Operations In A Mu
lti-System Complex"と題するD.A.Elko他の米国特許出
願第860489号。 "Method And Apparatus For Coupling Data Processing
Systems"と題するD.A.Elkoの米国特許出願第860803
号。

【０００３】上記の関連特許出願は、シスプレックス
（SYStem comPLEX:システム複合体）環境で使用される
不揮発性「共用電子記憶装置」（ＳＥＳ）を記載してい
る。このシスプレックス環境は、それぞれがデータ項目
を記憶することができる複数のオペレーティング・シス
テムを含み、各オペレーティング・システム（ＯＳ）間
でデータ項目を共用するための共通の場所をＳＥＳの使
用により提供することができる。ＳＥＳ内のキャッシュ
中でのデータ項目の記憶と読取りを含めたＳＥＳ内での
諸動作を実行するために、任意のオぺレーティング・シ
ステムから、当該ＯＳに付加されたＳＥＳ（付加ＳＥ
Ｓ）にコマンドが提供される。各オペレーティング・シ
ステムは、中央処理複合体（ＣＰＣ）を含み、ＣＰＣ
は、１または複数のプロセッサとＣＰＣ主記憶装置（Ｍ
Ｓ）を制御する１つまたは複数のソフトウェア・サブシ
ステムを含んでいる。ＣＰＣは、ＣＰＣからＳＥＳに発
行されるコマンドを使って付加ＳＥＳの動作を制御し、
プロトコルを使用してその動作を相互に訓練することが
できる。

【０００４】シスプレックス内のすべてのＣＰＣが特定
のＳＥＳのサービスを受けられるのではなく、特定のＳ
ＥＳキャッシュのサービスを受けられるものはさらに少
ない。ＳＥＳは１個または複数のキャッシュを含む。特
定のＳＥＳキャッシュのサービスを受けられるＣＰＣ
を、ＳＥＳキャッシュに「付加（attach）」されている
という。シスプレックス内のあるＣＰＣはＳＥＳ内にあ
るキャッシュに付加され、他のＣＰＣは別のキャッシュ
に付加され、または両方のＳＥＳキャッシュに付加され
るＣＰＣも、どのＳＥＳキャッシュにも付加されないオ
プションをもつＣＰＣもある。

【０００５】シスプレックスは、単一の中央電子複合体
（ＣＥＣ）内で構成される。このＣＥＣは、ＩＢＭ Ｐ
Ｒ／ＳＭ（プロセッサ資源／システム管理機構）などの
ハイパーバイザ・システムによって制御されたＩＢＭメ
インフレームとすることができる。ＰＲ／ＳＭで制御さ
れるシステムは、システムのＣＰＵ、記憶域及び入出力
資源を複数の区画に分割する。各資源区画は一般に、区
画内での計算機動作を制御するオペレーティング・シス
テム（ソフトウェアによる制御プログラム）を含み、そ
れによって制御される。ＰＲ／ＳＭ区画は互いに分離さ
れており、したがって異なる区画中で走る様々なオペレ
ーティング・システムが互いに干渉することはなく、衝
突なしにまたその動作中に安全保護を損うことなく走行
する。シスプレックスＤＡＳＤは、ＳＥＳに付加された
オペレーティング・システムを含むすべての区画に共通
に提供される。ＩＢＭ ＰＲ／ＳＭ中で使用される様々
な機能及び方法は、米国特許第４８４３５４１号、米国
特許出願第７５２１４９号（１９９１年８月２９日出
願）及び同７４２７７５号（１９９１年８月８日出願）
に記載され特許請求されている。

【０００６】ＳＥＳ中で共用可能なデータ項目を提供す
るため、その付加ＣＰＣのうちのどれもが、ＤＡＳＤか
らのデータ項目にアクセスし、次いでＳＥＳ中にデータ
項目を書き込むための書込みコマンドをＳＥＳに発行す
ることができる。そのデータ項目は書込みコマンドと共
にＣＰＣからＳＥＳに送られる。どの付加ＣＰＣも、当
該ＣＰＣ間でデータ項目を共用できるようにＳＥＳ中に
記憶された任意のデータ項目を読み取るための読取りコ
マンドをＳＥＳに発行することができる。

【０００７】シスプレックスＤＡＳＤは、シスプレック
ス中の共用可能データ項目のコピーを含む。ＳＥＳの記
憶容量は一般にＤＡＳＤの容量よりも少ないので、ＳＥ
Ｓは一般にシスプレックス中のすべてのデータ項目のコ
ピーを含むことはない。ＳＥＳ中に記憶されるコピーは
ＤＡＳＤ中の同じデータ項目のコピーであってもよい
が、ＳＥＳ中に記憶されるコピーはＤＡＳＤ中に記憶さ
れた同じデータ項目の異なるバージョン（更新版）であ
ってもよい。

【０００８】ＤＡＳＤからのデータ項目にアクセスする
ＣＰＣは、ＳＥＳ中にデータ項目を記憶する必要はな
い。しかし、各付加ＣＰＣは、その共用ＤＡＳＤデータ
項目のすべてをＳＥＳ中に「登録」する必要がある。と
いうのは、ＳＥＳは、ＳＥＳ中に記憶されていないデー
タ項目のデータ・コヒーレンシ（coherency）も含め
て、シスプレックス中の共用データ項目のデータ・コヒ
ーレンシをも制御する必要があるからである。ＳＥＳデ
ータ・コヒーレンシ動作については、米国特許出願第８
６０８０５号に記載され特許請求されている。上記出願
は、米国特許出願第６２８２１１号（１９９０年１２月
１４日出願）に関連する。

【０００９】登録を行うには、ＳＥＳが、そのデータ項
目を含むＣＰＣバッファの識別を（データ項目の名前を
記憶しているＳＥＳのディレクトリ・エントリ中など
に）記憶することになる。データ項目の名前に関連する
ディレクトリ・エントリが見つからない場合は、登録プ
ロセスで、ディレクトリ・エントリを割り振り、その中
にＤＡＳＤからアクセスされるデータ項目の名前を記憶
する。

【００１０】ＳＥＳ登録は、そのデータ項目がＳＥＳ中
に記憶されているかどうか、あるいは登録しているＣＰ
Ｃがそのデータ項目をＳＥＳ中に記憶させるつもりがあ
るかどうかにかかわらず行われる。データ項目名に対す
る関心を登録する目的で使用されるこのディレクトリ・
エントリは、そのデータ項目のコピーが現在、様々なＣ
ＰＣの間に分散された多数のＣＰＣバッファ中に記憶さ
れていることを示す。

【００１１】ＣＰＣがあるデータ項目を変更するとき
は、ＣＰＣはＳＥＳに、他の任意のＣＰＣバッファ中に
あるそのデータ項目の他の各コピーを無効にするコマン
ドを出さなければならない。

【００１２】ＣＰＣバッファ中のデータ項目が変更され
る場合、ＣＰＣが変更済みデータ項目を付加ＳＥＳキャ
ッシュ中に記憶するなら、シスプレックスの効率は著し
く向上する。というのは、他のＣＰＣが更新済みデータ
項目を獲得する速度が、ＤＡＳＤからよりもＳＥＳから
の方がずっと速いからである。

【００１３】共用不能データ項目だけは、付加ＳＥＳキ
ャッシュに登録する必要がない。共用不能データ項目と
は、それにアクセスする特定のＣＰＣ内でのみ使用でき
るものである。

【００１４】記憶資源の分配は、従来技術では、ＩＢＭ
ＭＶＳ／システム資源マネージャ（ＳＲＭ）などのシ
ステム複合体内で行われてきた。このＳＲＭは、計算機
システム中の実行タスクへの記憶域その他の資源の割振
りを制御する。記憶域は、各周期時間間隔にわたって行
われる測定及びそれに基づく計算に基づいて、主記憶装
置とＤＡＳＤの間でデータ・ページを交換することによ
り、複数のドメイン間に分配される。

【００１５】米国特許第３７０２００６号及び第４１８
３０８３号は、ある時間間隔にわたるカウント（カウン
タ）を周期的に使って入出力装置へのタスクの割振りを
計算する、入出力装置の動作負荷平衡化の例である。

【００１６】ハードウェア・キャッシュ記憶機構とシス
テム主記憶装置は、これまでＬＲＵ法による空間の再利
用（reclaiming）を用いて管理されてきた。ＩＢＭ／Ｍ
ＶＳオペレーティング・システムは、データ・ページを
ＤＡＳＤにスワップアウトすることにより、コンピュー
タ・システムの主記憶装置中に自由空間を有する。メモ
リが一杯になる前に空間を解放するために、閾値を使っ
て、いつ再利用を行うかを決定している。このようなデ
ータ管理プロセスは、新しいデータで置換される再利用
すべきページを、ＬＲＵ法による選択を用いて記憶空間
の再利用を制御するために使用している。

【００１７】これまで「クラス」という語は、印刷、穿
孔、及びネットワーク動作を制御するためのＶＭ／３７
０スプール・ファイル・クラスなどのような、レコード
処理制御において使用されてきた。しかし、任意のＳＥ
Ｓ型エンティティ内での記憶制御処理に関して使用され
ることは知られていなかった。

【００１８】本発明は、自明でない改善を得るために従
来技術を基礎として構築される。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の一目的は、Ｓ
ＥＳ中で新しいキャッシュ構造を割り振ること、すなわ
ち既存のＳＥＳキャッシュの構造を変更することにあ
り、ＳＥＳからキャッシュを除去することである。

【００２０】本発明の他の目的は、シスプレックス中の
データ項目を分類するために、ＳＥＳキャッシュのユー
ザによって割り当てられる任意の数の記憶クラスを提供
することである。

【００２１】本発明の他の目的は、データ項目へのアク
セスに関する性能要件の違いに基づいて、データ項目を
クラスに分類できるようにすることである。

【００２２】本発明の他の目的は、プログラム制御式の
手段によって、割振り済みのデータ項目のクラス間でＳ
ＥＳキャッシュ中の記憶域の使用を平衡化させることが
できるようにすることである。

【００２３】本発明の他の目的は、プログラミングによ
って、異なるクラスのデータ項目に対する要求が経時的
に変化するとき、リアルタイム要件に基づいてクラス間
でＳＥＳ記憶域の使用を平衡化させることができるよう
にすることである。

【００２４】本発明の他の目的は、ＳＥＳキャッシュ中
の記憶クラスを管理するため、低いオーバーヘッドでＣ
ＰＣプログラミングをサポートすることである。

【００２５】本発明の他の目的は、ローカル・キャッシ
ュの参照パターンをＳＥＳキャッシュに反映できるよう
にするプログラム制御式の手段によって、記憶管理機能
を制御できるようにすることである。

【００２６】本発明の他の目的は、ＳＥＳ機構での記憶
管理プロセスの実行中に、ローカル・プロセッサの記憶
キャッシュ中に含まれるデータ項目の継続的な保全性を
確保する機構を提供することである。

【００２７】

【課題を解決するための手段】本発明が前提とするシス
プレックスの構成例を以下に説明する。図２４にシスプ
レックス（SYStem comPLEX:システム複合体）システム
を示す。このシステムは複数のコンピュータ処理複合体
（ＣＰＣ）ＣＰＣ−１〜ＣＰＣ−Ｍを含んでいる。これ
らは１台から多数台まで任意の数のＣＰＣを表し、すべ
てが１個または複数のＳＥＳ（共用電子記憶）装置に接
続されている（図２４にはＳＥＳ装置１０１を１台示し
てある）。

【００２８】各ＣＰＣは図２５に示すタイプのもので、
ＩＢＭ ＥＳＡ／３９０体系に従って設計された現在市
販中のＩＢＭ ＥＳ／９０００モデル９００などの多重
プロセッサでよい。ＩＢＭ ＥＳＡ／３９０体系は、
「エンタープライズ・システム体系（ＥＳＡ／３９０）
解説書（ＰＯＰ）〔Enterprise Systems Architecture
（ESA/390）Principles of Operations（POP）〕」、Ｉ
ＢＭ資料番号ＳＡ２２−７２０１−００に指定されてい
る。各ＣＰＣは１つまたは複数のオペレーティング・シ
ステムを有する。複数のオペレーティング・システムを
有するＣＰＣがある場合、その資源を、ＩＢＭ ＰＲ／
ＳＭ機能を使って複数のオペレーティング・システム間
で論理的に区分しなければならない。システム間チャネ
ル（ＩＳＣ）がＳＥＳ１０１とＣＰＣ１〜Ｍの間に接続
されている。ＣＰＣに接続されたＩＳＣは、ＣＰＣ中の
マイクロコードまたはハードウェアとの間で信号をやり
取りする。

【００２９】シスプレックス中の各ＣＰＣは、記憶階層
で動作する。この記憶階層は、たとえばＣＰＣの各ＣＰ
Ｕ中の専用高速ハードウェア・キャッシュ２０１−１な
いし２０１−Ｎ、すべての専用プロセッサ・キャッシュ
にアクセス可能な共用ハードウェア・キャッシュ２０
２、ＣＰＣ中のすべてのプロセッサに共用される主記憶
装置（ＭＳ）２０４、ＭＳに付随するがＭＳアドレス可
能性をもたないハードウェア記憶域（ＨＳＡ）２０５を
含むことができる。しかし、ＤＡＳＤはＤＡＳＤ制御
（制御部）によってグループ化され、シスプレックス中
の任意のＣＰＣがそのグループ中の任意のＤＡＳＤにア
クセスできるようになっている。本明細書では、これを
「シスプレックスＤＡＳＤ」２０７と称する。

【００３０】ＣＰＣ／ＳＥＳの物理的接続２０８は、一
端が当該のＣＰＣ中のＭＳ制御装置に接続され、他端が
ＳＥＳ装置に接続された当該のチャネルによって提供さ
れる。この当該のチャネル・バスは、直列の光ファイバ
で構成することができる。バスは単一ファイバでもよい
が、並列に動作する複数のファイバから構成し、それら
の間でデータを「ストライピング」（インターリーブ）
してもよい。

【００３１】ハードウェアの意味では、ＳＥＳは、それ
に接続されたすべてのＣＰＣが共通に使用できる、大型
のランダム・アクセス・メモリと考えることができる。
接続されたＣＰＣは、ＳＥＳを使って共用データ・レコ
ード及びファイルを一次的にまたは半永久的に記憶する
ことができる。したがって、ＳＥＳは、ＳＥＳに付加さ
れたすべてのＣＰＣに共通な、ＣＰＣ中の拡張記憶（Ｅ
Ｓ）段にほぼ対応する階層レベルをもつ、システム中の
記憶階層の一構成要素と考えることができる。

【００３２】本発明を使用するシスプレックスでは、１
つまたは複数のＳＥＳエンティティが、シスプレックス
中のあらゆるＣＰＣのＭＳ／ＥＳに物理的に接続するこ
とができる。シスプレックス中のすべてのＣＰＣをＳＥ
Ｓに接続する必要はない。たとえば、同じプログラミン
グ・サブシステムを動作させるＣＰＣの一グループだけ
にＳＥＳを接続してもよい。そして異なるＣＰＣのグル
ープは、シスプレックス中の異なるＳＥＳに接続して、
異なるプログラミング・サブシステムを走らせることが
できる。

【００３３】本発明の前提となる基本的特徴は、通常は
シスプレックスの共通ＤＡＳＤに記憶されるデータ用の
高速キャッシュとしてＳＥＳを使用することである。た
だし、ＣＰＣ／ＳＥＳ／ＤＡＳＤの物理的接続は、直接
階層経路中になくてもよい。シスプレックス中のどのＣ
ＰＣも、共通ＤＡＳＤからよりもずっと速くＳＥＳから
のレコードにアクセスすることができる。すなわち、Ｓ
ＥＳ中では、トラック間でのヘッド移動待ちや、要求さ
れたＤＡＳＤレコードに達するためのトラック回転待ち
など、ＤＡＳＤで見られる電気機械的遅延なしで、デー
タ要素またはレコードに迅速にアクセスできる。

【００３４】ＳＥＳキャッシュを割り振るための特別の
コマンドが設けられている。また、異なるプログラムを
使用して、付加された複数のＣＰＣサブセットが共用す
るデータをそれぞれのキャッシュに処理させるなど、同
じＳＥＳ内で複数のキャッシュを割り振ることもでき
る。

【００３５】各ＳＥＳキャッシュは、ディレクトリ１０
２、データ域１０３、ローカル・キャッシュ・レジスタ
１０４、及びキャッシュ制御機構１０５を含んでいる。
キャッシュのデータ域部分が使用されない場合は、その
サイズを０にしてもよい。ＳＥＳキャッシュ中の各有効
ディレクトリ・エントリは、付加されているいずれかの
ＣＰＣによってＳＥＳ中で登録されたデータ要素の名前
を格納している。ＳＥＳは、登録済みデータ要素中にそ
のデータのコピーを含んでいても含まなくてもよい。Ｓ
ＥＳに登録済みの名前は、シスプレックス中の１つまた
は複数のＣＰＣ中のそのデータ要素の１つまたは複数の
コピーの名前でもある。さらに、このディレクトリ名
は、ディレクトリ２０７に接続されたＤＡＳＤバンク中
のＤＡＳＤ１〜Ｋのうちの１つに記憶されている（また
は記憶されようとしている）データ要素のコピーをも識
別する。

【００３６】本発明は、ＳＥＳ（共用電子記憶装置）キ
ャッシュとして使用される条件にない大量の記憶域（st
orage）を当初に含む、ＳＥＳにおける記憶制御に関連
する。本発明では、最初にシスプレックス内のＣＰＣ
（中央処理複合体）中のソフトウェア及びＣＰＣによっ
て発行されるコマンドを使って、ＳＥＳ記憶域を構築す
る。このソフトウェアは、ＳＥＳキャッシュとしてセッ
トアップされる、キャッシュ・ディレクトリ、キャッシ
ュ・データ域及びキャッシュ制御（テーブル）用のＳＥ
Ｓ記憶空間の量を指定する。これらの特別なＣＰＣコマ
ンド（最初にＳＥＳキャッシュを構築するためにＳＥＳ
に対して発行されるコマンド）は、キャッシュが必要で
なくなった時に割振り解除するためにも使用される。こ
れらのキャッシュ割振りコマンドを使って、単一のＳＥ
Ｓエンティティ内に複数のキャッシュを構築し、将来い
つでもその数を変更することも可能である。

【００３７】最初に、割振り済みのＳＥＳキャッシュに
おける制御テーブル用以外の記憶空間を自由空間のプー
ルに入れる。すべての自由空間に単一のプールを使用し
てもよく、新しいＳＥＳキャッシュのディレクトリ・エ
ントリ用の空間を提供するためのディレクトリ自由プー
ルや、ＳＥＳキャッシュに記憶されているデータ項目用
の空間を提供するためのデータ域自由空間など、異なる
用途の空間の割振りに対して別々のプールを使用しても
よい。

【００３８】最終的に、自由プール中の空間はすべて割
り振られ、ＣＰＣコマンドが要求している新しいディレ
クトリ・エントリ用の自由空間はなくなる。そのとき
は、十分な空間の見つからなかった新しい要求のそれぞ
れについて有効な情報を含むキャッシュ空間を再利用
（reclaim）するため、現在有効な空間を無効にしその
空間を新しい要求に再割振りしなければならない。この
再利用プロセスでは、新しいディレクトリ・エントリを
記憶し、新しいデータ項目を記憶し、既存のデータ項目
のサイズを大きくするためのＳＥＳ空間が提供される。

【００３９】本発明は、ＳＥＳ再利用プロセスで使用さ
れるハードウェア／マイクロコードの再利用制御を提供
する。この制御にあっては、ＣＰＣによって割り当てら
れ、ＳＥＳにおける記憶域の再割振りを管理するため
に、再利用プロセスで独自の方式により利用される、記
憶クラスが用いられる。ＳＥＳは、ＲＡＭ記憶装置を含
むだけでなく、本明細書で記述する記憶制御プロセスを
実行するためにＣＰＣコマンドによって開始されるプロ
グラムまたはマイクロプログラムを実行する、１個また
は複数のプロセッサまたはマイクロプロセッサをも含
む。

【００４０】ＳＥＳ再利用制御は、ＳＥＳキャッシュの
割振り構造化の際にセットアップされる、ある最大数を
有する記憶クラスをサポートする。ＳＥＳキャッシュ動
作中の異なる時点に、可変数の記憶クラスが使用中であ
る可能性がある。任意の時点で使用中の記憶クラスは、
現ＳＥＳキャッシュのディレクトリ・エントリ中の記憶
クラス・フィールドで示される。

【００４１】サポートされる各クラス用に提供される再
利用制御は、再利用ベクトル、再利用カーソル、関連再
利用カウンタ、及び最近性待ち行列（recency queue）
を含む（図１参照）。各再利用ベクトルは、サポートさ
れる記憶クラスごとに１つずつ複数のベクトル要素を含
んでいる。関連再利用カウンタは、関連するベクトル中
のベクトル要素（RVE）と同数のカウンタ要素（CTREL）
を含んでいる。ＳＥＳへの特定のＣＰＣコマンドの制御
下で、選択された記憶クラスのベクトル中の諸要素が諸
値で初期設定され、それぞれのカウンタ要素に、対応す
るベクトル要素中に含まれる値がロードされる。各記憶
クラスの最近性待ち行列は、最近にアクセスされたもの
から順に並べた、ＳＥＳキャッシュ中のその記憶クラス
の全ディレクトリ・エントリを表す。各ディレクトリ・
エントリ中での待ち行列の表現は、異なる２つの方式で
スレッド化される。一方のスレッドはその記憶クラスの
未変更のデータ項目を表すディレクトリ・エントリだけ
を接続し（未変更スレッド）、もう一方のスレッドはそ
の記憶クラスのすべてのディレクトリ・エントリ（変更
済みのデータ項目を表すものと未変更のデータ項目を表
すものの両方）を接続する（変更済／未変更スレッ
ド）。各記憶クラスの待ち行列のヘッダは、未変更スレ
ッドにおけるＬＲＵ（最も以前に使用された）ディレク
トリ・エントリも、変更済／未変更スレッドにおけるＬ
ＲＵディレクトリ・エントリも位置決めすることができ
る。未変更スレッドのＬＲＵディレクトリ・エントリ
（及びそれによって位置決めされる任意のＳＥＳ記憶デ
ータ）だけが、任意の記憶クラスで再利用の対象とな
る。

【００４２】いつでも、サポートされる再利用ベクトル
（及びそれに対応するカウンタ）のうちで有効に使用中
であるものの数はそのすべてではなく、その瞬間にキャ
ッシュ中で使用中の実際の記憶クラスの数によって決ま
る。

【００４３】サポートされるどの記憶クラスについての
再利用制御も、ＣＰＣコマンドによって活動化される。
活動化されると、指定された記憶クラスの再利用制御
は、その指定された記憶クラスについて１つまたは複数
のイネーブルされた（目標）記憶クラスからの記憶空間
を「要求時（on-demand）」に再利用する。各再利用動
作によって、指定記憶クラスのサイズが増大し、目標記
憶クラスはその犠牲となってその分だけサイズが縮小す
る。

【００４４】目標記憶クラスの特定は、ＳＥＳ宛のＣＰ
Ｃコマンドによって行われる。ＣＰＣコマンドは、ＣＰ
Ｃソフトウェアによってセットアップされ、このＣＰＣ
ソフトウェアがＳＥＳにコマンドを発行する。ＣＰＣコ
マンドは、既存の任意の記憶クラスを、任意の指定記憶
クラスの目標記憶クラスとしてイネーブルすることがで
きる。

【００４５】従って、「指定記憶クラス」とは、再利用
動作によって解放された記憶空間を受け取る任意の記憶
クラスのことである。また「目標記憶クラス」とは、再
利用動作で指定記憶クラスが使用する記憶空間を解放
（無効に）する任意の記憶クラスのことである。したが
って、再利用動作は、指定記憶クラスのために目標記憶
クラスから空間を「スチール（steal）」するものと考
えられる。指定記憶クラスを含めて、使用中の記憶クラ
スのどれもすべて目標記憶クラスとして機能させること
ができる。

【００４６】各再利用動作では、目標記憶クラスの有効
ディレクトリ・エントリを取り出し、そのエントリを無
効にし、そのエントリの空間を指定記憶クラスが使用で
きるようにする。「未変更の」データ項目に関連するデ
ィレクトリ・エントリだけが（ＳＥＳに記憶されていよ
うとそうでなかろうと）再利用動作のために選択でき、
こうしたディレクトリ・エントリは「未変更ディレクト
リ・エントリ」と呼ばれることがある。有効なＳＥＳキ
ャッシュの各ディレクトリ・エントリは、ＳＥＳキャッ
シュに記憶されたデータ項目をもつことができる。同じ
データ項目のバックアップ・コピーがシスプレックスＤ
ＡＳＤに記憶される。これはデータ項目の最新バージョ
ンでなくてもよいが、ＳＥＳコピーについてはどれも最
新バージョンである。

【００４７】ＳＥＳまたはＣＰＣローカル・キャッシュ
中のデータ項目のコピーは、そのＤＡＳＤコピーに対し
て「変更済」または「未変更」と見なされる。ＳＥＳま
たはＣＰＳ中の未変更コピーは、そのＤＡＳＤコピーと
同じデータを有する。ＳＥＳ中の未変更データ項目を示
すＳＥＳキャッシュ・ディレクトリ・エントリが再利用
の対象となる。ＳＥＳ中のデータ項目の変更済みコピー
に関連するＳＥＳキャッシュ・ディレクトリ・エントリ
は、「変更済」データ項目を示すディレクトリ・エント
リから「未変更」データ項目を示すディレクトリ・エン
トリに変換するために、まずそのデータ項目をＤＡＳＤ
にキャストアウト（castout）してからでないと、その
ディレクトリ・エントリが（ＳＥＳに記憶されている場
合はデータ項目も）再利用できるようにならない。

【００４８】各再利用動作では、各記憶クラスの最近性
待ち行列の待ち行列ヘッダ中で示される、目標記憶クラ
スの現ＬＲＵ未変更ディレクトリ・エントリを再利用す
る。再利用されるディレクトリ・エントリの関連するデ
ータ項目がＳＥＳに記憶されている場合、その関連デー
タ項目が占める空間がＳＥＳデータ域中で解放される。
次に、指定記憶クラスのＳＥＳ中の記憶域を現在要求し
ている別のデータ項目が、その解放された空間にオーバ
ーレイすることができる。再利用動作によって解放され
たが、記憶空間に対する現在の必要を満たすのに必要と
されない余分の空間があれば、使用可能空間の自由プー
ルに入れられ、後続の再利用動作で使用できるようにな
る。

【００４９】指定記憶クラスの再利用制御についての活
動化が行われないと、それらの再利用制御は再利用動作
を実行できない。活動化はＣＰＣコマンドによって行わ
れる。このコマンドは、指定記憶クラスに関連するベク
トル中のそれぞれの要素を初期設定するため、目標値の
イネーブルまたはディスエーブルを実行する。再利用活
動化コマンドは、各指定記憶クラスごとに、そのベクト
ル要素をそれぞれ初期設定するため、別々に発行され
る。そのコマンドの各発行ごとに、どの指定記憶クラス
に関しても異なる目標記憶クラス用に異なる１組の再利
用値をセットアップすることができる。

【００５０】ＣＰＣによってあるベクトルが活動化され
ると、関連するカウンタを初期設定するため、初期設定
された再利用値が対応するカウンタ要素中にロードされ
る。

【００５１】関連する目標記憶クラスの再利用動作をデ
ィスエーブルするには、所定のディスエーブル値（０な
ど）が任意のベクトル要素にロードされる。したがっ
て、ディスエーブルされたベクトル要素は、その関連記
憶クラスを再利用プロセスから分離するため、この記憶
クラスが、その現ディレクトリ・エントリ及びＳＥＳに
記憶されているデータ項目を失うのを防止する。

【００５２】関連する記憶クラスをイネーブルして、目
標記憶クラスとして動作できるようにするには、イネー
ブル値（非０の正の値など）が各ベクトル要素にロード
される。イネーブル値の大きさにより、関連目標記憶ク
ラスのベクトル要素によって許容される再利用動作の数
が決定される。各再利用動作ごとに、関連再利用カウン
タ要素中の値が、ディスエーブル値に向かって減分（増
分）される。カウンタ中の減分（増分）値が所定のディ
スエーブル値に達すると、この関連目標記憶クラスから
の再利用が停止する。その後、関連目標記憶クラスから
の再利用を続行したい場合は、対応するベクトル要素か
らカウンタ要素を再ロードしなければならない。

【００５３】サポートされる各記憶クラスの再利用制御
は、カーソルと反復因数（repeat factor）をも含む。
カーソルは、指定記憶クラスの現目標記憶クラスを位置
決めする。最初、カウンタがそのベクトルからロードさ
れると、関連するカーソルが、所定のカウンタ要素（最
初にイネーブルされたカウンタ要素など）を位置決めす
るように設定される。

【００５４】再利用動作は、異なる指定記憶クラスにつ
いてＳＥＳ中で独立に動作する。再利用動作は、ＳＥＳ
キャッシュ中でＣＰＣ読取りコマンドまたはＣＰＣ書込
みコマンドがミスのとき、並びにＳＥＳキャッシュ中の
新しいディレクトリ・エントリを必要とする要求を満た
すのに十分なキャッシュ記憶空間が存在しないとき、ま
たはＳＥＳ自由空間のプールに十分な空間が現在存在し
ない場合に新しいキャッシュ・データ要素もしくはサイ
ズの増大したキャッシュ・データ要素をＳＥＳキャッシ
ュ・データ域に記憶する必要があるとき、に行われる。

【００５５】ミスとなった要素が空間を要求していると
き、再利用制御はＳＥＳ中で自動的に動作して、このミ
スとなったコマンド中で指定記憶クラスに割り当てられ
たベクトル／カウンタを選択し、必要な空間を解放する
ために再利用動作を実行する。次いで、選択されたベク
トル／カウンタに対する現カーソル設定により、ミスに
なった要求を満たすために必要な空間を得るために開始
される再利用動作の、現目標記憶クラスが選択される。
この第１の再利用動作の後に、ＳＥＳ中にデータ項目を
記憶することを求める上述のミスとなった要求を満たす
のに十分な空間が依然として存在しない場合は、さらに
次の再利用動作が開始される。ミスになった要求を満た
すのに十分な空間が得られた後は、その指定記憶クラス
で別のＣＰＣ要求がミスとなり、ＳＥＳキャッシュ空間
を必要とするようになるまで、指定記憶クラスの再利用
制御は睡眠状態になる。

【００５６】再利用動作の数により、現目標記憶クラス
のカウントがそのディスエーブル値に達したときは、あ
るイネーブル値を現在もつ次のカウンタ要素を位置決め
するため、カーソル値が再利用制御によって増分され、
その関連目標記憶クラスから空間がスチールされる。カ
ウンタ要素はラウンド・ロビン方式で順次選択してよい
が、予め決定されたどんな目標シーケンスを使用するこ
ともできる。

【００５７】すべてのカウンタ要素がディスエーブル値
を含むとき、またはディスエーブル値に達したときは、
もはやイネーブルされた目標記憶クラスをもたないの
で、指定記憶クラスに関する再利用は停止する。次い
で、指定記憶クラスに関する反復因数要素中の値を調べ
て、それがイネーブル値（非０値など）かどうか判定す
る。反復因数がイネーブル値である場合は、それがその
ディスエーブル値に向かって減分（増分）され、指定記
憶クラスに関する関連カウンタ中の要素に再度関連ベク
トル中の値がロードされる。

【００５８】反復因数がそのディスエーブル値であり、
またはディスエーブル値に達し、かつすべてのカウンタ
要素がディスエーブル値を含むときは、どの目標記憶ク
ラスからもそれ以上の再利用は行われない。これは、そ
の指定記憶クラスの「デフォルト」状態であり、指定記
憶クラスは、それ自体の現在有効なＬＲＵ未変更ディレ
クトリ・エントリ（その最近性待ち行列ヘッダ中で示さ
れる）から記憶空間をスチールすることしかできない。

【００５９】本発明はまた、ＳＥＳ中で再利用プロセス
を制御するための他の特別な特徴も提供する。１つの特
徴は、ＣＰＣ中のアクセスされ、ＣＰＣが再利用プロセ
スによってＳＥＳ中で無効にされることを望まない、デ
ータ項目の走行リストをＣＰＣ中で生成できることであ
る。このリストは、データ項目がＣＰＣ中でアクセスさ
れる毎にそのデータ項目の名前をリストに追加すること
により、ＣＰＣ中で生成される。ＣＰＣは周期的に特殊
コマンドを使ってＳＥＳにそのリストを送り、リストさ
れたどの項目も、再利用の対象となる待ち行列中の唯一
のディレクトリ・エントリであるＬＲＵディレクトリ・
エントリとならないように、リスト中のデータ項目をデ
ィレクトリ・エントリとして表したその最近性待ち行列
を並べ換えるようＳＥＳに要求する。

【００６０】他の特徴は、各記憶クラスでどれだけの読
取りミスが発生したかなど、特定の記憶クラスに関する
様々なタイプの測定情報をＣＰＣに送るようＳＥＳに要
求する特殊ＣＰＣコマンドである。ＣＰＣはこの情報を
使って、当該の記憶クラスのベクトル及び反復因数の新
しい初期設定値を決定することができる。ＣＰＣはこれ
らの値を特殊コマンド中でＳＥＳに送って、次の測定間
隔中に起こる再利用動作による記憶クラス間での記憶空
間の割振りをＳＥＳに調節し直させる。このようにし
て、ＣＰＣは、次の時間間隔における記憶割振りの再調
節によって、任意の記憶クラスで発生するヒット率また
はミス率を制御することができる。記憶クラスのサイズ
を大さくすると、そのミス率が低下し（そのヒット率が
向上する）、記憶クラスのサイズを小さくすると、その
ミス率が増大する（そのヒット率が低下する）。

【００６１】本発明の１つの特徴は、ＳＥＳキャッシュ
中に記憶されているデータ項目が付加ＣＰＣによって引
続き使用可能となるように、現在置換が許容されていな
い記憶クラス中のデータ項目の分離を行うことである。

【００６２】もう１つの特徴は、複数の記憶クラスの間
での、ディレクトリ・エントリ及びデータ項目用のＳＥ
Ｓキャッシュ記憶域の再割振りを含めて、ＳＥＳキャッ
シュの記憶性能をＣＰＣが制御できるように、記憶クラ
スをＣＰＣが指定できるようにすることである。

【００６３】もう１つの特徴は、複数の記憶クラスの間
でアクセス・ヒット率を制御することである。

【００６４】本発明は、異なる多数の再利用制御アルゴ
リズムの使用を可能にする、シスプレックス中のＳＥＳ
キャッシュ記憶制御用の基礎的枠組を提供する。

【実施例】

【００６５】実施例の主要部分： 好ましい実施例は、共用ＤＡＳＤ及び共用電子記憶（Ｓ
ＥＳ）機構への付加をサポートするオペレーティング・
システムを内蔵する複数のＣＰＣを含んでいる。データ
は、ＤＡＳＤ上、共用電子記憶機構に内蔵されているキ
ャッシュ中、及びＣＰＣのローカル・プロセッサ記憶機
構中で共用され管理されることになる。共用電子記憶機
構内の記憶域の使用を管理するには、ＳＥＳに内蔵され
ている１個または複数のプロセッサまたはマイクロプロ
セッサを使用する。このプロセッサまたはマイクロプロ
セッサは、ＣＰＣからコマンドを受け取り、下記の問題
に対処するプログラムを実行する。すなわち、データ項
目へのアクセスに関する性能要件の違いに基づいてデー
タ項目（要素）のクラスを識別できるようにすること、
異なるクラスのデータ項目に対する要求が経時的に変化
するとき、実時間でデータ項目の記憶クラス間で記憶域
使用の平衡をとるためのプログラミング制御式の手段を
提供すること、記憶域の管理に伴うプログラミング・オ
ーバーヘッドを最小限に抑えること、ＣＰＣのローカル
・キャッシュの参照パターンをＳＥＳキャッシュ記憶域
管理機能に反映できるようにするためのプログラム制御
式の手段を提供すること、共用電子記憶機構で実行され
る記憶管理プロセス中に、ローカル・プロセッサ記憶キ
ャッシュに含まれるデータ項目の継続的な保全性を確保
することである。

【００６６】ＳＥＳ中で実行されるすべてのプロセス
は、ＳＥＳ内蔵のプロセッサまたはマイクロプロセッサ
によって実行されるプログラム（またはマイクロプログ
ラム）によって制御される。

【００６７】ＳＥＳキャッシュは、シスプレックス３段
記憶階層の構成要素である。この階層の最低段はＤＡＳ
Ｄ、中間段はＳＥＳキャッシュ、最高段はＣＰＣプロセ
ッサ記憶機構中のローカル・キャッシュである。ＤＡＳ
ＤとＳＥＳキャッシュはＣＰＣプロセッサによって共用
され、それぞれ入出力動作及びメッセージ動作によって
アクセスされる。ローカル・キャッシュは、各ＣＰＣ中
で定義することができ、ＣＰＣ中でＣＰＵ命令を使って
アクセスされる。

【００６８】記憶階層中を移動するデータには名前が付
けられる。データ・サイズは可変で、データ域要素サイ
ズの１〜Ｎ倍の範囲である。データ域要素サイズは各Ｓ
ＥＳキャッシュ毎に固定され、２の累乗で最小サイズが
２５６バイトである。名前はプログラミング制御によっ
て割り当てられる１６バイトの値である。データはＤＡ
ＳＤ記憶装置中に永続的に常駐する。

【００６９】データのコピーまたは新しいバージョン
も、ＳＥＳキャッシュ記憶域またはローカル・キャッシ
ュ記憶域のどんな組合せ中にも常駐できる。具体的に
は、データ項目がＳＥＳキャッシュ記憶域には常駐する
が、どのＣＰＣローカル・キャッシュ中にも常駐しない
こともあり、ＳＥＳキャッシュ記憶域とＣＰＣローカル
・キャッシュの一部に常駐することもあり、またＣＰＣ
ローカル・キャッシュの一部には常駐するが、ＳＥＳキ
ャッシュ記憶域には常駐しないこともある。

【００７０】ＣＰＣローカル・キャッシュ： ローカル・キャッシュは、ＣＰＣ上のＳＥＳサポート機
構に対して定義される。ＣＰＣ命令がＳＥＳサポート機
構中で制御を初期設定し、ローカル・キャッシュ・トー
クンを割り当てる。ローカル・キャッシュのサイズはシ
ステム毎に変わる。

【００７１】ＣＰＣローカル・キャッシュは、ローカル
・キャッシュ付加コマンドによってＳＥＳキャッシュに
付加される。このコマンドは、ＳＥＳ機構中の制御を初
期設定し、生成済みのコマンドをＳＥＳキャッシュがＳ
ＥＳサポート機構に発行する際に使用される１組の経路
とローカル・キャッシュとを関連づける。ＣＰＣローカ
ル・キャッシュは、ＳＥＳキャッシュに付加されて、記
憶階層に参加できるようになる。ローカル・キャッシュ
中とＳＥＳキャッシュ中のデータのコピーのコヒーレン
シは、ＳＥＳキャッシュ中の制御によって維持され、様
々なＳＥＳサポート機構に生成済みコマンドとして発行
される相互無効化（XI）コマンドによって実施される。

【００７２】データがローカル・キャッシュ中にあると
き、そのデータの状況は有効か無効かである。ローカル
・キャッシュ・エントリの有効状態は、ＳＥＳサポート
機構中の制御によって維持される。データはＣＰＵ命令
によって有効にされ、ＳＥＳ書込み動作及びＳＥＳ無効
化動作によって無効とされる。データの有効状態はＣＰ
Ｕ命令によってテストされる。有効な名前付きデータ・
オブジェクトはＳＥＳキャッシュ・ディレクトリ中に登
録しなければならない。ローカル・キャッシュ・コヒー
レンシは無効化プロセスによって維持される。

【００７３】ＳＥＳキャッシュ： ＳＥＳキャッシュは、データ域要素とディレクトリの集
合体からなるＳＥＳ中の構造である。これは構造識別子
で指定される。ＳＥＳキャッシュは、キャッシュ構造割
振りコマンドによって作成される。このコマンドは、プ
ロセッサで初期設定手段によって発行され、ＳＥＳキャ
ッシュの属性、すなわちデータ域要素のサイズと数、デ
ィレクトリ・エントリの数、記憶クラスの数、キャスト
アウト・クラスの数を決定する。

【００７４】ＳＥＳキャッシュ記憶域は、通常ＤＡＳＤ
記憶域よりも小さい。従って、変更済みデータをＳＥＳ
キャッシュからバックアップＤＡＳＤに周期的に転送し
なければならない。このプロセスをキャストアウトと称
し、プログラムによって制御され、以下の動作を必要と
する。−キャストアウト用ＳＥＳ読取リ（SES-read）動
作が発行されて、キャストアウト逐次化をセットし、デ
ータ・ブロックを主記憶装置へコピーする。−入出力動
作が実行されて、データ・ブロックをＤＡＳＤへコピー
する。−ＳＥＳロック解除（SES-unlock）動作が発行さ
れて、キャストアウト逐次化を解除する。

【００７５】このプロセスに関連するデータ・オブジェ
クトは、ＳＥＳキャッシュによってキャストアウト・ク
ラス中で維持される。キャストアウト・クラスは、プロ
グラムがＤＡＳＤへのデータ転送を一回の入出力動作で
バッチ処理できるようにすることによって、キャストア
ウト・プロセスの効率を改善するのに使用される。

【００７６】最も以前に使用された（ＬＲＵ）未変更の
データ及びディレクトリ資源は、新しい要求を満たすた
めに必要なとき、ＳＥＳキャッシュによって再利用（re
claim）される。データ・オブジェクトはプログラムに
よっていくつかの記憶クラスの１つにマップされる。各
クラスは、再利用プロセスを制御するための再利用ベク
トルを有する。これによって、作業負荷特性の変化を補
償するように、記憶クラス間でのＳＥＳ記憶域の割当て
を動的に調節することが可能になる。再利用ベクトル
は、プログラムによって初期設定される。こうしたＳＥ
Ｓキャッシュ記憶域管理オブジェクトを利用するプロセ
スが、本開示の主題である。

【００７７】記憶クラス間でのデータの割振り及びキャ
ストアウト・プロセスの助けとして、計装情報がプログ
ラムに与えられる。

【００７８】（Ａ）キャッシュ構造オブジェクト： 各ＳＥＳキャッシュ構造毎に１組のキャッシュ構造オブ
ジェクトが確立される。本明細書に関係するキャッシュ
構造オブジェクトは、以下のものからなる。 （１）キャッシュ制御（部） （２）ディレクトリ （３）データ域 （４）記憶クラス制御（部）

【００７９】（Ａ−１）キャッシュ制御（部）： （ａ）データ域要素特性（ＤＡＥＸ）： 各データ域要素中のバイト数を指定する、１バイトの符
号なし２進整数。データ域要素のバイト数で表したサイ
ズは、２５６と２の（データ域要素特性中で指定される
値）乗との積である。バイト数で表した有効サイズは、
２５６から最大データ域要素サイズまでである。

【００８０】（ｂ）最大データ域サイズ（ＭＤＡＳ）： データ域の許容される最大サイズをデータ域要素サイズ
の整数倍として指定する、５ビットの符号なし２進整
数。最大データ域サイズは、キャッシュが割り振られる
とき、プログラムによって設定される。

【００８１】（ｃ）最大記憶クラス（ＭＳＣ）： 記憶クラスの数を指定する、１バイトの符号なし２進整
数。有効な記憶クラスの値は、１から最大記憶クラスの
値までの範囲である。

【００８２】（ｄ）構造サイズ（ＳＳ）： キャッシュに割り振られたＳＥＳ記憶域の量を４キロバ
イト単位で指定する、４バイトの符号なし２進整数。

【００８３】（ｅ）全データ域要素カウント（ＴＤＡＥ
Ｃ）： キャッシュに割り振られたデータ要素の数を指定する、
４バイトの符号なし２進整数。

【００８４】（ｆ）全ディレクトリ・エントリ・カウン
ト（ＴＤＥＣ）： キャッシュに割り振られたディレクトリ・エントリの数
を指定する、４バイトの符号なし２進整数。

【００８５】（Ａ−２）ディレクトリ： ディレクトリとは、ＳＥＳキャッシュ及び付加ローカル
・キャッシュ用の状態情報及び位置情報の貯蔵場所であ
る。ＳＥＳ中に現れる名前付きデータ・ブロックはそれ
ぞれ関連するディレクトリ・エントリを有する。ディレ
クトリ・エントリは、完全連想式（フルアソシアティ
ブ）アレイとして配列され、名前フィールドの値を使っ
てアクセスされる。ディレクトリ・エントリは記憶クラ
スに区分される。変更済みディレクトリ・エントリのグ
ループはキャストアウト・クラスに区分される。名前付
きのデータ・オブジェクトが記憶階層の上の２段に置か
れたときは、その状態と位置がＳＥＳキャッシュ・ディ
レクトリによって登録される。状態情報は、そのデータ
が変更済みか、未変更か、それともキャストアウト用に
ロック済みかを示す。位置情報には、そのデータがＳＥ
Ｓキャッシュ記憶域中に常駐するかどうか、及びどのロ
ーカル・キャッシュにコピーが含まれるかがある。（デ
ィレクトリ中のポインタによってＳＥＳキャッシュ・デ
ータ域中で位置決めされる）レコードは、その中で、レ
コード、データ要素、データ項目、ブロック、ページな
どいくつかの異なる項目のどれによっても参照される。
ある種のＳＥＳ読取りコマンド及びＳＥＳ書込みコマン
ドが、ＳＥＳキャッシュ・ディレクトリ中にローカル・
キャッシュ・コピーを登録する。ＳＥＳ書込みコマンド
及びＳＥＳ無効化コマンドが、ローカル・コピーの登録
を解除する。

【００８６】ディレクトリ・エントリの諸フィールド
は、以下のようにまとめられる。 （ａ）キャストアウト・ロック （ｂ）変更ビット （ｃ）データ・ビット （ｄ）データ域サイズ （ｅ）名前 （ｆ）記憶クラス （ｇ）ユーザ・データ・フィールド

【００８７】（ａ）キャストアウト・ロック（ＣＯ）： データのキャストアウト状態を示す２バイトの値。キャ
ストアウト・ロックが０のとき、そのデータはキャスト
アウトされていない。キャストアウト・ロックが０でな
いときは、キャストアウト・ロックの第１バイトの値
が、そのデータ・ブロックをＳＥＳキャッシュからＤＡ
ＳＤにキャストアウトしているローカル・キャッシュを
識別する。第２バイトの値は、ローカル・システム上の
キャストアウト・プロセスを識別する。キャストアウト
・ロックが０でないときは、データ・ビットは１でなけ
ればならない。

【００８８】（ｂ）変更ビット（Ｃ）： キャストアウト・ロックとあいまって、データの変更済
み状態を示す、１ビットの値。変更ビットが１のとき、
そのデータは変更された状態でキャッシュ記憶されてい
る。変更ビットが０で、データがキャストアウト用にロ
ックされていないときは、データはキャッシュ記憶され
ていないか、あるいはキャッシュ記憶されているが変更
されていない。変更ビットが０で、データがキャストア
ウト用にロックされているときは、そのデータは変更さ
れた状態でキャッシュ記憶されている。データが変更済
み状態のときは、そのデータの最新バージョンがキャッ
シュ中に常駐する。変更ビットが１のとき、データ・ビ
ットも１でなければならない。

【００８９】（ｃ）データ・ビット（Ｄ）： データがＳＥＳキャッシュ中にあるかどうかを示す、１
ビットの値。データ・ビットが１のとき、そのデータは
キャッシュ記憶されている。データ・ビットが０のとき
は、そのデータはキャッシュ記憶されていない。

【００９０】（ｄ）データ域サイズ（ＤＡＳ）： データ域のサイズをデータ域要素サイズの整数倍として
指定する、５ビットの符号なし２進整数。ディレクトリ
・エントリが割り当てられているとき、初期値は０であ
り、データ・ビットが１にセットされるまで０である。

【００９１】（ｅ）名前（Ｎ）： 名前は、名前付きデータ・オブジェクトがキャッシュ中
で登録されるときにプログラムによって指定される１６
バイトの値を含む。

【００９２】（ｆ）記憶クラス（ＳＴＣ）： その名前に割り当てられた記憶クラスを識別する、１バ
イトの値。

【００９３】（ｇ）ユーザ・データ・フィールド（ＵＤ
Ｆ）： ユーザ・データ・フィールドは、データがＳＥＳキャッ
シュ中で最初に変更されたときそのデータに関連付けら
れる、８バイトの値を含み、データ・テーブル・エント
リが再使用されるまで維持される。データが変更された
状態でキャッシュ記憶されているとき、ユーザ・データ
・フィールドは有効である。

【００９４】（Ａ−３）データ域： データ域とは、単一の名前付きデータ・オブジェクトの
内容を含む記憶オブジェクトである。名前付きデータ・
オブジェクトが最初にキャッシュに書き込まれたとき、
データ域があるディレクトリ・エントリと関連付けら
れ、再利用動作が発生するかあるいは名前が無効にされ
るまで、関連付けられたままとなる。データ域は、１個
ないしＮ個のデータ域要素からなる。データ域のサイズ
は、名前付きデータ・オブジェクトが書き込まれるとき
に決定される。

【００９５】（Ａ−４）記憶クラス制御（部）： 記憶クラス制御は以下のものからなる。 （ａ）記憶クラス待ち行列 （ｂ）再利用制御（部） （ｃ）記憶クラス・カウンタ

【００９６】（ａ）記憶クラス待ち行列（ＳＣＱ）： 記憶クラス中のディレクトリ・エントリを順番に並べた
リスト。この待ち行列は参照の順に並べられ、最近に参
照されたディレクトリ要素が待ち行列の一番下になり、
最も古い、すなわち最も以前に参照された要素が待ち行
列の一番上に来る。キャッシュ中の各記憶クラスごとに
記憶クラス待ち行列が存在する。

【００９７】（ｂ）再利用制御（部）： 再利用ベクトル、１組の再利用カウント、再利用ベクト
ル・カーソル、及び反復因数が各記憶クラスと関連付け
られる。それらを総称して、その記憶クラスの再利用制
御と称し、図１に示してある。再利用制御は次の通りで
ある。

【００９８】（ア）再利用カウンタ（ＲＣＴ）（１０
３）： 各記憶クラスに関連する２バイトのカウンタのアレイ、
及び単一のアレイ要素をアドレスするカーソル。再利用
カウンタの値は、再利用ベクトル設定コマンドが処理さ
れたとき、または反復因数が非０の値まで減分されたと
き、再利用ベクトル中の値に初期設定される。

【００９９】再利用動作が実行されると、再利用ベクト
ルが活動状態であるとして、カーソルが再利用動作が実
行される目標記憶クラスを識別する。

【０１００】（イ）再利用ベクトル（ＲＶ）（１０
２）： 各記憶クラスに関連する２バイトのカウンタのアレイ。
キャッシュ中で定義される各記憶クラスごとに再利用ベ
クトル・エントリ（ＲＶＥ）が存在し、記憶クラスの値
によってインデックスされる。このアレイは、再利用ベ
クトル設定コマンドによって初期設定される。

【０１０１】（ウ）反復因数（ＲＦ）（１０１）： 再利用カウンタが再利用ベクトル中の値で初期設定され
る回数を指定する、２バイトの符号なし２進整数。反復
因数は、再利用ベクトル設定コマンドによって、プログ
ラムで指定される値に設定される。反復因数が０のとき
は、再利用ベクトルは非活動状態である。

【０１０２】この反復因数により、各記憶クラスからラ
ウンド・ロビン方式で１部分をトリムすることによって
記憶クラスのサイズに大きな変更を加えることが可能と
なる。これによって、それらの変更の全体的性能に対す
る破壊的衝撃が分散され、最小になる。

【０１０３】代替設計として、記憶クラス当り１つの再
利用ベクトルではなく、キャッシュに対して単一の再利
用ベクトルを提供することができる。単一の再利用ベク
トルを用いると１組の記憶クラスのサイズが実際に減少
するが、再利用された記憶域の再割当ての制御の効果は
劣る。再利用ベクトルが活動化された直後に短い間隔の
高い書込みアクティビティが発生する記憶クラスは、記
憶域のうち不相応な部分を得ることになる。記憶クラス
当り１つの再利用ベクトルを用いると、プログラムが特
定の記憶クラスが受け取る記憶域の量を制限できるよう
になる。したがって、単一の再利用ベクトルでは記憶ク
ラスのサイズ減少が有効に制御されるか、記憶クラス当
り１つの再利用ベクトルでは、記憶クラスのサイズの減
少も拡大も制御される。

【０１０４】（ｃ）記憶クラス・カウンタ： 各記憶クラスごとに１組の計装カウンタが維持される。
このカウンタは３２ビットの符号なし２進整数である。
それらは、キャッシュが割り振られるとき０に初期設定
され、そのカウンタに対して定義された事象が発生する
たびに増分される。記憶クラス・カウンタは以下に要約
するような事象を示す。

【０１０５】(ア)キャストアウト・カウンタ（ＣＯ
Ｃ）： その記憶クラスに関してキャスト・アウト動作が実行さ
れた。

【０１０６】(イ)参照リスト完了カウンタ（ＣＲＬ
Ｃ）： 名前リストにあり、ディレクトリに割り当てられている
各名前に対する参照信号を開始することによって、参照
リストの処理が完了していた。

【０１０７】(ウ)データ域カウンタ（ＤＡＣ）： その記憶クラスに割り当てられたデータ域の数。

【０１０８】(エ)データ域要素カウンタ（ＤＡＥＣ）： その記憶クラスに割り当てられたデータ域要素の数。

【０１０９】(オ)データ域再利用カウンタ（ＤＡＲ
Ｃ）： その記憶クラスに関するデータ域割当て動作で、あるデ
ータ域の再利用が必要となり、再利用動作が成功した。

【０１１０】(カ)ディレクトリ・エントリ・カウンタ
（ＤＥＣ）： その記憶クラスに割り当てられたディレクトリ・エント
リの数。

【０１１１】(キ)ディレクトリ・エントリ再利用カウン
タ（ＤＥＲＣ）： その記憶クラスに関する名前割当て動作で、あるディレ
クトリ・エントリの再利用が必要となり、再利用動作が
成功した。

【０１１２】(ク)参照リスト部分完了カウンタ（ＰＣＲ
ＬＣ）： モデル依存のタイムアウト満了のため、参照リストの処
理が放棄された。

【０１１３】(ケ)読取りビット・カウンタ（ＲＨＣ）： 読取り及び登録コマンド用にデータが戻された。

【０１１４】(コ)読取りミス割当て制御カウンタ（ＲＭ
ＡＳＣ）： 読取り及び登録コマンドが、そのディレクトリ中で割り
当てられていない名前を指定し、そのコマンドに対して
名前割当てが制御された。

【０１１５】(サ)読取りミス・ディレクトリ・ヒット・
カウンタ（ＲＭＤＨＣ）： 読取り及び登録コマンドが、そのデータがキャッシュ記
憶されていないディレクトリ中で割り当てられた名前を
指定した。

【０１１６】(シ)読取りミス名前割当て済みカウンタ
（ＲＭＮＡＣ）： 読取り及び登録コマンドが、そのディレクトリ中で割り
当てられていない名前を指定し、あるディレクトリ・エ
ントリがその名前に首尾よく割り当てられた。

【０１１７】(ス)読取りミス目標記憶クラス満杯カウン
タ（ＲＭＴＳＦＣ）： 読取り及び登録コマンドが、そのディレクトリ中で割り
当てられていない名前を指定したが、目標記憶クラス中
の記憶資源が不足したために、指定された記憶クラスに
ついて名前の割当てが完了できなかった。

【０１１８】(セ)参照信号ミス・カウンタ（ＲＳＭ
Ｃ）： 参照リスト処理コマンドに対してディレクトリ中に見つ
からない名前が処理された。

【０１１９】(ソ)目標記憶クラス満杯カウンタ（ＴＳＣ
ＦＣ）： その記憶クラスが目標記憶クラスとして選択されたと
き、ディレクトリ・エントリの割当てまたはデータ・テ
ーブル・エントリの割当てが完了できなかった。

【０１２０】(タ)合計変更カウント（ＴＣＣ）： その記憶クラス中の、変更済み状態にある、すなわち変
更ビットがセットされている、あるいはキャストアウト
・ロックが非０の値に設定されているディレクトリ・エ
ントリの数。このカウントは、変更信号が処理されると
きに登録済み時書込みコマンドまたは書込み及び登録コ
マンドで、また記憶クラス情報読取りコマンドで戻され
る。

【０１２１】(チ)書込みセット・ビット０変更カウンタ
（ＷＨＣＢＯＣ）： 変更ビットが０にセットされたデータを記憶することに
より、書込み及び登録コマンドまたは登録済み時書込み
コマンドが完了した。

【０１２２】(ツ)書込みセット・ビット１変更カウンタ
（ＷＨＣＢ１Ｃ）： 変更ビットが１にセットされたデータを記憶することに
より、書込み及び登録コマンドまたは登録済み時書込み
コマンドが完了した。

【０１２３】(テ)書込みミス無効状態カウンタ（ＷＭＩ
ＳＣ）： データが変更済みとしてキャッシュ記憶されたとき、書
込み及び登録コマンドまたは登録済み時書込みコマンド
が変更ビットの値を０と指定した。

【０１２４】(ト)書込みミス未登録カウンタ（ＷＭＮＲ
Ｃ）： 登録済み時書込みコマンドが完了できなかった。指定さ
れたローカル・キャッシュ・エントリがユーザ・レジス
タにリストされていなかった。

【０１２５】(ナ)書込みミス目標記憶クラス満杯カウン
タ（ＷＭＴＳＬＦＣ）： 目標記憶クラス中に記憶資源が不足したために、ソース
記憶クラスについて書込み及び登録コマンドまたは登録
済み時書込みコマンドが完了できなかった。

【０１２６】(ニ)補数無効化用ＸＩカウンタ（ＸＩＦＤ
ＲＣ）： 補数コピー無効化コマンドを満足するために相互無効化
（ＸＩ）信号が発行された。

【０１２７】(ヌ)ディレクトリ再利用ＸＩカウンタ（Ｘ
ＩＦＤＲＣ）： ディレクトリ・エントリ再利用動作を満足するために相
互無効化（ＸＩ）信号が発行された。

【０１２８】(ネ)名前無効化用ＸＩカウンタ（ＸＩＮＩ
Ｃ）： コマンドを満足するために相互無効化（ＸＩ）信号が発
行された。

【０１２９】(ノ)書込み用ＸＩカウンタ（ＸＩＦＷ
Ｃ）： 登録済み時書込みコマンドまたは書込み及び登録コマン
ドを満足するために相互無効化（ＸＩ）信号が発行され
た。

【０１３０】（Ｂ）キャッシュ構造オペランド： ＳＥＳ記憶域管理に関係するキャッシュ構造オペランド
について以下に要約する。

【０１３１】（Ｂ−１）変更制御（ＣＨＧＣ）： そのデータの書込みにどのプロセスが使用されるかを選
択する、１ビットの値。可能な２つの値は次の通りであ
る。 ０ 未変更データの書込み １ 変更済みデータの書込み

【０１３２】（Ｂ−２）データ域サイズ（ＤＡＳ）： データ域のサイズをデータ域要素サイズの整数倍として
指定する、５ビットの２進値。有効な値は０から最大デ
ータ域サイズまでである。

【０１３３】（Ｂ−３）データ・ブロック・サイズ（Ｄ
ＢＳ）： データ・ブロックのサイズを４０９６バイトの単位の整
数倍として指定する、５ビットの２進値。

【０１３４】（Ｂ−４）目標ディレクトリ−データ比
（ＴＤＴＤＲ）： ディレクトリ・エントリのデータ域要素に対する相対数
を指定する、１バイトの符号なし２進整数２個からなる
２バイト・フィールド。第１バイトで指定される整数を
２つの数の和で割った商が、ディレクトリの合計カウン
タの、ディレクトリ・エントリから構成されるデータ域
要素に対する割合を表す。第２バイトで指定される整数
を２つの数の和で割った商が、データ域要素から構成さ
れる合計カウントの割合を表す。

【０１３５】（Ｂ−５）最大データ域サイズ（ＭＤＡ
Ｓ）： 許容されるデータ域の最大サイズをデータ域要素サイズ
の整数倍として指定する、５ビットの２進値。

【０１３６】（Ｂ−６）最大記憶クラス（ＭＳＣ）： 記憶クラスの数を指定する、１バイトの符号なし２進整
数。

【０１３７】（Ｂ−７）名前（Ｎ）： 記憶階層中のデータ・ブロックを識別する１６バイトの
値。

【０１３８】（Ｂ−８）名前マスク（ＮＭ）： 名前の比較に使用されるバイトを決定する２バイトの
値。

【０１３９】（Ｂ−９）再利用ベクトル（ＲＶ）： 各記憶クラスに関連する２バイト・カウンタの６４のエ
ントリ・アレイ。

【０１４０】（Ｂ−１０）反復因数（ＲＦ）： 再利用カウンタが再利用ベクトル中の値で初期設定され
る回数を指定する、２バイトの符号なし２進整数。

【０１４１】（Ｂ−１１）記憶クラス（ＳＴＣ）： 記憶クラスを識別する１バイトの値。

【０１４２】（Ｂ−１２）構造サイズ（ＳＳ）： そのキャッシュ構造に割り振られたＳＥＳ記憶域の４０
９６バイトを単位として表した数を指定する、４バイト
の値。

【０１４３】（Ｂ−１３）目標記憶クラス（ＴＳＴ
Ｃ）： 満杯状態のために再利用動作が失敗したとき、目標記憶
クラスを識別する１バイトの値。

【０１４４】（Ｂ−１４）合計変更済みカウント（ＴＣ
Ｃ）： その記憶クラス中の、変更済み状態にある、すなわち変
更ビットがセットされているか、またはキャストアウト
・ロックが非０の値に設定されている、ディレクトリ・
エントリの数を示す、４バイトの符号なし２進整数。

【０１４５】（Ｂ−１５）ユーザ・データ・フィールド
（ＵＤＦ）： キャッシュ記憶されたデータ・ブロックに関連する８バ
イトのフィールド。

【０１４６】（Ｃ）キャッシュ構造プロセス： 下記の諸プロセスが、様々なキャッシュ構造コマンドに
よって呼び出される。あるコマンドによって呼び出され
る１組のプロセスが、コマンド記述にリストされる。

【０１４７】（Ｃ−１）キャッシュ構造の割振り： まだ構造が存在していないためにキャッシュ構造割振り
コマンドが最初に首尾よく呼び出されると、キャッシュ
構造が作成される。キャッシュ構造割振りコマンドが１
回または複数回首尾よく呼び出された後に、キャッシュ
構造が最初に割り振られる。これらの動作をキャッシュ
割振りプロセスと総称する。

【０１４８】応答コード０または１が戻されたとき、キ
ャッシュ構造割振りコマンドは成功である。

【０１４９】（Ｃ−２）キャッシュ割振りポイントチェ
ック・プロセス： キャッシュ構造が作成された後、０または１の応答コー
ドが戻されると、キャッシュ構造割振りコマンドが必ず
ポイントチェックされる。キャッシュ構造が作成された
後、成功したキャッシュ構造割振りコマンドの実行中の
いつでも、あるいはキャッシュ構造割振りコマンドが成
功した結果、背景処理（background processing）が続
行するとき、割振りプロセスをポイントチェックするこ
とができる。成功したキャッシュ構造割振りコマンドの
背景処理は、０の応答コードが戻されたとき停止する。

【０１５０】キャッシュ割振りプロセスがポイントチェ
ックされるとき、構造サイズ、合計ディレクトリ・エン
トリ・カウント、及び合計データ域要素カウントの各キ
ャッシュ・オブジェクトが更新され、自由空間及び自由
制御空間の各大域オブジェクトが更新される。

【０１５１】（Ｃ−３）キャッシュ割振りプロセスの完
了： ０の応答コードが戻されるとき、要求されたすべてのキ
ャッシュ割振りプロセスが完了する。

【０１５２】（Ｃ−４）キャッシュ構造の作成： キャッシュ構造が作成されると、目標ディレクトリ−デ
ータ比及び付属割当て標識によって、作成された構造の
諸属性が決定される。目標ディレクトリ−データ比の第
２バイトが０のとき、データ域要素または付属域要素が
作成されることはなく、キャッシュはディレクトリのみ
のキャッシュとなる。目標ディレクトリ−データ比の第
２バイトが非０で、付属割当て標識が１のとき、データ
が最初にデータ域にキャッシュ記憶されているときは、
付属域がディレクトリ・エントリに割り当てられる。目
標ディレクトリ−データ比の第２バイトが非０で、付属
割当て標識が０のとき、付属域は作成されない。

【０１５３】キャッシュ構造が作成されるとき、 （１）ＳＩＤ値に関連する構造識別子ベクトル中の作成
されたビットが１にセットされる。かつ （２）キャッシュ構造制御が初期設定される。

【０１５４】これには、以下のことが含まれる。 −ＬＣＩＤベクトルを０に初期設定する。 −ＵＳＣオペランドをユーザ構造制御に入れる。 −付属割当て標識をＡＡＩオペランドの値に等しく設定
する。 −ＤＡＥＸオペランドをデータ域要素特性オブジェクト
に入れる。 −ＭＤＡＳオペランドを最大データ域サイズ・オブジェ
クトに入れる。 −構造サイズを更新する。

【０１５５】キャッシュ構造が作成されるとき、 （１）構造サイズ・オブジェクトが、目標構造サイズ要
求オペランド以下の使用可能な最大記憶サイズに初期設
定される。 （２）新規の合計ディレクトリ・エントリ・カウント・
オブジェクトと合計データ域要素カウント・オブジェク
トとの比が、０からディレクトリ−データ比までの範囲
内にある。

【０１５６】（Ｃ−５）データ域要素の割当て： データ域要素割当ては、使用可能なデータ域要素の順番
に並べた集合体を得、それらをディレクトリ・エントリ
に付加し、データ・ビットを１にセットし、データ域サ
イズ・オブジェクトをＤＡＳオペランドの値に設定する
ことにより、指定された名前、記憶クラス、及びデータ
域サイズに関して処理される。使用可能なデータ域要素
が不十分な場合、要求を満たすためにデータ域要素が再
利用される。再利用される各データ域がクリアされ、デ
ータ域要素がディレクトリ・エントリに付加され、残っ
たデータ域要素があればデータ域要素の自由リストに置
かれる。

【０１５７】各再利用動作ごとに、未変更としてキャッ
シュ記憶されている最古のデータ域が目標記憶クラスか
ら再利用される。データ域再利用カウント（ＤＡＲＣ）
が増分される。目標記憶クラスが、変更済みディレクト
リ・エントリ、またはデータ・ビットが０にセットされ
たディレクトリ・エントリで満杯のときは、選択の候補
は得られない。この場合、データ域要素の割当ては目標
記憶クラス満杯状態で完了し、目標記憶クラスに関して
カウンタＴＳＣＦＣが増分され、割当て済みのまたは首
尾よく再利用されたデータ域要素がすべて自由リストに
戻される。

【０１５８】（Ｃ−６）ディレクトリ及びデータ域要素
の作成： ディレクトリ・エントリ及びデータ域要素を作成するた
め、キャッシュ構造に割り当てられた使用可能な記憶域
が割り当てられる。作成される各々の数は、使用可能な
記憶域の量、指定されたディレクトリ−データ比、デー
タ域要素の特性、及び指定された構造サイズの関数であ
る。得られるディレクトリ・エントリ及びデータ域要素
の数は、それぞれ合計ディレクトリ・エントリ・カウン
ト（ＴＤＥＣ）及び合計データ域要素カウント（ＴＤＡ
ＥＣ）の各制御フィールドに入れられる。

【０１５９】合計ディレクトリ・エントリ・カウントが
確立されると、ディレクトリ記憶域を差し引くことによ
り、データ域要素の作成に利用できる合計記憶域が決定
される。データ域要素に必要な記憶域は、データ域要素
特性及びディレクトリ−データ比によって決定される。

【０１６０】（Ｃ−７）ディレクトリ及びデータ域の再
利用： 図２２は、ディレクトリ及びデータ域の再利用プロセス
のプロセス流れ図である。データ域及びディレクトリ・
エントリが、指定された記憶クラスについて再利用され
る。この再利用プロセスは、目標記憶クラスの識別（１
７０１と１７０２）、目標クラスの未変更の最古のディ
レクトリ・エントリ（１７０３）またはデータ域（１７
０４）の位置指定、及びディレクトリ・エントリまたは
データ・テーブル・エントリのディレクトリからの除去
（１７０５と１７０６）を伴う。

【０１６１】ディレクトリ・エントリがディレクトリか
ら除去されるとき、そのディレクトリ・エントリは無効
とマークされる。ローカル・キャッシュ・レジスタが走
査され、各有効ディレクトリ・エントリごとに相互無効
化信号が発行され、その項目が無効にされる（１７０
７）。

【０１６２】割り当てられたデータ域を有するディレク
トリ・エントリが再利用されるとき、そのデータ域は解
放され、データ域要素が自由リストに置かれる（１７０
８）。

【０１６３】目標記憶クラスは、再利用ベクトルが活動
状態のとき、再利用ベクトル・カーソルによって識別さ
れる。図２３は、目標記憶クラスの識別の流れ図であ
る。参照されると、再利用ベクトルは以下のように更新
される。 −現アレイ要素の再利用カウントが減分される（１８０
２）。 −カウントが０に達したとき（１８０３からのＹの経
路）、再利用ベクトル・カーソルが、次のアレイ要素に
移動し（１８０５）、再利用カウントは非０となる（１
８０６からのＮ経路）。 −再利用ベクトル・カーソルがそのベクトルの最終アレ
イ要素を指し、この要素中のカウントが０のとき（１８
０４からのＹ経路）。反復因数が減分され（１８０
７）、再利用カウントがその初期値にリフレッシュされ
（１８０９）、カーソルが、最小のインデックスをもつ
アレイ要素に移動し（１８０１）、非０のカウントを含
む（１８０６からＮ経路）。 −反復因数が０に達したとき（１８０８からのＹ経
路）、再利用ベクトルが非活動状態に置かれ（１８１
１）、そうでない場合は再利用ベクトルは活動状態のま
まとなる。

【０１６４】指定された記憶クラス用の再利用ベクトル
が非活動状態のとき（１８０１からのＮ経路）、指定さ
れた記憶クラスがデフォルト目標クラスとなる（１８１
２。

【０１６５】ＳＥＳキャッシュ記憶管理プロセスは、前
掲の米国特許第８６０８０５号に記載の諸プロセスを通
して維持されるデータ保全性を維持する。ディレクトリ
・エントリの再利用時に相互無効化信号を発行すると、
以下のことが防止される。 １．名前Ｘをもつディレクトリ・エントリが再利用され
る。ローカル・コピーは有効なままであるが、その登録
はもはやＳＥＳによって追跡されない。 ２．名前Ｘが異なるディレクトリ・エントリ中に登録さ
れ、変更される。有効なローカル・コピーは新しいディ
レクトリ・エントリに登録されないので、ＸＩ信号は発
行されず、ローカル・バッファはコヒーレンシを失う。

【０１６６】（Ｃ−８）名前の割当て： 名前割当ては、無効のディレクトリ・エントリを得、そ
れを有効とマークし、その名前を初期設定し、そのディ
レクトリ・エントリをディレクトリに付加することによ
り、指定された名前及び記憶クラスに関して処理され
る。その記憶クラス中のディレクトリ・エントリのカウ
ント（ＤＥＣ）が増分される。

【０１６７】使用可能な無効のディレクトリ・エントリ
がないときは、有効ディレクトリ・エントリが再利用さ
れ、その現内容をクリアされ、ディレクトリに付加され
る。

【０１６８】未変更の最古のディレクトリ・エントリ
が、目標記憶クラスから再利用される。ディレクトリ・
エントリ再利用カウント（ＤＥＲＣ）が増分される。そ
のディレクトリ・エントリが異なる記憶クラスから再利
用される場合は、目標記憶クラスのディレクトリ・エン
トリのカウントが減分され、指定記憶クラスのディレク
トリ・エントリのカウントが増分される。再利用動作で
１個または複数のデータ域要素が自由リストに加えられ
る場合、目標記憶クラスのデータ域要素のカウント（Ｄ
ＡＥＣ）が、再利用されたデータ域要素の数だけ減分さ
れる。ディレクトリ・エントリの再利用の結果、相互無
効化信号が発行されることがある。発行される相互無効
化信号の数が、ディレクトリ再利用用相互無効化（Ｘ
Ｉ）信号カウント（ＸＩＦＤＲＣ）に加えられる。

【０１６９】目標記憶クラスが変更済みディレクトリ・
エントリで満杯のときは、選択の候補は得られない。こ
の場合、名前の割当ては目標記憶クラス満杯状態で完了
し、目標記憶クラスに関してカウンタＴＳＣＦＣが増分
される。

【０１７０】（Ｃ−９）記憶クラス除去： 記憶クラス除去プロセスが指定されたディレクトリ・エ
ントリについて行われる。その処理は以下の通りであ
る。 −そのディレクトリ・エントリが記憶クラス待ち行列か
ら除去される。 −ディレクトリ・エントリのカウント（ＤＥＣ）が減分
される。 −そのディレクトリ・エントリにデータがキャッシュ記
憶されるとき、その記憶クラスのデータ域要素のカウン
ト（ＤＡＥＣ）がデータ域サイズの値だけ減分される。 −そのディレクトリ・エントリにデータが変更済みとし
てキャッシュ記憶されるとき、合計変更済みカウント
（ＴＣＣ）が減分される。

【０１７１】（Ｃ−１０）参照信号の処理： 参照信号は、指定された名前及び記憶クラスについて処
理される。記憶クラスはディレクトリ・エントリに記憶
され、ディレクトリ・エントリが記憶クラス待ち行列の
一番下に加えられる。これは、記憶クラスへの最初の配
置であることも、記憶クラス指定の変更を表すことも、
記憶クラス内のデータへの参照のこともある。

【０１７２】記憶クラスが変更されると、最初にそのデ
ィレクトリ・エントリ中で指定された記憶クラスについ
て記憶クラス除去プロセスが実行され、新しい記憶クラ
スでカウンタが更新される。ディレクトリ・エントリの
カウント（ＤＥＣ）が減分される。ディレクトリ・エン
トリにデータがキャッシュ記憶されるとき、データ域要
素のカウント（ＤＡＥＣ）がデータ域サイズの値だけ増
分される。データが変更済みとしてキャッシュ記憶され
るとき、合計変更済みカウント（ＴＣＣ）が増分され
る。

【０１７３】（Ｄ）キャッシュ構造コマンド： 以下のコマンドをプロセス流れ図に示すように、ＳＥＳ
でＳＥＳオブジェクトに対して取られる措置に関して記
述する。 （１）キャッシュ構造割振り（図３及び４） （２）キャッシュ構造割振り解除（図５） （３）参照リスト処理（図６） （４）読取り及び登録（図１２） （５）ディレクトリ読取り（図１４） （６）記憶クラス情報読取り（図１６） （７）再利用ベクトル設定（図１７） （８）書込み及び登録（図１８及び１９） （９）登録後書込み（図２０）

【０１７４】（Ｄ−１）キャッシュ構造割振り： 図３及び４は、キャッシュ構造割振りコマンドのプロセ
ス流れ図である。キャッシュ構造割振りコマンドは、キ
ャッシュ構造用の記憶資源を作成する。

【０１７５】キャッシュ構造割振りコマンドは、下記の
とき、ユーザ構造制御をユーザ構造制御要求オペランド
の値で更新する。 （１）キャッシュ構造が作成されるとき（２０１）。

【０１７６】キャッシュ構造割振りコマンドは、下記の
とき、キャッシュ構造を作成する（２０４）。 （１）構造識別子ベクトルの指定された作成済みビット
が０、かつ （２）構造サイズが、少なくとも１つのディレクトリ・
エントリ及び関連する制御の作成に十分なとき（２０
２）。

【０１７７】キャッシュ構造割振りコマンドは、下記の
とき、キャッシュ構造の初期割振りを続行する（３０
１）。 （１）構造識別子ベクトルの指定された作成済みビット
が１、かつ （２）構造の初期割振りが完了していないとき。

【０１７８】キャッシュ構造プロセスは、下記のとき、
確立されたチェックポイントでチェックポイントされ完
了する（２０３）（３０２）。 （１）構造の初期割振りが完了した。

【０１７９】要求されたキャッシュ構造プロセスがすべ
て完了するとき、それらのプロセスがチェックポイント
され、合計ディレクトリ・エントリ・カウント、合計デ
ータ域要素カウント、構造サイズ、自由空間大域制御、
及び完了応答コードがプログラムに戻される（２０
９）。

【０１８０】割振りプロセスが完了する前にモデル依存
の時間間隔が経過したとき、それらのプロセスがポイン
トチェックされ、合計ディレクトリ・エントリ・カウン
ト、合計データ域要素カウント、構造サイズ、自由空間
大域制御、及び例外応答コードがプログラムに戻される
（２１１）。

【０１８１】指定された構造サイズが、少なくとも１つ
のディレクトリ・エントリ及び関連する制御の作成に不
十分なとき、その要求をサポートするのに必要な最小構
造サイズが構造サイズ応答オペランドに入れられる。構
造サイズ応答オペランド及び例外応答コードがプログラ
ムに戻される（２１３）。

【０１８２】（Ｄ−２）キャッシュ構造割振り解除： 図５は、キャッシュ構造割振り解除コマンドのプロセス
流れ図である。キャッシュ構造割振り解除コマンドは、
指定されたキャッシュ構造を解除する。これには、記憶
域の解放、自由空間及び自由制御空間の各大域制御の更
新（４０１）が含まれる。

【０１８３】（Ｄ−３）参照リスト処理： 図６は、参照リスト処理コマンドのプロセス流れ図であ
る。ＳＴＣ要求オペランドによって指定された記憶クラ
スにやはり割り当てられ（５０２）、その要求オペラン
ドで指定されたローカル・キャッシュ用に登録されてい
る、名前リスト中の各名前ごとに参照信号が開始される
（５０１）。その名前が指定された記憶クラスに割り当
てられていないときは、その名前はリストから廃棄され
（５０３）、ミスとなった参照信号のカウント（ＲＳＭ
Ｃ）がＳＴＣ要求オペランド中で指定された記憶クラス
について増分される。その名前が割り当てられている
が、そのローカル・キャッシュ用に登録されていないと
きは、その名前が名前リストから廃棄され、ミスとなっ
た参照信号のカウント（ＲＳＭＣ）が、ディレクトリ・
エントリ中で指定された記憶クラスについて増分され
る。すべての参照信号が開始されたとき（５０４）、完
了済み参照リストのカウント（ＣＲＬＣ）がその記憶ク
ラスについて増分される。

【０１８４】参照リストの処理が完了する前にモデル依
存の時間間隔が満了したとき（５０５）、そのリストの
残りの部分は処理されず、部分完了参照リストのカウン
ト（ＰＣＲＬＣ）がその記憶クラスについて増分され
る。

【０１８５】参照リスト処理コマンドは、ローカル・キ
ャッシュ参照を記憶クラス待ち行列に伝播させるのに使
用される。これによって記憶クラスが、ローカル・キャ
ッシュ及びＳＥＳキャッシュの双方の参照アクティビテ
ィにわたって順序付けられ、高いローカル・キャッシュ
・アクティビティをもつディレクトリ・エントリ及びデ
ータ・テーブル・エントリの再利用が防止される。プロ
グラムは名前リストを構築し、ローカル・キャッシュ・
エントリがテストの結果有効と判定されたとき名前を追
加し、参照リスト処理コマンドを使って周期的に名前リ
ストをＳＥＳキャッシュに書き込む。

【０１８６】（Ｄ−４）読取り及び登録： 図１２は、読取り及び登録コマンドのプロセス流れ図で
ある。読取り及び登録コマンドは、名前付きデータ域の
内容をローカル・キャッシュに戻し、ローカル・キャッ
シュ・エントリを登録する。データがキャッシュ記憶さ
れていないときは、登録動作のみが実行される。読取り
及び登録コマンドはまた、その名前が現在割り当てられ
ていないとき、名前をディレクトリに割り当てる。

【０１８７】名前置換制御（ＮＲＣ）要求オペランドが
１のとき（７０１）、置換名及びローカル・キャッシュ
識別子の名要求オペランドによって指定されるローカル
・キャッシュ・エントリが登録解除される（７０２）。
名前置換制御が０のときは、登録解除は行われない。

【０１８８】データがキャッシュ記憶されているとき
（７０３）、ローカル・キャッシュ・エントリが登録さ
れ（７０４）、参照信号が記憶クラスに関して開始され
（７０５）、データが変更ビットと共に戻される（７０
６）。読取りヒット事象は、ＳＴＣオペランド中で指定
された記憶クラス用のＲＨＣカウンタを増分することに
よってカウントされる。

【０１８９】名前がディレクトリに割り当てられている
が、データはキャッシュ記憶されていないとき（７０
７）、ローカル・キャッシュ・エントリが登録され（７
０８）、参照信号がその記憶クラスに関して開始される
（７０９）。読取りミス・ディレクトリ・ヒット事象
は、ＳＴＣオペランド中で指定された記憶クラス用のＲ
ＭＤＨＣカウンタを増分することによってカウントされ
る。

【０１９０】名前がディレクトリに割り当てられてい
ず、ディレクトリ割当てが抑制されてはいないとき（７
１２）、ディレクトリ・エントリ割当て動作が実行され
る（７１３）。キャッシュが満杯でない場合、ディレク
トリ・エントリが割り当てられ、ローカル・キャッシュ
・エントリが登録され（７１４）、参照信号がその記憶
クラスに関して開始され（７１５）、読取りミス名前割
当て済み事象が、ＳＴＣオペランドで指定された記憶ク
ラス用のＲＭＮＡＣカウンタを増分することによってカ
ウントされる。目標記憶クラスが満杯である場合（７１
６）、そのコマンドは例外応答コードで完了し、読取り
ミス目標記憶クラス満杯事象が、ＳＴＣオペランド中で
指定された記憶クラス用のＲＭＴＳＦＣカウンタを増分
することによってカウントされ、目標記憶クラスがＴＳ
ＴＣオペランド中に置かれる。

【０１９１】名前がディレクトリ中にリストされてい
ず、割当てが制御されているとき（７１１）、そのコマ
ンドは完了し、例外応答コードが戻される。読取りミス
割当て制御事象は、ＳＴＣオペランド中で指定された記
憶クラス用のＲＭＡＳＣカウンタを増分することによっ
てカウントされる。

【０１９２】読取りミスは、以下の４種の事象に区分さ
れる。 −読取りミスで、ディレクトリ・ヒット（ＲＭＤＨＣ） −読取りミスで、名前割当てが制御（ＲＭＡＳＣ） −読取りミスで、名前割当ては成功（ＲＭＮＡＣ） −読取りミスで、目標記憶クラス満杯（ＲＭＴＳＦＣ）

【０１９３】ある時間間隔中の読取りミス事象の合計数
（ＲＭＣ）は、４つのカウンタそれぞれのデルタ変化を
すべて加えることによって決定できる。各カウンタ中の
デルタ変化は、その時間間隔の最初と最後に各カウンタ
の値を記録し、その差を計算することによって得られる
（図１３の８０１）。したがって、ある時間間隔にわた
る読取りビット率（ＲＨＲ）が、図１３の８０２のよう
に計算できる。

【０１９４】（Ｄ−５）ディレクトリ読取り： ディレクトリ読取りコマンドによって呼び出されるプロ
セスを、図１４にまとめて示す。ディレクトリ読取りコ
マンドは、ディレクトリを走査して、要求される３つの
機能のうちの１つを実行する。すなわち、ディレクトリ
・エントリ情報ブロックのリストを戻し、あるいは名前
ブロックのリストを戻し、あるいは参照ビットをリセッ
トして、処理済み及び参照済みのカウントを戻す。ディ
レクトリ・エントリは、名前フィールドがマスク状態の
入力名と一致し、変更済み状態が要求された状態と一致
するとき、処理される（９０１）。マスクされていない
バイトがすべて等しいとき、名前の比較は成功である
（９０２）。０マスクは、すべての名前を処理させる。

【０１９５】変更状態選択制御が０のとき、マスク状態
の名前と一致するすべてのディレクトリ・エントリが処
理される。変更状態選択制御が１のときは、変更済みま
たはキャストアウト用にロック済みで、マスク状態の名
前と一致するエントリだけが処理される。

【０１９６】ディレクトリが走査される。戻されるディ
レクトリ・ブロックのリスト（ＮＢ）にディレクトリ・
エントリ情報ブロックが追加され（９０３及び９０４）
ディレクトリ・エントリ中の名前がマスク状態の入力名
と一致し、データの変更済み状況が変更状態選択基準と
一致するとき、処理済みカウントが１だけ増分される。

【０１９７】ディレクトリの走査は、再開トークン要求
オペランドによって制御される。トークン値が０のとき
処理が開始され、トークン値が開始され、トークン値が
非０のときは、トークンによって指定される場所から処
理が再開される。データ・ブロックが満杯のとき、ディ
レクトリ全体が処理済みのとき、あるいはモデル依存の
時間間隔を越えたとき、処理は完了する。データ・ブロ
ックが満杯のとき（９０５）、再開トークンが生成され
（９０６）、戻されるディレクトリ・ブロックのリスト
及び処理済みカウントと共に戻される（９０７）。ディ
レクトリの終りに達したとき（９０８）、戻されるディ
レクトリ・ブロックのリスト（９０９）と処理済みカウ
ントがプログラムに戻される。ディレクトリの終りに達
する前にモデル依存のタイムアウトが発生したとき（９
１０）、再開トークンが生成され、戻されるディレクト
リ・ブロックのリスト（９１２）、及び処理済みカウン
トと共に戻される（９１１）。

【０１９８】ディレクトリ・エントリ情報ブロック（Ｄ
ＥＩＢ）のフォーマットを図１５に示す。

【０１９９】ディレクトリを走査するには、ディレクト
リ読取りコマンドを何回も実行する必要がある。ディレ
クトリは走査プロセス中に変化することがある。走査完
了前に処理しなければならない１組のディレクトリ・エ
ントリは、ディレクトリ走査処理の開始時に存在し、有
効なままである、有効なディレクトリ・エントリからな
る。走査開始後に追加または削除されるディレクトリ・
エントリは処理を受ける必要がない。ディレクトリ・エ
ントリは１回だけ処理されればよい。処理後に更新され
たディレクトリ・エントリは、再度処理を受ける必要は
ない。

【０２００】（Ｄ−６）記憶クラス情報読取り： 図１６は、記憶クラス情報読取りコマンドのプロセス流
れ図である。記憶クラス情報読取りコマンドは指定され
た記憶クラスに関する統計を戻す。指定された記憶クラ
ス用のカウンタが戻される。プログラムは、それらのカ
ウンタを周期的に検索し、各カウンタの値の前回の検索
からのデルタ変化を決定することによって、所与の事象
が発生する率を計算することができる。プログラムは、
記憶クラス情報読取りコマンドを発行することにより、
それらのカウンタを検索する。プログラムは、カウンタ
が循環するケースも処理しなければならない。

【０２０１】（Ｄ−７）再利用ベクトル設定： 図１７は、再利用ベクトル設定コマンドのプロセス流れ
図である。再利用ベクトル設定コマンドは、ある記憶ク
ラス用の再利用ベクトルを初期設定し活動化する。指定
された記憶クラスの再利用制御が更新される（１２０
１）。再利用ベクトル・エントリの値が再利用ベクトル
及び対応する再利用カウンタに置かれ（１２０２）、反
復因数の値が記憶され、再利用カウンタが非０の最低イ
ンデックス値にカーソル位置が設定され、再利用ベクト
ルが活動化される（１２０３）。

【０２０２】ある記憶クラスからの再利用を回避するた
め、各再利用ベクトル中のその記憶クラスに対応するア
レイ位置で０カウントを指定する。

【０２０３】再利用ベクトルが活動状態の間に再利用ベ
クトル設定コマンドを発行すると、ただちに古いカウン
トが破棄され、新しいカウントが有効となる。このコマ
ンドは、再利用ベクトルの現状態をオーバーライドす
る。

【０２０４】反復因数の値が０の、またはすべての記憶
クラス・カウントが０の再利用ベクトル設定コマンドを
発行すると、再利用ベクトルが非活動化される。したが
って、活動状態の再利用ベクトルがプログラム活動によ
って非活動化できる。

【０２０５】プログラムがある記憶クラスの再利用ベク
トルを提供する必要はない。再利用ベクトルが提供され
ない場合、その再利用ベクトルはその最初の非活動状態
のままである。目標記憶クラスは、必ず指定された記憶
クラスである。すべての記憶クラスが非活動状態の再利
用ベクトルをもち、自由リストが空である場合、キャッ
シュは、新しい資源の割当てが厳密にその記憶クラス内
で再利用される資源によって満足される、「スチール・
イン・プレイス（steal in place）」と呼ばれる、デフ
ォルト時のスチール・アルゴリズムにある（後述）。

【０２０６】キャッシュが単一の記憶クラスで割り振ら
れる場合、再利用アルゴリズムとスチール・イン・プレ
イス・アルゴリズムは同じである。

【０２０７】（Ｄ−８）書込み及び登録： 図１８及び１９は、書込み及び登録コマンドのプロセス
流れ図である。書込み及び登録コマンドは、変更制御が
データの変更状態と整合するとき、データ・ブロックの
内容をデータ域に記憶し、ローカル・キャッシュ・エン
トリを登録する。

【０２０８】書込み及び登録コマンドはまた、ディレク
トリに現在名前が割り当てられないときには、ディレク
トリ・エントリを割り当てる。

【０２０９】名前置換制御（ＮＲＣ）要求オペランドが
１のとき（１３０１及び１４０１）、置換名及びローカ
ル・キャッシュ識別子の各要求オペランドによって指定
されるローカル・キャッシュ・エントリが登録解除され
る（１３０２及び１４０２）。名前置換制御が０のとき
は、登録解除は行われない。

【０２１０】データがキャッシュ記憶されていないと
き、データ・テーブル・エントリが割り当てられる（１
３０３、１３０４、１４０３、１４０４）。ディレクト
リに名前が割り当てられることも割り当てられないこと
もある。割り当てられない場合は、名前の割当ても行わ
れる（１３０５及び１４０５）。割当てが成功した場
合、変更制御が０のときはデータが未変更のままでＳＥ
Ｓキャッシュに書き込まれ（１３０６及び１３１０）、
変更制御が１のときは変更された状態で書き込まれ（１
４０６及び１４１０）、ローカル・キャッシュ・エント
リが登録される（１３０７、１３１１、１４０７、１４
１１）。その記憶クラス用のＬＲＵ待ち行列を維持する
ため、参照信号が開始される（１３１２、１３１３、１
４１２、１４１３）。変更ビットが０の場合、ＷＨＣＢ
０Ｃを増分することによって書込みヒット変更ビット０
事象がカウントされ、変更ビットが１の場合は、ＷＨＣ
Ｂ１Ｃを増分することによって書込みヒット変更ビット
１事象がカウントされる。その記憶クラス用のどちらの
カウンタもＳＴＣオペランド中で指定される。目標記憶
クラスが満杯の場合、このコマンドは例外応答コードで
完了し（１３０８、１３０９、１４０８、１４０９）、
目標記憶クラスの値がＴＳＴＣ応答オペランドに入れら
れ、ＳＴＣオペランド中で指定される記憶クラス用のＷ
ＭＴＳＦＣカウンタを増分することによって書込みミス
目標記憶クラス満杯事象がカウントされる。

【０２１１】データが未変更のままで既にキャッシュ記
憶されているとき（１３１４）、変更制御が０の場合
は、データが未変更のままで書き込まれ（１３１５）、
変更制御が１の場合はデータが変更された状態で書き込
まれる（１４１５）。変更ビットが０の場合、ＷＨＣＢ
０Ｃを増分することによって書込みヒット変更ビット０
事象がカウントされ、変更ビットが１の場合は、ＷＨＣ
Ｂ１Ｃを増分することによって書込みヒット変更ビット
１事象がカウントされる。その記憶クラス用のどちらの
カウンタもＳＴＣオペランド中で指定される。

【０２１２】データが変更された状態で既にキャッシュ
記憶され、変更制御が０のとき（１３１６）、データは
書き込まれず、ローカル・キャッシュ・エントリは登録
されない。変更制御は、データの変更状態と整合しな
い。コマンドが完了し、例外反応コードが戻され、ＳＴ
Ｃオペランド中で指定される記憶クラス用のＷＭＩＳＣ
カウンタを増分することによって書込みミス無効状態事
象がカウントされる。

【０２１３】データが変更された状態でキャッシュ記憶
され、変更制御が１のとき（１４１５）、データは変更
された状態で書き込まれ、ＳＴＣオペランド中で指定さ
れる記憶クラス用のＷＨＣＢ１Ｃカウンタを増分するこ
とによって書込みヒット変更ビット１事象がカウントさ
れる。

【０２１４】（Ｄ−９）登録時書込み： 図２０は、登録時書込みコマンドのプロセス流れ図であ
る。登録時書込みコマンドは、その名前がディレクトリ
中で割り当てられ、ローカル・キャッシュ・エントリが
登録されており、かつ変更制御がデータの変更状態と整
合する場合に、データ・ブロックの内容をデータ域に記
憶する。

【０２１５】ローカル・キャッシュ・エントリが登録さ
れ、データがキャッシュ記憶されていないとき（１５０
１及び１５０２）、データ・テーブル・エントリが割り
当てられる（１５０３及び１５０４）。割当てが成功
し、変更制御が０の場合（１５０５）、データが未変更
のままで書き込まれ、ＳＴＣオペランド中で指定される
記憶クラス用のＷＨＣＢ０Ｃカウンタを増分することに
よって書込みヒット変更ビット０事象がカウントされ
る。割当てが成功し、変更制御が１の場合（１５０
６）、データは変更された状態で書き込まれ、ＳＴＣオ
ペランド中で指定される記憶クラス用のＷＨＣＢ１Ｃカ
ウンタを増分することによって書込みヒット変更ビット
１事象がカウントされる。目標記憶クラスが満杯の場合
（１５０７及び１５０８）、コマンドが例外対応コード
で完了し、ＳＲＣオペランド中で指定される記憶クラス
用のＷＭＴＳＦＣカウンタを増分することによって書込
みミス目標記憶クラス満杯事象がカウントされ、目標記
憶クラスがＴＳＴＣオペランドに入れられる。

【０２１６】ローカル・キャッシュ・エントリが登録さ
れ、データが未変更のままで既にキャッシュ記憶されて
いるとき（１５０９）、変更制御が０のときは、データ
が未変更のままで書き込まれ（１５１０）、変更制御が
１のときは、データが変更された状態で書き込まれる
（１５１１）。変更ビットが０の場合、ＷＨＣＢ０Ｃを
増分することによって書込みヒット変更ビット０事象が
カウントされ、変更ビットが１の場合は、ＷＨＣＢ１Ｃ
を増分することによって書込みヒット変更ビット１事象
がカウントされる。

【０２１７】ローカル・キャッシュ・エントリが登録さ
れていないとき（１５１２及び１５１３）、コマンドは
完了し、例外応答コードが戻され、ＳＴＣオペランド中
で指定される記憶クラス用のＷＭＮＲＣカウンタを増分
することによって書込みミス未登録事象がカウントされ
る。

【０２１８】ローカル・キャッシュ・エントリが登録さ
れ、データが変更された状態で既にキャッシュ記憶さ
れ、変更制御が０のとき（１５１３）、データは書き込
まれない。変更制御はデータの変更状態と整合しない。
コマンドが完了し、例外応答コードが戻され、ＳＴＣオ
ペランド中で指定される記憶クラス用のＷＭＩＳＣカウ
ンタを増分することによって書込みミス無効状態事象が
カウントされる。

【０２１９】ローカル・キャッシュ・エントリが登録さ
れ、データが変更された状態でキャッシュ記憶され、変
更制御が１のとき（１５１５）、データは変更された状
態で書き込まれ（１５１１）、ＳＴＣオペランド中で指
定される記憶クラス用のＷＨＣＢ１Ｃカウンタを増分す
ることによって書込みヒット変更ビット１事象がカウン
トされる。

【０２２０】書込みヒットは、次の２つの事象に区分さ
れる。 −書込みヒットで、変更ビットが０（ＷＨＣＢ０Ｃ） −書込みヒットで、変更ビットが１（ＷＨＣＢ１Ｃ）

【０２２１】書込みミスは、次の３つの事象に区分され
る。 −書込みミスで、ＬＣＥＮが未登録（ＷＭＮＲＣ） −書込みミスで、データが無効状態でキャッシュ（ＷＭ
ＩＳＣ） −書込みミスで、目標記憶クラスが満杯（ＷＭＴＳＦ
Ｃ）

【０２２２】ある時間間隔中の書込みヒットの合計数
（ＷＨＣ）と書込みミスの合計数（ＷＭＣ）は、カウン
タ中のデルタ変化を足し合わせることによって決定でき
る。したがって、ある時間間隔にわたる書込みヒット率
（ＷＨＲ）が、図２１の１６０１のように計算できる。

【０２２３】ＳＥＳキャッシュ記憶域の管理（基本機能
の使用例）：上記の機構は、ＳＥＳキャッシュ記憶域の
管理をシステム・ソフトウェアによって実行するための
基礎を提供する。ＳＥＳキャッシュ記憶域管理用のプロ
トコルは、ＳＥＳキャッシュを利用するデータ管理プロ
ダクトの種類によって異なる。以下に、基本機能の使用
を例示するシナリオを示す。記憶クラス間で記憶域使用
の平衡をとるアルゴリズムは、非常に複雑になる可能性
がある。記憶域分離の目標を達成し、目標キャッシュ・
ヒット率を実現するために、基本機能の記憶クラスにＳ
ＥＳ資源を割り当てる能力を実施する単純化した例を示
すことにする。

【０２２４】ＳＥＳキャッシュと、ＳＥＳキャッシュを
利用するローカル・データ・マネージャと、オペレーテ
ィング・システムのサポートとからなるシステム構造の
概要を図７ないし１１に示す。図７には、データ・ベー
ス・マネージャのバッファ・マネージャによって実行さ
れる処理をまとめて示す。シスプレックス中の諸システ
ム間で共用されるデータ・ベースが最初にアクセスされ
るとき、ローカル・バッファ・プールを構築することが
でき（６０１）、ＳＥＳキャッシュ構造にサポートを与
えるオペレーティング・システム・サービスを呼び出し
て、バッファ・マネージャにＳＥＳキャッシュ構造への
アクセスを許可することができ（６０２）、オペレーテ
ィング・システム・サービスを使ってタイムアウト間隔
を設定することができる（６０５）。

【０２２５】ＳＥＳキャッシュ構造をサポートするオペ
レーティング・システム・サービスは、バッファ・マネ
ージャにＳＥＳキャッシュ構造へのアクセスを許可する
ために呼び出される（６０２）。これらのサービスは、
まず要求されたＳＥＳキャッシュ構造が既に割り振られ
ているかどうか決定する（６０３）。ＳＥＳ構造がまだ
割り振られていない場合、キャッシュ構造割振りコマン
ドを呼び出して、ＳＥＳキャッシュ構造を作成させる
（６０４）。

【０２２６】メインライン動作中、データ・ベースへの
アクセスは、バッファ・マネージャによってサポートさ
れる。異なる多数のプロトコルに従うことができる。メ
インライン使用の例を図８及び９に示す（６０６の詳
細）。 −データをＤＡＳＤから検索する −データをＳＥＳキャッシュに記憶する −データをＳＥＳキャッシュから検索する −データをＤＡＳＤに記憶する

【０２２７】データへのアクセスは、ＣＰＣ上で実行さ
れ、データ・ベース・マネージャに要求を行うプログラ
ムによって指令される。たとえば、そうしたプログラム
は、エンド・ユーザからのトランザクション・プログラ
ムを実行させる要求の結果として実行できる。

【０２２８】データ・ベース・バッファ・マネージャに
要求が行なわれたとき、バッファ・マネージャは、要求
されたデータが既にローカル・バッファ中にあるかどう
か決定する（６１２）。データがローカル・バッファ中
にある場合、データの妥当性が検査される（６１３）。
ローカル・バッファ中のデータは、データ・ベース・マ
ネージャの他のインスタンスが更新を実行したため無効
になることもある（図９の６２２及び６２４）。ローカ
ル・バッファ中でデータが有効な場合、参照リスト処理
コマンドによってＳＥＳデータ要素参照を更新するため
に使用されるエントリが名前リスト中で作成される（６
１４）。

【０２２９】ローカル・バッファ中で現在データが有効
ではない場合、あるバッファが割り当てられ、妥当性標
識が割り当てられる（６１５）。ローカル・バッファを
ＳＥＳキャッシュに登録し、データがＳＥＳキャッシュ
に記憶されている場合はデータを検索するため、読取り
及び登録コマンドが発行される（６１６）。データがＳ
ＥＳキャッシュから検索されない（テストは６１７で行
われる）場合、データはＤＡＳＤから読み取られる（６
１８）、読取り要求は、要求されたデータを呼出し側に
戻すことで完了する。

【０２３０】更新要求の場合、バッファ・マネージャは
ローカル・バッファの内容を更新させる（６２０）。次
いで、データをＳＥＳキャッシュに記憶すべきか否か決
定が行われる（６２１）。データをＳＥＳキャッシュに
記憶すべき場合は、登録済み時書込みコマンドが発行さ
れる（６２２）。登録済み時書込みコマンドによって実
行される処理の一環として、データ・ベース・マネージ
ャの他のインスタンスのローカル・バッファ中のデータ
要素の他のコピーがすべて無効にされる。データをＳＥ
Ｓキャッシュに記憶すべきでない場合は、データをＤＡ
ＳＤに書き込むことができる（６２３）。データがＤＡ
ＳＤに書き込まれていたときは、相補コピー無効化コマ
ンドが発行されて、データ・ベース・マネージャの他の
インスタンスのローカル・バッファ中のデータ要素の他
のコピーをすべて無効にする（６２４）。

【０２３１】メインライン動作の間、バッファ・マネー
ジャは、ＳＥＳキャッシュの記憶域の管理にも責任を持
つ（６０７、また図１０及び１１に詳記）。バッファ・
マネージャは、ＳＥＳキャッシュからＤＡＳＤへの変更
済みデータ要素の移動の管理にも責任を持つ。初期設定
中に確立されたタイムアウト間隔により、オペレーティ
ング・システムは、ＳＥＳキャッシュ記憶域の管理及び
ＳＥＳキャッシュ・データのＤＡＳＤへの移動の管理の
ため、周期的に処理ルーチンに制御権を渡す。

【０２３２】ＳＥＳキャッシュ記憶域管理用の１つのプ
ロトコルの概要を図１０に示す。この処理には、ＳＥＳ
キャッシュ構造の使用の初期設定中にデータ・ベース・
マネージャによって確立される周期的間隔で制御が与え
られる。各記憶クラスに対して記憶クラス情報読取りコ
マンドが発行される（６２５）。各記憶クラスのヒット
率が計算される（６２６）。得られたヒット率が各記憶
クラスについて設定された性能目標と比較され、記憶ク
ラス・サイズの調整値が計算される（６２７）。割り振
られたＳＥＳ資源の変更が必要な各記憶クラスについ
て、再利用ベクトル設定コマンドが発行されて、再利用
ベクトルを活動化する（６２８）。メインライン動作の
間にローカル・バッファ参照が記憶された（６１４）各
記憶クラスについて、参照リスト処理コマンドが発行さ
れる（６２９）。

【０２３３】ＳＥＳキャッシュからＤＡＳＤへのデータ
移動管理用の１つのプロトコルの概要を図１１に示す。
この処理には、ＳＥＳキャッシュ構造の使用の初期設定
中にデータ・ベース・マネージャによって確立された周
期的間隔で制御が与えられる。各キャストアウト・クラ
スについてキャストアウト・クラス情報読取りコマンド
が発行され、候補のキャストアウト・クラスが選択され
る（６３０）。選択された各キャストアウト・クラスに
ついてキャストアウト・クラス読取りコマンドが発行さ
れる（６３１）。最も以前に更新されたディレクトリ・
エントリのリストが戻される。選択された各ディレクト
リ・エントリについて、キャストアウト用読取りコマン
ドが発行される（６３２）。ＳＥＳから読み取られたデ
ータをＤＡＳＤに書き込ませる入出力要求が作成される
（６３３）。入出力動作が完了したとき、キャストアウ
ト・ロック解除コマンドが発行される（６３４）。

【０２３４】ＳＥＳキャッシュを使用する全データがも
はやアクセスできなくなったとき、データ・ベース・マ
ネージャはＳＥＳキャッシュから切断することができる
（６０８）。データ・ベース・マネージャは、すべての
修正済みデータ要素を、ＳＥＳキャッシュからＤＡＳＤ
に移動するか、それとも修正済みデータ要素をＳＥＳキ
ャッシュに残しておくかを選択することができる。ＳＥ
Ｓキャッシュ中に修正済みデータ要素が残っていない場
合、ＳＥＳキャッシュ構造を割振り解除することがで
き、また将来の使用に備えて割り振られたままにしてお
くこともできる。データ・ベース・マネージャは、ＳＥ
Ｓキャッシュ構造から切断するために、オペレーティン
グ・システム・サービスを呼び出す（６０８）。オペレ
ーティング・システム・サービスは、ＳＥＳキャッシュ
構造を割振り解除すべきかどうか決定する（６０９）。
ＳＥＳキャッシュ構造を割振り解除すべき場合、キャッ
シュ構造割振り解除コマンドが呼び出される（６１
０）。次いでローカル・バッファ・プールがデータ・ベ
ース・マネージャによって解放される（６１１）。

【０２３５】（１）記憶クラスの割当て： 読取り及び登録コマンド、書込み及び登録コマンド、登
録済み時書込みコマンドが発行されるとき、ディレクト
リ・エントリに記憶クラスが割り当てられる。ディレク
トリ・エントリへの記憶クラスの記憶は、参照信号処理
の一環として行われる。参照信号処理の他の機能は、実
施されたディレクトリ・エントリを記憶クラス待ち行列
の一番下に置くことである。一実施態様では、一つの記
憶クラスが利用される。第２の実施態様では、複数の記
憶クラスが利用される。第２の実施態様では、サポート
指定が記憶クラスの顧客によって行われる。パラメータ
ＳＥＳ＿ＬＥＶＥＬが用意してある。これは、所与のＳ
ＥＳ＿ＬＥＶＥＬ中のデータ・セットに割り振られるキ
ャッシュ資源の相対量を決定する。所与のレベルのデー
タ・セットに割り振られるキャッシュ資源は周期的に調
節される。所与のレベルのデータ・セットに動的に割り
振られるキャッシュ資源の量は、そのレベルの相対的重
要度、そのレベルに対するアクティビティの量、及び応
答時間を改善するためにより多くのキャッシュ資源をそ
のレベルに割り振ることの有用度の関数である。アルゴ
リズムは、キャッシュ全体について最低の平均応答時間
を達成しようと試みる。複数の記憶クラスの使用によ
り、単一のＳＥＳキャッシュ構造を利用しながら、依然
として様々な性能レベルを提供することができる。たと
えば、厳しい要件をもつ性能クラスのデータほど、ＳＥ
Ｓキャッシュ内で多くの空間を占めることができる。

【０２３６】（２）再利用プロセスとキャッシュ・コヒ
ーレンシ： 再利用プロセスには、目標記憶クラスの識別、目標クラ
ス中の未変更の最も古いディレクトリ・エントリまたは
データ域の位置指定、及びディレクトリからのディレク
トリ・エントリまたはデータ・テーブル・エントリの除
去が含まれる。

【０２３７】ディレクトリ・エントリがディレクトリか
ら除去されるとき、そのディレクトリ・エントリは無効
とマークされる。ローカル・キャッシュ・レジスタが走
査され、有効な各エントリについて相互無効化信号が発
行され、そのエントリが無効にされる。ＳＥＳキャッシ
ュ記憶域管理の諸プロセスは、米国特許出願第８６０８
０５号に記載の諸プロセスを通じて、データ保全性を維
持する。ディレクトリ・エントリが再利用されるとき、
相互無効化信号を発行することにより、下記のことが発
生することが防止される。 −名前Ｘをもつディレクトリ・エントリが再利用される
こと。ローカル・コピーは有効なままであるが、その登
録はもはやＳＥＳによって追跡されない。 −名前Ｘが異なるディレクトリ・エントリに登録され、
変更されること。有効なローカル・コピーが新しいディ
レクトリ・エントリに登録されないので、相互無効化
（ＸＩ）信号は発行されず、ローカル・バッファはコヒ
ーレンシを失う。

【０２３８】（３）スチール・イン・プレイス： ＳＥＳキャッシュ構造によって実行されるデフォルト時
の記憶域管理プロセスは、記憶クラス間でのデータ及び
ディレクトリの使用のバランスを維持する。反復因数の
値が０のとき、またはすべての記憶クラス・カウントが
０のとき、再利用ベクトルは非活動状態にある。再利用
ベクトルが非活動状態の場合、目標記憶クラスは、必ず
指定された記憶クラスである。すべての記憶クラスが非
活動状態の再利用ベクトルをもち、ディレクトリとデー
タ要素の自由リストが空である場合、キャッシュは「ス
チール・イン・プレイス」と呼ばれるデフォルト・スチ
ール・アルゴリズムにあり、その場合、新しい資源割当
てが、厳密にその記憶クラス内部で再利用される資源に
よって満足される。複数の記憶クラスを利用する実施態
様では、ＳＥＳ記憶域の使用が記憶クラス間で正しく割
り当てられるとき、「スチール・イン・プレイス」アル
ゴリズムが使用される。そうでない場合は、性能クラス
目標が達成できるように記憶クラス間でのＳＥＳ記憶域
の再分配を達成するために、記憶クラスの再利用ベクト
ルが設定される。

【０２３９】（４）参照リスト処理の諸プロセス： 参照リスト処理コマンドは、ローカル・キャッシュ参照
を記憶クラス待ち行列に伝播させるのに使用される。こ
のコマンドは、ローカル・キャッシュ及びＳＥＳキャッ
シュの双方の参照活動にわたって記憶クラスを順序付
け、高いローカル・キャッシュ・アクティビティをもつ
ディレクトリ・エントリ及びデータ・テーブル・エント
リの再利用を防止する。プログラムは名前リストを作成
し、ローカル・キャッシュ・エントリがテストの結果有
効と判定されるとき名前を追加し、周期的に参照リスト
処理コマンドによって名前リストをＳＥＳキャッシュに
書き込む。

【０２４０】参照リスト処理（ＰＲＬ）コマンドは、事
象駆動またはタイマ駆動方式で呼び出される。プログラ
ムによって作成された名前リストが最大サイズに達した
とき、プログラムはＰＲＬコマンドを開始することがで
きる。プログラムはまた、満了時にＰＲＬコマンドを発
行させる、時間間隔を確立することもできる。どちらの
技法でも、名前リストのサイズを修正するため、あるい
は間隔の持続時間を修正するために、プログラムによる
同調が必要である。ＰＲＬコマンドの発行頻度の変更
は、完了参照リスト・カウンタ（ＣＲＬＣ）及び部分完
了参照リスト・カウンタ（ＰＣＲＬＣ）を監視すること
により判断される。ＣＲＬＣとＰＣＲＬＣは、記憶クラ
ス情報読取りコマンドによって戻される。ＣＲＬＣ値が
高である場合、プログラムは、名前リストのサイズを増
大させ、あるいはタイマ間隔の持続時間を増加させる。
ＳＥＳキャッシュ記憶域管理に伴うオーバーヘッドを最
小にするために、ＰＲＬコマンドの発行頻度を減少させ
るのが好都合である。ＰＣＲＬＣ値が高である場合、プ
ログラムは名前リストのサイズを減少させ、あるいはタ
イマ間隔の持続時間を減少させる。ローカル・キャッシ
ュ参照パターンがＳＥＳキャッシュに正しく反映される
ようにするために、ＰＲＬコマンドの発行頻度を増加さ
せるのが好都合である。

【０２４１】（５）記憶クラス設計の検索： ＳＥＳキャッシュを使用するプログラムは、記憶クラス
情報読取りコマンドを使って、ある記憶クラスに関する
統計を周期的に検索する。統計の検索は、読取り及び登
録コマンド、書込み及び登録コマンド、登録済み時書込
みコマンド上で戻される目標記憶クラス満杯応答コード
によって駆動できる。目標記憶クラス（ＴＳＴＣ）応答
オペランドは、満杯状態のために再利用動作が失敗した
とき、目標記憶クラスを識別する。さらに、統計の検索
は時間駆動方式でも駆動される。戻されるカウンタが、
その記憶クラスに割り当てられているデータ域要素の数
とディレクトリ・エントリの数を識別する。戻されるカ
ウンタはまた、図１３及び図２１に示すように、書込み
ヒット率と読取りヒット率の計算を可能にする。これら
のカウンタは、ＳＥＳキャッシュ資源の再割当てを必要
とする記憶クラス用の再利用ベクトルを確立する際に、
プログラムによって使用される。

【０２４２】（６）記憶域分離のための平衡化： 記憶クラスの１つの用途は、ＳＥＳ中の１組のデータ要
素を分離することであろう。たとえば、データベースの
所与の区域が、インデックス・レコードの場合などのよ
うに、頻繁に参照されることもあり得る。このデータが
頻繁に参照されるとすると、それは付加されたローカル
・キャッシュに常駐し続けることになりやすい。また、
インデックスの更新も余り頻繁には起こらない。それで
も、どんな更新もすべてのローカル・キャッシュで正し
く反映されるようにするために、このようなインデック
ス・データ要素用のディレクトリ要素は、ＳＥＳキャッ
シュ中に常駐したままでなければならない。更新済みデ
ータ要素検索のペナルティを最小にするため、こうした
インデックス・データ要素用のデータもＳＥＳキャッシ
ュに常駐することがある。記憶域分離のために記憶クラ
スを使用する第２の例は、頻繁には参照されないが、参
照されるときは高性能をもつ必要のある、データ要素に
アクセスするための要件に対処することであろう。この
タイプのデータ要素はプロセッサのローカル・キャッシ
ュに常駐しなくてもよいが、これらのデータ要素を、他
の記憶クラスにより再利用から保護された記憶クラスに
割り当てることにより、ＳＥＳキャッシュ内に常駐させ
ることができる。記憶域分離のために記憶クラスを使用
することの付随的利点は、参照リスト処理コマンド発行
の必要が減るまたはなくなることである。ＳＥＳキャッ
シュ内の分離すべきデータ要素が、他の記憶クラスの再
利用アクティビティの目標ではない記憶クラスである場
合、どれだけ相対的に古いこれらのデータ要素が他の記
憶クラスのデータ要素と比較されようと問題ではない。

【０２４３】非常に簡単な例として、１０００個のデー
タ要素と１０００個のディレクトリ・エントリを有する
４Ｋのデータ要素にＳＥＳキャッシュを使用するものと
仮定する。さらに、２つの記憶クラスが定義されてお
り、一方の記憶クラスは一般データ・アクセス用、第２
の記憶クラスは、任意の時点でアクセスされているまた
はいないデータ・セットのインデックス・レコードの記
憶域分離用に使用されるものと仮定する。この例では、
最初、インデックス・レコードの分離を行う対象となる
データ・セットがアクセスされていず、またすべてのデ
ータ要素が使用中であると仮定する。そうすると、すべ
てのデータ要素が、２つの記憶クラスのどちらか一方、
この例では記憶クラス１に割り当てられることになる。

【０２４４】高性能が望まれるインデックスをもつデー
タ・セットがアクセスされるとき、インデックス・デー
タ要素がＳＥＳキャッシュに記憶クラス２で記憶され
る。インデックス・データ要素がＳＥＳキャッシュ中に
常駐したままになるようにＳＥＳキャッシュ資源を再割
当てするため、記憶クラス１の再利用ベクトルは非活動
状態のままになる。そうすると、すべての再利用処理が
記憶クラス１からのディレクトリ・エントリ及びデータ
要素を再使用することになる。記憶クラス２の再利用ベ
クトルは、記憶クラス２からの再利用を行わせず、記憶
クラス１から再利用を実行させるように設定される。記
憶クラス１の再利用ベクトルに使用される値は、無制限
に設立することもでき、ＳＥＳキャッシュ資源をすべて
使用することのないように最大値に制限することもでき
る。この例を拡張して、複数の記憶クラスを可能にし、
インデックス・データ要素用のＳＥＳ資源の再利用が、
他のデータ要素用に使用される諸記憶クラス間で平衡さ
れるようにすることは容易である。

【０２４５】（７）キャッシュ・ヒット率達成のための
平衡化： 記憶クラスの第２の使い方は、競合するデータ性能グル
ープ間でＳＥＳキャッシュ資源の利用を平衡させること
である。一例として、２つのデータ性能グループが顧客
によって定義されているものと仮定する。この例では、
ＳＥＳキャッシュ・データのアクセス時間が１００マイ
クロ秒、ＤＡＳＤデータのアクセス時間が１０ミリ秒と
仮定する。第１の性能グループでは、データ要素の９０
％で０．１ミリ秒のアクセスを必要とするという目標が
たてられている。第２の性能グループでは、データへの
アクセスに平均５ミリ秒を要するという目標がたてられ
ている。

【０２４６】これらの性能目標を達成するため、データ
・マネージャがＳＥＳキャッシュ中で２つの記憶クラス
を確立しているものと仮定する。第１の性能目標を達成
するには、記憶クラス１は、ＳＥＳキャッシュ中で９０
％のヒット率が必要である。第２の性能目標を達成する
には、記憶クラス２は、ＳＥＳキャッシュ中で５０％の
ヒット率が必要である。データ・マネージャは、タイマ
駆動アルゴリズムを確立する。このアルゴリズムは、２
つの性能グループのデータ要素の実時間要求がある場合
に両方の性能目標を最良に満たせるように、２つの記憶
クラス用の再利用ベクトルをヒューリスティックに確立
する。このアルゴリズムは、記憶クラス情報読取りコマ
ンドを使って２つの記憶クラスの統計を周期的に検索す
る。検索したカウンタに基づいて、図１３及び図２１の
ように読取りヒット率と書込みヒット率を計算する。各
性能グループからのデータの全体的要求率及び達成され
るヒット率に基づいて、各記憶クラス用の再利用ベクト
ルが、２つの記憶クラスのそれぞれにより多くのまたは
より少しのＳＥＳキャッシュ資源を割り当てるように調
節される。

【０２４７】これで当業者には、本発明の範囲及び趣旨
から逸脱しない多数の変形及び修正が明らかになろう。
すなわち、上述の諸実施例は、限定ではなく例として示
したものであることを理解されたい。

【図面の簡単な説明】

【図１】ある記憶クラス用の再利用制御を示す図であ
る。

【図２】ある記憶クラス用の再利用制御を示す図であ
る。

【図３】キャッシュ構造割振りコマンドのプロセス流れ
図である。

【図４】キャッシュ構造割振りコマンドのプロセス流れ
図である。

【図５】キャッシュ構造割振り解除コマンドのプロセス
流れ図である。

【図６】参照リスト処理コマンドのプロセス流れ図であ
る。

【図７】データ・ベース・マネージャの全体的処理の流
れ図である。

【図８】メインライン読取り動作の概要を示す図であ
る。

【図９】メインライン書込み動作の概要を示す図であ
る。

【図１０】ＳＥＳキャッシュ記憶管理の概要を示す図で
ある。

【図１１】ＳＥＳキャッシュ・データのＤＡＳＤへの移
動の概要を示す図である。

【図１２】読取り及び登録コマンドのプロセス流れ図で
ある。

【図１３】ある時間間隔にわたる読取り／ビット率（Ｒ
ＨＲ）の計算に使用される図である。

【図１４】ディレクトリ読取りコマンドによって呼び出
されるプロセスを表す図である。

【図１５】ディレクトリ・エントリ情報ブロック（ＤＥ
ＩＢ）のフォーマットを示す図である。

【図１６】記憶クラス情報読取りコマンドのプロセス流
れ図である。

【図１７】再利用ベクトル設定コマンドのプロセス流れ
図である。

【図１８】読取り及び登録コマンドのプロセス流れ図で
ある。

【図１９】読取り及び登録コマンドのプロセス流れ図で
ある。

【図２０】登録済み書込みコマンドのプロセス流れ図で
ある。

【図２１】ある時間間隔にわたる書込みビット率（ＷＨ
Ｒ）の計算に使用される図である。

【図２２】ディレクトリ及びデータ域の再利用プロセス
のプロセス流れ図である。

【図２３】好ましい実施例における、現在ＳＥＳキャッ
シュ中にある記憶クラス間でのディレクトリ及びデータ
域空間割振りを動的に制御するための、再利用ベクトル
及び再利用カウンタの動作を表す、プロセス流れ図であ
る。

【図２４】シスプレックス・システムを示す図である。

【図２５】単一のＣＰＣの構成を示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェフリー・アラン・フライ アメリカ合衆国12524、ニューヨーク州 フィッシュキル、グリーンヒル・ドライ ブ 24エイ (72)発明者 ブライアン・バリー・モア アメリカ合衆国12603、ニューヨーク州 ポーキープシー、カーネリ・コート 16 (72)発明者 ジェフリー・マーク・ニック アメリカ合衆国12524、ニューヨーク州 フィッシュキル、プリマス・ロード 43 (72)発明者 ケヴィン・フランク・スミス アメリカ合衆国95116−2819、カリフォ ルニア州サンノゼ、ピーチ・コート 1323 (72)発明者 マイケル・ダスティン・スワンソン アメリカ合衆国12603、ニューヨーク州 ポーキープシー、コレッジ・アベニュー 95 (56)参考文献 ＨＡＲＯＬＤ Ｓ．ＳＴＯＮＥ斉藤忠 夫 八田弘監訳「高性能コンピュータア ーキテクチャー」Ｐ．24−102（平成元 年３月30日発行）丸善株式会社

Claims (19)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コンピュータ複合体におけるデータ処理制
   御方法において、 システム複合体（シスプレックス）を構造化するステッ
   プであって、各々がその内部操作を制御するための１ま
   たは２以上の制御プログラムを含む複数の中央プロセッ
   サ複合体（ＣＰＣ）と、通常、上記複数のＣＰＣに接続
   され、ＣＰＣ間で共用されるデータ項目を上記シスプレ
   ックス中に永久的に記憶するためのシスプレックス直接
   アクセス記憶装置（シスプレックスＤＡＳＤ）と、上記
   複数のＣＰＣに接続される共用電子記憶機構（ＳＥＳ）
   とを含むようにシスプレックスを構造化するステップ
   と、 キャッシュ制御、及びキャッシュ・ディレクトリ、並び
   に接続された複数のＣＰＣからＳＥＳキャッシュに記憶
   されるべきデータ項目を受け取るためのデータ域とをセ
   ットアップするために必要とされるＳＥＳ中の記憶空間
   を指定するオペランド・パラメータを有する割振りコマ
   ンドをＳＥＳに対して発行するプログラムを実行するよ
   うに上記ＣＰＣの１つを制御するステップと、 上記割振りコマンドに応答して、上記オペランド・パラ
   メータにより指定される記憶空間がＳＥＳ中に存在する
   場合には、ＳＥＳが、上記パラメータに基き、上記キャ
   ッシュ制御、キャッシュ・ディレクトリ、及びデータ域
   を形成し、新規のＳＥＳキャッシュを生成するステップ
   と、 各キャッシュ・ディレクトリ・エントリに、上記キャッ
   シュ中の対応するデータ域に書き込まれるべきデータ項
   目の名前を受け取るためのデータ名フィールド、及び上
   記ディレクトリ・エントリ及び上記データ項目の記憶ク
   ラスの識別子を受け取るための記憶クラス・フィールド
   を設けるステップとを含む、 データ処理制御方法。
2. 【請求項２】上記記憶クラス・フィールドに記憶クラス
   を書き込み、対応するディレクト リ・エントリによって
   表されるデータ項目と該記憶クラスとの選択的な関連付
   けを行い、該記憶クラスに基づいた未変更データ項目及
   び対応するディレクトリ・エントリの再利用を可能にす
   ることにより、ＳＥＳキャッシュのためのＳＥＳ記憶空
   間の選択的な再利用を可能にするステップを含む、請求
   項１に記載のデータ処理制御方法。
3. 【請求項３】新しいＳＥＳキャッシュ・ディレクトリ・
   エントリを割り振るため、及びＳＥＳキャッシュに新た
   に記憶されたＳＥＳキャッシュ・データ項目用にデータ
   域を割り振るための記憶域の自由空間のプールを提供す
   るステップを含む、請求項１に記載のデータ処理制御方
   法。
4. 【請求項４】新しいＳＥＳキャッシュ・ディレクトリ・
   エントリを割り振るためのディレクトリ・エントリ・プ
   ールとしての第１の部分と、ＳＥＳキャッシュに新たに
   記憶されたＳＥＳキャッシュ・データ項目用にデータ域
   を割り振るための第２の部分とを含む、２つの部分から
   なる自由空間のプールを提供するステップを含む、請求
   項３に記載のデータ処理制御方法。
5. 【請求項５】指定されたデータ項目をＳＥＳキャッシュ
   ・ディレクトリに登録することを求めるＣＰＣ要求に応
   答して、ＳＥＳキャッシュ中のＳＥＳキャッシュ・ディ
   レクトリ中のディレクトリ・エントリを構造化する手段
   をＳＥＳ中に設けるステップを含む、請求項２に記載の
   データ処理制御方法。
6. 【請求項６】共通名を識別するＣＰＣからＳＥＳへの登
   録要求に応答して、あるデータ項目用の共通名をＳＥＳ
   キャッシュ・ディレクトリ・エントリ中に登録するステ
   ップと、 ＳＥＳキャッシュに記憶されている、ＳＥＳキャッシュ
   ・ディレクトリ・エントリ及びそのディレクトリ・エン
   トリに関連するデータ項目を記憶クラスに区分するた
   め、ＳＥＳキャッシュ・ディレクトリ・エントリ用の記
   憶クラスの値を指定するＣＰＣによって、ＳＥＳキャッ
   シュ・ディレクトリを複数の記憶クラス論理区画に区分
   するステップとを含み、 ディレクトリ・エントリ及びデータ項目の論理区画の位
   置が物理区画の位置とは無関係である、請求項５に記載
   のデータ処理制御方法。
7. 【請求項７】ＣＰＣ中のソフトウェアによって記憶クラ
   スをデータ項目と関連付けるステップと、 上記記憶クラスに基づいて、ソフトウェアによりＳＥＳ
   キャッシュ記憶域を制御するステップとを含む、請求項
   ６に記載のデータ処理制御方法。
8. 【請求項８】新たなＳＥＳキャッシュ・ディレクトリ・
   エントリを提供する自由空間プールに利用可能な記憶空
   間がないとき、ＳＥＳ内に新たなディレクトリ・エント
   リを割り当てるために、コマンドにより要求され新たに
   割り振られるＳＥＳキャッシュの記憶クラス内にあるＳ
   ＥＳキャッシュ・ディレクトリ・エントリを再利用する
   ステップを含む、請求項７記載のデータ処理制御方法。
9. 【請求項９】ＳＥＳキャッシュに新たに記憶されたデー
   タ項目に対してキャッシュ・データ空間を割り振るため
   の自由空間プールに、再利用された各データ域の表現を
   入れることによって、記憶クラス中の再利用されている
   ＳＥＳキャッシュ・ディレクトリ・エントリと関連する
   あらゆるデータ項目が使用するＳＥＳキャッシュ・デー
   タ域をも再利用するステップを含む、請求項８記載のデ
   ータ処理制御方法。
10. 【請求項１０】ＳＥＳキャッシュ内の複数の記憶クラス
    の中から目標記憶クラスを識別し、該目標記憶クラスに
    おいて上記再利用ステップを実行する、請求項８記載の
    データ処理制御方法。
11. 【請求項１１】ＳＥＳキャッシュの記憶クラスに対する
    上記再利用ステップの動作のために再利用ベクトルを活
    動状態または非活動状態にセットするステップを含み、
    該活動状態は該記憶クラスに対する再利用ベクトルの動
    作を可能とし、該非活動状態は該記憶クラスに対する再
    利用ベクトルの動作を妨げる、請求項８記載のデータ処
    理制御方法。
12. 【請求項１２】ＣＰＣが発行する再使用ベクトル・セッ
    ト・コマンドにおいて指定される記憶クラスについて、
    再使用ベクトルを活動状態にするステップを含む、請求
    項１０記載のデータ処理制御方法。
13. 【請求項１３】各記憶クラスにおいて未変更の標識を有
    するＳＥＳディレクトリ・エントリを、該記憶クラス中
    のディレクトリ・エントリへのアクセス参照の最近性に
    よって順序付けるステップと、 上記ステップで得られたＳＥＳディレクトリ・エントリ
    の順序に従って、未変更データ項目に関連するディレク
    トリ・エントリ及び関連するデータ項目のないディレク
    トリ・エントリの記憶クラスにおいて再利用を行うステ
    ップとを含む、請求項８記載のデータ処理制御方法。
14. 【請求項１４】現在割り当てられていないＳＥＳデータ
    域またはＳＥＳディレクトリ・エントリを要求する、Ｃ
    ＰＣにより発行されたＳＥＳコマンドの動作を実行する
    ステップと、 自由空間プールが存在するとき、該プールからＳＥＳデ
    ータ域またはＳＥＳディレクトリ・エントリを割り当て
    るステップとを含む、請求項８記載のデータ処理制御方
    法。
15. 【請求項１５】ＣＰＣからＳＥＳへの読取りコマンドに
    よってＳＥＳ内で生じる読取りヒット事象及び読取りミ
    ス事象をカウントするために該ＳＥＳ内で維持される１
    組の事象カウンタを、各記憶クラスについて提供するス
    テップと、 ＣＰＣからＳＥＳへの書込みコマンドによってＳＥＳ内
    で生じる書込みヒット事象及び書込みミス事象をカウン
    トするために該ＳＥＳ内で維持される１組の事象カウン
    タを、各記憶クラスについて提供するステップとを含
    む、請求項７記載のデータ処理制御方法。
16. 【請求項１６】ＳＥＳ中にチェックポイント査定情報を
    記憶し、所定のタイムアウト期間中に割振りが完了しな
    い場合は、該情報ＣＰＣに送ることにより、ＳＥＳキャ
    ッシュ割振りプロセスを終了させるステップと、 上記チェックポイント情報がキャッシュ生成が終了した
    ことを示す時点から、ＳＥＳキャッシュの生成を続行す
    るため、ＣＰＣ中のプログラムによって後に上記パラメ
    ータと共に割振りコマンド発行するステップと、 所定のタイムアウト時間内に割振りの完了が起こった場
    合、該完了に対してＳＥＳキャッシュを生成するステッ
    プと、 上記完了が起こったとき、上記割振りコマンドを発行す
    るＣＰＣに、完了信号で応答するステップとを含む、請
    求項１に記載のデータ処理制御方法。
17. 【請求項１７】ＣＰＣ中のプログラムによってＳＥＳか
    らＳＥＳキャッシュを除去するステップであって、該キ
    ャッシュを除去するため、キャッシュ構造割振り解除コ
    マンドを特定のパラメータと共に発行するステップと、 ＳＥＳ内のプロセスによって上記ＳＥＳキャッシュの除
    去を制御するステップと、 除去が完了したとき、上記解除コマンドを発行するＣＰ
    Ｃに、完了信号で応答するステップとを含む、請求項１
    に記載のデータ処理制御方法。
18. 【請求項１８】システム複合体（シスプレックス）を構
    造化する手段であって、各々がその内部操作を制御する
    ための１または２以上の制御プログラムを含む複数の中
    央プロセッサ複合体（ＣＰＣ）と、通常、上記複数のＣ
    ＰＣに接続され、ＣＰＣ間で共用されるデータ項目を上
    記シスプレックス中に永久的に記憶するためのシスプレ
    ックス直接アクセス記憶装置（シスプレックスＤＡＳ
    Ｄ）と、上記複数のＣＰＣに接続される共用電子記憶機
    構（ＳＥＳ）とを含むようにシスプレックスを構造化す
    る手段と、 キャッシュ制御、及びキャッシュ・ディレクトリ、並び
    に接続された複数のＣＰＣからＳＥＳキャッシュに記憶
    されるべきデータ項目を受け取るためのデータ域とをセ
    ットアップするために必要とされるＳＥＳ中の記憶空間
    を指定するオペランド・パラメータを有する割振りコマ
    ンドをＳＥＳに対して発行するプログラムを実行するよ
    うに上記ＣＰＣの１つを制御する手段と、 上記割振りコマンドに応答して、上記オペランド・パラ
    メータにより指定される記憶空間がＳＥＳ中に存在する
    場合には、ＳＥＳが、上記パラメータに基き、上記キャ
    ッシュ制御、キャッシュ・ディレクトリ、及びデータ域
    を形成し、新規のＳＥＳキャッシュを生成する手段と、 各キャッシュ・ディレクトリ・エントリに、上記キャッ
    シュ中の対応するデータ域に書き込まれるべきデータ項
    目の名前を受け取るためのデータ名フィールド、及び上
    記ディレクトリ・エントリ及び上記データ項目の記憶ク
    ラスの識別子を受け取るための記憶クラス・フィールド
    を設ける手段とを含む、 コンピュータ・システム。
19. 【請求項１９】上記記憶クラスが、再利用プロセスを制
    御するための再利用ベクトルを有する、請求項１８記載
    のコンピュータ・システム。