JPH02178856A - マルチタスクオペレーティングシステムでのグラフィックｖｒａｍのアクセス方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はパーソナルコンピュータのマルチタスクオペレ
ーティングシステムに関し、特にマルチタスクオペレー
ティングシステムでのグラフィックＶＲＡＭのアクセス
方式に関する。

〔従来の技術〕

従来、パーソナルコンピュータのシングルタスクオペレ
ーティングシステムでは、利用者プログラム（タスク）
によるグラフィックＶＲＡＭ　（Ｖｉｄｅｏ　　Ｒａｎ
ｄｏｍ　　Ａｃｃｅｓｓ　　Ｍｅｍｏｒｙ）への直接ア
クセスを認めていたが、マルチタスクオペレーティング
システムでは、グラフィックＶＲＡＭを共通の資源とし
て扱いグラフや図形等を描くシステムコールを与えて、
利用者プログラム（タスク）がグラフィックＶＲＡＭを
直接アクセスして描画を行うことを認めていなかった。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来のマルチタスクオペレーティングシステム
では、利用者プログラム（タスク）が画面上にグラフや
図形等を表示するためにはシステムコールを介してグラ
フィックＶＲＡＭにグラフや図形等を描画しなければな
らないので、グラフィックＶＲＡＭへの直接アクセスが
可能だったシングルタスクオペレーティングシステム上
で開発されたグラフィックＶＲＡＭを直接アクセスする
利用者プログラムを、システムコールを介してしかグラ
フィックＶＲＡＭに描画できないマルチタスクオペレー
ティングシステムに移植するのに困難が伴うという欠点
がある。

また、システムコールが利用者の必要と適合しない場合
には、代替手段がないという欠点がある。

すなわち、システムコールが提供する機能が利用者の期
待する機能と合わなかった場合には、グラフィックＶＲ
ＡＭへの直接アクセスが可能なシングルタスクオペレー
ティングシステムではグラフィックＶＲＡＭに直接アク
セスすることによって代替することが可能であったが、
マルチタスクオペレーティングシステムでは、グラフィ
ックＶＲＡＭに直接アクセスすることができないために
利用者の期待する機能を実現する手段がないという欠点
がある。

さらに、システムコールによるグラフィックＶＲＡＭへ
の描画では、システムコールによるオーバヘットにより
グラフィックＶＲＡＭに直接アクセスする場合に比べて
性能が低下するという欠点がある。

本発明の目的は、上述の点に鑑み、マルチタスクオペレ
ーティングシステムにグラフィックＶＲＡＭを共用対象
とすることができる共用メモリ機構を設けて、複数のタ
スクによるグラフィックＶＲＡＭの共用を可能とするよ
うにしたマルチタスクオペレーティングシステムでのグ
ラフィックＶＲＡＭのアクセス方式を提供することにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のマルチタスクオペレーティングシステムでのグ
ラフィックＶＲＡＭのアクセス方式は、グラフや図形等
を画面に表示させるためのグラフィックＶＲＡＭを主記
憶メモリの一部として有するパーソナルコンピュータ上
で動作するマルチタスクオペレーティングシステムにお
いて、主記憶メモリ上に共用メモリを確保する共用メモ
リ確保手段と、主記憶メモリ上に確保された共用メモリ
の実体をグラフィックＶＲＡＭに切り換える共用メモリ
実体切換え手段と、グラフィックＶＲＡＭを含む主記憶
メモリ上に確保された共用メモリを解放する共用メモリ
解放手段とを備える共用メモリ機構を有する。

〔作用〕

本発明のマルチタスクオペレーティングシステムでのグ
ラフィックＶＲＡＭのアクセス方式では、共用メモリ機
構の共用メモリ確保手段が主記憶メモリ上に共用メモリ
を確保し、共用メモリ実体切換え手段が主記憶メモリ上
に確保された共用メモリの実体をグラフィックＶＲＡＭ
に切り換え、共用メモリ解放手段がグラフィックＶＲＡ
Ｍを含む主記す、ａメモリ上に確保された共用メモリを
解放する。

〔実施例〕

次に、本発明について図面を参照して詳細に説明する。

第２図は、本発明の一実施例に係るマルチタスクオペレ
ーティングシステムでのグラフィックＶＲＡＭのアクセ
ス方式が適用されるパーソナルコンピュータのメモリ構
成を示すブロック図である。

このパーソナルコンピュータは、中央処理ユニット（以
下、ＣＰＵと略記する）１と、メモリ管理ユニット（以
下、ＭＭＵと略記する）２と、主記憶メモリ３と、主記
憶メモリ３のあるアドレス以降のメモリでなるグラフィ
ックＶＲＡＭ４とを含んで構成されている。

第１図は、ＣＰＵＩに搭載される本実施例のグラフィッ
クＶＲＡＭのアクセス方式が適用されたマルチタスクオ
ペレーティングシステム１０の構成を示すブロック図で
ある。このマルチタスクオペレーティングシステム１０
は、ファイル管理機構５と、実行管理機構６と、入出力
管理機構７と、共用メモリ機構８と、メモリ管理機構９
とを含んで構成されており、ファイル管理機構５．実行
管理機構６．入出力管理機構７．共用メモリ機構８およ
びメモリ管理機構９は有機的に結合されて動作する。

共用メモリ機構８は、主記憶メモリ３上に共用メモリを
確保する共用メモリ確保手段８１と、主記憶メモリ３上
に確保された共用メモリの実体をグラフィックＶＲＡＭ
４に切り換える共用メモリ実体切換え手段８２と、グラ
フィックＶＲＡＭ４を含む主記憶メモリ３上に確保され
た共用メモリを解放する共用メモリ解放手段８３とを含
んで構成されており、タスクからのマルチタスクオペレ
ーティングシステム１０に対するシステムコールを契機
として動作する。

本実施例では、タスクからマルチタスクオペレーティン
グシステム１０の共用メモリ機構８を動作させるための
システムコールとして、次の６つのシステムコールを用
意している。

（１）　　システムコールＡＬＣは、タスク空間の共用
メモリ域中の共用領域に主記憶メモリ３上の共用メモリ
を割り付け、割り付けた共用メモリを一意に示す識別子
を返す。

（２）　　システムコールＭば、与えられた識別子に対
応する共用メモリの実体を主記憶メモリ３からグラフィ
ックＶＲＡＭ４に切り換える。

（３）　　システムコールＮは、与えられた識別子に対
応する主記憶メモリ３上の共用メモリのアドレスを与え
る。

（４）　　システムコールＡＴは、他タスクが確保した
共用メモリを自タスクの共用メモリ域中の共用領域に割
り付ける。共用メモリの指定には識別子を用いる。この
システムコールＡＴを用いることにより、タスク間での
メモリ共用が可能になる。

（５）　　システムコールＤＴは、他タスクが確保し自
タスクの共用メモリ域中の共用領域に割りイ」けた共用
メモリを自タスクの共用メモリ域より解放する。

（６）　　システムコールＤＡＬＣは、与えられた識別
子に対応する共用メモリを解放する。

第３図は、タスク空間の構成を示す図である。

タスク空間は仮想空間として存在し、主記憶メモリ３と
の対応付けは、メモリ管理機構９によって制御されたＭ
ＭＵ２によって行われる。タスク空間は、データ域１１
．プログラム域１２および共用メモリ域１３から構成さ
れる。通常、データ域１１．プログラム域１２および共
用メモリ域１３は、グラフィックＶＲＡＭ４を除く主記
憶メモリ３と対応付けられる。

タスク空間と主記憶メモリ３とは、それぞれの空間を固
定長のページに分割されページ単位に対応付けられる。

タスク空間へのアクセスでは、アクセスするアドレスは
ページおよびページ内のオフセットアドレスとして表現
される。ページ間の対応付けはタスク対応に設けられた
メモリ管理テーブル（図示せず）によって行い、メモリ
管理テーブルにはタスク空間のページと対応する主記憶
メモリ３のページとを登録する。メモリ管理機構９は、
メモリ管理テーブルの生成、更新および削除を行う。ま
た、メモリ管理機構９は、ＭＭＵ２に対してメモリ管理
テーブルの設定を行う。ＭＭＵ２は、このメモリ管理テ
ーブルの設定に従ってタスクの実行時にアドレス変換を
行う。すなわち、タスク空間のページを主記憶メモリ３
のページに変換し、オフセットアドレスと合成して主記
憶メモリ３のアドレスを生成する。

共用メモリ機構８は、共用メモリ域１３の管理を行う。

共用メモリ域１３内に確保された共用領域は、全てのタ
スクから同一のアドレスでアクセス可能になるように配
置される。

第４図を参照すると、本実施例のマルチタスクオペレー
ティングシステムでのグラフィックＶＲＡＭのアクセス
方式によるグラフィックＶＲＡＭのアクセス手順は、共
用メモリ確保ステップ４１と、共用メモリのグラフィッ
クＶＲＡＭへの割付はステップ４２と、グラフィックＶ
ＲＡＭへのアクセスステップ４３と、共用メモリ解放ス
テップ４４とからなる。

次に、このように構成された本実施例のマルチタスクオ
ペレーティングシステムでのグラフィックＶＲＡＭのア
クセス方式の動作について、第５図（ａｌ〜ＦＣ＋を参
照しながら説明する。

あるタスク（以下、このタスクを要求タスクという）が
グラフィックＶＲＡＭ４を共用メモリとして確保する場
合には、要求タスクは、第５図［ａ）に示す状態から、
まずグラフィックＶＲＡＭ４に相当するサイズ（以下、
要求サイズという）の共用メモリを確保するために、マ
ルチタスクオペレーティングシステム１０に対してシス
テムコールＡＬＣを発行する（ステップ４１）。マルチ
タスクオペレーティングシステム１０におけるシステム
コールＡＬＣの実行では、共用メモリ機構８は、共用メ
モリ確保手段８１により共用メモリ域１３の空き領域よ
り要求サイズに適合する共用領域１４を割り付け、割り
付けた共用領域１４を一意に示す識別子を与える。次に
、共用メモリ機構８は、メモリ管理機構９に対して割り
付けた共用領域１４のページと主記憶メモリ３のページ
との対応付けを実行させ、要求タスクのメモリ管理テー
ブルに登録させる。

この結果、主記憶メモリ３上に、第５図（ｂｌに示すよ
うに共用領域１４に対応する共用メモリ１５が確保され
る。

次に、共用領域１４の実体を共用メモリ１５からグラフ
ィックＶＲＡＭ４とするために、要求タスクは、マルチ
タスクオペレーティングシステムＩＯに対してシステム
コールＭを発行する（ステップ４２）。マルチタスクオ
ペレーティングシステム１０におけるシステムコールＭ
の実行では、共用メモリ機構８は、共用メモリ実体切換
え手段８２によりメモリ管理機構９に対して与えられた
識別子が示す共用領域１４のページと共用メモリ１５の
ページとの対応関係を要求タスクのメモリ管理テーブル
から削除して新たにその識別子が示す共用領域１４にグ
ラフィックＶＲＡＭ４を対応付けるように要求する。メ
モリ管理機構９は、要求タスクのメモリ管理テーブルを
更新し、第５図（ｃ＋に示すように共用領域１４とグラ
フィックＶＲＡＭ４との対応イ」けを行う。

続いて、要求タスクは、共用領域１４のアドレスを得る
ために、マルチタスクオペレーティングシステム１０に
対してシステムコールＮを発行スる。

マルチタスクオペレーティングシステム１０におけるシ
ステムコールＮの実行では、共用メモリ機構８は、メモ
リ管理機構９を介して要求タスクのメモリ管理テーブル
を参照し、与えられた識別子に対応する共用領域１４の
アドレスを要求タスクに返す。これにより、要求タスク
は、システムコールＮの実行により得られた共用領域１
４のアドレスに基づいて共用領域１４をアクセスするこ
とによってグラフィックＶＲＡＭ４に直接アクセスする
ことができる（ステップ４３）。

また、第５図（Ｃ１に示す状態から、要求タスク以外の
他タスクがマルチタスクオペレーティングシステム１０
に対してシステムコールＡＴを発行スると、共用メモリ
機構８は、共用メモリ確保手段８１によりメモリ管理機
構９を介して他タスクのメモリ管理テーブルを更新する
ことにより、要求タスクによってすでに共用メモリとし
て確保されているグラフィックＶＲＡＭ４を他タスクの
共用メモリとしても確保する。この結果、タスク間での
メモリ共用が可能になる。

さらに、メモリの共用状態から他タスクがマルチタスク
オペレーティングシステム１０に対してシステムコール
ＤＴを発行すると、共用メモリ機構８は、共用メモリ解
放手段８３によりメモリ管理機構９を介して他タスクの
メモリ管理テーブルを更新することにより、他タスクに
よって共用メモリとして確保されているグラフィックＶ
ＲＡＭ４を他タスクの共用メモリから解放する。

グラフィックＶＲＡＭ４への直接アクセスの終了後、要
求タスクがグラフィックＶＲＡＭ４を共用メモリとして
おく必要がなくなった場合には、要求タスクは、マルチ
タスクオペレーティングシステムｌＯに対してシステム
コールＤＡＬＣを発行する（ステップ４４）。マルチタ
スクオペレーティングシステム１０におけるシステムコ
ールＤＡＬＣの実行では、共用メモリ機構８は、共用メ
モリ解放手段８３によりメモリ管理機構９に対して与え
られた識別子が示す共用領域１４のページとグラフィッ
クＶＲＡＭ４のページとの対応関係を要求タスクのメモ
リ管理テーブルから削除するように要求する。メモリ管
理機構９は、要求タスクのメモリ管理テーブルを更新し
、タスク空間と主記憶メモＩ７３との対応関係を第５図
＋ａｌに示す状態に戻す。

〔発明の効果〕 以上説明したように本発明は、共用メモリ機構を利用し
て共用メモリの実体を主記憶メモリからグラフィックＶ
ＲＡＭに切り換えることができるようにしたことにより
、グラフィックＶＲＡＭに対する直接アクセスをシング
ルタスクオペレーティングシステムのタスクで行えたの
と同様に実行することを可能とし、シングルタスクオペ
レーティングシステム上で開発された利用者プログラム
のマルチタスクオペレーティングシステムへの移植を容
易に行うことができるという効果がある。

また、複数のタスクからグラフィックＶＲＡＭを同時に
アクセスすることが可能になり、適当な排他制御を行え
ばグラフィックＶＲＡＭの共用が可能になるという効果
がある。

さらに、システムコールによるグラフィックＶＲＡＭへ
のアクセスに伴う性能低下や代替手段がないという問題
が生じることがないという効果がある。

なお、本発明は、すでに共用メモリ機構を有するマルチ
タスクオペレーティングシステムの場合ムこは、共用メ
モリの実体を主記憶メモリからグラフィックＶＲＡＭに
切り換える機能（共用メモリ実体切換え手段）を追加す
るだけで、他の機能を変更することなしにタスクからの
グラフィックＶＲＡＭへの直接アクセスが可能になると
いう利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るグラフィックＶＲＡＭ
のアクセス方式が適用されたマルチタスクオペレーティ
ングシステムの構成を示すブロック図、 第２図は第１図のマルチタスクオペレーティングシステ
ムが動作するパーソナルコンピュータのメモリ構成を示
す図、 第３図は第１図のマルチタスクオペレーティングシステ
ム上でのタスク空間を示す図、第４図は本実施例のマル
チタスクオペレーティングシステムでのグラフィックＶ
ＲＡＭのアクセス方式によるグラフィックＶＲＡＭのア
クセス手順を示す流れ図、 第５図＋ａｌ〜（Ｃ１はタスク空間と主記憶メモリとの
関係の変化を示す図である。 図において、 １・・・中央処理ユニット（ＣＰＵ）、２・・・メモリ
管理ユニット（ＭＭＵ）、３・・・主記憶メモリ、 ４・・・グラフィックＶＲＡＭ、 ５・・・ファイル管理機構、 ６・・・実行管理機構、 ７・・・入出力管理機構、 ８・・・共用メモリ機構、 ９・・・メモリ管理機構、 １０・・・マルチタスクオペレーティングシステム、 １１・・・データ域、 １２・・・プログラム域、 １３・・・共用メモリ域、 １４・・・共用領域、 １５・・・共用メモリ、 共用メモリ確保手段、 ８２・・・共用メモリ実体切換え手段、８３・・・共用
メモリ解放手段である。 ８１・

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. グラフや図形等を画面に表示させるためのグラフィック
   ＶＲＡＭを主記憶メモリの一部として有するパーソナル
   コンピュータ上で動作するマルチタスクオペレーティン
   グシステムにおいて、主記憶メモリ上に共用メモリを確
   保する共用メモリ確保手段と、主記憶メモリ上に確保さ
   れた共用メモリの実体をグラフィックＶＲＡＭに切り換
   える共用メモリ実体切換え手段と、グラフィックＶＲＡ
   Ｍを含む主記憶メモリ上に確保された共用メモリを解放
   する共用メモリ解放手段とを備える共用メモリ機構を有
   することを特徴とするマルチタスクオペレーティングシ
   ステムでのグラフィックＶＲＡＭのアクセス方式。