JPH0348937A - Input/output instruction executing system for virtual computer system - Google Patents
Input/output instruction executing system for virtual computer systemInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、仮想計算機システムに関し、特に仮想計算機
モニタ上で動作するＯＳ（オペレーティングシステム）
が発行した入出力命令の実行方式％式％
〔従来の技術〕
同一の実計算機上で複数の仮想計算機にかかるＯ５を同
時に並行して実行する従来の仮想計算機システムにおい
ては、実入出力装置やそれを配下に持つサブチャネル等
の入出力資源はすべての仮想計算機で共用され得ること
を予想してシステムが設計されている−０このため、各
仮想計算機のＯ５を制御する仮想計算機モニタにおいて
、それらの入出力資源を一元的に管理、制御する構成を
採用し、各仮想計算機のＯＳが発行する入出力命令は、
その全てを一旦仮想計算機モニタに認識させ、この仮想
計算機モニタにその入出力命令の擬似等を行わせている
。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a virtual computer system, and particularly to an OS (operating system) running on a virtual computer monitor.
Execution method for input/output commands issued by % expression % [Prior art] In conventional virtual computer systems in which O5s related to multiple virtual computers are simultaneously executed in parallel on the same real computer, real input/output devices and The system is designed with the expectation that input/output resources such as subchannels under it can be shared by all virtual machines.For this reason, in the virtual machine monitor that controls the O5 of each virtual machine, We adopt a configuration that centrally manages and controls these input/output resources, and the input/output commands issued by the OS of each virtual machine are
All of these are once recognized by the virtual computer monitor, and the virtual computer monitor is made to simulate the input/output commands.
上述した従来の仮想計算機システムにおける入出力命令
実行方式では、仮想計算機モニタ上で動作するＯ５が発
行した入出力命令は全て仮想計算機モニタに通知され、
この仮想計算機モニタを介在してすべての入出力命令が
処理されるので、各々の入出力命令の実行時に仮想計算
機モニタが動作するためのオーバーヘッドが加わり、性
能を低下させるという問題点があった。In the conventional input/output instruction execution method in the virtual computer system described above, all input/output instructions issued by the O5 running on the virtual computer monitor are notified to the virtual computer monitor,
Since all input/output instructions are processed through this virtual computer monitor, there is a problem in that overhead is added for the operation of the virtual computer monitor when each input/output instruction is executed, reducing performance.
本発明はこのような従来の問題点を解決したものであり
、その目的は、仮想計算機モニタ上で動作するＯＳが発
行した入出力命令のうちの一部の入出力命令については
、仮想計算機モニタの介在無しに高速に実行することが
できる仮想計算機システムにおける入出力命令実行方式
を提供することにある。The present invention solves these conventional problems, and its purpose is to process some input/output commands issued by the OS running on the virtual machine monitor by using the virtual machine monitor. An object of the present invention is to provide an input/output instruction execution method in a virtual computer system that can be executed at high speed without any intervention.
本発明は上記の目的を達成するために、仮想計算機モニ
タ上で動作する。Ｓが発行した入出力命令を実行する仮
想計算機システムにおける入出力命令実行方式において
、主記憶に設けられ、前記ＯＳが占有し得るサブチャネ
ルに関する情報を格納するテーブルと、ＣＰＵに設けら
れ、前記ＯＳから入出力命令が発行されたとき、前記テ
ーブルを参照して該当するサブチャネルの占有可否を判
断する判断手段と、ＣＰＵに設けられ、前記判断手段で
占有可と判断されたサブチャネルを通して前記発行され
た入出力命令に従い実入出力装置に対する入出力を実施
する実入出力実施手段と、ＣＰＵに設けられ、前記判断
手段で占有不可と判断されたときに前記入出力命令の処
理を前記仮想計算機モニタに依頌する依頼手段と、前記
仮想計算機モニタに設けられ、前記依頼手段から処理を
依頼された入出力命令を擬似する仮想入出力実施手段と
を有している。The present invention operates on a virtual machine monitor to achieve the above object. In an input/output instruction execution method in a virtual computer system that executes input/output instructions issued by S, a table is provided in main memory and stores information regarding subchannels that can be occupied by the OS, and a table is provided in the CPU and stores information regarding subchannels that can be occupied by the OS. When an input/output command is issued, a determining means is provided in the CPU that refers to the table and determines whether the corresponding subchannel can be occupied; real input/output execution means for executing input/output to the real input/output device in accordance with input/output instructions given to the virtual computer; It has a requesting means for making a request to the monitor, and a virtual input/output execution means provided in the virtual computer monitor and simulating the input/output command requested to be processed by the requesting means.
本発明の仮想計算機システムにおける入出力命令実行方
式においては、主記憶に設けられたテーブルが仮想計算
機モニタ上で動作する各Ｏ５が占有し得るサブチャネル
に関する情報を保持しており、成るＯ５が入出力命令を
発行すると、ＣＰＵに設けられた判断手段が前記テーブ
ルを参照して該当するサブチャネルがそのＯ５で占有で
きるか否かを判断し、占有可と判断された場合にはＣＰ
Ｕに設けられた実入出力実施手段が占有可と判断された
上記サブチャネルを通して前記発行された入出力命令に
従い実入出力装置に対する入出力を実施し、占有不可と
判断された場合にはＣＰＵに設けられた依頼手段が前記
入出力命令の処理を前記仮想計算機モニタに依頼し、前
記仮想計算機モニタに設けられた仮想入出力実施手段が
その依頼された入出力命令を擬似する。In the input/output instruction execution method in the virtual machine system of the present invention, a table provided in the main memory holds information regarding subchannels that can be occupied by each O5 running on the virtual machine monitor, and the O5 consisting of When an output command is issued, the determination means provided in the CPU refers to the table and determines whether the corresponding subchannel can be occupied by the O5, and if it is determined that the O5 can be occupied, the determination means provided in the CPU
The actual input/output execution means provided in U performs input/output to the actual input/output device according to the issued input/output command through the subchannel that is determined to be monopolizable, and if it is determined that it is not monopolizable, the CPU A requesting means provided in the computer requests the virtual computer monitor to process the input/output command, and a virtual input/output implementing means provided in the virtual computer monitor simulates the requested input/output command.
次に、本発明の実施例について図面を参照して詳細に説
明する。Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第１図を参照すると、本発明の仮想計算機システムにお
ける入出力命令実行方式の一実施例は、上記ｔ、１ ｔ
と、ＣＰＵ２と、サブチャネル３−１〜３−ｍと、実入
出力装置４−１〜４−ｘとを持つ実計算機に適用され、
主記憶ｌ上に、入出力管理テーブル１１と、仮想入出力
実施手段１３１を有する仮想計算機モニタ（ＶＭＭ）１
３と、各々仮想計算機モニタ１３上で動作する複数の０
３１２＝１〜１２−ｎから構成されたオペレーティング
システム群（ＯＳ群）１２とが実現され、ＣＰＵ２内に
はハードウェア又は／及びファームウェアで実現された
入出力実行可否判断手段２１．実入出力実施手段２２お
よび依頼手段２３が設けられている。なお、同図の５は
各仮想計算機の０３１２−１〜１２−ｎから仮想的な入
出力装置として認識される仮想入出力装置である。Referring to FIG. 1, one embodiment of the input/output instruction execution method in the virtual computer system of the present invention is as follows: t, 1 t
applied to a real computer having a CPU 2, subchannels 3-1 to 3-m, and real input/output devices 4-1 to 4-x,
A virtual machine monitor (VMM) 1 having an input/output management table 11 and a virtual input/output implementation means 131 on the main memory 1
3 and a plurality of 0s each running on the virtual machine monitor 13.
An operating system group (OS group) 12 consisting of 312=1 to 12-n is realized, and within the CPU 2 there is an input/output execution possibility determining means 21.312 realized by hardware or/and firmware. Actual input/output execution means 22 and request means 23 are provided. Note that 5 in the figure is a virtual input/output device that is recognized as a virtual input/output device by 0312-1 to 12-n of each virtual machine.
入出力管理テーブル１１は、サブチャネル３１〜３−ｍ
のうち、どのサブチャネルを各ｏＳ１２−１−１２−ｎ
および仮想計算機モニタ１３が占有し得るか否かを管理
するテーブルであり、第１図では、０３１２−１〜１２
−ｎおよび仮想計Ｘ［機モニタ１３が占有できるサブチ
ャネル３−１〜３−ｍの番号＃１＝＃ｒｎには○の印を
、占をできないサブチャネル３−１〜３−ｍには×の印
を便宜上表記している。本実施例では、同一のＯＳで専
用される複数の実入出力装置については同一の１つ或い
は複数のサブチャネルの配下に存在させ、そのサブチャ
ネルをそのＯＳに占有させる構成を採用している。そし
て、各０３１２−１〜１２−ｎは自己専用の実入出力装
置に対して入出力を要求するときは自己の占有するサブ
チャネルにかかる入出力命令を発行し、それ以外のとき
は仮想計算機モニタ１３が占有するサブチャネルにかか
る入出力命令を発行する。The input/output management table 11 includes subchannels 31 to 3-m.
Which subchannel is assigned to each oS12-1-12-n?
This is a table for managing whether or not the virtual machine monitor 13 can be occupied, and in FIG.
-n and virtual total The x mark is shown for convenience. In this embodiment, a configuration is adopted in which multiple actual input/output devices dedicated to the same OS are placed under the same one or more subchannels, and the subchannels are exclusively occupied by that OS. . When each of 0312-1 to 0312-12-n requests input/output to its own real input/output device, it issues an input/output instruction for the subchannel it owns, and in other cases, it The monitor 13 issues input/output commands related to the subchannels it occupies.
入出力実行可否判断手段２１は、０３１２−１〜１２−
ｎが入出力命令１２１−１〜１２１−ｎ（但し第１図に
は１２＋−１のみを図示している）を発行したとき及び
仮想計算機モニタ１３が入出力命令を発行したときに動
作し、その入出力命令にかかるサブチャネルがその入出
力命令を発行した０３１２−１−１２−ｎまたは仮想針
！［ｌ！モニタ１３で占有可か否かを入出力管理テーブ
ル１１を参照することにより判断する手段である。The input/output execution possibility determining means 21 performs the input/output execution possibility determination means 21.
operates when n issues an input/output instruction 121-1 to 121-n (however, only 12+-1 is shown in FIG. 1) and when the virtual machine monitor 13 issues an input/output instruction, 0312-1-12-n or virtual needle that the subchannel related to the I/O command issued the I/O command! [l! This is means for determining whether or not the monitor 13 can be occupied by referring to the input/output management table 11.
実入出力実施手段２２は、入出力実行可否判断手段２１
で占有可と判断された場合には、その占有可と判断され
たサブチャネル３−１〜３−ｍを通して前記発行された
入出力命令に従い実入出力装置４−１〜４−ｘまたは仮
想入出力装置５に対する人出力を実施する手段である。The actual input/output execution means 22 is the input/output execution possibility determination means 21.
If it is determined that the subchannels 3-1 to 3-m can be occupied, the real input/output devices 4-1 to 4-x or virtual input This is a means for performing human output to the output device 5.
依頼手段２３は、入出力実行可否判断手段２１で占有不
可と判断された場合に動作し、その発行された入出力命
令の処理を仮想計算機モニタ１３に依頼する手段である
。なお、仮想計算機モニタ１３が発行した入出力命令に
ついて占有不可と判断された場合にはエラーが通知され
る。The requesting means 23 operates when the input/output execution permission determining means 21 determines that occupancy is not possible, and requests the virtual machine monitor 13 to process the issued input/output command. Note that if it is determined that the input/output command issued by the virtual machine monitor 13 cannot be occupied, an error is notified.
仮想計算機モニタ１３中の仮想入出力実施手段１３１は
、依１手段２３からの依頼に応し前記発行された入出力
命令に従った仮想入出力装置５に対する入出力や実入出
力装置４−１〜４−ｘに対する入出力を擬似する手段で
ある。The virtual input/output implementation means 131 in the virtual computer monitor 13 performs input/output to the virtual input/output device 5 or real input/output device 4-1 in accordance with the issued input/output command in response to a request from the dependent means 23. This is a means of simulating input/output for ~4-x.
以下、本実施例の動作を、０３１２−１が入出力命令１
２１−１を発行した場合を例にして説明する。In the following, the operation of this embodiment will be described with 0312-1 as input/output command 1.
The case where 21-1 is issued will be explained as an example.
０３Ｉ２−１が入出力命令１２１１を発行すると、その
ことが入出力実行可否判断手段２１で速やかに１される
。入出力実行可否判断手段２１はこれを認識すると、主
記憶１上の入出力管理テーブル１１を参照し、その入出
力時に使用するサブチャネル３−１が入出力命令１２１
〜１を発行した０３１２−１で占有可であるか否かをチ
エツクし、占有可であれば実入出力実施手段２２を動作
させる。実入出力実施手段２２はこれに応して、占有可
と判断されたサブチャネル３−ｉを通じて入出力命令１
２１−１に従って該当する実入出力装置４−ｊに対して
入出力を行う。When the 03I2-1 issues the input/output command 1211, the input/output execution possibility determining means 21 immediately sets it to 1. When the input/output execution possibility determining means 21 recognizes this, it refers to the input/output management table 11 on the main memory 1 and determines whether the subchannel 3-1 used for the input/output is the input/output instruction 121.
It is checked whether occupancy is possible in 0312-1 which issued . In response, the actual input/output execution means 22 executes the input/output command 1 through the subchannel 3-i that is determined to be able to be occupied.
21-1, input/output is performed to the corresponding actual input/output device 4-j.
他方、入出力を行う！５置が仮想的なものであり、仮想
計算機モニタ１３でその入出力命令１２１−１を擬似し
なければならなかったり、サブチャネル配下に構成され
る装置が複数存在して各ＯＳが装置を分けて使用し、そ
のサブチャネルをＯ５が占有できない等のため入出力管
理テーブルｌｌ上でそのサブチャネルが０３Ｉ２−１で
占有不可になっているときは、入出力実行可否判断手段
２１は依頼手段２３を動作させる。依頼手段２３はこれ
に応じて仮想計算機モニタ１３に入出力命令］２１−１
の処理を依頼する。On the other hand, it performs input and output! 5 is virtual, and the input/output instructions 121-1 must be simulated by the virtual computer monitor 13, or there are multiple devices configured under the subchannel and each OS separates the devices. If the subchannel is not available for 03I2-1 on the input/output management table II because O5 cannot occupy that subchannel, etc., the input/output execution possibility determining means 21 requests the requesting means 23. make it work. In response, the requesting means 23 gives an input/output command to the virtual machine monitor 13] 21-1
request processing.
仮想計算機モニタ１３の仮想入出力実施手段１３１は、
先ず依頼された入出力命令１２１−１のチエ７りを行い
、チヤ不ルコマンド不正などその入出力命令１２１−１
が不正な場合またはその入出力命令で使うサブチャネル
が入出力管理テーブル１１において他のＯＳで占有可に
されている場合は入出力命令１２１−１を発行したＯ５
ｌ ２−１にエラー通知を行う。他方、チャネルコマ
ンドに不正がなく且つその入出力命令で使うサブチャネ
ルが仮想計算機モニタ１３で占有可にされている場合は
、入出力命令１２１−１にかかる入出力処理を擬似し、
仮想入出力装置５から入出力を行う為の入出力命令の発
行、または入出力命令発行元のＯ５に変わって実入出力
装置から入出力を行う為の入出力命令の発行を行う。こ
の仮想入出力実施手段１３１で発行された入出力命令は
ＣＰＵ２の入出力実行可否判断手段２１で認識され、各
ＯＳが発行した入出力命令と同様に処理される。The virtual input/output implementation means 131 of the virtual computer monitor 13 is
First, the requested input/output command 121-1 is checked, and the input/output command 121-1, such as an invalid command, is checked.
If the subchannel used by the input/output command is invalid or if the subchannel used by the input/output command is set to be exclusive by another OS in the input/output management table 11, the O5 that issued the input/output command 121-1
l Notify the error to 2-1. On the other hand, if the channel command is not invalid and the subchannel used by the input/output instruction is enabled to be occupied by the virtual machine monitor 13, the input/output processing related to the input/output instruction 121-1 is simulated,
It issues an input/output command to perform input/output from the virtual input/output device 5, or issues an input/output command to perform input/output from a real input/output device in place of the O5 that issued the input/output command. The input/output command issued by the virtual input/output execution means 131 is recognized by the input/output execution possibility determining means 21 of the CPU 2, and is processed in the same way as the input/output command issued by each OS.
［発明の効果］
以上説明したように、本発明の仮想計算機システムにお
ける入出力命令実行方式においては、仮想計算機のＯ５
に占有的にサブチャネルを割り当て、仮想計算機モニタ
上で動作するＯ５が発行しり入出力命令についてその全
てを仮想計算機モニタに通知せず、ＣＰＵに設けた判断
手段が、該当するサブチャネルがそのＯＳで使用不可と
判断した入出力命令のみを通知し、該当するサブチャネ
ルがそのＯ５で占有可と判断した入出力命令については
、仮想計算機モニタを介在させずにＣＰＵに設けられた
実入出力実施手段がそれを処理する為、その種の入出力
命令については高速に実行することが可能となる。[Effects of the Invention] As explained above, in the input/output instruction execution method in the virtual machine system of the present invention, the O5 of the virtual machine
O5 running on the virtual machine monitor exclusively allocates a subchannel to the virtual machine monitor, and does not notify the virtual machine monitor of all input/output commands issued by O5. Only the input/output instructions that are determined to be unusable are notified, and for the input/output instructions determined to be able to be occupied by the corresponding subchannel on that O5, the actual input/output instructions provided in the CPU are notified without the intervention of a virtual machine monitor. Since the means processes it, it becomes possible to execute that kind of input/output command at high speed.
第１図は本発明の一実施例の構成図である。
図において、
１・・・主記憶
２・・・ＣＰＵ
３−１〜３−ｍ・・・サブチャネル
４−１〜４−ｘ・・・実入出力装置
５・・・仮想入出力装置
１１・・・入出力管理テーブル
１２・・・オペレーティングシステム群１２−１〜ｌ
２−ｎ−０３
１３・・・仮想計算機モニタ（ＶＭＭ）２１・・・入出
力実行可否判断手段
２２・・・実入出力実施手段
２３・・・依顛手段
１２１−１・・・入出力命令
１３１・・・仮想入出力実施手段
（ＯＳ群）FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention. In the figure, 1...Main memory 2...CPU 3-1 to 3-m...Sub channels 4-1 to 4-x...Real input/output device 5...Virtual input/output device 11. ...I/O management table 12...Operating system group 12-1 to l
2-n-03 13...Virtual machine monitor (VMM) 21...Input/output execution possibility determining means 22...Actual input/output execution means 23...Relying means 121-1...I/O command 131...Virtual input/output implementation means (OS group)
Claims (1)
令を実行する仮想計算機システムにおける入出力命令実
行方式において、 主記憶に設けられ、前記ＯＳが占有し得るサブチャネル
に関する情報を格納するテーブルと、ＣＰＵに設けられ
、前記ＯＳから入出力命令が発行されたとき、前記テー
ブルを参照して該当するサブチャネルの占有可否を判断
する判断手段と、ＣＰＵに設けられ、前記判断手段で占
有可と判断されたサブチャネルを通して前記発行された
入出力命令に従い実入出力装置に対する入出力を実施す
る実入出力実施手段と、 ＣＰＵに設けられ、前記判断手段で占有不可と判断され
たときに前記入出力命令の処理を前記仮想計算機モニタ
に依頼する依頼手段と、 前記仮想計算機モニタに設けられ、前記依頼手段から処
理を依頼された入出力命令を擬似する仮想入出力実施手
段とを有することを特徴とする仮想計算機システムにお
ける入出力命令実行方式。[Scope of Claims] In an input/output instruction execution method in a virtual computer system that executes input/output instructions issued by an OS running on a virtual computer monitor, information regarding a subchannel provided in main memory and that can be occupied by the OS a table for storing a subchannel, a determining means provided in a CPU for determining whether or not a corresponding subchannel can be occupied by referring to the table when an input/output command is issued from the OS; actual input/output implementing means for performing input/output to the actual input/output device in accordance with the issued input/output command through the subchannel determined to be monopolizable by the means; requesting means for requesting the virtual computer monitor to process the input/output command when the input/output command is received; and virtual input/output implementing means provided in the virtual computer monitor for simulating the input/output command requested to be processed by the requesting means. An input/output instruction execution method in a virtual computer system characterized by having the following.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1184962A JPH0348937A (en) | 1989-07-18 | 1989-07-18 | Input/output instruction executing system for virtual computer system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1184962A JPH0348937A (en) | 1989-07-18 | 1989-07-18 | Input/output instruction executing system for virtual computer system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0348937A true JPH0348937A (en) | 1991-03-01 |
Family
ID=16162397
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1184962A Pending JPH0348937A (en) | 1989-07-18 | 1989-07-18 | Input/output instruction executing system for virtual computer system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0348937A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05265783A (en) * | 1992-03-19 | 1993-10-15 | Fujitsu Ltd | Virtual computer system i/o control system |
| WO1997010549A1 (en) * | 1995-09-13 | 1997-03-20 | Hitachi, Ltd. | Electronic computer system |
| JP2010186465A (en) * | 2008-12-08 | 2010-08-26 | Nvidia Corp | Centralized device virtualization layer for heterogeneous processing units |
| JP2010218478A (en) * | 2009-03-19 | 2010-09-30 | Hitachi Ltd | Computer system having hypervisor |
-
1989
- 1989-07-18 JP JP1184962A patent/JPH0348937A/en active Pending
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