JPH0440552A - 時刻機構制御方法 - Google Patents

時刻機構制御方法

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JPH0440552A
JPH0440552A JP2148352A JP14835290A JPH0440552A JP H0440552 A JPH0440552 A JP H0440552A JP 2148352 A JP2148352 A JP 2148352A JP 14835290 A JP14835290 A JP 14835290A JP H0440552 A JPH0440552 A JP H0440552A
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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】 〔目次〕 概要 産業上の利用分野 従来の技術(第6図〜第11図) 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段(第1図) 作用 実施例(第2図〜第5図) 発明の効果 〔概要〕 時刻機構制御方法に関し、 各仮想計算機」二に、各々時刻機構を設けることを可能
にすると共に、それらのアクセス処理の高速化を図るこ
とを目的とし、 複数のCPUを有する実計算機」−に、複数の仮想側算
機を実現すると共に、各実CPLI上に、]一つの実時
刻機構を設DJ、更に、1記仮想5I算機の時刻8!梧
と、実時刻機構との差分である、時刻機構オフセットを
保持する手段を設けた情報処理装置の時刻a横制御方法
において、仮想計算機J−の時刻機構アクセス処理を、
実時刻機構と、時刻機構オフセットとの符号付き減算の
結果として実現すると共に、仮想計算機上で、時刻比較
機構更新命令を実行する際に、実時刻比較機構には、仮
想計算機上の時刻比較機構の値と、差分との符号付き減
算の結果を格納し、該符号付き減算の結果がオーバーフ
ローの場合は割込みを禁1にし、負の値になった場合に
は、強制的に割込みを引き起こすように構成する。
〔産業上の利用分野〕 本発明は、時刻機構制御方法に関し、更に詳しくいえば
、複数のc p uを有する実計算機」−に、複数の仮
想計算機を実現する情報処理装置に用いられ、特に、各
仮想計算機上に、各々時刻機構を設&Jるごとを可能に
すると共に、それらのアクセス処理を高速で行うことが
できるようにした時刻機構制御方法に関する。
[従来の技4r’tpi 〕 第6図乃至第11図は、従来例を示した閏であり、第6
図は情報処理装置の説明図、第7図はTOD設定処理の
フローチャー 1・、第8図はTOD参照処理のフロー
チャート、第9図はCKC設定処理のフローチャート、
第10図はCKC参照処理のフローチャート、第11図
は時刻機構設定の説明図である。
従来、複数のCI) Uを有する実計算機上に、複数の
仮想計算機を実現する情報処理装置が知られていた。
このような装置においては、バー ドウエアhkを抑え
る必要性から、実際に刻時を行う実時刻機構は、実CP
U上に1つ存在する。そして、各仮想計算機からは、異
なった時間起点を設定することを許すために、各仮想計
算機上の時刻機構値と、実時刻機構との差分(これを「
時刻機構オフセy l−Jという)を各仮想計算機毎に
、保持し、各仮想計算機上のプログラムが時刻機構を参
照する場合には、実時刻機構値と上記差分値とを加算し
、その結果をプログラムに見せること番こより、各仮想
計算機が各々異なった時間起点を持つ時刻機構を有して
いるようにすることができる。
ところで、時刻機構(Time of l1ay:以下
単にrTOD 、と略記する)は、日付と時刻を表示す
るために一貫した経過時間を示すものである。このTO
Dは、例えば次のような形式から成る2進カウンタで構
成される。
(1)TODは、ビットOからビット63までの64ビ
ット構成の2進カウンタである。
(2)TODは、1マイクロ秒ごとに、ピント51に1
を加えることにより増加される。
(3)TODの設定は、5−ET  CLOCK命令に
より行われ、主記憶上の64ビットデータがハトウェア
にロー 卜される。
(4)TODの参照は、S T ORr:!、  CI
−OCK命令により行われ、主記憶J二の任意の領域ム
こ64ピントデータが格納される。
また、時刻比較機構(C1ock Comparato
r:以下単にl’ CK C、と略記する)は、プログ
ラムによりCKCに値が設定され、TODがその値を超
えた時、外部割込みを発生させる機構である。CKCの
形式は、TODと同しであるが、基本的にはビット0か
らピント47で成り、TODの相当するピントと比較さ
れる。
CKCの設定は、SET  CLOCK  COMPA
RATOR命令により行われ、主記憶」二の64ビツト
データの内、相当する48ピントデータがハードウェア
にロー ドされる。CKCの参照は、5TORE  C
LOCK  COMPARATOR命令により行われ、
主記憶上の任意の領域に64ビン1〜データ(使用され
ない部分は0)が格納される。
次に、複数のCPUを有する実計算機上に、複数の仮想
計算機を実現した情報処理装置の例を、第6図に基づい
て説明する。
実CP [、Jは、実CPUIと実CP tJ 2から
成り、それぞれ仮想計算機1〜仮想計算a4を実現して
いる。実CI) U 1には、実TOI)1と実CKC
1を設け、実CPU2には、実TOD2と実CKC2を
設ける。
また、主記憶上には、ファームウェア領域として、上記
各仮想計算機に対応したTODオフセットと、CKC退
避領域とを設けである。
そして、上記の各仮想計算機上で出されたTOD、CK
Cアクセス用の命令(SET  CLOCK、5TOR
E  CLOCK、  SET  CLOCKCOMP
ARATOR,5TORE  CLOCK  COMP
ARATOR)は、全てファー11ウエアによりインタ
ーセプトされたファームウェアにより処理されるが、そ
の際ファームウェアは、実TOD、実CKCにアクセス
することにより処理を行う。
ここで、TODオフセットとは、各仮想計算機」−のT
OD値と実TOD値との差分てあり、ファムウェア領域
でファームウェアが管理する。ファムウェアは、複数の
仮想計算機を実現するため、タイムスライスでCPtJ
資源を各仮想計算機に割り当てるが、その際、CKC値
の退避令n域を設け、各仮想計算機をディスパッチする
ごとに、実CKCと主記憶上のCKC値とをスワップす
る。
」二記ファームウェアの処理を、第7図〜第10図に基
づいて説明する。なお、図の各処理番号はカッコ内に示
す。
(1)  ”I” OD設定処理(第7図参照)先ず、
SET  CLOCK命令を、ファームウェアに割り出
して(101)、実T OD値を読み出し、現仮想計算
機以外のTODオフセットを各オフセット値と、実1゛
OD値との無符号加算結果と置き換える(102)。
次に、現仮想計算機のTODオフセットを、SET  
CL OCK命令の設定値と置き換え(103)、実T
ODを0にセットする(104)。その後、実CKC値
を読み出し、実CKC値からSET  Cl−0CK命
令の設定値を無符号減算した結果を、実CKCにセット
しく105)、5ETCL OCK命令の設定値が、実
CKC値より大きいか否かを判断する(+06)。
その結果、実CKC値より大きくなければ、ファムウェ
アを抜けて仮想計算機プログラムに戻る(107)が、
実CKC値より大きければ、外部割込みマスクを調べ、
割込み可能なら割込みをエミュレートする。そうでなけ
れば、仮想計算機プログラムに戻る。その後は、外部割
込みマスクをモニタリングし、割込み可能なら割込みを
エミュレートする(10B)。
(2)  T OD参照処理(第8図参照)この処理は
、5TORE  CLOCK命令をファ ムラエアに割
り出して(] I 1)、実TOD値を読み出し、現仮
想計算機のTODオフセツ1−と、実HOD値との無符
号加算結果を、仮想計算機プログラムに返して命令処理
を終了する(112)。
(3)CKC設定処理(第9図参照) 先ず、SET  CLOCK  COMPARATOR
命令をファームウェアに割り出しく121)、SET 
 CLOCK  COMPARATOR命令の設定値か
ら現仮想計算機のTODオフセットを無符号減算した結
果を、実CKCにセットする(122)。
次に、TODオフセット稙が、S E T  CL O
CK  COMPARATOR命令の設定値より大きい
か否かを判定する(123)。
その結果、大きくなければ、ファームウェアに抜けて仮
想計算機プログラムに戻る(124)が、大きければ、
外部割込みマスクを調べ、割込み可能なら割込みをエミ
ュレートする。そうでなければ仮想計算機プログラムに
戻る。その後は、外部割込みマスクをモニタリングし、
割込み可能なら割込みをエミル−トする(125)。
(41CKC参照処理(第10図参照)この処理は、5
TORE  CLOCK  COMPARATOR命令
を、ファームウェアに割り出して(131)、実CKC
値を読み出し、現仮想計算機のTODオフセン1〜と実
CKC値との無符号加算結果を仮想計算機プログラムに
返して命令処理を終了する(]32)。
上記のような各命令により設定する、時刻機構設定の例
を第1j図により説明する。第1J図のイ図は設定前、
口開は設定後の説明図である。
この例では、仮想計算ml用のTODオフセットをTO
Dオフセット1、仮想計算機2用のT OI)オフセッ
トをTODオフセット2、仮想計算a3用のTODオフ
セン1−をTODオフセット3としている。
今、設定前に、TODオフセッl−] =a−TODオ
フセット2=b、TODオフセット−C1実1”0D=
dであったとする。この状態で、仮想計算機1」−での
TOD設定値(T 01)オフセットI)をeにしたと
する。
ごの設定により、i’ Ol)オフセフl−2t)ed
、T ODオフセット−3−c、 +−dにし、′■゛
○Dオフセン1〜]=eにする。そして、実T OD 
= Oにするが、この時、実TOD Iと実TOD2を
同期させた状態でOにする。
I−記のように、従来の処理では、TODオフセットは
、常に正であるとして、加算を無符号演算として行って
いた。従って、仮想計算機上のプロゲラJ、が、実i”
 ODより小さい値をTOD値として設定することを可
能とするために、仮想計算機トで1゛OD設定の命令を
実行する場合、上記のような処理がファームウェアによ
り行われていた。
すなわち、命令を実行しようとしている仮想計算機のT
ODオフセットは、設定しようとする値とt]き換えら
れ、他の仮想計算機のTODオフセノ1−は、実TOD
値と加算した結果と置き換えられ、実TODはOムこさ
れる。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記のような従来のものにおいては次のような+1 欠点があった。
(1)仮想計算機上でTOD設定の命令が出されるたび
に、実TODも更新されてしまっていた。
しかし、複数のCPUを有する装置の場合、実TODの
更新は、T O+)同期化処理を行う必要があり、多く
の処理時間がかかる。
(2)上記の理由により、仮想計算機上のTODアクセ
ス処理が遅くなる。
本発明は、このような従来の欠点を解消し、各仮想計算
機」−に、各々時刻機構を設けることを可能にすると共
に、それらのアクセス処理の高速化を図ることを目的と
する。
〔課題を解決するための手段〕
第1図は本発明の原理図であり、イ図はTOD設定前、
口開はTOD設定後を示す。
本発明は、上記の目的を達成するため、複数のCPUを
有する実計算機上に、複数の仮想計算機を実現すると共
に、各実CPU上に、1つの実時刻機構(実TOD)を
設け、更に、上記仮想計算機上の時刻機構(TOD)と
、実時刻機構(実′■゛OD)との差分である、時刻機
構オフセフ)(TODオフセット)を保持する手段を設
けた情報処理装置の時刻機構制御方法において、 上記仮想計算機上の時刻機構(TO+))アクセス処理
を、実時刻機構(実TOD)と、時刻機構オフセット(
TODオフセット)との符号付き減算の結果として実現
すると共に、 仮想計算機上で、時刻比較機構(CKC)更新命令を実
行する際に、実時刻機構(実TOD)には、仮想計算機
上の時刻比較機構(CKC)の値と、上記差分との符号
付き減算の結果を格納し、該符号付き減算の結果がオル
ハーフローの場合は割込みを禁止し、負の値になった場
合は、割込みを強制的に引き起こすようにしたものであ
る。
〔作用〕
本発明は上記のように構成したので、次のような作用が
ある。
時刻機構(TOD)オフセットを、符号付き2進整数と
し、時刻機構設定命令実行時には、符−J付き2進整数
の減算結果を時刻機構(TOD)オフセットにする。
例えば第1図イのように、TODオフセフ 1−1(仮
想計算[1用)−a(aは正の2進整数)、T ODオ
フセット2(仮想計算機2JTI)=b、1゛ODオフ
セツト3(仮想計算機3用)−c、実TOD−dであっ
たとする。
この4J[で、仮想計算機2上でのTODオフセット埴
(TODオフセット1)をCに設定したとする。この場
合、符号付き2進整数の減算を行いTODオフセy !
・1 = c−dを得るが、c<dの関係であれば、口
開に示したようにe−dは負の2進整数となる。
この時、実TODは変更されず、またTODオフセット
2、TODオフセッ1〜3も変更されない。
このように、実TODを変更しなくて済むから、処理の
高速化が可能となる。
また、1つの実時刻比較機構(実CKC)を用いて、各
仮想計算機上での各々の時刻比較機構(CKC)の参照
更新を実現するために、更新時には減算結果を実時刻比
較機構(実CKC)に設定し、参照時には減算結果をプ
ログラムに見せる。
ここで更新時、減算結果がオルハーフローするか、もし
くは負の値になった時には、正しく時刻比較機構外部割
込み処理を行うごとができない。したがって、オーバー
フロー検出時は、それを保持し以降割込み条件生成を2
 、l−(、、負の値を検出した場合には、それを保持
し、以降割込み条件をベンディングにする。
その後、新たに時刻比較a椙更新命令が実行される時に
、上記の条件はリセットされ割込みを強制的に起こさせ
る。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第2図乃至第5図は、本発明の1実施例を示した図であ
り、第2図はTOD設定処理のフローチャート、第3図
はCKC設定処理のフローチャト、第4図はメインパイ
プラインのブロック図、第5図はハードウェアのブロッ
ク図である。
図中、1は汎用レジスタスタック(GRスタンク)、2
ばペースレジスタ(BR)、3はインデンクスレジスタ
(XR)、4は有効アドレス生成器(IE A G )
 、5は有効アドレスレジスタ(rRΔR)、6はT 
L B、7は実アドレスレジスタ(R△R)、8はロー
力ルハンファストレージ(1,13S)、9はオペラン
ドワードレジスタ(OWR)、10は演算器、11はリ
ザルトワードレジスタ(RWR)、12はCKC,13
はTOD、I/1はレジスタオペランドバス、I5.1
Gはラッチ、17は比較器、18はORゲート、19は
ANDゲート、20はセレクタ、MOBI、MOB2は
メンセージアウトハス信号を示す。
この実施例では、第6図に示した情報処理装置における
ファームウェアの処理を、次のようにしたものである。
なお、図の各処理番号はカッコ内に示す。
(1)TOD設定処理(第2図参照) 先ず、SET  CLOCK命令をファームウェアに割
り出して(201L実TOD値を読み出し、S E T
  CL OCK命令の設定値から実TODを符号付き
減算し、結果を符号付き2進整数として現仮想計算機の
TODオフセットと置き換える(202)。
次に、実CKC値を読み出し、実CKC値から置き換え
後の現仮想計算機のTODオフセ・ノド値を符号付き城
算し、結果を実CKCにセットする(203)。前記の
符号付き減算の結果がオヘハフし1シた場合は、その条
件はハードウェアに保持され、それ以鋒外部割込みは禁
止される(204)。
また、TODオフセット値が実CKCより大きい場合、
その条件はハードウェアに保持され、それ以降外部割込
みはベンディングになる(205)。
上記の処理の後、仮想計算機のプログラムに戻り処理を
行う(206)。なお、これ以降は、外部割込みマスク
のモニタリングの必要がない。
(2)CKC設定処理(第3図参照) この処理は、SET  CLOCK  COMI)AR
ATOR命令をファームウェアに割り出しく2II)、
SET  CLOCK  COMPARATOR命令の
設定値から現仮想計算機のTODオフセットを、符号付
き減算した結果を、実CKCにセットするものである(
2]2)。
この符号付き減算の結果がオーバーフローした場合には
、その条件はハードウェアに保持され、それ以降の外部
割込みは禁止される(213)。
また、TODオフセット値が、実CKCより大きい場合
、その条件ばハ ドウエアに保持され、それ以降の外部
割込みはベンディングになる(214)。
」二記処理の後、仮想計算機のプログラムに戻る(21
5)が、それ以降は、外部割込みマスクのモニタリング
の必要がない。
上記の処理以外に、5TORE  CLOCK命令、5
TORE  CLOCK  COMPARATOR命令
等による処理があるが、これらは、ト記従来例と同じに
処理される。
」二記実施例の情報処理装置において用いられるメイン
パイプラインとしては、例えば第4図に示したようなも
のである。
このメインパイプラインは、6段のステー1−から成り
、1〕サイクルでは、オペコードがデツー ドされ、汎
用レジスタスタック1よりアドレス計算用のデータが読
み出され、ヘ−スレジスタ2、インデックスレジスタ3
にセントされる。
Aサイクルでは、ペースレジスタ(BR)2、インデッ
クスレジスタ3 (XR)が有効アドレス生成器(EA
G)/Iにより加算され、有効アドレスとして、有効ア
ドレスレジスタ(F、AR)5にセットされる。
Tサイクルでは、有効アドレスがT L B 6により
実アドレスに変換され、実アドレスレジスタ(17△I
?)7に七ノドされる。
Bサイクルでは、実アドレスにより、ロー力ルハンファ
ストレージ(1−BS)8からデータが読み出され、オ
ペランドワードレジスタ(OWR)9にセットされる。
このローカルハソファストレジ8は、主記憶データのコ
ピーを保持し、高速にアクセスできるものである。
1巳ザイクルでは、演算が実行され、結果がリザルトワ
ードレジスタ(RWR)I 1にセントされる。
Wサイクルでは、結果を様々なレジスタ類に書き込むが
、この例ではCKCl2及びTOD13に+’jき込む
。これらのレジスタは、レジスタオペランドハス(RO
B)により、オペランドワードレジスタ(OWR)9に
読み出し、演算器10に送る。
上記実施例の情報処理装置において用いられるハードウ
ェアとしては、例えば第5図に示したようなものである
図示の構成において、TOD13、及びCKC12は、
Wサイクルで、リザルトワードレジスタ(RWR)1 
]  (第4図参照)から書き込みブタハスよりリセツ
トされる。ラッチ15、I6は、CKC] 2がセント
されるのと同じタイミングで演算ユニットからのメツセ
ージアラ1−パス信号MOB1、及びMOB2をセット
する。
MoBIは演算結果が負であることを示し、MOB2は
、演算結果がオーバーフローしたことを示す信号であり
、演算データと同タイミングで送られてくる。
TOD13及びCKCl2の出力は、セレクタ20によ
り選択されてレジスタオペランドバス(ROB)に読み
出されると共に、比較器17に送られ、TOD13の値
がCKC]2を超えたことを示す信号を出力する。比較
器17の出力と、ラッチ15の出力は、ORゲート18
に入力されると共に、その論理相出力は、ANDゲート
19に送られる。
ANDゲート19では、外部割込み制御部より送られた
外部割込みマスクと、上記ORゲート18の出力との論
理積をとり、その出力は、割込み制御部へ送られ、割込
みを引き起こす。この場合、ラッチ16の出力は、上記
ANDゲート19に入力し、CKCl 2による外部割
込みを禁止する。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば次のような効果が
ある。
即ち、仮想計算機上で時刻機構設定の命令が出された際
、実時刻機構を更新しなくて済む。
従って、従来のような実時刻機構の同期化処理が不要と
なり、仮想計算機上の時刻機構アクセス処理を高速化で
きる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理図、 第2図乃至第5図は、本発明の1実施例を示した図であ
り、 第2図はTOD設定処理のフローチャート、第3図はC
KC設定処理のフローチャート、第4図はメインパイプ
ラインのブロック図、第5回はハードウェア構成図であ
る。 また、第6図乃至第11図は、従来例を示した図であり
、 第6図は情報処理装置の説明図、 比較器 ORゲート ANDゲ−ト セレクタ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 複数のCPUを有する実計算機上に、複数の仮想計算機
    を実現すると共に、 各実CPU上に、1つの実時刻機構(実TOD)を設け
    、更に、 上記仮想計算機上の時刻機構(TOD)と、実時刻機構
    (実TOD)との差分である、時刻機構オフセット(T
    ODオフセット)を保持する手段を設けた情報処理装置
    の時刻機構制御方法において、 上記仮想計算機上の時刻機構(TOD)アクセス処理を
    、 実時刻機構(実TOD)と、時刻機構オフセット(TO
    Dオフセット)との符号付き減算の結果として実現する
    と共に、 仮想計算機上で、時刻比較機構(CKC)更新命令を実
    行する際に、実時刻比較機構には、仮想計算機上の時刻
    比較機構(CKC)の値と、上記差分との符号付き減算
    の結果を格納し、 該符号付き減算の結果がオーバーフローの場合は割込み
    を禁止し、負の値になった場合は割込みを強制的に引き
    起こすようにしたことを特徴とする時刻機構制御方法。
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