JPH05108383A - 仮想計算機システムの割込みマスク方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ＯＳ上で複数の仮想計算機を構成するＶＭドメ
インに対し周辺装置から発生される割込みをＶＭドメイ
ン上で識別可能な割込みにマスクして割込み要求を上げ
る割込マスク方式に関し、ハードウェアを増加すること
なく規模の大きなシステムであっても周辺装置からＣＰ
Ｕに対する割込みの扱いを効率良く行うことを目的とす
る。 【構成】ハードウェアで構成する割込要求保留ラッチ１
２や割込マスクをラッチするマスクレジスタ１０は、周
辺装置の数に対応した数に止める。物理番号ＬＳＮ＝０
〜３で示される周辺装置とＤＭＩＤ＝０〜３で示される
ＶＭドメインに対する割り当て情報や、ＶＭドメイン内
で識別可能な周辺装置の論理番号ＤＬＮとの対応情報
は、ＣＰＵ内部の記憶領域に保持しておき、マスクレジ
スタ１０の割込マスクを更新する際には、記憶情報と実
行中のＶＭドメイン番号とを比較し、一致したＶＭドメ
インに対応する割込マスクを更新対象として指示して割
込マスクの値を更新させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、仮想計算機システムに
おいてオペレーティング・システム（以下「ＯＳ」とい
う）上で複数の仮想計算機を構成するＶＭドメインに対
し周辺装置から発生される割込みをＶＭドメイン上で識
別可能な割込みにマスクして割込み要求を上げる割込マ
スク方式に関する。

【０００２】仮想計算機システムにおいては、Ｉ／Ｏ装
置などの周辺装置は、オペレーション・システムの走行
環境中における仮想計算機のイメージである稼働中の複
数のＶＭドメインのうちの一つに専有されたり、ＶＭド
メインの複数から共用されたりする形態が実現されてい
る。ＶＭドメインが特定の周辺装置を占有する場合に、
周辺装置をＶＭドメインに割り当てる最も簡単で効率の
良い方法は、Ｉ／Ｏチャネル装置やＩ／Ｏバス・アダプ
タ装置のようなＩ／Ｏインタフェース装置を複数用意
し、装置単位にＶＭドメインに割り当てることである。

【０００３】この場合、Ｉ／ＯチャネルやＩ／Ｏバス・
アダプタを経由する周辺装置からの割込み要求は、Ｉ／
ＯチャネルやＩ／Ｏバス・アダプタ毎にＶＭドメインに
割り振ることができる。このような恵まれた条件では、
論理的にＶＭドメイン毎に提供される割込みマスクレジ
スタをハードウェア的に実現し、ＶＭモニタプログラム
の処理を軽減し、さらなる性能向上を図ることが容易に
できる。

【０００４】そこで割込み要求と割込みマスクをＶＭド
メインの数だけハードウェアで用意するような割込マス
ク方式が提案されている。このように割込み要求と割込
みマスクをＶＭドメインの数だけハードウェアで用意す
るような割込マスク方式は、ＶＭドメイン数が２から４
程度で、かつ、Ｉ／ＯチャネルやＩ／Ｏバス・アダプタ
の数が２から４程度の小規模なシステムでは、効率良く
ＶＭドメインを提供できる。しかし、ＶＭドメインや周
辺装置の数が４を越えるような中規模や大規模な仮想計
算機システムになると、ＣＰＵ毎に必要となる割込み要
求の保留ラッチや、割込みマスクのラッチが莫大な数と
なり、現実的な値ではなくなってしまい、この点の改善
が望まれる。

【０００５】

【従来の技術】図１０は本願発明者等が既に提案してい
る比較的小規模な仮想計算機システムを対象とした割込
マスク回路であり、ＶＭドメイン、Ｉ／Ｏバスアダプタ
及び周辺装置をそれぞれ４台とし、またＩ／Ｏバスアダ
プタから単一の割込み要求のみが上げられる場合を例に
とっている。

【０００６】図１０において、１０−０〜１０−３はマ
スクレジスタ（ＤＩＭ）であり、ドメイン識別番号ＤＭ
ＩＤ＝０〜３に示すように、４つのＶＭドメイン毎に割
当てている。マスクレジスタ１０−０〜１０−３に対し
てはＩ／Ｏバスアダプタを経由して上げられる周辺装置
からの割込み要求フラグをラッチする割込要求保留ラッ
チ１２−０〜１２−３が設けられる。

【０００７】マスクレジスタ１０−０〜１０−３の各マ
スクと割込要求保留ラッチ１２−０〜１２−３の出力は
マスク回路部１４−０〜１４−３のに設けた４つのＡＮ
Ｄ回路１６ａ〜１６ｄで論理積が取られ、ＯＲ回路１８
でまとめられた後、統括マスクで制御されるＡＮＤ回路
２０を介して出力される。ここでマスクレジスタ１０−
０〜１０−３の割当てを受けたＶＭドメインは、予め定
めた特定の周辺装置を専有しており、この専有関係を周
辺装置に対応した物理番号ＳＬＮ＝０〜３で示すと、例
えば単純な例として次表のようになる。またＶＭドメイ
ン内で認識可能な論理番号ＤＬＮとの対応関係も同時に
定められる。

【０００８】

【表１】

【０００９】２２は拡張制御レジスタ（ＥＣＲ）であ
り、マスクレジスタ１０−０〜１０−３のマスク回路１
４−０〜１４−３から出力との論理積をマスク回路２４
に設けたＡＮＤ回路２６〜２６ｄで取ってＯＲ回路２８
でまとめ、更に統括マスクで制御されるＡＮＤ回路３０
から割込み要求を上げる。更に３２は共通マスクレジス
タ（ＨＩＭ）であり、Ｉ／Ｏバスアダプタを経由して物
理番号ＳＬＮ＝０〜３として上げられる周辺装置からの
割込み要求フラグをラッチする割込要求保留ラッチ３４
が設けられ、両者の論理積をマスク回路３６に設けたＡ
ＮＤ回路３８ａ〜３８ｄで取り、ＯＲ回路４０でまとめ
た後に統括マスクで制御されるＡＮＤ回路４２を介し、
最終的にＯＲ回路４４で拡張制御レジスタ２２のマスク
回路２４からの割込み要求との論理和を取ってＩ／Ｏバ
ス割込み要求として上位装置に上げている。

【００１０】まずＶＭドメイン毎に割当てられたマスク
レジスタ１０−０〜１０−３を説明する。マスクレジス
タは図１１に取り出して示すように３２ビット長のレジ
スタであり、その内の１６〜１９ビット目を使用して４
つ周辺装置の論理番号ＤＬＮ＝０〜３に対応した割込マ
スクを格納し、０ビット目を使用して１つの統括マスク
を格納している。

【００１１】マスクレジスタ１３の統括マスク及び各割
込マスクは、ＶＭドメインで稼働するＯＳが既存のマス
クレジスタ更新命令を使用して更新できる。図１０のＶ
Ｍドメイン毎に割り当てられたマスクレジスタ１０−０
〜１０−３は、予め設定した対応関係をもつＩ／Ｏバス
アダプタを経由して周辺装置から上げられた物理番号Ｓ
ＬＮ０〜３で示す割込み要求を、ＶＭドメイン内のＯＳ
で識別可能な周辺装置の論理番号でマスクし、更に設定
されている割込レベルに従って割込の許可又は禁止を決
定し、許可された割込要求のみを拡張制御レジスタ２２
のマスク回路２４、及び共通マスクレジスタ３２のマス
ク回路３６を経由してＩ／Ｏバス割込みとして上位装置
に上げる。

【００１２】ここでＶＭドメインのＯＳによるマスクレ
ジスタの更新処理を図１２を参照して説明すると次のよ
うになる。まずＶＭドメインにおいてＯＳが立ち上げら
れた時、ＯＳの初期化処理（ＩＰＬ）において、全ての
マスクレジスタ１０−０〜１０−３の割込マスクを許可
マスク１に設定する。

【００１３】初期化処理が済むと、ＶＭドメインで要求
されたソフトウェア処理が行われ、処理中にＩ／Ｏ命令
が発行されると、指示された周辺装置においてＩ／Ｏ処
理が実行される。周辺装置でのＩ／Ｏ処理の実行が終了
すると、Ｉ／Ｏバスアダプタ及びマスク回路を経由して
Ｉ／Ｏバス割込み要求が上がり、ソフトウェア処理は中
断されてＶＭドメインのＯＳに制御が引き渡される。

【００１４】例えば図１１において物理番号ＳＬＮ＝１
の周辺装置からの割込み要求を受けたとすると、この割
込みをＶＭモニタプログラムが認識して割込みを反映す
べきＶＭドメイン、例えばＤＭＩＤ＝１のＶＭドメイン
を決定し、対応する割込要求保留ラッチ１２−１に割込
要求フラグＳＬＮ＝１をラッチさせる。このときマスク
レジスタ１０−１の斜線部で示す割込マスクの位置に
は、前回の割込み処理の際に例えば論理番号ＤＬＮ＝０
を反映する物理番号ＳＬＮ＝１の割込みを許可する許可
マスク１の更新が行なわれており、統括マスクも許可マ
スク１にあることからマスク回路１４−１から割込要求
が出力され、マスク回路２４，３６を介して上位装置に
Ｉ／Ｏバス割込みとして上げられる。

【００１５】このＩ／Ｏバス割込みを受けたＶＭドメイ
ンのＯＳは、対応するマスクレジスタ１０−１の統括マ
スクを禁止マスク０に更新してＤＭＩＤ＝１のＶＭドメ
インに対する全ての割込みの受付けを一括禁止し、次の
処理状態に応じてマスクレジスタ１０−１への割込レベ
ルを再設定する。割込レベルは、例えば図の上部に示す
ように、０〜７の８レベルの中から指定される。割込レ
ベルの再設定が済むとＯＳは統括マスクを許可マスク１
に戻して割込みを可能とし、ソフトウェア処理に制御を
戻す。以上の動作はＩ／Ｏバス割込み毎に繰り返され
る。

【００１６】このときの割込みレベルの再設定処理で
は、ＯＳが従来からのマスクレジスタ更新命令として知
られたストアマスク命令ＳＴＭとロードマスク命令ＬＤ
Ｍを使用する。即ち、ストアマスク命令ＳＴＭを発行し
てマスクレジスタからマスクデータを読込み、割込みレ
ベルを更新してからロードマスク命令ＬＤＭを発行して
マスクレジスタのマスク値を再設定する。

【００１７】次に拡張レジスタ２２を説明する。拡張レ
ジスタ２２は図１１（ｂ）に取り出して示すように、４
つのＶＭドメインに対応したＤＭＩＤ＝０〜３の各マス
クと１つの統括マスクで構成される。この拡張制御レジ
スタ２２は、ＶＭモニタプログラムによるマスクの更新
を受け、ＶＭドメインに対する割込みをＶＭドメイン単
位で一括してマスクする。

【００１８】即ち、ＶＭモニタプログラムがＶＭドメイ
ンに割込みを反映させる場合、ＶＭドメイン上のＯＳか
ら見ると、割込みが恰も直接発生したかのように見せな
ければならない。ＶＭモニタプログラムは、ＶＭモニタ
プログラムに発生した割込みを解析して割込みの反映先
のＶＭドメインを決定すると、ＶＭドメインの環境を割
込み発生後の状態に変更する。この変更すべき事柄の中
には、ＶＭドメイン毎にＶＭドメイン上のＯＳに提供し
たマスクレジスタ１０−１〜１０−３がある。

【００１９】このマスクレジスタ１０−０〜１０−３
は、例えば割込みの発生と同時に割込みが禁止するよう
に更新され、別の割込みが連続して発生しないようにし
ている。従って割込みを反映する際に、割込みを反映す
るＶＭドメインのマスクレジスタ１０−０〜１０−３を
割込み禁止するように更新しなければならない。しか
し、マスクレジスタ１０−０〜１０−３を割込禁止に更
新する制御を仮想計算機モードでない場合に提供されて
いるマスクレジスタの更新命令だけで行うと、アルゴリ
ズムが複雑となり、ＶＭモニタプログラムの負担が増大
する。

【００２０】そこで図１０に示すように、マスクレジス
タ１０−０〜１０−３に続いて拡張制御レジスタ２２と
そのマスク回路２４を設ける。ＶＭモニタプログラム
は、割込みを反映するＶＭドメインにＣＰＵの使用時間
を与える前に、そのＶＭドメインに対応する拡張制御レ
ジスタ２２のマスク値を許可状態に設定する。同時にＶ
Ｍモニタプログラムは、割込みを反映するＶＭドメイン
にＣＰＵ使用時間を与える前に、それ以外のＶＭドメイ
ンに対して設けられた拡張制御レジスタ２２のマスク値
を割込み禁止状態に設定する。

【００２１】更に拡張制御レジスタ２２には統括マスク
が設けられており、ＶＭドメインに対する割込みを一括
して制御することができる。この統括マスクはＶＭモニ
タプログラムのみが更新できる。ＶＭモニタプログラム
は、ＣＰＵがＶＭドメインで走行中の状態からＶＭモニ
タプログラムの走行状態に移行する際に、割込みを禁止
するように自動的に更新される。またＶＭモニタプログ
ラムは、ＶＭドメインにＣＰＵ使用期間を与える前に、
統括マスクを割込み許可状態に更新する。

【００２２】次に共通マスクレジスタ３２を説明する。
共通マスクレジスタ３２は図１１（ｃ）に取り出して示
すように、割込み要求の物理番号ＳＬＮ＝０〜３に対応
した各マスクと１つの統括マスクで構成される。この共
通マスクレジスタ１５は仮想計算機モードではＶＭモニ
タプログラムからのみアクセス可能であるが、ＶＭモニ
タプログラムをＩＰＬする代わりにテストプログラムを
ＩＰＬした場合には、仮想計算機モードであってもテス
トプログラムからもアクセスできる。

【００２３】これに対しＶＭドメイン毎に設けたマスク
レジスタ１０−０〜１０−３は、仮想計算機モードにお
けるＶＭモニタプログラムからは専用のマスクレジスタ
更新命令でアクセスできるが、通常モードで使用される
マスクレジスタ更新命令ではアクセスできない。このよ
うに共通マスクレジスタ３２を設けてテストプログラム
により使用可能とすることにより、周辺装置の動作をテ
ストする場合に、仮想計算機モードが設定されていて
も、そのままテストプログラムを実行することができ、
仮想計算機モードから通常モードに戻す設定操作が不要
にできる。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
ＶＭドメイン毎に割込マスク処理を行うハードウェアを
設けた仮想計算機システムにあっては、ＶＭドメインの
数が２から４程度で、且つ周辺装置に対応したＩ／Ｏチ
ャネルやＩ／Ｏバスアダプタの数が２から４程度の小規
模なシステムでは、効率良くＶＭドメインを提供でき
る。

【００２５】しかし、これ以上の中規模及び大規模な仮
想計算機システムになると、ＣＰＵ毎に必要となる割込
み要求の保留ラッチや、割込みマスクのラッチが莫大な
数となり、現実的な値ではなくなってしまい、例えハー
ドウェアとして実現したとしても、必要とするＬＳＩの
集積ゲート数が膨大となり、コストアップになると同時
に消費電力も増加するという問題があった。

【００２６】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたもので、ハードウェアを増加することなく規模の大
きなシステムであっても周辺装置からＣＰＵに対する割
込みの扱いを効率良くできる仮想計算機システムの割込
マスク方式を提供することを目的とする。

【００２７】

【課題を解決するための手段】図１、図２は本発明の原
理説明図である。まず本発明は、仮想計算機システムを
サポートするハードウェアと、仮想計算機システムを制
御するＶＭモニタプログラムとを備え、単一の計算機ハ
ードウェア上に仮想的な計算機であるＶＭドメインを複
数実現し、各々のＶＭドメイン毎にオペレーティング・
システムを独立に稼働させる仮想計算機システムを対象
とする。

【００２８】このような仮想計算機システムの割込マス
ク方式として本発明にあっては、図１に示すように、Ｃ
ＰＵ内に設けられて現在実行中のＶＭドメイン番号を保
持する第１保持手段４６と、周辺装置の属するＶＭドメ
イン番号及び周辺装置のＶＭドメイン上での論理番号Ｄ
ＬＮを周辺装置の物理番号ＳＬＮ毎に保持した第２保持
手段４８と、複数の周辺装置からの物理番号ＳＬＮによ
る割込み要求を保持する周辺装置毎に設けられた割込み
要求保留手段１２と、ＣＰＵ内に設けられ、割込み要求
保留手段１２に保持される割込要求に１対１に対応した
割込マスクを有するマスクレジスタ１０と、割込要求保
留手段１２に保持された物理番号ＳＬＮによる割込み要
求をマスクレジスタ１０の割込マスクによりＶＭドメイ
ンで識別可能な論理番号ＤＬＮを意識した割込み要求に
マスクして上位装置に出力する第１マスク処理手段１４
と、ＶＭドメイン上のオペレーティング・システムが指
示するマスクレジスタ１０の割込マスク更新命令をＣＰ
Ｕが実行する場合、第１保持手段４６に保持された現在
実行中のＶＭドメイン番号と第２保持手段４８に保持し
た各周辺装置を割当てたＶＭドメイン番号とを比較し、
現在実行中のＶＭドメイン番号に一致するドメイン番号
に属する周辺装置に対応するマスクレジスタ１０の割込
マスクのみを更新対象とする更新指示手段５０と、ＶＭ
ドメイン上のオペレーティング・システムが指示する割
込みマスク更新命令をＣＰＵが実行する場合、オペレー
ティング・システムが指定する更新指定値を識別する論
理番号が前記第２の保持手段４８に保持された対応する
周辺装置のＶＭドメイン内で識別される論理番号ＤＬＮ
に一致する位置の更新指定値を前記割込マスクの更新値
として前記更新指示手段５０で指示されたマスクレジス
タ１０の位置に格納する更新書込手段５２とを設けたこ
とを特徴とする。

【００２９】ここで図２に示すように、更新書込手段５
２は、ＶＭドメイン上のオペレーティング・システムが
指示する割込みマスク更新命令をＣＰＵが実行する場
合、オペレーティング・システムが指定する１又は複数
の論理的な割込マスクの論理積の値を更新値として更新
指示手段５０で指示されたマスクレジスタ１０の位置に
格納する。

【００３０】具体的に更新書込手段５２は、ＶＭドメイ
ン上のオペレーティング・システムが指示する割込みマ
スク更新命令をＣＰＵが実行する場合、オペレーティン
グ・システムが指定する割込マスクに対応した更新指示
値と割込みの禁止の有無を指定する統括フラグとの論理
積の値を更新値として更新指示手段５０で指示されたマ
スクレジスタ１０の位置に格納する。

【００３１】更に、ＶＭモニタプログラムによりＶＭド
メイン単位に設定される割込マスクを備えた拡張制御レ
ジスタ２２を設け、拡張制御レジスタ２２の割込マスク
と第１マスク処理手段１４からの割込み要求との論理積
の総和を割込み要求として出力する第２マスク処理手段
２４を設ける。更に又、拡張制御レジスタ２２はＶＭモ
ニタプログラムにより全てのＶＭドメインを一括して制
御する統括マスクを備え、統括マスクと第２マスク処理
手段２４の出力との論理積を割込要求して出力する。

【００３２】更に、全てのＶＭドメインを共通に制御可
能な割込マスクが設定される共通マスクレジスタ（ＨＩ
Ｍ）３２と、共通マスクレジスタ３２の割込マスクと周
辺装置からの割込要求との論理積を出力する第３マスク
処理手段３６を設ける。この共通マスクレジスタ３２の
割込マスクは、ＶＭモニタプログラム又はＶＭモニタプ
ログラムに代ってＩＰＬされたテストプログラムにより
更新可能する。

【００３３】

【作用】このような構成を備えた本発明による仮想計算
機の割込マスク方式によれば次の作用が得られる。まず
図１０に示したように、割込み要求の保留ラッチや割込
みマスクのラッチをＶＭドメインの数だけ用意したとし
ても、ある瞬間で使用されるのはＩ／Ｏチャネルまたは
Ｉ／Ｏバス・アダプタの数だけである。即ち、ＶＭドメ
インの数から１を引いた数の分の割込み要求の保留ラッ
チや割込みマスクのラッチは使用されず、待機している
のみである。

【００３４】そこで本発明にあっては、ハードウェアで
構成する割込要求保留ラッチ１２や割込マスクをラッチ
するマスクレジスタ１０は、周辺装置の数に対応したＩ
／ＯチャネルまたはＩ／Ｏバス・アダプタの数のみとす
る。即ち、仮想計算機モードではない通常の稼働状態で
必要な数にとどめる。一方、Ｉ／ＯチャネルやＩ／Ｏバ
ス・アダプタに対応した物理番号ＳＬＮ＝０〜３で示さ
れる周辺装置とＤＭＩＤ＝０〜３で示されるＶＭドメイ
ンに対する割り当て情報や、ＶＭドメイン内で識別可能
な周辺装置の論理番号ＤＬＮとの対応情報をＣＰＵ内部
の記憶領域を使用した第２保持手段４８に保持してお
き、マスクレジスタ１０の割込マスクを更新する際に
は、第２保持手段４８の記憶情報と第１保持手段４６の
実行中のＶＭドメイン番号とを比較し、一致したＶＭド
メインに対応する割込マスクを更新指示手段５０により
更新対象として指示して更新書込手段５２で割込マスク
の値を更新させる。

【００３５】このためＩ／ＯチャネルやＩ／Ｏバス・ア
ダプタを経由した周辺装置からの物理番号ＳＬＮ＝０〜
３で示す割込み要求は、周辺装置のＶＭドメインへの割
り当てに関係なく、物理的に１対１に対応する割込要求
保留ラッチ１２に保留される。保留された割込み要求
は、各々に１対１に対応するマスクレジスタ１０の割込
マスクにラッチした値でマスクされる。

【００３６】マスクレジスタ１０の割込マスクには、Ｉ
／ＯチャネルやＩ／Ｏバス・アダプタのＶＭドメインへ
の割当てやＶＭドメイン内での仮想的な識別を行なう論
理番号を意識した値が格納されているので、割込マスク
でマスクされた後の割込み要求は、ＶＭドメインを意識
したものとなっており、従来、図１０のようにＶＭドメ
イン毎に割込み要求の保留ラッチや割込みマスクを用意
していた場合に全く等しい情報量を持つことになる。

【００３７】このためＶＭドメイン及び周辺装置の数が
増加した中規模や大規模な仮想計算機システムであって
も、必要最小限のハードウェアでＣＰＵに対する割込み
を効率良く扱うことができる。尚、本発明は、ＶＭドメ
インが特定の周辺装置を専有する場合に適用されるもの
であるが、共用の形態と専有の形態が混在しているシス
テムについては、専有の形態の部分に適用されることに
なる。

【００３８】

【実施例】図３は本発明の基本的な実施例を示した実施
例構成図であり、図１に示した原理説明図に対応してい
る。図３において、４６は第１保持手段としてのレジス
タであり、ＣＰＵ内に実現され、現在実行中のＶＭドメ
インを示す識別番号ＤＭＩＤを格納している。４８は第
２保持手段としてのワークレジスタであり、ワークレジ
スタ４８には周辺装置に１対１に対応するＩ／Ｏバスア
ダプタのＶＭドメインに対する割当て情報、及びＩ／Ｏ
アダプタのＶＭドメイン内で認識可能な識別番号として
の論理番号の対応情報が格納される。

【００３９】即ち、この実施例にあっては周辺装置に１
対１に対応した４つのＩ／Ｏバスアダプタを物理番号Ｓ
ＬＮ＝０〜３で表しており、この物理番号ＳＬＮ＝０〜
３に対応してＶＭドメインの割当てを示す識別番号ＤＭ
ＩＤと、ＶＭドメイン上で認識可能な論理番号ＤＬＮが
設定されている。例えば最も単純な例をとると、図１の
原理図に示したようにＩ／Ｏバスアダプタの物理番号Ｓ
ＬＮ＝０〜３に１対１に対応してドメイン番号ＤＭＩＤ
＝０〜３が割り当てられ、且つ各ＶＭドメイン当り１つ
のＩ／Ｏバスアダプタの対応であることから、全て論理
番号ＤＬＮ＝０に設定する。勿論、ワークレジスタ４８
を使用したＶＭドメインに対するＩ／Ｏバスアダプタを
示す物理番号ＳＬＮ＝０〜３との対応関係は必要に応じ
て適宜に定めることができる。

【００４０】５０は更新指示手段であり、ＶＭドメイン
の数に対応して４つの比較器５０−０〜５０−３を設け
ている。比較器５０−０〜５０−３の一方にはレジスタ
４６に格納した現在実行中のＶＭドメインの識別番号Ｄ
ＭＩＤが入力され、他方にはワークレジスタ４８のＩ／
Ｏバスアダプタに１対１に対応する物理番号ＳＬＮ＝０
〜３のそれぞれに格納したＶＭドメインへの割当てを示
す識別番号ＤＭＩＤが入力されている。

【００４１】比較器５０−０〜５０−３はレジスタ４６
のドメイン番号ＤＭＩＤとワークレジスタ４８に格納さ
れたＶＭドメインの割当てを示すドメイン番号ＤＭＩＤ
とが一致したときに一致出力を更新指示情報としてマス
クレジスタ１０に出力する。マスクレジスタ１０は物理
番号ＳＬＮ＝０〜３で示すＩ／Ｏバスアダプタの数に対
応して４つの割込みマスクＤＩＭ＝０〜３を備え、割込
みマスクＤＩＭ＝０〜３のそれぞれは比較器５０−０〜
５０−３の一致出力により個別に更新対象としての指示
を受ける。

【００４２】７０は更新指定値であり、更新する割込み
マスク値ＤＩＭと統括マスクＭを備える。この更新指定
値７０は具体的にはＶＭドメインのＯＳの稼働中に発行
されたマスクレジスタ１０の更新命令、具体的にはマス
クレジスタロード命令ＬＤＭの第２オペランドの内容に
より指定される。更新指定値７０の中の割込マスク更新
値ＤＩＭは更新書込手段５２の中にＶＭドメイン毎に設
けたマルチプレクサ５２−０〜５２−３のそれぞれに与
えられている。マルチプレクサ５２−０〜５２−３はワ
ークレジスタ４８の物理番号ＳＬＮ＝０〜３の各エリア
に設けたＶＭドメイン上で認識される論理番号ＤＬＮに
対応する割込マスク値を選択して出力する。即ち、更新
指定値７０の中の割込マスク更新値はマスクレジスタ１
０に対応して４つの更新値が準備されており、４つの中
から論理番号ＤＬＮで指定される１つの割込マスク更新
値を選択してマスクレジスタ１０の対応する割込マスク
に書き込むようになる。これによってマスクレジスタ１
０に格納される割込マスクはＶＭモニタ上で認識可能な
論理番号ＤＬＮを意識した割込マスクとなる。

【００４３】マルチプレクサ５２−０〜５２−３で選択
された割込マスク更新値はＡＮＤ回路５４−０〜５４−
３の一方に入力される。ＡＮＤ回路５４−０〜５４−３
の他方の入力には更新指定値７０の中の統括マスクＭが
入力されている。統括マスクＭはＶＭドメインの全てに
対する割込みを一括して許可したり禁止するために設け
ている。

【００４４】統括マスクが許可マスク１であればＡＮＤ
回路５４−０〜５４−３は許容状態となってマルチプレ
クサ５２−０〜５２−３のいずれかで選択された現在実
行中のＶＭドメインに割り当てられたＩ／Ｏバス・アダ
プタの物理番号ＳＬＮをマスクする論理番号ＤＬＮをマ
スクレジスタ１０に格納できる。これに対し統括マスク
Ｍが禁止マスク０であった場合にはＡＮＤ回路５４−０
〜５４−３は全て禁止状態となり、マスクレジスタ１０
に対する更新値の書込みが禁止される。

【００４５】マスクレジスタ１０に対しては４つの割込
マスクＤＩＭ＝０〜３に対応する４つのラッチを備えた
割込要求保留手段としての割込要求保留ラッチ１２が設
けられる。割込要求保留ラッチ１２の各ラッチはＩ／Ｏ
バス・アダプタからの物理番号ＳＬＮ＝０〜３で行われ
る割込要求フラグをラッチする。割込要求保留ラッチ１
２の４つのラッチ及びマスクレジスタの割込マスクＤＩ
Ｍ＝０〜３の各出力はマスク回路１４に与えられる。マ
スク回路１４には４つのＡＮＤ回路１６ａ〜１６ｄが設
けられており、物理的に１対１に対応する各ラッチの割
込要求フラグＳＬＮ＝０〜３と割込マスクＤＩＭ＝０〜
３の各々との間の論理積を取り出す。ＡＮＤ回路１６ａ
〜１６ｄの出力はＯＲ回路１８で取りまとめられ、この
基本的な実施例にあっては直接Ｉ／Ｏバスへの割込要求
として上げられている。

【００４６】図４は図３におけるＣＰＵ内で実現される
回路部の具体的な実施例を示した実施例構成図であり、
マスクレジスタ側は図５に取り出して示す構成を備え
る。図４において、ワークレジスタ４８には図３に示し
たように周辺装置に１対１に対応するＩ／Ｏバス・アダ
プタから上げられる割込要求の物理番号ＳＬＮ＝０〜３
毎にＶＭドメインの割当てを示すドメイン識別番号ＤＭ
ＩＤとＶＭドメイン上で識別可能な論理番号ＤＬＮが格
納されている。このワークレジスタ４８に対する対応情
報の格納は常に保持する必要はなく、マスクレジスタ１
０または拡張制御レジスタ２２に対するマスクレジスタ
ロード命令ＬＤＭの実行時のみ保持できればよい。

【００４７】従って、ワークレジスタ４８としては専用
のレジスタは不要であり、ワークレジスタ４８に格納す
る対応情報は通常は他の記憶ブロックに保持しておけば
よい。ワークレジスタ４８に保持されたＩ／Ｏバス・ア
ダプタに対する対応関係を示すＶＭドメインの識別番号
ＤＭＩＤは更新指示手段５０に設けられた比較器５０−
０〜５０−３に与えられている。比較器５０−０〜５０
−３の他方にはレジスタ４６に格納された現在実行中の
ＶＭドメインを示すドメイン番号ＤＭＩＤが入力され
る。

【００４８】この実施例にあっては、図５に示すマスク
レジスタ１０と拡張制御レジスタ２２の割込マスクの更
新を選択的に行えるようにしており、従ってワークレジ
スタ４６に格納された現在実行中のＶＭドメインのドメ
イン番号ＤＭＩＤはＣＰＵ内部バス７２上のマスクレジ
スタロード命令ＬＤＭの第２オペランド７４の０〜３ビ
ット目に格納した拡張制御レジスタの更新値に使用され
るＶＭドメインのドメイン番号ＤＭＩＤとを選択ゲート
スイッチ６８で選択できるようにしている。この選択ゲ
ートスイッチの選択動作は第２オペランド７４における
ビット５の値を使用する。

【００４９】比較器５０−０〜５０−３の一致出力はＡ
ＮＤ回路５６−０〜５６−３を介してマルチプレクサ５
８−０〜５８−３の選択端子に与えられている。同時に
比較器５０−０〜５０−３の一致出力は拡張制御レジス
タ２２側に設けたＡＮＤ回路６２−０〜６２−３を介し
て選択ゲートスイッチ５８−０〜５８−４の選択制御端
子に与えられている。

【００５０】マスクレジスタ１０側のＡＮＤ回路５６−
０〜５６−３の他方の入力端子にはマイクロプログラム
処理部よりマスクレジスタ１０に対するライト信号ＷＥ
１が共通に与えられ、ライト信号ＷＥ１のタイミングで
選択ゲートスイッチ５８−０〜５８−３をセレクトす
る。このような回路構成によりマスクレジスタ１０の割
込マスクの中の特定位置を更新値として指示することが
できる。

【００５１】次にマスクレジスタ１０に書込む割込マス
ク更新値を説明する。ＣＰＵ内部バス７２上のマスクレ
ジスタロード命令ＬＤＭの第２オペランド７４における
ビット２８からビット３１までの４ビットが割込マスク
更新値（マスクデータ）ＭＤを与える。また、ビット２
７が統括マスクＭを与える。第２オペランド７４のビッ
ト２８〜３１に格納された割込マスク更新値ＤＭは更新
書込手段５２を構成するマルチプレクサ５２−０〜５２
−３に与えられている。

【００５２】マルチプレクサ５２−０〜５２−３はワー
クレジスタ４８に格納された現在実行中のＶＭドメイン
上で識別可能な論理番号ＤＬＮにより４ビットの中の対
応する割込マスク更新値を選択して出力する。例えば、
今、比較器５０−０が一致出力を生じていたとすると、
比較器５０−０に対応する現在実行中のＶＭドメインに
割り当てられたＩ／Ｏバス・アダプタの物理番号ＳＬＮ
＝０をＶＭドメイン上で識別する、例えば論理番号ＤＬ
Ｎ＝０をマルチプレクサ５２−０の選択制御端子に出力
し、第２オペランド７４のビット２８〜３１のうちの論
理番号ＤＬＮ＝０に対応するビット２８に格納している
割込マスク更新値を選択する。また論理番号がＤＬＮ＝
１であればビット２９の割込マスク更新値を選択するよ
うになる。

【００５３】マルチプレクサ５２−０〜５２−３で選択
された割込マスク更新値ＤＭはＡＮＤ回路５４−０〜５
４−３を介して選択ゲートスイッチ５８−０〜５８−３
に入力される。ＡＮＤ回路５４−０〜５４−３は第２オ
ペランド７４におけるビット２７の統括マスクＭにより
制御され、統括マスクＭが禁止マスク０で全てのＶＭド
メインによる割込みを禁止し、統括マスクＭが許容マス
ク１のとき全てのＶＭドメインに対応した書込みをＡＮ
Ｄ回路５４−０〜５４−３を許容状態とすることにより
可能とする。

【００５４】選択ゲートスッチ５８−０〜５８−３は比
較器５０−０〜５０−３及びＡＮＤ回路５６−０〜５６
−３を介して得られたレジスタ内の更新値を示す更新指
示情報に従って選択される。即ち、更新指示情報が有効
であればＡＮＤ回路５４−０〜５４−３からの割込マス
ク更新値ＤＭを選択してＤ−ＦＦ６０−０〜６０−３に
ラッチさせる。

【００５５】一方、更新指示情報が有効でないときに
は、現在ラッチしているＤ−ＦＦ６０−０〜６０−３の
ラッチ情報を帰還入力して再ラッチする。このような更
新指示情報に基づく更新の指示動作と割込マスク更新値
の書込動作は拡張制御レジスタ２２側についても同様で
ある。即ち、マルチプレクサ５２−０〜５２−３で論理
番号ＤＬＮに応じて選択された割込マスク更新値ＤＭを
選択ゲートスイッチ６４−０〜６４−４で選択してＤ−
ＦＦ６６−０〜６６−３に書き込むようになる。

【００５６】更に拡張制御レジスタ２２側には統括マス
クＭに対応した選択ゲートスイッチ６４−４とＤ−ＦＦ
６６−４が設けられており、ＣＰＵ内部バス７２上の第
２オペランドのビット２７で指示された統括マスクＭを
更新指示情報が有効なときに割込更新値ＤＭを選択して
Ｄ−ＦＦ６６−４にラッチする。更に図５の実施例にあ
っては、共通制御レジスタ３２に格納するマスクを更新
するようにしている。

【００５７】即ち、ＣＰＵ内部バス７２のビット２８か
らビット３１までのマスクデータＭＤは選択ゲートスイ
ッチ８０−１〜８０−４に固定的に入力されている。こ
こで、マスクデータＭＤは物理番号ＳＬＮ＝０〜３に１
対１に対応し、論理番号ＤＬＮ＝０〜３とは無関係に割
り当てられている。このため選択ゲートスイッチ８０−
０〜８０−３はマイクロプログラム処理部からのＨＩＭ
ライト信号ＷＥ３が有効となったとき、ＣＰＵ内部バス
７２上の第２オペランドにおけるビット２８〜３１で指
示された割込更新値ＭＤを選択してＤ−ＦＦ８２−０〜
８２−３にラッチさせ、共通制御レジスタ３２の割込マ
スクを更新する。尚、ＨＩＭライト信号ＷＥ３が有効と
なっていない場合にはＤ−ＦＦ８２−０〜８２−３の出
力を帰還入力するようになる。

【００５８】更に、ＣＰＵ内部バス７２の第２オペラン
ドにおけるビット２７の統括マスクＭは選択ゲートスイ
ッチ８０−４に入力され、同様にＨＩＭライト信号ＷＥ
３を有効とすることでＤ−ＦＦ８２−４に与えられて共
通制御レジスタ３２の統括マスクを更新することができ
る。図５は図４の実施例により割込みマスクの更新が行
われるマスクレジスタ１０、拡張制御レジスタ２２及び
共通マクスレジスタ３２を備えたマスク回路部の実施例
構成図である。

【００５９】図５において、マスクレジスタ１０及び割
込マスク要求保留ラッチ１２に対応した設けたマスク回
路１４は図３の実施例と同じであり、これに加えて拡張
制御レジスタ２２の割込マスクＥＣＲ＝０〜３を用いた
マスク回路２４を設けている。マスク回路２４にはＡＮ
Ｄ回路２６ａ〜２６ｄが設けられ、前段のマスク回路１
４の対応する割込要求に拡張制御レジスタ２２の割込マ
スクＥＣＲ＝０〜３の各々との論理積をとってＯＲ回路
２８で取りまとめ、更に統括マスクＭで制御されるＡＮ
Ｄ回路３０を介して割込出力を生ずる。

【００６０】即ち、物理番号ＳＬＮ＝０〜３で示す割込
要求に対し、マスクレジスタ１０の割込マスクＤＩＭ＝
０〜３と拡張制御レジスタ２２のマスクＥＣＲ＝０〜３
の論理積によるマスクを行うことになる。一方、共通制
御レジスタ３２のマスクＨＩＭ＝０〜３はマスク回路３
６に設けたＡＮＤ回路３８ａ〜３８ｄにより割込要求保
留ラッチ１２でラッチされた物理番号ＳＬＮ＝０〜３の
割込要求との論理積をとってＯＲ回路４０で取りまとめ
た後、統括フラグＭにより制御されるＡＮＤ回路４２を
介してＯＲ回路４４に出力している。

【００６１】このため、ＯＲ回路４４から上位装置に上
げられるＩ／Ｏバス割込みはマスクレジスタ１０、拡張
制御レジスタ２２及び共通制御レジスタ３２の割込マス
クをそれぞれＤＩＭ，ＥＣＲ及びＨＩＭで示すと、 （ＤＩＭ×ＥＣＲ）＋ＨＩＭ のマスク処理を行うことになる。

【００６２】尚、拡張制御レジスタ２２及び共通マスク
レジスタ３２の機能は図１０の先行技術で説明したと同
じである。図６は図４の実施例においてマスクレジスタ
１０、拡張制御レジスタ２２、及び共通マスクレジスタ
３２のマスクの更新に使用されるマスクレジスタロード
命令ＬＩＯＢＭの説明図である。

【００６３】図６において、第２オペランドがマスクレ
ジスタ１０と共通マスクレジスタ３２または拡張制御レ
ジスタ２２と共通マスクレジスタ３２のマスク更新に使
用され、図７に取り出して示す内容をもつ。即ち、ビッ
ト２７に統括マスクＭが格納され、ビット２８〜３１の
４ビットに割込マスク更新値ＤＭ＝０〜３が格納され
る。ビット４はマスクレジスタ１０と拡張制御レジスタ
２２の更新を選択するビットであり、ビット４がマスク
レジスタ１０を示している場合には、図４に示したよう
にレジスタ４６に格納されている現在実行中のＶＭドメ
インの識別番号ＤＭＩＤが更新指示の比較処理に使用さ
れる。

【００６４】一方、ビット４で拡張制御レジスタ２２が
指定された場合には、ビット０〜３に格納しているＶＭ
ドメインを示す識別番号ＤＭＩＤを選択して更新指示の
ための一致比較が行われる。図８は本発明で使用される
マスクレジスタ１０、拡張制御レジスタ２２及び共通制
御レジスタ３２の構成図であり、３２ビット長のレジス
タが使用され、マスクレジスタ１０、拡張制御レジスタ
２２及び共通制御レジスタ３２においては、ビット１６
〜１９の４ビットを割込マスクＤＩＭ＝０〜３、拡張制
御マスクＥＣＲ＝０〜３、及び共通マスクＨＩＭ＝０〜
３に使用している。更に拡張制御レジスタ２２と共通制
御レジスタ３２についてはビット０を統括マスクＭに割
り当てている。

【００６５】図９は図５に示したマスク部の他の実施例
を示した実施例構成図である。この実施例にあっては、
マスクレジスタ１０の割込マスクＤＩＭ＝０〜３と拡張
制御レジスタ２２の拡張制御マスクＥＣＲ＝０〜３との
論理積をＡＮＤ回路９０ａ〜９０〜ｄで取り、次に共通
マスクレジスタ３２の共通マスクＨＩＭ＝０〜３との論
理積をＯＲ回路９２ａ〜９２ｄで取って、 （ＤＩＭ×ＥＣＲ）＋ＨＩＭ の演算を実現している。そして最終的に割込要求保留ラ
ッチ１２のフラグＳＬＮ＝０〜３との論理積をＡＮＤ回
路９４ａ〜９４ｄでとってＯＲ回路９６で取りまとめ、
ＯＲ回路９２ｅを介して得られる統括マスクＭで制御さ
れるＡＮＤ回路９８を介してＩ／Ｏバス割込を上位装置
に上げている。

【００６６】

【００６７】また、小規模な仮想計算機システムにおい
ても論理系統の無駄がなくなるため、ハードウェアの小
形化とコストの削減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図（その１）

【図２】本発明の原理説明図（その２）

【図３】本発明の基本的な実施例構成図

【図４】本発明の具体的な実施例構成図

【図５】図４の実施例で割込マスクの更新が行われるマ
スク回路部の実施例構成図

【図６】本発明で用いるマスクレジスタロード命令の説
明図

【図７】図６のマスクレジスタロード命令の第２オペラ
ンドの説明図

【図８】図５のマスク回路部に示した各レジスタの説明
図

【図９】本発明で用いるマスク回路部の他の実施例構成
図

【図１０】本願発明者等が既に提案しているＶＭドメイ
ン毎にマスクレジスタを設けた場合の回路図

【図１１】図１０の各レジスタの説明図

【図１２】マスクレジスタ更新処理の手順を示した説明
図

【符号の説明】

１０：マスクレジスタ（ＭＩＤ） １２：割国要求保留手段（割込要求保留ラッチ） １４：第１マスク処理手段（マスク回路） 16a 〜16d,26a 〜26d,30,38a〜38d,42,54-0 〜54-3,56-
0 〜56-3,62-0 〜62-3：ＡＮＤ回路 18,28,444 ：ＯＲ回路 ２２：拡張制御レジスタ（ＥＣＲ） ２４：第２マスク処理手段（マスク回路） ３２：拡張共通マスクレジスタ（ＨＩＭ） ３６：第３マスク処理手段（マスク回路） ４８：第１保持手段（ワークレジスタ） ５０：更新指示手段 ５０−０〜５０−３：比較器 ５２：更新書込手段 52-0〜52-3,52-0 〜52-3,62-0 〜62-4：マルチプレクサ
（ＭＰＸ） 58-0〜58-3,64-3 〜64-4,68,80-0〜80-4: 選択ゲートス
イッチ 60-0〜60-3,66-0 〜66-4: Ｄ−ＦＦ ７０：更新指示値 ７２：ＣＰＵ内部バス

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】仮想計算機システムをサポートするハード
   ウェアと、仮想計算機システムを制御するＶＭモニタプ
   ログラムとを備え、単一の計算機ハードウェア上に仮想
   的な計算機であるＶＭドメインを複数実現し、各々のＶ
   Ｍドメイン毎にオペレーティング・システムを独立に稼
   働させる仮想計算機システムに於いて、 ＣＰＵ内に設けられて現在実行中のＶＭドメイン番号を
   保持する第１保持手段４６と、 周辺装置の属するＶＭドメイン番号及び周辺装置のＶＭ
   ドメイン上での論理番号ＤＬＮを周辺装置の物理番号Ｓ
   ＬＮ毎に保持した第２保持手段４８と、 複数の周辺装置からの物理番号ＳＬＮによる割込み要求
   を保持する周辺装置毎に設けられた割込み要求保留手段
   １２と、 前記ＣＰＵ内に設けられ、前記割込み要求保留手段１２
   に保持される割込要求に１対１に対応した割込マスクを
   有するマスクレジスタ１０と、 前記割込要求保留手段１２に保持された物理番号ＳＬＮ
   による割込み要求を前記マスクレジスタ１０の割込マス
   クによりＶＭドメインで識別可能な論理番号ＤＬＮを意
   識した割込み要求にマスクして上位装置に出力する第１
   マスク処理手段１４と、 ＶＭドメイン上のオペレーティング・システムが指示す
   る前記マスクレジスタ１０の割込マスク更新命令をＣＰ
   Ｕが実行する場合、前記第１保持手段４６に保持された
   現在実行中のＶＭドメイン番号と前記第２保持手段４８
   に保持した各周辺装置を割当てたＶＭドメイン番号とを
   比較し、現在実行中のＶＭドメイン番号に一致するドメ
   イン番号に属する周辺装置に対応する前記マスクレジス
   タ１０の割込マスクのみを更新対象とする更新指示手段
   ５０と、 ＶＭドメイン上のオペレーティング・システムが指示す
   る割込みマスク更新命令をＣＰＵが実行する場合、オペ
   レーティング・システムが指定する更新指定値を識別す
   る論理番号が前記第２保持手段４８に保持された対応す
   る周辺装置のＶＭドメイン内で識別される論理番号ＤＬ
   Ｎに一致する位置の更新指定値を前記割込マスクの更新
   値として前記更新指示手段５０で指示されたマスクレジ
   スタ１０の位置に格納する更新書込手段５２と、を備え
   たことを特徴とする仮想計算機の割込マスク方式。
2. 【請求項２】請求項１記載の仮想計算機の割込マスク方
   式に於いて、 前記更新書込手段５２は、ＶＭドメイン上のオペレーテ
   ィング・システムが指示する割込みマスク更新命令をＣ
   ＰＵが実行する場合、オペレーティング・システムが指
   定する１又は複数の論理的な割込マスクの論理積の値を
   更新値として前記更新指示手段５０で指示されたマスク
   レジスタ１０の位置に格納することを特徴とする仮想計
   算機の割込マスク方式。
3. 【請求項３】請求項２記載の仮想計算機の割込マスク方
   式に於いて、 前記更新書込手段５２は、ＶＭドメイン上のオペレーテ
   ィング・システムが指示する割込みマスク更新命令をＣ
   ＰＵが実行する場合、オペレーティング・システムが指
   定する割込マスクに対応した更新指示値と割込みの禁止
   の有無を指定する統括フラグとの論理積の値を更新値と
   して前記更新指示手段５０で指示されたマスクレジスタ
   １０の位置に格納することを特徴とする仮想計算機の割
   込マスク方式。
4. 【請求項４】請求項１記載の仮想計算機の割込マスク方
   式に於いて、 更に、前記ＶＭモニタプログラムによりＶＭドメイン単
   位に設定される割込マスクを備えた拡張制御レジスタ２
   ２を設け、該拡張制御レジスタ２２の割込マスクと前記
   第１マスク処理手段１４からの割込み要求との論理積の
   総和を割込み要求として出力する第２マスク処理手段２
   ４を設けたことを特徴とする仮想計算機の割込マスク方
   式。
5. 【請求項５】請求項４記載の仮想計算機の割込マスク方
   式に於いて、 更に、前記拡張制御レジスタ２２はＶＭモニタプログラ
   ムにより全てのＶＭドメインを一括して制御する統括マ
   スクを備え、該統括マスクと前記第２マスク処理手段２
   ４の出力との論理積を割込要求して出力することを特徴
   とする仮想計算機の割込マスク方式。
6. 【請求項６】請求項１記載の仮想計算機の割込マスク方
   式に於いて、 更に、全てのＶＭドメインを共通に制御可能な割込マス
   クが設定される共通マスクレジスタ３２を設け、該共通
   マスクレジスタ３２の割込マスクと前記周辺装置からの
   割込要求との論理積を出力する第３マスク処理手段３６
   を設けたことを特徴とする仮想計算機の割込マスク方
   式。
7. 【請求項７】請求項６記載の仮想計算機の割込マスク方
   式に於いて、 前記共通マスクレジスタ３２の割込マスクを、前記ＶＭ
   モニタプログラム又はＶＭモニタプログラムに代ってＩ
   ＰＬされたテストプログラムにより更新可能としたこと
   を特徴とする仮想計算機の割込マスク方式。