JPH05334194A - 情報処理装置 - Google Patents

情報処理装置

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JPH05334194A
JPH05334194A JP4144623A JP14462392A JPH05334194A JP H05334194 A JPH05334194 A JP H05334194A JP 4144623 A JP4144623 A JP 4144623A JP 14462392 A JP14462392 A JP 14462392A JP H05334194 A JPH05334194 A JP H05334194A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
page
data
storage device
read
reading
Prior art date
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Pending
Application number
JP4144623A
Other languages
English (en)
Inventor
Shinichi Ochiai
真一 落合
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP4144623A priority Critical patent/JPH05334194A/ja
Publication of JPH05334194A publication Critical patent/JPH05334194A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】データアクセスの時間を高速にし、時間制約の
あるプログラムであっても仮想記憶空間を利用した処理
を行える情報処理装置を提供することを目的とする。 【構成】 ページ管理テーブル16を用意し、ページ読
込み処理部13がページ読込み処理を行うときにページ
管理テーブル16にアクセスの周期や前回のアクセス時
間を記憶する。さらに、ページ先読みタスク15がペー
ジ管理テーブル16中の情報から、次のアクセス時間を
予測し、実際のアクセスに先行してページ読込み処理を
実行する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は情報処理装置、特に記憶
空間の拡大を図る仮想記憶空間を利用した記憶管理方式
でデータの記憶管理を行う情報記憶装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の分野の技術としては、例
えばA.Silberschatz,J.Peters
on,P.Galvin著、「Operating S
ystem Concepts−3rd editio
n」(1990−12)Addison Wesley
出版 8.2章に記載されるものがあった。以下、この
種の情報処理装置の記憶管理方式を図を用いて説明す
る。
【0003】図6は、従来の情報処理装置の記憶管理方
式の一構成例を示す構成ブロック図である。
【0004】この記憶管理方式は、情報処理装置10と
ディスク装置20とで構成され、情報処理装置10に
は、RAMで構成される主記憶部11A、タスク12及
びページ読込み処理部13が設けられている。タスク1
2及びページ読込み処理部13は実際には所定のプログ
ラムに従ったCPU等で構成される。タスク12には記
憶空間の拡大を図る目的で架空的に設けらた仮想記憶空
間14が存在している。これら主記憶部11A及び仮想
記憶空間14は、それぞれ所定のデータ単位をなすペー
ジ11a〜11d及びページ14a〜14hに分割され
ている。一方、ディスク装置20は前記仮想記憶空間1
4上のデータを一時的に退避するための退避空間21を
有し、これもページ21a〜21gに分割されている。
【0005】また、ページ読込み処理部13は、データ
が必要になったときに、退避空間21上の該当するペー
ジを主記憶11Aへ読込む等の機能を有する。
【0006】このように構成される記憶管理方式を図7
のフローチャートを用いて説明する。 タスク12が処
理を実行中に例えば仮想記憶空間14中のページ14b
にアクセスしようとした場合、このページ14bが実際
には主記憶部11Aには存在しないため、ページフォル
トが発生する(ステップS1)。これによって、タスク
12は前記処理を中断し、ページ読込み処理部13はペ
ージ読込み処理を開始する(ステップS2)。この処理
では、主記憶部11Aの空きページの探索(ステップS
3)、退避空間21から前記ページ14bのデータの読
込み(ステップS4)、及び主記憶部11と仮想記憶空
間14との対応付け(ステップS5)が行われる。ペー
ジ読込み処理が終了すると、タスク12は中断していた
処理を再開する(ステップS6)。
【0007】このような記憶管理方式を情報処理装置1
0が採ることによって、タスク12は仮想記憶空間14
を使用した処理の実行が行える。
【0008】また、仮想記憶空間を使用した前記同様な
記憶管理方式は、ディスクアクセスを高速にするディス
クキャッシュ方式でも行われる。この構成図を図8に示
す。図8中のディスクキャッシュ11B、ディスクブロ
ック読込み処理部13A及びディスク空間21Aは、図
6に示す記憶管理方式における主記憶部11A、ページ
読込み処理部13及び退避空間21にそれぞれ相当し、
前記図7と同様な流れによって処理が実行される。
【0009】なお、仮想記憶空間を使用した記憶管理を
行う情報処理装置としては、上記の従来例の他、例えば
特開平2−10450号公報や特開平3−84630号
公報等に開示されるものがある。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記図
6の従来例に示す情報処理装置の記憶管理方式において
は、タスク実行中に実際にデータが必要になったとき
に、主記憶部11A上にデータがなければ退避空間21
からデータを読込むため、主記憶部11A上にデータが
存在する場合と存在しない場合とで処理時間が異なって
しまう。即ち、退避空間21からデータを読込む場合は
処理時間が長く必要となり、この処理時間の予測はでき
ないため、時間制約のあるプログラムを実行する場合に
は、上記した利点を有する仮想記憶空間14を利用した
処理をすることができないという問題があった。
【0011】また、図8に示すディスクキャッシュ方式
や上記したその他の従来例においても、同様の問題があ
った。
【0012】本発明は上記従来の問題点に鑑み、データ
アクセスの時間を高速にし、時間制約のあるプログラム
であっても仮想記憶空間を利用した処理を行える情報処
理装置を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の発明は、外部記憶装置であって、所
定単位でデータが読み書きされる第1の記憶装置と、前
記第1の記憶装置が接続され、前記所定単位でデータが
書き込まれ、また読み出される第2の記憶装置と、タス
ク実行中において、前記第2の記憶装置に格納されたデ
ータ中に、必要なデータが存在しない時に、前記第1の
記憶装置から前記第2の記憶装置に当該必要なデータを
読み込む読み込み処理手段と、前記所定単位の各データ
について、前記第1の記憶装置から前記第2の記憶装置
への読み込み周期を判断し、次の読み込み時期を予測し
て先行読み込みを行うデータ先読み手段と、を含むこと
を特徴とする。
【0014】請求項2記載の発明は、外部記憶装置であ
って、所定単位でデータが読み書きされる第1の記憶装
置と、前記第1の記憶装置が接続され、前記所定単位で
データが書き込まれ、読み出される第2の記憶装置と、
タスク実行中において、前記第2の記憶装置に格納され
たデータ中に、必要なデータが存在しない時に、前記第
1の記憶装置から前記第2の記憶装置に当該必要なデー
タを読み込む読み込み処理手段と、前記所定単位のデー
タ毎に、前記第1の記憶装置から前記第2の記憶装置へ
の前回の読み込み時間、及び読み込み間隔をテーブルに
書き込み、そのテーブルを参照して、前記所定単位の各
データについて次の読み込み時期を予測して先行読み込
みを行うデータ先読み手段と、を含むことを特徴とす
る。
【0015】
【作用】上記請求項1記載の構成によれば、データ先読
み手段によって、所定単位の各データについて次の読込
み時期を予測して先行読込みを行うことができるので、
タスク実行時間の短縮化を図ることが可能となる。ここ
で、所定単位のデータとしては、例えば従来で説明した
ページ単位のデータあるいはブロック単位のデータが相
当する。
【0016】すなわち、本発明は、データの読出しにお
ける周期性を利用し、次の読出し時期を予測して、先行
して読み込みを行うものである。
【0017】上記請求項2記載の構成によれば、データ
先読み手段に所定のテーブルが設けられ、そのテーブル
には前回の読込み時間及び読込み間隔が登録されること
になる。このようなテーブルを参照することによって次
の読込み時期を容易に予測でき、またそのテーブルをデ
ータの使用と共に更新することによって先行読込みの精
度を上げることが可能となる。
【0018】本発明は、上述した主記憶を有する情報処
理装置やディスクキャッシュを有する情報処理装置など
に適用される。
【0019】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。
【0020】図1は、本発明に係る情報処理装置の第1
実施例の概略構成を示すブロック図であり、図6と共通
の要素には同一の符号が付されている。
【0021】この情報処理装置が図6に示す装置と異な
る点は、従来と機能の異なるページ読込み処理部13
B、ページ先読みタスク15及びページ管理テーブル1
6を設けた点であり、その他の構成要素は同一である。
ここで、ページ先読みタスク15は、ページ管理テーブ
ル16が保持する読込みタイミング情報に従って実際の
データアクセスに先立って読込み命令を発行する。ペー
ジ読込み処理部13Bは、その読込み命令に基づき特定
の記憶ページのデータを退避空間21から主記憶部11
A上に先行的に配置する。
【0022】図2に示すように、ページ管理テーブル1
6には、アクセスされるページを識別するためのページ
番号、前回にそのページが読込まれた時間(前回の読込
み時刻)、及び平均読み出し周期(読込み時間間隔)を
タイミング情報として、図2に示す記憶形式で記憶す
る。
【0023】次に、以上のように構成される情報処理装
置の動作を説明する。
【0024】ページ読込み処理部13Bは、ページ読込
み処理を行う度にページ管理テーブル16に対してアク
セスしたページを登録するが、まず、この登録動作を図
3のフローチャートを用いて説明する。
【0025】タスク12が処理を実行中に例えば仮想記
憶空間14中のページ14bにアクセスしようとした場
合に、このページ14bが実際には主記憶部11Aには
存在しないため、ページフォルトが発生する(ステップ
S101)。これによって、タスク12は前記処理を中
断し、ページ読込み処理部13Bは次のようなページ読
込み処理を開始する(ステップS102)。
【0026】ページ読込み処理部13Bは、ページ管理
テーブル16を検索して、同一のページが登録されてい
るか否かを判別する(ステップS103)。同一のペー
ジが登録されていない場合には、ステップS104へ進
み、読込み間隔の計算を行い、ページ管理テーブル16
の空エントリにそのページ番号を登録し、読込み時間を
記憶してページ管理テーブル16を更新する(ステップ
S105)。なお、この時の読込み周期は無限大とす
る。前記ステップS103の判別処理で同一のページが
登録されていると判断された場合にはステップS106
に進み、ページ読込み処理部13Bは、前回のページ読
込み時間とその時点でのページ読込み間隔とをページ管
理テーブル16から読出して新しいページ読込み間隔M
を計算する。
【0027】この計算方法としては例えば、読出したペ
ージ読込み間隔が無限大の場合は、 M=(今回の読込み時刻)−(前回の読込み時刻) という式を用い、読込み間隔が無限大以外の場合は、 M={(今回の読込み時刻)−(前回の読込み時刻)}
×β+(前回までの読込み間隔)×(1−β) 但し、β:周期の重み という式を用いる。これらの式によって計算された新し
いページ読込み間隔を、ページ管理テーブル16におけ
る今回のページ番号に対応した読込み時間間隔のエント
リに登録して更新する(ステップS107)。
【0028】次に、このようにして更新されたページ管
理テーブル16を使用してページ先読みタスク15がペ
ージ先読みを行う動作を図4のフローチャートを用いて
説明する。
【0029】ページ先読みタスク15は、ページ管理テ
ーブル16を読み、ページ読込み間隔のエントリを参照
して、次にページ読込みを行う必要があるページ番号と
その読込みが行われる時間を記憶する(ステップS11
1)。この時、ページ管理テーブル16のサイズが大き
くなり過ぎないようにするために、周期が一定値αより
も大きいページの全てのエントリ(ページ番号、前回の
読込み時間)、及び読込み時間間隔)は削除する(ステ
ップS112)。
【0030】ステップS111及びステップS112の
処理後、ページ先読みタスク15はステップS111で
記憶した時間に至るまで休眠する(ステップS11
3)。記憶した時間が前記一定値αよりも大きい場合
は、一定値αを休眠の最大時間とする。そして、記憶し
た時間になると、読込み命令をページ読込み処理部13
Bへ発行する。これにより、ページ読込み処理部13B
は指定されたページのページ読込み処理を行う(ステッ
プS114)。即ち、主記憶部11の空きページの探
索、退避空間21から前記ページ14bのデータの読込
み、及び主記憶部11と仮想記憶空間14との対応付け
が行われる。
【0031】ページ先読みタスク15は再び前記ステッ
プS111〜S113の処理を行い、次のページアクセ
スの準備を行う。これによって、タスク12がアクセス
指令を発行して周期的にアクセスするページは、実際の
アクセスに先立って主記憶部11に用意され、データア
クセス時間が高速化される。
【0032】また、周期性のないページに関しては、ペ
ージ管理テーブル16のエントリが削除されるので、ペ
ージ先読みタスク15の影響を受けないで済む。
【0033】図5は、本発明に係る情報処理装置の第2
実施例の概略構成を示すブロック図であり、図1と共通
の要素には同一の符号が付されている。
【0034】図5中のディスクキャッシュ11B、ディ
スクブロック読込み処理部13C、ディスク空間21及
びディスクブロック管理テーブル16Aは、図1に示す
記憶管理方式における主記憶部11A、ページ読込み処
理部13B、退避空間21及びページ管理テーブル16
にそれぞれ相当し、前記第1実施例と同様に動作する。
これらの第1実施例に対応した各構成要素が図3及び
図4と同一の動作を行うことにより、周期的にアクセス
されるディスクブロックが実際のアクセスに先立ってデ
ィスクキャッシュ11Bに用意される。
【0035】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、主記憶やディスクキャッシュなどで構成される第2
の記憶装置へハードディクなどで構成される第1の記憶
装置から所定単位でデータを読込む際に、その読込みの
周期性を利用して、次回のアクセス時間を予測し、デー
タの先行読込みを行うことができるので、タスク実行時
間の短縮化を図ることができ、情報処理速度を向上でき
る。なお、本発明は、従来の装置に機能を付加するだけ
で実現できるので、既存の装置にをさらに有効に活用で
きるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る情報処理装置の第1実施例の概略
構成を示すブロック図である。
【図2】ページ管理テーブルの記憶格納形式を示す図で
ある。
【図3】ページ管理テーブルの登録動作を示すフローチ
ャートである
【図4】ページ先読みタスクの動作を示すフローチャー
トである。
【図5】本発明に係る情報処理装置の第2実施例の概略
構成を示すブロック図である。
【図6】従来の情報処理装置の記憶管理方式を示す構成
ブロック図である。
【図7】図6の情報処理装置の動作を示すフローチャー
トである。
【図8】従来の情報処理装置の他の記憶管理方式を示す
構成ブロック図である。
【符号の説明】
10 情報処理装置 11A 主記憶部 11B ディスクキャッシュ 13B ページ読込み処理部 14 仮想記憶空間 15 ページ先読みタスク 15A ディスクブロック先読みタスク 16 ページ管理テーブル 16A ディスクブロック管理テーブル 21 退避空間 21A ディスク空間

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外部記憶装置であって、所定単位でデー
    タが読み書きされる第1の記憶装置と、 前記第1の記憶装置が接続され、前記所定単位でデータ
    が書き込まれ、また読み出される第2の記憶装置と、 タスク実行中において、前記第2の記憶装置に格納され
    たデータ中に、必要なデータが存在しない時に、前記第
    1の記憶装置から前記第2の記憶装置に当該必要なデー
    タを読み込む読み込み処理手段と、 前記所定単位の各データについて、前記第1の記憶装置
    から前記第2の記憶装置への読み込み周期を判断し、次
    の読み込み時期を予測して先行読み込みを行うデータ先
    読み手段と、 を含むことを特徴とする情報処理装置。
  2. 【請求項2】 外部記憶装置であって、所定単位でデー
    タが読み書きされる第1の記憶装置と、 前記第1の記憶装置とが接続され、前記所定単位でデー
    タが書き込まれ、また読み出される第2の記憶装置と、 タスク実行中において、前記第2の記憶装置に格納され
    たデータ中に、必要なデータが存在しない時に、前記第
    1の記憶装置から前記第2の記憶装置に当該必要なデー
    タを読み込む読み込み処理手段と、 前記所定単位のデータ毎に、前記第1の記憶装置から前
    記第2の記憶装置への前回の読み込み時間、及び読み込
    み間隔をテーブルに書き込み、そのテーブルを参照し
    て、前記所定単位の各データについて次の読み込み時期
    を予測して先行読み込みを行うデータ先読み手段と、 を含むことを特徴とする情報処理装置。
JP4144623A 1992-06-04 1992-06-04 情報処理装置 Pending JPH05334194A (ja)

Priority Applications (1)

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JP4144623A JPH05334194A (ja) 1992-06-04 1992-06-04 情報処理装置

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JP (1) JPH05334194A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008226025A (ja) * 2007-03-14 2008-09-25 Fujitsu Ltd プリフェッチ処理装置、プリフェッチ処理プログラムおよびプリフェッチ処理方法
JP2008269450A (ja) * 2007-04-24 2008-11-06 Fujitsu Ltd プロセッサ及びプリフェッチ制御方法
JP2010055458A (ja) * 2008-08-29 2010-03-11 Fujitsu Ltd キャッシュ制御方法及びキャッシュ制御装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008226025A (ja) * 2007-03-14 2008-09-25 Fujitsu Ltd プリフェッチ処理装置、プリフェッチ処理プログラムおよびプリフェッチ処理方法
JP2008269450A (ja) * 2007-04-24 2008-11-06 Fujitsu Ltd プロセッサ及びプリフェッチ制御方法
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