JPH0552535B2 - - Google Patents

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JPH0552535B2
JPH0552535B2 JP58204494A JP20449483A JPH0552535B2 JP H0552535 B2 JPH0552535 B2 JP H0552535B2 JP 58204494 A JP58204494 A JP 58204494A JP 20449483 A JP20449483 A JP 20449483A JP H0552535 B2 JPH0552535 B2 JP H0552535B2
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JP
Japan
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area
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virtual
processor
operating system
Prior art date
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JP58204494A
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JPS6097440A (ja
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Saburo Kaneda
Motokazu Kato
Toshio Matsumoto
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6097440A publication Critical patent/JPS6097440A/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 (発明の技術分野) 本発明は、仮想多重プロセツサ装置、特に単一
のプロセツサ(以下CPUという)を用いたフア
ームウエアによる仮想多重プロセツサ装置に関す
るものである。
(技術の背景と問題点) 従来、一台のCPUを用いて複数のOS(オペレ
ーテイング・システム)の下で動作させ、複数台
のCPUが動作している如き状態に見せる仮想計
算機システムが知られている。
該仮想計算機システムは上記の如く複数のオペ
レーテイング・システムの下で動作させるように
してソフトウエアによつて一台のCPUを複数台
のCPUに見せかけるものである。従つて、マル
チCPU計算機システムのOSをそのまま動作、例
えばデバツク動作させることは出来ない。即ち、
マルチCPU計算機システムの場合には複数の実
CPUに対応して単一のOSが存在するものであつ
て、夫々のCPUはあるジヨブ単位やタスク単位
で他のCPUに処理を依頼する形で動作し、上記
OSはそのような処理を実行できるように構成さ
れている。このために、マルチCPU計算機シス
テムのOSをデバツグするためには複数台のCPU
を用意することが必要である。このために、複数
のOSの下で動作する従来の仮想計算機システム
を用いては、上記マルチCPU計算機システムの
OSをデバツグすることは出来ないものである。
(発明の目的と構成) 本発明の目的は、前記問題点を解決することに
あり、一台のCPUかつマルチCPU計算機システ
ムにおける単一のOSという構成を用いてマルチ
CPU計算機システムのOSデバツク等を可能にす
ることにある。そのため、本発明の仮想多重プロ
セツサ装置は、主記憶装置と単一のプロセツサと
を有し、 単一のオペレーテイング・システムにて複数の
実計算機が動作するマルチCPU計算機システム
における当該単一のオペレーテイング・システム
を用い、当該単一のオペレーテイング・システム
がプリフイツクス・レジスタによつて指示される
アドレスで指示されるよう構成されてなる計算機
システムにおいて、 ソフトウエア・プログラムに割り当てられると
共に上記単一のオペレーテイング・システムが格
納されている第1の領域とフアームウエアに割り
当てられる第2の領域とに分割された上記主記憶
装置と、 上記第1の領域へのアクセスと上記第2の領域
へのアクセスとを切り換える切り換え手段と、 上記ソフトウエア・プログラムが意識する複数
の仮想プロセツサに夫々対応する上記仮想プロセ
ツサについてのプログラム・ステート・ワードを
含む情報と状態レジスタの内容情報とを格納すべ
く上記第2の領域に設けられた状態格納領域と、 該状態格納領域に格納された上記情報に基づい
て上記仮想プロセツサを切り換える切り換え制御
手段とを備え、 仮想プロセツサを切り換える当該切り換え制御
手段は、当該切り換えに当つて、第1の仮想プロ
セツサに関連する上記プログラム・ステート・ワ
ードを含む情報と状態レジスタの内容情報とを上
記状態格納領域内の該当する領域に退避すると共
に、第2の仮想プロセツサに関連するプログラ
ム・ステート・ワードを含む情報と状態レジスタ
の内容情報とを上記プロセツサ上にロードするよ
う構成し、 単一の実プロセツサが、単一のオペレーテイン
グ・システムにもとづいて、複数台の仮想プロセ
ツサにて複数台の実計算機を擬似して、当該単一
のオペレーテイング・システムを試験するように
した ことを特徴としている。
(発明の実施例) 以下図面を参照しつつ本発明を詳細に説明す
る。
第1図は本発明の概念を説明する概念説明図、
第2図は本発明の動作モードを説明する説明図、
第3図は本発明の状態遷移図、第4図は本発明の
一実施例構成図、第5図は本発明に係るエミユレ
ーシヨン・フロチヤート例、第6図は本発明に係
るデイスパツチ・フロチヤート例を示す。
図中、11はCPU、11−1はRVMタイマ、
11−2は割込み制御回路、11−3はステート
FF、11−4はプリフイツクス・レジスタ、1
1−5はECRレジスタ、11−6は各種レジス
タ、12は主記憶装置、13はCHPを表す。
第1図において、図中11はCPUであつて、
本発明の仮想多重CPUの概念を説明するための
ものである。仮想多重CPUを構成する、例えば
図示VCPU0およびVCPU1は本発明に係る後述
するフアムウエアによつて主記憶装置12に格納
されている一つのOSを共有し、夫々CHP
(Channel processor)13を介してI/O(入出
力装置)等と接続されている。
第2図において、図中VCPU0およびVCPU1
は夫々一台の実CPUが割り当てられている状態
(モード)を示す。即ち、一台の実CPUが本発明
に係る後述するフアームウエアによつてVCPU0
およびVCPU1とに交互に切り換えている状態を
示している。該切り換えの際には、第2図図示
で示す後述するフアームウエアによる切り換え処
理を行なつている。
第3図には、本発明の状態遷移図を示してあ
り、図中SはSTOP状態、WはWAIT状態、Rは
RUN状態、第1番目の文字がVCPU0の状態、
第2番目の文字がVCPU1の状態、′は実CPUが
割り当てられていない状態(後述する主記憶装置
の第2の領域に待避状態)および矢印は状態が遷
移し得る状態を示す。また、図中一点鎖線の左側
は一台の実CPUが第1図および第2図図示
VCPU0に割り当てられた状態遷移図を示し、一
点鎖線の右側は一台の実CPUが第1図および第
2図図示VCPU1に割り当てられた状態遷移図を
示してある。
例えば、図中Initialの矢印で示すS・S′は実
CPUがVCPU0に割り当てられかつVCPU0が
STOP状態、実CPUが割り当てられていない
VCPU1がSTOP状態であつて待避中(後述する
主記憶装置の第2の領域に待避中)である状態を
現わす。同様に矢印で示すR′・Rは実CPUが
割り当てられていないVCPU0がRUN状態であ
つて待避中である状態、実CPUが割り当てられ
ているVCPU1がRUN状態であることを現わす。
このように、本発明によれば適宜一台の実CPU
をVCPU0あるいはVCPU1に割り当てることに
より、あたかもOS上2台のCPUがある如くに見
える。以下説明する。
第4図において、図中12は主記憶装置であつ
て、ソフトウエア・プログラムに割り当てられる
第1の領域とフアームウエアに割り当てられる第
2の領域とに分割されるものである。該第1の領
域には仮想多重CPUが共用する一つのOSがプリ
フイツクス・レジスタ11−4によつて指示され
るアドレス(プリフイツクスVM)から順次格納
されている。
一方、本発明に係る第2の領域には、フアーム
ウエアがECRレジスタ11−5によつて指示さ
れるアドレス(プリフイツクスHPV)から順次
格納されると共に、仮想多重CPU11の各種レ
ジスタ11−6の内容を待避させるVCPU0格納
域およびVCPU1格納域が設けられている。
VCPU0とVCPU1との切り換えは、例えば
RVMタイマ11−1によるタイマ割込みを契機
として行われる。このタイマ割込みにより、今、
実CPUが第1図および第2図図示VCPU0から
VCPU1にデイスパツチされる場合、割込み制御
回路11−2はPSWの待避を行い、所定のPSW
のロードを実行すると共にステートFF11−3
をセツトする。そして、該ステートFF11−3
からのセツト信号に基づきECRレジスタ11−
5からの割り込み時のベースアドレス信号、即ち
前述した第2の領域のプリフイツクスHPV信号
が送出され、CPU11は該プリフイツクスHPV
に続くアドレスにマイクロプログラムの形で格納
されている情報を読み出してVCPU0からVCPU
1に切り換えを行うための処理をフアームウエア
の態様で実行する。例えばCPU11内の各種レ
ジスタ11−6(PSW(プログラム・ステート・
ワード)、GR(汎用レジスタ)等の内容を第2の
領域のVCPU0格納域に待避させると共に、第2
の領域に待避させていたVCPU1の各種レジスタ
11−6の内容を復帰させたり、あるいは稼働状
態にあるVCPU1を識別する識別信号等を第2の
領域の所定域に格納する。
前記ECRレジスタ11−5によつて指示され
たプリフイツクスHPVの後に格納された一連の
マイクロプログラムを実行し、終了命令(RTN
TO VM 命令)が読み出された場合には、前記
ステートFF11−3のリセツト端子にリセツト
信号が送出され、プリフイクス・レジスタ11−
4によつて指示される割り込み時のベースアドレ
スに基づき定まる所定アドレスに復帰し、VCPU
1は所定の処理を実行する。
以上の処理によつて、VCPU0からVCPU1に
デイスパツチされたことになる。同様にして
VCPU1からVCPU0にデイスパツチすることも
可能である。
また、VCPU0あるいはVCPU1が第1の領域
に格納したプログラムを実行中に、例えば第4図
図示SIGP命令(シグナル・プロセツサ命令)を
読み出した場合には、プログラム割込み(特権命
令の割込みマスク制御ビツト)によつてもVCPU
0あるいはVCPU1へのデイスパツチを実行させ
ることが出来る。
尚、VCPU0あるいはVCPU1のいずれか一方
がWAIT状態(PSWの待ち状態ビツトがセツト
された状態)にある場合には、RUN状態にある
VCPU0あるいはVCPU1を動作させながら
WAIT状態にある他方のものの時間経過をエミ
ユレートしている。
第5図には、各種レジスタの内容が主記憶装置
12上に展開されているため、特権命令を擬似す
るためのエミユレーシヨン・フロチヤート例を示
してある。
はレジスタ操作用の特権命令(システム制御
命令あるいはI/O命令)が読み出された状態を
示し、例えば第4図図示SIGP命令等が読み出さ
れた状態を示す。
はハードウエアの割込み処理を示し、第4図
図示割込み制御回路11−2によつて実行される
ものであり、ステートの変更、旧PSWの待避、
処理の割込みコードの格納、アドレス情報の格
納および割込み処理を実行するための新PSWの
ロードが実行される状態を示す。
は命令コードの解読状態を示し、ないし
のいずれの命令であるかを解読する状態を示す。
即ち、はI/O命令、はプリフイツクス・レ
ジスタ11−4に所定値を設定あるいは該内容を
主記憶装置12の第1の領域に格納する命令、
は前述したSIGP(シグナルプロセツサ)命令、
はCKC(クロツク・コンパレータ)へのロード/
ストア命令、はその他の命令を示す。
は前述したプリフイツクスHPVからプリフ
イツクスVMに復帰させるためのRTN命令を示
す。
は次のインストラクシヨンを実行する状態を
示す。
第6図には、第3図図示R・R′状態からR′・
R状態にデイスパツチ、即ち両仮想CPUがRUN
状態であつて実CPUの割り当てがVCPU0から
VCPU1に切り換わるフロチヤート例を示してあ
る。
は割込みコードがRVMタイマ11−1によ
るものか否かの判断を示し、YESの場合には
以下の処理を行い、NOの場合には以下の処理
を行う。
はデイスパツチ・アドレスの変更を示し、第
4図図示第2の領域のVCPU0格納域からVCPU
1格納域にアドレスの切り換え等が実行される状
態を示す。
は現在動作中のVCPU0の各種レジスタの内
容を第4図図示第2の領域のVCPU0格納域に待
避させる状態を示す。
はデイスパツチすべきVCPU1格納域に格納
されていた旧の各種レジスタの内容をVCPU1に
復帰させる状態を示す。これにより、各種レジス
タの内容がVCPU0からVCPU1に切り換えられ
る。
はタイムスライス値を第4図図示RVMタイ
マにセツトする状態を示す。これにより、次にデ
イスパツチする時間の設定が行われる。
は外部割込み、プログラム割込みあるいは
I/O割込みについての第3図図示新たな状態に
対応する新PSWをプリフイツクスHPVに設定す
る状態を示す。
はRTN命令の実行を示し、第2の領域の
VCPU1格納域に待避されていた旧PSWの復帰
状態を示す。これにより、R・R′状態にデイス
パツチされる。
は割込み時の各種情報を第2の領域のものか
ら第1の領域のものに復帰させる状態を示す。
はRTN命令の実行を示し、第1の領域の外
部割込み時のPSWを復帰させる状態を示す。こ
れにより割込み前の状態に戻る。
(発明の効果) 以上説明した如く、本発明によれば、一台の
CPUをフアームウエアによつてOSを共有する複
数の仮想CPUに適宜切り換えているため、あた
かも複数台のCPUが動作している如く見せかけ
ることが可能となる。特にマルチCPU用のOSの
デバツク処理等を一台のCPUによつて可能にす
る効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の概念を説明する概念説明図、
第2図は本発明の動作モードを説明する説明図、
第3図は本発明の状態遷移図、第4図は本発明の
一実施例構成図、第5図は本発明に係るエミユレ
ーシヨン・フロチヤート例、第6図は本発明に係
るデイスパツチ・フロチヤート例を示す。 図中、11はCPU、11−1はRVMタイマ、
11−2は割込み制御回路11−3はステート
FF,11−4はプリフイクス・レジスタ、11
−5はECRレジスタ、11−6は各種レジスタ、
12は主記憶装置、13はCHPを表す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 主記憶装置と、単一のプロセツサとを有し、
    単一のオペレーテイング・システムにて複数の実
    計算機が動作するマルチCPU計算機システムに
    おける当該単一のオペレーテイング・システムを
    用い、当該単一のオペレーテイング・システムが
    プリフイツクス・レジスタによつて指示されるア
    ドレスで指示されるよう構成されてなる計算機シ
    ステムにおいて、 ソフトウエア・プログラムに割り当てられると
    共に上記単一のオペレーテイング・システムが格
    納されている第1の領域とフアームウエアに割り
    当てられる第2の領域とに分割された上記主記憶
    装置と、 上記第1の領域へのアクセスと上記第2の領域
    へのアクセスとを切り換える切り換え手段と、 上記ソフトウエア・プログラムが意識する複数
    の仮想プロセツサに夫々対応する上記仮想プロセ
    ツサについてのプログラム・ステート・ワードを
    含む情報と状態レジスタの内容情報とを格納すべ
    く上記第2の領域に設けられた状態格納領域と、 該状態格納領域に格納された上記情報に基づい
    て上記仮想プロセツサを切り換える切り換え制御
    手段とを備え、 仮想プロセツサを切り換える当該切り換え制御
    手段は、当該切り換えに当つて、第1の仮想プロ
    セツサに関連する上記プログラム・ステート・ワ
    ードを含む情報と状態レジスタの内容情報とを上
    記状態格納領域内の該当する領域に退避すると共
    に、第2の仮想プロセツサに関連するプログラ
    ム・ステート・ワードを含む情報と状態レジスタ
    の内容情報とを上記プロセツサ上にロードするよ
    う構成し、 単一の実プロセツサが、単一のオペレーテイン
    グ・システムにもとづいて、複数台の仮想プロセ
    ツサにて複数台の実計算機を擬似して、当該単一
    のオペレーテイング・システムを試験するように
    した ことを特徴とする仮想多重プロセツサ装置。
JP58204494A 1983-10-31 1983-10-31 仮想多重プロセツサ装置 Granted JPS6097440A (ja)

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JPS6097440A JPS6097440A (ja) 1985-05-31
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