JPH06250850A

JPH06250850A - 入出力割込み要因の処理方法

Info

Publication number: JPH06250850A
Application number: JP5038078A
Authority: JP
Inventors: Osamu Onodera; 修小野寺
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1993-02-26
Filing date: 1993-02-26
Publication date: 1994-09-09

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】入出理力割込み要因の保留状況に応じて入出力
割込みを受付可能とする。【構成】デバイスからＣＰＵに対する割込み要求が発生
すると７１０、入出力プロセッサは、このデバイスの属
する論理入出力サブクラスを判定し７４０、この論理サ
ブクラスの入出力割込みの発生が禁止されている場合に
は７８０、この論理入出力サブクラスについて保留され
ている入出力割込みの要因数と、この論理入出力サブク
ラスが割り当てられている仮想計算機に対して設定され
たしきい値とを比較し７Ａ０、しきい値の方が小さけれ
ば、保留入出力割込みを発生する７Ｂ０。これによりＣ
ＰＵは保留入出力割込み処理を起動し７Ｃ０、実行中の
仮想計算機を中断して、ＶＭＣＰに制御を渡す。ＶＭＣ
Ｐは、保留数がしきい値を超えた論理入出力サブクラス
に対応する仮想計算機をディスパッチする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、計算機システムにおけ
る入出力割込みを要因を処理する技術に関し、特に仮想
計算機システムにおいて保留されている入出力割込み要
因を処理する技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、情報処理システムを構成する計
算機の使用形態としては、実計算機上で単一のオペレ−
ティングシステム（以下、「ＯＳ」という）を動作させ
る形態と単一の実計算機上で複数のＯＳを動作させる仮
想計算機（以下「ＶＭ」又は「ＬＰＡＲ」という）と呼
ばれる形態とがある。

【０００３】ここで、実計算機の一般的なハードウェア
資源構成の概略を図１に示す。図示するように、実計算
機のハードウェア資源は、１台又はそれ以上の中央処理
装置（以下、「ＣＰＵ」という），１台の共用主記憶装
置（以下、「ＭＳ」という），１台又はそれ以上のチャ
ネルパス（以下、「ＣＨＰ」という）、各々のＣＨＰに
接続されているデバイス（以下、「ＤＥＶ」という）群
とから構成される。

【０００４】このような、実計算機上で単一のＯＳを動
作させるモードをベーシックモードと言う。そして、ベ
ーシックモードにおいて、これらの実計算機のハードウ
ェア資源は単一の資源として扱われる。

【０００５】一方、単一の実計算機上に複数のＬＰＡＲ
を構築し複数のＯＳを動作させるモードをＬＰＡＲモー
ドと言う。一般に、このモ−ドでは、複数のＬＰＡＲを
単一の実計算機上で実現する為に、仮想計算機制御プロ
グラム（以下、「ＶＭＣＰ」という）と呼ばれるプログ
ラムを実計算機上で動作させ、このＶＭＣＰの制御の下
で複数のＬＰＡＲを生成し、更に、この各々のＬＰＡＲ
の上で独立したＯＳを動作させている。また、このよう
なＶＭＣＰには、単一の実計算機のハ−ドウェア資源を
各々のＬＰＡＲに共用させて使用させる機能が付加され
ている。

【０００６】単一の実計算機のハ−ドウェア資源を各々
のＬＰＡＲに共用させる方式としては、ＶＭＣＰの制御
の下に時分割でハ−ドウェア資源を割り当てる方式と、
ハ−ドウェア資源を論理的に分割して各々のＬＰＡＲに
占有的に割り当てる方式と、これらの二つの方式を混在
させる方式等がある。

【０００７】この単一の実計算機のハ−ドウェア資源を
各々のＬＰＡＲに割り当てる技術としては、たとえば、
ＩＢＭ社発行の刊行物”Enterprise System/9000 Enter
prise System/3090 Processor Resource/System Manage
r Planning Guide”(GA22-7123-4)に記載されている技
術が知られている。この刊行物で紹介されている技術
は、入出力チャネルのＬＰＡＲでの共用方式として前述
の二つの方法のうち後者の方式、すなわち、実ＣＨＰを
論理的に分割して各々のＬＰＡＲに占有的に割り当てる
方式によるものである。さらに、この刊行物で紹介され
ている技術によれば、それぞれの実ＣＨＰに対応するサ
ブチャネルも各々のＬＰＡＲに占有的に割り当てられ
る。

【０００８】なお、前記サブチャネルを含む入出力命令
及び入出力処理に関する一般的仕様としては、たとえば
ＩＢＭ社発行の刊行物”Enterprise System Architectu
re/390 Principles of Operation"(SA22-7201-00)に記
載されているものなどが知られている。

【０００９】このようなＬＰＡＲモ−ドでの、実計算機
のハードウェア資源構成の概略を図２に示す。

【００１０】図２には、実計算機のハードウェア資源
は、２台以上のＣＰＵ，１台の共用ＭＳ，２台以上のＣ
ＨＰ及び各々のＣＨＰに接続されているＤＥＶ群とから
構成される場合について示した。

【００１１】図２において、実計算機のハードウェア資
源の２台のＣＰＵは、それぞれ１台ずつ２つのＬＰＡＲ
に占有的に割り当てられており、実計算機のハードウェ
ア資源の１台の共用ＭＳは、その記憶領域が論理的に分
割され、それぞれ２つのＬＰＡＲに占有的に割り当てら
れている。

【００１２】また、実計算機のハードウェア資源の４台
のＣＨＰは、ＣＨＰ単位に論理的に分割され、それぞれ
２つのＬＰＡＲに占有的に割り当てられている。各々の
ＣＨＰに接続されているＤＥＶ群は、ＣＨＰの占有的な
割り当て従い、２つのＬＰＡＲに占有的に割り当てられ
ている。なお。この場合、ＤＥＶ群の占有的な割り当て
に従い、そのＤＥＶに対応するサブチャネル（以下、
「ＳＣＨ」という）も各々のＬＰＡＲに占有的に割り当
てられる。

【００１３】以上のように、図２においてＣＰＵ１，Ｍ
Ｓ１，ＣＨＰ１，ＣＨＰ２，ＤＥＶ１１からＤＥＶ１ｎ
及びＤＥＶ２１からＤＥＶ２ｎは一つのＬＰＡＲである
ＬＰＡＲ１に割り当てられ、ＣＰＵ２，ＭＳ２，ＣＨＰ
３，ＣＨＰ４，ＤＥＶ３１からＤＥＶ３ｎ及びＤＥＶ４
１からＤＥＶ４ｎは他方のＬＰＡＲであるＬＰＡＲ２に
割り当てられている。ここでＤＥＶ１１からＤＥＶ１
ｎ，ＤＥＶ２１からＤＥＶ２ｎ，ＤＥＶ３１からＤＥＶ
３ｎ及びＤＥＶ４１からＤＥＶ４ｎには、それぞれ独立
した一つ以上のＳＣＨが割り当てられている。

【００１４】図３に、ＬＰＡＲ、ＣＨＰ群およびＳＣＨ
群の割り当ての具体例を示す。

【００１５】図３において、各ＬＰＡＲはそのＬＰＡＲ
に属するＣＨＰ群を占有的に使用しており、各ＣＨＰは
そのＣＨＰに属するＳＣＨ群を占有的に使用している。
すなわち、各ＬＰＡＲはそのＬＰＡＲに属するＳＣＨ群
を占有的に使用している事になる。

【００１６】すなわち、ＬＰＡＲ２１はそのＬＰＡＲに
属するＣＨＰ２１及びＣＨＰ２２を占有的に使用してお
り、ＣＨＰ２１はそのＣＨＰに属するＳＣＨ２１１から
ＳＣＨ２１ｎを占有的に使用している。また、ＣＨＰ２
２はそのＣＨＰに属するＳＣＨ２２１からＳＣＨ２２ｎ
を占有的に使用している。さらに、ＬＰＡＲ２２はその
ＬＰＡＲに属するＣＨＰ２３及びＣＨＰ２４を占有的に
使用しており、ＣＨＰ２３はそのＣＨＰに属するＳＣＨ
２３１からＳＣＨ２３ｎを占有的に使用している。ま
た、ＣＨＰ２４はそのＣＨＰに属するＳＣＨ２４１から
ＳＣＨ２４ｎを占有的に使用している。

【００１７】図４には、ＬＰＡＲと、ＳＣＨ群の対応を
示す。

【００１８】図４において、ＬＰＡＲ３１はそのＬＰＡ
Ｒに属するＳＣＨ３１１からＳＣＨ３１ｎを占有的に使
用しており、ＬＰＡＲ３２はそのＬＰＡＲに属するＳＣ
Ｈ３２１からＳＣＨ３２ｎを占有的に使用している。

【００１９】そして、ＬＰＡＲ３１およびＬＰＡＲ３２
は、それぞれのＳＣＨ群に対する入出力割込みの受付可
否のを制御を行う為、論理入出力割込みサブクラス番号
（以下、「ＬＩＳＣＮ」という）を使用する。入出力割
込みサブクラス番号の一般的仕様については、例えば前
述の刊行物等に詳述されている。また、ＬＰＡＲ３１、
ＬＰＡＲ３２は、それぞれのＳＣＨ群に対して、所属す
るＬＰＡＲを特定する制御を行う為、領域ＩＤ（以下、
「ＲＩＤ」という）を使用する。ＲＩＤには一つのＬＰ
ＡＲに対し唯一の値が与えられ、そのＬＰＡＲに所属す
るＳＣＨ群も全てこの唯一の値をＲＩＤとして保持す
る。これにより、ＬＰＡＲとそれに所属するＳＣＨ群と
の対応をとることができる。

【００２０】たとえば、図示するように、ＬＰＡＲ３１
のＬＩＳＣＮは’１’が割り当てられており、ＲＩＤ
は’１’が割り当てられている。したがい、ＬＰＡＲ３
１に所属するＳＣＨ群（ＳＣＨ３１１〜ＳＣＨ３１ｎ）
もＬＩＳＣＮは’１’が割り当てられており、ＲＩＤ
は’１’が割り当てられている。

【００２１】また、ＬＰＡＲ３２のＬＩＳＣＮは’２’
が割り当てられており、ＲＩＤは’２’が割り当てられ
ている。したがい、ＬＰＡＲ３２に所属するＳＣＨ群
（ＳＣＨ３２１〜ＳＣＨ３２ｎ）もＬＩＳＣＮは’２’
が割り当てられており、ＲＩＤは’２’が割り当てられ
ている。

【００２２】ここで、ＬＰＡＲ３１が実計算機上で仮想
計算機として動作する場合、ＬＩＳＣＮ＝’１’かつＲ
ＩＤ＝’１’の属性で動作し、ＬＰＡＲ３２が実計算機
上で仮想計算機として動作する場合、ＬＩＳＣＮ＝’
２’かつＲＩＤ＝’２’の状態で動作する。

【００２３】さて、ＬＰＡＲが実計算機上で仮想計算機
として動作する場合、ＶＭＣＰはＬＩＳＣＮの値に対応
した制御レジスタ内の論理入出力割込みサブクラスマス
ク（以下、「ＬＩＳＣＭ」という）を’１’として動作
する。制御レジスタ内の入出力割込みサブクラスマスク
の一般的仕様としては、たとえば前述の刊行物に詳述さ
れている。値が１のＬＩＳＣＭに対応するＬＩＳＣＮの
ＳＣＨからの入出力割込が受付可能となる。

【００２４】制御レジスタ内のＬＩＳＣＭの形式を図５
に示す。

【００２５】図５において、制御レジスタは３２ビット
の長さを持ち、ビット０〜７がＬＩＳＣＭとして使用さ
れ、ＬＩＳＣＮの０〜７の値に各ビットが対応する。ビ
ット８〜３１は未使用で予約ビットとして扱われる。

【００２６】たとえば、図４のＬＰＡＲ３１が実計算機
上で仮想計算機として動作する場合、ＬＩＳＣＮ＝’
１’であるのでＬＩＳＣＭのビット１を’１’かつビッ
ト２〜７を’０’として動作し、ＬＰＡＲ３２が実計算
機上で仮想計算機として動作する場合、ＬＩＳＣＮ＝’
２であるのでＬＩＳＣＭのビット２を’１’かつビット
１およびビット３〜７を’０’として動作する。

【００２７】ＬＩＳＣＭのビット０は、ＶＭＣＰによっ
て使用され、ＬＰＡＲには開放されず、このビットは通
常’１’に設定されている。したがい、実際には、ＬＰ
ＡＲ３１が実計算機上で仮想計算機として動作する場
合、ＬＩＳＣＮ＝’１’であるのでＬＩＳＣＭのビット
０および１を’１’、ビット２〜７を’０’として動作
し、ＬＰＡＲ３２が実計算機上で仮想計算機として動作
する場合、ＬＩＳＣＮ＝’２であるのでＬＩＳＣＭのビ
ット０および２を’１’、ビット１およびビット３〜７
を’０’として動作する。

【００２８】図６は、ＬＰＡＲ３１およびＬＰＡＲ３２
が実計算機上で仮想計算機として動作する場合の。ＶＭ
ＣＰ，ＬＰＡＲ３１およびＬＰＡＲ３２の時間資源配分
をしめすタイムチャートである。

【００２９】図示した例では、ＶＭＣＰに対しそれぞれ
区間５０１，区間５０３および区間５０３が配分され，
ＬＰＡＲ３１に対しては区間５０２が配分され，そして
ＬＰＡＲ３２に対しては区間５０４が配分される。各Ｌ
ＰＡＲ３１、３２は、ＶＭＣＰによってディスパッチさ
れ、区間が割り当てられる。

【００３０】ＶＭＣＰが走行している区間５０１，区間
５０３および区間５０３でのＬＩＳＣＭの値は’１００
０００００’（２進）であり、ＬＩＳＣＮ＝’０’のＳ
ＣＨからの入出力割込みのみが受付可能であり、ＬＩＳ
ＣＮ＝’１’およびＬＩＳＣＮ＝’２’のＳＣＨからの
入出力割込みはハードウェアで保留される。また、ＬＰ
ＡＲ３１が走行している区間５０２でのＬＩＳＣＭの値
は’１１００００００’（２進）であり、ＬＩＳＣＮ
＝’０’およびＬＩＳＣＮ＝’１’のＳＣＨからの入出
力割込みのみが受付可能であり、ＬＩＳＣＮ＝’２’の
ＳＣＨからの入出力割込みはハードウェアで保留され
る。さらにＬＰＡＲ３２が走行している区間５０４での
ＬＩＳＣＭの値は’１０１０００００’（２進）であ
り、ＬＩＳＣＮ＝’０’およびＬＩＳＣＮ＝’２’のＳ
ＣＨからの入出力割込みのみが受付可能であり、ＬＩＳ
ＣＮ＝’１’のＳＣＨからの入出力割込みはＳＣＨもし
くはＤＥＶで保留される。

【００３１】したがい、たとえば、区間５０２ではＬＩ
ＳＣＮ＝’２’のＳＣＨからの入出力割込みはハードウ
ェアで保留される為、その受付は区間５０４迄待たされ
る。同様に、区間５０４ではＬＩＳＣＮ＝’１’のＳＣ
Ｈからの入出力割込みはハードウェアで保留される為、
その受付は次にＬＰＡＲ３２がＶＭＣＰによってディス
パッチされる区間迄待たされる。

【００３２】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来は、
走行状態に無いＬＰＡＲへの入出力割込みは保留され、
次にそのＬＰＡＲがＶＭＣＰによってディスパッチされ
る迄受け付けられ無い。このため、ＶＭＣＰによってデ
ィスパッチされるＬＰＡＲのディスパッチ間隔（以下、
「タイムスライス」という）が長くなると、現在ディス
パッチされているＬＰＡＲ以外のＬＰＡＲへの入出力割
込みの受付け待ち時間が大きくなり、結果として入出力
装置の応答が遅くなるという問題が生じる。一方、この
問題を解決する為に、ＶＭＣＰによってディスパッチさ
れるＬＰＡＲのタイムスライスを短くすると、今度はＶ
ＭＣＰによってディスパッチされるＬＰＡＲの切替頻度
が多くなり、ＶＭＣＰのＬＰＡＲ切替のためのオーバヘ
ッドが大きくなり、仮想計算機システムの性能低下をも
たらすという問題が生じる。

【００３３】また、このような事情は、実計算機上で単
一のＯＳを動作させるモードをベーシックモードにおい
て、サブチャネル群を分割し複数のタスクに占有的に割
り当て、各タスクのを切り換えて動作させる場合にも同
様にあてはまる。

【００３４】そこで、本発明は、ＶＭＣＰのＬＰＡＲ切
替のためのオーバヘッドと、入出力装置の応答性との、
調和を図ることを目的とする。

【００３５】また、併せて本発明は、タスク切り換えの
のためのオーバヘッドと、入出力装置の応答性との、調
和を図ることを目的とする。

【００３６】

【課題を解決するための手段】前記目的達成のために、
本発明は、入出力割込み要因に基づく入出力割込みの発
生を許可もしくは禁止する入出力割込みマスクを備えた
計算機システムにおける入出力割込み要因の処理方法で
あって、あらかじめ、保留する入出力割込み要因の総数
をしきい値として設定するステップと、入出力割込み要
因の発生時に、前記入出力割込みマスクが、当該入出力
割込み要因に基づく入出力割込みの発生を禁止している
場合に、当該入出力割込み要因を保留するステップと、
保留している入入出力割込み要因の数と、前記しきい値
を比較するステップと、保留している入出力割込み要因
の数が、前記しきい値を超えた場合に、保留入出力割込
みを発生するステップと、保留入出力割込みに対する処
理として、保留されている入出力割込み要因に基づく入
出力割込みの発生を可能とするステップとを有すること
を特徴とする入出力割込み要因の処理方法を提供する。

【００３７】また、単一の実計算機上で、複数の仮想計
算機を稼働させる情報処理システムについては、特に、
あらかじめ、保留する入出力割込み要因の総数をしきい
値として設定するステップと、入出力割込み要因の発生
時に、前記入出力割込みマスクが、当該入出力割込み要
因に対応する仮想計算機への入出力割込みの発生を禁止
している場合に、当該入出力割込み要因を保留するとす
るステップと、仮想計算機毎に、入出力割込み要因の保
留数と、前記しきい値を比較するステップと、保留して
いる入出力割込み要因の数が、前記しきい値を超えた場
合に、当該保留数がしきい値を超えた入出力割込み要因
に基づく入出力割込みを受け付ける処理を起動する保留
入出力割込みを発生するステップとを有することを特徴
とする入出力割込み要因の処理方法を提供する。

【００３８】

【作用】たとえば、本発明の一実施態様によれば、ある
ＬＰＡＲがディスパッチされかつ動作中に、他ＬＰＡＲ
の入出力割込み要因のハードウェアでの保留状況を調
べ、その結果により保留入出力割込みを発生させるか否
かを判断し、発生させると判断した場合には保留入出力
割込みを経由して、制御をＶＭＣＰに戻し、ＶＭＣＰの
保留入出力割込みハンドラが、保留入出力割込みに付随
する割込みパラメータに含まれるＬＩＳＣＮを調べ、そ
のＬＩＳＣＮが割り当てられているＬＰＡＲをＶＭＣＰ
がディスパッチする事により、保留されている入出力割
込みが受け付けられる状態に置くよう制御する。よっ
て、タイムスライスの長さとは無関係に入出力デバイス
への応答性を高めることができる。

【００３９】すなわち、従来は、入出力割込み要因が生
じた場合、前述したように、ＶＭＣＰによってディスパ
ッチされるＬＰＡＲのタイムスライスが長くなると、入
出力デバイスの応答が悪くなるが、本実施例によれば、
あるＬＰＡＲが実計算機にディスパッチされかつ動作中
に、その実計算機上での他ＬＰＡＲの入出力割込みのハ
ードウェアでの保留状況を調べ、ハードウェアで保留さ
れている他ＬＰＡＲの入出力割込み要因数がある一定の
しきい値を超えていると、保留入出力割込みを経由して
現在動作しているＬＰＡＲの動作を打ち切り、制御をＶ
ＭＣＰに戻し、その保留入出力割込みパラメータの解析
に基づいて、ＶＭＣＰはハードウェアで保留されている
入出力割込み要因数がある一定のしきい値を超えている
ＬＰＡＲをディスパッチする。その結果、ディスパッチ
されたＬＰＡＲのハードウェアで保留されている入出力
割込み要因は、そのＬＰＡＲによって受け付けられ、処
理される。

【００４０】一方、このようにタイムスライスの設定を
短くすること無しに、入出力デバイスの応答性を高める
ことができるので、タイムスライスを短くして、不必要
にＬＰＡＲの切り換えによるオ−バヘッドを増加させる
ことはない。よって、ＶＭＣＰのＬＰＡＲ切替のための
オーバヘッドと、入出力装置の応答性との、調和を図る
ことができる。

【００４１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を説明する。

【００４２】本実施例では、各ＬＩＳＣＮ毎にしきい値
を設定し、各ＬＩＳＣＮに対応するＳＣＨからの入出力
割込み数が、当該ＬＩＳＣＮに設定されたしきい値を超
えた場合には、当該ＬＩＳＣＮで動作するＬＰＡＲをデ
ィスパッチし、そのＳＣＨからの入出力割込みを受付可
能とする。

【００４３】そこで、まず、本実施例において、各ＬＩ
ＳＣＮ毎にしきい値を設定するために用いる命令につい
て説明する。

【００４４】本実施例では、この命令を、ＳｅｔＰｅ
ｎｄｉｎｇＩｎｔｅｒｒｕｐｔｉｏｎＴｈｒｅｓｈ
ｏｌｄ（ＳＰＩＴ）命令と呼ぶ。このＳＰＩＴ命令
は、図７に示すように、３１ビット幅の命令である。命
令語のビット０からビット１５は命令コードで、ビット
２４からビット２７で第１オペランドである汎用レジス
タ（Ｒ１）を指定し、ビット２８からビット３１で第２
オペランドである汎用レジスタ（Ｒ２）を指定する。し
たがい、ＳＰＩＴ命例の命令形式は、いわゆるＲＲＥ形
式である。ＲＲＥ形式命令の一般的仕様は、たとえばＩ
ＢＭ社発行の刊行物”Enterprise System Architecture
/390 Principles of Operation"(SA22-7201-00) 等に記
載されているので説明を省略する。

【００４５】以下、本命令の内容について説明する。本
命令は、指定された論理入出力割込みサブクラスに保留
されている入出力割込み要因の数に従って、後述する保
留入出力割込みを発生させるか否かを制御するしきい値
を設定する命令である。

【００４６】第１オペランド（Ｒ１）はしきい値を設定
するＬＩＳＣＮを格納した汎用レジスタを指定する。具
体的には、Ｒ１で指定される汎用レジスタのビット０か
らビット１５には’９７０１’（１６進）を設定し、ビ
ット１６からビット３１でしきい値を設定するＬＩＳＣ
Ｎを設定しておく。そして、Ｒ１で指定される汎用レジ
スタのビット０からビット１５が’９７０１’（１６
進）で無ければオペランド例外を検出するようにする。

【００４７】また、第２オペランド（Ｒ２）で指定され
る汎用レジスタのビット０からビット１５には、ＬＩＳ
ＣＮに設定するしきい値を設定しておく。また、この汎
用レジスタのビット１６からビット３１で、保留入出力
割込み実行時に、それに付随させる保留入出力割込みパ
ラメータを指定する。保留入出力割込みパラメータはＬ
ＩＳＣＮ毎にそれぞれ任意の値を指定することが出来
る。

【００４８】命令のビット１６からビット２３は無視さ
れる。

【００４９】なお、本命令は特権命令であり、ＣＰＵ
が、いわゆる問題プログラム状態にある時、本命例を実
行しようとすると、特権命令例外が検出され、本命令の
実行は抑止される。特権命令例外の一般的仕様として
は、前述したＩＢＭ社発行の刊行物等に記載されてい
る。

【００５０】また、本命令が正常に実行され、しきい値
のセットがそのＬＩＳＣに対する初めてセットである場
合、ＰＳＷの条件コードにはゼロをセットする。命令が
正常に実行され、しきい値のセットがそのＬＩＳＣに対
する初めてセットで無い場合には条件コードに’１’を
セットし、指定されたＬＩＳＣＮが不当である場合には
条件コードに’３’をセットするようにする。条件コー
ドの’２’は使用しない。これにより、本ＳＰＩＴ命令
の発行元は、命令の実行結果を認識することができる。

【００５１】さて、本実施例では、あらかじめ、このＳ
ＰＩＴ命令を用いて、各ＬＩＳＣＮ毎にしきい値と、保
留入出力割込みパラメータを設定しておく。

【００５２】以下、実際にＤＥＶから入出力割込み要求
が発生した場合の、本情報処理システムの動作について
説明する。

【００５３】図８に、この場合の動作手順を示す。以
下、処理の順序に従って各ステップを説明する。

【００５４】ステップ７１０：ＤＥＶから入出力割
込み要求が発生すると、このＤＥＶから入出力割込み要
求はＣＨＰを経由してＣＰＵの入出力処理部（以下、
「ＩＯＰ」という）に伝達され、ＩＯＰのステップ７２
０から７Ｂ０に入たる処理が起動される。なお、このと
き、ＩＯＰには、入出力割込み要求を発生したＤＥＶ番
号も付随して伝達される。このような入出力割込み要求
の一般的仕様としては、たとえばＩＢＭ社発行の刊行
物”Enterprise System Architecture/390 Principles
of Operation"(SA22-7201-00)にその詳細が記述されて
いる。

【００５５】ステップ７２０：ＩＯＰは、ＤＥＶか
らの入出力割込み要求を受け取ると、該入出力割込み要
求に付随して来たＤＥＶ番号から、あらかじめ設定され
ている実計算機資源の割り当てに従い、このＤＥＶ番号
に対応するＳＣＨ番号を求め、ステップ７３０に進む。

【００５６】ステップ７３０：ＩＯＰは、ステップ
７２０で求めたＳＣＨ番号から、あらかじめＭＳ上に設
けた、ハ−ドウェアの情報を記憶させるエリアであるＨ
ＳＡ内の、求めたＳＣＨ番号に対応するＳＣＨの情報を
保持するユニット制御ワード（以下、「ＵＣＷ」とい
う）をアクセスし、ＤＥＶから送られて来た入出力割込
み要求と入出力割込みパラメータをサブチャネル状態ワ
ード（以下、「ＳＣＳＷ」という）の形式で登録し、こ
のＳＣＨ番号のＳＣＨをステータス保留状態にする。そ
して、ステップ７４０に進む。なお、このようなＳＣＳ
Ｗの一般的仕様としては、たとえばＩＢＭ社発行の刊行
物”Enterprise System Architecture/390Principles o
f Operation"(SA22-7201-00)にその詳細が記述されてい
る。

【００５７】ステップ７４０：ＩＯＰは、ステップ
７２０で求めたＳＣＨ番号ＳＣＨにＬＩＳＣＮが既に割
り当てられていれば、前記ＵＣＷ内に格納しておいた当
該ＳＣＨ番号に割り当てたＬＩＳＣＮを取り出し、ステ
ップ７５０に行く。ＬＩＳＣＮが未だ割り当てられてい
なければ、本処理を終了する。

【００５８】ステップ７５０：ＩＯＰは、ステップ
７４０で取りだしたＬＩＳＣＮを用いて、そのＬＩＳＣ
Ｎに対応して、あらかじめＨＳＡ内に設けられている入
出力割込みキューカウント（以下、「ＩＱＣ」という）
エントリをアクセスし、ＩＱＣに’１’を加え、ステッ
プ７６０に進む。ＩＱＣは、各ＬＩＳＣＮ毎に一つづつ
設けたエントリであり、そのＬＩＳＣＮが割り当てられ
ているＳＣＨの未だ受け付けられていない入出力割込み
の総数を保持する。

【００５９】ステップ７６０：ＩＯＰは、ＣＰＵに
対し入出力割込み要因が存在する旨を通知し且つ入出力
割込み処理を要求する入出力割込み処理要求フラグを’
１’にセットし、ステップ７７０に進む。

【００６０】ステップ７７０：ＩＯＰは、プログラ
ム状態語（以下ＰＳＷという）の入出力割込みマスクの
値を調べ、該マスクの値が’０’（全ての入出力割込み
受付禁止の状態）であれば、処理を終了する。該マスク
の値が’１’（全ての入出力割込み受付許可の状態）で
あれば、ステップ７８０に進む。

【００６１】ステップ７８０：ＩＯＰは、制御レジ
スタ内の入出力割込みサブクラスマスクであるＬＩＳＣ
Ｍの値を調べ、前記ＬＩＳＣＮに対応するＬＩＳＣＭの
対応するマスクの値が’１’（該ＬＩＳＣＮの入出力割
込み受付許可の状態）であれば、ステップ７６０で設定
した入出力割込み処理要求フラグにより、この入出力割
込みは受け付けられるので、処理を終了する。該マスク
の値が’０’（該ＬＩＳＣＮの入出力割込み受付禁止の
状態）であれば、ステップ７９０に進む。

【００６２】ステップ７９０：ＩＯＰは、ＳＰＩＴ
命令によって、ステップ７４０で取りだしたＬＩＳＣＮ
に対して設定されたしきい値を取り出し、ステップ７Ａ
０に進む。

【００６３】ステップ７Ａ０：ＩＯＰは、ステップ
７９０で取り出したＬＩＳＣＮに対応するしきい値と、
そのＬＩＳＣＮが割り当てられているＳＣＨの未だ受け
付けられていない入出力割込みの数を保持しているＩＱ
Ｃの値とを比較する。そして、しきい値の方が該ＩＱＣ
の値より大きければ、処理を終了する。一方、しきい値
の方がＩＱＣの値より小さいか等しければステップ７Ｂ
０に進む。

【００６４】ステップ７Ｂ０：ＩＯＰは、ＣＰＵに
対し保留入出力割込み処理を要求する保留入出力割込み
処理要求フラグを’１’にセットし、処理を終了する。
なお、本実施例では、保留入出力割込を、浮動割込みと
している。浮動割込みについては、ＩＢＭ社発行の刊行
物”Enterprise System Architecture/390 Principles
of Operation"(SA22-7201-00)等にその詳細が記述され
ているので、説明を省略する。

【００６５】ステップ７Ｃ０：保留入出力割込み処
理要求フラグが’１’にセットされると、ＣＰＵのハ−
ドウェア（ＯＳによらないＣＰＵ自体の機能部分）は、
保留入出力割込み処理を起動すると共に、ＩＯＰがセッ
トした保留入出力割込み処理要求フラグを’０’にリセ
ットする。

【００６６】なお、保留入出力割込み処理の内容は、Ｍ
Ｓのプリフィクス退避域（以下、「ＰＳＡ」という）に
格納する割込みパラメータが通常の入出力割込み処理時
の割込みパラメータとその内容が一部異なるのみで、そ
の他は、通常の入出力割込み処理と同じである。通常の
入出力割込み処理の一般的仕様としては、たとえばＩＢ
Ｍ社発行の刊行物”Enterprise System Architecture/3
90 Principles of Operation"(SA22-7201-00)等にその
詳細が記述されている。ここで、図９に、この割込みパ
ラメータの例を示す。図９は、ＭＳのＰＳＡを示したも
のであり、ＰＳＡの１８４番地から１８５番地には’９
７０１’（１６進）の値を格納し、１８６番地から１８
７番地には、保留入出力割込みを発生させたＬＩＳＣＮ
の値が格納し、１８８番地から１８９番地にはＬＩＳＣ
Ｎに対応するしきい値を格納し、１９０番地から１９１
番地には、当該ＬＩＳＣＮに対してＳＰＩＴ命令で設定
した保留入出力割込みパラメータを格納する。

【００６７】次に、保留入出力割込処理によって、ＶＭ
ＣＰが起動されると、ＶＭＣＰは、前述した保留入出力
割込みパラメータから、次にディスパッチすべきＬＰＡ
Ｒを選択する。ＶＭＣＰは、次にディスパッチすべきＬ
ＰＡＲを選択すると、選択したＬＰＡＲを起動する前
に、対応する状態記述（以下、「ＳＤ」という）を初期
化し、そのＳＤをオペランドとしてＳＩＥ命令を発行
し、対応するＬＰＡＲを起動する。

【００６８】その結果、対応するＬＰＡＲが翻訳実行モ
ード（以下、「ＩＥ」モードという）で動作を開始す
る。そして、当該ＬＰＡＲに対応するＬＩＳＣＭの値が
１にセットされ、ＬＰＡＲがＩＥモードで動作を開始す
ると、保留入出力割込み発生のきっかけとなったＬＩＳ
ＣＮのＳＣＨで保留されていた入出力割込み要因が入出
力割込みを発生させ、対応するＬＰＡＲで動作している
ＯＳにより、従来と同様に受け付けられ処理される。こ
のとき、ＩＱＣの値は、一つ入出力割込み要求が受け付
けられる度に１デクリメントされる。

【００６９】なお、ＳＤ，ＳＩＥ命令及びＩＥモードの
一般的仕様としては、たとえばＩＢＭ社発行の刊行物”
IBM System/370 Extended Architecture Interpretive
Execution"(SA22-7095) にその詳細が記述されているの
で、詳しい説明は省略する。

【００７０】以上のように本実施例によれば、実計算機
で保留されている仮想計算機の入出力割込み要因が、プ
ログラムによって指定されたしきい値を超えた時、入出
力割込みマスクの値によ存せずに保留入出力割込みを発
生させる。すなわち、ＶＭＣＰによってディスパッチさ
れたＬＰＡＲが走行中でも、ハードウェアで保留されて
いる他ＬＰＡＲの保留入出力割込み要因数がある任意の
しきい値を超えると、ハードウェア的に現在ＶＭＣＰに
よってディスパッチされているＬＰＡＲの走行を中断
し、制御をＶＭＣＰに戻す。

【００７１】よって、ハードウェアで保留されている一
定のしきい値を超えている入出力割込み要因をそのＬＰ
ＡＲにおいて、早期に受付可能とすることができる。ま
た、この際前記しきい値を各仮想計算機毎に設定するこ
とができる。

【００７２】さらに、前記保留入出力割込みを発生させ
る際、保留入出力割込みを発生させた入出力割込み保留
要因をクリアしないので、ＶＭＣＰが、保留されている
入出力割込み要因をＶＭＣＰ内の入出力割込みキューに
キューイングする必要はない。なお、以上の実施例で
は、ＰＳＷの入出力割込みマスクの値が’１で、制御レ
ジスタ内のＬＩＳＣＭの値が’０’の場合に、保留入出
力割込みを発生可能としたが、この条件は任意に変更し
て実現しても良い。すなわち、たとえば、保留入出力割
込みの発生をのみを制御する保留入出力割込みマスクを
ＰＳＷまたは制御レジスタ内に設けても良い。

【００７３】また、本実施例は、ＶＭＣＰをＯＳ、各Ｌ
ＰＡＲをタスクに置き換えれば、実計算機上で単一のＯ
Ｓを動作させるモードをベーシックモードにおいて、サ
ブチャネル群を分割し複数のタスクに占有的に割り当
て、各タスクのを切り換えて動作させる場合にも同様に
適用することができる。

【００７４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ＶＭＣＰ
のＬＰＡＲ切替のためのオーバヘッドと、入出力装置の
応答性との、調和を図ることができる。また、タスク切
り換えのためのオーバヘッドと、入出力装置の応答性と
の、調和を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ベ−シックモ−ド時の実計算機のハ−ドウェア
資源の構成を示すブロック図である。

【図２】ＬＰＡＲモ−ド時の実計算機のハ−ドウェア資
源の構成を示すブロック図である。

【図３】サブチャネル群の各ＬＰＡＲへの割り当てを示
す説明図である。

【図４】サブチャネル群のＬＰＡＲへの割り当てと、サ
ブサブクラス番号と領域ＩＤとの関係を示す説明図であ
る。

【図５】制御レジスタの論理入出力サブクラスマスクを
示す説明図である。

【図６】ＶＭＣＰおよびＬＰＡＲの実動作期間を示すタ
イムチャ−トである。

【図７】本発明の実施例で用いるＳＰＩＴ命令の構成を
示す説明図である。

【図８】本発明の実施例に係る情報処理システムの動作
を示すフロ−チャ−トである。

【図９】本発明の実施例で用いる保留入出力割込みの割
込みパラメ−タを示す説明図である。

【符号の説明】

７１０入出力割込み要求発生７５０保留されている入出力割込み数のインクリメン
ト７Ａ０保留されている入出力割込み数としきい値との
比較７Ｂ０保留入出力割込みの発生７Ｃ０保留入出力割込み処理の起動

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入出力割込み要因に基づく入出力割込みの
発生を許可もしくは禁止する入出力割込みマスクを備え
た計算機システムにおける入出力割込み要因の処理方法
であって、あらかじめ、保留する入出力割込み要因の総数をしきい
値として設定するステップと、入出力割込み要因の発生時に、前記入出力割込みマスク
が、当該入出力割込み要因に基づく入出力割込みの発生
を禁止している場合に、当該入出力割込み要因を保留す
るステップと、保留している入入出力割込み要因の数と、前記しきい値
を比較するステップと、保留している入出力割込み要因の数が、前記しきい値を
超えた場合に、保留入出力割込みを発生するステップ
と、保留入出力割込みに対する処理として、保留されている
入出力割込み要因に基づく入出力割込みの発生を可能と
するステップとを有することを特徴とする入出力割込み
要因の処理方法。
【請求項２】請求項１記載の入出力割込み要因の処理方
法であって、前記しきい値を設定するステップは、タスク毎に、当該
仮想計算機について保留する入出力割込み要因の総数を
しきい値として設定するステップであって、前記タスク毎に、入出力割込み要因の保留数と、前記し
きい値を比較するステップは、タスク毎に、入出力割込
み要因の保留数と、当該タスクに対して設定された前記
しきい値を比較するステップであることを特徴とする入
出力割込み要因の処理方法。
【請求項３】単一の実計算機上で、複数の仮想計算機を
稼働させる情報処理システムであって、仮想計算機毎
に、当該仮想計算機の非動作期間中、当該仮想計算機に
対応する入出力割込み要因に基づく入出力割込みの発生
を禁止する入出力割込みマスクを備えた情報処理システ
ムにおける入出力割込み要因の処理方法であって、あらかじめ、保留する入出力割込み要因の総数をしきい
値として設定するステップと、入出力割込み要因の発生時に、前記入出力割込みマスク
が、当該入出力割込み要因に対応する仮想計算機への入
出力割込みの発生を禁止している場合に、当該入出力割
込み要因を保留するとするステップと、仮想計算機毎に、入出力割込み要因の保留数と、前記し
きい値を比較するステップと、保留している入出力割込み要因の数が、前記しきい値を
超えた場合に、当該保留数がしきい値を超えた入出力割
込み要因に基づく入出力割込みを受け付ける処理を起動
する保留入出力割込みを発生するステップとを有するこ
とを特徴とする入出力割込み要因の処理方法。
【請求項４】請求項３記載の入出力割込み要因の処理方
法であって、前記保留入出力割込みを発生するステップは、前記保留
数が前記しきい値を超えた入出力割込み要因を消去せず
に前記保留入出力割込みを発生させるステップであっ
て、当該保留入出力割込みによって起動される処理は、対応
する入出力要因の保留数が前記しきい値を超えた仮想計
算機を動作させるステップであることを特徴とする入出
力割込み要因の処理方法。
【請求項５】請求項３または４記載の入出力割込み要因
の処理方法であって、前記仮想計算機に対応する入出力割込み要因とは、当該
仮想計算機に割り当てられたサブチャネルにおいて発生
した入出力割込み要因であることを特徴とする入出力割
込み要因の処理方法。
【請求項６】請求項３、４または５記載の入出力割込み
要因の処理方法であって、前記しきい値を設定するステップは、仮想計算機毎に、
それぞれ、当該仮想計算機について保留する入出力割込
み要因の総数をしきい値として設定するステップであっ
て、前記仮想計算機毎に、入出力割込み要因の保留数と、前
記しきい値を比較するステップは、仮想計算機毎に、入
出力割込み要因の保留数と、当該仮想計算機に対して設
定された前記しきい値を比較するステップであることを
特徴とする入出力割込み要因の処理方法。