JPH0638238B2 - 仮想計算機システム - Google Patents
仮想計算機システムInfo
- Publication number
- JPH0638238B2 JPH0638238B2 JP59018310A JP1831084A JPH0638238B2 JP H0638238 B2 JPH0638238 B2 JP H0638238B2 JP 59018310 A JP59018310 A JP 59018310A JP 1831084 A JP1831084 A JP 1831084A JP H0638238 B2 JPH0638238 B2 JP H0638238B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- instruction
- register
- control
- operating
- computer system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Memory System Of A Hierarchy Structure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、コントロール・レジスタを制御する命令のう
ち直接実行可能であるかを判定する手段を設け、コント
ロール・レジスタを制御する命令を高速に実行できるよ
うにした仮想計算機システムに関する。
ち直接実行可能であるかを判定する手段を設け、コント
ロール・レジスタを制御する命令を高速に実行できるよ
うにした仮想計算機システムに関する。
仮想計算機システムは、１台の実計算機の資源（処理装
置、実記憶装置、チヤネル、入出力装置）のもとであた
かも複数の計算機が存在するかのごとく制御する計算機
システムである。この複数の計算機は各々仮想計算機
（ＶＭ）と呼ばれ、実計算機と機能的に等価となるよう
仮想計算機制御プログラム（ＶＭＣＰ）によりシミユレ
ーシヨンされる。各ＶＭ上ではオペレーテイング・シス
テム（ＯＳ）を実行することができ、１台の実計算機の
もとで複数のＯＳを同時に実行することができる。ＶＭ
ＣＰとＶＭの関係は、一般のＯＳにおける制御プログラ
ムと処理プログラムとの関係に似ている。制御プログラ
ムに相当するものがVMCPであり、処理プログラムに相当
するものがＶＭである。ＶＭＣＰは実計算機のハードウ
エアを物理的に制御するために特権モードで実行し、Ｖ
ＭＣＰが生成したＶＭを非特権モードで実行させる。
置、実記憶装置、チヤネル、入出力装置）のもとであた
かも複数の計算機が存在するかのごとく制御する計算機
システムである。この複数の計算機は各々仮想計算機
（ＶＭ）と呼ばれ、実計算機と機能的に等価となるよう
仮想計算機制御プログラム（ＶＭＣＰ）によりシミユレ
ーシヨンされる。各ＶＭ上ではオペレーテイング・シス
テム（ＯＳ）を実行することができ、１台の実計算機の
もとで複数のＯＳを同時に実行することができる。ＶＭ
ＣＰとＶＭの関係は、一般のＯＳにおける制御プログラ
ムと処理プログラムとの関係に似ている。制御プログラ
ムに相当するものがVMCPであり、処理プログラムに相当
するものがＶＭである。ＶＭＣＰは実計算機のハードウ
エアを物理的に制御するために特権モードで実行し、Ｖ
ＭＣＰが生成したＶＭを非特権モードで実行させる。
ＶＭは非特権モードで動作するため、ＶＭ上での特権命
令は特権命令例外としてＶＭＣＰに報告され、ＶＭＣＰ
がシミユレーシヨンを行うことにより実行される。第１
図にＶＭの特権命令シミユレーシヨンの概念図を示す。
令は特権命令例外としてＶＭＣＰに報告され、ＶＭＣＰ
がシミユレーシヨンを行うことにより実行される。第１
図にＶＭの特権命令シミユレーシヨンの概念図を示す。
次に、上記特権命令シミユレーシヨンのうちコントロー
ル・レジスタを制御する特権命令のシミユレーシヨン処
理概要を説明する。一般的にコントロール・レジスタに
は非同期割込みを制御する割込みマスクやマシンチエツ
ク用の制御情報が設けられており、それらの情報を持つ
コントロール・レジスタの内容を変更する命令が発行さ
れた場合は各ＶＭの制御ブロツクにその値を反映させる
処理を行つている。ＶＭＣＰにより全てのコントロール
・レジスタに対してその内容を変更する命令の処理を行
なうと実計算機下のＯＳで実行した場合と比べてかなり
の性能低下が生じる。これを防ぐため、ＶＭに実計算機
のコントロール・レジスタを占有させる、あるいはＶＭ
専用のコントロール・レジスタを用意することにより、
ＶＭ上の該特権命令を直接実行（ＶＭＣＰの介入なしで
実行すること）させ、実計算機と比較してほとんど同等
の性能を出す方式が考えられる。この直接実行方式で問
題となるのは、割込みマスクおよびマシンチエツク用の
制御情報を持つコントロール・レジスタを変更する場合
であり、その時は直接実行ができないのでＶＭＣＰによ
つて処理を行なう必要がある。これを実現するために以
下の方法が考えられる。（第２図） 該特権命令を直接実行する前にマイクロプログラムで、
割込みマスクあるいはマシンチエツク用の制御情報を持
つコントロール・レジスタを変更する命令であるとの判
定処理を行い、条件が成立したときは直接実行は行わず
ＶＭＣＰに制御を委ねる。この方法によれば、直接実行
の場合はVMCPの介入は不要となるが、直接実行可能かど
うかの判定が常に必要となりそれをマイクロプログラム
で行つてもなお実計算機に対するオーバヘツドとなり、
直接実行の効果が低下する。
ル・レジスタを制御する特権命令のシミユレーシヨン処
理概要を説明する。一般的にコントロール・レジスタに
は非同期割込みを制御する割込みマスクやマシンチエツ
ク用の制御情報が設けられており、それらの情報を持つ
コントロール・レジスタの内容を変更する命令が発行さ
れた場合は各ＶＭの制御ブロツクにその値を反映させる
処理を行つている。ＶＭＣＰにより全てのコントロール
・レジスタに対してその内容を変更する命令の処理を行
なうと実計算機下のＯＳで実行した場合と比べてかなり
の性能低下が生じる。これを防ぐため、ＶＭに実計算機
のコントロール・レジスタを占有させる、あるいはＶＭ
専用のコントロール・レジスタを用意することにより、
ＶＭ上の該特権命令を直接実行（ＶＭＣＰの介入なしで
実行すること）させ、実計算機と比較してほとんど同等
の性能を出す方式が考えられる。この直接実行方式で問
題となるのは、割込みマスクおよびマシンチエツク用の
制御情報を持つコントロール・レジスタを変更する場合
であり、その時は直接実行ができないのでＶＭＣＰによ
つて処理を行なう必要がある。これを実現するために以
下の方法が考えられる。（第２図） 該特権命令を直接実行する前にマイクロプログラムで、
割込みマスクあるいはマシンチエツク用の制御情報を持
つコントロール・レジスタを変更する命令であるとの判
定処理を行い、条件が成立したときは直接実行は行わず
ＶＭＣＰに制御を委ねる。この方法によれば、直接実行
の場合はVMCPの介入は不要となるが、直接実行可能かど
うかの判定が常に必要となりそれをマイクロプログラム
で行つてもなお実計算機に対するオーバヘツドとなり、
直接実行の効果が低下する。
本発明の目的は、コントロール・レジスタを制御する特
権命令をシミユレートするときのオーバヘツドを削減す
るために、マイクロプログラムによる上記の判定処理を
不要とするためのハードウエアサポートを行うことにあ
る。
権命令をシミユレートするときのオーバヘツドを削減す
るために、マイクロプログラムによる上記の判定処理を
不要とするためのハードウエアサポートを行うことにあ
る。
以下に本発明の動作概要を説明する。
ＶＭからコントロール・レジスタを制御する特権命令が
発行されたとき、命令によつて与えられたレジスタ番号
と直接実行できないレジスタのレジスタ番号を比較す
る。比較の結果、両者が一致したとき、つまり直接実行
できない場合ＶＭＣＰに割込み、一致しなかつた場合直
接実行が行われる。ＶＭＣＰへの割込みは、割込み処理
用マイクロプログラムにブレイクインし、ハードウエア
またはマイクロプログラムによりＶＭＣＰに割込むよう
な割込み情報格納領域（すなわちプレフイクス）を選択
することにより行われる。
発行されたとき、命令によつて与えられたレジスタ番号
と直接実行できないレジスタのレジスタ番号を比較す
る。比較の結果、両者が一致したとき、つまり直接実行
できない場合ＶＭＣＰに割込み、一致しなかつた場合直
接実行が行われる。ＶＭＣＰへの割込みは、割込み処理
用マイクロプログラムにブレイクインし、ハードウエア
またはマイクロプログラムによりＶＭＣＰに割込むよう
な割込み情報格納領域（すなわちプレフイクス）を選択
することにより行われる。
以下、本発明の一実施例を第３図により説明する。
本実施例は、指示レジスタ１、マイクレジスタ２、モー
ドレジスタ３、ＡＮＤ回路４，６、ＯＲ回路５、ＮＯＴ
回路７、から構成される。
ドレジスタ３、ＡＮＤ回路４，６、ＯＲ回路５、ＮＯＴ
回路７、から構成される。
指示レジスタ１には、コントロール・レジスタを制御す
る命令のオペランドによつて指定されたレジスタ番号が
対応する各ビツトにセツトされる。例えば１から５とい
うレジスタ番号が命令によつて指定された場合は指示レ
ジスタ１のビツト１からビツト５に“１”がセツトされ
ることになる。マスクレジスタ２には、コントロール・
レジスタを制御する命令が直接実行できないレジスタの
レジスタ番号が対応する各ビツトにセツトされる。例え
ば、直接実行できないレジスタが０，２，６，１４，１
５の場合、図のようにマスクレジスタ２の各ビツトに
“１”がセツトされる。モードレジスタ３には、ＶＭの
実行モードの時“１”がセツトされる。
る命令のオペランドによつて指定されたレジスタ番号が
対応する各ビツトにセツトされる。例えば１から５とい
うレジスタ番号が命令によつて指定された場合は指示レ
ジスタ１のビツト１からビツト５に“１”がセツトされ
ることになる。マスクレジスタ２には、コントロール・
レジスタを制御する命令が直接実行できないレジスタの
レジスタ番号が対応する各ビツトにセツトされる。例え
ば、直接実行できないレジスタが０，２，６，１４，１
５の場合、図のようにマスクレジスタ２の各ビツトに
“１”がセツトされる。モードレジスタ３には、ＶＭの
実行モードの時“１”がセツトされる。
本実施例の動作は以下の通りである。
指示レジスタ１にセツトされたレジスタ番号とマスクレ
ジスタ２にセツトされたレジスタ番号がＡＮＤ回路４に
よつて各ビツト毎にＡＮＤがとられる。ＡＮＤ回路４か
らは指示レジスタ１とマスクレジスタ２の同一ビツトが
共に“１”の場合、“１”が出力される。ＯＲ回路５で
は各ビツトのＡＮＤ回路４の出力のＯＲがとられる。Ｏ
Ｒ回路５からはＡＮＤ回路４の出力のいずれかが“１”
のとき、“１”が出力される。コントロール・レジスタ
変更要求が発行され、ＯＲ回路５の出力が“１”で、モ
ードレジスタ３の内容が“１”のとき、AND 回路６から
“１”が出力される。ＡＮＤ回路６の出力が“１”のと
き、割込み処理用マイクプログラムにブレイクインす
る。このとき、ハードウエアあるいはマイクロプログラ
ムにより割込み情報格納領域（すなわちプレフイクス）
が決定される。この場合はＶＭＣＰに割込むようにプレ
フイクスを選択してＶＭＣＰに割込む。
ジスタ２にセツトされたレジスタ番号がＡＮＤ回路４に
よつて各ビツト毎にＡＮＤがとられる。ＡＮＤ回路４か
らは指示レジスタ１とマスクレジスタ２の同一ビツトが
共に“１”の場合、“１”が出力される。ＯＲ回路５で
は各ビツトのＡＮＤ回路４の出力のＯＲがとられる。Ｏ
Ｒ回路５からはＡＮＤ回路４の出力のいずれかが“１”
のとき、“１”が出力される。コントロール・レジスタ
変更要求が発行され、ＯＲ回路５の出力が“１”で、モ
ードレジスタ３の内容が“１”のとき、AND 回路６から
“１”が出力される。ＡＮＤ回路６の出力が“１”のと
き、割込み処理用マイクプログラムにブレイクインす
る。このとき、ハードウエアあるいはマイクロプログラ
ムにより割込み情報格納領域（すなわちプレフイクス）
が決定される。この場合はＶＭＣＰに割込むようにプレ
フイクスを選択してＶＭＣＰに割込む。
モードレジスタ３の内容が“０”とのきはＮＯＴ回路７
から“１”が出力される。ＮＯＴ回路７の出力が“１”
のとき、実計算機モードの実行回路によつてコントロー
ル・レジスタを制御する命令が実行される。
から“１”が出力される。ＮＯＴ回路７の出力が“１”
のとき、実計算機モードの実行回路によつてコントロー
ル・レジスタを制御する命令が実行される。
本実施例によれば、該特権命令が直接実行可能かどうか
をハードウエアにより判定することができ、直接実行前
のマイクロプログラムの処理を省略することができる。
これにより、該特権命令の直接実行の効果が上がる。ま
た、マイクレジスタの値を変更するだけで直接実行不可
能なコントロール・レジスタを設定することができ、シ
ステムの変更が拡張時に有効である。
をハードウエアにより判定することができ、直接実行前
のマイクロプログラムの処理を省略することができる。
これにより、該特権命令の直接実行の効果が上がる。ま
た、マイクレジスタの値を変更するだけで直接実行不可
能なコントロール・レジスタを設定することができ、シ
ステムの変更が拡張時に有効である。
〔発明の効果〕 以上述べたように本発明によれば、コントロール・レジ
スタを制御する特権命令を直接実行することにより、Ｖ
ＭＣＰのシミユレーシヨンオーバヘツドを削減すること
ができ、仮想計算機システムの性能が向上されるという
効果がある。
スタを制御する特権命令を直接実行することにより、Ｖ
ＭＣＰのシミユレーシヨンオーバヘツドを削減すること
ができ、仮想計算機システムの性能が向上されるという
効果がある。
第１図はＶＭの特権命令シミユレーシヨンの概念図、第
２図は特権命令を直接実行するための従来の方式を示す
概念図、第３図は本発明による仮想計算機システムの一
実施例の構成図である。 １……指示レジスタ、２……マスクレジスタ、３……モ
ードレジスタ、４，６……ＡＮＤ回路、５……ＯＲ回
路、７……ＮＯＴ回路。
２図は特権命令を直接実行するための従来の方式を示す
概念図、第３図は本発明による仮想計算機システムの一
実施例の構成図である。 １……指示レジスタ、２……マスクレジスタ、３……モ
ードレジスタ、４，６……ＡＮＤ回路、５……ＯＲ回
路、７……ＮＯＴ回路。
Claims (2)
- 【請求項１】複数のオペレーティング・システムを１つ
の計算機システム上で動作させるための管理プログラム
を備えた仮想計算機システムにおいて、コントロール・
レジスタを制御する制御命令によって操作されるコント
ロール・レジスタを指定するための情報を保持する第１
の記憶手段と、前記制御命令によりオペレーティング・
システムが直接操作することを禁止するコントロール・
レジスタを識別するための情報を保持する第２の記憶手
段と、仮想計算機が動作中であることを示すモード表示
手段と、発行された命令が前記制御命令であることを示
す命令表示手段と、前記モード表示手段及び命令表示手
段によって、仮想計算機が動作中であり、発行された命
令がコントロール・レジスタを制御する命令であること
が示され、かつ、前記第１の記憶手段に保持された情報
で指定されるコントロール・レジスタの中に前記第２の
記憶手段に保持された情報によりオペレーティング・シ
ステムから直接操作することが禁止されるものがある場
合に前記管理プログラムに対する割込みを発生する手段
とを有することを特徴とする仮想計算機システム。 - 【請求項２】前記管理プログラムは、前記割込みを受
け、前記制御命令の実行をシミュレートすることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の仮想計算機システ
ム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59018310A JPH0638238B2 (ja) | 1984-02-06 | 1984-02-06 | 仮想計算機システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59018310A JPH0638238B2 (ja) | 1984-02-06 | 1984-02-06 | 仮想計算機システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60163134A JPS60163134A (ja) | 1985-08-26 |
| JPH0638238B2 true JPH0638238B2 (ja) | 1994-05-18 |
Family
ID=11968037
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59018310A Expired - Lifetime JPH0638238B2 (ja) | 1984-02-06 | 1984-02-06 | 仮想計算機システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0638238B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0693228B2 (ja) * | 1987-03-27 | 1994-11-16 | 日本電気株式会社 | 情報処理装置 |
| JPS63301331A (ja) * | 1987-06-02 | 1988-12-08 | Fujitsu Ltd | プログラム割込み処理方式 |
| JP2510295B2 (ja) * | 1989-09-14 | 1996-06-26 | 富士通株式会社 | レジスタ更新割出し制御装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5960652A (ja) * | 1982-09-30 | 1984-04-06 | Fujitsu Ltd | デ−タ処理装置 |
-
1984
- 1984-02-06 JP JP59018310A patent/JPH0638238B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60163134A (ja) | 1985-08-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |