JPH0922398A

JPH0922398A - 分散計算機システムにおける記憶空間管理方法、計算機及びデータ転送方法

Info

Publication number: JPH0922398A
Application number: JP17079695A
Authority: JP
Inventors: Toshio Okamoto; 利夫岡本; Yoshiyuki Tsuda; 悦幸津田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1995-07-06
Filing date: 1995-07-06
Publication date: 1997-01-21
Anticipated expiration: 2015-07-06
Also published as: US6081833A; JP3512910B2

Abstract

(57)【要約】計算機側に複雑で効率の悪い通信プロトコル処理を必要
とせず、計算機間での共有空間のデータ転送を高速に実
行できる、効率のよい分散計算機システムにおける記憶
空間管理方法を提供する。【課題】複数の計算機をネットワークにより提供され
る仮想回線で結合してなる分散計算機システムにおける
記憶空間管理方法であって、一方の計算機が管理する仮
想記憶空間または実記憶空間の全部または一部の領域
と、他方の計算機が管理する仮想記憶空間または実記憶
空間の全部または一部の領域とを共有化し、共有化した
前記領域間ごとに前記仮想回線を専用に設定しておき、
共有化した一方の計算機の前記領域と他方の計算機の前
記領域との間でデータ転送を行なうにあたっては、当該
共有化した領域間に専用に設定しておいた前記仮想回線
を用いることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、仮想記憶空間管理
機構を有する複数の計算機システムを相互にＡＴＭ（非
同期転送モード）等のネットワークを介して接続してな
る分散計算機システムにおける仮想記憶空間管理方法お
よび計算機システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、計算機性能の向上とネットワーク
技術の進歩により、一連の処理を分割し、複数の計算機
上でプログラムを動作させ、通信しながら協調して処理
を進めていく分散処理が一般化してきている。

【０００３】複数の計算機相互を接続して１つの分散計
算機システムをつくる構成は、種々存在する。例えば、
ＤＥＣ社のＶＡＸ−Ｃｌｕｓｔｅｒは、通信チャネルを
介して相互に直接結合した構成で実現されてきた。これ
は、専用の特別のハードウェアで実装されていた。ま
た、高速通信を実現するため、計算機相互の距離は短く
し、計算機相互を隣接させて設置することが必要であっ
た。また、１つのシステムバス上に、複数のプロセッサ
を載せたハードウェア構成のマルチプロセッサシステム
もある。

【０００４】一方、近年のネットワーク技術の進歩によ
り、高速なネットワーク装置が標準化され安価に提供さ
れつつある。その代表例が、ＡＴＭを利用したネットワ
ークである。このＡＴＭネットワークは、高速なスイッ
チ型交換機で実装され、ＷＡＮ環境からＬＡＮ環境にい
たるまで、幅広い範囲で利用できるように、通信プロト
コルが定められている。例えば、呼設定、フロー制御、
ふくそう制御、エラー検出、ＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ
ｏｆＳｅｒｖｉｃｅ）管理などである。

【０００５】このような高速ネットワークに既存の計算
機を相互に接続して構成した分散計算機システムがあ
る。この方式によれば、上述のクラスタ接続やシステム
バスによる方式と異なり、特別なハードウエアが必要な
いので安価に実装できる利点がある。

【０００６】しかし、従来の通信方式でＡＴＭを利用す
る場合、問題点が生じる。従来の通信方法では、計算機
上の基本ソフトウェアであるＯＳ（オペレーティングシ
ステム）内等で、計算機用のネットワークプロトコル処
理、例えばＴＣＰ／ＩＰを用いて通信を行う。例えば、
ＴＣＰ／ＩＰ方式でこのＡＴＭを利用すると、ＡＴＭは
単なる回線のごとく見なされ、ＡＴＭの特質を生かせな
い。計算機内ですべての通信プロトコル処理を行うの
で、処理が重く通信効率が悪いという欠点が生じる。

【０００７】次に、従来の仮想記憶空間管理機構につい
て説明する。従来の計算機においては、プログラム内に
書かれた仮想アドレスは、ページテーブル等のアドレス
変換機構によって、物理アドレスに変換され、変換され
た物理アドレスを用いて、計算機内の実メモリがアクセ
スされる。

【０００８】以下、従来技術におけるアドレス変換機構
について説明する。計算機内の実メモリは、使用効率を
高めるため、５１２〜８Ｋバイトのページと呼ばれる単
位ごとに管理され使用される。個々のページは、「ペー
ジ・フレーム」と呼ばれる。

【０００９】実メモリをアクセスするためには、ページ
を特定するために「フレーム番号」が必要であり、ペー
ジ内の位置を特定するために「オフセット」が必要であ
る。従って、実メモリをアクセスするために用いる「物
理アドレス」は、「フレーム番号」と「オフセット」の
組からなる。

【００１０】同様に、「仮想アドレス」は、「仮想フレ
ーム番号」と「オフセット」の２つの部分に分割するこ
とができる。仮想アドレスから物理アドレスへの変換の
際、仮想アドレスのオフセット部分は、変換されず、そ
のまま、物理アドレスのオフセット部分となる。

【００１１】仮想フレーム番号については、ページテー
ブルの仮想フレーム番号に対応するページテーブル・エ
ントリ内に、変換後の（ページ）フレーム番号が書かれ
ており、ページテーブルを参照することによって、仮想
フレーム番号から（ページ）フレーム番号に変換するこ
とができ、従って、仮想アドレスから物理アドレスへの
変換を行うことができる。

【００１２】なお、プログラムの実行に際し、仮想アド
レスから物理アドレスへの変換は頻繁に行われるが、こ
の変換の際に用いるページテーブルが実メモリ上に存在
する場合、変換の都度、実メモリをアクセスしなければ
ならず、変換に時間がかかる。これを解決するため、仮
想アドレスから物理アドレスへの変換に用いたページテ
ーブル・エントリを、プロセッサ内のＴＬＢ（Ｔｒａｎ
ｓｌａｔｉｏｎＬｏｏｋａｓｉｄｅＢｕｆｆｅｒ）
と呼ばれるページテーブル・エントリ・キャッシュに格
納する技術がある。これにより、その直後に同じ仮想フ
レームを変換する際には、実メモリをアクセスするより
も高速なＴＬＢをアクセスすれば良いことになる。

【００１３】次に、実メモリにロードされていない仮想
フレームに属するデータをアクセスする場合について説
明する。ページテーブル・エントリは、「存在ビット」
を持つ。存在ビットが１の場合、対応するページ・フレ
ームは実メモリ上にロードされていることを意味する。

【００１４】一方、存在ビットが０の場合、対応するペ
ージ・フレームは実メモリ上にロードされていないこと
を意味する。存在ビットが０のページテーブル・エント
リをアクセスすると、ページ・フォールトが発生し、Ｏ
Ｓ（オペレーティング・システム）が、対応するページ
・フレームを作成し、データを実メモリ上にロードしな
ければならない。

【００１５】このような場合において、例えば、ＵＮＩ
ＸＯＳにおいて、ファイルシステムでのｉ−ｎｏｄｅ
等のテーブルを参照することによって、該当するデータ
のハードディスク上での位置を特定し、必要な量のデー
タをハードディスクから実メモリへと転送する。

【００１６】なお、上記データのハードディスク上での
位置を効率よく知るために、上記データが格納されたハ
ードディスク上でのセクタ番号等の情報を、ページテー
ブル・エントリに書き込むことによって、ｉ−ｎｏｄｅ
等のテーブルを参照するオーバーヘッドを無くすことが
できる。

【００１７】次に、自分の計算機にないファイル等の資
源をアクセスする場合について説明する。自分の計算機
にないファイル等の資源のうち、以前に該資源を所有す
る計算機からネットワークを経由して転送した部分につ
いては、実メモリ上にキャッシュされたデータが残って
いる場合、対応するページテーブル・エントリの「存在
ビット」は１であり、ページテーブル・エントリに書か
れたフレーム番号を用いて、実メモリをアクセスし、該
当データにアクセスすることができる。

【００１８】しかし、今までに転送していない部分や、
実メモリ上にキャッシュされたデータが残っていない場
合は、対応するページテーブル・エントリの「存在ビッ
ト」は０であり、上記資源を所有する計算機からネット
ワークを経由して対応する部分を転送し実メモリ上にロ
ードしなければならない。

【００１９】この場合、今までに転送していない仮想フ
レームをアクセスするごとに、下記の参考文献〜で
解説されているような種々のテーブルを参照し、上記資
源を所有する計算機を特定し、その計算機に対し、対応
するデータの転送を要求するので、効率が悪いといった
問題点があった。

【００２０】仮想アドレスから物理アドレスへの変換
については、例えば、「岩波講座マイクロエレクトロニ
クス８：ＶＬＳＩコンピュータＩ」（元岡達編）の
ｐ．２１９〜ｐ．２２２に詳しい。ＴＬＢの動作については、例えば、「岩波講座マイク
ロエレクトロニクス８：ＶＬＳＩコンピュータＩ」（元
岡達編）のｐ．２０８に詳しい。ネットワークを経由して、他の計算機にアクセスする
際に行われる手順については、例えば、「オペレーティ
ングシステムの設計ＩＩＸｉｎｕによるインターネッ
トワークの構築」（啓学出版、ダグラス・カマー著）に
詳しい。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】従来は、分散計算機シ
ステムにおいて計算機間が共有する記憶空間の間でデー
タ転送を行なうおうとすると、専用のハードウェアが必
要となり、システム構成上、コストの点や柔軟性の点で
不利であった。また、既存のネットワークを用いて複数
の計算機を接続しただけでは、データ転送に時間がかか
り、効率的な記憶空間の共有が困難であった。

【００２２】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
のであり、計算機側に複雑で効率の悪い通信プロトコル
処理を必要とせず、計算機間での共有空間のデータ転送
を高速に実行できる、効率のよい分散計算機システムに
おける記憶空間管理方法、計算機及びデータ転送方法を
提供することを目的とする。

【００２３】

【課題を解決するための手段】本発明（請求項１）は、
複数の計算機をネットワーク（例えばＡＴＭネットワー
ク）により提供される仮想回線で結合してなる分散計算
機システムにおける記憶空間管理方法であって、一方の
計算機が管理する仮想記憶空間または実記憶空間の全部
または一部の領域と、他方の計算機が管理する仮想記憶
空間または実記憶空間の全部または一部の領域とを共有
化し、共有化した前記領域間ごとに前記仮想回線を専用
に設定しておき、共有化した一方の計算機の前記領域と
他方の計算機の前記領域との間でデータ転送を行なうに
あたっては、当該共有化した領域間に専用に設定してお
いた前記仮想回線を用いることを特徴とする。

【００２４】本発明（請求項２）は、複数の計算機をネ
ットワークにより提供される仮想回線で結合してなる分
散計算機システムにおける計算機であって、仮想記憶空
間の仮想アドレスと対応する実記憶空間の物理アドレス
またはデータを所有する計算機（オーナー計算機）にア
クセスするための情報とを組にして登録したページテー
ブルを用いて仮想記憶空間を管理する手段と、仮想記憶
空間の全部または一部の領域と、他の計算機が管理する
仮想記憶空間または実記憶空間の全部または一部の領域
とを共有化するため、共有化する領域間ごとに前記仮想
回線を専用に設定することを指示する手段と、前記仮想
回線を専用に設定した前記領域に対応する前記ページテ
ーブルのエントリに、前記データを所有する計算機（オ
ーナー計算機）にアクセスするための情報として、前記
仮想回線の仮想回線識別子を登録する手段と、共有化し
た前記領域間でデータ転送を行なうに先だって前記ペー
ジテーブルの該当するエントリに登録されている前記仮
想回線識別子を参照し、得られた仮想回線識別子を指定
し、当該共有化した領域間に専用に設定された前記仮想
回線を用いてデータ転送を行なう手段とを備えたことを
特徴とする、本発明（請求項３）は、上記発明（請求項
２）において、前記ページテーブルの前記仮想回線識別
子を記入する項目には、デフォルト値として、データと
これを所有する計算機との対応を管理するネームサーバ
に接続するのに用いる仮想回線識別子を記入しておくこ
とを特徴とする。

【００２５】本発明（請求項４）は、複数の計算機をネ
ットワークにより提供される仮想回線で結合してなる分
散計算機システムにおける計算機であって、実記憶空間
の全部または一部の領域と、他の計算機が管理する仮想
記憶空間または実記憶空間の全部または一部の領域とを
共有化するため、共有化する領域間ごとに前記仮想回線
を専用に設定する手段と、前記領域を共有化したときに
または共有化した前記領域を処理実体がアクセスする前
に、該領域間に専用に設定した前記仮想回線を用いてデ
ータ転送を行なう手段とを備えたことを特徴とする。

【００２６】本発明（請求項５）は、複数の計算機をネ
ットワークにより提供される仮想回線で結合してなる分
散計算機システムにおいて異なる計算機間で共有する仮
想記憶空間の領域間でデータを転送するためのデータ転
送方法であって、一方の計算機が管理する仮想記憶空間
の一部の領域と、他方の計算機が管理する仮想記憶空間
の一部の領域とを共有化するとともに、共有する仮想記
憶空間の１つの領域には複数の実メモリの領域を割当
て、共有化した前記仮想記憶空間の領域間ごとに前記仮
想回線を専用に設定し、前記仮想記憶空間の領域には、
実際に対応させる（マッピングする）実メモリの領域を
順次切り替え、前記仮想記憶空間の領域と現在対応して
いない（マッピングされていない）実メモリの領域間
で、前記仮想回線を用いてデータ転送を行い、データ転
送の完了した実メモリの領域を、前記仮想記憶空間の領
域に対応させる（マッピングする）ことを特徴とする。

【００２７】（作用）本発明によれば、複数の計算機を
ネットワーク（例えばＡＴＭネットワーク）を介して結
合した分散システムにおいて、仮想記憶空間または実記
憶空間の全部または一部を共有化し、共有領域ごとに専
用に設定しておいた仮想回線を利用して直接、高速なデ
ータ転送を行なうことができるので、計算機側には複雑
で効率の悪い通信プロトコル処理が必要とせず、効率的
な記憶空間の共有が実現できる。つまり、その共有空間
に対して参照や書き込み（ｒｅａｄ／ｗｒｉｔｅ）が発
生しても、その都度、呼設定不要で、直にデータ転送が
できる。

【００２８】また、呼設定、フロー制御、ふくそう制
御、エラー検出、ＱｏＳ管理などデータ転送中の制御は
ネットワーク側（例えばＡＴＭ交換機側）で対応してく
れるので、計算機側はその機能に不足する部分（例えば
データエラーにおける訂正や再送）だけ管理すればいい
ので、計算機側の処理が大幅に軽減する。

【００２９】さらに、ＡＴＭネットワークのように高速
なネットワークを利用することによって、ある程度の距
離が離れた計算機どうしを結んで分散システムにできる
ので、構成の柔軟性が良い。

【００３０】また、本発明によれば、他の計算機に属す
る資源にアクセスする場合、仮想アドレスを物理アドレ
スに変換する際に用いるページテーブルを参照するだけ
で、他の計算機へのコネクションを使用するために必要
な仮想回線識別子（ＶＰＩ／ＶＣＩ値等）を得ることが
できる。

【００３１】このため、他の計算機に属する資源のう
ち、必要な大きさのデータブロックの転送を要求する場
合、従来のように種々のテーブルを参照することなく、
ページテーブルから得られた仮想回線識別子を用いてデ
ータ転送の要求セルを作成することができ、効率良く要
求セルを作成することができる。

【００３２】また、本発明によれば、前記ページテーブ
ルの前記仮想回線識別子を記入する項目にデフォルト値
として、データとこれを所有する計算機（オーナー計算
機）との対応を管理するネームサーバに接続するのに用
いる仮想回線識別子を記入しておけば、データを所有す
る計算機（オーナー計算機）を知る必要が生じた際に、
該当するページテーブル・エントリに書き込まれている
仮想回線識別子を用いて、速やかにネームサーバに問い
合わせを行なうことができる。

【００３３】また、本発明によれば、クライアント側の
実記憶空間の全部または一部の領域と、サーバ計算機の
仮想記憶空間または実記憶空間の全部または一部の領域
とを共有化する場合、クライアント側の共有領域には、
すでに実記憶空間（実メモリ）が割り当てられているの
で、ページフォルトは発生しない。この場合、クライア
ント側での実際のアクセスが発生した時にデータ転送す
るのではなく、仮想回線の設定時に、引き続いてデータ
転送を行う（すなわちクライアント側のアクセスとは無
関係である。）したがって、ユーザプログラムやスレッド等の処理実体
が仮想記憶空間にアクセスしたときには、既に実記憶空
間（実メモリ）が割り当てられているので、ページフォ
ルトが発生せず、ページフォルト処理が不要になり、即
座にデータをアクセスできる。したがって、例えば、リ
アルタイム処理等の高速なユーザプログラムの実行が可
能となる。

【００３４】また、本発明によれば、クライアント計算
機の仮想記憶空間の一部の領域と、サーバ計算機の仮想
記憶空間の一部の領域とを共有化するとともに、共有す
る仮想記憶空間の１つの領域には複数の実メモリの領域
を割当て、仮想記憶空間の領域と現在対応していない
（マッピングしていない）実記憶空間間で専用の仮想回
線を用いてデータ転送を行うとともに、データ転送の完
了した実メモリの領域を仮想記憶空間の領域に対応させ
る（マッピングする）ように、実メモリの領域を順次切
り替えるので、計算機間で仮想記憶空間の領域の大きさ
単位に連続して高速にデータを転送することができる。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながらこの発
明の実施の形態について説明する。図１に、この実施の
形態に係る分散システム全体の基本構成を示す。この実
施の形態は、複数の計算機間の仮想記憶空間や実記憶空
間（実メモリ）相互を共有化することで分散システムを
構成し、その領域を相互に参照や書き込みを行うことで
通信を行ない、その相互通信にＡＴＭを利用するもので
ある。

【００３６】図１中、２はＡＴＭ方式によるスイッチ型
高速ＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）で
あるＡＴＭネットワークである。ＡＴＭ交換機３に複数
のホスト（計算機）１を結合して分散システムを構成し
ている。

【００３７】ＡＴＭ交換機３には呼設定を制御する呼設
定サーバ４が接続されている。呼設定サーバ４は、ＡＴ
Ｍネットワーク２中に１台だけ設けても良いし、複数台
設けて機能分担させても良い。

【００３８】各ホスト（計算機）は、１台または複数台
のＡＴＭ交換機３を経由して他のホスト（計算機）との
間にコネクション（仮想回線）を設定することができ
る。ホスト１は、少なくとも１つのＣＰＵとＲＡＭなど
のメモリ（実メモリ）を備える計算機であり、ネットワ
ーク中で識別するためのアドレス等のような識別子を与
える単位である。また、各ホスト１は、プログラム，デ
ータ，ファイルなどを記憶しておくディスク装置を備え
ているものとする。

【００３９】なお、図１のように、ＡＴＭネットワーク
２には、ファイル等の資源とこれを所有する計算機との
対応等を管理するネームサーバ５を接続しても良い。ネ
ームサーバ５は、ＡＴＭネットワーク２中に１台だけ設
けても良いし、複数台設けて機能分担させても良い。ま
た、ネームサーバ５は、計算機１の中に設けても良い。

【００４０】次に、図２と図３を参照しながら、この実
施の形態に係る計算機１の構成について説明する。図２
は、この実施の形態に係る計算機１内部の要部構成を示
す基本構成図であるとともに、２つの計算機１間をＡＴ
Ｍの仮想回線で接続した状態を示している。また、図３
には、この計算機１内部の実際の物理構成の一例を示
す。

【００４１】図２に示すように、計算機１は、プロセッ
サ１５、実メモリ１４、仮想アドレス変換部１３、ペー
ジテーブル１６、ネットワーク・インターフェース制御
部１２、ネットワーク・インターフェース１１を備えて
いる。

【００４２】図３中、１７はシステムバスを、１８はハ
ードディスク制御部を、１９はハードディスクを、１５
１はバスインタフェース部を、１５２はプログラムを実
行するエグゼキューション部を、１５３はＴＬＢ（Ｔｒ
ａｎｓｌａｔｉｏｎＬｏｏｋａｓｉｄｅＢｕｆｆｅ
ｒ）を示す。

【００４３】図３に示すように、ページテーブル１６
は、物理構成上は実メモリ１４上に格納され、ページテ
ーブル１６の一部がプロセッサ１５内のＴＬＢ１５３の
中にキャッシュされる。

【００４４】仮想アドレス変換部１３は、ページテーブ
ル１６を参照して、プログラム等の実行時にアクセスさ
れた仮想アドレスを、これに対応する実メモリ１４上の
データへの物理アドレスに変換する。なお、仮想アドレ
ス変換部１３は、説明上、図２では物理構成上プロセッ
サ１５外に存在するよう示し、図３では省略している
が、実際には、プロセッサ１５内に存在させても良い
し、プロセッサ１５外に存在させても良い。

【００４５】次に、この実施の形態に係るオペレーティ
ングシステム（ＯＳ）に関して説明を行う。計算機１に
は、分散システムを構成するために必要なオペレーティ
ングシステム（ＯＳ）を搭載している。このＯＳは、プ
ログラムやデータなどを配置するアドレス空間の管理方
式として仮想記憶空間を提供する。

【００４６】図４に、このＯＳの要部構成を示す。図４
中、２１はネットワーク共有メモリ管理部を、２２は仮
想記憶空間管理部を、２３はネットワークページャを、
２４はネットワーク管理部を、２２１は実メモリ管理部
を、２２２は仮想メモリ管理部を、１６はページテーブ
ルを、２４１は呼設定部を、２４２は仮想回線管理部を
示す。なお、図４では、この実施の形態の説明に必要な
部分のみを示しており、そのほかの資源管理（スレッド
管理、割り込み管理、デバイス管理）は、従来の仮想記
憶方式のＯＳと同等のものでよく説明に不要なので省略
している。

【００４７】先に述べたように、実メモリは、「ページ
・フレーム」（以下、フレームと略記する）と呼ばれる
５１２バイト〜８Ｋバイトを単位とした領域に分割され
ていて、実メモリ１４上に存在するデータにアクセスす
る場合、該当データが含まれているフレームの「フレー
ム番号」と、そのフレームの先頭から該当データまでの
距離を示した「オフセット」を用いてアドレッシングさ
れる。「フレーム番号」と「オフセット」を併せたもの
を「物理アドレス」と呼ぶ。

【００４８】一方、プログラム内では、プログラムごと
に一意な「仮想アドレス」と呼ばれるアドレスを用いて
アドレッシングされているため、プログラムの実行時、
「仮想アドレス」から「物理アドレス」へ変換を行なわ
なければならない。

【００４９】その変換の方法としては、例えば、次のよ
うな方法を用いる。仮想アドレスを、上位部分（以下、
「仮想フレーム」と呼ぶ）と、下位部分（以下、「オフ
セット」と呼ぶ）の２つの部分に分割し、下位部分の
「オフセット」はそのまま「物理アドレス」の「オフセ
ット」となるようにし、上位部分の「仮想フレーム」を
キーとしてページテーブル１６を参照して「物理アドレ
ス」の「フレーム番号」に変換する。すなわち、ページ
テーブル１６の仮想フレームに対応するエントリ・ポイ
ントに、予め、フレーム番号を書き込んだ「ページテー
ブル・エントリ」を書き込んでおき、変換時、仮想フレ
ームに対応するエントリ・ポイントに書かれた「ページ
テーブル・エントリ」を参照し、このページテーブル・
エントリに書かれたフレーム番号を読み出すことによっ
て、仮想フレームに対応する実メモリのフレーム番号を
得ることができる。

【００５０】また、実メモリ上にデータが存在しない場
合は、対応するページテーブル・エントリの「存在ビッ
ト」を０とすることによって、仮想アドレスから物理ア
ドレスに変換するために、ページテーブル１６をアクセ
スする際、ページ・フォルトを発生する（プロセッサ１
５に備わった機能）ことによって、該ページフレームに
属するデータ・ブロックを、ハードディスク等から実メ
モリに転送すると、ページテーブル・エントリに該ペー
ジフレームのフレーム番号を登録する処理ルーチンを起
動することができる。

【００５１】ここで、従来の技術においては、仮想アド
レスによって、ＡＴＭやＥｔｈｅｒｎｅｔ等のネットワ
ークで接続された他の計算機に属する資源にアクセスす
る場合、該他の計算機との間に設定されたコネクション
を使用するために必要な情報は、ページテーブル１６に
は書かれておらず、上記情報を得ようとする場合、種々
のテーブルを参照して得なければならず効率が悪かっ
た。

【００５２】この実施の形態においては、上記コネクシ
ョンを使用するのに必要なＶＰＩ／ＶＣＩ値といった仮
想回線識別子の情報をページテーブル１６に書き込んで
おき、上記資源にアクセスするためページテーブル１６
を参照した際に、上記情報をただちに得られるようにす
ることによって、高速化を図っている。

【００５３】手順としては、詳細は後述するが、仮想フ
レームに対応するページテーブル・エントリを参照した
結果、ページテーブル・エントリの「存在ビット」が１
の場合は、仮想フレームに対応するページフレームは実
メモリ１４中に存在し、ページテーブル・エントリに書
かれたフレーム番号を用いて物理アドレスに変換し、実
メモリ１４をアクセスすることができる。一方、ページ
テーブル・エントリの「存在ビット」が０の場合で、ペ
ージテーブル・エントリに該資源を所有する他の計算機
の間に接続されたコネクションを使用するために必要な
ＶＰＩ／ＶＣＩ値といった情報が書き込まれている場
合、この書き込まれた情報を用いて、上記資源を所有す
る計算機に対し、仮想アドレスに対応するデータが含ま
れているデータ・ブロックの転送を要求することができ
る。

【００５４】仮想記憶空間管理部２２は、基本的には、
従来技術のものと同様である。つまり、仮想アドレス変
換部１３内のページテーブル１６の領域管理と各ページ
テーブル１６内のページテーブル・エントリにパラメー
タをセットし、仮想アドレス変換部１３により仮想アド
レスから物理アドレスへの変換ができるように設定を行
う。図５は、仮想記憶空間管理部２２が扱うページテー
ブル１６の一例である。以下、図５を参照しながら、ペ
ージテーブル１６の構成例について説明する。

【００５５】図５は、「フレーム番号」、「存在ビッ
ト」、「処理中ビット」、「ハードディスクビット」、
「リモートホストビット」等の情報を格納する場合を示
したものである。

【００５６】なお、「フレーム番号」と「ＶＰＩ／ＶＣ
Ｉ値といった他の計算機間に接続されたコネクションを
使用するのに必要な情報」と「ハードディスク上のセク
ター番号」は、同じ場所（図の中では「フレーム番号」
と名前をつけた場所）に格納されている。「存在ビッ
ト」、「ハードディスクビット」、「リモートホストビ
ット」の値によって、同じ「フレーム番号」の場所に格
納された数値の意味が決まる。

【００５７】「存在ビット」は、前述したものと同じで
ある。「処理中ビット」は、仮想フレームに対応するペ
ージテーブル・エントリに該当するページフレームの準
備が終了していない場合に１がセットされる。つまり、
ページテーブル・エントリに、ＶＰＩ／ＶＣＩ値等の情
報が書かれて、そのＶＰＩ／ＶＣＩ値等を使用して、資
源を所有する計算機に対し、データの転送を要求し、処
理が未完了の場合や、ディスクからデータを転送の処理
中（未完了）などの場合である。処理中ビットに１をセ
ットすることによって、他のプログラム等が、同じペー
ジテーブル・エントリにアクセスし、再度二重に同じデ
ータの転送を要求することを防止することができる。

【００５８】「ハードディスクビット」は、ハードディ
スク１９中のデータが格納されているセクタ番号が、
「フレーム番号」欄に書かれていることを示す用途等に
使用することができる。

【００５９】「リモートホストビット」は、ページテー
ブル・エントリの「フレーム番号」欄にかかれた数値
が、ＶＰＩ／ＶＣＩ値等の情報が書かれていることを示
し、ＶＰＩ／ＶＣＩ値等を使用して、資源を所有する計
算機に対し、データの転送を要求する場合などに利用す
る。

【００６０】なお、後述するように、データを所有する
リモートホストかあるいはリモートホストを検索するた
めのネーム・サーバ５かを区別するためなどの用途にも
使用できる。

【００６１】ネットワーク共有メモリ管理部２１は、ユ
ーザプログラムなどからの要求により、ローカルホスト
（自ホスト）側の仮想記憶空間とリモートホスト側の仮
想記憶空間の共有化の設定や管理を行う。

【００６２】ネットワーク共有メモリ管理部２１の機能
によって、分散システムを構成することができる。つま
り、この機能を利用し、共有領域を設定すると、ユーザ
やアプリケーションプログラムからは、設定された仮想
記憶空間が他のホストと共有され、ここを参照したり、
書き込んだりして利用することを通して他のホストの資
源を利用できる。

【００６３】この共有空間はＯＳが管理して作り出して
いる仮想的なものであるので、実際には、各ホスト１の
上での仮想記憶空間管理部２２で実現する。つまり、各
ホスト１ごとに、それぞれに仮想記憶空間を別々に管理
し保持しているが、ネットワーク共有メモリ管理部２１
が、仮想記憶空間管理部２２の該当する領域のページテ
ーブル・エントリに、予め共有されている旨の設定（仮
想回線の識別子の設定など）をしておく。実際にその領
域にアクセスがあると、仮想記憶空間管理部２２から起
動されたネットワークページャ２３が、他ホストのネッ
トワークページャ２３と通信を行い、データを転送し、
仮想記憶空間の共有を実現する。

【００６４】ネットワーク管理部２４は、ＡＴＭの仮想
回線の管理を行うところであり、ネットワークインター
フェイス制御部１２とネットワークインタフェース１１
を扱う。

【００６５】ネットワークページャ２３とは、各計算機
間で共有する領域どうしのデータを実際に転送する機能
であり、ネットワーク共有メモリ管理部２１により作成
されたＡＴＭの仮想回線を用いてデータ転送する。クラ
イアント側は、仮想記憶空間管理部２２から起動され、
サーバ側は、ネットワーク管理部２４から起動される。

【００６６】以上、この実施の形態に係る分散システム
全体の概要を説明した。以下では、この分散システムの
処理の流れを次の２つに分けて説明する。（１）共有領域の対応管理と仮想回線の設定（２）共有領域のデータ転送上記の（１）は、複数の計算機１間で、共有する領域の
設定とその共有関係を管理する処理である。概略的に
は、共有関係にある領域間で、ＡＴＭの呼設定を行い、
仮想回線を張っておく。その仮想回線の識別子を仮想記
憶空間管理部２２のページテーブル１６に登録してお
き、実際のデータ転送を行うときに利用する。

【００６７】上記の（２）は、共有領域領域に対する参
照や書き込みなどのアクセスが実際に発生し、共有する
計算機１どうしでデータの転送が必要になったときに、
ネットワークページャ２３を用いてデータを転送する処
理である。上記の（１）の処理で既に仮想回線が張って
あるので、それを用いてデータ転送を行う。

【００６８】ところで、共有方法は、共有領域の対象が
仮想記憶空間そのものか、実記憶空間かによって、図６
に示す４種類の共有タイプが考えられる。以下では、こ
の分散システムを、４タイプの共有方法について説明す
る。

【００６９】＜タイプ１＞タイプ１は、クライアント側
の仮想記憶空間の領域とサーバ側の仮想記憶空間の領域
を共有領域ごとにネットワーク接続により共有するもの
である（図７参照）。

【００７０】＜タイプ２＞タイプ２は、クライアント側
の仮想記憶空間の領域とサーバ側の実記憶空間の領域を
共有領域ごとにネットワーク接続により共有するもので
ある（図１４参照）。

【００７１】＜タイプ３＞タイプ３は、クライアント側
の実記憶空間の領域とサーバ側の仮想記憶空間の領域を
共有領域ごとにネットワーク接続により共有するもので
ある（図１５参照）。

【００７２】＜タイプ４＞タイプ４は、クライアント側
の実記憶空間の領域とサーバ側の実記憶空間の領域を共
有領域ごとにネットワーク接続により共有するものであ
る（図１６参照）。

【００７３】ＯＳは、共有のタイプに応じて、対応する
領域間でＡＴＭの仮想回線を張ることになる。＜タイプ１＞最初に、図６のタイプ１について説明す
る。図７に、タイプ１の概要を表す模式図を示す。

【００７４】（１）共有領域の対応管理と仮想回線の設
定まず、タイプ１による仮想回線の設定を説明する。図８
には、フローチャートの一例を示す。

【００７５】タイプ１では、クライアント側の未使用の
仮想記憶空間の領域とサーバ側の割当て済みの領域（つ
まり仮想記憶空間とファイル等の資源の対応が存在する
領域）の間を共有化する。

【００７６】共有化する仮想記憶空間の領域の指定に
は、例えば、以下の方式がある。（ｉ）ユーザプログラムが、明示的に、仮想記憶空間を
管理するＯＳに対して、共有領域の範囲指定とその共有
する相手の計算機とその計算機での仮想記憶空間の領域
を指定する。つまり、実際のその領域の参照または書き
込みなどのアクセスが発生する前に指定する。

【００７７】これは、仮想記憶空間にファイルをマッピ
ング（ＵＮＩＸシステムにおけるｍｍａｐシステムコー
ル）して利用する方式における、ファイルシステムの操
作におけるＯＰＥＮ処理に相当する。共有相手の計算機
名や相手の領域は、プログラムが直接指定する場合もあ
るし、ネームサーバ５等からの指示であってもよい。

【００７８】（ii）ＯＳが、あらかじめ、仮想記憶空間
の共有相手の計算機とその相手の計算機上の仮想記憶空
間の領域を知っており（起動時に参照する設定ファイル
に対応方法が示してありまたはＯＳのなかに組み込まれ
ており）、共有仮想領域が、最初に参照または書き込み
のアクセスをされた時に指定する。上記した（ｉ）と
（ii）は、いずれの場合も共有化処理が起動されるタイ
ミングが異なるだけで処理内容は同じであり、ローカル
（クライアント）側のネットワーク共有メモリ管理部２
１は、共有化する相手の領域を管理するリモート（サー
バ）側の計算機１のネットワーク共有メモリ管理部２１
へ共有化開始の手続きを行う。

【００７９】最初に、クライアント側の処理について説
明する。図９には、クライアント側のフローチャートの
一例を示す。クライアント側のネットワーク共有メモリ
管理部２１は、上記した（ｉ）または（ii）の方法によ
り、次に示す入力フォーマットのデータをシステムコー
ル等で受取る。＜入力フォーマット＞ローカル側仮想記憶空間ＩＤ、開
始アドレス、サイズ、リモート側ホストＩＤ、仮想記憶
空間ＩＤ、開始アドレス、その他の情報（共有の種類、
ユーザＩＤ、アクセスの制限、ＱｏＳ情報など）そして、ネットワーク管理部２４へ、新しいＡＴＭの仮
想回線をリモート側と設立することを依頼する。

【００８０】クライアント側ネットワーク管理部２４で
は、ＡＴＭの呼設定セルを作成し、ＡＴＭ交換機３へ送
信する。仮想回線が張られると、その仮想回線に割り当
てられたＶＰＩ／ＶＣＩ等の仮想回線の識別子が得られ
る。

【００８１】次に、クライアント側のネットワーク共有
メモリ管理部２１では、得られた識別子を返り値として
もらい、その値を仮想記憶空間管理部２２へ、次に示す
フォーマットで、共有空間であることを伝える。＜入力フォーマット＞ローカル側仮想記憶空間ＩＤ、開
始アドレス、サイズ、仮想回線識別子、その他の情報
（共有の種類、ユーザＩＤ、アクセスの制限、ＱｏＳ情
報など）仮想記憶空間管理部２２では、必要なページテーブルを
作成し、ページテーブル・エントリを初期化しパラメー
タセットする。

【００８２】まず、「存在ビット」を０にする。次に、
該仮想回線を使用するのに必要なＶＰＩ／ＶＣＩ値とい
った識別子を、ページテーブル・エントリの「フレーム
番号」欄に書き込み、「リモートホストビット」を１に
する。

【００８３】その他の情報も必要に応じてセットする。
最後に、ネットワーク共有メモリ管理部２１は、実際の
データ転送時に動作するネットワークページャ２３を初
期化する。

【００８４】以上が、クライアント側の処理である。次
に、サーバ側の処理について説明する。図１０には、サ
ーバ側の処理の流れを示す。

【００８５】サーバ側では、ネットワーク管理部２４に
て、ＡＴＭ交換機３からの呼設定セルが受け付けられ
る。この中の情報にて、共有する仮想記憶空間の領域や
相手（クライアント側）の計算機などがわかる。

【００８６】次に、この情報はサーバ側のネットワーク
共有メモリ管理部２１へ送られ、共有化の処理が進めら
れる。ただし、その際に、共有する相手によっては、共
有を拒否するようにしてもよい。

【００８７】ネットワーク共有メモリ管理部２１では、
仮想記憶空間管理部２２に、共有領域のページテーブル
・エントリの内容を確認し、すでにファイルやデータ等
の資源が割当て済みの領域であることを確認し、共有に
関する情報を必要であればセットする。

【００８８】さらに、ネットワークページャ２３（サー
バ側）が未起動であれば（はじめてこの領域が共有化さ
れた場合）、起動し、初期化し、ネットワークページャ
２３がこの新しい仮想回線を利用してデータを転送でき
るように諸準備を行う。

【００８９】（２）共有領域におけるデータの転送方法次に、共有領域におけるデータ転送について説明する。
図１１には、処理手順の流れの概要を示す。また、図１
２と図１３は、仮想記憶空間にアクセスしたときの実行
時の動作を示したフローチャートの一例である。

【００９０】仮想アドレスで示されたデータをアクセス
（ｒｅａｄまたはｗｒｉｔｅ）する際、仮想アドレスを
物理アドレスに変換するために、ページテーブル１６が
参照されるが、仮想フレームに対応するページテーブル
・エントリの「存在ビット」が１の場合（ステップＳ
１）、ページテーブル・エントリに書かれた「フレーム
番号」を使用して、物理アドレスを計算し、計算された
物理アドレスを用いて、実メモリ１４をアクセスし、求
めるデータにアクセスする（ステップＳ２０）。

【００９１】「存在ビット」が０、かつ、「処理中ビッ
ト」が１の場合（ステップＳ１，Ｓ４）、他のプロセス
等が、同じページフレームにアクセスしており、ＯＳで
管理されるページャ処理等が、前記ページフレームに対
応するデータを、実メモリ１４へ転送の処理を行ってい
る途中であることを意味しているので、前記ＯＳ等のペ
ージャ処理の終了を待って休眠する（ステップＳ５）。

【００９２】前記ＯＳ等のページャは、処理を完了する
と、該当ページテーブル・エントリの「処理中ビット」
を０にし、さらに、処理待ちで休眠したプログラムの実
行を再開させる。

【００９３】そこで、休眠状態が目覚めると（ステップ
Ｓ６）、前記ページテーブル・エントリに、新たに書き
込まれた「フレーム番号」を使用して、物理アドレスを
計算し、計算された物理アドレスを用いて、実メモリ１
４をアクセスし、求めるデータにアクセスする（ステッ
プＳ２０）。

【００９４】「存在ビット」が０、かつ、「処理中ビッ
ト」が０、かつ、「ハードディスクビット」が１の場合
（ステップＳ１，Ｓ４，Ｓ７）、仮想フレームに対応す
るページテーブル・エントリの「フレーム番号」の欄
は、前記仮想フレームに対応するハードディスク１９上
のセクタ番号が書かれている。この状態は、たとえば、
実メモリ１４が不足した場合に、この仮想フレームに対
応するページフレームの内容をハードディスク１９に一
時退避し、このページフレームを明け渡す場合（スワッ
プ・アウトやページ・アウトなどの場合）に発生する。

【００９５】この処理手順は、ページャ処理というが、
まず、前記データを格納するのに必要なページ・フレー
ムを実メモリ１４から確保し、それが、他のプロセス等
に使用されないようにロックする（ステップＳ９）。そ
の値を「フレーム番号」欄に記入し、「ハードディスク
ビット」を０に、「存在ビット」と「処理中ビット」を
１にする（ステップＳ１０）。

【００９６】その後、前記セクタ番号を使用して、ハー
ドディスク１９から対応するデータブロックを読み出
し、前記確保したページ・フレームへとデータ転送を行
う。データ転送は、ディスクのデバイスドライバによっ
て行なわれ、処理の完了を待って、休眠する（ステップ
Ｓ１１）。

【００９７】デバイスドライバの処理が完了するとＯＳ
等から起動されるので、前記ページャ処理を再開する。
該当ページテーブル・エントリの「処理中ビット」を０
にし、さらに、この処理中ビットのために休眠したプロ
グラムの実行を再開させる（ステップＳ１２）。

【００９８】この段階で、実メモリ中にデータブロック
がロードされているので（ステップＳ２）、前記ページ
テーブル・エントリに、新たに書き込まれた「フレーム
番号」を使用して、物理アドレスを計算し、計算された
物理アドレスを用いて、実メモリ１４をアクセスし、求
めるデータにアクセスする（ステップＳ２０）。

【００９９】「存在ビット」が０、かつ、「処理中ビッ
ト」が０、かつ、「ハードディスクビット」が０、か
つ、「リモートビット」が１の場合（ステップＳ１，Ｓ
４，Ｓ７，Ｓ１３）、ページャ処理を行なう。仮想フレ
ームに対応するページテーブル・エントリの「フレーム
番号」の欄には、前記（１）の共有化処理で設定した、
仮想フレームに対応する資源を所有するサーバ計算機へ
の通信に必要なＶＰＩ／ＶＣＩ値といった仮想回線の識
別子の情報が書かれているので、前記データを格納する
のに必要なページフレームを確保し、それが他のプロセ
ス等に使用されないようにロックする（ステップＳ１
５）。その値を「フレーム番号」欄に記入し、「リモー
トビット」を０に、「存在ビット」と「処理中ビット」
を１にする（ステップＳ１６）。

【０１００】その後、前記ＶＰＩ／ＶＣＩ値といった仮
想回線の識別子の情報を用いて、クライアント側（ロー
カル側）のネットワークページャ２３を起動し、データ
転送を依頼する（ステップＳ１７）。処理の完了を待っ
て、休眠する（ステップＳ１８）。

【０１０１】クライアント側ネットワークページャ２３
では、指示された仮想回線識別子を用いて、ネットワー
ク管理部２４を通じて、リモート側の計算機のネットワ
ークページャ２３に対して、前記データ・ブロックの転
送を要求するセルを作成し送信する。そのセルには、以
下の内容が含まれる。

【０１０２】開始アドレス、サイズ、データ転送の方向
（クライアント側→サーバ側、サーバ側→クライアント
側）、その他の情報（共有の種類、ユーザＩＤなど）その後、上記要求セルに応答したデータセルが送られて
くるのでその内容を対応するページフレーム内に書き込
む。

【０１０３】前記ページャ処理は、上記ネットワークペ
ージャの処理が完了し、処理が再開されると、該当ペー
ジテーブル・エントリの「処理中ビット」を０にし、さ
らに、この処理中ビットのために休眠したプログラムの
実行を再開させる（ステップＳ１９）。

【０１０４】この段階で、実メモリ中にデータブロック
がロードされているので（ステップＳ２）、前記ページ
テーブル・エントリに、新たに書き込まれた「フレーム
番号」を使用して、物理アドレスを計算し、計算された
物理アドレスを用いて、実メモリ１４をアクセスし、求
めるデータにアクセスする（ステップＳ２０）。

【０１０５】なお、「存在ビット」が０、かつ、「処理
中ビット」が０、かつ、「リモートビット」が０の場合
（ステップＳ１，Ｓ４，Ｓ７）、エラー処理を行う（ス
テップＳ２１）。

【０１０６】リモート側の計算機のネットワーク管理部
２４では、上述のデータ転送要求セルを受け、その仮想
回線の識別子から、この仮想回線を受け持つサーバ側の
ネットワークページャ２３を特定し、セルの内容を伝え
る。

【０１０７】セルの内容が伝わったサーバ側のネットワ
ークページャ２３は、上記を転送要求セルを受け、指示
された、仮想記憶空間の開始アドレスからサイズ分をデ
ータブロックを読みとり、その内容をセルに入れてクラ
イアント側へ同じ仮想回線を使って送る。

【０１０８】なお、データ転送には、ＡＡＬ５などの適
切なトランスポートプロトコルで、処理されて送られる
ものとする。これは、データの内容の順序やデータの抜
け、データの内容のエラー、データの再送などを行い、
両ネットワークページャ２３間でのデータ完全性を保証
するものである。なお、ＡＴＭのネットワーク側で既に
ある程度の処理がされているため、計算機側での処理は
軽い。

【０１０９】上記の実行は、クライアント側で共有され
た仮想記憶空間のデータを参照した場合の動作である
が、逆に、クライアント側で書き込みが発生した場合、
ネットワークページャ２３間のデータ転送の方向は逆方
向になる。

【０１１０】ここで、以上説明した主な処理をクライア
ント側とサーバ側の各部ごとにまとめておく。ネットワーク共有メモリ管理部２１（クライアント
側）共有化設定要求を受け付ける。

【０１１１】ネットワーク管理部２４へ、共有相手の計
算機との間での仮想回線の呼設定を依頼する。仮想記憶
空間管理部２２で管理しているページテーブルの該当す
るエントリに仮想回線識別子等をセットする。

【０１１２】ネットワーク管理部２４（クライアント
側）ＡＴＭ交換機３との間で呼設定を行い、新しい仮想回線
を設立する。ＡＴＭの呼設定時の付加情報機能（呼設定
セル中のｕｓｒ−ｕｓｒ情報、または、呼設定時にｅｎ
ｄ−ｅｎｄホスト間で交換できるｕｓｒ−ｕｓｒメッセ
ージセルなど）を利用して、この仮想回線の利用目的等
を相手の計算機へ接続要求時に伝える。この仮想回線
は、この共有化領域のデータ転送に使うための専用であ
る。

【０１１３】仮想回線のフローコントロール、エラー処
理、ふくそう処理などを行う。ネットワークページャ２３（クライアント側）仮想記憶空間管理部２２から、実際にデータ転送の要求
があるときに呼ばれる。

【０１１４】仮想記憶空間へのアクセスの種類（ｒｅａ
ｄまたはｗｒｉｔｅ）とそのアドレスから必要な大きさ
の実メモリを確保し、転送に必要な仮想アドレスの開始
位置とサイズ等を相手計算機に要求する。

【０１１５】ｒｅａｄの場合は、相手計算機からデータ
が送られてくるので、それを実メモリ１４に格納する。
ｗｒｉｔｅの場合は、転送要求セルを送信した後、デー
タをセルに入れて送信する。

【０１１６】ネットワーク管理部２４（サーバ側）ネットワーク管理部２４では、ＡＴＭ交換機３からの呼
設定要求セルを受けつけ、新しい仮想回線を設立する。

【０１１７】呼設定時の付加情報によって、新しい回線
の利用目的を知り、ネットワーク共有のための新規仮想
回線の場合、ネットワーク共有メモリ管理部２１（サー
バ側）に制御を移す。

【０１１８】以後、転送要求セルがくると、この仮想回
線を担当するネットワークページャ２３に制御を移す。
仮想回線のフローコントロール、エラー処理、ふくそう
処理などを行う。

【０１１９】ネットワーク共有メモリ管理部２１（サ
ーバ側）新規の仮想記憶空間共有依頼が、ネットワーク管理部２
４からくる。新仮想回線を利用して、相手側（クライア
ント側）のネットワーク共有メモリ管理部２１と通信し
初期設定を行う。つまり、共有化するサーバ側の仮想記
憶空間ＩＤと仮想アドレスの開始位置、サイズ等が伝え
られる。これを仮想記憶空間管理部２２へ伝え、共有可
能かどうか検査する。

【０１２０】この共有領域を担当するネットワークペー
ジャ２３を起動し、得られた仮想回線の識別子を教え
る。以後、仮想回線からｒｅａｄ要求あるいはｗｒｉｔ
ｅ要求があるごとに、その対応する仮想アドレスの領域
に対してデータを読み書きする。

【０１２１】ネットワークページャ２３（サーバ側）ネットワーク管理部２４から、実際にデータ転送の要求
があるときに呼ばれる。

【０１２２】対応する仮想記憶空間の領域のデータ転送
方向（ｒｅａｄまたはｗｒｉｔｅ）と、データ転送する
仮想アドレスの開始位置とサイズ等が相手計算機から伝
えられる。

【０１２３】ｒｅａｄの場合は、相手計算機へ仮想記憶
空間からデータブロックを読みとり、それをセルに入れ
て送信する。ｗｒｉｔｅの場合は、転送要求セルを受信
し、そのセルで指示されている、開始アドレスからサイ
ズ分の大きさの領域に、以後送られてくるセル内のデー
タを該当領域に書き込む。

【０１２４】この実施の形態によれば、複数の計算機を
ＡＴＭネットワークを介して結合した分散システムにお
いて、仮想記憶空間または実記憶空間（実メモリ）の一
部を共有化し、共有領域ごとに専用に設定しておいたＡ
ＴＭの仮想回線を利用して直接、高速なデータ転送を行
なうことができるので、計算機側には複雑で効率の悪い
通信プロトコル処理が必要とせず、効率的な記憶空間の
共有が実現できる。つまり、その共有空間に対して参照
や書き込み（ｒｅａｄ／ｗｒｉｔｅ）が発生しても、そ
の都度、呼設定不要で、ただちにデータ転送ができる。

【０１２５】また、呼設定，エラー検出，ふくそう制御
などデータ転送中の制御はＡＴＭ交換機側で大部分対応
してくれるので、計算機側はその機能に不足する部分
（例えばデータエラーにおける訂正や再送）だけ管理す
ればいいので、計算機側の処理が大幅に軽減する。

【０１２６】さらに、ＡＴＭ交換機を利用することによ
って、ある程度の距離が離れた計算機どうしを結んで分
散システムにできるので、構成の柔軟性が良い。また、
他の計算機に属する資源にアクセスする場合、仮想アド
レスを物理アドレスに変換する際に用いるページテーブ
ルを参照するだけで、他の計算機へのコネクションを使
用するために必要な仮想回線識別子（ＶＰＩ／ＶＣＩ値
等）を得ることができる。

【０１２７】このため、他の計算機に属する資源のう
ち、必要な大きさのデータブロックの転送を要求する場
合、従来のように種々のテーブルを参照することなく、
ページテーブルから得られた仮想回線識別子を用いて要
求セルを作成することができ、効率良く要求セルを作成
することができる。

【０１２８】なお、単一仮想記憶空間方式のＯＳの場
合、仮想記憶空間は各計算機に一つしか存在しないの
で、各計算機の仮想記憶空間すべてを共有化し、どの計
算機からも同じように仮想記憶空間を利用できる構成に
することもできる。この場合、全仮想記憶空間を１つの
共有領域とするのではなく、仮想記憶空間を複数の共有
領域に分割し、それぞれ別々に共有化処理を行っても良
い。

【０１２９】＜タイプ２＞次に、図６のタイプ２につい
て説明する。上記したタイプ１では、共有する領域が各
計算機の仮想記憶空間どうしであったが、このタイプ２
では、クライアント側の仮想記憶空間の領域とサーバ側
の実記憶空間（実メモリ）の領域の間を共有化する。

【０１３０】図１４に、タイプ２の概要を表す模式図を
示す。図中、４５はクライアント側計算機に備え付けら
れたハードディスクを示す。このタイプ２は、サーバ側
にデータブロックが存在するが、まだ、サーバ側のプロ
グラム等がそのデータブロックを利用しておらず、その
データブロックを仮想記憶空間に張り付けて利用してい
ない状況での利用に適する。あるいは、例えば、サーバ
側では、利用プログラムは存在せず、データブロックを
管理するだけであるような構成での利用に適する。つま
り、共有空間の利用は、サーバ側からは行われず、各ク
ライアント側からだけの利用を想定する。この場合、デ
ータブロックは、サーバ内の磁気ディスク４５等に永続
ファイル等として格納されている。

【０１３１】共有領域の仮想回線の設定は、タイプ１と
ほぼ同様である。ただし、呼設定時に、サーバ側の共有
領域を指定するのに、タイプ１における「仮想記憶空間
ＩＤ、開始アドレス、サイズ」に代わり、「実メモリの
開始アドレス、サイズ」によることになる。しかし、サ
ーバ側では、ＵＮＩＸ等の汎用ＯＳにおける実メモリの
管理方法として、通常、実メモリは仮想記憶空間に一時
的に割当て、ディスクの内容（データブロック）を一時
的に蓄えるバッファとして利用する。したがって、この
ようなＯＳの場合、呼設定時に実メモリのアドレスを直
接明示して指定しても実際的ではない。したがって、デ
ータブロック（つまり永続ファイル）をアドレスの代わ
りにファイル名などで直接指定し、サーバ側では、ネー
ムサーバ５やファイルシステムにより、指定されたファ
イル名からデータブロックが格納されている磁気ディス
クの位置を求める。そして、必要な大きさの実メモリ１
４を確保し、その内容を読みだして実メモリ１４へ転送
する。この実メモリ１４の領域を共有領域としてサーバ
側のネットワークページャ２３が管理する。

【０１３２】クライアント側の共有領域の読み書きに伴
うデータ転送はタイプ１と同様である。このタイプ２で
は、サーバ側で仮想記憶空間に実メモリを対応され、デ
ータを読み込むページフォルト処理が不要である。ま
た、予め、サーバ側の実メモリにディスク等からデータ
が転送されているので、クライアント側への仮想回線を
介するデータ転送が高速に行える。

【０１３３】＜タイプ３＞次に、図６のタイプ３につい
て説明する。上記したタイプ１では、共有する領域が各
計算機の仮想記憶空間どうしであったが、このタイプ３
では、クライアント側の実記憶空間の領域とサーバ側の
仮想記憶空間の領域の間を共有化する。そして、共有化
開始処理を完了したときにまたは共有化した領域をプロ
グラム処理実体がアクセスする前に、あらかじめデータ
転送を行なっておくものである。

【０１３４】図１５に、タイプ３の概要を表す模式図を
示す。（１）共有領域の仮想回線設定仮想回線の設定方法は、タイプ１と類似する方法にな
る。

【０１３５】クライアント側のネットワーク共有メモリ
管理部２１は、共有化する相手のリモートの領域を管理
する計算機のネットワーク共有メモリ管理部２１へ共有
化開始の手続きを行う。タイプ１では、クライアント側
の共有領域の指定方法として、仮想記憶空間の一部の領
域を指定した。

【０１３６】この実施の形態でも同様に、クライアント
側の仮想記憶空間の領域を指定しても良い。この場合
は、タイプ１と同様な入力フォーマットで指定する。＜入力フォーマット＞ローカル側仮想記憶空間ＩＤ、開
始アドレス、サイズ、リモート側ホストＩＤ、仮想記憶
空間ＩＤ、開始アドレス、その他の情報（共有の種類、
ユーザＩＤ、アクセスの制限、ＱｏＳ情報など）この場合は、クライアント側の仮想記憶空間管理部２２
で、指定された仮想記憶空間の領域と同じサイズの実メ
モリを確保し、共有領域用として利用する。

【０１３７】他の方法として、クライアント側の仮想記
憶空間とは無関係に、実メモリを確保しても良い。この
場合、予め、共有領域に必要な大きさの実メモリを直接
確保する。この方法では、クライアント側のＯＳ等が提
供するシステムコール等を利用し、仮想記憶空間管理部
２２内の実メモリ管理部２２１に対して要求する。

【０１３８】共有指定は、次のフォーマットで行う。＜入力フォーマット＞ローカル側実メモリ開始アドレ
ス、サイズ、リモート側ホストＩＤ、仮想記憶空間Ｉ
Ｄ、開始アドレス、その他の情報（共有の種類、ユーザ
ＩＤ、アクセスの制限、ＱｏＳ情報など）この場合、クライアント側のユーザプログラム等は、実
メモリのアドレスを直に指定してデータを利用する（Ｏ
Ｓが提供する実メモリのアドレスを指定してデータをア
クセスするシステムコール等を利用する）。または、任
意の仮想記憶空間に実メモリをマップして利用する。

【０１３９】クライアント側のネットワーク共有メモリ
管理部２１は、先のフォーマットのデータをシステムコ
ール等で受取る。そして、ネットワーク管理部２４へ新
しいＡＴＭの仮想回線をリモート側と設立することを依
頼する。

【０１４０】クライアント側のネットワーク管理部２４
では、ＡＴＭ交換機３へＡＴＭの呼設定セルを作成し、
ＡＴＭ交換機３へ送信する。仮想回線が張られると、そ
の仮想回線に割り当てられたＶＰＩ／ＶＣＩ等の仮想回
線の識別子が得られる。

【０１４１】次に、クライアント側のネットワーク共有
メモリ管理部２１では、実際のデータ転送時に動作する
ネットワークページャ２３を初期化する。ネットワーク
管理部２４で得られた識別子を返り値としてもらい、そ
の値をネットワークページャ２３に伝えて、データ転送
を開始を依頼する。

【０１４２】以上で、クライアント側の共有化開始時の
処理が終わる。次に、サーバ（リモート）側の処理を説
明する。サーバ側では、ネットワーク管理部２４にて、
ＡＴＭ交換機３からの呼設定セルが受け付けられる。こ
の中の情報にて、共有する仮想記憶空間の領域や相手
（クライアント）の計算機などがわかる。

【０１４３】次に、この情報をサーバ側のネットワーク
共有メモリ管理部２１へ送られ、共有化の処理が進めら
れる。この際、共有する相手によっては、拒否してもよ
い。ネットワーク共有メモリ管理部２１では、仮想記憶
空間管理部２２に、共有領域のページエントリの内容を
確認し、すでにファイル等の資源が割当済みの領域であ
ることを確認し、共有に関する情報を必要であればセッ
トする。さらに、ネットワークページャ２３（サーバ
側）を起動し、このネットワークページャ２３がこの新
しい仮想回線を利用してデータを転送できるように諸準
備を行う。

【０１４４】（２）共有領域におけるデータの転送方法次に、共有領域におけるデータ転送について説明する。
タイプ１と異なり、クライアント側の共有領域には、す
でに実メモリが割り当てられているので、その領域をプ
ログラム等の処理実体がアクセスしても、ページフォル
トは発生しない。この実施の形態の場合は、クライアン
ト側での実際のアクセスが発生した時にデータ転送する
のではなく、上記仮想回線の設定時に、引き続いてデー
タ転送を行う（すなわちクライアント側のアクセスとは
無関係である）。

【０１４５】まず、設定時にサーバ側からデータをクラ
イアントに転送しておき、クライアント側の参照アクセ
スの準備を完了させる。その後、クライアント側の書き
込みがあった場合は、別手段（システムコールで指示し
たり、定期的に実行したり、共有領域の解消時に実行し
たりするなど）によりサーバ側へデータ転送を行う。

【０１４６】クライアント側ネットワークページャ２３
では、指示された仮想回線識別子を用いて、ネットワー
ク管理部２４を通じて、リモート側の計算機のネットワ
ークページャ２３に対して、前記データ・ブロックの転
送を要求するセルを作成し送信する。

【０１４７】そのセルには、以下の内容が含まれる。開
始アドレス、サイズ、データ転送の方向（クライアント
側→サーバ側、サーバ側→クライアント側）、そのほか
の情報（共有の種類、ユーザＩＤなど）その後、上記要求セルに応答したデータセルが送られて
くるのでその内容を対応する実メモリ（ページフレー
ム）に書き込む。書き込みが完了すると以後の処理は、
別手段（システムコールで指示したり、定期的に実行し
たり、共有領域の解消時に実行したりするなど）からの
指示によって、サーバ側との間で転送を行う。

【０１４８】リモート側の計算機のネットワーク管理部
２４では、上述のデータ転送要求セル受け、その仮想回
線の識別子から、この仮想回線を受け持つサーバ側のネ
ットワークページャ２３を特定し、セルの内容を伝え
る。

【０１４９】指示されたサーバ側のネットワークページ
ャ２３は、上記を転送要求セルを受け、指示された仮想
記憶空間の開始アドレスから該当サイズ分のデータブロ
ックを読みとり、その内容をセルに入れてクライアント
側へ同じ仮想回線を使って送る。

【０１５０】タイプ３では、複数のページフレーム（実
メモリ）を、予めクライアント側の１つの共有領域に設
定できる。クライアント側では、共有化領域である実メ
モリを仮想記憶空間にマッピングして利用すると、ユー
ザプログラム等が仮想記憶空間にアクセスした時には、
既に実メモリが割り当てられているので、ページフォル
トが発生せず、ページフォルト処理が不要になり、即座
にデータをアクセスできる。したがって、高速なユーザ
プログラムの実行が可能となる。

【０１５１】なお、データ転送には、ＡＡＬ５などの適
切なトランスポートプロトコルで、処理されて送られる
ものとする。これは、データの内容の順序やデータの抜
け、データの内容のエラー、データの再送などを行い、
両ネットワークページャ２３間でのデータ完全性を保証
するものである。

【０１５２】ＡＴＭのネットワーク側で既にある程度の
処理がされているため、計算機側での処理は軽い。ここ
で、以上説明した主な処理をクライアント側とサーバ側
の各部ごとにまとめておく。

【０１５３】ネットワーク共有メモリ管理部２１（ク
ライアント側）共有化設定要求を受け付ける。ネットワーク管理部２４
へ、共有相手の計算機との間での仮想回線の呼設定を依
頼する。

【０１５４】指示された実メモリを確保し、または、必
要な大きさの実メモリを確保し、ネットワークページャ
２３にデータ転送を依頼する。ネットワーク管理部２４（クライアント側）ＡＴＭ交換機３との間で呼設定を行い、新しい仮想回線
を設立する。

【０１５５】ＡＴＭの呼設定時の付加情報機能（呼設定
セル中のｕｓｒ−ｕｓｒ情報、または、呼設定時にｅｎ
ｄ−ｅｎｄホスト間で交換できるｕｓｒ−ｕｓｒメッセ
ージセルなど）を利用して、この仮想回線の利用目的他
を相手のマシンへ接続要求時に伝える。この仮想回線
は、この共有化領域のデータ転送に使うための専用であ
る。

【０１５６】仮想回線のフローコントロール、エラー処
理、ふくそう処理などを行う。ネットワークページャ２３（クライアント側）ネットワーク共有メモリ管理部２１から、共有領域設定
完了後、呼ばれる。初期化時に知らされている仮想回線
を利用して、転送に必要なアドレスの開始位置とサイズ
等を相手計算機に要求する。

【０１５７】ｒｅａｄの場合は、相手計算機からデータ
が送られてくるので、それを実メモリ１４に格納する。
ｗｒｉｔｅの場合は、転送要求セルを送信した後、実メ
モリ１４のデータをセルに入れて送信する。

【０１５８】ネットワーク管理部２４（サーバ側）ネットワーク管理部２４では、ＡＴＭ交換機３からの呼
設定要求セルを受けつけ、新しい仮想回線を設立する。

【０１５９】呼設定時の付加情報によって、新しい回線
の利用目的を知り、ネットワーク共有のための新規仮想
回線の場合、ネットワーク共有メモリ管理部２１（サー
バ側）に制御を移す。

【０１６０】以後、転送要求セルがくると、この仮想回
線を担当するネットワークページャ２３に制御を移す。
仮想回線のフローコントロール、エラー処理、ふくそう
処理などを行う。

【０１６１】ネットワーク共有メモリ管理部２１（サ
ーバ側）新規の仮想記憶空間共有化依頼が、ネットワーク管理部
２４からくる。新仮想回線を利用して、相手側（クライ
アント側）のネットワーク共有メモリ管理部２１と通信
し初期設定を行う。つまり、共有化するサーバ側の仮想
記憶空間ＩＤと仮想アドレスの開始位置、サイズ等が伝
えられる。これを仮想記憶空間管理部２２へ伝え、共有
可能かどうか検査する。

【０１６２】この共有領域を担当するネットワークペー
ジャ２３を起動し、得られた仮想回線の識別子を教え
る。以後、仮想回線から、ｒｅａｄ要求、ｗｒｉｔｅ要
求があるごとにその仮想アドレスに対応する領域に対し
てデータを読み書きする。

【０１６３】ネットワークページャ２３（サーバ側）ネットワーク管理部２４から、実際にデータ転送の要求
があるときに呼ばれる。

【０１６４】対応する仮想記憶空間の領域のデータ転送
方向（ｒｅａｄまたはｗｒｉｔｅ）と、データ転送する
仮想アドレスの開始位置とサイズが相手計算機から伝え
られる。

【０１６５】ｒｅａｄの場合は、相手計算機へ仮想記憶
空間からデータブロックを読みとり、それをセルにいれ
て送信する。ｗｒｉｔｅの場合は、転送要求セルを受信
し、そのセルで指示されている、開始アドレスからサイ
ズ分の大きさの領域に、以後送られてくるセル内のデー
タを該当領域に書き込む。

【０１６６】＜タイプ４＞次に、図６のタイプ４につい
て説明する。このタイプ４では、クライアント側の実記
憶空間の領域とサーバ側の実記憶空間の領域の間を共有
化する。そして、タイプ３と同様に共有化開始処理を完
了したときにまたは共有化した領域をプログラム処理実
体がアクセスする以前に、データ転送を行なっておくも
のである。

【０１６７】図１６に、タイプ４の概要を表す模式図を
示す。タイプ３におけるサーバ側の共有化対象がタイプ
２におけるサーバ側と同様に実メモリに変わったもので
ある。クライアント側の処理はタイプ３と同様であり、
サーバ側の処理はタイプ２と同様である。

【０１６８】＜タイプ４の応用＞次に、上記のタイプ４
に加え、クライアント側とサーバ側で共有領域のデータ
転送の同期を取る実施の形態を説明する。

【０１６９】図１７と図１８には、その一例として、サ
ーバ側からクライアント側へ動画像データを転送し、ク
ライアント側で動画像を表示する場合を示している。図
中、７８はハードディスクである。

【０１７０】共有領域の大きさは、仮想記憶空間の大き
さより実メモリの大きさが大きい。実メモリを複数の領
域に分割して管理する。この場合、クライアント側とサ
ーバ側でそれぞれの仮想記憶空間に複数の実メモリ領域
を繰り返し割当てる。

【０１７１】この実施の形態では、割り当てられた実メ
モリの大きさが仮想記憶空間の大きさの２倍であるとす
る。したがって、実メモリを２つの領域に分割して利用
するものとする。

【０１７２】クライアント側では、画像表示プログラム
が動作し、サーバ側では、画像データ読み込みプログラ
ムが動作している。クライアント側では、仮想記憶空間
にマッピングされている実メモリ（ページフレームＡ）
には、既に１つの動画データが入っているので、それを
読みだして表示する。

【０１７３】その間に、クライアント側では、仮想記憶
空間に張られていない別の実メモリ（ページフレーム
Ｂ）が仮想回線を介してサーバ側からデータ転送され
る。転送が終わり、かつ、画像表示プログラムによっ
て、現在仮想記憶空間にぱっピングしている実メモリか
らの画像表示が終わると、画像表示プログラムは、ネッ
トワークページャ２３に対して、同一仮想記憶空間に割
り当てられる実メモリの切り替え要求を出す（システム
コールなどで指示する）。

【０１７４】すると、ネットワークページャ２３では、
サーバからのデータ転送が完了していると、その別の実
メモリ（ページフレームＢ）を、現在張られている実メ
モリ（ページフレームＡ）に代わって張るように仮想記
憶空間管理部２２へ依頼する。

【０１７５】以上の処理が終わると、クライアント側の
画像表示プログラムでは、新しい画像データの入った実
メモリを同じ仮想記憶空間の領域から読みだして表示す
ることができる。

【０１７６】クライアント側のネットワークページャ２
３では、実メモリに余裕がある間サーバ側にデータ転送
を要求する。そして、送られてきたデータを空き実メモ
リ（ページフレームＡ）に転送する。

【０１７７】サーバ側のネットワークページャ２３も、
クライアント側と同様に動作する。つまり、空の実メモ
リ（ページフレームＣ）が仮想記憶空間に張られてい
る。その仮想記憶空間に対して、サーバ側の画像読み込
みプログラムは、ディスクに蓄えられている画像データ
を順次読み込み、（必要に応じて画像データの加工を行
いながら）その領域へ書き込む。領域分の書き込みが終
了したら、ネットワークページャ２３に対して、同一仮
想記憶空間に割り当てられる実メモリの切り替え要求を
出す（システムコールなどで指示する）。

【０１７８】すると、ネットワークページャ２３では、
クライアントへのデータ転送が完了し、かつ、空いた実
メモリ（ページフレームＤ）が存在していると、現在張
られている実メモリ（ページフレームＣ）に代わって張
るように仮想記憶空間管理部２２へ依頼する。

【０１７９】この処理が終わると、サーバ側の画像読み
だしプログラムでは、新しい画像データをディスクから
読みだし、同じ仮想記憶空間の領域に書き込む。サーバ
側のネットワークページャ２３では、データ転送が終わ
っていない実メモリ（ページフレームＣ）が存在する限
り、クライアントへデータ転送を行い、空の実メモリを
補充する。

【０１８０】このようにすれば、計算機間で高速にデー
タを転送することができる。《ネームサーバについて》ところで、上記した実施の形
態における仮想回線の設定は、共有領域どうしの専用の
仮想回線が設定されていない場合は、前記仮想回線を設
定するように呼設定セルを送信し、仮想回線が設定され
た後、前記仮想回線を使用するのに必要なＶＰＩ／ＶＣ
Ｉ値といった情報を、ページテーブル・エントリに書き
込むものであった。

【０１８１】しかし、前記資源を所有する計算機の所在
がユーザやプログラムから伝わらず、わからない場合
（例えば、分散ファイルシステムにおけるファイル名を
ユーザが指定して共有領域とした場合；この場合、ファ
イル名は位置透過性であり、実際のファイル資源を所有
する計算機の所在はわからない）は、前記所在を知るた
めに、分散システム全域についてデータ・ブロック等の
資源の所在を管理しているネームサーバ５等に問い合わ
せ、その結果知り得た計算機に対し、必要に応じてコネ
クションを設定し、前記コネクションを使用するのに必
要なＶＰＩ／ＶＣＩ値といった情報を、ページテーブル
・エントリに書き込んでも良い。

【０１８２】また、予め、自計算機が所有しない資源に
関するページテーブル・エントリには、直接ネームサー
バ５との接続のために仮想回線の識別子をページテーブ
ル１６にデフォルト値として記入しておいても良い。こ
の場合、資源を所有する計算機（オーナーを計算機）を
知る必要が生じた際に、図１９のフローチャートに示す
ように、オーナー計算機を知るために、該当するページ
テーブル・エントリに書き込まれているＶＰＩ／ＶＣＩ
値等の仮想回線識別子を用いて、ネームサーバに問い合
わせを行う（ステップＳ３１）。ネームサーバ５から、
オーナー計算機や共有化領域の範囲など領域の共有化処
理に必要な情報が返る（ステップＳ３２）。この情報を
利用して、オーナー計算機との間に共有領域の設定をす
るように、ネットワーク共有メモリ管理部２１に要求す
る（ステップＳ３３）。

【０１８３】以降、共有領域の設定処理は同様で、ネッ
トワーク共有メモリ管理部２１では、上記オーナー計算
機の共有領域に対する仮想回線を設定し、その仮想回線
のＶＰＩ／ＶＣＩ等の識別子を、共有化範囲の該当する
ページテーブル・エントリに書き込む。その他、ネット
ワークページャの初期化作業も同様に行なう。

【０１８４】この場合、データ転送時のページャ処理を
若干変更する。すなわち、クライアントでページフォル
トが発生し、ページテーブル・エントリの「存在ビッ
ト」が０、かつ、「処理中ビット」が０、かつ、「ハー
ドディスクビット」が０、かつ、「リモートビット」が
１の場合（図１２，１３のステップＳ１，Ｓ４，Ｓ７，
Ｓ１３）、仮想フレームに対応するページテーブル・エ
ントリの「フレーム番号」の欄には、その共有領域のデ
ータ転送を行なう仮想回線の識別子が書かれているので
はなく、その共有領域の所在を管理するネーム・サーバ
５等への通信に必要なＶＰＩ／ＶＣＩ値といった情報
（この値は、データ転送用のＶＰＩ／ＶＣＩ値とは異な
る特別な値であるので、それと判明する）が書き込まれ
ているので、前記ＶＰＩ／ＶＣＩ値といった情報を用い
て、前記共有領域のオーナー計算機や共有領域の範囲な
どを問い合わせるセルを作成／送信し、前記ネームサー
バ５等からの返答を待つ。

【０１８５】前記ネーム・サーバ５からの返答を受信し
た場合、前記返答中に書かれている前記資源を所有する
計算機への通信に必要な情報から、共有領域の設定処理
を行う（ステップＳ３１〜Ｓ３３）。

【０１８６】それ以降の処理は、図１２，１３のステッ
プＳ１４からの処理と同様である。本発明は、上述した
実施の形態に限定されるものではなく、その技術的範囲
において種々変形して実施することができる。

【０１８７】

【発明の効果】本発明によれば、複数の計算機をネット
ワーク（例えばＡＴＭネットワーク）を介して結合した
分散システムにおいて、仮想記憶空間または実記憶空間
の全部または一部を共有化し、共有領域ごとに専用に設
定しておいた仮想回線を利用して直接、高速なデータ転
送を行なうことができるので、計算機側には複雑で効率
の悪い通信プロトコル処理が必要とせず、効率的な記憶
空間の共有が実現できる。つまり、その共有空間に対し
て参照や書き込み（ｒｅａｄ／ｗｒｉｔｅ）が発生して
も、その都度、呼設定不要で、直にデータ転送ができ
る。

【０１８８】また、呼設定、フロー制御、ふくそう制
御、エラー検出、ＱｏＳ管理などデータ転送中の制御は
ネットワーク側（例えばＡＴＭ交換機側）で対応してく
れるので、計算機側はその機能に不足する部分（例えば
データエラーにおける訂正や再送）だけ管理すればいい
ので、計算機側の処理が大幅に軽減する。

【０１８９】さらに、ＡＴＭネットワークのように高速
なネットワークを利用することによって、ある程度の距
離が離れた計算機どうしを結んで分散システムにできる
ので、構成の柔軟性が良い。

【０１９０】また、本発明によれば、他の計算機に属す
る資源にアクセスする場合、仮想アドレスを物理アドレ
スに変換する際に用いるページテーブルを参照するだけ
で、他の計算機へのコネクションを使用するために必要
な仮想回線識別子（ＶＰＩ／ＶＣＩ値等）を得ることが
できる。

【０１９１】このため、他の計算機に属する資源のう
ち、必要な大きさのデータブロックの転送を要求する場
合、従来のように種々のテーブルを参照することなく、
ページテーブルから得られた仮想回線識別子を用いてデ
ータ転送の要求セルを作成することができ、効率良く要
求セルを作成することができる。

【０１９２】また、本発明によれば、前記ページテーブ
ルの前記仮想回線識別子を記入する項目にデフォルト値
として、データとこれを所有する計算機（オーナー計算
機）との対応を管理するネームサーバに接続するのに用
いる仮想回線識別子を記入しておけば、データを所有す
る計算機（オーナー計算機）を知る必要が生じた際に、
該当するページテーブル・エントリに書き込まれている
仮想回線識別子を用いて、速やかにネームサーバに問い
合わせを行なうことができる。

【０１９３】また、本発明によれば、クライアント側の
実記憶空間の全部または一部の領域と、サーバ計算機の
仮想記憶空間または実記憶空間の全部または一部の領域
とを共有化する場合、クライアント側の共有領域には、
すでに実記憶空間（実メモリ）が割り当てられているの
で、ページフォルトは発生しない。この場合、クライア
ント側での実際のアクセスが発生した時にデータ転送す
るのではなく、仮想回線の設定時に、引き続いてデータ
転送を行う（すなわちクライアント側のアクセスとは無
関係である。）したがって、ユーザプログラムやスレッド等の処理実体
が仮想記憶空間にアクセスしたときには、既に実記憶空
間（実メモリ）が割り当てられているので、ページフォ
ルトが発生せず、ページフォルト処理が不要になり、即
座にデータをアクセスできる。したがって、例えば、リ
アルタイム処理等の高速なユーザプログラムの実行が可
能となる。

【０１９４】また、本発明によれば、クライアント計算
機の仮想記憶空間の一部の領域と、サーバ計算機の仮想
記憶空間の一部の領域とを共有化するとともに、共有す
る仮想記憶空間の１つの領域には複数の実メモリの領域
を割当て、仮想記憶空間の領域と現在対応していない
（マッピングしていない）実記憶空間間で専用の仮想回
線を用いてデータ転送を行うとともに、データ転送の完
了した実メモリの領域を仮想記憶空間の領域に対応させ
る（マッピングする）ように、実メモリの領域を順次切
り替えるので、計算機間で仮想記憶空間の領域の大きさ
単位に連続して高速にデータを転送することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る分散システム全体を
示す基本構成図

【図２】この実施の形態に係る計算機内部の要部構成を
示す基本構成図

【図３】この実施の形態に係る計算機内部の物理構成の
一例を示す物理構成図

【図４】この実施の形態に係るＯＳの要部構成を示す図

【図５】この実施の形態に係るページテーブルの一例を
示す図

【図６】記憶空間の共有方法のバリエーションを表す図

【図７】クライアント側の仮想記憶空間の領域とサーバ
側の仮想記憶空間の領域を共有するタイプ１の概要を表
す模式図

【図８】共有領域の対応管理と仮想回線の設定の手順を
示す図

【図９】共有領域設定時のクライアント側の動作を示す
フローチャート

【図１０】共有領域設定時のサーバ側の動作を示すフロ
ーチャート

【図１１】共有領域におけるデータの転送の手順を示す
図

【図１２】仮想記憶空間にアクセスしたときの動作を示
すフローチャート

【図１３】仮想記憶空間にアクセスしたときの動作を示
すフローチャート

【図１４】クライアント側の仮想記憶空間の領域とサー
バ側の物理空間の領域を共有するタイプ２の概要を表す
模式図

【図１５】クライアント側の物理空間の領域とサーバ側
の仮想記憶空間の領域を共有するタイプ３の概要を表す
模式図

【図１６】クライアント側の物理空間の領域とサーバ側
の物理空間の領域を共有するタイプ４の概要を表す模式
図

【図１７】タイプ４に加えクライアント側とサーバ側で
共有領域のデータ転送の同期を取る場合を説明するため
の図

【図１８】タイプ４に加えクライアント側とサーバ側で
共有領域のデータ転送の同期を取る場合を説明するため
の図

【図１９】資源を所有する計算機が分からない場合の処
理の流れを示すフローチャート

【符号の説明】

１…計算機、２…ＡＴＭネットワーク、３…ＡＴＭ交換
機、４…呼設定サーバ、５…ネームサーバ、１１…ネッ
トワークインタフェース、１２…ネットワークインタフ
ェース制御部、１３…仮想アドレス変換部、１４…実メ
モリ、１５…プロセッサ、１６…ページテーブル、１７
…システムバス、１８…ハードディスク制御部、１９…
ハードディスク、２１…ネットワーク共有メモリ管理
部、２２…仮想記憶空間管理部、２３…ネットワークペ
ージャ、２４…ネットワーク管理部、１５１…バスイン
タフェース部、１５２…エグゼキューション部、１５３
…ＴＬＢ、２２１…実メモリ管理部、２２２…仮想メモ
リ管理部、２４１…呼設定部、２４２…仮想回線管理部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の計算機をネットワークにより提供さ
れる仮想回線で結合してなる分散計算機システムにおけ
る記憶空間管理方法であって、一方の計算機が管理する仮想記憶空間または実記憶空間
の全部または一部の領域と、他方の計算機が管理する仮
想記憶空間または実記憶空間の全部または一部の領域と
を共有化し、共有化した前記領域間ごとに前記仮想回線を専用に設定
しておき、共有化した一方の計算機の前記領域と他方の計算機の前
記領域との間でデータ転送を行なうにあたっては、当該
共有化した領域間に専用に設定しておいた前記仮想回線
を用いることを特徴とする記憶空間管理方法。
【請求項２】複数の計算機をネットワークにより提供さ
れる仮想回線で結合してなる分散計算機システムにおけ
る計算機であって、仮想記憶空間の仮想アドレスと対応する実記憶空間の物
理アドレスまたはデータを所有する計算機にアクセスす
るための情報とを組にして登録したページテーブルを用
いて仮想記憶空間を管理する手段と、仮想記憶空間の全部または一部の領域と、他の計算機が
管理する仮想記憶空間または実記憶空間の全部または一
部の領域とを共有化するため、共有化する領域間ごとに
前記仮想回線を専用に設定することを指示する手段と、前記仮想回線を専用に設定した前記領域に対応する前記
ページテーブルのエントリに、前記データを所有する計
算機にアクセスするための情報として、前記仮想回線の
仮想回線識別子を登録する手段と、共有化した前記領域間でデータ転送を行なうに先だって
前記ページテーブルの該当するエントリに登録されてい
る前記仮想回線識別子を参照し、得られた仮想回線識別
子を指定し、当該共有化した領域間に専用に設定された
前記仮想回線を用いてデータ転送を行なう手段とを備え
たことを特徴とする計算機。
【請求項３】前記ページテーブルの前記仮想回線識別子
を記入する項目には、デフォルト値として、データとこ
れを所有する計算機との対応を管理するネームサーバに
接続するのに用いる仮想回線識別子を記入しておくこと
を特徴とする請求項２に記載の計算機。
【請求項４】複数の計算機をネットワークにより提供さ
れる仮想回線で結合してなる分散計算機システムにおけ
る計算機であって、実記憶空間の全部または一部の領域と、他の計算機が管
理する仮想記憶空間または実記憶空間の全部または一部
の領域とを共有化するため、共有化する領域間ごとに前
記仮想回線を専用に設定する手段と、前記領域を共有化したときにまたは共有化した前記領域
を処理実体がアクセスする前に、該領域間に専用に設定
した前記仮想回線を用いてデータ転送を行なう手段とを
備えたことを特徴とする計算機。
【請求項５】複数の計算機をネットワークにより提供さ
れる仮想回線で結合してなる分散計算機システムにおい
て異なる計算機間で共有する仮想記憶空間の領域間でデ
ータを転送するためのデータ転送方法であって、一方の計算機が管理する仮想記憶空間の一部の領域と、
他方の計算機が管理する仮想記憶空間の一部の領域とを
共有化するとともに、共有する仮想記憶空間の１つの領
域には複数の実メモリの領域を割当て、共有化した前記仮想記憶空間の領域間ごとに前記仮想回
線を専用に設定し、前記仮想記憶空間の領域には、実際に対応させる実メモ
リの領域を順次切り替え、前記仮想記憶空間の領域と現在対応していない実メモリ
の領域間で、前記仮想回線を用いてデータ転送を行い、データ転送の完了した実メモリの領域を、前記仮想記憶
空間の領域に対応させることを特徴とするデータ転送方
法。