JPH0934790A - プログラムの共用装置と方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プログラムの共用装置に関し、同一仮想空間
内にプログラムをただ一つだけ配置し、上記仮想空間内
の複数の実行体で共用することで、仮想空間内の仮想領
域の圧迫を防止する手段を提供することを目的とする。 【解決手段】 仮想空間４に配置された共用プログラム
のテキスト部２ｓは実行環境である実行体１ａ、１ｂ、
１ｃに共用するテキスト部の実体２ａとして唯一存在す
るようにし、仮想空間４内のデータ部３をアクセスする
とき、データ部３の実体は実行体１ａ、１ｂ、１ｃに対
応した一次記憶上の９ａ、９ｂ、９ｃあるいは二次記憶
上の８ａ、８ｂ、８ｃとなるように実行体切替手段５に
よる実行体の切り替えに同期してデータ部の実体を切り
替えるデータ部実体切替手段６を備え、仮想領域と実体
の所在を管理するテーブル７ａ、７ｂ、７ｃによりアド
レス変換を行うように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はアドレス変換機構に
よって主記憶と仮想記憶の対応付けを行う仮想記憶方式
のコンピュータにおける同一仮想空間内のプログラムの
共用方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】最初に、仮想記憶システムにおけるプロ
グラムの実行環境についてどのようになっていたかにつ
いて説明しながら、本発明の説明に使用する用語につい
ても紹介していくことにする。 〔プログラムの実行（実行体の生成とプログラムの配
置）〕端末からコマンドを入力するなど、オペレーティ
ングシステムが処理を依頼されて、新たな実行可能な形
式のプログラム（オブジェクトプログラム、以下単にプ
ログラムと呼ぶ）を実行する場合、オペレーティングシ
ステムは、仮想空間および、この仮想空間内でプログラ
ムを動作させるための環境（タスク、スレッドなどと呼
ばれるもので、以下、これを実行体と呼ぶ）を作成し、
この実行体内で走行させるプログラムを上記仮想空間内
に配置（プログラムを配置するとは、二次記憶上のプロ
グラムライブラリに存在するプログラムを仮想空間内の
仮想アドレスでアクセスできる様な状態にすることであ
る）し、配置したプログラム内に存在する入口点（その
プログラムを呼び出すときに制御が渡る命令の位置）に
制御を渡すことによりプログラムを動作させる。 〔仮想空間へのプログラムの配置〕ある実行体で、ある
プログラムから別のプログラムを呼び出して処理を行う
場合、これらのプログラムの配置方法には、大きくわけ
て二通りの方法がある。ひとつは、仮想空間を作成し、
プログラムの入口点に制御を渡す前に、必要なプログラ
ムをすべて配置してしまう方法である。もうひとつは、
仮想空間を作成するときには、オペレーティングシステ
ムが制御を渡す入口点を持つプログラムのみを配置し、
そのプログラムの走行中に他のプログラムの呼び出しが
発生した時点で、呼び出されるプログラムを配置する方
法である。 〔ダイナミックリンカ〕上記ふたつの方法とも、あるプ
ログラムから別のプログラムへの呼び出しを行う場合、
どのプログラムへ制御を渡すかを検索する機能（動的に
プログラムを配置するもので、配置されていないプログ
ラムをアクセスしたときに、これを検出して、オペレー
ティングシステムがプログラムライブラリを検索する。
通常、この機能をダイナミックリンカと呼ぶ）が必要で
ある。

【０００３】上記前者の配置方法の場合、プログラムは
すべて配置されているので、この機能は仮想空間内に配
置済のプログラムの中から必要な入口点を検索し、制御
を渡す。

【０００４】上記の後者の配置方法の場合、すでに仮想
空間内に配置されているプログラムから必要な入口点を
検索し、入口点が存在する場合は制御を渡すが、必要な
入口点が存在しない場合、二次記憶上のライブラリに存
在するプログラムから必要な入口点が存在するプログラ
ムを検索し、見つかったプログラムを仮想空間内に配置
し、入口点に制御を渡す。 〔マルチタスク（マルチスレッド）環境でのプログラム
の配置〕ひとつの仮想空間内に複数の実行体が走行する
環境（いわゆる、マルチタスク環境や、マルチスレッド
環境のこと）では、上記仮想空間内にプログラムを配置
する場合、以下の二通りの方法がある。

【０００５】ひとつは、あるプログラムが同一仮想空間
内に存在する複数の実行体で走行する場合、上記プログ
ラムをその実行体の数だけ仮想空間内に配置する方法で
ある。もうひとつはあるプログラムが同一仮想空間内に
存在する複数の実行体で走行する場合でも、上記プログ
ラムは上記仮想空間内にひとつだけ配置し、これを共用
する方法である。

【０００６】通常、プログラム内に情報を保持する変数
（外部変数など）を更新するようなプログラムの場合、
前者の方法を採用する。なぜなら、後者を採用した場
合、そのプログラム内で行うデータの値を実行体どうし
で破壊しあい、データの値を実行体毎に保証することが
できないからである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】プログラムは、命令コ
ードなどが格納されている部分（以下、これをテキスト
部と呼ぶ）と変数などのデータが格納されている部分
（以下、これをデータ部と呼ぶ）とに大別できる。

【０００８】ＵＮＩＸなどで採用されているＥＬＦ形式
のように、一般的には、プログラムの入口点がテキスト
部の中に存在する。このような形式のプログラムは、オ
ペレーティングシステムからテキスト部の中に存在する
入口点に制御を渡され、テキスト部の中に存在する命令
コードを実行する。このとき、動作している命令コード
では、データ部の中に存在する変数などを参照したり更
新したりする。

【０００９】このため、上記のように入口点がテキスト
部に存在する形式のプログラムの場合、命令コードの位
置と、変数が格納されている位置との相対的な位置関係
（オフセットという）が、プログラムを実行可能な形式
にするとき（すなわち、リンクするとき）に決まってい
なければならない。リンク後、すなわち、実行体の生成
時、プログラムの配置時、プログラムに制御を渡す時な
どを契機に、動的に変更することは現実的にできない
（つまり、上記場面を契機に毎回プログラム内に存在す
るすべての位置関係の情報を変更しなければならないと
いうことになるからである）。

【００１０】ひとつの仮想空間内に複数の実行体が走行
する環境（いわゆる、マルチタスク環境やマルチスレッ
ド環境のこと）で、上記のような形式のプログラムを走
行させるためには、必要なプログラムを実行体単位に上
記仮想空間内に配置する必要がある。言い換えれば、あ
るプログラムが同一仮想空間内に存在する複数の実行体
で走行する場合、上記プログラムをその実行体の数だけ
仮想空間内に配置しなければならない。

【００１１】なぜなら、仮に、仮想空間内に上記プログ
ラムをひとつだけ配置し、複数の実行体でこのプログラ
ムを走行させた場合、このプログラム内で参照、更新を
行うデータの値を実行体どうしで破壊しあい、データの
値を実行体毎に保証することができないからである。

【００１２】このため、複数の実行体が走行する環境
で、上記の形式のプログラムを走行させる場合、仮想空
間内に複数の実行体毎に複数の同一プログラムを配置す
るために利用可能な仮想空間の領域を圧迫することにな
る。

【００１３】これによって、ハード性能が向上したこと
の恩恵を受けるために、走行させるプログラムの多重度
（すなわち実行体の数）を増やして処理を並列に行い性
能の向上を考えた場合にも、上記の仮想空間内の領域の
圧迫が原因で実現できない場合があるという問題があっ
た。

【００１４】本発明はこのような点にかんがみて、入口
点がテキストの中に存在するプログラムを、同一仮想空
間内に同一のプログラムをただ一つだけ配置し、上記仮
想空間内の複数の実行体で共用することで、仮想空間内
の仮想領域の圧迫を防止する手段を提供することを目的
とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記の課題は下記の如く
に構成されたプログラムの共用装置によって解決され
る。

【００１６】図１は、本発明の原理説明図である。共用
プログラムのテキスト部２ｓと、上記テキスト部２ｓと
静的にリンクされた上記共用プログラムのデータ部３と
を仮想空間４内に配置し、上記仮想空間４内で上記共用
プログラムを実行する環境すなわち実行体１ｓを１ａ、
１ｂ、１ｃ・・・のように１以上有するプログラムの共
用装置であって、２ａは上記実行体１ａ、１ｂ、１ｃに
共用に唯一配置された共用プログラムテキスト部２ｓの
実体であり、ＤＲＡ９ａ、ＤＲＢ９ｂ、ＤＲＣ９ｃは上
記共用プログラムのデータ部３に対応する上記実行体１
ａ、１ｂ、１ｃ毎の一次記憶上の実体を表すものであ
り、ＤＦＡ８ａ、ＤＦＢ８ｂ、ＤＦＣ８ｃは上記共用プ
ログラムのデータ部３に対応する上記実行体１ａ、１
ｂ、１ｃ毎の二次記憶上の実体を表すものである。

【００１７】ＰＴＡ７ａ、ＰＴＢ７ｂ、ＰＴＣ７ｃは上
記実行体１ａ、１ｂ、１ｃ毎に上記共用プログラムのデ
ータ部３の実体が一次記憶上あるいは二次記憶上のいず
れにあるかなど実体の所在を保持するテーブルであり、
不図示の上記したデータ部実体管理テーブルにより関連
付けられている。

【００１８】実行体切替手段５は上記共用プログラムが
動作する実行体１ａ、１ｂ、１ｃを切り替えるものであ
り、データ部実体切替手段６は上記実行体切替手段５に
同期して上記データ部３の実体の所在を保持するテーブ
ルＰＴＡ７ａ、ＰＴＢ７ｂ、ＰＴＣ７ｃを切り替えるも
のである。

【００１９】共用プログラムのテキスト部２ｓと、上記
テキスト部２ｓと静的にリンクされた上記共用プログラ
ムのデータ部３とが仮想空間４に配置されて実行すると
き、共用プログラムのテキスト部２ｓは実行環境である
実行体１ａ、１ｂ、１ｃに共用のテキスト部の実体２ａ
として唯一存在する。

【００２０】テキスト部２ｓが参照、更新するべく仮想
領域のデータ部３をアクセスするとき、データ部３の実
体として一次記憶上の内容９ａ、９ｂ、９ｃあるいは二
次記憶上の内容８ａ、８ｂ、８ｃを参照、更新するよう
にするために仮想領域と実体の所在を管理するテーブル
７ａ、７ｂ、７ｃによりアドレス変換が行われる。

【００２１】このとき、データ部３の実体は実行体１
ａ、１ｂ、１ｃに対応したものを対象とするように、実
行体切替手段５による実行体の切り替えに同期してデー
タ部実体切替手段６を動作させるようになっている。

【００２２】このようにして、共用プログラムのテキス
ト部２ｓは唯一の実体２ａを使用し、データ部３は実行
体１ａ、１ｂ、１ｃ毎に備えられた実体９ａ、９ｂ、９
ｃあるいは８ａ、８ｂ、８ｃを使用して実行体毎の独立
した処理を行うプログラムの共用が実現できることにな
る。

【００２３】

【発明の実施の形態】図２に本発明の実施の形態の構成
図を示す。仮想記憶装置を備えるコンピュータシステム
において、複数の実行体（マルチタスクあるいはマルチ
スレッド）が存在するようにし、共用するプログラムの
命令部であるテキスト部は仮想空間内に各実行体に共通
なものとして唯一つのみが実体として存在するように
し、上記テキスト部が実行に際して参照するデータ部も
見かけ上は仮想空間に一つのみが配置してある。

【００２４】テキスト部の命令が実行されるとき、デー
タ部の操作はどの実行体が動作中であっても、仮想空間
上では静的にリンクされているデータ部の仮想アドレス
は変わらない。

【００２５】しかし、複数の実行体が行う処理内容は当
然別のデータを用いて、別の環境において行うものとな
るので、プログラムの命令部であるテキスト部は唯一つ
の実体を用いても、データ部については各実行体毎に異
なるデータの実体を扱い、異なる入力に対して異なる出
力を得るようにしなければならない。

【００２６】このために通常のプログラムの管理に加え
て共用プログラムの管理を行うために図２の点線２５０
で囲んだような幾つかの手段を追加して備えるようにし
ている。

【００２７】まず全体の構成について説明する。２１０
はプログラム管理部であり、プログラムライブラリから
仮想空間への配置、回収に関する管理を行うものであ
る。プログラム管理テーブル２１１はプログラムの配
置、回収に関する情報を保持する。プログラム配置手段
２１２はプログラムライブラリから仮想空間上で仮想ア
ドレスでアクセスできるような状態にする。すなわち、
仮想空間へのローディングを行うものである。前記した
ように、プログラムのローディングはプログラムが呼び
出される度に行われたり、まとめて必要なプログラムを
一括して配置したりするが、いずれにしてもこのプログ
ラム配置手段２１２によって行われる。

【００２８】プログラム回収手段２１３は配置したプロ
グラムが仮想空間に存在する必要が無くなったときに呼
び出されて指定されたプログラムを仮想空間から回収す
るものである。

【００２９】上記のプログラムの配置や回収について、
本発明の実施の形態におけるプログラムの共用を実現す
るために追加された手段を説明する前に実行体管理部２
２０、実行体制御部２３０および仮想記憶装置に必須な
ページング制御部２４０について説明する。

【００３０】実行体は上述したように、プログラムが動
作する環境であり、通常複数の環境で複数のプログラム
が同時並行的に進行するように複数の実行体が同時に設
定される。

【００３１】実行体生成手段２２１と実行体回収手段２
２２は実行体を新たに作り出し、また、不要になった実
行体を回収するものである。すなわち、新たな情報処理
を行うときにはプログラムを動作させる環境を整える必
要があり、実行体の生成が行われ、その上でプログラム
の配置を行う。その逆が回収である。

【００３２】複数の実行体は処理装置の数により同時に
実行できる数が決まるが、どの実行体を動作させるか、
その切り替えを行うものが実行体切替手段２３１であ
る。実行体の切り替えのきっかけにはいくつかあるが、
例えば、割当時間経過、入出力完了待ち、排他制御待ち
などがある。

【００３３】ページング制御部２４０は仮想記憶の実体
が一次記憶装置あるいは二次記憶に存在し、一次記憶装
置を必要に応じてページ単位で交代で使用する仮想記憶
装置の仕組みであり、ページイン要求処理手段２４１は
ページインが要求されたとき一次記憶装置のページ枠単
位に空きページを探し、無いときは利用されていないペ
ージをページアウトしてからページインするなどの処理
を行うものである。ページイン完了処理手段２４３はペ
ージインに伴う入出力の完了を確認するものである。同
様に、ページアウト要求処理手段２４２、ページアウト
完了処理手段２４４もページアウトの要求を処理するも
のである。

【００３４】次に、プログラム共用のための追加手段２
５０について説明する。テキスト部実体管理テーブル２
５３はテキスト部の実体に関連する情報を保持するもの
であり、プログラム識別情報、プログラムを配置した仮
想空間識別情報すなわち多重仮想記憶装置の仮想空間の
識別に用いるもの、プログラムを配置した仮想空間内の
テキスト部の仮想アドレスと大きさ、さらに共用してい
る実行体の実行体識別情報が含まれる。

【００３５】テキスト部実体管理情報構築手段２５１は
上記プログラム配置手段２１２により起動されるもの
で、新たに配置されるプログラムのテキスト部について
上記テキスト部実体管理テーブル２５３に情報を設定し
構築するものである。

【００３６】テキスト部実体管理情報回収手段２５２は
上記プログラム回収手段２１３により起動され、指定の
プログラムのテキスト部の実体管理情報を回収するもの
である。

【００３７】データ部実体管理テーブル２５６はデータ
部の仮想領域とデータ部に対応する実行体ごとに設定す
る実体管理用仮想領域（後述）のアドレス、プログラム
の識別情報、大きさおよび対応する実行体識別情報をプ
ログラムと実行体の全ての組み合わせについて情報を保
持するものである。

【００３８】データ部実体管理情報構築手段２５４、デ
ータ部実体管理情報回収手段２５５によってデータ部実
体管理テーブル２５６の情報の登録削除を行う。データ
部実体切替手段２５７は上記実行体切替手段２３１に同
期して起動され、テキスト部がアクセスするデータ部の
実体を切り替えるものである。

【００３９】ページングインターフェース手段２５８は
前述のページイン、ページアウト処理が発生したとき
に、ページテーブルにある状態表示で内容が共用するプ
ログラムのデータ部の実体であることがわかるとページ
ング制御部２４０から制御が渡されるもので、非同期に
発生する実行体の切り替えに関わらずページングのＩ／
Ｏ動作が正常に完了するように、対象の仮想アドレスの
調整を行うものである。

【００４０】次に、各テーブルの構成についてそれぞれ
の図および全体の構成を示す図２によって説明する。図
３はプログラム管理テーブルの説明図である。

【００４１】プログラム管理テーブル２１１は図３に示
すように、プログラムＩＤ（識別番号）３１、配置され
た仮想空間ＩＤ３２、配置された仮想領域のアドレス
（Ｓ−Ｐ−Ｄの形式でセグメント番号、ページ番号、ペ
ージ内変位を表す。以下同様）３３、領域の大きさ３
４、プログラムの構成３６を含む。

【００４２】図３には２つのプログラムＰＧ１、ＰＧ２
が配置されている状態を示している。仮想領域アドレス
はそれぞれ１１−０−０、１３−０−０となっておりセ
グメント番号１１と１３の先頭を示している。領域の大
きさは８ＫＢ、７ＫＢを表している。

【００４３】図４はテキスト部実体管理テーブルの説明
図である。上記と同様の形式であり、ＰＧ１とＰＧ２の
テキスト部について記されている。テキスト部は実行体
すべてに共通として使用するので実行体ＩＤの情報はな
いが、共用している実行体ＩＤのリストは後述の図６実
行体管理テーブルに保持する。

【００４４】図５はデータ部実体管理テーブルの説明図
である。上記に加えて対応する実行体ＩＤ５６と実体管
理用仮想領域アドレス５７が項目として設定されてい
る。複数の行が記入してあるが、これは、まず、実行体
としてＴ０１、Ｔ０２、Ｔ０３が設定されていたときに
プログラムＰＧ１がプログラム配置手段２１２により配
置されて最初の３行の情報が設定されている。すなわ
ち、ＰＧ１に対して実行体Ｔ０１、Ｔ０２、Ｔ０３が対
応し、プログラムのデータ部仮想領域アドレス５３は４
−０−０で同一の仮想領域アドレスを示している。

【００４５】実体管理用仮想領域アドレス５７は各プロ
グラムのデータ部の領域と同じ大きさの仮想領域をそれ
ぞれ別セグメントにとっている。上記の例ではセグメン
ト１、３、１４である。この実体管理用仮想領域はデー
タ部の実体を実行体毎に用意して各実行体が動作すると
きにデータ部の仮想領域アドレス５３が示す領域にプロ
グラムのテキスト部の命令がアクセスすると実際はこの
実体管理用仮想領域アドレス５７の示す領域に対応する
実体にアクセスすることになるようにしている。

【００４６】２番目に配置されたプログラムＰＧ２につ
いても次の３行に同様に実行体Ｔ０１、Ｔ０２、Ｔ０３
に対応して情報が記録されている。この様な状態のとき
に、新規に実行体Ｔ０４が生成されて最後の２行の情報
が作られた。すなわち、存在していたプログラムＰＧ
１、ＰＧ２について実行体Ｔ０４用に実体管理用仮想領
域が確保されセグメント８、９として記録されている。

【００４７】以上のようにプログラムＰＧ１、ＰＧ２と
実行体Ｔ０１、Ｔ０２、Ｔ０３、Ｔ０４の組み合わせ全
てについて情報が発生したことになる。図６は実行体管
理テーブルの説明図である。

【００４８】仮想空間ＩＤ６１毎に１つのテーブルを設
定し、現在設定されている実行体の個数６２と実行体Ｉ
Ｄのリスト６３の情報を保持する。これは、例えば新規
にプログラムを配置するとき存在する実行体の全てにつ
いてデータ部実体管理テーブル２５６に情報を構築する
必要があるときに必要となるものである。

【００４９】図７はセグメントテーブルとページテーブ
ルの構成の説明図である。（ａ）に示すセグメントテー
ブルは前段のテーブル７１から起点アドレスを示され
る。セグメント番号７２に対応して（ｃ）、（ｄ）に示
すページテーブルのアドレス７３が示される。図５のデ
ータ部実体管理テーブル２５６に示したプログラムＩＤ
５１がＰＧ１の実行体Ｔ０１とＴ０２についてセグメン
トテーブルとページテーブルの関係を矢印７９ａ、７９
ｂで示している。

【００５０】ＰＧ１のデータ部仮想領域アドレス５３は
４−０−０となっており領域のセグメント番号は４であ
る。また、実体管理用仮想領域アドレス５７はプログラ
ムＩＤがＰＧ１、実行体ＩＤがＴ０１に対して１−０−
０でありセグメント番号は１である。さらに、Ｔ０２に
対応した実体管理用仮想領域アドレス５７は３−０−０
でセグメント番号は３である。

【００５１】図７（ａ）のセグメントテーブルのセグメ
ント番号４に示されているページテーブルアドレス７３
ｚは本来７９ｚによりページテーブル７４が指し示され
るものであるが、プログラムを共用するために本来のペ
ージテーブル７４は作られず、実行体切替手段２３１と
同期してデータ部実体切替手段２５７が働き、７３ｚに
はセグメント番号１に対応して図７（ｃ）またはセグメ
ント番号３に対応して図７（ｄ）に示す実体管理用仮想
領域ページテーブルを指し示すアドレスが書き込まれ
る。このように７３ｚからのポインタは７８ａまたは７
８ｂのようになる。

【００５２】上記のようにセグメントテーブルのデータ
部のセグメント番号に対応するページテーブルのポイン
タを書き換えることによりデータ部の実体を示すページ
テーブルを切り替えるようにしている。

【００５３】図８はページテーブルエントリの説明図で
ある。（ａ）、（ｂ）によりセグメントテーブルとペー
ジテーブルの関係を示している。ページは２つのエント
リからなり、固定の間隔、ここでは１６進で１００番地
の距離だけ離れて配置してある。エントリ１はハード関
連情報、エントリ２にはソフト関連情報が格納してあ
る。実体の存在場所に関する情報はエントリ１、エント
リ２の双方の情報で判断する。

【００５４】具体的にはエントリ１は図（ｃ）に示すよ
うに、仮想ページに対応する一次記憶上の実ページが存
在するか否かの情報８６ａと存在する場合には実ページ
のページアドレス８７ａとその他の情報として属性Ｈ８
８ａにアクセス権、参照、更新の状況を保持する。

【００５５】（ｄ）のエントリ２には実体が二次記憶上
に存在するか否かの情報８６ｂと存在する場合には媒体
上のブロックアドレス８７ｂ、その他属性Ｈ８８ｂとし
てページイン中、ページアウト中の状態表示や共用プロ
グラムのデータ領域であることの表示などを保持する。

【００５６】以上のようなテーブルを使用して如何に動
作するかをフローチャートを用いて説明する。図９はテ
キスト部実体管理情報の構築フローチャートである。

【００５７】テキスト部実体管理情報構築手段２５１は
上記したようにプログラム配置手段２１２から起動さ
れ、テキスト部実体管理テーブル２５３にテキスト部の
実体に関する情報を記録するものであり、その動作を説
明する。

【００５８】ステップＳ９１では情報を記入する空行を
探す。ステップＳ９２では、上記空行に与えられた情報
として配置するプログラムのテキスト部の実体管理情報
を図４のように設定する。

【００５９】ステップＳ９３では図４の４４に記入した
テキスト部の仮想領域の大きさに対応したページテーブ
ルの領域を獲得してページテーブルを構築する。ページ
テーブルには実体情報を設定する。プログラムのテキス
ト部が配置されたときは最初は二次記憶上に存在するの
でエントリ１には実ページが存在しないとしてブランク
とし、エントリ２にはプログラム配置手段２１２から受
け取ったテキスト部の格納ブロックアドレスを記録す
る。

【００６０】ステップＳ９５においてはセグメントテー
ブルに、構築したページテーブルのアドレスを設定す
る。図１０にはテキスト部実体管理情報の回収フローチ
ャートを示す。

【００６１】ステップＳ１ではテキスト部実体管理テー
ブル２５３をプログラムＩＤで検索して対応の記入行を
さがす。ステップＳ２で図４の仮想領域アドレス４３の
セグメント番号からセグメントテーブルにあるページテ
ーブルアドレスを得て、ステップＳ３でセグメントテー
ブルの標識を無効としてページテーブルが無いことを示
し、ステップＳ４ではページテーブルの領域を返却す
る。ステップＳ５でテキスト部実体管理テーブル２５３
の１行を空きに戻す。

【００６２】図１１にはデータ部実体管理情報の構築フ
ローチャート（その１）を示す。データ部実体管理情報
構築手段２５４がプログラム配置手段２１２から起動さ
れた場合の動作を示す。

【００６３】ステップＳ１０１で図６の実行体管理テー
ブルのポインタを先頭に設定する。ステップＳ１０２で
図５のデータ部実体管理テーブル２５６のポインタを空
行の先頭に設定する。

【００６４】ステップＳ１０３でデータ部実体管理テー
ブル２５６にプログラムＩＤ、仮想空間ＩＤなどの情報
を設定する。ステップＳ１０４ではポインタで示される
実行体管理テーブルの実行体ＩＤ用の実体管理用仮想領
域をデータ部仮想領域の大きさ５４と同じ仮想領域を獲
得し、ステップＳ１０５で実体管理用仮想領域アドレス
５７に設定する。

【００６５】ステップＳ１０６でデータ部の領域の大き
さ５４に対応したページテーブルの領域を獲得し、ステ
ップＳ１０７でエントリを初期値として二次記憶上に実
体があるように設定する。

【００６６】ステップＳ１０８では実体管理用仮想領域
のセグメント番号に対応してセグメントテーブルにペー
ジテーブルアドレスを設定する。ステップＳ１０９で、
図６の実行体管理テーブルのポインタが示す実行体ＩＤ
をデータ部実体管理テーブルの５６に設定する。

【００６７】ステップＳ１１０で全ての実行体について
処理終了したかを確認する。まだ終了していないときは
ステップＳ１１１で実行体管理テーブルのポインタを進
め、データ部実体管理テーブルのポインタを次の空行に
進めてステップＳ１０３からくり返す。

【００６８】図１２には実行体生成手段２２１から起動
されたときのデータ部実体管理情報構築手段の動作のフ
ローチャートを示してある。ステップＳ２０１において
図３のプログラム管理テーブル２１１についてポインタ
を先頭に設定し、データ部実体管理テーブル２５６のポ
インタを空行の先頭に設定する。

【００６９】ステップＳ２０２では図３のプログラム管
理テーブル２１１のポインタが示すプログラムについて
プログラム管理テーブル２１１の情報をデータ部実体管
理テーブル２５６に仮想空間ＩＤ、仮想領域アドレス、
仮想領域の大きさをコピーする。

【００７０】ステップＳ２０３は実行体生成手段２２１
から受けた生成する実行体ＩＤを実行体ＩＤ５６に設定
する。ステップＳ２０４では上記実行体ＩＤに対応して
実体管理用仮想領域を確保し、ステップＳ２０５で実体
管理用仮想アドレス５７に設定する。

【００７１】ステップＳ２０６ではデータ部の領域の大
きさに対応したページテーブルを構築して、ステップＳ
２０７でエントリの初期値を記入する。実体の初期値は
二次記憶にあると設定する。

【００７２】ステップＳ２０８においてセグメントテー
ブルに上記確保した実体管理用仮想領域のセグメント番
号に対応して構築したページテーブルのアドレスを設定
する。

【００７３】ステップＳ２０９ではプログラム管理テー
ブルに存在するすべてのプログラムについて処理が終了
したかを確認する。終了ではないときはポインタを進め
ステップＳ２０２から次のプログラムについて情報を構
築する。

【００７４】図１３はデータ部実体管理情報の回収フロ
ーチャート（その１）である。データ部実体管理情報回
収手段２５５はプログラム回収手段２１３および実行体
回収手段２２２から起動されるが、（その１）ではプロ
グラム回収手段２１３から起動される場合の動作を説明
する。

【００７５】ステップＳ３１では呼出元から回収すべき
プログラムのＩＤを得る。ステップＳ３２でデータ実体
管理テーブル２５６の先頭にポインタを設定する。ステ
ップＳ３３で図５のデータ部実体管理テーブル２５６に
おけるポインタの示す行のプログラムＩＤ５１が上記プ
ログラムＩＤと同じかを調べる。回収すべきプログラム
ＩＤであればステップＳ３４で図５における５７が示す
実体管理用仮想領域アドレスのセグメント番号の指し示
すページテーブルの領域を返却し、ステップＳ３５で上
記実体管理用仮想領域を返却する。

【００７６】ステップＳ３６とステップＳ３７ですべて
の行についてデータ部実体管理テーブルのプログラムＩ
Ｄを調べるようにしている。図１４のデータ部実体管理
情報の回収フローチャート（その２）ではデータ部実体
管理情報回収手段２５５が実行体回収手段２２２から起
動されたときの動作を示している。

【００７７】ステップＳ４１で呼出元から指定された回
収する実行体のＩＤを得る。ステップＳ４２でデータ部
実体管理テーブル２５６の先頭にポインタを設定する。
ステップＳ４３でポインタの示す実行体ＩＤが上記ＩＤ
と一致するかを調べ、回収するものであるときはステッ
プＳ４４で実体管理用仮想領域を返却、ステップＳ４５
でページテーブルの領域を返却している。ステップＳ４
６とステップＳ４７でデータ部実体管理テーブルの全行
についての処理を行うように繰り返しを指定している。

【００７８】図１５はデータ部実体切替手段のフローチ
ャートを示している。データ部実体切替手段２５７は実
行体切替手段２３１が実行体を切り替えるときに同期し
て起動される。呼び出し元からの情報としてステップＳ
５１で新たに切り替える実行体のＩＤを得る。ステップ
Ｓ５２でポインタをデータ部実体管理テーブル２５６の
先頭に位置づける。

【００７９】ステップＳ５３でポインタの示す行の実行
体ＩＤ５６が新たに切り替わるＩＤと一致するものかを
調べる。実行体ＩＤが一致したときにはステップＳ５４
で、その行にある実体管理用仮想領域アドレス５７で示
される領域はプログラムＩＤ５１で示されるプログラム
が新たな実行体で使用するデータ部の実体に対応するも
のであるのでこれをプログラムがアクセスするようにす
るために、実体管理用仮想領域アドレス５７が示すアド
レスのセグメント番号からセグメントテーブルにあるペ
ージテーブルのアドレスを得て、データ部の仮想領域ア
ドレス５３の示すセグメント番号に対応するページテー
ブルアドレスを書き替える。

【００８０】ステップＳ５５、ステップＳ５６で以上の
処理をデータ部実体管理テーブル２５６に存在する全行
について実行するようにしている。図１６にはページン
グインタフェース手段のフローチャートを示す。

【００８１】ページングインタフェース手段２５８は共
用するプログラムのデータ部の実体に対してページング
が発生することを検出したページ制御部２４０が起動す
るものである。

【００８２】ステップＳ６１でインタフェース条件とし
てデータ部仮想領域アドレスと実行体ＩＤを得る。ステ
ップＳ６２でポインタをデータ部実体管理テーブル２５
６の先頭行に設定する。

【００８３】ステップＳ６３とステップＳ６４で上記イ
ンタフェース条件が合うものかどうかを調べる。すなわ
ち、データ部仮想領域アドレス５３と実行体ＩＤ５６に
ついて両方が一致する場合ポインタが示す実体管理用仮
想領域アドレス５７をページング対象アドレスとして呼
出元のページング制御部２４０に返す。

【００８４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、仮想記憶を使用したコンピュータにおいて並行
して実行される共通の処理内容の情報処理を、仮想空間
に配置した共通のプログラムを共用することが実現で
き、特に大規模な処理を多数同時に実行させるようなオ
ンライン処理、通信処理などに関して、より大量に処理
することができるようになり、経済性の向上、処理能力
の向上、という著しい工業的効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の原理説明図

【図２】 本発明の実施の形態の構成図

【図３】 プログラム管理テーブルの説明図

【図４】 テキスト部実体管理テーブルの説明図

【図５】 データ部実体管理テーブルの説明図

【図６】 実行体管理テーブルの説明図

【図７】 セグメントテーブルとページテーブルの構成
の説明図

【図８】 ページテーブルエントリの説明図

【図９】 テキスト部実体管理情報の構築フローチャー
ト

【図１０】 テキスト部実体管理情報の回収フローチャ
ート

【図１１】 データ部実体管理情報の構築フローチャー
ト（その１）

【図１２】 データ部実体管理情報の構築フローチャー
ト（その２）

【図１３】 データ部実体管理情報の回収フローチャー
ト（その１）

【図１４】 データ部実体管理情報の回収フローチャー
ト（その２）

【図１５】 データ部実体切替手段のフローチャート

【図１６】 ページングインタフェース手段のフローチ
ャート

【符号の説明】

１ｓ、１ａ、１ｂ、１ｃ 実行体 ２ｓ、２ａ 共用プログラムテキスト部 ３ 共用プログラムデータ部 ４ 仮想空間 ５ 実行体切替手段 ６ データ部実体切替手段 ７ａ、７ｂ、７ｃ 実体の所在を保持するテーブル ８ａ、８ｂ、８ｃ 二次記憶上のデータ部の実体 ９ａ、９ｂ、９ｃ 一次記憶上のデータ部の実体

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 共用プログラムのテキスト部と、上記テ
   キスト部と静的にリンクされた上記共用プログラムのデ
   ータ部とを仮想空間内に配置し、 上記仮想空間内で上記共用プログラムを実行する環境で
   ある実行体を１以上有するプログラムの共用装置であっ
   て、 上記共用プログラムのデータ部に対応する上記実行体毎
   の一次記憶上あるいは二次記憶上の仮想記憶の内容であ
   る実体に関する情報を保持するデータ部実体管理テーブ
   ルと、 上記共用プログラムが動作する実行体を切り替える実行
   体切替手段に同期して上記データ部実体管理テーブルの
   示す実体を切り替えるデータ部実体切替手段と、を備え
   ることを特徴とするプログラムの共用装置。
2. 【請求項２】 プログラムの配置を行うプログラム配置
   手段が、上記仮想空間内に新たな共用プログラムを配置
   するとき、 プログラムのテキスト部の実体に関する情報を保持する
   テキスト部実体管理テーブルに上記新たな共用プログラ
   ムのテキスト部実体管理情報を構築するテキスト部実体
   管理情報構築手段と、 上記データ部実体管理テーブルに上記仮想空間内に存在
   する実行体毎にデータ部実体管理情報を構築するデータ
   部実体管理情報構築手段と、を備えることを特徴とする
   請求項１のプログラムの共用装置。
3. 【請求項３】 プログラムの回収を行うプログラム回収
   手段が、上記仮想空間内に配置されている上記共用プロ
   グラムを回収するとき、 上記回収する共用プログラムのテキスト部実体管理情報
   を回収するテキスト部実体管理情報回収手段と、 上記仮想空間内に存在するすべての実行体の上記回収す
   る共用プログラムのデータ部実体管理情報を回収するデ
   ータ部実体管理情報回収手段と、を備えることを特徴と
   する請求項２のプログラムの共用装置。
4. 【請求項４】 実行体を生成する実行体生成手段が、上
   記仮想空間内に新たに実行体を生成するとき、 上記データ部実体管理テーブルに、上記仮想空間に配置
   されている共用プログラムのデータ部に対応する上記実
   行体のデータ部実体管理情報を構築するデータ部実体管
   理情報構築手段を備えることを特徴とする請求項１ある
   いは請求項２のプログラムの共用装置。
5. 【請求項５】 実行体の回収を行う実行体回収手段が、
   上記仮想空間内に存在する実行体を回収するとき、 上記データ部実体管理テーブルの上記実行体に対応して
   構築されていたすべてのデータ部実体管理情報を回収す
   るデータ部実体管理情報回収手段を備えることを特徴と
   する請求項４のプログラムの共用装置。
6. 【請求項６】 ページングを制御するページング制御部
   が、共用プログラムのデータ部の実体に対するページイ
   ン要求あるいはページアウト要求を検出したとき、 上記共用プログラムのデータ部のデータ部実体管理情報
   をページング制御部に通知するページングインターフェ
   ース手段を備えることを特徴とする請求項１、請求項
   ２、請求項３、請求項４あるいは請求項５のプログラム
   の共用装置。
7. 【請求項７】 共用プログラムのテキスト部と、上記テ
   キスト部と静的にリンクされた上記共用プログラムのデ
   ータ部とを仮想空間内に配置し、 上記仮想空間内で上記共用プログラムを実行する環境で
   ある実行体を１以上有する計算機システムにおけるプロ
   グラムの共用方法であって、 上記共用プログラムのデータ部に対応する上記実行体毎
   の一次記憶上あるいは二次記憶上の仮想記憶の内容であ
   る実体に関する情報を保持し、 上記共用プログラムが動作する実行体の切り替えに同期
   して上記データ部の実体を切り替えることを特徴とする
   プログラムの共用方法。