JPH11184829A - デバイス間データ転送装置及びその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 中央処理装置と主記憶装置の下に複数のデバ
イスが接続された情報処理手段システムにおいて、複数
のデバイス間でファイル単位の直接転送を実現する。 【解決手段】 上記主記憶装置上にアドレス変換テーブ
ル２４を備え、物理アドレス空間２３上に上記デバイス
のメモリ２５を割り付け、この割り付けられたアドレス
を仮想アドレス空間２０内のユーザ空間２１にマッピン
グし、上記アドレス変換テーブル２４により上記仮想ア
ドレス空間２０と上記物理アドレス空間２３とのアドレ
ス変換を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、バスに接続され
た複数のデバイスにおけるアドレスマッピングによるデ
バイス間のデータ直接転送に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、プロセッサを有する複数のデバ
イス間のデータ転送は、直接他のデバイスにできず、Ｄ
ＭＡ（Direct Memory Access）コントローラによりその
データを主記憶装置に送り、その後対象とするデバイス
のＤＭＡコントローラによってそのデータを主記憶装置
から対象とするデバイスに転送していた。そのため、デ
バイス間のデータ転送には時間がかかっていた。また、
主記憶装置のデータ転送負荷が高くなるため、中央処理
装置と主記憶装置の間のデータ転送速度が低下すること
があった。

【０００３】そこで、転送時間を短縮し、主記憶装置の
データ転送負荷を軽減するため、主記憶装置を経由せず
に入出力コントローラ（I/O controller）等の入出力プ
ロセッサ（I/O processor ）の管理下でのデバイス間直
接転送を行う方法がある。このデータ転送は、入出力プ
ロセッサ上の特殊なモニタプログラムなどの管理下で行
われる。通常、入出力処理においては、ファイルの構造
及び主記憶装置上でのバッファリング制御についてはオ
ペレーティングシステムの管理下にあり、入出力プロセ
ッサは関知しない。入出力プロセッサは、オペレーティ
ングシステムによって変換された物理的なブロック番号
によって入出力を行う。しかし、入出力プロセッサは、
ファイルという論理的なデータの単位での入出力は行え
ない。

【０００４】一般にファイルの構造及び主記憶装置上で
のバッファリング制御はオペレーティングシステム及び
ファイルシステムによって異なるため、入出力プロセッ
サがファイルの構造やバッファリングの動作に依存した
機能を持つと、特定のオペレーティングシステム及びフ
ァイルシステムに依存してしまい、オペレーティングシ
ステム又はファイルシステム変更のたびに入出力プロセ
ッサの機能を変更しなければならなくなる。更には、従
来のオペレーティングシステムと入出力プロセッサの機
能分担を大幅に変更する必要がある。以上が、入出力プ
ロセッサが、ファイルという論理的なデータの単位での
入出力を行わない理由である。

【０００５】図９と図１０は従来のデバイス間でデータ
の直接転送を行う場合の構成と仮想アドレス空間と物理
アドレス空間の状態を示したものである。１は中央処理
装置（ＣＰＵ）、２は主記憶装置、４、４ａは磁気ディ
スク装置、５、５ａはディスクコントローラである。２
３は物理アドレス空間である。物理アドレス空間とはＣ
ＰＵが物理的に直接アクセスできるアドレスの範囲をい
う。例えば、３２ビットでアドレスを指定できるＣＰＵ
の物理アドレス空間は２³²≒４Ｇとなる。２０は仮想ア
ドレス空間である。２１はユーザ空間であり、仮想アド
レス空間２０のうちユーザプログラム２２が直接アクセ
スすることができる部分である。バッファ３２は、ユー
ザプログラム２２のデータ入出力エリアである。３３は
仮想アドレス空間２０の共通領域で、オペレーティング
システム自身が使うメモリ領域に用い、ＯＳが使う以外
の領域はユーザごとに異なる仮想アドレス空間を割り当
てる。物理アドレス空間２３に割り付けられたデバイス
上のメモリ２５、２５ａが共通領域３３のデバイス上の
メモリ２６、２６ａの部分に対応付けられマッピングさ
れている。デバイス上のメモリ２５、２５ａは、ディス
クコントローラ５、５ａ内のメモリ８０、８０ａであ
る。メモリ８０、８０ａは、ＣＰＵから直接アクセスで
きるメモリであり、オペレーティングシステムからの磁
気ディスク装置に対するリード命令やライト命令を受け
とるメモリである。物理アドレス空間２３にはアドレス
変換テーブル２４があり、ＣＰＵは仮想アドレス空間２
０にマッピングしたデバイス上のメモリ２６、２６ａか
らデバイス上のメモリ２５、２５ａへのアドレスへの変
換をアドレス変換テーブル２４に従って行う。

【０００６】オペレーティングシステムの使うメモリ領
域を共通領域３３に割り当てておくと、システムコール
又は割り込み（interrupt ）によってユーザプログラム
からオペレーティングシステムに制御が移る前に、どの
アドレス空間にいても共通の処理を行うことができる利
点がある。また、デバイス上のメモリ２５、２５ａを共
通領域３３に割り当てると、オペレーティングシステム
がデバイスを操作することが可能になる。例えば、オペ
レーティングシステムが、デバイス上のメモリ２５、２
５ａにファイルに対するリード命令を書き込むと、ディ
スクコントローラ５は、リード、命令を実行し、磁気デ
ィスク装置４に記憶されたファイルを主記憶装置２のバ
ッファ３１へ転送する。次にオペレーティングシステム
がデバイス上のメモリ２５、２５ａにファイルに対する
ライト命令を書き込むとディスクコントローラ５ａはラ
イト命令を実行し、主記憶装置２のバッファ３１のファ
イルを磁気ディスク装置４ａへ記憶する。このように、
ファイル単位のデータ転送はオペレーティングシステム
がデバイスを操作することで可能になる。

【０００７】従来のデバイス間で直接データ転送を行う
場合の仮想アドレス空間２０と物理アドレス空間２３の
状態は上記の様に構成されているので、入出力プロセッ
サはファイルの構造やバッファリングなどの動作につい
て知ることができないため、入出力プロセッサがファイ
ルという論理的な単位で入出力管理を行うことはできな
かった。一方、オペレーティングシステムのシステムコ
ールインタフェースのレベルでは、ファイル入出力の転
送元あるいは転送先はユーザ空間２１にマッピングされ
た主記憶装置２であることが予定されており、転送元あ
るいは転送先のアドレスを仮想アドレスによって指定す
る。ところが、ユーザプログラム２２が直接アクセスす
ることができるユーザ空間２１上にはデバイス上のメモ
リ２５に対応する仮想アドレスが存在しないのでデバイ
ス上のメモリを転送元あるいは転送先としたファイルの
入出力の起動は不可能であった。共通領域３３には、デ
バイス上のメモリ２５に対応する仮想アドレスが存在し
ているが、共通領域３３は、オペレーティングシステム
が使用する領域であり、ユーザプログラム２２が直接ア
クセスすることはできなかった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来のデバイス間デー
タ転送装置及びその方法は入出力プロセッサを用いてい
るので、データ転送が直接行えるのは、物理的なブロッ
ク単位であり、論理的なファイル単位又はレコード単位
での転送が不可能であるという問題点があった。

【０００９】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたものであり、論理的な単位（ファイル単
位又はレコード単位）での転送が可能で効率的なデバイ
ス間データ転送装置及びその方法を得ることを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明に係るデバイス
間データ転送装置は、中央処理装置と主記憶装置と複数
のデバイスとが接続され、仮想アドレス空間のアドレス
を物理ドレス空間のアドレスへ変換するアドレス変換テ
ーブルを備え、上記複数のデバイス間でデータを転送す
るデバイス間データ転送装置において、物理アドレス空
間上に上記デバイス上のメモリを割り付けるメカニズム
と、この割り付けられたアドレスを仮想アドレス空間上
のユーザ空間にマッピングするメカニズムと、上記アド
レス変換テーブルにより上記ユーザ空間のアドレスを上
記物理アドレス空間のアドレスへ変換するメカニズム
と、変換したアドレスを転送先と転送元のいずれかのア
ドレスとしてデータを転送するメカニズムと、を備えた
ことを特徴とする。

【００１１】上記デバイス間データ転送装置は、ディス
ク装置から他のデバイスへのデータ転送と他のデバイス
からディスク装置へのデータ転送とのいずれかを実行す
ることを特徴とする。

【００１２】上記デバイスは、プロセッサとメモリから
構成され、そのメモリは物理的なブロック単位でデータ
を転送することを特徴とする。

【００１３】上記割り付けるメカニズムは、物理アドレ
ス空間上のデバイス上のメモリの先頭アドレスをコンフ
ィグレーションテーブルに物理アドレスとして記憶する
メカニズムを備えたことを特徴とする。

【００１４】上記マッピングするメカニズムは、ユーザ
空間にマッピングされたデバイス上のメモリのサイズを
コンフィグレーションテーブルにメモリサイズとして記
憶するメカニズムを備えたことを特徴とする。

【００１５】上記変換するメカニズムは、上記コンフィ
グレーションテーブルの物理アドレスとメモリサイズで
示されたデバイスのメモリをデータが転送されるユーザ
空間上のバッファとみなすメカニズムを備えたことを特
徴とする。

【００１６】上記転送するメカニズムは、上記転送元の
デバイスに対してユーザ空間上のバッファへ転送元のデ
バイスからデータを転送する要求を発行するメカニズム
を備えたことを特徴とする。

【００１７】上記変換するメカニズムは、上記コンフィ
グレーションテーブルの物理アドレスとメモリサイズで
示されたデバイス上のメモリをデータが記憶されている
ユーザ空間上のバッファとみなすメカニズムを備えたこ
とを特徴とする。

【００１８】上記転送するメカニズムは、上記転送先の
デバイスに対してユーザ空間上のバッファから転送先の
デバイスへデータを転送する要求を発行するメカニズム
を備えたことを特徴とする。

【００１９】この発明に係るデバイス間データ転送方法
は、中央処理装置と主記憶装置と複数のデバイスとが接
続され、仮想アドレス空間のアドレスを物理ドレス空間
のアドレスへ変換するアドレス変換テーブルを備え、上
記複数のデバイス間でデータを転送するデバイス間デー
タ転送方法において、物理アドレス空間上に上記デバイ
ス上のメモリを割り付けるステップと、この割り付けら
れたアドレスを仮想アドレス空間上のユーザ空間にマッ
ピングするステップと、上記アドレス変換テーブルによ
り上記ユーザ空間のアドレスを上記物理アドレス空間の
アドレスへ変換するステップと、変換したアドレスを転
送先と転送元のいずれかのアドレスとしてデータを転送
するステップと、を備えたことを特徴とする。

【００２０】上記デバイス間データ転送装置は、ディス
ク装置から他のデバイスへのデータ転送と他のデバイス
からディスク装置へのデータ転送とのいずれかを実行す
ることを特徴とする。

【００２１】上記デバイスは、プロセッサとメモリから
構成され、そのメモリは物理的なブロック単位でデータ
を転送することを特徴とする。

【００２２】上記割り付けるステップは、物理アドレス
空間上のデバイス上のメモリの先頭アドレスをコンフィ
グレーションテーブルに物理アドレスとして記憶するメ
カニズムを備えたことを特徴とする。

【００２３】上記マッピングするステップは、ユーザ空
間にマッピングされたデバイス上のメモリのサイズをコ
ンフィグレーションテーブルにメモリサイズとして記憶
するメカニズムを備えたことを特徴とする。

【００２４】上記変換するステップは、上記コンフィグ
レーションテーブルの物理アドレスとメモリサイズで示
されたデバイスのメモリをデータが転送されるユーザ空
間上のバッファとみなすステップを備えたことを特徴と
する。

【００２５】上記転送するステップは、上記転送元のデ
バイスに対してユーザ空間上のバッファへ転送元のデバ
イスからデータを転送する要求を発行するステップを備
えたことを特徴とする。

【００２６】上記変換するステップは、上記コンフィグ
レーションテーブルの物理アドレスとメモリサイズで示
されたデバイス上のメモリをデータが記憶されているユ
ーザ空間上のバッファとみなすステップを備えたことを
特徴とする。

【００２７】上記転送するステップは、上記転送先のデ
バイスに対してユーザ空間上のバッファから転送先のデ
バイスへデータを転送する要求を発行するステップを備
えたことを特徴とする。

【００２８】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１はこの発明の
一実施の形態であるデバイス間データ転送装置及びその
方法を実現するためのシステム構成図であり、１は中央
処理装置（ＣＰＵ）でシステム全体の各装置の制御を担
当している。２は主記憶装置であり、この主記憶装置２
に格納されているオペレーティングシステムによりシス
テム全体のソフトウェアが制御されている。３はバス同
士を結合するバス結合装置で例えばブリッジが相当す
る。４は磁気ディスク装置で、ディスクコントローラ５
により制御されている。磁気ディスク装置４とディスク
コントローラ５によりひとつのデバイス６ａを構成して
いる。６はマイクロプロセッサ７とそのメモリとしての
ローカルメモリ８を中心に構成されるデバイスである。
このデバイス６は、例えばボード型のコンピュータや入
出力制御装置が相当している。通常、上記デバイス６は
複数台接続されており、磁気ディスク装置４（あるデバ
イス６ａ）と各デバイス６の間のファイルの直接転送が
本実施の形態の趣旨である。

【００２９】図２は本実施の形態におけるソフトウェア
の構成及びソフトウェアとデバイスとの関連を示した構
成図である。１１はユーザプログラムであり、例えば財
務管理、在庫管理等の目的のためのデータ処理が目的で
ある。１２はオペレーティングシステムであり、システ
ム全体の動作を制御している。１３はデバイスドライバ
で、オペレーティングシステム１２に組み込む形態とな
っており、デバイス６を管理している。デバイスドライ
バ１３は、デバイス６の種別毎に、複数存在する。デバ
イス６には、コンフィグレーションテーブル１４が含ま
れている。このコンフィグレーションテーブル１４はそ
のデバイス６に関する固有の情報であり、図１１に示す
ように、各デバイスに割り当てられた物理アドレス８５
とメモリサイズ８６を記憶するものである。その物理ア
ドレスとは、その物理アドレスにきた要求に対して対応
するためのものであり、その物理アドレスの値は、後述
するように、オペレーティングシステムや他の処理によ
って固定的ではなく任意にコンフィグレーションテーブ
ル１４によって設定可能なものである。

【００３０】図３は本実施の形態における仮想アドレス
空間と物理アドレス空間の状態を示したものである。２
１はユーザ空間で、ユーザプログラム２２からアクセス
できる部分である。ユーザ空間２１はユーザプログラム
２２ごとに複数設定され、互いに相手を見ることができ
ず、セキュリティが保たれている。３３は仮想アドレス
空間の共通領域であり、オペレーティングシステムが動
作しかつ使用する領域である。

【００３１】２３は物理アドレス空間である。物理アド
レス空間２３にはアドレス変換テーブル２４があり、主
記憶装置２上に格納されている。このアドレス変換テー
ブル２４は、物理アドレスと仮想アドレス間の変換用テ
ーブルであり、この変換はオペレーティングシステム１
２中のメモリ管理部（Memory Manager）が管理してい
る。ＣＰＵ１はこのアドレス変換テーブル２４により、
ユーザプログラム２２での使用アドレスから物理アドレ
ス空間２３上のユーザプログラム２７の部分にマッピン
グする。また、ＣＰＵ１は、物理アドレス空間２３上に
割り付けられたデバイス上のメモリ２５、２５ａを仮想
アドレス空間２０上のデバイス上のメモリ２６、２６ａ
の部分にマッピングを行う。デバイス上のメモリ２５
は、デバイス６のローカルメモリ８であり、ＣＰＵ１か
ら直接アクセスできるメモリである。デバイス上のメモ
リ２５ａは、ディスクコントローラ５のメモリ８０であ
り、ＣＰＵ１から直接アクセスできるメモリである。そ
の結果、ユーザプログラム２２からデバイス上のメモリ
２６の部分にマッピングされたデバイス上のメモリ２５
（すなわちローカルメモリ８）をファイル入出力の転送
元あるいは転送先として指定してオペレーティングシス
テムにファイルの読み出しあるいは書き込みを指示する
ことが可能になり、デバイス６に対してのファイル単位
での直接転送が可能となる。

【００３２】次に、動作について説明する。以下、転送
元あるいは転送先となるデバイス６、６ａを転送先と転
送元を区別しない場合、単に対象デバイス６と呼ぶ。図
４はシステム全体の初期化処理の処理フローである。シ
ステムの起動時に、対象デバイス６のコンフィグレーシ
ョンテーブル１４はデバイス６上の初期化機構９２によ
って初期化される（ステップＳ１）。すなわち初期化機
構９２は、コンフィグレーションテーブル１４のメモリ
サイズ８６に、ローカルメモリ８及びメモリ８０のメモ
リサイズを設定する。このときはローカルメモリ８とメ
モリ８０はまだ物理アドレス空間２３に割付けられてい
ないので、物理アドレス空間２３上の要求に対して応答
しないように設定されていることになる。

【００３３】次にオペレーティングシステム１２の起動
が行われ、対象デバイス６のデバイスドライバ１３の初
期化部（Initializer ）９３が呼び出される。対象デバ
イス６のデバイスドライバ１３の初期化部９３はオペレ
ーティングシステム１２に対して、対象デバイス６上の
ローカルメモリ８の物理アドレス空間２３への割付を要
求する。オペレーティングシステム１２は、対象デバイ
ス６のローカルメモリ８又はメモリ８０のメモリサイズ
を物理メモリサイズの必要量として対象デバイス６のコ
ンフィグレーションテーブル１４から得る（ステップＳ
２）。

【００３４】オペレーティングシステム１２は、物理ア
ドレス空間２３の空き領域に、コンフィグレーションテ
ーブル１４から得たサイズのメモリ領域を確保し、その
領域を対象デバイスの物理アドレスとして割付ける。こ
うして、物理アドレス空間２３に、ローカルメモリ８用
のデバイス上のメモリ２５と、メモリ８０用のデバイス
上のメモリ２５ａが割付られたことになる。オペレーテ
ィングシステム１２は割り付けた物理メモリ領域の先頭
アドレスを対象デバイス上のコンフィグレーションテー
ブル１４に物理アドレス８５として設定する。これによ
って、対象デバイス６はバス上の指定された物理アドレ
ス空間に対する読み出し、書き込み要求に対して応答す
るようになる（ステップＳ３）。対象デバイス６のデバ
イスドライバ１３の初期化処理が完了する。

【００３５】ユーザプログラム２２が起動されると、ユ
ーザプログラム２２はオペレーティングシステム１２に
対して、入出力コントロール・システムコールなどを使
用して対象デバイス６のデバイスドライバ１３の呼び出
しを要求し、対象デバイスのデバイス上のメモリ２５，
２５ａの仮想アドレス空間２０へのマッピングを要求す
る（ステップＳ４）。

【００３６】オペレーティングシステム１２は、対象デ
バイス６のデバイスドライバ１３の入出力コントロール
処理手続９５を呼び出して、入出力コントロール処理手
続９５に対して対象デバイス６のデバイス上のメモリ２
５，２５ａの仮想アドレス空間２０へのマッピングを要
求する。対象デバイスのデバイスドライバ１３の入出力
コントロール処理手続９５は、対象デバイス６のデバイ
スに割付けられている物理メモリの先頭アドレス（物理
アドレス８５）とメモリサイズ８６を対象デバイスのコ
ンフィグレーションテーブル１４から得る（ステップＳ
５）。

【００３７】対象デバイス６のデバイスドライバ１３の
入出力コントロール処理手続９５はその物理メモリの先
頭アドレス（物理アドレス８５）とメモリサイズ８６で
指定される領域の仮想アドレス空間２０へのマッピング
をオペレーティングシステム１２に要求する（ステップ
Ｓ６）。

【００３８】オペレーティングシステム１２は仮想アド
レス空間２０に、指定されたメモリサイズの未使用領域
を見つける。オペレーティングシステム１２は、デバイ
ス上のメモリ２５をユーザ空間２１にマッピングする。
オペレーティングシステム１２は、デバイス上のメモリ
２５ａを共通領域３３にマッピングする。オペレーティ
ングシステム１２はこれらの仮想アドレス範囲と、物理
アドレス範囲の対応をアドレス変換テーブル２４に追加
する。これによってユーザ空間上の及び共通領域上の仮
想アドレス範囲内のアドレスから物理アドレス範囲内の
アドレスへ変換することが可能になる。オペレーティン
グシステム１２は割り付けられた仮想アドレスを対象デ
バイス６のデバイスドライバ１３に返す。対象デバイス
６のデバイスドライバ１３はユーザプログラム２２に対
して、割り付けられた仮想アドレスと対象デバイス６上
の物理メモリのサイズを通知する（ステップＳ７）。

【００３９】図５は磁気ディスク装置４にあるファイル
をデバイス６のローカルメモリ８へ転送する場合の処理
フローである。なお、説明の便宜上、ファイルは磁気デ
ィスク装置４上に存在すると仮定してあるが、前述した
ように、この磁気ディスク装置４とディスクコントロー
ラ５を含めて一つのデバイス６ａととらえるとこによ
り、このファイル転送はデバイス６ａからデバイス６へ
のデータ転送に相当することになる。なお、ここでいう
データ転送は、ファイル全体の転送でもよいし、ファイ
ルの一部分のデータ（レコード単位）の転送でもよい。

【００４０】ユーザプログラム２２はオペレーティング
システムに対してファイルのバッファへの読み出しを要
求する。この時、ユーザプログラム２２は、初期化処理
でデバイス上のメモリ２５に対して割り当てられた仮想
アドレスを転送先のバッファアドレスとして指定し、フ
ァイルからの読み出しデータサイズとしてデバイス上の
メモリ２５のサイズを指定する。こうして、ユーザプロ
グラム２２はデバイス上のメモリ２６をバッファとみな
して動作することになる。次に、ユーザプログラム２２
は、バッファキャッシュのバイパスを指定する（ステッ
プＳ１１）。図６はファイルの読み出しの説明図であ
り、３１は仮想アドレス空間上に設定したバッファで、
３２は、主記憶装置２の一部であるバッファキャッシュ
である。通常はバッファキャッシュのバイパスを指定せ
ず、読み出したファイルを主記憶装置２上のバッファキ
ャッシュ３２に転送する。その後、ＣＰＵ１によってバ
ッファキャッシュ３２上の内容がバッファ３１にコピー
される。磁気ディスク装置４上には、物理ブロックとし
てブロック単位に番号が機械的に振られており、番号を
指定して読み出すことができる。今回の読み出しはデバ
イス間で直接データを転送する方式であり、ＣＰＵ１及
び主記憶装置２に負荷がかからないようにするためバッ
ファキャッシュ３２を通らずにバイパスしてバッファ３
１上に読み出している。

【００４１】オペレーティングシステム１２のファイル
システム管理部９６は、転送先として指定されたファイ
ルの指定されたデータのオフセットをディスク上の物理
ブロック番号に変換する。ここで、オフセットとはファ
イルの先頭から何バイト目という位置である。ファイル
のディスク内部での形式は通常、非常に複雑なため、オ
ペレーティングシステム１２はファイルの読み出し、書
き込みを要求されると、オフセットを物理ブロック番号
に変換してからディスクコントローラ５に読み出しを要
求する。

【００４２】オペレーティングシステム１２のメモリ管
理部９１はアドレス変換テーブル２４に従って、転送先
として指定された仮想アドレスを物理アドレスに変換す
る（ステップＳ１２）。この結果得られる物理アドレス
は転送先となるデバイス６のローカルメモリ８に割り付
けられた物理アドレスとなる。

【００４３】オペレーティングシステム１２の入出力管
理部９７は、当該ファイルの存在するディスクに対応す
るディスクコントローラ５のデバイスドライバ１３に対
して、転送元として指定した物理ブロック番号にあるデ
ータを転送先として指定した物理アドレス領域に転送す
るように要求する（ステップＳ１３）。この要求は、デ
バイス上のメモリ２６ａと指定して行われる。すなわ
ち、この要求は、ディスクコントローラ５のメモリ８０
を指定してデバイスドライバ１３に対して発行される。

【００４４】ディスクコントローラ５のデバイスドライ
バ１３は、オペレーティングシステム１２の入出力管理
部９７からの要求を受け、ディスクの指定された物理ブ
ロック番号から転送先として指定された物理アドレスへ
のデータ転送を、ディスクコントローラ５に対して要求
する。この要求は、リード命令として、ディスクコント
ローラ５のメモリ８０に送られる。ディスクコントロー
ラ５は、指定された物理ブロックをディスクから読み出
し、ディスクコントローラ５内部のディスクバッファ９
９に格納する（ステップＳ１４）。

【００４５】ディスクコントローラ５は、転送先として
指定された物理アドレスをバス上に出し、書き込みを要
求する（ステップＳ１５）。

【００４６】デバイス６は、ディスクコントローラ５の
出した物理アドレスをデコードする。デバイス６は、デ
ータ転送先アドレスとしてデバイス６の物理アドレスが
指定されているため、ディスクコントローラ５の転送要
求に対して応答する（ステップＳ１６）。

【００４７】ディスクコントローラ５はデバイス６から
の応答を待って、ディスクバッファ９９内に格納されて
いるデータをバス上に送り出す（ステップＳ１７）。

【００４８】対象デバイス６はディスクコントローラ５
の送りだすデータを受け取り、対象デバイス内のローカ
ルメモリ８に格納する。ディスクコントローラ５はデー
タの転送を終えると、データ転送の完了を通知する割り
込みをＣＰＵ１に対して送る。ＣＰＵ１に対して送られ
た割り込みにより、ディスクコントローラ５のデバイス
ドライバ１３は、操作の完了をオペレーティングシステ
ム１２の入出力管理部９７に通知する。オペレーティン
グシステム１２の入出力管理部９７はユーザプログラム
２２に対してファイル入力操作の完了を通知する（ステ
ップＳ１８）。

【００４９】図７はデバイス６のローカルメモリ８から
磁気ディスク装置４にあるファイルへの書き込みの場合
の処理フローである。読み出しの場合と同様にファイル
は磁気ディスク装置４上に存在すると仮定する。

【００５０】ユーザプログラム２２はオペレーティング
システム１２に対してバッファ内容のファイルへの書き
込みを要求する。この時、デバイス上のメモリ２５に対
して割り当てられた仮想アドレスをバッファアドレスと
して指定し、ファイルへの書き込みデータサイズとして
デバイス６上のメモリ２５のメモリサイズを指定する。
こうして、ユーザプログラム２２は、デバイス上のメモ
リ２６をバッファとみなして動作することになる。次
に、ユーザプログラム２２はバッファキャッシュ３２の
バイパスを指定する。オペレーティングシステム１２の
ファイルシステム管理部９６は、転送先として指定され
たファイルの指定されたオフセットをディスク上の物理
ブロック番号に変換する（ステップＳ２１）。

【００５１】オペレーティングシステム１２のバッファ
キャッシュ管理部９８は、バッファキャッシュ内にその
物理ブロックのデータが既に存在しているかどうかを調
べ、もし、存在していた場合は、データ転送により上書
きされてしまうデータなのでバッファキャッシュ３２内
の当該ブロック内のデータを無効にする（ステップＳ２
２）。

【００５２】オペレーティングシステム１２のメモリ管
理部９１はアドレス変換テーブル２４に従って、転送元
として指定された仮想アドレスを物理アドレスに変換す
る（ステップＳ２３）。この結果得られる物理アドレス
は転送元となるデバイス６のローカルメモリ８に割り付
けられた物理メモリの先頭アドレスとなる。

【００５３】オペレーティングシステム１２の入出力管
理部９７は、当該ファイルの存在するディスクに対応す
るディスクコントローラ５のデバイスドライバ１３に対
して、転送先として指定した物理ブロック番号に転送元
として指定した物理アドレス領域からデータを転送する
ように要求する（ステップＳ２４）。この要求は、デバ
イス上のメモリ２６を指定して行われる。すなわちこの
要求は、ディスクコントローラ５のメモリ８０を指定し
て、デバイスドライバに対して発行される。

【００５４】ディスクコントローラ５のデバイスドライ
バ１３は、オペレーティングシステム１２の入出力管理
部９７からの要求を受けディスクの転送先として指定さ
れた物理ブロック番号へ転送主として指定した物理アド
レスからのデータ転送を、ディスクコントローラ５に対
して要求する（ステップＳ２５）。この要求は、ライト
命令として、ディスクコントローラ５のメモリ８０に送
られる。

【００５５】ディスクコントローラ５は、転送元として
指定された物理アドレスをバス上に出し、読み出しを要
求する（ステップＳ２６）。

【００５６】対象デバイス６は、ディスクコントローラ
５の出したアドレスをデコードする。デバイス６は転送
元アドレスとしてデバイス６の物理アドレスが指定され
ているため、ディスクコントローラ５の転送要求に対し
て応答する（ステップＳ２７）。

【００５７】対象デバイス６は、デバイス６内のローカ
ルメモリ８の内容を物理アドレス順に読み出し、バス上
に送り出す（ステップＳ２８）。

【００５８】ディスクコントローラ５はデバイス６の送
り出すデータを受け取り、ディスクコントローラ５内の
ディスクバッファ９９に格納する。ディスクコントロー
ラ５は、ディスクコントローラ５内部のディスクバッフ
ァ９９に格納された内容をディスクの指定された物理ブ
ロックに書き込む。ディスクコントローラ５はデータの
転送を終えると、データ転送の完了を通知する割り込み
をＣＰＵ１に対して送る。ＣＰＵ１に対して送られた割
り込みにより、ディスクコントローラ５のデバイスドラ
イバ１３は、操作の完了をオペレーティングシステム１
２の入出力管理部９７に通知する。オペレーティングシ
ステム１２の入出力管理部９７はユーザプログラム１１
に対してファイル入力操作の完了を通知する（ステップ
Ｓ２９）。

【００５９】以上述べたように実施の形態１において
は、デバイス６上のローカルメモリ８を物理アドレス空
間に割り付けた上で仮想アドレス空間にマッピングする
ことにより、デバイス６上のローカルメモリ８をユーザ
プログラム２２のバッファ３１とみなしている。こうし
て、磁気ディスク装置４上のファイルを読み出して直接
デバイス６に格納したり、デバイス６から磁気ディスク
装置４に直接書き込むことが可能となる。

【００６０】また、以上述べた直接転送は、図１２に示
すように同一バス上でもよいし、図１に示したようにバ
ス結合装置などで結合された異なる階層のバスであって
もよく、メモリが同一物理アドレス空間内にあればよ
い。更には、図１３に示すように、デバイス上のメモリ
２５が同一のアドレス空間上の複数のアドレス領域に対
して同時にマッピングされていてもよい。また、図１４
に示すように、デバイス上のメモリ２５が異なるアドレ
ス空間上の複数のアドレス領域に対して同時にマッピン
グされていてもよい。データ入出力方式は同期方式でも
非同期方式でもよい。

【００６１】実施の形態２．図８はこの発明のデバイス
間データ転送装置及びその方法の他の実施の形態を示す
システム構成図であり、図１におけるディスクコントロ
ーラ５と磁気ディスク装置４をデバイス６により置き換
えたものである。

【００６２】一方のデバイス６から他方のデバイス６へ
の直接転送の場合は、実施の形態１における磁気ディス
ク装置４上のファイルの読み出し及び書き込みの場合と
同様に考えることができる。デバイス６のローカルメモ
リ８上には物理ブロックとしてブロック単位に番号が振
られており、ファイルに対してそれぞれの物理ブロック
が対応付けられている。転送したいファイル名を指定す
ることにより、マイクロプロセッサ７がディスクコント
ローラ５と同様に機能することにより、物理ブロック単
位に一方のデバイス６から他方のデバイス６へ直接転送
することにより指定したファイル全体が転送される。

【００６３】

【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、オペレーティングシステム１２がユーザ
プログラム２２からの要求に対してデバイス上のメモリ
２５をユーザ空間２１にマッピングできるメカニズムを
有していればよく、オペレーティングシステム１２の変
更が最小ですむという効果を奏する。

【００６４】また、プロセッサのメモリを仮想アドレス
空間にマッピングするように構成したことにより、デバ
イス間における論理的な単位での直接転送が可能で効率
的なデバイス間直接転送方法が得られる。

【００６５】また、ディスク装置から他のデバイスへの
転送又は他のデバイスからディスク装置への転送を可能
としたことにより、他のデバイスからディスク装置への
直接の読み出し書き込みができる。

【００６６】さらに、デバイスはプロセッサとメモリか
ら構成され、そのメモリは転送するファイルと物理的な
ブロック単位で対応付けられているように構成したの
で、一方のデバイスから他方のデバイスへ直接転送でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１を示すシステム構成
図である。

【図２】 この発明の実施の形態１を示すソフトウェア
構成図である。

【図３】 この発明の実施の形態１を示すマッピングの
状態図である。

【図４】 この発明の実施の形態１を示す初期化処理の
フロー図である。

【図５】 この発明の実施の形態１を示すファイル読み
出しのフロー図である。

【図６】 この発明の実施の形態１を示すバッファの説
明図である。

【図７】 この発明の実施の形態１を示すファイル書き
込みのフロー図である。

【図８】 この発明の実施の形態２を示すシステム構成
図である。

【図９】 従来例のシステム構成図である。

【図１０】 従来例のマッピングの状態図である。

【図１１】 コンフィグレーションテーブルの構成図で
ある。

【図１２】 この発明の他のシステム構成図である。

【図１３】 この発明の他のマッピングの状態図であ
る。

【図１４】 この発明の他のマッピングの状態図であ
る。

【符号の説明】

１ ＣＰＵ（中央処理装置）、２ 主記憶装置、６ デ
バイス、８ ローカルメモリ（メモリ）、２０ 仮想ア
ドレス空間、２３ 物理アドレス空間、２４アドレス変
換テーブル。

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中央処理装置と主記憶装置と複数のデバ
   イスとが接続され、仮想アドレス空間のアドレスを物理
   ドレス空間のアドレスへ変換するアドレス変換テーブル
   を備え、上記複数のデバイス間でデータを転送するデバ
   イス間データ転送装置において、 物理アドレス空間上に上記デバイス上のメモリを割り付
   けるメカニズムと、 この割り付けられたアドレスを仮想アドレス空間上のユ
   ーザ空間にマッピングするメカニズムと、 上記アドレス変換テーブルにより上記ユーザ空間のアド
   レスを上記物理アドレス空間のアドレスへ変換するメカ
   ニズムと、 変換したアドレスを転送先と転送元のいずれかのアドレ
   スとしてデータを転送するメカニズムと、を備えたこと
   を特徴とするデバイス間データ転送装置。
2. 【請求項２】 上記デバイス間データ転送装置は、ディ
   スク装置から他のデバイスへのデータ転送と他のデバイ
   スからディスク装置へのデータ転送とのいずれかを実行
   することを特徴とする請求項１記載のデバイス間データ
   転送装置。
3. 【請求項３】 上記デバイスは、プロセッサとメモリか
   ら構成され、そのメモリは物理的なブロック単位でデー
   タを転送することを特徴とする請求項１記載のデバイス
   間データ転送装置。
4. 【請求項４】 上記割り付けるメカニズムは、物理アド
   レス空間上のデバイス上のメモリの先頭アドレスをコン
   フィグレーションテーブルに物理アドレスとして記憶す
   るメカニズムを備えた請求項１に記載のデバイス間デー
   タ転送装置。
5. 【請求項５】 上記マッピングするメカニズムは、ユー
   ザ空間にマッピングされたデバイス上のメモリのサイズ
   をコンフィグレーションテーブルにメモリサイズとして
   記憶するメカニズムを備えた請求項４記載のデバイス間
   データ転送装置。
6. 【請求項６】 上記変換するメカニズムは、上記コンフ
   ィグレーションテーブルの物理アドレスとメモリサイズ
   で示されたデバイスのメモリをデータが転送されるユー
   ザ空間上のバッファとみなすメカニズムを備えた請求項
   ５記載のデバイス間データ転送装置。
7. 【請求項７】 上記転送するメカニズムは、上記転送元
   のデバイスに対してユーザ空間上のバッファへ転送元の
   デバイスからデータを転送する要求を発行するメカニズ
   ムを備えた請求項６記載のデバイス間データ転送装置。
8. 【請求項８】 上記変換するメカニズムは、上記コンフ
   ィグレーションテーブルの物理アドレスとメモリサイズ
   で示されたデバイス上のメモリをデータが記憶されてい
   るユーザ空間上のバッファとみなすメカニズムを備えた
   請求項５記載のデバイス間データ転送装置。
9. 【請求項９】 上記転送するメカニズムは、上記転送先
   のデバイスに対してユーザ空間上のバッファから転送先
   のデバイスへデータを転送する要求を発行するメカニズ
   ムを備えた請求項８記載のデバイス間データ転送装置。
10. 【請求項１０】 中央処理装置と主記憶装置と複数のデ
    バイスとが接続され、仮想アドレス空間のアドレスを物
    理ドレス空間のアドレスへ変換するアドレス変換テーブ
    ルを備え、上記複数のデバイス間でデータを転送するデ
    バイス間データ転送方法において、 物理アドレス空間上に上記デバイス上のメモリを割り付
    けるステップと、 この割り付けられたアドレスを仮想アドレス空間上のユ
    ーザ空間にマッピングするステップと、 上記アドレス変換テーブルにより上記ユーザ空間のアド
    レスを上記物理アドレス空間のアドレスへ変換するステ
    ップと、 変換したアドレスを転送先と転送元のいずれかのアドレ
    スとしてデータを転送するステップと、を備えたことを
    特徴とするデバイス間データ転送方法。
11. 【請求項１１】 上記デバイス間データ転送装置は、デ
    ィスク装置から他のデバイスへのデータ転送と他のデバ
    イスからディスク装置へのデータ転送とのいずれかを実
    行することを特徴とする請求項１０記載のデバイス間デ
    ータ転送方法。
12. 【請求項１２】 上記デバイスは、プロセッサとメモリ
    から構成され、そのメモリは物理的なブロック単位でデ
    ータを転送することを特徴とする請求項１０記載のデバ
    イス間データ転送方法。
13. 【請求項１３】 上記割り付けるステップは、物理アド
    レス空間上のデバイス上のメモリの先頭アドレスをコン
    フィグレーションテーブルに物理アドレスとして記憶す
    るメカニズムを備えた請求項１０に記載のデバイス間デ
    ータ転送方法。
14. 【請求項１４】 上記マッピングするステップは、ユー
    ザ空間にマッピングされたデバイス上のメモリのサイズ
    をコンフィグレーションテーブルにメモリサイズとして
    記憶するメカニズムを備えた請求項１３記載のデバイス
    間データ転送方法。
15. 【請求項１５】 上記変換するステップは、上記コンフ
    ィグレーションテーブルの物理アドレスとメモリサイズ
    で示されたデバイスのメモリをデータが転送されるユー
    ザ空間上のバッファとみなすステップを備えた請求項１
    ４記載のデバイス間データ転送方法。
16. 【請求項１６】 上記転送するステップは、上記転送元
    のデバイスに対してユーザ空間上のバッファへ転送元の
    デバイスからデータを転送する要求を発行するステップ
    を備えた請求項１５記載のデバイス間データ転送方法。
17. 【請求項１７】 上記変換するステップは、上記コンフ
    ィグレーションテーブルの物理アドレスとメモリサイズ
    で示されたデバイス上のメモリをデータが記憶されてい
    るユーザ空間上のバッファとみなすステップを備えた請
    求項１４記載のデバイス間データ転送方法。
18. 【請求項１８】 上記転送するステップは、上記転送先
    のデバイスに対してユーザ空間上のバッファから転送先
    のデバイスへデータを転送する要求を発行するステップ
    を備えた請求項１７記載のデバイス間データ転送方法。