JPS59123943A - Vmアシスト制御方式 - Google Patents

Vmアシスト制御方式

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JPS59123943A
JPS59123943A JP23188382A JP23188382A JPS59123943A JP S59123943 A JPS59123943 A JP S59123943A JP 23188382 A JP23188382 A JP 23188382A JP 23188382 A JP23188382 A JP 23188382A JP S59123943 A JPS59123943 A JP S59123943A
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Fujio Ikegami
池上 富士雄
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Fujitsu Ltd
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    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F9/00Arrangements for program control, e.g. control units
    • G06F9/06Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
    • G06F9/46Multiprogramming arrangements
    • G06F9/48Program initiating; Program switching, e.g. by interrupt
    • G06F9/4806Task transfer initiation or dispatching
    • G06F9/4843Task transfer initiation or dispatching by program, e.g. task dispatcher, supervisor, operating system

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、仮想計算機VMシステムにおける制御プログ
ラムCPへのSvC割シ込みや特権命令を高速実行する
ためのVMアシス) VMA (Virt%αIMac
hina As5ist feature )  の制
御方式に関し、特にVMレベルが多重に構成されたシス
テムにおいて、下位のVMに対してもVMアシストを有
効化するための制御方式に関する。
〔技術の背景〕
一般に、計算機システムにおいては、特権命令や870
割り込み等の特別な処理は、システムの管理制御に使用
されるため、一般の応用プログラムが走行しているPr
ob l am状態でたとえば特権命令が発行されると
、プログラム割シ込みが起シ、例外処理が行なわれる。
他方、オペレーティングシステムO8が走行しているS
リ−rviamr 状態では、特権命令の実行が許容さ
れる。
ところで、第1図(、)に示すような仮想計算機システ
ムにおいては、仮想計算機制御プログラムCPが走行し
ているときが8upsywss・デ状態であり、仮想の
08.あるいは082が走行している状態は、CPから
見たとき、すなわち実計算機上ではProb1mm状態
となる。そのため、O8lが特権命令を発行した場合、
プログラム割殴込みが起る。CPは、このプログラム割
り込みを利用し、その冑閣■■1−−−特権命令のシミ
ュレーションを行ない、仮想081の特権命令を実行す
るようにしている。
しかし、上記のような割り込みおよびシミュレーション
による特権命令は能率的でないため、CPのシミュレー
ション処理をマイクロプログラムによりファームウェア
化し、プログラム割り込みなしで仮想O8からの特権命
令を直接的に高速処理するVMアシスト機構が使用され
ている。
第1図(b)は、VMアシストを用いた特権命令の火打
方式を示している。O8□が走行しているとき上述した
ように実計算機上ではProblem状態となる。しか
し、仮想計算機上でO80が走行している状態は、5u
pervisor状態となっている。制御レジスタCR
6は、この状態を識別する情報を有し、実計算機上でP
roblam状態にあっても、O81からの特権命令に
対してVMアシス+f機能させるように制御する。ただ
し、VMアシストの機能外の特権命令等の要求に対して
は、第1図(α)で説明したプログラム割ジ込みが起シ
、シミュレーション方式により実行させる。
このよりなVMアシストの使用により、CPにおける命
令の取り出しや解読等の動作時間が不要になるため、処
理効率が向上する。
ここで、上述したVMアシストを有するVMシステムが
、第2図に示すように、そのVM要素の1つに更にVM
システムを含んでいるような2重構造のシステムを考え
る。このようなシステムは、たとえば図示の下位のO8
2がCP2の下では動かすことができず、CP、の下に
置かなければならない場合に構成される。
この場合、cp、およびO83は、その走行時に第1図
(6)で説明したように、仮想5upervis−r状
態を生ずるから、たとえばcp、が特権命令を発行する
ならば、VMアシストは有効に機能される。しかし、 
CP、配下のO82が走行しているとき、CPlの仮想
計算機上では082の走行状態はProblem状態と
なるから、O82から発行される特権命令は、制御レジ
スタCR6の情報によJVMアシストの通用が禁止され
、例外処理によるシミュレーション実行が行なわれるこ
とになる。
このため、 CP、下のO8lおよびO82の実行は、
CP、 下o os3にくらべてオーバーヘッドが大き
くなるという問題があった。
〔従来技術〕
以下に、従来のVMアシストの機能について、Mシリー
ズ計算機システムに用いられているAVMA機構を例に
して、その概要を説明する。
に検出される次のような割シ込、みおよび特権命令を処
理する。
(1)  8VC割シ込み (2)ページ変換例外 (3)特権命令 ω IPK (In5ert PSW KEY )■ 
ISK (In5ert Storage Key )
■  LPSE  (Load PSW and En
vtronment  )  ’■  LPSW (L
oad PAW )ωI=hLR4(Load Rea
l Address )■I(RRB  (Re5et
 Rafarmnaa  Bit  )■  5PKA
 (sat psw Key from Addres
s  )■  5PSB (Storm PSW an
d Environmant  )■  SPT (S
at  CPU Timar )■  88K (8−
感 8tora(tm K#1/ )■  88M (
Bat SystemMask )の8TCTL (S
torm Control )@   8TN8M (
Storm Th1s AND 8yatamMaak
 )■  8TO8M (Storm Than OR
System Mash )■  8TPT  (St
orm  CPU Timar  )御ビットによシ、
上記(i) 、 (2) I (a)のすべての機能ま
たは個別の機能を、互いに独立に有効/無効とすること
ができる。特に制御ビット位置〔1〕は、VM下での8
upervisor状態とProb1mm状態とを識別
する情報をもつ。
また、ビット8−280MI8−28Oアドレスは、■
M記憶空間と実計算機記憶空間との対応を管理するセグ
メントテーブル、あるいはVM下のPSWや各制御レジ
スタに対するポインタリストである制勾襄MICBLO
Kのアドレスである。
第3図にAVMA機構の処理概念を、 LPSW命令を
によって示される状態であって、仮想計に+11が実計
算機上で動作している状態をいう。このとき、特権命令
LP8Wが検出されると、AVMA&構が実装されてお
り、かつ後述される制御レジスタCR(iによ多制御さ
れるAVMAの機能状態においてLPSW命令の実行条
件が満たされた場合、LPSW命令が実行される。他方
、AVMAが未笑装であったり、実行条件が満たされな
い場合には、特権命令例外と認識さh1仮想計X機の制
御プログラム(VMMまたはCP)に、実行の制御が渡
されることを示している。
また、 Real 5upervisor状態は、現P
AWによって示される状態であり、VMMまたはCPが
動作している状態をいう。
第4図は、AVMA機榊によって補助される機能の有効
/無効を制御するための、制御レジスタCR5のフォー
マットおよびその制御ビット0−7の機能を示す。各制
御ビットの初期値は“Olであり、それぞわVMM 、
 AVMA等によル参照され、更新はVMMにより行な
われる。
〔発明の目的および構成〕
本発明の目的は、2重レベルで構成されている7Mシス
テムにおいて、下位のVMに対しても。
VMアシストを有効に機能させることのできる手段を提
供することにある。
本発明は、そのだめの構成として、VMアシストを有し
、第2の仮想計算機VMシステムが第1の仮想計算機V
Mシステムの下で働く2重構造の処理システムにおいて
、上記第1の7Mシステムを実計算機の主記憶上のV=
R域で走行させ、該V−R域で走行するVMシステムが
Problam状uにあるとき、上記第1のVMシステ
ムの管理下でVMのProblem状態および5upe
rvisor状態を識別しかつVMアシストの機能を制
御する実制御レジスタの内容を、該制rffllレジス
タに対応して第2のVMシステムが保有する仮想の制御
レジスタの内容で置き撓えることを特徴とするものであ
る。
〔発明の実施例〕
以下に本発明を実施例にしだがって砦明する。
第5図は、本発明実施例の概念図である。同図において
、1,2.3はそれぞれ仮想計算$VMのオペレーティ
ングシステムO8m、O82,O83ヲ示し、4はO8
,およびO8,を管理する仮想計算機制御プログラムC
P1,5はCP、および088’を管理する制御プログ
ラムCP2であり、6は実制御レジスタCR6、そして
7は仮想の制御レジスタVCR6である。また8はVM
アシストを示す。
本発明においては、vMllllmWの仮想主記憶装置
全体ケ実記憶装置の連続領域に割ね当てる■=RO定義
を行なッテ、CP、 、 ’O8,、os、 U V 
=R域に置かねる。この条件のもとで、実制御レジスタ
CR6の内容を、V=R域がProb1gm状態で走行
しているとき、すなわちV=R域にあるCPl。
O81,082のいずれかが走行しているとき、CP*
が管理する仮想制御レジスタVCR6の内容を実制御レ
ジスタCR6にロードする。それにより、たとえばO8
1あるいはO12が走行している場合、実CR60制御
ビット位置1は第4図に示すように、VMが81Lpp
vviaar状態であることを表わす値101をもつこ
とになり、VMアシストは、 os、 、 os。
からの特権命令等に対して有効化されることができる。
第6図は、本発明実施例の鰭明図である。図中、第4図
と共通な要素については同一参照番号を用いである。そ
して9は実計算機の主記憶域、10はCP、のプリフィ
ックス域、11は■≠R域、12はCPIのプリフィッ
クス域、13はCP2の中核域、14はフリー記憶域、
15は実制御レジスタCRI、16はCPg管理下の開
IcBLOK 、  17は同じくシャドウテーブル、
18は仮想の制御レジスタVCRI、19はCP、管理
下のMIeBLOK 、  20は同じくシャドウテー
ブルである。
CRIおよびVCRlは、そhぞれシャドウテーブル1
7および20へのポインタを保持している。シャドウテ
ーブル17 、20ばVMの仮想記憶域を実計算機の実
記憶域へ直接変換するだめのテーブルである。
第3図および第4図で説明したように、V=R域がPr
oblem状態にあるとき、 CR6にVCR6の内容
をロードした場合、MICBLOKのアドレスも同時に
変更され、CPlのMICBLOK 19がポインタさ
れる。
なお、上記したMICBLOKの切替えと同時に、シャ
ドウテーブルも17から20へ切替える必要があplそ
のため、CR6にVCR6の内容をロードするとき、C
RIにつbてもVCRIの内容をロードする。
これKより、その後は、V=R域がProblam状態
にある限り、CPlのMICBLOK 19およびシャ
ドウテーブル20が更新および参照の対象となる。1−
〔発明の効果〕 以上述べたように本発明は、VM下で他のVMを稼動さ
せる場合、V=R域のVMに限定はされるが、実制御レ
ジスタCR1,CR5の内容をVM下のVMの仮想制御
レジスタCRI 、 CR6で置き換える簡単な制御で
、VMアシスト機能をVM下のVMにも使用可能にする
ことができ、処理効率の改善を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)l(6)および第2図は一般的なVMアシ
ストの鰭明図、第3図はVMアシストの機能峠明図、第
4図はVMアシストを制御するCR50貌明1シ1、第
5図は本発明実施例の概念図、第6図は実施例の構成図
である。 図中、1,2.3は0814はCPI 、 5 it:
 CFx、6は実CR6,7は仮想ノVCR6,8はV
 M 7−/ ス)全表わす。 特許出願人  富士通株式会社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. VMアシストを有し、第2の仮想計算機VMシステムが
    第1の仮想計算機VMシステムの下で働く2重構造の処
    理システムにおいて、上記第2のVMシステム全実計算
    機の主記憶上のV=R域で走行させ、該V=R域で走行
    するVMシステムがProblam状態にあるとき、上
    記第1のVMシステムの管理下でVMのProblam
    状態および5upervisar状態を隊別しかつVM
    アシストの機能を制御する実制御レジスタの内容を、該
    制御レジスタに対応して第2のVMシステムが保有する
    仮想の制御レジスタの内容で置き換えることを特徴とす
    るVMアシスト制徊方式。
JP23188382A 1982-12-29 1982-12-29 Vmアシスト制御方式 Granted JPS59123943A (ja)

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JPS57150043A (en) * 1981-03-11 1982-09-16 Hitachi Ltd Information processor

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