JPS60140437A

JPS60140437A - 仮想計算機システムタイマ制御方式

Info

Publication number: JPS60140437A
Application number: JP24628783A
Authority: JP
Inventors: Toshiharu Tanaka; 俊治田中; Hidenori Umeno; 梅野　英典; Hideo Sawamoto; 英雄澤本; Takashige Kubo; 久保　隆重
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1983-12-28
Filing date: 1983-12-28
Publication date: 1985-07-25
Anticipated expiration: 2012-02-12
Also published as: JP2581659B2

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】〔発明の利用分野〕本発明は、ＶＭＳにおけるタイマ制御方式に係り、特に
仮想計算１幾のクロックコンパレータＣＫＣの値をセッ
トする命令のシミュンーション及びクロックコンパノー
夕による割込み処理によるＶＭＣＰのオーバヘッドを削
減する上で有効である。

〔発明の背景〕

ＶＭＳにおいては、各仮想計算機（ＶＭ）のハードウェ
ア・インタフェースは、ＶＭＣＰにより実現される。Ｖ
ＭＣＰは、計算機資源（中央処理装置、主記憶装置、入
出力装置等）？各ＶＭで共　有するように管理し、各Ｖ
Ｍがあたかも１台の実計算機全専有するかのような環境
を作り出す。

第１図に、従来の一般的な計算機システムのブロック図
、第２図に、従来の一般的な仮想計算機システムのブロ
ック図を示す。

各ＶＭが共有する資源にタイマがある。タイマには、Ｔ
ｉｍｅ　ｏｆ　Ｄａｙ（’ＴＯＤ）、ＣＫＣ，ＣＰＵタ
イマ、インタバルタイマカアル。

ＴＯＤは、時刻表示のために使われ、通常一定時間間隔
毎に加算される。

ＶＭＣＰでは、これらタイマを仮想タイマとして、各Ｖ
Ｍに与えるようシミュレーション全行すっている。

タイマの１つであるＣＫＣは、ＴＯＤがＣＫＣの指定す
る特定の値に達した時点でタイマ割込み全発生させる機
構である。各々のＶＭは、特権命令セットクロックコン
パレータ（ｓｃＫｃ）命令により、ＣＫＣＫｇを設定し
、一定時間後のタイマ割込み（これをクロックコンパレ
ータ割込トいう）の要求全行ない、特権命令ストアクロ
ックコンパレータ（ＳＴＣＫＣ）命令により、該当ＶＭ
のクロックコンパレータのタイマ値を読み出す事が出来
る。

タイマ等、システムリソースの管理は、一般的な計算機
システムにおいては、Ｏ８が行ない、ＶＭＳにおいては
、ＶＭＣＰが行なう。ＶＭＳにおけるＶＭＣＰ及び、一
般的な計算機システムにおけるＯＳは、′Ｘ特権命令ゝ
ゝと呼ばれる命令全発行する事により、システムリソー
スにアクセスする事ができる。

一般的な計算機におけるユーザプログラム及びＶＭＳに
おけるＯ８とユーザプログラムには、Ｎ非特権モードゝ
ゝが割当てられる。

ＶＭＳにおいてＯ８が、。特権命令１を実行しようとす
ると、プログラム割込み（特権命令例外）が検出され、
ＶＭＣＰＫ制御が渡り、ＶＭＣＰはこの特権命令全シミ
ュレーションする。

ＶＭＣＰＦｉ、ハードウェアの状態を記憶しておくため
に、主記憶装置内にＰｒｅｆｉｘ　５ａｖｅ　Ａｒｅａ
（ＰＳＡ）と呼ばれる領域を持っており、割込みは、Ｐ
ＳＡに反映される。各ＶＭも、同様のＰＳＡを持つ。

一般の計算機システムでは、ＣＰＵの動作を制御する基
本的な制御情報は、第５図に示すＰｒｏｇｒａｍＳｔａ
ｔｕｓ　Ｗｏｒｄ　（Ｐ　ＳＷ）　２２と呼ばれるレジ
スタに、保持されている。割込み条件が起きるとＰＳＷ
２２全体を、主記憶装置の特定の位置に格納し、他の特
定の位置から新ＰＳＷとなるべき内容を読み出してＰＳ
Ｗ２２に設定する。これにより特定の割込処理プ四グラ
ムへ制御が渡される。これを割込動作と呼ぶ。

ＰＳＷ２２の外部マスク１２が１１ゝゝであり、個個の
外部割込み要求に対応するサブマスクがＪｔ（の時、そ
の割込みの要求は受付けられ、このビットが１０＃の時
、外部割込みの要求は、保留される。

クロックコンパレータ割込みのサブマスクは、特定のコ
ントロールレジスタの特定ビットである。

ＰＳＷ２２のＰビット１３が００時、特権モードを表わ
し　ＳＳ　１”の時、非特権モードを表わす。

以下、第３図に基づいて従来技術を説明する。

第６図において、２は、　ＶＭ、のクロックコンパレー
タ割込みの要求で、そのタイマ値がαである要求を表わ
す。ＶＭＣＰは、各ＶＭのクロックコンパレータ割込み
の要求を、そのタイマ値が小さな順に並ぶようにタイマ
キュー６に登録している。

第３図のタイマキューろは、Ｖ　Ｍｌｅ　Ｖ　Ｍ２　＊
　Ｖ　Ｍ３ｍ　Ｖ　Ｍ４が、クロックコンパレータ割込
みの要求？Ｉｆｌｌ　ｌ、テおり、それぞれのタイマ値
は、α、β、γ、δであり、αくβ≦γくδである事を
示す。

１は、従来よりあるＣＫＣｌ表わし、４は、従来よりあ
るＴｏＤｉ表わす。ＣＫＣｌには、クロックコンパレー
タ割込みの要求キュー６の先頭の要求のタイマ値αがセ
ットされている。

また、各ＶＭは、クロツクコンパレータノタイマ値を格
納するブロックを持っている。以下、このブロック全タ
イマ保持ブロックと称す。

第３図のタイマキュー３は、タイマ保持ブロックをキュ
ーイングしたものを示している。

システムに仮想計算機支援ファームウェア（ＶＭＡ）が
装備された場合には、Ｓ　ＣＫＣ命令、５ＴＣＫＣ命令
ｔ−’ＶＭで発行した場合、ｖＭＣＰへ割込まず、マイ
クロプログラムにより処理を行ない、処理の高速化を図
っている。以下、この従来例においては、ＶＭＡが装備
された場合の処理を述べる。

ＶＭＣＰにより、ＶＭ３’ｉｉ起動したとする。

７Ｍ３がタイマ値εで、ｔＶｊ権命令５ＣＫＣ’ｉ発行
した場合の処理フロー全第１０図に示す。ＶＭは非特権
モードで走行しているのでｖＭＡ又はＶＭＣＰにより以
下の処理が行なわれる。

まず、マイクロプログラムにより、クロックコンパレー
タ割込みの要求キュー３を検索して、既にＶＭ３からの
要求が要求キュー乙に登録されているかを調べる。

既に登録さｈている場合には、その要求をキュー３から
叡りけずし、新しく発行された命令のタイマ値号持つ要
求を、タイマ値の小さな順にクロックコンパレータ割込
みの要求が並ぶように、ＶＭＡは、要求？キュー３に登
録する。また、その要求が、要求キュー３の先頭である
場合ＶｒＦｉ、ＣＫＣｌの値をεに書き換える。

末だ７Ｍ３の要求がキュー３に登録されていない場合に
も、同様にして、キュー３に要求を登録し。

その要求が要求キュー乙の先頭である場合には、ＣＫＣ
１の値をεに書きかえる。

ＶＭＣＰ自身が５ＣＫＣ命令を発行した。場合には、ハ
ードウェアによりＣＫＣｌに値がセットされる。特権命
令５ＴＣＫＣ命令が、ＶＭ３から発行された場合の処理
は第１１図に示す。ＶＭＡｉｔＶＭ３のタイマ保持ブロ
ックにより、ＶＭ３のクロックコンパレータのタイマ値
を読み出す事が出来る。

ＶＭＣＰ自身が５ＴＣＫＣ命令を発行した場合には、Ｃ
ＫＣｌの値が、命令で指定された領域に格納される。Ｃ
Ｉ（ＣＩの値が、ＴＯＤの値よりも、例えば、小さくな
った場合には、第１２図に示すようにタイマ割込みが発
生り、ＶＭＣＰは、要求キュー３の先頭の要求を出しｉ
ＶＭの、クロックコンパレータ割込みとして、割込みの
シミュレーションを行なう。

ＶＭＣＰにより、走行ＶＭが７Ｍ３から他ｖＭへ切換わ
った場合も、以上述べた処理と同様の処理を行なう。

以上述べた従来技術においては、ＶＭからの５ＣＫＣ命
令の都度％ＶＭＣＰ又はＶＭＡが要求キュー３？検索し
、また、クロックコンパレータ割込みのシミュレーショ
ンｉＶＭｃＰが行なっており、これがＶＭＣＰのオーバ
ヘッドの要因の一つとなっている。

〔発明の目的〕

本発明は、ＶＭＳにおいて、上記問題点を解消するため
、走行中のＶＭに対するタイマ値更新の要求は、キュー
に登録するのではな（、走行中の７Ｍ専用のりλマ値を
設定する機構に、１頁接書き込む事を可能とし、またＣ
ＫＣによるタイマ割込みｆＶＭｃＰｆ継由せず直継歯走
行中のＶＭのＯ８に反映することを可能とするＶＭＳを
提供することにある。

〔発明の概要〕本発明の仮想計算機システムでは、走行中の仮想計算機
専用のタイマ値を設定する機構を設ける。

そして走行中仮想計算機からのタイマ値の更新の要求が
あった時は、専用のタイマ値を設定する機構の値を直接
更新する。従って走行中は、タイマキューへの登録は１
行なわない。仮想計算機の切換え時に、専用のタイマ値
？設定する機構の値會、割込み要求と１−で、タイマキ
ューに登録する。また、ＣＫＣによる割込みが直接、走
行中のＶＭのＯ８に反映出来るかを示す機構を設け、可
能な場合には１面接Ｏ８に反映する。

〔発明の実施例〕

以下本発明全実施例により詳細に説明する。

１、第４図は、本発明の１実施例のブロック図である。

２５け、ＶＭＳの主記憶装置全表わす。５ＨＶＭＣＰの
システム常駐領域であり、主記憶装置２５に常駐するｖ
ＭＣＰシステム常駐プログラムが使用する。１０は、ｖ
Ｍｃｐのシステム常駐領域５の内で、ハードウェアとの
インタフェースのために使用されるｖＭＣＰのＰＳＡを
表わす。

６、　７．　８．　９（４それぞれ、ＶＭ、、　ｖＭ２
．　ＶＭ３゜ＶＭ４のＰＳＡを表わす。

プレフイクスレジスタ１１は、ＶＭが走行中の場合には
、そのＶＭのＰＳＡのアドレスケ格納し。

ＶＭＣＰＫ制御カ渡った時ｒは、Ｖ　Ｍ　ＣＰ）ＰＳＡ
のアドレスを格納（２ている。

ベンディングフラグ１７は、ＶＭＣＰにおいて、クロッ
クコンパレータ割込みの保留が、走行中のＶＭにある時
にはゝゝ１”、保留がない時にはゝゝＯ”となるフラグ
である。

ＶＭモードフラグ２６が１の場合は、走行中ＶＭの特権
命令及びイ１」込みの処理を、ＶＭＣＰの関与なしにＯ
８が直接実行することが可能であることを意味する。

命令実行回路１４は、５ＣＫＣ，５ＴＣＫＣ命令等の実
行を行なう回路（マイクロプログラム２３の制御による
）゛、比較回路１５は、ＣＫＣｌとＴＯＤ、ｄの値の比
較回路、１６は、クロックコンパレータの割込みを発生
させる割込み回路（マイクロプログラム２４の制御によ
る）である。

４０は命令レジスタ群であり、主記憶装置２５上の命令
は、ここへ取こまれ、線３１１経由して、命令実行回路
１４へ送られる。

ｖＭＣＰは、ＶＭ起動時、該ＶＭの直接実行モードイザ
ボートするときは、ＶＭ起動命令により、ＶＭモードフ
ラグ２６に１をセットする。さらに、ＰＳＷ−２２の外
部マスク１２及び、！定のコントロールレジスタに存在
するクロックコンパレータサブマスクは、ＶＭモードフ
ラグ２６がゝゝ１”の時、そね、それ、仮想ＰＳＷの外
部マスク及び、該当の仮想コントロールレジスタに存在
するクロックコンパレータサブマスクに合わせられる。

ｇ６に、ＶＭＣＰは、ＶＭ起動時、そノＶＭ（７）ＰＳ
Ａのアドレスｆｆ１ＰＸＲ１１に設定する。

ｖＭＣＰが、７Ｍモードフラグ２６が０で、ＶＭを起動
するとき、ＰｘＲｌｌｉｃは、ＶＭＣＰのＰＳＡのアド
レス？設定するＯＶＭＣＰが、ＶＭ３’ｉ起動する場合、ＶＭＣＰは、７
Ｍ３のタイマ保持ブロックのＣＫＣのタイマ値？ＣＫＣ
ｌＩＣセットする。次に、ＶＭＣＰけ７Ｍ３のクロック
コンパレータ割込み要求力、キュー３に登録されている
かを検索し、あるならばその要求をキュー３から取り除
く。

さらに、ｖＭ３起動時、ＶＭＣＰが７Ｍ３のＣＫＣ割込
み保留要因を持つ場合には、ＶＭＣＰはベンディングブ
ラシ１７全１にセットする。

５ＣＫＣ命令が発行された場合のフローは、第１３図に
示す。点線により、囲甘れ′ｆ？、部分が、従来技術に
より実施されている処理である。

主記憶装置２５上の命令は、命令レジスタ４０に取りこ
壕れ、線引′ｆｒ経由して、命令実行回路１４に入る。

同様に７Ｍ３がＣＫＣ値εで５ＣＫＣ命令を発行すると
、その５ＣＫＣ命令は命令実行回路１４及びマイクロプ
ログラム２３により、以下のように実行される。

７Ｍモードフラグ２６が１　カ）、　Ｐ　ＳＷ２２の非
特権モードフラグ１３が１ｏ”（即ち、ＶＭが特権モー
ド）、保留フラグ１７が５ＳｏＩＩ（即ち、ＶＭＣＰに
よる７Ｍ３のＣＫＣ割込み保留はない）の場合には、＃
３９？経由して、ＣＫＣｌにεが設定される。

ＶＭモードフラグ２６が１１〃かっ、ｐｓｗの非特権モ
ードフラグ１３が１０”、保留フラグ１７が“１〃（即
ち、ＶＭＣＰＫよりＶＭａのＣＫＣ割込みが保留となっ
ている）場合には、緋３４を継由して、プレフイクスレ
ジスタ１１には、ＶＭＣＰのＰＳＡアドレスがセットさ
れ、線３３に継由して、割込回路１６が起動され、ＶＭ
ＣＰに％罹命令例外が報告される。

ＶＭモードフラグ２６がゝゝ１〃かっ、Ｐｓｗの非特権
モードフラグ１３が“１〃（即ち、ＶＭが非特権モード
）の場合には、線３３を継由して１割込み回路１６が起
動され、ＶＭＫ特権命令例外が報告される。

ＶＭモードフラグカー〇”かつ、ＰＳＷの非特権モード
フラグ１６が“０〃（即ち、特権モード）の場合には、
ＶＭＣＰ又は実計算機モードであるから、線３９を経由
して、ＣＫＣｌには、εが設定される。

ＶＭモードフラグがゝゝ０“かつ、Ｐｓｗの非特権モー
ドフラグ１３が１１〃の場合には、実計算機モード又は
一般のＶＭモードであるから、従来技術で述べたとおり
５ＣＫＣのシミュンーション処理が、ＶＭＡ又はＶＭＣ
Ｐにより行なわれる。

５ＴＣＫＣ命令が発行された場合の処理フローは、第１
４図に示すとおりである。点線で囲まれた部分が、従来
技術において実施している処理である。

Ｖ　ＭＢ　（７）発行する５ＴＣＫＣ命令は、Ｓ　ＣＫ
Ｃ命令と同様に、命令実行回路１４及びマイクロプログ
ラム２３により、以下のように実行される。

ＶＭモードフラグ２６が１１１　／／、かつ、ｐｓｗ。

非特権モードフラグ１３が和〃の場合には、線３９及び
線３０を継由して、ＣＫＣｌの値が、５ＴＣＫＣ命令で
指定された主記憶装置２５の領域に格納される。

ＶＭモードフラグ２６が気１〃かっ、ｐｓｗの非特権モ
ードフラグ１３が１１〃の場合には、線３３を継由して
１割込み回路１６が起動され、ＶＭに特権命令例外が報
告される。

ＶＭモードフラグ２６が加〃かっ、非特権モードフラグ
１３が１１″の場合は、ＶＭＡにより、ＶＭ、のタイマ
保持ブロック内のＶＭＳのクロックコンパレータのタイ
マ値を読み出す。

ＶＭモードフラグが１０〃かっ、非特権モードフラグ１
３が“０“の場合には、ＣＫＣｌの値が線３９及び線３
０全継由して、５ＴＣＫＣ命令で指定された主記憶装置
２５の領域に、格納される。

ＶＭＣＰＩＣより、走行ＶＭが７Ｍ３から、他ＶＭに切
換わる場合には、ＶＭＣＰは、７Ｍ３−１ｉＸＣＫＣを
専有するＶＭであるかどうか判断し、その場合は、ＣＫ
Ｃｌの値’ｉＶＭ３のタイマ保持ブロックに緋３９及び
線３Ｃ１−継由してセットしその割込みが末だ発生して
いない時は、要求キュー乙に登録する。

７Ｍ３がＣＫＣを専有するＶＭでないときは、特に何も
しない。

ＣＫＣ割込みは、第１５図のフローに従う。

ＣＫＣｌの値がＴＯＤ４よりも小さくなった場合には、
割込発生回路１６により７Ｍ３にＣＫＣ割込みの条件が
発生し、マイクロプログラム２４により以下の処理が行
なわれる。

ＶＭモードフラグが“１〃であり、かつ、ベンディング
フラグ１７が加〃（即ちＶＭＣＰによりクロックコンパ
レータ割込みが保留となっていない）ならば、線４１経
由で７Ｍ３のＰＳＡへ直接割込み。

その他の場合は、＋１１３５’に継歯して、プレフイク
スレジスタ１１にＶＭＣＰのＰＳＡのアドレスをセット
してＶＭＣＰのＰＳＡへ割込む。

ＶＭＣＰのＰＳＡのアドレスは、走行中ＶＭ用に作られ
た主記憶装置２５内の制御領域内に存在するようにし、
それを割込回路１６のマイクロプログラム２４により読
みだして来ても良いし、あるいは、ＶＭＣＰのＰＳＡア
ドレスを格納する専用のレジスタ？設け、ＶＭ起動時、
ＶＭＣＰが、その値を設定するようにしても良い。後者
の場合、そのレジスタの内容を、割込回路１６のマイク
ロプログラム２４が読み取ることになるが、第４図にお
ける結線は省略する。

２、第６図は、本発明の第２の実施例のブロック図であ
る。第６図において、２７はＶＭＳで使用ず右レジスタ
、１８は、走行中のＶＭ専用のレジスタ、１９は、２７
と１８の値の比較回路、２０は、ＣＫＣｌに設定された
値が、レジスタ２７の値である時は“０〃、レジスタ１
８の値である時はｓｔ　１　／／となるラッチである。

本実施例においては１％権命令Ｓｅｔ　Ｇｕｅｓｔ　Ｃ
ｌｏｃｋＣｏｍｐａｒａｔｏｒ　（Ｓ　Ｇ　ＣＫ　Ｃ）
及び、５ｔｏｒｅ　ＧｕｅｓｔＣｌｏｃｋ　Ｃｏｍｐａ
ｒａｔｏｒ　（Ｓ　Ｔ　Ｇ　ＣＫ　Ｃ）　ｋ新設する。

ＶＭＣＰが、ＶＭを起動するとき、ＶＭモードフラグ２
６＊　ＳＳ　１／／にセットする。さらに、ＰＳＷの外
部マスク１２及び、特定コントロールレジスタの特定ビ
ットに存在するクロックコンパレータ割込みサブマスク
は、それぞれ、仮想ＰＳＷの外部マスク及び該当仮想コ
ントロールレジスタの該サブマスクに、それぞれ合わせ
る。さらに、ＰＸＲｌｌには、ＶＭのＰＳＡのアドレス
が設定される。

ＶＭモードフラグ２６が和”のときは、ＶＭＣＰの走行
モード又は、実計算機モードを表わす。したがって、そ
のときは、ＰＸＲ１１４Ｃは、ＶＭＣＰのＰＳＡのアド
レスが設定されている。

Ｖ　Ｍ　ＣＰ　２＞Ｅ　ＶＭ３　Ｋ’起動する時、ｖＭ
ＣＰが７Ｍ３のＣＫＣ割込み保留要因を持つ場合には、
ＶＭＣＰは、ベンディングフラグ１７−ｅ　ＸＸｌ　／
／にセットする。

さらにＶＭＣＰは５ＧＣＫＣ命令を発行し、７Ｍ３のタ
イマ保持ブロック内の仮想ＣＫＣ値γ全走行ＶＭのＣＫ
Ｃ専用のレジスタ１８にセットする。

５ＧＣＫＣ命令は、ＭＭＣＰ専用の命令であり、命令実
行回路１４及びマイクロプログラム２３により、第１６
図のフローに従い以下のように実行される。

ＶＭモードフラグ２６　：＠Ｅ’０”であり、かつ、非
特慣モードフラグ１６が１０“（即ち特権モード）であ
る時は線ろＯ及びｉ３８′ｆｔ継由してＶラスタ１８に
、５ＧＣＫＣのオペランド（この場合はＶＭ３のタイマ
保持ブロックのクロックコンパレータのタイマ値）全、
セットする。次に、ＶＭＣＰは、ＶＭ３のタイマ割込み
要求が、キュー乙に登録されているかどうかヲ調べ、登
録されている場合には、その要求分キュー６より取りは
ずす。

ＶＭモードフラグが′Ｘ１“の時には、ＶＭには使わせ
ないために、特殊命令例外により５ＧＣＫＣ命令を抑止
する。

ＶＭモードフラグがゝゝ０〃で、非特権モードフラグが
１（即ち非特権モード）で５ＧＣＫＣ命令を発行した場
合には、線３６を継歯して、割込回路１６が起動され、
コノ場合ＰＸＲ１１１Ｃは、ＶＭＣＰのＰＳＡのアドレ
スがセットされているから、ＶＭＣＰＶｃ特権命令例外
が報告される。

ＶＭＣＰｌｄ、タイマ割込み要求キュー３の先頭の要求
のタイマ値、すなわち、タイマ割込み要求キュー３に径
録された要求の中で、最小のタイマ値全オペランドとし
て、通常の５ＣＫＣ命令を発行しＶラスタ２フに、その
値ｔセットする。

比較回路１９により、レジスタ２７とレジスタ１８の値
の比較か行なわれ、小さい方の値’ｉ　ＣＫＣ１にセッ
トしさらにレジスタ１８の値がレジスタ２７の値よりも
小さいか、等しい場合には、ラッチ２０に１１〃が設定
され、その他の場合には、ラッチ２０には“０〃が設定
される。これにより、ラッチ２０の値が”１〃の場合は
、実効的なＣＫＣｌには、現走行ＶＭＯＣＫＣ値が設定
されていること全意味している。

５ＣＫＣ命令が発行された場合のフロー會、第１７図に
示す。点線により囲まれた部分が、従来技術に相当する
処理に該当する。

ＶＭ３が、タイマ値εで、５ＣＫＣ命令全発行すると、
５ＣＫＣ命令は、命令実行回路１４反びマイクロプログ
ラム２３により、以下のように実行される。

ＶＭモードフラグ２６がＶ″１〃かつ、非！＃ｆ権モー
ドフラグ１３が和〃（即ち％　確モード）かつベンディ
ングフラグ１７が和〃（即ちＶＭＣＰによるＶＭ３のＣ
ＫＣ割込み保留がない）の場合には、線６０及び線６８
全継由してレジスタ１８にそのタイマ値がセットされ、
比較回路１９により、前述した比較動ｌ乍が行なわれる
。

ＶＭモードフラグ２６がゝゝ１〃かつ非特権モードフラ
グ１３がゞゝ０〃かつ、ベンディングフラグ１７が１１
“（即ちＶＭＣＰＫよるＶＭ３のＣＫＣ割込み保留があ
る）の場合には、線３４を継由してプレフイクスンシフ
タ１１にＶＭＣＰのＰＳＡのアドレス會セットして、さ
らに線６６會継油して割込み回路１６を起動し、ＶＭＣ
Ｐに割り出す。このとき、ＶＭＣＰのＰＳＡアドレスは
、主記憶装置２５の特定領域からマイクロプログラム２
４が線４１會経由して読み込んでも良いし、又は、ＶＭ
ＣＰのＰＳＡのアドレス全記憶する専用のレジスタを用
意し、ＶＭ起動時、ＶＭＣＰにより設定するようにして
も良い。後者の場合の結線は省略する。

いずれの場合も、ＶＭモードフラグ２６はゝＸ□　ｔｔ
にセットされる。

ＶＭモードフラグ２６が１１〃かつ、非特権モードフラ
グ１３が１”場合には、線６６を継由して、割込み回路
１６を起動しＶＭＫ％罹命令例外？報告する。この場合
はｐｘＲｌｌの値は現走行ＶＭのＰＳＡ會さしたままで
ある。

ＶＭモードフラグ２６が１０〃かつ、非特権モードフラ
グ１６が１０〃であれば、線３０及び線６７を継由して
、レジスタ２７にタイマ値全セットする。

ＶＭモードフラグ２６が“０“かつ、非特権モードフラ
グ１６がヤ１〃の場合には、特権命令例外割込みケ、線
３６経由で、割込回路１６を起動し現在のＰＸＲｌｌの
値により発生する。この陽会は、ＶＭモードフラグ２６
が１０”だから、ｖＭＣＰ又は実計算慨モードで割込み
が発生する。

５ＴＣＫＣが発行された場合には、第１８図に従い以下
の処理全行なう。点綴で囲んだ部分が。

従来処理に相当する部分である。

ＶＭａｄｆ　Ｓ　Ｔ　ＣＫ　Ｃ命令を発行すると、５Ｔ
ＣＫ−Ｃ命令は命令実行回路１４及びマイクロプログラ
ム２３により以下のように実行される。ＶＭモードフラ
グかモ１〃かつ非特権モードフラグが１“の場合には、
線３８及び線３０に継由して、レジスタ１８の値を指定
された領域に格納する。

ＶＭモードフラグ２６が“１〃、かつ非特権モードフラ
グ１３　妙ｘ”　１　ｔｔの場合には、練３６を継由し
て割込み回路１６を起動して７Ｍ３に特権命令側外管報
告する。

ＶＭモードフラグ２６が〜ｏ〃で、非特権モードフラグ
１６が一０〃の場合には１Ｍ３７及び線３゜會継歯して
、レジスタ２７の値全指定された領域に格納する。

ＶＭモードフラグ２６が和〃で非特権モードフラグ１６
が“１〃の場合には、線３６経由で割込回路１６全起動
し、特権命令例外割込みを発生させる。この場合ＰＸＲ
１１には、Ｖ’ＭＳ環境下では。

ＶＭＣＰのＰＳＡのアトルスがセットされているので、
ＶＭＣＰに割出されることとなる。

ＶＭＣＰが、走行Ｖ　Ｍ　’ｉ　ＶＭ３カら他ＶＭｔ／
Ｃ切換える場合、ＶＭＣＰは、５ＴＧＣＫＣ命令を発行
する。ＶＭＣＰが、５ＴＧＣＫＣ命令を発行すると、５
ＴＧＣＫＣ命令は、命令回路１４及びマイクロプログラ
ム２６により、第１９図に従い以下の処理を行なう。

ＶＭモードフラグ２６が１０〃かつ、非特権モードフラ
グ１３が和〃の時、レジスタ１８の値が、７Ｍ３の最新
のＣＫＣｉ表わすので、＃３８及び線ろ０を継由してこ
れｆｔ７Ｍ３のタイマ保持ブロックに退避する。さらに
、その７Ｍ３のクロックコンパレータ割込みが、末だ発
生していない時は、この７Ｍ３のＣＫＣの値が、タイマ
値の例えば小さな順となるように、タイマ割込み要求キ
ュー６゛に、キューイングする。

ＶＭモードフラグ２６がゝゝ１“の場合には、線３６全
起動して割込み回路１６を起動し特殊命令例外により、
命令を抑止する。

ＶＭモードフラグが“Ｏ”かつ非特権モードフラグ１６
が１〃の場合には１，１１１ｉ！３６全継由して割込み
回路１６全起動し特権命令例外で割り込む。この場合、
ＶＭＳ環境下では、ＰＸＲｌｌにはＶＭＣＰのＰＳＡア
ドレスが設定されているので、ＶＭＣＰに割込むことと
なる。

ＴＯＤ４の値がＣＫＣｌの値よりも大きくなった場合に
は、割込発生回路１６によりＣＫＣ割込みの条件が発生
し、マイクロプログラム２４により第２０図に示すよう
に、以下の処理が行なわれる。

ＶＭモードフラグが”０〃、又は、ラッチ２０が１１０
　／／の場合には、プレフイクスレジスタ１１に線３５
を継由してＶＭＣＰのＰＳＡアドンスをセットしてＶＭ
ＣＰに割り込む。

ＶＭモードフラグが“１“かつ、ラッチ２０が′Ｘ１〃
の場合には、ＶＭＣＰ全継由せ継歯Ｍ３に直接割りこみ
、さらに、レジスタ２７の値とレジスタ１８の値が等し
い場合には、さらに緋３５を経由してプレフイクスレジ
スタ１１にＶＭＣＰのＰＳＡのアドレス全設定してＶＭ
ＣＰに割込む。

６、第７図が、本発明による第３の実朔例のブロック図
、第８図及び第ヲ図は、本実施例において新設されたレ
ジスタ２８の説明図である。

プレフイクスレジスタ１１．　ベンティングフラグ１７
．７Ｍモードフラグ２６．ＶＭ起動時［ＶＭモードフラ
グ２６が１の場合のＰ　ＳＷ２２の外部マスク及びクロ
ックコンパレータサブマスク、以上の設定方法は、実施
例１と同じである。

レジスタ２８ｉ、８バイトのレジスタであり、上位５２
ビツトの退避クロックコンパレータタイマ値２１には、
走行中ＶＭのＣＫＣタイマ値と、走行中以外のＶＭのＣ
ＫＣタイマ値の最小値のうち、大きな方の値が設定され
る。ＮＴＶピット４３は、ＸＸ□　ｔｔの時、クロック
コンパレータタイマ値が退避されていない、又は、走行
中ＶＭのＣＫＣタイマ値が退避されている事を示し、１
〃の時、走行中のＶＭのＣＫＣタイマ値が退避されてい
る事を示すフラグである。

ＥＱＵフラグ４２は、和〃の時、走行中ＶＭのＣＫＣタ
イマ値と、走行中以外のＶＭのＣＫＣタイマ値の最小値
が等しくない事を示し、１”の時、両者が等しい事ケ示
すフラグである。

ＶＭＣＰ［より、走行ＶＭがＶＭｌから７Ｍ３に切換え
られたとする。この時、ＶＭＣＰは、７Ｍ３のＣＫＣタ
イマ値ｖＭ３のタイマ保持ブロックより取り出し、退避
クロックコンパレータタイマ値２ＩＷ士ット１−で　Ｖ
　Ｍ９のタイマ保持ブロックが割込み要求キュー３１Ｃ
登録されているならば要求キュー３から取りはずす。さ
らに、要求キューろの先頭のタイマ割込みの要求のタイ
マ値と、退避クロックコンパレータタイマ値２１の比較
を行なう。

そして、退避クロックコンパレータタイマ値２１の方が
小さい場合には、キの値會ＣＫＣｌにセットして、要求
キュー３の先頭のタイマ値管、退避クロックコンパレー
タタイマ値２１にセットし、ＮＴＩＣ’ｌ〃’ｉｉ−セ
ットする。さらにｇＱＵに“０“全セットする。退避ク
ロックコンパレータタイマ値２１と要求キュー乙の先頭
のタイマ割込みの要求のタイマ値が等しい場合にはＣＫ
Ｃｌに、要求キュー乙の先頭のタイマ割込みの要求のタ
イマ値をセットして、さらに、ＥＱＵにゝゝ１“をセッ
トする。退避クロックコンパレータタイマ値２１の値の
万が要求キュー３の先頭のタイマ割込みの要求のタイマ
値より大きい時、ＣＫＣｌに、要求キュー６の先頭のタ
イマ割込みの要求のタイマ値にセットして、さらに、Ｅ
ＱＵに１“全セットする。

ｖＭ３走行中に５ｃＫｃ＠令が発行された場合に点線で
囲まれた部分は、実施例１と同じ処理である。３ＣＫＣ
命令におけるタイマ値？Ｔ＋、現在の退避クロツクコン
ハＬ／−タタイマ値をＴ２．ノ１−ドクロツクコンパレ
ータ１にセットされている値をＴ３とする。

ＶＭｓ　カＣＫ　Ｃ値Ｔ、で５ｃＫｃ命令を発行すると
、その５ＣＫＣ命令は、実行回路１４及びマイクロ例１
の場合と同じであるので、ＶＭモードフラグ２６がゝゝ
１“かつ非特権モードフラグが０〃かつ、ベンディング
フラグ１７がゝゝ０“（即ちＶＭＣＰｖｃよるＶＭ３の
ＣＫＣ割込み保留がない）の場合の処理を説明する。

ＮＴＶ４３がＳＳ　１　／／である場合は、以下の処理
を行なう。

５ＣＫＣ命令のタイマ値Ｔ、が、退避クロックコ／パレ
ータのタイマ値Ｔ２よりも小さい場合には。

線６７を継歯してＥＱＵ４２に蟻０〃を設定して。

ハードＣＫＣｌには、線３９全継由して５ＣＫＣ命令の
タイマ値Ｔ＋’にセットする。

５ＣＫＣ命令のタイマ値Ｔ１が、退避クロックコンパレ
ータ２１の値Ｔ２に等しい場合にｉｊ、！３７ケ継由し
てＥＱＵ４２に１全設定して、ノ１−ドＣＫＣｌには、
純６９を継歯して５ＣＫＣ命令のタイマ値Ｔｔ全セット
する。

５ＣＩ（Ｃ命令のタイマ値Ｔｌが、退避クロックコンパ
レータ２１の値Ｔ２より大きい場合には％線３７？継由
してＮＴＶ、！ｉ３にゝゝ０〃全０〃ヲて、さらにＥＱ
Ｕ４２にゝゝ０”を設定し、ハードＣＫＣｌには、緋６
７及び線３９を継歯して退避クロックコンパソータタイ
マ値２１をセットして、退避クロックコンパソータタイ
マ値２１には線３７全継由して５ＣＫＣ命令のタイマ値
Ｔ＋’ｔセットする。

ＮＴＶ４１がゝゝ０“の場合は、以下の処理を行なう。

５ＣＫＣ命令のタイマ値Ｔ！か、ハードＣＫＣ１にセッ
トされた値よりも大きい場合には、線３７を継歯してＥ
ＱＩＪ４２に’Ｏ／／、ＮＴＶ１３に和〃？設定して、
退避クロックコンパレータタイマ値２１に、線６７を継
歯して５ＣＫＣ命令のタイマ値Ｔ、をセーブする。

５ＣＫＣ命令のタイマ値Ｔ、と、）翫−ドＣＫＣｌにセ
ットされた値Ｔ３が等しい場合には１．ｍ３７をｈ義歯
してＥＱＵ４２にＸＸ１〃、ＮＴｖ４６ニＸＸ１〃全設
定し、退避クロックコンパレータタイマ値２１に、ｍ３
７’＊継由して５ＣＫＣ命令のタイマ値Ｔｌをセットす
る。

５ＣＫＣ命令のタイマ値ＴＩが、ノ・−ドＣＫＣｌにセ
ットされた値Ｔ３よりも小さい場合には、線３７？継由
してＥＱＵ４２［加”、ＮＴＶ４３１Ｃゝ１１　／／全
設定し、退避クロックコンパレータタイマ値２１に、線
６９及び＃ｉ３フケ継由継歯）１−ドＣＫＣｌのタイマ
値分セーブし、５ＣＫＣ命令のタイマ値Ｔ１全Ｎ３９を
継歯してハードＣＫＣ１１Ｃセツトする。

５ＣＫＣ命令ｋｍ　ＶＭモードフラグがゝゝＤ〃で発行
した場合、及び、ＶＭモードフラグがＳＳ　１　／７か
つ非特権モードフラグがゝ１〃で発行した場合、及び、
°−−−−　二　−ＶＭモードフラグが１かつＩ￥ｊ権モードかつベンディングフラグ
１７がゝゝ１〃（即ちＶＭＣＰにより走行ＶＭのクロッ
クコンパレータ割込みが保留となっている）の場合の５
ＣＫＣ命令の処理は、そねぞハ、実施例１における処理
と同じである。

５ＴＣＫＣ命令が発行された場合の処理フローは、第２
０図に示すとおりである。点線で囲捷れた部分が、従来
技術に相当する処理である。

ＶＭ、　ノ発行する５ＴＣＫＣ命令は、５ＣＫＣ命令と
同様に、命令実行回路１４及びマイクロプログラム２３
により、以下のように実行される。

ＶＭモードフラグ２６がゝゝ１”、かつ、ＰＳＷの非特
権モードフラグ１３が００”かつＮＴＶ４３が１１〃の
場合には、線３９及び［３０ケ継由して。

ＣＫＣｌの値が、５ＴＣＫＣ命令で指定された主記憶装
置２５の領域に格納される。

ＶＭモードフラグ２６がゝゝ１〃かつ、ｐｓｗの非将権
モードフラグ１３が′Ｘ１〃の場合には、線３３を継歯
して１割込み回路１６が起動され、ＶＭに特権命令例外
が報告される。

ＶＭモードフラグ２６が１１〃かつ、ｐｓｗの非特権モ
ードフラグ１３が和〃かつＮＴＶ１３が％０１１の場合
には、退避クロツクコンノ（レータ２１の値が、線３７
及び線３０會継由して、５ＴＣＫＣ命令で指定された主
記憶装置２５の領域に格納される。

ＶＭモードフラグ２６が和〃で、非特権モードフラグ１
３が１”、ＮＴＶフラグ４３か％　Ｉ　ｎの場合には、
ＣＫＣｌの値管線６９及び線３０を継由して、５ＴＣＫ
Ｃ命令で指定された主記憶装置２５の領域に格納される
。

ＶＭモードフラグ２６が１０〃で、非特権モードフラグ
１３がゝゝＯ〃、ＮＴＶフラグ４３が１１　Ｑ　ｌ／の
場合には、退避クロックコンパレータ２１の値１ｋ。

繰６７及び＠３０を継由して、５ＴＣＫＣ命令で指定さ
れた主記憶装置２５の領域に格納される。

ＶＭモードフラグ２６が１０〃、非特罹モードフラグ１
３がゝゝ１〃の場合は、ＶＭＡにより、ｖＭｌのタイマ
保持ブロック内の７Ｍ３のクロツクコンノ（し−夕のタ
イマ値管読み出す。

ＶＭＣＰＩＣより、走行ＶＭが７Ｍ３から、他ＶＭに切
換わる場合には、ＮＴＶフラグ４３が１０〃であるなら
ば、退避クロックコンパレータタイマ値２１　？　ＶＭ
ｓのタイマ保持ブロックに練３７及び線６０ケ継由して
セットし、ＮＴＶフラグ４３がＳｔ　１　ｔｔの場合に
は、ＣＫＣｌの値ｉ　ｖＭｌのタイマ保持ブロックに線
６９及びａ３０に継由してセットする。

さらに、その割込みが末だ発生していない時は、ｖＭｌ
のタイマ保持ブロック管要求キュー乙に登録する。

ＣＫＣ割込みの処理は、第２６図のフローに従う。

ＣＫＣｌの値がＴＯＤ４よりも小さくなった場合には１
割込発生回路１６により、ＣＫＣ割込みの条件力発生し
、マイクロプログラム２４により以下の処理が行なわれ
る。

ＶＭモードフラグ２６が“０〃又は、ＮＴ’Ｖフラグ４
３が０〃の場合には、線６５を継由してプレフイクスＶ
シフタ１１にＶＭＣＰのＰＳＡのアトＶス全セットして
、ＶＭＣＰＯＰＳＡへ割込む。

ＶＭモードフラグ２６が“１〃かつ、ＮＴＶフラグ４６
が１１〃の場合には、ＶＭＣＰを継由せずに線４１継由
でＶＭｓのＰＳＡへ直接割込み。

さらに、ＥＱＵフラグ４２がｔｔ　１　ｔｔの場合には
、線３５〃ｍ由してブレフィクスレジスタ１１にＶＭＣ
ＰＣＩＰＳ’ＡのアトＶ７．ｆ設定して、ｖＭＣＰのＰ
Ｓ’ＡＶｃ割り込む。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、走行中ＶＭ専用のクロッ
クコンパレータ機構を設けるものであり、これにより、
以下のような効果がある。

仮想計算機上のオペレーティング・システムは時間に依
存する事象ヲスケジューリングするためにクロックコン
バレータケ使用しており、そのオーダーはたとえば数１
０ｍ５ｅｃであり、頻度が高い。

本発明によればこのようにキュー管検索して、タイマ割
込みの要求が既に登録されているかどうかを調べる必要
がなく、スケジューリングのための去ダ時間が大幅に短
縮される。

さらに割込みの直接実行も可能となる。

従って、ＶＭＣＰのオーバヘッド管削減できる効果が大
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の計算機システムを表わすブロック図、
第２図は、従来の仮想計算機システム？表わすブロック
図、第６図は、クロックコンパレータの従来処理を示す
ブロック図、第４図Ｆｉ１本発明の実施例１及び実施例
乙の説明図、第５図は、本発明の実施例２の説明図、第
６図は、従来より２．３ヲ説明するためのフローチャー
トである。１：従来よりあるＣＫＣｌ２；仮想計算機ＶＭ、による
タイマ値αのタイマ保持ブロック、３：クロックコンパ
レータ割込み要求キュー、４：ＴＯＤ。５　：　ＶＭＣｔ”ステム常駐領域、６：ｖＭｌのＰＳ
Ａ工１７７．７　：　ＶＭ２（ＤＰ　ＳＡ！リア、８　
：、　ｖＭｌのＰＳＡエリア、　９　：　ＶＭ４のＰＳ
Ａエリア、１０：ＶＭＣＰのＰＳＡエリア、１１：プレ
フイクスレジスタ、１２：ＰＳＷのＥビット、１３：Ｐ
ＳＷのＰビット、１４：命令実行回路、１５：比較回路
、１６：割込み回路、１７：ペンディングビット、１８
：新設レジスタ、１９：新設比較回路。２０：ランチ、２１：退避クロックコンパレータタイマ
値、２２：ＰＳＷ、２３：マイクロプログラム、２４：
マイクロプログラム、２５：主記憶装置、２６：ＶＭモ
ードフラグ、２７：新設レジスタ、２８：新設レジスタ
、４０：命令レジスタ。４２：ＥＱＵフラグ、　４３　：ＮＴＶ７ラグ。第　３　図＄　４　図第　６　図第　７　図晃　８　旧第　ｑ　回第　ｔｏ　図第　ｌｌ　層　某ｌｚ　回＄１５　回第　７Ｌ　図第　１８　圀第　／７　図

Claims

【特許請求の範囲】１、一定時間間隔で加減算されるタイマ（ＴＯＤ）と該
ＴＯＤの値に対し、第１の条件を満たす時、割込み条件
を発生させる値を有するタイマ（ＣＫＣ）ヲ持つ実計算
機、少くも１台のオペレーティングシステム（Ｏ８）’
（ｉｍ管理する制御プログラム（ＶＭＣＰ　）　を持つ
仮想計算機システム（ＶＭＳ）において、走行中のＯ８
に該ＣＫＣ’ｉ専有させ、該ＣＫＣの値が該ＴＯＤＯ値
に対し第２の条件を満たすとき割込条件を発生させる事
を特徴とする、仮想計算機システムタイマ制御方式。２、該割込み条件は、ＶＭＣＰｋ継由せず継歯走行中の
ＯＳに直接割込むものである事ヲ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タイマ制御方式。３、ＶＭＳにおいて、走行中のＯＳの仮想ＣＫＣ全設定
するための／シフタと、該ＶＭＳのＶＭＣＰが、走行中
以外の各Ｏ８の仮想ＣＫＣの内の最小値または最大値を
設定するためのレジスタと、両者の値を比較して、所定
の大小関係を満す方のレジスタの値１ｃＫＣに設定する
事により、該ＣＫＣに設定されたレジスタの値がＴＯＤ
Ｏ値に対し第２の条件全溝たすとき割込み条件を発生さ
せる事を特徴とする仮想計算機システムタイマ制御方式
。４、特許請求範囲第６項における割込み条件は。上記ｃＫｃＫＢ定されたレジスタの値が走行中のＯ８の
仮想ＣＫＣｉ設定するためのレジスタの値であれば＝　
ＶＭＣＰ’ｉｉ−継歯せず走行中のＯＳに直接割込まれ
、選択されたレジスタの値がＶＭＣＰが走行中以外の各
ＯＳの仮想ＣＫＣＯ内の最小値または、最大値を設定す
るためのレジスタの値であれば、ＶＭＣＰＫ割込まれる
事を１＃徴とする仮想計算機システＡＫおけるタイマ制
御方式。５、％許請求範囲第３項における割込みは、走行中のＯ
８の仮想ＣＫＣ１Ｈ設定するためのレジスタの値と、Ｖ
ＭＣＰが走行中以外の各Ｏ８の仮想ＣＫＣの内の最小値
または、最大値全設定するためのレジスタの値が等しい
場合には、まずＶＭＣＰを継由せずに、走行中のＯ８に
直接割込まれ、しかる後に、ＶＭＣＰに割込まれる事を
特徴とする仮想計算機システムタイマ制御方式。６、ＶＭＳにおいて、走行中のＯ８の仮想ＣＫＣ又はＶ
ＭＣＰが走行中以外の各ＯＳの仮想ＣＫＣの内の最小値
または最大値を設定するためのレジスタと、該レジスタ
とＣＫＣのどちらに走行中のＯ８の仮想ＣＫＣが設定さ
れているかを示す識別機構を設け、走行中のＯ８の仮想
ＣＫＣと、走行中以外の各ＯＳの仮想ＣＫＣの最小値ま
たは、最大値全比較して、所定の大小関係を満たす方を
選択して該ＣＫＣに設定し、また他方を該レジスタに設
定し該ＣＫＣがＴＯＤに対し第２の条件を満たす時、割
込み条件を発生させる事を特徴とする仮想計算機システ
ムタイマ制御方式。２、特許梢求範囲第６項における割込みは、ＣＫ　Ｃに
設定された値が走行中以外のＯ８の仮想ＣＫＣＯ内の最
小値または最大値であればＶＭ　ＣＰに割込まれ、走行
中のＯ８の仮想ＣＫＣであれば。ＶＭＣＰを継由せずに走行中のＯＳに直接割込まれる事
を特徴とする仮想計算機システムタイマ制御方式。８、特許請求の範囲第６項における割込みは、走行中の
ＯＳの仮想ＣＫＣの値と、走行中以外の各Ｏ８の仮想Ｃ
ＫＣの内の最小値または最大値が等しい場合には、まず
ＶＭＣＰ全継由せ継歯走行中のＯ８に直接割込まれ、し
かる後に、ＶＭＣＰに割込まれる事全特徴とする仮想計
算機システムタイマ制御方式。