JPS61169947A - ペ−ジ制御方式 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、いわゆるページ方式の主記憶領域管理を行う
計算機システムの、プログラムロードのためのページ制
御方式に関する。

主記憶装置の記憶領域を、通常固定の大きさの連続領域
からなるページに分割し、このページを主記憶領域の割
当単位として管理すると共に、主記憶上で連続しないア
ドレスに散在するページを使用して、仮想的に連続した
記憶領域と構成する技術が、ページ方式の主記憶管理／
制御技術として広く使用されている。

ページ方式の主記憶領域管理は、主記憶の空き領域が散
在しても、有効に利用できるという利点がある一方で、
プログラムのロード等に比較的時間を要する傾向にある
ので、一旦ロードしたプログラムは、できるだけそのま
＼何回も使用できるようにして、プログラムロードの必
要を減少するような考慮が望まれる。

〔従来の技術〕

第２図は、ページ方式の計算機システムの一構成例を示
すブロック図である。

中央処理装置（以下において、ＣＰＵという）１は、主
記憶装置（以下において、ＭＳＵという）２にロードさ
れているプログラムを実行する。

例えば、公知の初期ロードの手段によって、ＭＳＵ２に
制御プログラムがロードされる。

ＣＰＵＩはその制御プログラムを実行することによって
、例えばコンソール３から入力される指令を解釈し、指
定のプログラムを実行するために、そのプログラムを、
補助記憶装置４から読み出してＭＳＵ２ヘロードする制
御を行う。

ＭＳＵ２の全記憶領域は、管理上、例えば４キロバイト
の大きさのページに分割され、各ページの状態を表示す
るページ管理表５（第３図）によって管理される。

第３図はＭＳＵ２に保持される、主記憶管理情報の一構
成例を示す。

ページ管理表５は、各項が１ページに対応し、対応する
ページの記憶アドレスの順に配列されている。

ページ管理表５の各項は、使用中表示部６とポインタ部
７よりなり、使用中表示部６は、例えばビット値“１′
で使用中（対応するページが、プログラムに割り当てら
れている状ｓ＞　、”ｏ’　で空き（対応するページが
、使用中でない状態）のページを示す。

ポインタ部７は、その項に対応するページが空きページ
の場合に、空きページ行列を構成するために、次につな
がる項の項アドレスを示す。

従って、初期設定等において、ページ管理テーブルの各
項の使用中表示部６は°０”に設定され、それらのポイ
ンタ部７は順次、次の項を指すように項アドレスを設定
して、１つの空きページ行列のチェインを構成するよう
にされる。

又、このようにして構成された空きページ行列のチェイ
ンの先頭項の項アドレスは、主記憶管理ブロック８内に
設ける、空きページ行列ポインタ９によって指定される
。

プログラムのロード処理において、ＣＰＵＩは所要の制
御プログラムを実行することにより、空きページ行列ポ
インタ９から、順次空きページ行列のチェインをたどる
ことにより、チェインの先頭から、プログラムの大きさ
に応じて必要な個数の空きページを取り出す。

それらのページの記憶アドレスは、空きページ行列ポイ
ンタ９、及びページ管理表５の中の空きページ行列を構
成している各項のポインタ部７の指す項アドレスを各ペ
ージの記憶アドレスの上位ビット列とすることにより、
容易に記憶アドレスを構成できる。

このようにして、プログラムロード領域とすることに決
定した空きページに対応する、空きページ行列の各項は
、使用中表示部６を°１°にリセットして使用中ページ
とし、又空きページ行列ポインタ９の指す項アドレスを
、空きページ行列の新たな先頭項を指すように設定し直
す。

ロードしたプログラムの実行が終了する等によって、空
きページが発生した場合には、該ページの内容について
、後始末の処理をした後、そのページを空きページ行列
に組入れる。

主記憶管理ブロック８の行列終端ポインタ１０は、空き
ページ行列の最終項の項アドレスを保持する。

従って、空きページを行列に組入れる処理においては、
その空きページの記憶アドレスから定まる項アドレスを
、行列終端ポインタ１０の指す項のポインタ部７に設定
し、次に行列終端ポインタ１０にも同じ項アドレスを設
定し、且つその項アドレスの項の使用中表示部６を°０
°にリセットする。

〔発明が解決しようとする問題点〕 前記、従来のページ制御方式によれば、あるプログラム
が終了して、その使用していたページが空きページ行列
につなげられた後は、同じプログラムをロードする新た
な要求が、例えばその直後に発生しても、改めて空きペ
ージを取り出し、プログラムをロードし直す必要がある
。

しかし、このような場合には、前にプログラムをロード
したページが、他のプログラムで書き換えられること無
く、前の内容を保持したま〜で、空きページになってい
る可能性が大きいので、無駄に二重のロードを行って、
システムの性能を不必要に低下させるという問題があっ
た。

〔問題点を解決するための手段〕

前記の問題点は、主記憶装置の記憶領域を、所定の大き
さのページに分割し、該ページを単位として該記憶領域
の割当を行う計算機システムにおいて、 （ａ）１又は複数の所定のプログラムについて、該プロ
グラムに割り当てたページが不要になった場合には、該
ページを、他の空きページと分離して構成する空きペー
ジ行列に接続し、 （ｂｌ該所定のプログラムを上記主記憶装置にロードす
る場合に、該空きページ行列に、ロードすべき該所定の
プログラムを保持するページがある場合には、該ページ
を該空きページ行列から切り離して使用することにより
、該ロードに代え、（ｃ）空きページを新たに使用する
場合には、上記他の空きページが無い場合のみ、上記空
きページ行列に接続されているページを、空きページと
して使用するように構成された本発明のページ制御方式
によって解決される。

〔作用〕

即ち、前記のような二重ロードの発生する可能性の大き
いプログラム、即ち使用頻度の大きなプログラムは、例
えば各プログラム固有の制御情報等によって識別可能に
しておき、このようなプログラムをロードした場合には
、例えば所定のプロ　。

ダラム登録表に登録する。

この制御表に登録されたプログラムが終了して、プログ
ラムに割り当てたページを空きページにする場合には、
前記従来の例で説明した空きページ行列とは別個に、本
発明により設ける第２の空きページ行列につなぐ。

又、上記プログラム登録表の登録はそのま＼保存して、
その制御表から空きページ行列上の該当プ°ログラムの
ページを探索できるように、ポインタを設けておく。

高使用頻度の表示のあるプログラムのロードにおいて、
上記プログラム登録表を見て、ロードしようとするプロ
グラムが登録されていれば、そのポインタによって、プ
ログラムがロードされているページを知り、第２の空き
ページ行列から取り出すことにより、実際に補助記憶装
置から転送してロードすることなく、プログラムロード
を終了することができる。

前記で、プログラム登録表に該当プログラムが無い場合
は、従来と同様にロード処理をする。

通常のプログラムのロードその他で、空きページを必要
とする場合には、まず従来と同様の構成の、一般の空き
ページのための、空きページ行列を探索し、この行列に
空きページが無くなった場合に、始めて前記第２の空き
ページ行列を探索するものとする。

以上の制御により、高使用頻度のプログラムは、一旦ロ
ードされると、実行終了後も保存されている可能性が比
較的大きくなり、その後同じプログラムのロード要求が
発生すると、そのプログラムが主記憶上に保存されてい
る限り、二重にロードすることなく利用されることがで
きる。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例構成を示すブロック図である
。図は本発明を実施するために、ＭＳＵｚ上に設けられ
る制御表類、及びそれら相互の関係を示している。

本発明により、ページ管理表２０には、空きページ行列
ポインタ９につながる、−ａの空きページの行列（以下
において、この行列を第１空きページ行列という）の他
に、第２空きページ行列が作られ、その先頭は第２空き
ページ行列ポインタ２１によって指定される。

第２空きページ行列の最終項は、従来の行列の場合と同
様に、行列終端ポインタ２２で指示される。

又、プログラム登録表２３が、例えばＭＳＵ２の、固定
記憶アドレスに始まる連続領域に、複数の項から構成さ
れ、各項には名前部２４、ポインタ部２５及びフラグ部
２６が設けられる。

前記のように、制御情報に高使用頻度の表示のあるプロ
グラム（以下において、このプログラムを高頻度プログ
ラムという）を新たにロードしたとき、フラグ部２６が
°Ｏ”の１項を選んで、その項の名前部２４に、そのプ
ログラム名を設定し、且つフラグ部２６を°ｌ゛　にす
る。

又、そのときポインタ部２５には、そのプログラムの先
頭に割り当てたページに対応する、ページ管理表２０の
項の項アドレスを設定する。

ページ管理表２０の、その項から順次ポインタ部３０に
よって次項へチェインを作ることにより、そのプログラ
ムに割り当てたページが、プログラム上の論理アドレス
順につながるようにする（但し、チェインの最後は例え
ば、ポインタ部３０の全ビットを“１゛にした値によっ
て表示する）。

更に、先頭表示部２７には、先頭の項のみ“ｌ”、他の
項に°Ｏ゛を設定し、又、先頭項のプログラムポインタ
部２８にプログラム登録表２３上の該当項を指す項アド
レスを設定する。

高頻度プログラムを実行する要求が新たに発生した場合
には、まず公知のいわゆる再入可能プログラムの制御方
式により、該プログラムが既にロードされて使用中かを
調べ、使用中であれば、それを共用するための処理に入
る。

該プログラムが使用中で無い場合には、次にまずプログ
ラム登録表２３の、フラグ部２６が１゛の項の、名前部
２４にあるプログラム名が、ロートしようとするプログ
ラムの名前と一致するかを順次走査することにより、そ
のプログラムをロードしたページが保存されているか探
索する。

該当プログラム名が無い場合には、通常のプログラムロ
ードと同様に、所要数の空きページをページ管理表によ
って選択して、補助記憶装置４からそれらのページにプ
ログラムをロードする。

空きページの選択においては、まず空きページ行列ポイ
ンタ９につながる第１空きページ行列の先頭から所要数
のページを取り出すことを試み、それで必要数に満たな
い場合に、第２空きページ行列ポインタ２１につながる
第２空きページ行列からページを取り出す。

第２空きページ行列には、前記のようにしてロード時に
プログラム登録表２３にプログラム名を設定した高頻度
プログラムが、プログラムの実行を終わって、空きペー
ジにしてよい状態になったとき、そのプログラムのペー
ジを、先に構成したチェインのま＼、一括して行列の末
尾につなぐ。

行列終端ポインタ２２は、その末尾ページの項アドレス
に更新し、各項の使用中表示部２９は°０゛にリセット
する。

前記のようにして、空きページを第２空きページ行列か
ら取り出す場合には、前記従来の空きページ行列からの
ページ取り出しと同様にして、行列から所要の項を外し
、且つ第２空きページ行列ポインタ２１を新しい先頭項
アドレスに更新する。

但し、第２空きページ行列の場合には、行列から取り出
した各項の先頭表示部２７を検査し、それが“１”の場
合には、プログラムポインタ部２８によって、プログラ
ム登録表２３の項アドレスを知り、その項のフラグ部２
６を０”にリセットすることにより、プログラム登録表
２３の該当項のプログラム名を無効にする。

このようにして、所要のページを確保すると、該ページ
に補助記憶装置４からプログラムをロードし、又それら
のページに対応するページ管理表２０の各項の、使用中
表示部２９を“ｌｏにし、又前記のようにその他の制御
情報を設定する。

前記、プログラム登録表２３の走査において、該当プロ
グラム名があった場合には、その項のポインタ部２５に
より、ページ管理表２０の項アドレスを知る。

この項から始まり、ポインタ部３０の次項アドレスによ
って、次々にチェインされているページには、ロードし
ようとするプログラムが保存されているので、ロード処
理は終わったものとして、その後の制御に進むことがで
きる。

以上の制御により、高頻度プログラムは、実行終了後も
、そのページを他のプログラムに割り当てられずに、プ
ログラムがＭＳＵ２上に保存される可能性が高められる
。且つ、そのようにしてプログラムが保存されていた場
合には、改めてロードし直す必要無く、そのプログラム
を使用することが可能になる。

〔発明の効果〕

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 主記憶装置の記憶領域を、所定の大きさのページに分割
   し、該ページを単位として該記憶領域の割当を行う計算
   機システムにおいて、 （ａ）１又は複数の所定のプログラムについて、該プロ
   グラムに割り当てたページが不要になった場合には、該
   ページを、他の空きページと分離して構成する空きペー
   ジ行列に接続し、 （ｂ）該所定のプログラムを上記主記憶装置にロードす
   る場合に、該空きページ行列に、ロードすべき該所定の
   プログラムを保持するページがある場合には、該ページ
   を該空きページ行列から切り離して使用することにより
   、該ロードに代え、 （ｃ）空きページを新たに使用する場合には、上記他の
   空きページが無い場合のみ、上記空きページ行列に接続
   されているページを、空きページとして使用するように
   構成されていることを特徴とするページ制御方式。