JPS61845A - 仮想ペ−ジリザ−ブ方式 - 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、多重仮想記憶方式を採用する計算機システム
における仮想空間の個別領域に他の仮想空間との共用領
域をリザーブできるようにした仮想ページリザーブ方式
に関するものである。

近年、主記憶容量の制限を撤廃すると共に、処理効率の
向上を図るために、多重仮想記憶方式を採用する計算機
システムが多くなってきている。

多重仮想記憶方式においては９例えばあるまとまった処
理を実行するジョブ毎に仮想空間を割当て。

この仮想空間をアドレス変換テーブルであるセグメント
テーブルおよびページテーブルによって実空間に対応づ
けるようにされる。

仮想アドレスを例えば２４ピツトで表わすとすると、１
つの仮想空間は１６メガバイトの大きさを持つ。一般に
、この仮想空間は１例えばシステムの核部分やシステム
全体の制御にかかわる制御表等の領域の各仮想空間に実
質的に共通なシステム共通領域と、各仮想空間毎に固有
な内容をもつ個別領域とを有する。特に大規模なシステ
ムにおいては、システムの高機能化や制御の多様化のた
めに、上記システム共通領域のサイズが増大し。

その分だけ上記個別領域を縮小することを余儀なくされ
ているが、一方、所望のサービスを実現するだめの巨大
ジョブは大きな個別領域を必要としている。

〔従来の技術〕

従来、システム共通領域についてのセグメントテーブル
およびページテーブルは９例えばプロトタイプをコピー
またはポイントするなどして各仮想空間が共通となるよ
うにされていたが１個別領域についてはそれぞれ独自に
ページテーブルをもつようにされ、従って以下のような
問題が生じていた。

個別領域を各仮想空間で共用できないために。

共通に使用できるロードモジュールであっても。

個別領域に対しては、各仮想空間ごとにそれぞれ別々に
ローディングする必要が生じ、そのためローディングに
要する入出力の負荷の比率が高まるという問題があった
。もし、これらのロードモジュールを上記システム共通
領域にローディングするとすれば、仮想アドレスを占有
することとなるので、共用を必要としない空間に対して
の個別領域に無用の圧迫を加えることになる。

また、限られた領域の有効利用のために、１つの仮想空
間において同一の仮想アドレスを有し。

かつ排他的に動作する複数のロードモジュールのオーバ
レイ制御を行う場合、従来、必ず磁気ディスク装置など
への入出力を必要としていた。そのため、迅速な処理が
できなくなると共に、入出力装置に対する負荷が増大す
るという欠点があった。

従って、特にシステム共通領域で動作するシステム全体
の制御処理を行うロードモジュールでは。

オーバレイを用いることは現実的にできず、それがシス
テム共通領域を増大させる原因となっていた。

ところで、計算機システムには、頻繁に参照されるデー
タセットがあるが、これらのデータセットに対して毎回
入出力が起動されることとなると。

デバイス使用率が多くなシ、レスポンスの悪（Ｉｆ招く
。これを解消するために、ベージングを利用した仮想入
出力制御方式が開発・発展されてきたが、なおデータセ
ットの各仮想空間の間での共用が不可能、また一時デー
タセット以外は対象とならないという問題があった。

これを解決するため１本出願人は、先に特願昭５６−２
１３５７７号として、第３図に示す如き、仮想空間共用
制御方式を提案した。

第３図において、１はデータ処理装置、２は応用処理部
、３はシステム制御部、４は共用仮想空間割当部、５は
多重仮想空間、６−０は共用仮想空間、６−１ないし６
−３は通常の仮想空間、７−１ないし７−３はセグメン
トテーブル（ＳＧＴ）。

８−０および８−１はページテーブル（ＰＧＴ）。

９−０ないし９−３は領域、１０は実メモリ。

１１−０および１１−１は実メモリ上の領域。

１２は磁気ディスク、１３はロードモジュールライブラ
リを表わす。

データ処理装置１は、制御レジスタ（図示省略）がポイ
ントするセグメントテーブルおよびそのセグメントテー
ブルがポイントするページテーブルをもとに、仮想アド
レスから実メモリ１０上の実アドレスへの動的アドレス
変換を行い、逐次命令をフェッチしては実行処理する。

この動的アドレス変換の機構については１周知の技術で
あるので詳細な説明は省略する。

応用処理部２は仮想空間６−１ないし６−３の特に個別
領域Ｐｉ、Ｐ２．Ｐ３で動作し、利用者の要求に対する
処理を行うものである。システム制御部３は各仮想空間
６−１々いし６−３に共通なシステム共通領域Ｃで動作
し、応用処理部２の処理のサポートを行うと共に、シス
テム全体の制御を行う。

各仮想空間６−１ないし６−３は９例えば２４ビツトで
アドレスが表現されるとすると、それぞれ１６メガバイ
トの大きさをもつ。例えば仮想空間６−１上の領域Ｂ・
９−１はセグメントテーブル７−１および実ページアド
レスが仮想ページアドレスに対応して格納されたページ
テーブル８−１によって実メモリｌＯ上の実アドレスに
変換され、実メモリ上の領域１１−１に対応づけられる
。

従来９個別領域Ｐｉ、Ｐ２．Ｐ３については、上記ペー
ジテーブル８−１等は独自にもつようにされ、従って例
えば仮想空間６−２と仮想空間６−３とは個別領域Ｐ２
．Ｐ３において共通な領域を持つことはでき４かった。

そのため９例えば仮想空間６−２と仮想空間６−３とで
ジョブ間通信を行うとか共通のロードモジュールを使用
するといった場合には、それに必要な領域をシステム共
通領域Ｃに設けなければならないこととなシ、無関係な
仮想空間６−１に対しても影響を及ばずこととなる。

第３図では、このような影響を及はさないようにするた
めに１個別領域に他仮想空間との共用領域を必要とする
仮想空間で動作する応用処理部２は、必要時に動的にそ
の領域を共用仮想空間割当部４に要求する。共用仮想空
間割当部４は共用仮想空間６−０を新たに開設し、その
個別領域ＰＯ上に領域９−０を確保する。領域９−０を
確保することによってページテーブル８−０が作成され
。

その領域９−０の仮想アドレスａと実アドレスｒＯとが
対応づけられることになる。例えば要求元が仮想空間６
−２だとするとそのセグメントテーブル７−２から共用
仮想空間６−０のページテーブル８−０をポイントする
ようにする。そうすれば仮想空間６−２の領域９−２は
実メモリ上の領域１１−Ｏに対応づけられることになる
。一方同じ領域について仮想空間６−３からの共用要求
が出されたとする。共用仮想空間割当部４は、既にペー
ジテーブル８−０が作成されているのでそのページテー
ブル８−０をセグメントテーブル７−３からポイントす
るようにする。こうすることによって、領域９−３も実
メモリ上の領域１１−Ｏに対応づけられ、仮想空間６−
２および６−３の個別領域Ｐ２．Ｐ３上における領域共
用が可能となる。この共用領域に９例えば磁気ディスク
装置１２等の外部記憶装置上のロードモジュールライブ
ラリ１３からロードモジュールをローディングすれば、
そのロードモジュールを共用することができ。

メモリの節約とローディングのためのＩ１０回数を減少
させることができる。なお、共用を望まない仮想空間６
−１は、独自のページテーブル８−１を有するので、上
記共用領域に無関係に個別領域Ｐ１の全部を使用するこ
とができる。

〔発明の解決すべき問題点〕 しかしながらこの第３図に示す仮想空間共用制御方式で
は、仮想空間６−２．６−３においてあらかじめ領域９
−２．９−３をセグメント単位であらかじめ固定的に確
保することが必要であった。

そのためその領域は実際に必要のない場合でも使用する
ことができないという問題点が存在した。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、前記の如く、動的に共用使用する領域を解保
することが必要であるという問題点を解決するため、各
仮想空間毎に各仮想空間に共通な共通領域と個別領域を
備え、各仮想空間毎にセグメントテーブルおよびページ
テーブルによ如実空間との対応をとるようにした多重仮
想空間を制御する仮想記憶制御方式において、前記個別
領域に他の仮想空間と共用するときに使用する共用仮想
空間をリザーブしたリザーブ領域を設け、１記憶通領域
に前記リザーブ領域の使用状態を示すリザーブ管理テー
ブルを設け、共通領域を設定する場合の制御を行う共用
仮想空間割当手段を設けるとともに、共通領域を設定す
る場合にこのリザーブ管理テーブルにもとづき共通領域
を必要とする仮想空間における共通領域を設定するとと
もに前記ページテーブルをその共通領域を設定したセグ
メントテーブルからポイントするように構成され。

仮想空間の動的共用を行うようにしたことを特徴とする
。

〔作用〕

この発明により、共用領域はリザーブされるのみであり
、したがってジョブの状態に応じてリザーブ領域を使用
することも可能となシ、また共用領域を実際に設定する
ことが必要なときには、すザープ管理テーブルにより空
き部分をチェックしてこれを設けることが可能となり、
そのときの状態に適応した処理を行うことができる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図および第２図により説明する
。

第１図は本発明の特徴説明図、第２図は本発明の一実施
例構成図である。

本発明の特徴を第１図により説明する。

本発明では、ユーザ空間６−１・・・６−Ｎに動的に共
用使用する領域を確保するとき、これをあらかじめ固定
せずに、ユーザ空間６−１ではセグメント２，３，４．
ユーザ空間６−Ｎではセグメント５，６．７というよう
にリザーブしておく。そしてシステム共通領域Ｃにこれ
らのリザーブ領域の各セグメントの使用状態を監視する
ためのリザーブ管理テーブルＲ８Ｔを設け、各ユーザ空
間でリザーブされたリザーブ領域の使用状態を管理して
いる。例えばユーザ空間６−１ではリザーブ領域のうち
セグメント２が他の処理のために使用されておシ、ユー
ザ空間６−２（第１図では省略）ではリザーブ領域のう
ちセグメント２が使用されておシ、ユーザ空間６−Ｎで
はすべてのリザーブ領域が未使用の場合は、第１図にお
ける共用仮想空間（ＶＩＯ／Ｂサブシステム空間）６−
０のシステム共通領域Ｃ内に示す如き状態で、リザーブ
管理テーブルＲ８Ｔが記入されている。

したがって共用使用する領域Ａを確保するとき。

このリザーブ管理テーブルＲＡＴを参照して各ユーザ空
間毎の空きリザーブ領域を探し、ユーザ空間６−１では
セグメント３に、ユーザ空間６−Ｎではセグメント５に
これを格納する処理を行う。

このためユーザ空間６−１のセグメントテーブル８ＧＴ
のセグメント３の部分には共通仮想空間６−〇のページ
テーブルＰＧＴのアドレスを記入する。同様にユーザ空
間６−Ｈのセグメントテーブル８ＧＴのセグメント５の
部分にも共通仮想空間６−０のページテーブルＰＧＴの
アドレスを記入する。このとき共通仮想空間６−０のペ
ージテーブル８ＧＴには共用使用する領域Ａの該空間内
アドレスａと実メモリ１０内の格納先アドレスｒＱが記
入されている。ジョブの遂行に際しユーザ空間６−１・
・・６−Ｎが共用使用する領域Ａをアクセスする場合、
自己のセグメントテーブル８ＧＴよシページテーブルＰ
ＧＴをアクセスし、その実メモリ上のアドレスｒＯを求
め、これにより所要のアクセスができる。

本発明の一実施例構成を第２図により説明する。

図中、他図と同符号部は同一部分を示し、２０はデータ
処理装置であって第３図のデータ処理装置１に対応する
もの、２１は応用処理部であって同じく応用処理部２に
対応するもの、２２はシステム制御部であって同じくシ
ステム制御部３に対応するもの、２３は共用仮想空間割
当部であってこれまた共用仮想空間割当部４に対応する
ものである。２４はリザーブ管理テーブルであって第１
図におけるリザーブ管理テーブルＲ８Ｔと同一のもの、
２５はベージ・テーブルであって第１図のページテーブ
ルＰＧＴと同一のもの、２６−１゜２６−２．２６−３
・・・はセグメントテーブルであって各ユーザ空間６−
１．６−２．６−３・・・における各セグメントとペー
ジテーブル２５へのポインタや各ポインタの無効性を示
すビット等が格納されるものであシ第１図のセグメント
テーブルＳＧＴに等しいもの、２７−０．２７−１・・
・２７−３祉領域であって共用使用するデータのために
使用されるものであり第１図の共用使用する領域Ａに相
当するものである。

次に本発明の動作について説明する。

（１）　　まずユーザ空間６−１．６−２．６−３・・
・に動的に共用使用する領域をリザーブする。そして各
ユーザ空間６−１．６−２．６−３・・・が適宜リザー
ブしたセグメントの使用状態を管理するため。

システム共通領域Ｃにリザーブ管理テーブル（Ｒ８Ｔ）
２４を設定する。ジョブの遂行によりユーザ空間６−１
．６−２．６−３・・・てこのリザーブしたセグメント
が使用されているとき、共用仮想空間割当部２３が第１
図の管理テーブル（第２図では省略）ＣＴを参照し、リ
ザーブ管理テーブル２４の該当セグメントに使用中表示
「１」を記入する。

（２）　　いまジョブの遂行によ）９例えば磁気ディス
　。

り装置１２のロードモジュールライブラリ１３からロー
ドモジュールが共用データとして必要な場合、応用処理
部２１が動的にこの共用使用データ用の領域を共用仮想
空間割当部２３に対し要求する。

（３）　　これにより共用仮想空間割当部２３はリザー
ブ管理テーブル２４をアク七スして共用領域を要求した
各空間毎にリザーブされた空きセグメントを探してこれ
を共用領域としてページテーブル２５を作成し２個別領
域ＰＯにおける仮想アドレスａと実メモリ１０上の実ア
ドレスｒＱを割当てる。

そして各ユーザ空間における各セグメントテーブル２６
−１．２６−２．２６−３・・・の前記共用領域のセグ
メント部分に前記ページテーブル２５をポイントさせる
。このようにして共用領域を要求した各ユーザ空間の共
用領域が実メモリ１０上の領域１１−０に対応ずけられ
′るので、それからこの領域ＩＪ−〇に前記ロードモジ
ュールライブラリ１３からロードモジュールを記入すれ
ばよい。これにより各ユーザ空間では、ＤＡＴ機構によ
りそのセグメントを参照すれば共用データの参照ができ
る０参照が終ればページテーブルを切離す。

本発明によれば１例えばＶ　Ｉ　Ｏ／ＢではＴＲＡＣＫ
のステージング操作時に、他生間の仮想記憶領域にある
データを動的に共用するための領域が必要であシ、この
ため従来のＧＥＴＭＡＩＮ／ＦＲＥＥＭＡＩＮ機能でな
くユーザ空間の仮想記憶領域に実体のない領域を確保す
ることが要求されているが、このような要求を満すこと
ができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、従来のように共用領域を固定領域とし
て常時確保するのではなく、リザーブのみを行い、共用
領域が必要な状態のときにこれを確保することができる
ので、データ処理を効率よく行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の特徴説明図、第２図は本発明の一実施
例構成図、第３図は従来の共用領域を有する仮想記憶方
式を示す０ 図中、５は多重仮想空間、６−０は共用仮想空間、６−
１．６−２・・・は通常のユーザ空間、１０は実メモリ
、１２は磁気ディスク装置、１３は四−ドモジュール、
２０はデータ処理装置、２１は応用処理部、２２はシス
テム制御部、２３は共用仮想空間割当部、２４はリザー
ブ管理テーブル。 ２５はページテーブル、２６−１．２６−２・・・はセ
グメントテーブルである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 各仮想空間毎に各仮想空間に共通な共通領域と個別領域
   を備え、各仮想空間毎にセグメントテーブルおよびペー
   ジテーブルにより実空間との対応をとるようにした多重
   仮想空間を制御する仮想記憶制御方式において、前記個
   別領域に他の仮想空間と共用するときに使用する共用仮
   想空間をリザーブしたリザーブ領域を設け、前記共通領
   域に前記リザーブ領域の使用状態を示すリザーブ管理テ
   ーブルを設け、共通領域を設定する場合の制御を行う共
   用仮想空間割当手段を設けるとともに、共通領域を設定
   する場合にこのリザーブ管理テーブルにもとづき共通領
   域を必要とする仮想空間における共通領域を設定すると
   ともに前記ページテーブルをその共通領域を設定したセ
   グメントテーブルからポイントするように構成され、仮
   想空間の動的共用を行うようにしたことを特徴とする仮
   想ページリザーブ方式。