JPS62251852A - ユ−ザ空間への物理アドレスの割り当て方式 - 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】 く技術分野〉 本発明はＩＪＮＩＸを実行環境とするプロセスにおいて
ユーザ空間へ物理アドレスを割り当てる方式に関する。

〈従来の技術〉 マルチユーザ、マルチタスクのオペレーティングシステ
ムである［ＪＮＩＸでは、任意の物理アドレスのメモリ
を任意のユーザ空間に割り付けることができず、ユーザ
プロセス間で共有メモリをもつこと及びユーザプロセス
よりＯ８のシステムコールを介さずにデバイスを直接コ
ントロールすることができなかった。したがって、デバ
イス等を扱うアプリケーションプログラムでは、Ｏ８を
経由しなければならず、処理速度が遅いことから、それ
らのアプリケーションの実現は不可能であった。

従来のＵＮＩＸシステムでは、ユーザプロセス空間を管
理するために、各プロセスをプログラムコード部分とプ
ログラムデータ部分に分割し、それぞれについて連続し
た物理メモリ領域を割り当てる。

そして、上記２つの領域について、それぞれの開始論理
アドレス、開始物理メモリアドレス並びにサイズ情報を
用いて領域管理を行なう。

この方式では、 ａ、　領域のサイズを拡張するためには新しいサイズ分
の連続したメモリが必要となり、細分化された空メモリ
の有効利用ができず、処理速度の低下を招く。

ｂ、　領域の拡張時に国領域から新領域へのメモリコピ
ーが必要となるので、処理速度の低下を招く。

Ｃ１プログラムコード部分とプログラムデータ部分以外
の領域をユーザプロセス内にもつことができない といった欠点をも有していた。

〈発明の目的〉 本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、Ｏ３核
内のメモリ管理の変更及び任意の物理アドレスの任意の
ユーザ空間への割り付けを行なうシステムコールを形成
することにより、ユーザプロセス間で共有して資源を扱
うプログラムをアプリケーションレベルで作成できるよ
うにしたユーザ空間への物理アドレスの割り当て方式の
提供を目的とする。

〈発明の要旨〉 本発明に係るユーザ空間への物理アドレスの割り当て方
式は、管理単位に分割したユーザプロセス空間のサイズ
分のメモリ管理テーブルをユーザプロセス毎にもち、ユ
ーザプロセスで使用する物理メモリをユーザプロセスの
論理アドレスに対応したメモリ管理テーブルに登録する
ことにより、ユーザ空間へ物理アドレスを割り当てる。

〈実施例〉 第１図は本実施例の方式の概念的な構成を示す。

ＭＭＵ　（メモリ管理ユニット）１は、ＵｌＸ上で仮想
記憶管理を実行する。領域管理ロジック２は、システム
のメモリ領域の生成、拡張、開放を制御する。プロセス
コントロールブロック３は、ユーザプロセスごとに設け
られ、それぞれは、各ユーザプロセスのサイズや処理の
優先度等のプロセスの制御情報を記憶するコントロール
情報領域４と、ページ単位に分割されたユーザプロセス
空間の各ページ毎の論理アドレスと物理アドレスとの対
応を記憶するメモリ管理情報テーブル５から構成される
。メモリ管理情報テーブル５は、各ユーザプロセスのサ
イズ分のページに対応したテーブルである。

空きメモリポインタ６は、空きメモリである物理メモリ
を指す。空きメモリ管理用ビットマツプ７は、物理メモ
リの０ページからｎページまでを１ページについて１ビ
ツトで空きメモリかどうかの管理情報を保持する。

高速浮動小数点演算ボード８は、ｒ７ｏボート９に割り
付けられ、ユーザプロセスの実行に使用される。

以下、実行の手順について説明する。

ｉ）領域の生成と拡張 ■　ユーザプロセス内のコード部などの領域を生成する
ときには、領域の開始論理アドレスとサイズをパラメー
タとして、領域管理ロジック２を起動する。

■　領域管理ロジック２は、プロセスコントロールブロ
ック３のメモリ管理情報テーブル５においてその領域に
対応するエントリに物理メモリがあるかどうかをチェッ
クする。

■　もし、未割り当てであれば、空きメモリポインタ６
で指される物理メモリをこのメモリ管理情報テーブル５
に割り当てると共に、空きメモリ管理用ビットマツプ７
においてこの物理メモリに対応したビットを使用中とす
る。

■　空きメモリポインタ６を空き状態となっているビッ
トまで進める。もし、空きメモリが見つからない場合は
、優先度の低いユーザプロセスをスワップアウトするス
ワツピングのロジックを使用して空きメモリを生成する
。

■　■、■、■の手順を領域を構成する全ページについ
て実行する。

■　ユーザプロセスの新しいメモリ管理情報をＭＭＵ　
１へ登録する。

ｉｉ　）領域の開放 ■　開放する領域の開始論理アドレスとサイズをパラメ
ータとして、領域管理ロジック２を起動する。

■　メモリ管理情報テーブル５において上記管理アドレ
スに対応したエン１−りから物理メモリ情報を消去する
。

■　空きメモリ管理用ビットマツプ７において上記物理
メモリに対応したビットを未使用とする。

■　■、■の手順を領域を構成する全ページについて実
行する。

■　このユーザプロセスの新しいメモリ管理情報をＭＭ
Ｕ　１へ登録する。

本方式においては、ＵＮＩＸの核内のメモリ管理の手法
を利用し、ユーザプロセスからメモリ管理情報を操作す
るための以下のような機能を有するシステムコールを形
成する。

■　任意の物理アドレスのメモリを任意のユーザ空間に
割り付ける。

■　任意のユーザ空間のメモリを開放する。

■　任意のユーザ空間に割り付けられたメモリの物理ア
ドレスを知る。

■　Ｉ１０ボートに対してデータを入出力する。

本方式では、上記機能で割り当てられたアドレスにアク
セスできるユーザプロセスの指定もでき、自分のプロセ
スのみ、指定したプロセス若しくは全てのユーザプロセ
スからのメモリアドレスへのアクセスができる。また、
割り付けられたアドレス空間の以下の動作モードが指定
可能である。

■　読み出しと書き込みが可能なメモリ割り付け ■　読み出しのみ可能なメモリ割り付けまた、物理アド
レスについては、以下の３種類のメモリが指定できる。

■　ＣＰＵが直接アクセスできるローカルメモリ ■　メインメモリ ■　Ｉ１０ボート 上述の機能を用いて、第２図に示す手順でアプリケーシ
ョンプログラムを実行する。このアプリケーションプロ
グラムは、Ｉ１０ボート９に割り付けられた高速浮動小
数点演算ボード８を使用する。　　゛ まず、Ｉ１０ボート９のアドレスを任意のユーザ空間ア
ドレスに割り付け、割り付けられたアドレスより高速演
算ボード８ヘマイクロコードをロードする。そして、Ｉ
１０ポート９ヘユーザプログラムより直接データを読み
書きすることにより、プログラムを実行する。処理が終
了すると、ユーザ空間に割り付けられたメモリを開放す
る。

このように、ｃｐｕとは独立的に処理を実行する高速演
算ボード８をユーザプログラムから制御するため、Ｉ１
０ボート９のアドレスを任意のユーザ空間に割り付ける
。この場合、Ｏ８を介在させずにユーザプログラムから
高速演算ボード８を制御することができる。

本方式は、上述の実施例以外に、日本語処理プログラム
等で辞書ＲＯＭを任意のユーザ空間に割り付けて処理を
行なう等、その用途は広い。

〈発明の効果〉 以上説明したように本発明においては、ＵＮＩＸ上でユ
ーザプロセスからメモリ管理情報を操作するシステムコ
ールを形成したことにより、ＵＮＩＸ上で共有メモリ及
びデバイス等の資源を制御するアプリケーションプログ
ラムの作成が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の概念的な構成を示す図、第２
図は本発明の実施例の処理手順を示す流れ図である。 １−Ｍ　Ｍ　Ｕ ２・−領域管理ロシック ３−プロセスコンｌ−ロールブロック ４・−コントロール情報 ５−メモリ管理情報テーブル ６・・−空きメモリポインタ ７−空きメモリ管理用ビットマツプ 特許出廓人　　　　シャープ株式会社 代　理　人　　　　弁理士　西１）新 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ユーザプロセス空間を管理単位に分割し、分割された上
   記プロセス空間のサイズ分のメモリ管理テーブルをユー
   ザプロセス毎にもち、ユーザプロセスで使用する物理メ
   モリをユーザプロセスの論理アドレスに対応した上記メ
   モリ管理テーブルに登録することにより、ユーザ空間へ
   物理アドレスを割り当てることを特徴とするユーザ空間
   への物理アドレスの割り当て方式。