KR920010978B1 - 개선된 입·출력 인터럽트 제어를 가지는 가상 컴퓨터 시스템 - Google Patents

개선된 입·출력 인터럽트 제어를 가지는 가상 컴퓨터 시스템 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

개선된 입·출력 인터럽트 제어를 가지는 가상 컴퓨터 시스템
제1a도는 종래의 가상 컴퓨터 시스템의 블록도.
제1b도는 다른 종래의 가상 컴퓨터 시스템의 블록도.
제2도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가상 컴퓨터 시스템의 블록도.
제3도는 특정 명령의 구성을 설명하는 도.
제4도는 제어블록의 구성을 설명하는 도.
제5도는 본 발명의 두 번째 바람직한 실시예의 블록도.
본 발명은 일반적으로 가상 컴퓨터 시스템에 관한 것으로, 특히 다수의 게스트(guest) 프로그램(가상 기계)이 가상 기계 모니터의 제어 아래서 컴퓨터 시스템에 제공된 중앙처리 장치에서 시분할로 주행하는 가상 컴퓨터 시스템에 관한 것이다. 특히 본 발명은 입·출력 인터럽트 제어의 개선점과 관련된다.
일반적으로, 가동률을 개선하기 위하여 지시된 여러 가지 컴퓨터 시스템이 알려져 있다. 예를 들면, 다수의 게스트 프로그램을 시분할하고 가상 기계 모니터(호스트)의 제어 아래서 중앙처리 장치에서 주행하는 가상 컴퓨터 시스템의 알려져 있다. 최근에, 가상 컴퓨터 시스템은 사용자 프로그램의 변화를 처리하는 것이 요구된다. 특히, 처리 제어등의 실시간(real-time)처리를 필요로 하는 게스트 프로그램을 주행하는 것이 필요하다.
이 경우에, 처리 제어 기구에 의하여 발생된 입·출력 인터럽트 이벤트(event)가 높은 우선 순위로 처리되어야 한다. 입·출력 인터럽트 이벤트가, 처리제어 기구의 처리제어를 처리하기 위한 게스트 프로그램이 물리중앙처리 장치에서 주행하지 않는 동안 처리제어 기구에 의하여 발생되면, 중앙처리 장치에서 주행하는 게스트 프로그램이 요구될때까지 기다리는 입·출력 인터럽트 요구를 유지할 필요가 있다. 따라서, 게스트 프로그램들중에서 입·출력 인터럽트 이벤트의 우선 순위를 효과적으로 제어하기 위한 과정이 필요하다.
가상 컴퓨터 시스템에서, 중앙처리 장치의 동작과 비동기된 입·출력 처리를 제어하는 것은 어렵다. 제1a도에 의거하여, 종래의 입·출력 인터럽트 제어가 설명된다. 다수의 기상기계(또한 게스트라 칭함) #A,#B,…#D가 시분할로 중앙처리 장치에서 주행한다. 가상 기계에 지시된 모든 입·출력 명령과 인터럽트가 예외없이 가상 기계 모니터(VMM 호스트)에 입력된다. 가상 기계 모니터는 입력된 명령과 인터럽트를 예정된 처리방법으로 처리하고, 다음 가상 기계들의 하나가 각 명령·인터럽트에 대하여 액세스되는지를 결정한다. 다음 가상 기계 모니터 1a는 에뮤레이션(emulation)(소프트웨어 인터럽트)에 의하여 인터럽트 처리를 실행한다. 따라서, 제1a도에 도시된 시스템의 윗부분이 커진다.
상술된 결점을 극복하기 위하여 지시된 다른 종래의 가상 컴퓨터 시스템이 제안되었다. 제안된 시스템은 가상 기계 모니터의 조정없이 가상 기계에 어드레스된 입·출력 인터럽트를 처리한다. 제안된 가상 컴퓨터 시스템에서, 가상 기계의 우선 순위는 서로 동일하지 않다. 따라서, 가상 기계중의 하나가 CPU에서 주행하는 상태에서, 보다 높은 우선 순위를 가지는 가장 기계중의 다른 하나에 지시된 입·출력 인터럽트가 발생하면, CPU를 독점적으로 사용하기 위한 권리가 현재 주행하는 가상 기계 대신에 보다 높은 우선 순위를 가지는 가상 기계로 지정된다. 제1a도에 도시된 시스템에서, 모든 입·출력 처리가 가상 기계 모니터 1a에 한번에 보고되기 때문에 보다 높은 우선 순위 가상 기계에 CPU를 사용하기 위한 권리를 지정하기 쉽고 보다 낮은 가상 기계가 가상 기계 모니터 1a로 CPU를 사용하기 위한 권리를 되돌리는 것은 용이하다.
제1b도는 가상 기계 모니터의 조정없이 가상 기계에 어드레스 되는 입·출력 인터럽트를 처리하는 가상 컴퓨터 시스템을 설명한다. 제1b도에 도시된 형상에서, 다른 입·출력 인터럽트로부터 주행하는 가상 기계에 대하여 우선 순위를 가지는 가상 기계에 지시된 입·출력 인터럽트만을 식별하고 보다 높은 우선 순위 가상 기계에 어드레스된 입·출력 인터럽트만의 가상 기계 모니터를 통지하는 것이 불가능하다. 이것이 제1b도에 의거하여 좀 더 서술된다.
지금부터, 가상 기계 #D에 어드레스된 입·출력 이벤트 #1이 입·출력 장치 5에서 발생한다고 가정하자. 채널 프로세서(CHP)4가 입·출력 이벤트 #1을 식별하고 주 기억장치(MS)2에 제공된 대응하는 서브-채널(SCH)를 액세스한다. 가상 기계 #D를 나타내는 영역 식별(DMID)데이타 22a가 가상 기계 #D와 관련된 서브-채널 영역 22의 특정 영역으로부터 읽어내어지고, 다음 메모리 중앙 장치(MCU) 3에 형성된 인터럽트 하드웨어(IHW) 30의 인터럽트 펜딩(pending) 레저스터 30b로 전송된다. 전송된 영역 식별 데이타 22a는 영역 식별 데이터 22a(가상 기계 #D)에 대응하는 영역이 기입된다. 후술되는 바와 같이, 가상 기계 모니터(VMM) 20의 가상 기계로 시분할되는 CPU 10에서 주행한다. 따라서, 가상 기계 모니터 20은 대응하는 영역 식별 데이터에 의하여 식별된다. 지금부터, 영역 식별 데이터는 영역 식별자라 칭한다.
한편, 가상 기계 모니터(VMM) 20이 소정 명령에 의하여 가상 기계 #D를 발송하면, 가상 기계#D를 지시하는 영역 식별자(DMID)에 대응하는 제어블록 23을 액세스한다.
다음 제어블록 23의 특정 영역에 저장된 마스크 정보 23b가 그곳으로부터 읽어내어지고 다음 인터럽트 하드웨어 30에 형성된 인터럽트 마스크 레지스터 30a에 전송된다.
다음 전송된 마스크 정보 23b는 인터럽트 마스크 레지스터 30a의 대응영역에 기입된다. 이 시간에‘0’이 발송되지 않은 가상 기계에 대응하는 인터럽트 마스크 레지스터 30a의 영역에 기입된다. 가상 기계 #D를 나타내는 영역 식별자가 인터럽트 마스크 레지스터 30a에 기입되면, 인터럽트 하드웨어 30은 인터럽트 펜딩 레지스터 30b의 대응하는 펜딩 정보와 가상 기계 #D와 관련된 마스크 정보를 비교한다. 두 개의 정보가 서로 일치하면 가상 기계 #D는 즉시 활동한다.
요구된 가상 기계가 현재 주행하는 가상 기계에 대하여 우선 순위를 가지고 주행하지 못하면 이 가상 기계에 어드레스된 입·출력 명령이 가상 기계 모니터 20으로부터 발송될때까지 주행하지 못하는 가상 기계를 주행하는 것이 불가능하다는 것을 상기 서술로부터 알 수 있다.
본 발명의 일반적인 목적은 전술된 단점이 제거된 개선된 가상 컴퓨터 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 더욱 특별한 목적은 주행하는 가상 기계에 대하여 우선 순위를 가지는 가상 기계에 어드레스된 입·출력 인터럽트를 우선적으로 받아들이는 것이 가능한 가상 컴퓨터 시스템일 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 전술된 목적들은 시분할로 적어도 하나의 중앙처리 장치에 주행하는 다수의 가상 기계, 입·출력 인터럽트 요구를 발생하는 입·출력 장치 및 주행하는 가상 기계중의 하나에 대하여 우선 순위를 나타내는 특정 명령을 발생하기 위한 특정 명령 발생 수단으로 이루어진 가상 컴퓨터 시스템에 의하여 성취된다. 시스템은 입·출력 장치와 특정 명령 발생 수단에 결합되고 가상 기계의 하나에 어드레스된 입·출력 인터럽트 요구가 특정 명령에 의하여 지시된 것과 동일한 우선 순위를 갖는지를 결정하고, 가상 기계의 하나에 어드레스된 입·출력 인터럽트 요구가 특정 명령에 의하여 지시된 것과 동일한 우선 순위를 갖는다고 결정할 때 인터럽트 수신 신호를 발생하기 위한 결정 수단을 더 포함한다. 더욱이, 다수의 가상 기계와 결정 수단에 효과적으로 결합하고, 인터럽트 수신 신호가 결정수단으로부터 모니터 수단에 공급될 때 입·출력 인터럽트 요구에 의하여 어드레스된 가상 기계중의 하나에 주행하는 가상 기계중의 하나로부터 중앙처리 장치를 사용하기 위한 권리를 전달하기 위한 모니터 수단을 포함한다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 장점이 수반된 도면에 의거하여 상세히 서술되는 것으로부터 명백해질 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예가 제2,3 및 4도에 의거하여 서술되고, 제1b도에 도시된 것과 동일한 부분은 동일 참조 번호로 기입된다. 가상 기계(예를 들면 #A)가 주행하기 전에, 가상 기계 모니터 20은 CPU 10에서 주행하는 가상 기계(#B)에 대하여 우선 순위를 가지는 가상 기계(#A)를 나타내는 오퍼랜드를 갖는 특정 명령(MGPRT)을 실행한다. 그것에 의하여, 가상 기계 모니터 20은 가상 기계 #A와 #B사이의 우선 순위를 관계를 알리는 인터럽트 하드웨어 30을 동작시킨다. 그것에 의하여, 가상 기계 #A와 #B사이의 우선 순위 관계를 알리는 인터럽트 하드웨어 30을 동작시킨다. 그것에 의하여, 가상 기계 #A에 대응하는 마스크 레지스터 30a의 영역이“오픈”된다. 즉, 가상 기계 #A가 인터럽트 수신 상태에 있다. 현재 주행하는 가상 기계와 관련된 마스크 레지스터 영역을 제외한 모든 마스크 레지스터 영역이 닫혀 진다(현재 주행하는 가상 기계를 제외한 모든 가상 기계에 지시된 어떠한 인터럽트도 수신되지 않은 상태)는 것을 제1b도에 도시된 종래의 시스템에서 알 수 있다.
가상 기계 #B가 주행하는 동안 가상 기계 #A에 어드레스된 입·출력 인터럽트가 채널 프로세서 4에 공급되면, 가상 기계 #A를 지시하는 영역 식별자(인터럽트 이벤트 #1)은 인터럽트 펜딩 레지스터 30b에 전송된다. 다음, 인터럽트 이벤트 #1이 인터럽트 펜딩 레지스터 30b의 대응영역에 기입된다. 인터럽트 펜딩 레지스터 30b의 영역과 가상 기계 #A에 대응하는 마스크 레지스터 30a의 내용이 그곳으로부터 읽어내어지고 ALU그룹 31에 제공된 관련된 산술 논리 장치(ALU)에 의하여 서로 비교된다. ALU그룹 31의 각 ALU가 AND게이트로서의 기능을 한다. 인터럽트 펜딩 레지스터 30B의 각 영역에서의 데이터가 마스크 레지스터 30A의 각 대응 영역에서의 데이터와 일치하면, 대응 ALU는 인터럽트 펜딩 레지스터 30B의 각 영역에 저장된 데이터를 출력한다. ALU그룹 31로부터의 결과 신호 INS(영역 식별자)가 내부 레지스터 11a를 가지는 CPU 10에 제공된 ALU 11b에 공급되도록, ALU로부터의 출력은 와이어 -OR동작으로 처리된다. 주행하고 있는 가상 기계의 영역 식별자가 CPU 10의 내부 레지스터 11a에 저장된다. ALU 11b는 ALU그룹 31로부터의 영역 식별자가 내부 레지스터 11a로부터의 데이터와 일치하지 않으면 인터럽트 수신신호 IAS를 발생한다. 신호 INS가 ALU그룹 31로부터 공급되면, 특정 명령 MGPRT에 의하여 주어진 대응하는 입·출력 인터럽트가 주행하는 가상 기계에 대하여 항상 우선 순위를 갖는다. 다음, 인터럽트 수신 신호 INS가 가상 기계 모니터 20에 보내진다.
제2도에 도시된 실시예에 의하여 좀 더 서술된다. 각 가상 기계 #A와 #B가 시분할로 CPU 10에서 주행하고, 그것과 관련된 데이터는 주 기억 장치 2에 저장된다. 비슷하게, 가상 기계 모니터 20이 가상 기계 #A와 #B를 갖는 시분할로 CPU에서 주행하고, 그것과 관련된 데이터는 주기억 장치 2에 저장된다. 전술된 바와같이, 입·출력 인터럽트가 채널 프로세서 4에 공급되면, 주기억 장치 2에 형성된 대응하는 서브-채널(간략성을 목적으로 도시되지 않았음)을 자동으로 액세스하고 그안에 저장된 영역 식별자를 인터럽트 펜딩 레지스터 30b의 대응하는 영역에 기입한다. 그것에 의하여, 어드레스된 가상 기계에 인터럽트에 대한 요구가 발생한다.
지금부터 가상 기계 #B가 CPU 10에서 주행한다고 가정한다. 간략성을 목적으로, 두 개의 가상 기계 #A와 #B가 제공된다. 전술된 바와같이, 가상 기계 모니터 20이 가상 기계 #B를 발송하고, 제어 블록 23의 대응하는 하나를 액세스한다. 다음, 가상 기계 모니터 23이 가상 기계 #B위에 마스크 정보 23a를 읽어내고 마스크 레지스터 30a의 대응하는 비트 영역에 동일한 것을 기입한다.
전술된 특정 명령이 가상 기계 모니터 20으로부터 지급되지 않으면, 데이터‘0’은 가상 기계 #A에 대응하는 마스크 레지스터 30A의 영역에 기입된다. 즉, 가상 기계 #A에 지시된 어떠한 입·출력 인터럽트 이벤트도 수신되지 않는다. 가상 기계 #B가 주행하는 동안 가상 기계 #A에 어드레스된 입·출력 인터럽트 이벤트가 요구되면, 이 요구는 인터럽트 하드웨어 30에 제공된 인터럽트 펜딩 레지스터 30b의 대응 영역에서 유지된다.
본 발명에 따라 전술된 바와 같이, 주행하는 가사 기계에 대하여 우선 순위를 가지는 특정 명령 MGPRT가 정의된다. 특정명령의 구성이 제3도에 도시된다. 특정 명령이 예를 들면, 31비트로 구성되고, 어드레스 비트 B2와 D2로 이루어진 오퍼랜드를 갖는다. 가상 기계 모니터 20이 특정 명령을 실행하고, 특정 명령의 오퍼랜드에 의하여 지시된 제어 블록을 액세스한다. 제어 블록은 각 가상 기계에 대하여 제공된다.
제4도는 각 제어 블록의 구성을 설명한다. 참조 번호 23으로 주어진 제어 블록이 전술된 영역 식별자 23a를 갖는다. 설명된 제어블록이 가상 기계 #A와 관련되면, 영역 식별자 23a가 가상 기계 #A를 나타낸다. 더욱이. 제어 블록 23은 일반 목적 레지스터(GR) 23c, 제어 레지스터(CR) 23d 및 부동점 레지스터(FPR) 23e를 포함한다. 마스크 정보가 제어 레지스터 23d에 제공된다.
제어 블록 23이 특정 명령 MGPRT에 의하여 액세스되면, 마스크 정보가 그곳으로부터 읽어내어지고, 다음 제어 블록 23에 기입된 영역 식별자 23a에 의하여 표시된 마스크 레지스터 30A의 영역에 기입된다. 마스크 정보가 마스크 레지스터 30a의 영역에 기입된다. 마스크 정보가 마스크 레지스터 30a에 기입되면, 지정된 가상 기계의 CPU 10을 사용하기 위한 권리를 얻거나 특정 명령 MGPRT가 다른 가상 기계에 지급될 때까지 유지된다. 마스크 레지스터 30a와 인터럽트 펜딩 레지스터 30b의 각각이 가상 기계와 동일한 수의 영역을 갖는다는 것을 알 수 있다. 예를 들어, 다섯 개의 가상 기계가 제공되면, 레지스터 30a와 30b의 각각의 다섯 개의 영역을 갖는다.
이 경우에, 하나의 가상 기계보다 많은 것과 관련된 마스크 정보를 특정 명령 MGPRT에 의하여 마스크 레지스터 30a에 대응 영역에 기입하는 것이 가능하다. 후술되는 바와 같이, 레지스터 30a와 30b의 각각이 가상 기계 모니터 20에 지정된 영역을 좀더 갖는다.
지금부터 가상 기계 #A와 연합된 제어 블록에 지시된 특정 명령 MGPRT가 가상 기계 모니터 20에 의하여 발생된다고 가정한다. 마스크 정보가 가상 기계 #A와 연합된 제어블록 23으로부터 읽어내어지고, 다음 마스크 레지스터 30a의 대응 영역에 기입된다. 가상 기계 #B가 주행할 때 가상 기계 #A에 대응하는 마스크 레지스터 30a의 영역에 마스크 정보를 기입하는 것이 가능하다. 전술된 종래의 시스템에서, 가상 기계 #A와 관련된 마스크 정보의 이와 같은 기입이 방지된다.
마스크 레지스터 30a와 인터럽트 펜딩 레지스터 30b의 내용이 CPU 10의 상태에서 서로 독립적으로 비교된다. 즉, 가상 기계 #A와 관련된 레지스터 30a와 30b의 영역에 기입된 비트가 서로 비교되고, 가상 기계 #B와 관련된 레지스터 30a와 30b의 영역에 기입된 비트가 비슷하게 서로 비교된다. 비교 동작이 비교된 비트위의 논리 AND동작을 동작시킴으로써 행해진다. 비교 결과(논리 AND 동작)가 제로와 다른 값을 가지면, 인터럽트 하이웨어 30은 영역 식별자를 나타내는 신호 INS를 발생하고, 인터럽트 사이팍스를 실행하기 위한 CPU 10을 지시한다.
가상 기계 모니터 20이 CPU 10에 의하여 실행되는 프로그램에 의하여 형성되고 가상 기계 #A와 #B에 대하여 공통으로 제어된다는 것이 알려져 있다. 따라서, 마스크 레지스터 30a와 인터럽트 펜딩 레지스터 30b의 각각 이 가상 기계 모니터 20에 제공된 영역을 갖는다.
전술된 바와같이, CPU 10은 내부 레지스터 11a와 ALU 11b를 갖는다. 내부 레지스터는 가상 기계 #A, #B와 가상 기계 모니터 20중의 하나가 주행하는 정보를 갖는다. 인터럽트 사이팍스가 신호 INS에 응답하여 활동하면, CPU 10의 ALU 11b가 인터럽트 하드웨어 30으로부터 공급된 신호 INS와 내부 레지스터 11a의 내용을 비교한다. 두 개의 신호(영역 식별자)가 서로 일치하면, 인터럽트 펜딩 레지스터 30b에 기입된 인터럽트에 대한 요구가 종래의 방법으로 처리된다. 즉, 가상 기계 모니터 20이 요구된 가상 기계를 발송하면 이 인터럽트는 수신된다.
한편, 내부 레지스터 11a로부터의 영역 식별자가 인터럽트 하드웨어 30으로부터의 영역 식별자와 일치하지 않으면, CPU 10은 주행하는 가상 기계에 대하여 우선 순위를 가지는 가상 기계(이 경우에 #A)로부터의 입·출력 인터럽트에 대한 요구가 수신되는가를 결정한다. 다음 CPU 10은 일반 목적 레지스터 23c, 제어 레지스터 23d 및 가상 기계 #B와 관련된 제어 블록 23의 부동점 레지스터 23e에 그의 동작 상황을 축적한다. 그후, CPU 10는 CPU10을 사용하기 위한 권리를 가상 기계 모니터 20에 지정한다.
다음, 가상 기계 #A가 요구된 입·출력 인터럽트 처리를 실행할 수 있을 때 상황을 설정하도록, 가상 기계 모니터 20은 가상 기계 #A에 CPU 10을 사용하기 위한 권리를 즉시 지정한다.
본 발명의 두 번째 실시예가 제5도에 의거하여 서술된다. 두 번째 실시예에 따라 인터럽트 하드웨어 30의 기능이 입·출력 프로세서에 제공된다. 두 번째 실시예는 물리 CPU 50과 입·출력 프로세서 60을 포함한다. CPU 50은 레지스터 51, 비교기 52, 래치 53, 레지스터 54, 신호선 55,56 및 CPU제어회로 57을 포함한다.
레지스터 51은 물리 CPU 50에서 현재 주행하는 가상 기계/가상 기계 모니터의 영역 식별자를 저장한다. CPU 50이 가상 기계 모니터와 CPU 50에 형성된 가상 기계 중의 하나 사이의 상태 변화(CPU 50을 사용하기 위한 권리의 전달)를 발생하면, 가상 기계 모니터/가상 기계의 영역 식별자가 레지스터 51에 기입된다. 레지스터 51에 기입된 값이 비교기 52에 대한 입력으로서 제공된다. 래치회로 53은 입·출력 프로세서 60으로부터 입·출력 인터럽트 신호 53a를 저장한다. 입·출력 프로세서 60으로부터의 입·출력 인터럽트 신호 53a가 대응하는 CPU(설명된 경우에 CPU 50)에 연결된 신호선에 공급된다. 즉, 입·출력 인터럽트 신호 53a가 활동하면, 논리 값‘1’로 설정된다.
레지스터 54는 입·출력 프로세서 60이 발생된 입·출력 인터럽트 신호 53a와 관련된 가상 기계중의 하나를 알리는 CPU 50을 동작시키기 위하여 입·출력 인터럽트 신호 53a와 함께 보내진 가상 기계/가상 기계 모니터의 영역 식별자를 저장한다. 예를 들면, 다른 입·출력 인터럽트 이벤트가 다른 인터럽트 선 53b에 연결된다. 입·출력 프로세서 60은 주행하는 가상 기계중의 하나에 어드레스된 인터럽트 이벤트(후술되는 레지스터 62와 63에 의하여 특정하게 됨)가 발생하거나 특정 명령 MGPRT에 의하여 야기되고 보다 높은 우선 순위 기상 기계(레지스터 69에 의하여 특정하게 됨)에 어드레스된 입·출력 인터럽트 이벤트가 발생할때만 영역 식별자를 레지스터 54에 보낸다. 가상 기계는 현재 주행하는 가상 기계와 평행으로 주행하지 않는 현재 주행하는 가상 기계에 대하여 우선 순위를 갖도록 미리 정해진다. 따라서, 물리 CPU 50에 대응하는 것을 지정하기 위하여 레지스터 63에 저장된 정보가 후술되는 바와 같이 불필요하다.
비교기 52는 레지스터 54로부터 영역 식별자와 레지스터 51로부터의 영역 식별자를 비교한다. 공급된 영역 식별자의 값이 서로 동일하면, 비교기 52는 정규 입·출력 인터럽트가 발생되도록 CPU 제어 회로 57에 연결된 신호선 55를 활동하게 한다. 한편, 영역 식별자의 값이 서로 동일하지 않으면, 비교기 52는 특정 명령 MGPRT에 의하여 야기된 입·출력 인터럽트가 발생되도록 신호선 56을 활동하게 된다. 비교기 52는 래치 53으로부터의 신호가‘1’일때만 비교 동작을 실행한다. CPU 제어회로 57은 CPU동작, 특히 입·출력 인터럽트를 처리하기 위한 제어 과정을 제공한다.
입·출력 프로세서 60은 레지스터 61,62,63 및 64, 레지스터 스택 65, 어드레스 회로 66, 데이터 레지스터 67, 입·출력 제어 마이크로 프로세서(지금부터는 간단히 마이크로 프로세서라 칭함) 68 및 레지스터 69를 포함한다. CPU 50의 마스크 정보 변경 명령을 실행함으로써 얻어진 마스크 정보의 수정된 값이 레지스터 61에 기입된다. 후에 주행하게되는 가상 기계 또는 가상 기계 모니터에 대하여 사용된 영역 식별자는 CPU 50을 사용하기 위한 권리가 가상 기계 모니터로부터 가상 기계중의 하나에 전달되는 경우에 레지스터 62에 기입되고, 마스크 변경 명령은 CPU 50에 의하여 실행되거나 CPU 50을 사용하기 위한 권리는 현재 주행하는 가상 기계로부터 가상 기계 모니터로 전달된다. 레지스터 62에 기입된 정보는 CPU 50의 입·출력 인터럽트 제어에 대하여 사용되는 레지스터 스택 65에 저장된 마스크 정보를 나타내고 레지스터 61에 저장된 마스크 정보 영역중의 하나는 레지스터 62에 기입되어야 한다.
후에 주행되어야할 기계 또는 가상 기계 모니터의 논리 CPU수는 CPU 50을 사용하기 위한 권리가 가상 기계 모니터로부터 가상 기계중의 하나에 전달되는 경우에 레지스터 62에 기입되고, 마스크 변경 명령은 CPU 50에 의하여 실행되거나 CPU 50을 사용하기 위한 권리가 현재 주행하는 가상 기계로부터 가상 기계 모니터에 전달된다. “논리 CPU”는 가상 기계 모니터 또는 각 가상 기계의 동작의 장치이다. 가상 기계 모니터가 물리 CPU들 중의 하나에서 주행하는 논리 CPU들 중의 하나에 미리 활동적으로 결정하는 것이 자유롭기 때문에 사용되는 논리 CPU들의 하나에 미리 보고되지 않는다는 것이 알려져 있다. 입·출력 프로세서 60으로부터의 인터럽트 신호53가 물리 CPU들 중의 하나의 지시로 정보와 함깨 공급된다. 따라서, 입·출력 프로세서 60은 물리 CPU들 중의 하나에서 주행하는 가상 기계중의 하나와 관련된 가상 기계중의 하나를 나타낼 필요가 있다. 레지스터 63에 기입된 정보는 CPU 50에서 입·출력 인터럽트 제어에 대하여 사용되는 레지스터 65에 저장된 마스크 정보를 레지스터 61에 저장된 마스크 정보 영역중의 하나는 레지스터 63에 기입되어야 한다.
레지스터 64는 CPU 50을 사용하기 위한 권리가 가상 기계 모니터와 가상 기계중의 하나에 전달되는지, 또는 입·출력 마스크 정보 변경 명령이 실행되는지를 나타내는 정보를 저장한다. CPU 50을 사용하기 위한 권리가 가상 기계 모니터와 가상 기계중의 하나에 전달되면, 레지스터 62와 63의 내용을 마이크로 프로세서 68에 의하여 그곳으로부터 읽어내어지고, 다음 물리 CPU들중의 대응하는 하나에 대하여 제공된 마이크로 프로세서 68의 논리 영역에 기입된다. 입·출력 프로세서 60이 물리 CPU들 중의 대응하는 하나에 입·출력 인터럽트를 지급하기 위하여 노력하면, 마이크로 프로세서 68은 그의 대응 영역에 저장된 데이터를 읽어내고, 읽어내어진 데이터와 함께 어드레스 발생기 66을 공급한다. 그것에 의하여, 대응하는 마스크 정보가 레지스터 스택 65의 대응영역으로부터 읽어내어지고, 다음 레지스터 67을 통하여 마이크로 프로세서 68에 공급된다. 그후, 마이크로 프로세서 68은 인터럽트 신호 53a가 ON되는지(활동하게 되는지)를 결정한다. 입·출력 인터럽트 변경 명령이 실행되면, 마스크 정보와 동시에 레지스터 62와 63의 내용은 마이크로 프로세서 68의 제어에 의하여 어드레스 회로 66에 공급된다. 다음 레지스터 61이 내용은 물리 CPU 50위의 주행 게스트의 논리 CPU와 연합된 레지스터 스택 65의 대응 영역에 저장된다.
레지스터 스택 65는 모든 가상 기계/모니터와 관련된 모든 논리 CPU들에 대한 마스크 정보의 값을 저장한다. 어드레스 회로 66은 레지스터 스택 65와 어드레스 신호를 공급한다. 데이터 레지스터 67은 레지스터 스택 65부터 읽어내어진 데이터를 저장한다. 마이크로 프로세서 68은 실제로 입·출력 프로세서(60)의 동작을 실행하고, 마이크로 프로그램이 저장된 메모리를 가지며, 가상 기계/모니터의 영역 식별자와 그의 논리 CPU수가 전술된 국부 영역에서 동작한다. 레지스터 69는 주행하는 가상 기계에 대하여 우선 순위를 가지도록 CPU 50에 의하여 표시된 가상 기계의 영역 식별자를 저장한다. 영역 식별자는 특정 명령 MGPRT가 CPU 제어기 57에 의하여 실행되면 레지스터 69에 기입된다. 레지스터 69와 동일한 레지스터들 각각이 물리 CPU들에 대하여 개별적으로 제공된다. 동일한 가상 기계가 보다 높은 우선 순위를 갖기 위하여 복수의 물리 CPU에 의하여 표시될지라고, 임의의 입·출력 인터럽트 요구가 가상 기계의 하나 이상에 공급되지 않는다. 즉, 마이크로 프로세서 68은 가상 기계의 대응하는 하나를 선택하고, 입·출력 인터럽트 요구와 동일한 것을 공급한다.
본 발명은 서술된 실시예들로 특별히 제한되지 않고 변화와 수정을 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않고 가할 수 있다.

Claims (11)

  1. 시분할로 적어도 하나의 중앙처리 장치(10,50)에서 주행하는 다수의 가상 기계(#A,#B), 입·출력 인터럽트 요구를 발생하기 위한 입·출력 장치(5)를 포함하는 가상 컴퓨터 시스템에 있어서, 상기 가상 컴퓨터 시스템이 주행하는 상기 가상 기계의 하나에 대하여 우선 순위를 나타내는 특정 명령(MGPRT)을 발생하기 위한 특정 명령 발생 수단(20), 상기 입·출력 장치와 상기 특정 명령 발생 수단에 결합되고, 상기 가상 기계의 하나에 어드레스된 상기 입·출력 인터럽트 요구가 상기 특정 명령에 의하여 지시된 것과 동일한 우선 순위를 갖는지를 결정하고, 상기 가상 기계의 하나에 어드레스된 상기 입·출력 인터럽트 요구가 상기 특정 명령에 의하여 지시된 것과 동일한 우선 순위를 갖는다고 결정될 때 인터럽트 수신 신호를 발생하기 위한 결정 수단(30,11a,11b), 상기 다수의 가상 기계와 상기 결정 수단에 효과적으로 결합되고, 상기 인터럽트 수신 신호가 상기 결정 수단으로부터 모니터 수단에 공급될 때 주행하는 상기 가상 기계의 하나로부터 상기 가상 기계의 하나에 상기 중앙처리 장치를 사용하기 위한 관리를 전달하기 위한 모니터 수단(20)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 가상 컴퓨터 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 결정 수단(30,11a,11b)이 상기 입·출력 인터럽트 요구에 의하여 어드레스된 상기 가상 기계의 하나를 나타내는 식별자가 영역의 대응하는 하나에 기입되고, 상기 가상 기계에 대하여 개별적으로 제공된 영역을 가지는 인터럽트 펜딩 레지스터(30b), 마스크 정보가, 상기 가상 기계의 각각이 영역의 대응하는 하나에 기입되는 것을 허락하는지의 여부를 나타내고, 상기 특정 명령이 상기 특정 명령에 의하여 지시된 것과 동일한 상기 우선 순위와 관련된 영역의 대응하는 하나에 RLDLQEH LAUM 상기 가상 기계에 대하여 개별적으로 제공된 영역을 갖는 마스크 레지스 터(30a), 상기 인터럽트 펜딩 레지스터와 상기 마스크 레지스터에 결합되고, 영역의 각각에 대하여 상기 식별자와 상기 마스크 정보를 비교하므로써 입·출력 인터럽트 요구에 의하여 요구된 상기 가상 기계의 하나를 결정하고, 요구되는 상기 가상 기계의 하나에 대응하는 식별자를 출력하기 위한 첫번째 논리 수단(31), 주행하는 상기 가상 기계의 하나에 지시된 식별자를 저장하는 내부 레지스터(11a) 및 상기 첫번째 논리 수단과 상기 내부 레지스터에 결합되고, 상기 첫번째 논리 수단으로부터 공급된 식별자가 상기 내부 레지스터로부터 공급된 상기 식별자와 일치하는지를 결정하고 상기 첫번째 논리 수단으로부터 공급된 식별자가 상기 내부 레지스터로부터 공급된 식별자와 일치하지 않는다고 결정될 때 상기 인터럽트 수신 신호를 발생하기 위한 두번째 논리 수단(11b)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 가상 컴퓨터 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 모니터 수단이 주행하는 상기 가상 기계의 하나로부터 상기 입·출력 인터럽트 요구에 의하여 어드레스된 상기 가상 기계의 하나에 상기 중앙처리 장치를 사용하기 위한 권리를 전달하기 전에 상기 특정 명령 발생 수단(20)이 상기 특정 명령을 발생하는 것을 특징으로 하는 가상 컴퓨터 시스템.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 내부 레지스터(11a)가 상기 중앙처리 장치(10)에 제공되고, 상기 두 번째 논리 수단(11b)이 상기 중앙처리 장치에 의하여 실행되는 가상 컴퓨터 시스템.
  5. 제2항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 마스크 레지스터에 저장되어야 할 상기 마스크 정보를 저장하기 위한 메모리 수단(23)과 상기 메모리 수단과 상기 메모리 수단에 결합되고, 상기 메모리 수단으로부터 상기 마스크 정보를 읽어내고 상기 마스크 레지스터의 상기 영역의 대응하는 하나에 동일한 것을 가입하기 위한 독출 수단(20)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 컴퓨터 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 결정 수단이 상기 특정 명령에 의하여 지시된 것과 동일한 우선 순위를 가지는 상기 가상 기계의 대응하는 하나를 나타내는 식별자를 저장하는 첫번째 레지스터(54), 주행하는 상기 가상 기계의 하나를 나타내는 식별자를 저장하는 두번째 레지스터(51), 상기 가상 기계의 하나에 어드레스된 상기 입·출력 인터럽트 요구를 저장하는 세번째 레지스터(53) 및 상기 첫번째와 두번째 및 세번째 레지스터에 결합되고 상기 세번째 레지스터에 저장된, 상기 입·출력 인터럽트 신호에 의하여 활동하며, 상기 첫번째 레지스터로부터 공급된 식별자가 상기 두 번째 레지스트로부터 공급된 식별자와 일치되는지를 결정하고 두 개의 식별자가 서로 일치되지 않는다고 결정될 때 상기 인터럽트 수신 신호를 발생하기 위한 논리 수단(52)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 가상 컴퓨터 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 상기 논리 수단(52)이 상기 첫번째 레지스터로부터 공급된 식별자가 있는 첫번째 입력 단자와 상기 두번째 레지스터로부터 공급된 식별자가 있는 두번째 입력단자를 가지는 AND 게이트(52)를 포함하는 것을 특징으로하는 가상 컴퓨터 시스템.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 첫번째(54), 두번째(51) 및 세번째(53) 레지스터와 상기 논리 수단이 상기 중앙처리 장치(50)에 제공되는 가상 컴퓨터 시스템.
  9. 제5항에 있어서, 주행하는 상기 가상 기계의 하나와 관련된 데이터를 저장하고 상기 중앙처리 장치를 사용하기 위한 권리가 상기 입·출력 인터럽트 요구에 의하여 어드레스된 상기 가상 기계의 하나에 전달될 때 상기 데이터를 축적하기 위한 저장 수단(23c,23d,23e)을 더 포함하는 것을 특징으로하는 가상 컴퓨터 시스템.
  10. 제1항에 있어서, 상기 가상 기계(#A,#B)가 다수의 중앙처리 장치에서 주행하는 것을 특징으로 하는 가상 컴퓨터 시스템.
  11. 제5항에 있어서, 상기 특정 명령 발생 수단이 상기 특정명령(MGPRT)을 방생할 때, 상기 특정 명령 발생 수단(20)이 상기 특정명령과 연합한 상기 가상 기계의 하나의 식별자를 상기 마스크 레지스터의 영역에 대응하는 하나에 기입하는 것을 특징으로 하는 가상 컴퓨터 시스템.
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