TWI239450B - Apparatus, computer readable recording medium, and method for yielding to a processor within a logically partitioned data processing system - Google Patents

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1239450 A7 B7 五、發明説明（ 發明 4 本發明係關於電腦系統，尤其是指在共用中央處理裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 置（CPUs)之邏輯切割小區域環境中處理器使用權之出 讓 多電腦應用程式的執行速度與效能取決於可利用 的處理資源的多募。為達此目的，由國際商業機器公司 (IBM )發展出例如「虛擬機器」之電腦結構的設計，即 多個處理器間分享公用的處理資源。習知此種電腦結構係 依A單一電腦計算機，該電腦計算機具有一個以上的實體 控制器或中央處理裝置（CPUs)。這些CPU可以執行設定成 模擬多個虛擬處理器的軟體。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此種多個處理器的環境符合邏輯「磁區分割」的概念 實施。磁區分割提供一種程序規劃架構，適合用以分配及 共享計算機資源。一個磁區邏輯上可能包含計算機之一部 份的CPU、記憶體及其他資源，這些資源由管理者規劃分 配。就其本身而論，管理者可以將相同的資源分配予一個 以上的磁區，同時，除了多個虛擬處理器，每個磁區皆具 有一套作業系統。在此種方式下，每個磁區可以廣泛地運 作有如其為一獨立之電腦。 原則上，每一虛擬處理器可以存取實際計算機本身之 大部分的實體資源。主要的資源除CPU之外，尚包含記憶 體空間及硬體紀錄器。此外，虛擬處理器會遵循一優先順 第4頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐) 1239450 A7

五、發明説明（） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 序結構或排程，命令不同的虛擬處理器間，分配執行的循 環。主程式稱為「中央監控程式」，或磁區管理程式，可 以依照此種架構分派及調度CPU予每一個虛擬處理器，例 如’中央監控程式可能中斷作業系統所提出之資源的要 求’而令這些資源為全體共用及分配。 在此方式下，虛擬處理器的作用有如主磁區之執行邏 輯線程。各虛擬處理器可以共享資源，個別執行指令。藉 重複使用某些實體資源，分割好之環境可以提昇其執行效 能與效率。可程式化控制之磁區大小，可使磁區不需重開 機，便可機動性地回應負載量之變化β舉例而言，每兩個 磁區即包含十個虛擬處理器，在工作負載量變動時，可以 不需要求重新開機或由操作員強制介入，將實際共用系統 之十個CPU全部接管。 為促進資源均等分配，系統管理員可能會限制虛擬處 理器存取資源的次數。例如，中央監控程式不會將50%以 上可用之CPU，分―配予某個虛擬處理器，同樣地，中央監 控程式可以確保一個虛擬處理器，不得使用CPU超過一段 特定時間長度。依此方式，每個虛擬處理器所分配到者， 為CPU之「時間段」，待該時間段期滿，中央監控程式可 以優先取得該虛擬處理器所使用之CPU，透過相似之程式 控制，較複雜之應用程式理論上可以不需等待單一程序執 行完畢，即可分派給多個處理器。 但是，不論此多工作業系統所提供之彈性有多大，資 源之分配存在其複雜性。某些此種障礙起因於作業系統之 第5頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐) -.........餐.........訂.........線· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1239450 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（） 機動性且彼此息息相關之處理器的需要。舉例而言，某些 虛擬處理器之必須等待其他處理器優先處理之後，才可以 開始，此種從屬關係可能使其本身在多工作業系統中變得 複雜且效率差。在處理器共享資源的環境下，虛擬處理器 也會發生相同的障礙，例如，中央監控程式將CPU分配予 一要求迴狀處理鎖（Spin-lock)之虛擬處理器，但是該虛擬 處理器必須等待一前提虛擬處理器，而此前提虛擬處理器 為取得CPU，正佔用住該迴狀處理鎖，因此，受分配之 CPU不僅無法執行該虛擬處理器，也被阻止在該磁區内執 行其他虛擬處理器。 一些系統管理者欲藉由提出可程式控制之讓出功 能’解決多元處理器效率差的問題。舉例而言，每當虛擬 處理器將進入迴狀處理時，該虛擬處理器可以向中央監控 程式提出讓出-啟動的指令，在等待前提處理器執行完畢 或是讓出資源前虛擬處理器會處於迴狀處理（Spin)的狀 態。由於資源佔用者不會主動釋出資源，而虛擬處理器在 迴狀處理時，會浪費CPU使用週期，為回應該讓出啟動指 令，該虛擬處理器進入讓出狀態，釋出其所使用之CPU， 而中央監控程式重新將此讓出之CPU分配予排程中下一 個虛擬處理器。 雖然此種技術在管理資源上有顯著之改善，但是仍有 不具效率之處，亦即，讓出CPU的處理器必須等待中央監 控程式依順序將CPU分配予其他所有虛擬處理器，而長時 間處於不啟動狀態。 第6頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X 297公釐) ........MT.........訂.........線· (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1239450 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 、發明說明（） 這些多重處理層級及重複性社人 運作 起來所造成之停止 使系統之處理速度變慢且執行效率^ 生3+ 半變差因此，產 子於更有效管理實際電腦處理資源的需求。 及概诚： —符合本發明之架構的實施例包含—裝置方法及程 式撰寫工具’用以設定在邏輯分割資料處理系統中讓出 cpu資源 '此種系統可以支援多個虛擬處理[因此，該 實施例可以向一讓出虛擬處理器提出要求，該要求信號使 讓出虛擬處理器將其所控制之CPU讓予該提出要求之虛 ^處理器。更具體言之’該要求信號可以從數個虛擬處理 盗中’擇-指定為目標虛擬處理器。例如，該信號可能包 含該一個目標虛擬處理器之指標，及/或其狀態資訊。 該目標虛擬處理器可以要求存取讓出虛擬處理器所 控制，且要求讓出之CPU，就邏輯言之，該實施例稍後重 新將CPU之控制權從讓出虛擬處理器，重新指派或「轉入」 予目標虛擬處理器。在將該CPU分配予目標虛擬處理器 則’中央監控程式會先確認該讓出虛擬處理器是否仍為不 作用狀態’且該目標虛擬處理器其本身亦尚未進一步處於 讓出之狀態，則中央監控程式即進一步在將控制權移轉予 一分配者之前，先將讓出虛擬處理器的狀態儲存下來。 從附圖及其說明中，可以更加明白上述之論述及本發 明之其他目的及優點。該讓出虛擬處理器的狀態可由程式 碼儲存。 第7頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐) 、.:*:·-........豐.........訂.........線· (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1239450 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（） 凰^簡單說明·· 本發明附加之附圖建構一部份的說明，並以圖示說明 本案之實施例’上述本發明之一般說明，以及下列較佳實 施例之詳細說明，闡明了本發明，之架構。 第1圖為一塊狀圖，圖手說明符合本發明之電腦； 第2圖為一塊狀圖，說明第1圖中所述之電腦主要軟體的 構件， 第3圖為一流程圖，具體說明在第丨圖與第2圖所支援之 環境中，多個磁區間重新分配CPU的方法。 第4圖為一流程圖，說明關於第3圖之處理步驟的順序。 ijfe對照說明： 10 裝 置 電腦 12 處 理 器 14 主 要 儲 存器 16 快 取 5己憶體子 系 統 20 匯 流排 連接介面 22 工 作 站控制器 24 餘存 控 制器 26 外 部 網路 28 工 作 站 30 直 接存取儲存 裝 置 40 邏 輯 磁 區 42 邏 輯 磁區 44 邏 輯 磁 1¾ 46 中 央 監控程式 48 共 享 服 務區 50 控 制 52 作 業 系 統 54 作 業 系統 56 作 業 系 統 60 虛 擬 記憶體 62 邏 輯 匯 流排 64 邏 輯 匯流排 66 邏 輯 匯 流排 68 直 接存取儲存 襞 置 第8頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐) ........費·........訂.........線_ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1239450 A7 _B7 五、發明説明（） 70 控制台 72 磁帶機 74 光碟機 76 區域網路（LAN)轉接器 78 光碟機 80 DASD 82 LAN轉接器 84 LAN轉接器 發明詳細說明： 本發明之一較佳實施例包含一裝置、程式撰寫工具及 在邏輯分割之虛擬處理器間、調節及重新分配CPU資源的 方法。該較佳實施例可能基於其執行狀況，將CPU讓予一 突發之事件。一般而言，該實施例可以透過有效率地令 CPU讓予目標虛擬處理器，調節虛擬處理器之執行。 更具體言之，一進行讓出CPU之虛擬處理器可以決 疋並指定其目標虛擬處理器。一個典型之目標虛擬處理器 可能需要該讓出虛擬處理器將一 CPU保留住。該目標虛擬 處理器進一步可能包含要求優先於該讓出虛擬處理器執 行之條件。此實施例之讓出功能，-可讓中央監控程式將由 該讓出虛擬處理器所釋出的C P U或記憶體資源，分配予指 疋之虛擬處理裔。在啟動該目標虛擬處理器時，該實施例 之方法可以排除該阻止讓出虛擬處理器執行的限制。一適 用於此實施例之執行以圖例說明於第1圖與第2圖。 軟硬體環境 參閱附圖，其中數字部份代表幾個圖示之動作。第1 圖說明一符合本發明之資料處理裝置或電腦1 〇。舉例而 第9頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X 297公爱） .........1: (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1239450

五'發明説明( 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 言’。裝置10代表任一種多人共用之電腦系統，如網路饲 服器、中型電腦或大型主機電腦等。但是，可以了解的是， 本發明也可以應用在其他f料處理裝置，或是其他電腦計 算裝置，例如，獨立或單一使用者操作之電腦，其中資料 處理裝置，如工㈣、桌上型電腦、攜帶式電腦等，而電 腦計算裝置，如嵌人式控制器等。—種裝i 1G較佳之應 用為安裝在中型電腦，如AS/400或IBM之E系列電腦。 、般而σ ，裝置1 〇至少包含一個以上系統處理器 12,並與包含主要儲存器14之記憶體子系統結合，如動 態隨機存取記憶體（DRAM)。並且如圖所示，處理器^ 與主儲存器14間，有一快取記憶體子系統16，其特徵在 於包含一層以上的資料、指令及/或組合快取記憶體，其 中如本領域中所熟知者，某些快取記憶體提供一些單一處 理器，或提供多元處理器使用。再者，主要儲存器"透 過匯流排18及多個連繫裝置，可與多種外部（I/O)裝置結 σ其中連繫裝置如輸入/輸出匯流排連接介面20、一個 以上之工作站控制器22及儲存控制器24，分別提供外部 存取一個以上外部網路26，一個以上工作站28，及/或 一個以上健存裝置，如直接存取儲存裝置（DASd)3〇。 第2圖係以圖示更加詳細說明在電腦1 〇中，邏輯分 割磁區之環境的計算執行，如何利用主要軟體之構件及資 源，其中之電腦1〇包含多個由磁區管理者，或中央監控 程式46所管理之邏輯磁區4〇、42、44。任何數目之邏輯 磁區都可支援本領域所習知者。 第10頁 ......:φ.........、耵.......-4· (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 1239450 五、發明説明（） (請先閱讀背面之注意事項再塡寫本頁} 在圖示說明之實施例中，邏輯磁區40之作用如一主 磁區，而邏輯磁區42及44為次磁區。本文中所指之主磁 區之功能為管理電腦的磁區’如管理電腦10中之次磁區 的電源開啟或關閉，開啟磁邏輯磁區隻記憶體紀錄區。中 央監控程式46之一部份如圖示之主磁區的控制區50 ,位 於常駐主磁區40之作業系統52中，其他所有磁區皆可存 取之磁區管理服務由共享服務區48代表。但是，在其他 符合本發明之實施例中，磁區管理功能並不需要在任何特 定之邏輯磁區中執行。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 每一邏輯磁區利用作業系統（如邏輯磁區40、42及44 可以分別使用作業系統52、54及56)，以相同方式控制邏 輯磁區之主要運作，有如為分割之電腦的作業系統一般。 每一邏輯磁區40-44分別在不同之記憶體空間執行，由虛 擬記憶體60代表之。再者’每一邏輯磁區40-44係各以 靜態及/或動態方式分配電腦10之一部分可用資源。例 如，每一邏輯磁區可以共用一個以上之處理器1 2，並且可 以使用一部份之虛擬記憶體60的記憶體空間。依此方式， 一個特定之處理器可供一個以上之邏輯磁區使用。附加之 資源，如大量儲存裝置、備援儲存裝置、使用者輸入裝置、 網路連線裝置等裝置，依本領域所熟知之方式，分配予— 個以上之邏輯磁區。資源之分配方式可有多種，如以各個 匯流排或以各種資源為基礎，係多個邏輯磁區在同—匯流 排上共享資源。某些資源甚至可以同時分配給多個邏輯2 區，例如，如第2圖所示，三個邏輯匯流排62、64及％ , 第11頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐) 1239450 A7 五、發明説明（ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 與匯流排62上多種資源，包含一直接存取儲存裝置 (DASD)68’ 一控制台7〇，一磁帶機72及一光碟機W，分 配予主邏輯磁區4〇。$ 一方面，匯流排“可依各種資源 為分配之基礎而具有資源，如依資源為分配基礎將區域網 路（LAN)轉接器76，光碟機78及DASD80分配予次邏輯 磁區42, LAN轉接器82及84分配予次邏輯磁區44。舉 例而言，可以匯流排66為代表，一匯流排指定分配予邏 輯磁區44，使所有在此匯流排上之資源，可以分配予相同 邏輯磁區，該資源如DASD之86及88。 可以理解的是，第2圖僅是本發明示範例之一，任何 組合及任一種資源分配方式可以互換以分配予任何邏 磁區，此外，可以理解的是，在某些實施例中，資源可 動態地重新分配，以提供其他邏輯磁區之需求。而且， 以理解的是，資源也可指藉由某些特定硬體裝置與電腦 接之輸入/輸出處理器（I0P，S)。 如第2圖中所示之多個軟體的構件及資源，與本發 之實施例的實施方式可以多種方式施行，包含使用多種 體應用程式、例行程序、構件、程式、物件、模組及資 結構荨，下文以「電腦程式」或僅以「程式」稱之。 本案中典型之電腦程式，一般包含一個以上之指令 該指令係在不同時序中，常駐於電腦之各個記憶體及儲 裝置者’並且，在被電腦之一個以上處理器讀取或執行 時’令電腦執行將本案多方面具體化所需要被執行之步 或元素。 第12頁 輯 以 可連 明 軟 料 存 驟 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210x297公釐)' ------ .........餐：：：：·訂.........線· f%先閲讀背面之注意事項再填寫本頁j A7 B7 1239450 五、發明説明（） 此外，本發明已以可完全運作之電腦描述過，且下文 將再洋細描述之’而對於熟悉此技藝者而言，可以理解的 是，本發明案之各個實施例可以各種形式分類成各種程式 設計產品，且不論實際用以執行該種分類之信號承載媒體 為何，本發明也同樣適用。信號承載媒體舉例言之，包含， 但不限於可紀錄型媒體，如永久性與非永久性記憶體裝 置、磁片與其他可攜式磁碟、硬碟機、磁帶、光碟（如 CD、DVD等）、尤其是傳輸式媒體，如數位及類比通訊連 結。 此外’下文中所述之不同的程式，可根據其所執行之 本發明之特定實施例而定義之。但是，必須知道的是，任 何特定之程式名稱，係僅依方便性使用之，因此，本發明 不應僅限於使用任何以此名稱定義及/或表示之特定應 用程式上。 對此技藝熟悉者可了解的是，第1圖與第2圖所示之 示範例的環境，並非表示僅限用於本發明案中。甚至，對 此技藝熟悉者應了解，其他可替換之硬體及/或軟體環 境，在不背離本發明之範疇内，亦可使用。 讓予處理器功能 第3圖中所示之流程圖，說明在前二圖所示之軟硬體 環境中，讓出一 CPU之較佳示範例。一般而言，圖示中之 處理步驟係以較有效率讓出CPU，以調節虛擬處理器之執 行。如第3圖中所示之實施例，一讓出虛擬處理器可以決 第1頂 本紙張尺度適用巾@ 0緖準(CNS)A4_21GX297公ί '~' ........-雙.........、可......... (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1239450

'發明説明( 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 疋並指定-目標虛擬處理器。值得注意的是，該目標虛擬 處理器可能與讓出虛擬處理器位於相内，在某一情 況下，-目標虛擬處理器需要—CPU，而該CPU由讓出 虛擬處理器所控制，該目標虛擬處理器可以進一步建立一 條件，要求優先於該讓出虛擬處理器執行。 本實施例之讓出功能可以讓中央監控程式或磁區管 理者分配由讓出作業系統所讓出之CPU或記憶體資源。依 此方式將阻止進行m出錢處理器執行之條件㈣，則中 央監控程式可以啟動一目標虛擬處理器。值得注专的 本實施例之訂定目標功能意味本案背離習知之管理應用 程式迥異，習知之管理應用程式做法為，不加區別地先取 得已讓出資源，再加以重新分配。如上述，此習知技術之 應用程式重點在於針對目標讓出之做法，會大大增加處理 延遲的情形。 如第3圖所示之圖塊15"，一磁區之虛擬處理器可 以識出中央監控程式已將依CPU指派予其。在顯示其具有 一可用之CPU之後，該虛擬處理器會在圖塊1 52中評估其 所分配到之CPU是否可以使用。更具體言之，該虛擬處理 器會使用一迴式處理鎖以判定期目前是否為可用狀況例 如，該中央監控程式已將依CPU分配予該虛擬處理器，而 該虛擬處理器正處於迴式處理並且由另一虛擬處理器鎖 住，換言之，該中央監控程式已將時間分段，或者，已先 優先讓該虛擬處理器存取該已分配之Cpu。 在第3圖之圖塊152中會檢查此一條件，本實施例會 第14頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210x297公釐) 二：.........f .........可.........緣春 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1239450

五、發明説明（） c請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 擷取並儲存位於同一磁區内之「目標」虛擬處理器的資 料。一典型之虛擬處理器會要求一由讓出之虛擬處理器控 制的CPU，該讓出虛擬處理器邏輯上_次從屬於目標虛: 處理器之執行’就其本體言’可謂該讓出虛擬處S器係等 待目標虛擬處理器之後執行。 第3圖之圖塊152中擷取自目標虛擬處理器之資料， 可包含目標虛擬處理器之位址及目標總數。一目標總數可 以為被分配予每一虛擬處理器之儲存部件之數值。雖然以 下將詳述，但本實施例可以維護管理並使用此目標總數以 判疋處理情形。中央監控程式會遞增一虛擬處理器之目標 總數以回應一程式控制事件。例如，中央監控程式可以在 每次虛擬處理器讓出或被取得使用權時，將目標總數增加 一個值。 在一實施例中，此種增值的方式可以使總數成為一單 數值，同樣的，不論一虛擬處理器執行與否，中央監控程 式以遞增方式增加目標總數，此增加值會傳回一偶數值作 為虛擬處理器的目標總數。如此，偶數目標總數值代表虛 擬處理|§的負源需求是否以滿足（例如，具有一實際處理 器）。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 讓出之虛擬處理器與中央監控程式皆可以取得包含 上述目標總數之目標虛擬處理器的資訊，一種電腦結構允 許磁區内所有虛擬處理器可以在一公用記憶體位置存取 此資料。在第3圖之圖塊15 6中，一作業系統或讓出虛擬 處理器傳送一「讓予處理器」的呼叫信號給中央監控程 第15頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X 297公釐) 1239450 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（） 式，該呼叫可能包含取樣自圖塊154中之目標處理器之資 料的簡要資料，就其本體而論’該簡要資料可能包含目標 總數及目標虛擬處理器之位址。依此方式，中央監控程式 可以估計在圖塊1 5 8的呼叫當中，已出現之目標總數為 何。須注意的是，以虛線將第3圖分為兩部分，分別代表 中央監控程式及作業系統所扮演的角色，更具體言之，作 業系統實施圖塊1 5 0 -1 5 6的步驟，而中央監控程式執行圖 塊 158-165 。 如上述，如果目標虛擬處理器之讓出總數在圖塊158 中被判定為偶數，則中央監控程式可能在圖塊丨5 6中，在 宣佈讓出處理器後’將一 CPU分派給目標虛擬處理器。由 於該讓出的條件如此已滿足了，所以讓出虛擬處理器也不 需要再將其CPU交出。舉例而言，目標虛擬處理器之執行 會將一事先禁止執行之讓出虛擬處理器的結構鎖解除，因 此，不論該讓出虛擬處理器實際上是否仍正在迴式處理， 在圖塊1 56中，該偶數之目標總數會令該實施例重新計 鼻。須注意的是，虛擬處理器在圖塊156中所做之讓出呼 叫，會令中央監控程式對應地調整該虛擬處理器之讓出總 數。在以下說明中，此功能會影響其他虛擬處理器指定或 將目標為該讓出虛擬處理器。 如果在第3圖之圖塊1 5 8中偵測到一奇數目標總數， 中央監控程式會將比較讓出呼叫申之目標總數與圖塊i 6〇 中實際之目標總數，該中央監控程式可以藉對一目標虛擬 處理器區取樣，或在接收到讓出呼叫之時立即做硬體註 第16頁 本紙張尺度適用中國g|家標準(CNS)A4規格(21Gx 297公爱） — :.........變.........訂.........線· (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁} 1239450 經濟部智慧財產局員Η消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（） 冊，以取得該實際目標總數。圖塊160中之比較步驟可確 保該目標虛擬處理器自該虛擬處理器做一讓出啤叫起，尚 未取得-所需之CPU。在此情況下，該呼叫中所呈現之: 孝不、為數將與中央監控程式所認證之總數不相符因此，中 央監控程式將令該讓出虛擬處理器返回圖& 15G，重新呼 估它的狀態。 〇 相反地，^果呼叫中所呈現之目標總數與在圖塊16〇 中被取樣之實際總數相符，則該中央監控程式確定該目標 虛擬處理器要求一 CPU。但是，在重新分配cpu之前「 中央監控程式會確定該喵標虛擬處理器並未處於「讓出啟 動」呼叫。該目標虛擬處理器可能已做出一習知之讓出啟 動呼叫，要求中央監控程式讓出資源，直到所有為讓出虛 擬處理器都被服務到為止。在此情況下，讓予一讓出目標 虛擬處理器得結果是，系統會變成循環狀，且造成系統執 行效能延遲的不良結果。因此，圖塊162中的預防步驟可 以防止在特定的應用程式中，形成函數迴圈。本實施例本 身可以在圖塊153，取消圖塊156中之讓予處理器呼叫。 須注意的是，本實施之特徵在於，進一步允許本實施例之 讓出程式在習知技術之讓出應用程式的範圍内執行。 在第3圖的圖塊163中，該中央監控程式會再該讓出 虛擬處理器等待目標虛擬處理器時，指定或「標明」對應 於該讓出虛擬處理器的儲存器。用於虛擬處理器儲存器係 自中央監控程式儲存器中指派。該中央監控程式本身會額 外再標明健存器，該健存器係對應於具有讓出虛擬處理器 第17頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐) 1.:·:.........费.........訂.........線· (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1239450 A7 B7 五、發明說明（) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 等待中的目標虛擬處理器。在定義好圖塊163中之目桿與 虛鍵處理器的範圍後，在圖塊164中，中央監控程式會將 讓出虛擬處理器之作業系統的狀態儲存起來。 舉例而言，該實施例可以在圖塊1 64中，記錄所有關 於讀虛擬處理器之註冊紀錄，以便滿足並維持該虛擬處理 ° 所有條件。依此方式，已儲存之虛擬處理器只需等待 CPU ’即，該中央監控程式會恢復至該讓出虛擬處理器 之維持狀態，當邏輯與實際條件皆滿足後，立即可以執 订°此類條件可能包含必要的處理器執行與CPU分配。 在第3圖之圖塊165中，中央監控程式將其控制權交 予中央監控程式調度者。中央監控程式分配者調節對應於 磁£内之虛擬處理器的程式碼各部分，以決定下一個在 指定之CPU執行之虛擬處理器為何。舉例言之，中央監控 程式調度者可以善用一資源分配行程表，令該目標虛擬處 理器可以即時地得到下一可用之CPU的時間段。當中央監 控程式之調度者決定「轉入」該目標虛擬處理器之後，中 央監控程式會將CPU分配予該自標虛擬處理器，此於後支 中將再詳述。依此方式，該目標虛擬處理器最終可以執 行’解除置於該虛擬處理器之條件鎖定。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 弟4圖之流程圖說明與在第3圖之圖塊163中，該中 央監控程式調度者一致之執行步驟。尤其是，該流程圖顯 示該調度者必須決定是否將把CPU資源轉入一指定之目 標虛擬處理器，即該中央監控程式必須執行圖塊1 65至 1 68之步驟，以確定將被分配到CPU之虛擬處理器，係為 第18頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公愛) 1239450 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（ 讓出處理器呼叫之目標端。 如此，圖塊166中之中央監控程式命令該調度者之電 路開啟一適當之評估程序，以評估該電路上之所 ’虛擬處 理器。該中央監控程式藉指示該.調度者一轉入步騍即將開 始，以觸發此程序，該中央監控程式之調度者會檢杳圖塊 167中虛擬處理器之儲存器，決標明定一存在之虛擬處理 器是否為讓出處理器呼叫之目標端，以回應之。 如果圖塊167中之條件藉此滿足，接著於圖塊169 中，該中央監控程式會標明讓出處理器之儲存器為預備執 行狀態。由於該讓出處理器最初用以讓出之條件已被滿 足，所以該中央監控程式以此方式將該讓出處理器編成電 瑪或指定’其中之條件如該目標虛擬處理器之執行條件 等，因此，該讓出虛擬處理器只需等待經由中央監控程式 取得一 CPU。 然後該讓出虛擬處理器編碼，圖塊168中之中央監控 程式將該虛擬處理器之狀態及相關登錄檔至於硬體上 (cpu)，接著將控制權交回該磁區。請注意，若在_塊167 中所計算之虛擬處理器非讓出處理器呼叫之目標端的 話’則該虛擬處理器之狀態須恢復至圖塊丨68中，而控制 權交回該磁區，因此，該中央監控程式並不變更讓出虛擬 處理器之狀態，及維持條件未滿足的狀態。 雖然本發明已藉由多個不同的實施例說明，且這些實 施例亦以非常詳細描述過，但本發明之申請人的意圖非在 約束或以任何方式限制本發明之範圍至如此詳細。 第19頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐) ...........t.........、玎.........線· f請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 1239450 A7 B7 五、發明説明（） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 熟悉此技藝者應很快即有新增的優點及改良型，本發 明以更加寬廣之特徵不因此而限制於特定細節、代表性的 裝置與方法及圖示說明之實施例，因此，在不違背申請人 之整體發明概念的精神與範圍下，此細節可做變更。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第20頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐)

Claims (1)

1. I23p450__」脾Μ《日館僅)正替邀可 Α8 Β8 C8 D8 第91118845號專利案93年6月修正 六、申請專利範ί 1 . 一種於邏輯分割資料處理系統内令使用權讓予一虛擬處 理器之方法，其中該系統支援多個磁區，且首個磁區包 含多個共用至少一 CPU之虛擬處理器，該方法至少包 含下列步驟： 要求一讓出虛擬處理器讓出該虛擬處理器正藉以 執行之CPU，其中並自該多個虛擬處理器中指定一目標 虛擬處理器，及 τ 在如該要求讓出後’將該目標虛擬處理器轉為由 CPU執行。 ° 2.如申請專利範圍第i項所述之方法’其中該目標虛擬處 理器需具有對一CPU之使用權，其中該讓出虛擬處s 器控制該CPU。 3.如申請專利範圍第丨項所述之方法，其中更包含自 擬處理器產生一讓出命令的步驟，其該命令包含關 目標虛擬處理器之指標及狀態資訊。 (筇先閱讀背面之注意事項mm窝本頁 » '1 I I 1 I I I «ΙΙΙΙΙΙΙ- # 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4·如申請專利範圍第丨項所述之方法， > 干更包含指定狀 L Μ訊予該目標虛擬處理器的步驟。 5·如申請專利範圍第丨項所述之方法，其中更包含指定一 目標總數予該目標虛擬處理器的步驟。 第21頁

   1239450 B8 气 C8 D8 1 六、申請寻利範圍 6. 如申請專利範圍第5項所述之方法，其中更包含一比較 ,(請先朋讀背面之注意事項再填寫本頁) 一一· n I n n «ϋ in «ϋ I 1 n ϋ n n n tmm§ n n n nt n n an ϋ n ι_ϋ —ϋ ——-I n . 步驟，係比較該目標總數及該讓出命令中所傳送之已知 的總數。 7. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中更包含放棄該 項讓出動作之步驟，以回應一讓出啟動命令。 8 .如申請專利範圍第1項所述之方法，其中更包含指派該 讓出虛擬處理器等候該目標虛擬處理器的步驟。 9.如申請專利範圍第· 1項所述之方法，其中更包含指定該 目標虛擬處理器為具有一等候之讓出處理器之目標虛 擬處理器的步驟。 1 0.如申請專利範圍第1項所述之方法，其中更包含儲存該 讓出虛擬處理器狀態之步驟。 經濟部智慧財產4員工消費合作社印製 11. 一種於邏輯分割資料處理系統内令使用權讓予一虛擬 處理器之裝置，其至少包含： 一邏輯分割磁區之電腦，其中該電腦包含多個邏輯磁 區，且首個磁區包含多個共用至少一 CPU之虛擬處理 器；及 一程式，位於該電腦之内，該程式被設定用以對讓出 虛擬處理器發出讓出被其所控制之CPU的要求，其中 _ 第22頁_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1239450 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 該要求從多個虛擬處理器中，指定一目標虛擬處理器； 且進一步設定自讓出虛擬處理器至該目標虛擬處理器 之邏輯上CPU控制權之重新指定。 12.如申請專利範圍第1 1項所述之裝置，其中上述之該目 標虛擬處理器係要求存取該CPU，其中上述之該讓出虛 擬處理器係控制該CPU。 1 3 ·如申請專利範圍第1 1項所述之裝置，其中上述之該程 式自該虛擬處理器實施產生一讓出命令，其中該讓出命 令包含關於該目標虛擬處理器之指標及狀態資訊。 14.如申請專利範圍第1 1項所述之裝置，其中上述之該程 式實施指定一目標總數予該目標虛擬處理器。 1 5 .如申請專利範圍第1 4項所述之裝置，其中上述之該程 式實施比較步驟，係比較該目標總數及該讓出命令中所 傳送之已知的總數。 1 6.如申請專利範圍第1 1項所述之裝置，其中上述之該程 式實施該讓出之取消以回應一讓出啟動命令。 1 7.如申請專利範圍第11項所述之裝置，其中上述之該程 式實施一指定步驟，指定該讓出虛擬處理器係等待該目 ___第23頁_ 本紙張尺度適3中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先-M讀背面之注意事項再填寫本頁) Ά-w--------訂---------線丨 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1239450 B8 C3 D8 、申請專利範圍 標虛擬處理益。 1 8.如申請專利範圍第1 1項所述之裝置，其中上述之該程 式指定該目標虛擬處理器為具有一等候之讓出處理器 之目標虛擬處理器。 1 9. 一種包含程式產品之電腦可讀取記錄媒體，該程式產品 至少包含.： (a) —程式，用以發出請求以要求一具邏輯劃分區塊 之資料處理系統中複數個虛擬處理器之一讓出虛擬處 理器所控制之一 CPU讓出使用權，其中該請求從該複 數個虛擬處理器中指定一目標虛擬處理器；該程式並更 在邏輯上再將CPU之控制權由該讓出虛擬處理器讓予 該目標虛擬處理裔。 (b) —信號承載媒體，用以承載該第一程式。 2 0.如申請專利範圍第19項所述之電腦可讀取記錄媒體， 其中該信號承載媒體包含一可記錄式媒體與一傳輸式 媒體之至少一者。 第24苜 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ，(請先-M讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線丨· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製