WO2004102401A1

WO2004102401A1 - 入出力装置、計算機、計算機システム、入出力制御プログラム、ｏｓ、ページ管理プログラム、及びページ管理方法

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Publication number: WO2004102401A1
Application number: PCT/JP2003/005928
Authority: WO
Inventors: Kohta Nakashima; Shinji Sumimoto; Kouichi Kumon
Original assignee: Fujitsu Limited
Priority date: 2003-05-13
Filing date: 2003-05-13
Publication date: 2004-11-25
Also published as: JPWO2004102401A1; US7430649B2; JP4414349B2; US20050216615A1

Abstract

　データの転送を行う入出力装置と、仮想記憶を用いてプロセスを制御するとともに、媒体との間のデータの入出力を行う計算機とを備えてなる計算機システムであって、入出力装置と計算機は仮想アドレスを実アドレスに変換するためのアドレス変換表を備え、計算機は全ての入出力装置へページアウト処理やプロセスの消滅に伴う仮想アドレス空間の削除処理やページの変更処理等のページ操作の許可を要求し、入出力装置は計算機からの要求に応じてアドレス変換表の操作を行うとともに計算機へページ操作の許可を通知し、計算機は全ての入出力装置からページ操作の許可が得られた場合にアドレス変換表の操作を行うとともにページ操作を行う。

Description

入出力装置、計算機、計算機システム、入出力制御プログラム、 o s、ページ管理プログラム、及ぴページ管理方法技術分野

本発明は、仮想記憶を持つ計算機システムにおいて、メモリ領域に対して仮想明

ァドレスを用いる入出力を行う場合に、入出力装置側にページァゥト処理やプロセスの消滅に伴う仮想ァドレス空間の削除処理やページの変更処理等のページ操作の権限を持たせることを実現する入出力装置、計算機、計算機システム、入出力制御プログラム、 o s、ページ管理プログラ 0ム、及びページ管理方法に関するものである。、背景技術

初めに、計算機システムの構成について説明する。第 8図は、計算機システムの構成の一例を示すプロック図である。第 8図に示す計算機システムは、 C P U (Central Processing Unit) 1とメモリ 2カゝらなる計算機と、入出力装置（デイスクコントローラ） 4と、入出力装置（N I C (Network Interface Card) ) 5と、ディスク 3と、通信路 6から構成される。

C P U 1は、 O S (Operating system) を実行することにより計算機の制御を行う。入出力装置 4 , 5は媒体とデータの入出力を行う装置であり、入出力制御プログラムを実行することにより入出力処理を行う。ここで、媒体とはディスク

3と通信路 6である。入出力装置 4はメモリ 2とディスク 3の間でデータの入出力を行う装置であり、入出力装置 5はメモリ 2と通信路 6の間でデータの入出力を行う装置である。また、計算機システムは仮 ¾1記憶を行うものとする。ここで、仮想記憶を行う記憶装置は主記憶装置と外部記憶装置からなり、主記憶装置はメモリ 2であり、外部記憶装置はディスク 3である。

仮想記憶を持つ計算機システムにおいて、プロセスは仮想ァドレスを用いてァクセスするメモリ領域の指定を行う。このため、 O Sは、仮想アドレスを用いて記憶装置の記憶領域を管理してレ、る。

ここで、実アドレスと仮想アドレスについて説明する。実アドレスは、記憶装置に割り当てられるアドレスである。仮想アドレスは、実アドレスの代わりに、プ口セスゃ入出力制御プログラムが用いるアドレスであり、必要に応じて O Sがァドレス変換表を用いて実ァドレスに変換することにより、記憶装置の実ァドレスにおける読み書きが行われる。アドレス変換表は、仮想アドレスと実アドレスを対応づける表である。アドレス変換表において、仮想アドレスに対応する実ァドレスが物理ページを示す場合、仮想ァドレスに対応するページがページインされていることを表す。物理ページとは、ページのうちメモリ上に実在するページのことである。また、仮想アドレスに対応する実アドレスがディスクのスワップ領域の識別子である場合、仮想ァドレスに対応するページがページアウトされていることを表す。また、仮想アドレスに対応する実アドレスが NU L Lの場合、仮想ァドレスに対応するページの実体がないことを表す。

一方、入出力装置は、メモリ領域に対してアクセスする際に実アドレスを用いてメモリ領域の指定を行う。このため、プログラムが指定するメモリ領域に対して、入出力装置がデータの入出力を行う場合には、以下に示す 2つの入出力方法のうち、いずれかを用いる必要がある。

まず第 1の入出力方法について説明する。 O Sは、 O S初期化時にページァゥトされない入出力専用のメモリ領域である入出力専用領域を用意し、入出力専用領域の実ァドレスを入出力制御プログラムに通知する。入出力制御プログラムは、通知された入出力専用領域のみを用いて入出力を行う。

入出力装置が出力を行う場合、 C P Uはプログラムが指定するメモリ領域から入出力専用領域に出力データをコピーし、入出力制御プログラムは入出力専用領域から出力データを読み込む。一方、入出力装置が入力を行う場合、入出力制御プログラムは入出力専用領域に入力データを書き込み、 C P Uは入出力専用領域からプログラムが指定するメモリ領域に入力データをコピーする。

次に第 2の入出力方法について説明する。 O Sは、入出力処理毎にデータの入出力に用いるメモリ領域を含むページをページァゥトされないようにピンダウン (ページロック）し、このメモリ領域の実ァドレスを入出力制御プログラムに通知する。入出力制御プログラムは、直接このメモリ領域に対して入出力を行う。第 2の入出力方法においてピンダウンする理由は以下の通りである。まず、仮想記憶を行う計算機システムでは、仮想アドレス空間上の記憶領域に対して、常に物理ページが存在するとは限らない。また、仮想ァドレスと実ァドレスの対応が変わることがある。し力し、全メモリ領域のピンダウンを行うと、物理ページが不足した場合に、ページアウト処理によるメモリ領域の拡張ができない。従つて、ピンダウン可能な物理ページ量は、ある程度制限される。このため、基本的には入出力処理毎にピンダゥンする必要がある。

多くの計算機システムには、上述した第 1の入出力方法が実装されている。その理由は、データの入出力にかかる時間に対し、入出力データをメモリ内でコピ一する時間は短いため、コピー処理が性能面で大きなオーバへッドとはならないためである。また、第 2の入出力方法のように、入出力処理が発生する度にピンダウンすると入出力処理が繁雑になるためである。

一方、高速な入出力装置、特に 1 G b p sを越える高速な通信路では、入出力にかかる時間に対し、入出力データのコピーのオーバヘッドが大きいため、第 2 の入出力方法によりデータ転送を実装する例がある。

実現例として、高速な通信路の一つである M y r i n e tの通信ライブラリである PMライブラリ（参考文献 1 ) がある。 P Mライブラリでは、第 2の入出力方法に加え、ピンダウンしたメモリ領域を入出力後すぐに角早放せずにキヤッシュしておくことでピンダウン処理回数を削減したり、データ受信等の入力処理が可能なメモリ領域をあら力じめピンダゥンするという制約を与えることで割り込み発生を抑止したりしている（参考文献 2 ) 。

参考文献 1 ：手塚宏史，堀敦史,石川裕：ワークステーションクラスタ通信ライブラリ PMの設計と実装,並列処理シンポジウム JSPP' 96， pp. 41-48 (1996) .

参考文献 2 ： H. Tezuka, F. ' Carroll, A. Hori, and Y. Ishika a, "Pin-do n Cache： A Virtual Memory Management Technique for Zero-copy Communicati on〃， First Merged Symposium IPPS/SPDP 1998 12th International Parallel Processing symposium & 9th Symposium on Parallel and Distributed Process ing, 1998. 従来の技術では、 O Sがアドレス変換表の管理情報を持つ。すなわち、各べ一ジのページィンゃページァゥトといったページ操作や、ピンダウンやピンダウン解除といったページ管理は、 O Sが主導的に管理している。このため入出力装置側からは、仮想ァドレスで指定される入出力対象となるメモリ領域がどの実ァドレスを持つページに相当する力、、また、現在実アドレスが物理ページに割り当てられているか否か、を検知することは一般に困難である。このため、上述した第

1の入出力方法や第 2の入出力方法を用いる必要があった。

し力しながら、第 1の入出力方法には以下の問題点がある。まず、特に高速な入出力装置を用いて入出力を行う場合に、第 1の入出力方法で行われるコピー処理は、入出力にかかる時間に対して入出力データのコピーのオーバへッドが大きいことが重大な問題となる。また、一度に入出力しょうとするデータの大きさが入出力専用領域の大きさよりも大きい場合は、複数回に分けてデータを転送する必要がある。

また、第 2の入出力方法には以下の問題点がある。まず、基本的には入出力処理毎にピンダウン処理が発生する。また、入出力装置側から入出力の要求が発生する場合には、 O Sに対してピンダウン処理を依頼するために一般的には割り込みを発生させる必要がある。

また、多くの計算機システムではページアウト処理を行う際、ページに対する計算機のアクセス状況を記録した計算機ァクセス情報を取得し、計算機ァクセス情報に従って各ページの重要度を与え、重要度の低いページからページァゥトの対象として選別する。し力し、ページに対する入出力装置のアクセス状況は考慮されないため、入出力装置のアクセス状況に従ってページァゥトの対象を選別することはできない。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、ピンダウン処理のオーバへッドを削減し、さらにページに対する入出力装置のアクセス状況を反映させてページァゥトの対象となるページの選別を行うことにより、ページアウト処理実行後における計算機システムの性能の向上をはかることができる入出力装置、計算機、計算機システム、入出力制御プログラム、〇S、ページ管理プログラム、及びぺージ管理方法を提供することを目的とする。発明の開示

本発明は、仮想記憶を持つ計算機のメモリと媒体との間のデータの転送を行う入出力装置であって、仮想ァドレスを実ァドレスに変換するために計算機から提供されるプロセス毎のァドレス変換表を保持し、前記計算機からの要求に応じて前記ァドレス変換表の操作を行い、さらに入出力装置からメモリへアクセスする際に前記ァドレス変換表を用いて仮想ァドレスを実ァドレスに変換する入出力装置アドレス変換部と、前記媒体から入力されたデータを解析し、解析結果を前記計算機へ提供する入力データ解析部と、前記実ァドレスを用いてデータの転送を行うデータ転送部と、前記計算機からの要求に応じて前記入出力装置ァドレス変換部へ前記ァドレス変換表の操作の指示を行うとともに、前記計算機へページ操作の許可を通知するぺージ操作許可部とを備えてなるものである。

このような構成によれば、入出力装置が計算機に対してページ操作の許可を与えることにより、入出力装置がページ操作の権限を持つことができる。

また、本発明に係る入出力装置において、さらに、前記入出力装置からメモリへのアクセス状況である入出力装置アクセス情報を記録し、前記計算機からの要求に応じて前記計算機へ前記入出力装置アクセス状況を提供する入出力装置ァクセス情報管理部を備え、前記ページ操作許可部は、前記ページ操作がページァゥト処理である場合に、前記入出力装置アクセス情報に基づいて前記ページァゥト処理の許可を行う力否かの判定を行い、前記許可を行うと判定した場合に前記入出力装置ァドレス変換部へ前記ァドレス変換表の操作の指示を行うとともに、前記計算機へ前記ページァゥト処理の許可を通知することを特徴とするものであるこのような構成によれば、従来計算機が入出力処理毎に行っていたページァゥト処理について、入出力装置がページアウト処理の許可を判定することにより、入出力処理毎のピンダウン処理のオーバへッドを削減することができる。また、入出力装置からページへのアクセス状況を反映してページァゥトするページを選別することにより、入出力装置からのアクセスが頻発しているページがページァゥトされるのを防ぐことができる。

また、本発明は、仮想記憶を用いてプロセスを制御するとともに、入出力装置を介して媒体との間のデータの入出力を行う計算機であって、データの入出力を行うためのメモリ領域である入出力領域を仮想ァドレスで指定する入出力領域指定部と、前記メモリ領域を示す仮想ァドレスを実ァドレスに変換するためのァドレス変換表をプロセス毎に生成するとともに入出力装置へ提供し、前記ァドレス変換表の操作を行い、さらに計算機からメモリヘアクセスする際に前記ァドレス変換表を用いて仮想ァドレスを実ァドレスに変換する計算機ァドレス変換部と、全ての前記入出力装置へページ操作の許可を要求し、全ての前記入出力装置から前記ページ操作の許可が得られた場合に前記計算機ァドレス変換部へ前記ァドレス変換表の操作の指示を行うとともに、前記ページ操作を行うページ操作部と、を備えてなるものである。

また、本発明に係る計算機において、さらに、前記計算機からメモリへのァクセス状況である計算機アクセス情報を記録し、必要に応じて前記計算機アクセス情報を提供する計算機ァクセス情報管理部と、前記計算機ァクセス情報管理部から訐算機アクセス情報を取得し、入出力装置からメモリへのアクセス状況である入出力装置アクセス情報を全ての入出力装置から取得し、前記計算機アクセス情報と全ての前記入出力装置アクセス情報とに基づいてページの重要度を算出し、該重要度が低いページをページァゥト処理の対象として選別するページァゥト文ォ象選別部とを備えたことを特徴とするものである。

このような構成によれば、計算機アクセス情報に加えて、入出力装置アクセス情報を反映してページァゥト処理の対象を選別することにより、重要度の低いぺージが選択的にページァゥトされるので、システム全体の性能を向上させることができる。

また、本発明に係る計算機において、前記ページアウト対象選別部は、前記重要度を算出する際に、予め与えられた各入出力装置の重みに従って各入出力装置アクセス情報の重み付けを行うことを特徴とするものである。

このような構成によれば、例えば頻繁に使用される入出力装置に大きく重み付けを行うことにより、ページァゥト対象選別の信頼性を向上させることができるまた、本発明は、データの転送を行う入出力装置と、仮想記憶を用いてプロセスを制御するとともに、媒体との間のデータの入出力を行う計算機とを備えてなる計算機システムであって、前記入出力装置は、仮想アドレスを実アドレスに変換するために前記計算機から提供されるプロセス毎のァドレス変換表を保持し、前記計算機からの要求に応じて前記ァドレス変換表の操作を行い、さらに前記入出力装置からメモリへアクセスする際に前記ァドレス変換表を用いて仮想ァドレスを実ァドレスに変換する入出力装置ァドレス変換部と、前記媒体から入力されたデータを解析し、解析結果を前記計算機へ提供する入力データ解析部と、前記実ァドレスを用いてデータの転送を行うデータ転送部と、前記計算機からの要求に応じて前記入出力装置ァドレス変換部へ前記ァドレス変換表の操作の指示を行うとともに、前記計算機へページ操作の許可を通知するページ操作許可部とを備え、前記計算機は、データの入出力を行うためのメモリ領域である入出力領域を仮想ァドレスで指定する入出力領域指定部と、前記メモリ領域を示す仮想ァドレスを実ァドレスに変換するためのァドレス変換表をプロセス毎に生成するとともに前記入出力装置へ提供し、前記アドレス変換表の操作を行い、さらに計算機からメモリへアクセスする際に前記ァドレス変換表を用いて仮想ァドレスを実ァドレスに変換する計算機ァドレス変換部と、全ての前記入出力装置へページ操作の許可を要求し、全ての前記入出力装置から前記ページ操作の許可が得られた場合に前記計算機ァドレス変換部へ前記ァドレス変換表の操作の指示を行うとともに、前記ぺージ操作を行うぺージ操作部とを備えたものである。

また、本発明に係る計算機システムにおいて、前記ページ操作は、ページァゥト処理と、プロセスの消滅に伴う仮想アドレス空間の削除処理と、ページの変更処理であることを特徴とするものである。

また、本発明は、仮想記憶を持つ O Sにおいてメモリと媒体との間のデータの転送を行うために入出力装置により読取可能な媒体に記憶された入出力制御プログラムであって、仮想ァドレスを実ァドレスに変換するために前記 O Sから提供されるプロセス毎のァドレス変換表を保持するステップと、前記媒体から入力されたデータを解析し、解析結果を前記 O Sへ提供するステップと、前記入出力制御プログラムからメモリヘアクセスする際に前記ァドレス変換表を用いて仮想ァドレスを実ァドレスに変換するステップと、前記実ァドレスを用いてデータの転送を行うステップと、前記〇sからの要求に応じて前記ァドレス変換表の操作を行うとともに、前記 O Sへページ操作の許可を通知するステップとを入出力装置に実行させるものである。

また、本発明は、仮想記憶を用いて、プロセスを制御するとともに、入出力制御プログラムを介して媒体との間のデータの入出力を行うために計算機により読取可能な媒体に記憶された〇 Sであって、データの入出力を行うためのメモリ領域である入出力領域を仮想ァドレスで指定するステップと、前記メモリ領域を示す仮想ァドレスを実ァドレスに変換するためのァドレス変換表をプロセス毎に生成するとともに前記入出力制御プログラムへ提供するステツプと、全ての前記入出力制御プログラムへページ操作の許可を要求するステップと全ての前記入出力制御プログラムから前記ページ操作の許可が得られた場合に前記ァドレス変換表の操作を行うとともに、前記ページ操作を行うステップとを計算機に実行させるものである。

また、本発明は、データの転送を行う入出力制御プログラムと、仮想記憶を用いてプロセスを制御するとともに、媒体との間のデータの入出力を行う O Sとを備えてなるページ管理プログラムであって、前記入出力制御プログラムは、仮想了ドレスを実ァドレスに変換するために前記〇sから提供されるプロセス毎のァドレス変換表を保持するステップと、前記媒体から入力されたデ一タを解析し、解析結果を前記 O Sへ提供するステツプと、前記入出力制御プログラムからメモリへアクセスする際に前記ァドレス変換表を用いて仮想ァドレスを実ァドレスに変換するステップと、前記実ァドレスを用いてデータの転送を行うステップと、前記 O Sからの要求に応じて前記ァドレス変換表の操作の指示を行うとともに、前記 O Sへページ操作の許可を通知するステツプと、前記〇 Sからの要求に応じて前記アドレス変換表の操作を行うステップとを備え、前記 O Sは、データの入出力を行うためのメモリ領域である入出力領域を仮想ァドレスで指定するステツプと、前記メモリ領域を示す仮想ァドレスを実ァドレスに変換するためのァドレス変換表をプロセス毎に生成するとともに前記入出力制御プログラムへ提供するステップと、計算機からメモリへアクセスする際に前記ァドレス変換表を用いて仮想ァドレスを実ァドレスに変換するステップと、全ての前記入出力制御プログラムへぺ一ジ操作の許可を要求するステップと全ての前記入出力制御プログラムから前記ページ操作の許可が得られた場合に前記ァドレス変換表の操作を行うとともに、前記ページ操作を行うステップとを備えたものである。

また、本発明は、データの転送を行う入出力装置と、仮想記憶を用いてプロセスを制御するとともに、媒体との間のデータの入出力を行う計算機とを備えてなる計算機システムにおけるページ管理方法であって、前記計算機において前記メモリ領域を示す仮想ァドレスを実ァドレスに変換するためのァドレス変換表をプロセス毎に生成するとともに前記入出力装置へ提供するステップと、前記入出力装置において前記計算機から提供されるプロセス毎のァドレス変換表を保持するステップと、前記入出力装置において前記媒体から入力されたデータを解析し、解析結果を前記計算機へ提供するステップと、データの入出力を行うためのメモリ領域である入出力領域を仮想ァドレスで指定するステップと、前記入出力装置からメモリへアクセスする際に前記ァドレス変換表を用いて仮想ァドレスを実ァドレスに変換するステップと、前記計算機からメモリへァクセスする際に前記ァドレス変換表を用いて仮想ァドレスを実ァドレスに変換するステップと、前記実ァドレスを用いてデータの転送を行うステップと、前記計算機において全ての前記入出力装置へページ操作の許可を要求するステップと、前記入出力装置において前記計算機からの要求に応じて前記ァドレス変換表の操作を行うとともに、前記計算機へベージ操作の許可を通知するステップと、前記計算機にお!/、て全ての前記入出力装置から前記ページ操作の許可が得られた場合に前記アドレス変換表の操作を行うとともに、前記ページ操作を行うステップとを備えたものである。このような構成によれば、入出力装置が計算機に対してページ操作の許可を与えることにより、入出力装置がページ操作の権限を持つことができる。図面の簡単な説明

第 1図は、本発明のページ管理プログラムの機能の構成例を示すプロック図である。

第 2図は、ページァゥト処理における O Sの動作の一例を示すフローチャートである。

第 3図は、ページァゥト処理における入出力制御プログラムの動作の一例を示すフローチャートである。

第 4図は、アクセス情報記録表の一例を示す図である。

第 5図は、アクセス情報の記録の一例を示すフローチヤ一トである。

第 6図は、仮想ァドレス空間削除処理における〇 Sと入出力制御プログラムの動作の一例を示すシーケンス図である。

第 7図は、ァドレス変換表変更処理における〇Sと入出力制御プログラムの動作の一例を示すシーケンス図である。

第 8図は、計算機システムの構成の一例を示すプロック図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。第 1図は、本発明のページ管理プログラムの機能の構成例を示すブロック図である。ぺージ管理プログラムは、入出力制御プログラム 1 0と O S 2 0力らなる。入出力制御プログラム 1 0は、データ転送部 1 1と入力データ解析部 1 2と入出力装置ァドレス変換部 1 3と入出力装置アクセス情報管理部 1 4とページ操作許可部 1 5 と媒体入出力部 1 6とメモリ入出力部 1 7からなる。 O S 2 0は、入出力領域指定部 2 1と計算機ァドレス変換部 2 2と計算機アクセス情報管理部 2 3とページアウト対象選別部 2 4とページ操作部 2 5からなる。計算機システムにおける各入出力装置は、それぞれ入出力制御プログラム 1 0を備える。

媒体入出力部 1 6は、ディスクや通信路等の媒体においてデータの読み込みと書き込みを行う。また、メモリ入出力部 1 7は、メモリ 2においてデータの読み込みと書き込みを行う。入出力装置ァドレス変換部 1 3と計算機ァドレス変換部 2 2は、同じ内容のアドレス変換表を保持する。各プロセスはそれぞれ仮想アドレス空間を持ち、アドレス変換表はプロセス単位で生成される。すなわち、プロセスが 2つ存在する場合はァドレス変換表も 2つ存在する。

次に、入出力制御プログラム 1 0と O S 2 0の動作について説明する。まず、入力処理について説明する。データ転送部 1 1は、媒体入出力部 1 6を介して受信した入力データのヘッダ情報等を、入力データ解析部 1 2へ出力する。入力データ解析部 1 2はヘッダ情報等の解析を行い、解析結果を入出力領域指定部 2 1 へ出力する。入出力領域指定部 2 1は解析結果に応じて、入力データを書き込むメモリ領域を仮想アドレスで指定し、入出力装置アドレス変換部 1 3へ通知する。入出力装置アドレス変換部 1 3は、アドレス変換表を参照して指定された仮想ァドレスを実アドレスに変換し、データ転送部 1 1と入出力装置アクセス情報管理部 1 4へ渡す。データ転送部 1 1はメモリ入出力部 1 7を介して、指定された実アドレスへ入力データを書き込む。同時に、入出力装置アクセス情報管理部 1 4は指定された実ァドレスを含むページ毎に、入出力装置によるアクセスの時刻を入出力装置アクセス情報として入出力装置アクセス情報記録表へ記録する。次に、出力処理について説明する。入出力領域指定部 2 1は、出力データを読み込むメモリ領域を仮想アドレスで指定し、入出力装置アドレス変換部 1 3へ通知する。入出力装置アドレス変換部 1 3は、指定された仮想アドレスを実ァドレスに変換し、データ転送部 1 1と入出力装置アクセス情報管理部 1 4へ渡す。データ転送部 1 1はメモリ入出力部 1 7を介して、指定された実アドレスから出力データを読み込み、媒体入出力部 1 6を介して媒体へ出力データを出力する。同時に、入出力装置アクセス情報管理部 1 4は指定された実アドレスを含むページ毎に、入出力装置によるアクセスの時刻を入出力装置アクセス情報として入出力装置ァクセス情報記録表へ記録する。

次に、 O S 2 0が行うページ操作について説明する。 O S 2 0はページ操作として、アドレス変換表への物理ページの登録、アドレス変換表からの物理ページの削除、及ぴアドレス変換表の変更を行うことができる。以下、ページ操作のそれぞれの動作について詳細に説明する。

まず、アドレス変換表への物理ページの登録について説明する。ページアウトされている記憶領域をページインする場合や、物理ページが割り当てられていないページにページを新規に割り当てる場合、ァドレス変換表へ物理ページの登録が行われる。この場合、ページ操作部 2 5は物理ページを確保し、計算機ァドレス変換部 2 2に対し、物理ページの登録の指示を行う。計算機アドレス変換部 2 2は、アドレス変換表の該当ページの実アドレスに物理ページを登録する。この時、入出力装置ァドレス変換部 1 3のァドレス変換表は更新しない。

入出力装置アドレス変換部 1 3は、アドレス変換表を参照した時、実アドレスに物理ぺージが登録されており、さらに読み込みと書き込みの操作が許可されている場合は対象メモリ領域に対する入出力処理を行うが、実ァドレスに物理ぺージが登録されていない場合や書き込み不可の場合は割り込みを発生させ、計算機ァドレス変換部 2 2に問い合わせを行う。

計算機ァドレス変換部 2 2は、当該記憶領域がページアウトされている場合はページインし、その結果得られた実ァドレスを入出力装置ァドレス変換部 1 3に通知する。また、当該記憶領域に物理ページが割り当てられていない場合は物理ページを割り当て、その結果得られた実ァドレスを入出力装置ァドレス変換部 1 3に通知する。また、当該記憶領域にページが既に存在する場合は実アドレスを入出力装置アドレス変換部 1 3に通知する。また、当該記憶領域がメモリ保護上等の理由から書き込み不可の場合は書き込み不可であることを入出力装置ァドレス変換部 1 3に通知し、コピーオンライト操作の対象記憶領域の場合はコピーォンライト操作を行い、その結果得られた実アドレスを入出力装置アドレス変換部 1 3に通知する。

次に、アドレス変換表からの物理ページの削除について説明する。物理ページの削除には、ページアウト処理と仮想アドレス空間の削除の 2つがある。まず、ページァゥト処理を行う場合について第 2図と第 3図を用いて説明する。第 2図は、ページァゥト処理における OSの動作の一例を示すフローチャートである。第 3図は、ページァゥト処理における入出力制御プログラムの動作の一例を示すフローチヤ一トである。

ページ操作部 25はメモリに空きがなくなるとぺニジァゥトを行う。この時、ページアウトの対象が決定されていない場合 (S 1, No) 、ページアウト対象選別部 24は各入出力制御プログラム 10の入出力装置アクセス情報管理部 14 へアクセス情報の要求を行う（S 2) 。

アクセス情報を要求された入出力装置アクセス情報管理部 14は（S l l, Y e s) 、ページアウト対象選別部 24へ入出力装置アクセス情報を送信する（S 12) 。アクセス情報を要求されない場合（S 11, No) 、処理 S 13へ移行する。

次にページァゥト対象選別部 24は、各入出力制御プログラム 10の入出力装置アクセス情報管理部 14から入出力装置アクセス情報を取得する（S 3) 。次にページアウト対象選別部 24は、予め与えられた各入出力装置の重みに従って各入出力装置アクセス情報の重み付けを行い、重み付けされた各入出力装置ァクセス情報と、計算機アクセス情報とを用いて各ページの重要度の算出を行う。ここで、計算機アクセス情報管理部 23は、入出力装置アクセス情報管理部 14と同様の手順で、計算機ァドレス変換部 22で得られる計算機によるアクセスの時刻を計算機アクセス情報として計算機アクセス情報記録表に記録している。ページァゥト対象選別部 24は、ページアウトしたいメモリ領域分だけ、重要度が低いページからページアウト対象として選別し（S 4) 、ページ操作部 25 へ出力する。ページ操作部 25は、ページアウトの対象となるページが決定されると（ S 1 , Y e s ) 。各入出力制御プログラム 10のページ操作許可部 15に、ページアウトの許可の要求を行う（S 5) 。

ページァゥトの許可を要求されたページ操作許可部 15は（S 13, Ye s) 、入出力装置アクセス情報管理部 14から該当ページの重要度を取得し、重要度が所定の基準値を超えるか否かの判断を行う（S 14) 。入出力装置アクセス情報管理部 14は、ページ操作許可部 15から該当ページの重要度を要求された場合、入出力装置アクセス情報を用いて該当ページに対する重要度を算出し、ぺージ操作許可部 15へ渡す。

重要度が基準値を超えない場合（S 14, No) 、ページ操作許可部 1 5は入出力装置ァドレス変換部 13に対し、該当するェントリの削除の指示を行う。入出力装置ァドレス変換部 13がァドレス変換表から該当するェントリを削除した後（ S 15 ) 、ページ操作許可部 15はページ操作部 25へページァゥトの許可を通知し（S 16) 、このフローを終了する。一方、重要度が基準値を超えた場合（ S 14 , Ye s) 、ページ操作許可部 15はページ操作部 25へページァゥトの不許可を通知し（S 17) 、このフローを終了する。

全ての入出力制御プログラム 10からページァゥトの許可を取得した場合 (S 6, Ye s) 、ページ操作部 25は計算機アドレス変換部 22に対し、該当するエントリの削除の指示を行う。計算機ァドレス変換部 22がァドレス変換表から該当するェントリを削除した後、ページ操作部 25はページァゥト処理を行い（ S 7) 、このフローを終了する。一方、全ての入出力制御プログラム 10からぺージアウトの許可を取得できなかった場合（S 6, No) 、ページ操作部 25はページアウト処理を行わず、このフローを終了する。

次に、上述したアクセス情報の記録の一例について説明する。アクセス情報記録表は、所定の時刻を基準として各ページの入出力処理の時刻を n個まで保持するものである。第 4図は、アクセス情報記録表の一例を示す図であり、ページ毎に 5個の時刻を保持するアクセス情報記録表である。

第 5図は、アクセス情報の記録の一例を示すフローチャートである。まず、ぺージの入出力操作が行われると、現在時刻を取得する（S 21) 。次に、その時刻を記録するエントリを決定する（S 22) 。ここで、前回の時刻を記録したェントリを pとすると、今回の時刻を記録するエントリ qは p + 1で決定される。前回の時刻を記録したェントリ pがアクセス情報記録表の最終ェントリ MAX 以内であった場合 (S 23, No) 、 qが指し示すエントリに今回の時刻を記録し（S 25) 、このフローを終了する。一方、前回の時刻を記録したエントリ p がアクセス情報記録表の最終ェントリ MAXであった場合、（S 23, Ye s) 、今回の時刻を記録するェントリ qを 1とし（S 24) 、処理 S 25へ移行する以上のフローに従って時刻を記録すると、例えば第 4図では、前回エントリ 1 に記録した場合は、エントリ 2に記録することになり。前回ェントリ 5に記録した場合は、エントリ 1に記録することになる。すなわち、 5つ前に記録した時刻は上書きされる。

次に、上述したページの重要度の算出の一例について説明する。まず、現在時刻 t Oを取得する。次に、着目するページのアクセス情報として記録された各時刻 t iについて、評価関数を用いて重要度の値を算出し、各時刻に関する重要度の値を累積する。ここで iは時刻を記録したェントリの数を示す。例えば、第 4 図に示すページ 0 _x 01は、時刻を記録したェントリを 5個持つ。また、評価関数 f を用いた重要度の値は、 f (t i— t O) により算出される。なお、評価関数 f は、 X軸が負の領域で単調に増加し、正の値をとる関数を用いる。評価関数は、例えば f (X) = e x p (X) 、 f (x) =ー1 xである。第 4図に示すページ 0_X01を例に挙げると、エントリ 1〜5までの時刻について f (t i— t O) を算出し、その結果を全て累積することにより、ページ 0_X01の重要度が算出される。複数のページの重要度が必要な場合には、全ページに対して重要度の算出を行う。

以上のように、全ての入出力装置から許可を取得した場合にのみ、 OSはぺージァゥト処理を行うため、入出力装置が持つアドレス変換表が不正な値を持つことを防ぐことができる。また、入出力装置アクセス情報に基づいてページアウトの対象となるページを決定することにより、計算機アクセス情報だけから判断すれば重要度が低いページであっても、入出力装置からのアクセスが頻発している場合に、入出力装置からのメモリへのアクセスによる性能低下を防止することが可能になる。また、より重要度の低いページをページアウトすることが可能になり、計算機システム全体の性能を向上させることが可能になる。

なお、本実施の形態では、ページアウト対象選別部 24が、重み付けされた各入出力装置アクセス情報と、計算機アクセス情報とを用いて各ページの重要度の算出を行うとしたが、アクセス情報を要求された場合に、入出力装置アクセス情報管理部 14と計算機アクセス情報管理部 23それぞれが、自己のアクセス情報を用いて各ページの重要度を算出し、重要度が所定値を超えないページを集めて低重要度ページ情報とし、ページァゥト対象選別部 2 4へ送信するようにしても良い。

また、本実施の形態では、ページの重要度が基準値を超えない場合にページァゥトを許可するとしたが、許可の要求を受けた時点で、該当するページの重要度は基準値を超えないが、該当するページがアクセス中である場合は、遅延してぺ一ジァゥトを許可するとしても良い。

次に、アドレス変換表からの物理ページの削除のうち、プロセスの消滅による仮想アドレス空間の削除を行う場合について説明する。第 6図は、仮想アドレス空間削除処理における O Sと入出力制御プログラムの動作の一例を示すシーケンス図である。

O Sのページ操作部 2 5はあるプロセスが消滅すると、各入出力制御プロダラム 1 0のページ操作許可部 1 5へ、該当する仮想アドレス空間の削除要求を行う ( S 1 1 1 ) 。

削除要求を受けたページ操作許可部 1 5は、入出力装置アドレス変換部 1 3に対し、該当する仮想ァドレス空間に対するァドレス変換表の削除の指示を行う。次に入出力装置アドレス変換部 1 3は、該当するアドレス変換表を削除する（S 1 1 2 ) 。次にページ操作許可部 1 5は、ページ操作部 2 5へ仮想ァドレス空間の削除許可を通知する（S 1 1 3 ) 。

ページ操作部 2 5は、全ての入出力制御プログラム 1 0から仮想アドレス空間の削除許可を取得すると、計算機アドレス変換部 2 2に対し、該当する仮想アドレス空間に対するァドレス変換表の削除の指示を行う。計算機ァドレス変換部 2 2が該当するァドレス変換表を削除し（S 1 1 4 ) 、ページ操作部 2 5は該当する仮想アドレス空間を削除し（S 1 1 5 ) 、このシーケンスを終了する。

以上のように、全ての入出力装置から許可を取得した場合にのみ、〇Sはアドレス変換表の削除を行うため、仮想アドレス空間消滅時において、入出力装置が持つァドレス変換表と O Sが持つァドレス変換表との不整合を防止することが可能になる。

次に、アドレス変換表の変更を行う場合について説明する。第 7図は、ァドレス変換表変更処理における〇 sと入出力制御プログラムの動作の一例を示すシーケンス図である。

コピーオンライト処理等により対応する実アドレスが変更される場合や、ぺージへの保護属性 (書き込み可または不可）の情報が変更された場合、 O Sのページ操作部 2 5は、入出力制御プログラムのページ操作許可部 1 5へアドレス変換表の変更要求を行う（S 1 2 1 ) 。

変更要求を受けたページ操作許可部 1 5は、入出力装置アドレス変換部 1 3に対し、ァドレス変換表のうち該当するェントリの変更の指示を行う。次に入出力装置ァドレス変換部 1 3は、ァドレス変換表の変更を行う（S 1 2 2 ) 。次にぺージ操作許可部 1 5は、ページ操作部 2 5へ変更許可を通知する（S 1 2 3 ) 。ページ操作部 2 5は、全ての入出力制御装置から変更許可を取得すると、計算機ァドレス変換部 2 2に対し、ァドレス変換表のうち該当するェントリの変更の指示を行う。計算機ァドレス変換部 2 2がァドレス変換表の変更を行い（S 1 2

4 ) 、ページ操作部 2 5はアドレス変換表の変更に伴う変更処理を行い（S 1 2

5 ) 、このシーケンスを終了する。

以上のように、全ての入出力装置から許可を取得した場合にのみ、〇Sはアドレス変換表の変更を行うため、アドレス変換表の変更時において、入出力装置が持つァドレス変換表と O Sが持つァドレス変換表との不整合を防止することが可能になる。産業上の利用の可能性

以上説明したように本発明によれば、入出力装置が O Sに対してページ操作の許可を与えることにより、入出力装置がページ操作の権限を持つことができる。また、〇Sに対してピンダウン処理を依頼することなしに、入出力装置のァドレス変換表が持つ実アドレスは常に正しいことが保証される。また、入出力装置ァクセス情報を反映してページァゥト処理の対象を選別することにより、重要度の低いページが選択的にページァゥトされるので、システム全体の性能を向上させることができる。

また、従来の方式では、 O Sがページ操作を主導的に行い、ページ操作の許可または不許可を決定し、ピンダウン処理を行っているのに対し、本発明では、入出力装置がページ操作の許可または不許可を決定し、ピンダウン処理を行うことにより、入出力毎のピンダウン処理のオーバへッドを削減することができる。また、従来の方式では、ページアウト処理の対象の選別に入出力装置からのァクセス状態は全く反映されないのに対し、本発明では、入出力装置からのページへのアクセス状況を反映しページァゥト処理の対象を選別する点において、従来のシステムより高！/、性能を発揮する可能性が高くなる。

Claims

請求の範囲

1 . 仮想記憶を持つ計算機のメモリと媒体との間のデータの転送を行う入出力装置であって、

仮想ァドレスを実ァドレスに変換するために計算機から提供されるプロセス毎のァドレス変換表を保持し、前記計算機からの要求に応じて前記ァドレス変換表の操作を行い、さらに入出力装置からメモリへアクセスする際に前記ァドレス変換表を用いて仮想ァドレスを実ァドレスに変換する入出力装置ァドレス変換部と前記媒体から入力されたデータを解析し、解析結果を前記計算機へ提供する入力データ解析部と、

前記実ァドレスを用レヽてデ一タの転送を行うデータ転送部と、

前記計算機からの要求に応じて前記入出力装置ァドレス変換部へ前記ァドレス変換表の操作の指示を行うとともに、前記計算機へページ操作の許可を通知するページ操作許可部と - を備えてなる入出力装置。

2 . 請求の範囲第 1項に記載の入出力装置において、

前記ページ操作は、ページアウト処理と、プロセスの消滅に伴う仮想アドレス空間の削除処理と、ページの変更処理であることを特徴とする入出力装置。

3 . 請求の範囲第 1項に記載の入出力装置において、

さらに、前記入出力装置からメモリへのアクセス状況である入出力装置ァクセス情報を記録し、前記計算機からの要求に応じて前記計算機へ前記入出力装置ァクセス状況を提供する入出力装置アクセス情報管理部を備え、

前記ページ操作許可部は、前記ページ操作がページァゥト処理である場合に、前記入出力装置アクセス情報に基づいて前記ページァゥト処理の許可を行うか否かの判定を行い、前記許可を行うと判定した場合に前記入出力装置ァドレス変換部へ前記ァドレス変換表の操作の指示を行うとともに、前記計算機へ前記ページァゥト処理の許可を通知することを特徴とする入出力装置。

4 . 仮想記憶を用いてプロセスを制御するとともに、入出力装置を介して媒体との間のデータの入出力を行う計算機であって、

データの入出力を行うためのメモリ領域である入出力領域を仮想ァドレスで指定する入出力領域指定部と、

前記メモリ領域を示す仮想ァドレスを実ァドレスに変換するためのァドレス変換表をプロセス毎に生成するとともに入出力装置へ提供し、前記ァドレス変換表の操作を行レ、、さらに計算機からメモリへアクセスする際に前記ァドレス変換表を用いて仮想ァドレスを実ァドレスに変換する計算機ァドレス変換部と、全ての前記入出力装置へページ操作の許可を要求し、全ての前記入出力装置から前記ページ操作の許可が得られた場合に前記計算機ァドレス変換部へ前記ァドレス変換表の操作の指示を行うとともに、前記ページ操作を行うページ操作部とを備えてなる計算機。

5 . 請求の範囲第 4項に記載の計算機において、

前記ページ操作は、ページアウト処理と、プロセスの消滅に伴う仮想アドレス空間の削除処理と、ページの変更処理であることを特徴とする計算機。

6 . 請求の範囲第 4項に記載の計算機において、

さらに、前記計算機からメモリへのアクセス状況である計算機ァクセス情報を記録し、必要に応じて前記計算機ァクセス情報を提供する計算機ァクセス情報管理部と、

前記計算機アクセス情報管理部から計算機アクセス情報を取得し、入出力装置からメモリへのアクセス状況である入出力装置アクセス情報を全ての入出力装置から取得し、前記計算機アクセス情報と全ての前記入出力装置アクセス情報とに基づいてページの重要度を算出し、該重要度が低いページをページァゥト処理の対象として選別するページァゥト対象選別部と

を備えたことを特徴とする計算機。

7 . 請求の範囲第 6項に記載の計算機において、

前記ページアウト対象選別部は、前記重要度を算出する際に、予め与えられた各入出力装置の重みに従って各入出力装置アクセス情報の重み付けを行うことを特徴とする計算機。

8 . データの転送を行う入出力装置と、 .仮想記憶を用いてプロセスを制御するとともに、媒体との間のデータの入出力を行う計算機とを備えてなる計算機システムであって、

前記入出力装置は、

仮想ァドレスを実ァドレスに変換するために前記計算機から提供されるプロセス毎のァドレス変換表を保持し、前記計算機からの要求に応じて前記ァドレス変換表の操作を行い、さらに前記入出力装置からメモリヘアクセスする際に前記ァドレス変換表を用いて仮想ァドレスを実ァドレスに変換する入出力装置ァドレス変換部と、

前記媒体から入力されたデータを解析し、解析結果を前記計算機へ提供する入力データ解析部と、

前記実ァドレスを用いてデータの転送を行うデータ転送部と、

前記計算機からの要求に応じて前記入出力装置ァドレス変換部へ前記ァドレス変換表の操作の指示を行うとともに、前記計算機へページ操作の許可を通知するページ操作許可部と、

を備え、

前記計算機は、

前記メモリ領域を示す仮想ァドレスを実ァドレスに変換するためのァドレス変換表をプロセス毎に生成するとともに前記入出力装置へ提供し、前記ァドレス変換表の操作を行レ、、さらに計算機からメモリヘアクセスする際に前記ァドレス変換表を用いて仮想ァドレスを実ァドレスに変換する計算機ァドレス変換部と、全ての前記入出力装置へページ操作の許可を要求し、全ての前記入出力装置から前記ページ操作の許可が得られた場合に前記計算機ァドレス変換部へ前記ァドレス変換表の操作の指示を行うとともに、前記ページ操作を行うページ操作部とを備えた計算機システム。

9 . 請求の範囲第 8項に記載の計算機システムにおいて、

前記ページ操作は、ページアウト処理と、プロセスの消滅に伴う仮想アドレス空間の削除処理と、ページの変更処理であることを特徴とする計算機システム。

1 0 . 請求の範囲第 8項に記載の計算機システムにおいて、

さらに、前記入出力装置は、前記入出力装置からメモリへのアクセス状況である入出力装置アクセス情報を記録し、前記計算機からの要求に応じて前記計算機へ前記入出力装置アクセス状況を提供する入出力装置アクセス情報管理部を備え前記ページ操作許可部は、前記ページ操作がページアウト処理である場合に、前記入出力装置アクセス情報に基づいて前記ページァゥト処理の許可を行うか否かの判定を行い、前記許可を行うと判定した場合に前記入出力装置ァドレス変換部へ前記ァドレス変換表の操作の指示を行うとともに、前記計算機へ前記ページァゥト処理の許可を通知することを特徴とする計算機システム。

1 1 . 請求の範囲第 8項に記載の計算機システムにおいて、

さらに、前記計算機は、前記計算機からメモリへのアクセス状況である計算機ァクセス情報を記録し、必要に応じて前記計算機ァクセス情報を提供する計算機アクセス情報管理部と、

前記計算機ァクセス情報管理部から計算機ァクセス情報を取得し、入出力装置からメモリへのアクセス状況である入出力装置アクセス情報を全ての入出力装置から取得し、前記計算機ァクセス情報と全ての前記入出力装置ァクセス情報とに基づいてページの重要度を算出し、該重要度が低いページをページァゥト処理の対象として選別するページァゥト対象選別部とを備えたことを特徴とする計算機システム

1 2 . 請求の範囲第 1 1項に記載の計算機システムにおいて、

前記ページアウト対象選別部は、前記 ¾要度を算出する際に、予め与えられた各入出力装置の重みに従って各入出力装置アクセス情報の重み付けを行うことを特徴とする計算機システム。

1 3 . 仮想記憶を持つ O Sにおいてメモリと媒体との間のデータの転送を行うために入出力装置により読取可能な媒体に記憶された入出力制御プログラムであつて、

仮想ァドレスを実ァドレスに変換するために前記〇sから提供されるプロセス毎のナドレス変換表を保持するステップと、

前記媒体から入力されたデータを解析し、解析結果を前記 O Sへ提供するステップと、

前記入出力制御プログラムからメモリへアクセスする際に前記ァドレス変換表を用いて仮想ァドレスを実ァドレスに変換するステップと、

前記実ァドレスを用いてデータの転送を行うステップと、

前記 O Sからの要求に応じて前記ァドレス変換表の操作を行うとともに、前記 O Sへページ操作の許可を通知するステップと

を入出力装置に実行させる入出力制御プログラム。

1 4 . 請求の範囲第 1 3項に記載の入出力制御プログラムにおいて、

前記ページ操作は、ページアウト処理と、プロセスの消滅に伴う仮想アドレス空間の削除処理と、ページの変更処理であることを特徴とする入出力制御プログラム。

1 5 . 請求の範囲第 1 3項に記載の入出力制御プログラムにおいて、

さらに、前記入出力制御プログラムからメモリへのアクセス状況である入出力装置アクセス情報を記録し、前記 O Sからの要求に応じて前記 O Sへ前記入出力装置アクセス状況を提供するステップを備え、

前記ページ操作がページアウト処理である場合に、前記入出力装置アクセス情報に基づいて前記ページァゥト処理の許可を行うか否かの判定を行い、前記許可を行うと判定した場合に前記ァドレス変換表の操作の指示を行うとともに、前記

O Sへ前記ページァゥト処理の許可を通知することを特徴とする入出力制御プログラム。

1 6 . 仮想記憶を用いて、プロセスを制御するとともに、入出力制御プログラムを介して媒体との間のデータの入出力を行うために計算機により読取可能な媒体に記憶された〇Sであって、

データの入出力を行うためのメモリ領域である入出力領域を仮想ァドレスで指定するステップと、

前記メモリ領域を示す仮想ァドレスを実ァドレスに変換するためのァドレス変換表をプロセス毎に生成するとともに前記入出力制御プログラムへ提供するステップと、

計算機からメモリへアクセスする際に前記ァドレス変換表を用いて仮想ァドレスを実ァドレスに変換するステップと、

全ての前記入出力制御プログラムへページ操作の許可を要求するステップと全ての前記入出力制御プログラムから前記ページ操作の許可が得られた場合に前記ァドレス変換表の操作を行うとともに、'前記ページ操作を行うステップとを計算機に実行させる o s。

1 7 . 請求の範囲第 1 6項に記載の O Sにおいて、

前記ページ操作は、ページアウト処理と、プロセスの消滅に伴う仮想アドレス空間の削除処理と、ページの変更処理であることを特 ί敷とする〇 S。

1 8 . 請求の範囲第 1 6項に記載の O Sにおいて、

. さらに、前記 O Sからメモリへのアクセス状況である計算機アクセス情報を記録し、必要に応じて前記計算機ァクセス情報を提供するステップと、前記計算機ァクセス情報を取得し、入出力制御プログラムからメモリへのァクセス状況である入出力装置ァクセス情報を全ての入出力制御プログラムから取得し、前記計算機アクセス情報と全ての前記入出力装置アクセス情報とに基づいてページの重要度を算出し、該重要度が低いページをページァゥト処理の対象として選別するステップと

を備えたことを特徴とする o s。

1 9 . 請求の範囲第 1 8項に記載の O Sにおいて、

前記重要度を算出する際に、予め与えられた各入出力制御プログラムの重みに従って各入出力装置アクセス情報の重み付けを行うことを特徴とする O S。

2 0 . データの転送を行う入出力制御プログラムと、仮想記憶を用いてプロセスを制御するとともに、媒体との間のデータの入出力を行う O Sとを備えてなるぺ

—ジ管理プログラムであって、

前記入出力制御プログラムは、

仮想ァドレスを実ァドレスに変換するために前記 O Sから提供されるプロセス毎のァドレス変換表を保持するステップと、

前記入出力制御プログラムからメモリへアクセスする際に前記ァドレス変換表を用いて仮 ¾1ァドレスを実ァドレスに変換するステップと、

前記実ァドレスを用いてデータの転送を行うステップと、

前記 o sからの要求に応じて前記ァドレス変換表の操作の指示を行うとともに、前記 O Sへページ操作の許可を通知するステップと、

前記〇 Sからの要求に応じて前記ァドレス変換表の操作を行うステップと、を備え、

前記 O Sは、

データの入出力を行うためのメモリ領域である入出力領域を仮想ァドレスで指定するステップと、前記メモリ領域を示す仮想ァドレスを実ァドレスに変換するためのァドレス変換表をプロセス毎に生成するとともに前記入出力制御プログラムへ提供するステップと、

全ての前記入出力制御プログラムへページ操作の許可を要求するステップと全ての前記入出力制御プログラムから前記ページ操作の許可が得られた場合に前記ァドレス変換表の操作を行うとともに、前記ページ操作を行うステップとを備えたぺージ管理プログラム。

2 1 . 請求の範囲第 2 0項に記載のページ管理プログラムにおいて、

前記ページ操作は、ページアウト処理と、プロセスの消滅に伴う仮想アドレス空間の削除処理と、ページの変更処理であることを特徴とするページ管理プログラム。

2 2 . 請求の範囲第 2 0項に記載のページ管理プログラムにおいて、

さらに、前記入出力制御プログラムは、前記入出力制御プログラムからメモリへのアクセス状況である入出力装置アクセス情報を記録し、前記 O Sからの要求に応じて前記 O Sへ前記入出力装置アクセス状況を提供するステップを備え、前記ページ操作がページァゥト処理である場合に、前記入出力装置アクセス情報に基づいて前記ページァゥト処理の許可を行うか否かの判定を行い、前記許可を行うと判定した場合に前記ァドレス変換表の操作の指示を行うとともに、前記 O Sへ前記ページァゥト処理の許可を通知することを特徴とするページ管理プログラム。

2 3 . 請求の範囲第 2 0項に記載のページ管理プログラムにおいて、 · さらに、前記 O Sは、前記 O Sからメモリへのアクセス状況である計算機ァクセス情報を記録し、必要に応じて前記計算機ァクセス情報を提供するステツプと前記計算機アクセス情報を取得し、入出力制御プログラムからメモリへのァクセス状況である入出力装置アクセス情報を全ての入出力制御プログラムから取得し、前記計算機アクセス情報と全ての前記入出力装置アクセス情報とに基づいてページの重要度を算出し、該重要度が低いページをページァゥト処理の対象として選別するステップと

を備えたことを特徴とするページ管理プログラム。

2 4 . 請求の範囲第 2 3項に記載のページ管理プログラムにおいて、

前記重要度を算出する際に、予め与えられた各入出力制御プログラムの重みに従って各入出力装置アクセス情報の重み付けを行うことを特徴とするページ管理プログラム。

2 5 . データの転送を行う入出力装置と、仮想記憶を用いてプロセスを制御するとともに、媒体との間のデータの入出力を行う計算機とを備えてなる計算機システムにおけるぺージ管理方法であって、

前記計算機において前記メモリ領域を示す仮想ァドレスを実ァドレスに変換するためのァドレス変換表をプロセス毎に生成するとともに前記入出力装置へ提供するステップと、

前記入出力装置において前記計算機から提供されるプロセス毎のアドレス変換表を保持するステップと、

前記入出力装置にぉレヽて前記媒体から入力されたデ一タを解析し、解析結果を前記計算機へ提供するステップと、

前記入出力装置からメモリへアクセスする際に前記ァドレス変換表を用いて仮想ァドレスを実ァドレスに変換するステップと、

前記実ァドレスを用いてデータの転送を行うステップと、

前記計算機において全ての前記入出力装置へページ操作の許可を要求するステップと、

前記入出力装置において前記計算機からの要求に応じて前記ァドレス変換表の操作を行うとともに、前記計算機へページ操作の許可を通知するステップと、前記計算機において全ての前記入出力装置から前記ページ操作の許可が得られた場合に前記ァドレス変換表の操作を行うとともに、前記ページ操作を行ぅステップと

を備えたページ管理方法。