JP2000330949A - 仮想記憶システムのページング制御方法および装置 - Google Patents
仮想記憶システムのページング制御方法および装置Info
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Abstract
いて、クライアント計算機のメモリを増設しないで見か
け上、メモリ増設と同様の効果を持つ仮想記憶システム
のページング制御を提供する。 【解決手段】 クライアント計算機に実メモリのページ
ング先となる疑似ページングデバイスと、前記疑似ペー
ジングデバイスの処理を実行する疑似ページングデバイ
スドライバとを持たせる。一方、サーバ計算機に前記疑
似ページングデバイスドライバがページイン/ページア
ウトに対応して発行するI/Oリクエストを受け取るペ
ージングサービスデーモンプロセスを仮想メモリに持た
せる。これにより、クライアント計算機のメモリを増設
せずに、サーバ計算機の仮想メモリを使用してページイ
ン/ページアウトの処理を行う。
Description
のページング制御方法および装置に関し、特にPC、W
S、サーバ等の複数の計算機からなるネットワーク環境
において適用され、クライアント計算機側の内部メモリ
の増設を抑えることのできる仮想記憶システムに関す
る。
S等の個々のクライアント毎に大量のディスク装置を接
続する代わりに、ファイルサーバ計算機に大量のディス
ク装置を接続し、そこに各種のファイル情報を格納し
て、PCやWS等の個々のクライアントはファイルサー
バ計算機のディスク上のファイル情報を利用出来るよう
になっている。しかし、内部メモリに関しては同様なこ
とが行えず、PCやWS等の個々のクライアント毎に必
要に応じてメモリを増設しなければならなかった。
は、個々のクライアント計算機毎に内部メモリを増設す
る必要が有り、増設の作業が大変である。また、常に全
てのクライアント計算機の内部メモリが使われているわ
けでなく、個々にメモリ増設するのは非効率/コスト高
であると言う問題が有った。本発明は、上述した従来技
術における問題点を解決するためになされたもので、サ
ーバ計算機側の内部メモリの増設を行うだけで、クライ
アント側の内部メモリの増設をなくすことができる仮想
計算機システムのページング制御方法および装置を提供
することを目的とする。
に、本発明の仮想記憶システムのページング制御方法お
よび装置は、メモリ管理装置を持つ複数の計算機システ
ムにおいて、実メモリのページング先となる疑似ページ
ングデバイスと、前記疑似ページングデバイスの処理を
実行する疑似ページングデバイスドライバとを有する第
1の計算機システムと、前記疑似ページングデバイスド
ライバがページイン/ページアウトに対応して発行する
I/Oリクエストを受け取るページングサービスデーモ
ンプロセスを有する第2の計算機システムとを有し、前
記第2の計算機システムの前記ページングサービスデー
モンプロセスが前記第1の計算機の前記疑似ページング
デバイスドライバからページアウトのI/Oリクエスト
と共にページアウトデータを受けた場合、前記ページア
ウトデータを受け取り自システム内の仮想アドレス空間
内に保存し、前記第2の計算機システムの前記ページン
グサービスデーモンプロセスが前記第1の計算機の前記
疑似ページングデバイスドライバからページインのI/
Oリクエストを受けた場合、前記自システム内の仮想ア
ドレス空間内に保存してあったデータをページインデー
タとして前記第1の計算機システムに送り返すことを特
徴とする。
ング制御方法は、前記ページングサービスデーモンプロ
セスを前記第2の計算機システム内に複数設け、前記第
1の計算機システムの前記疑似ページングデバイスドラ
イバからの前記I/Oリクエストを前記複数のページン
グサービスデーモンプロセスを用いて分担して処理す
る。
ング制御方法は、前記ページングサービスデーモンプロ
セスを複数の前記第2の計算機システム内に設け、前記
第1の計算機システムの前記疑似ページングデバイスド
ライバからの前記I/Oリクエストを前記複数の第2の
計算機システム内の前記ページングサービスデーモンプ
ロセスを用いて分担して処理する。
ング制御方法は、前記ページインデータ、ページアウト
データを複数の前記ページングサービスデーモンプロセ
スにストライピングして持たせたことを特徴とする。
ング制御方法は、前記ページインデータ、ページアウト
データを複数の前記ページングサービスデーモンプロセ
スによって前記第2の計算機の仮想メモリにRAID5
のように配置して記憶させたことを特徴とする。
ング制御方法は、前記ページインデータ、ページアウト
データを複数の前記ページングサービスデーモンプロセ
スによって前記第2の計算機の仮想メモリにRAID5
のように配置して記憶し、前記ページングサービスデー
モンプロセスの内の1台が停止した場合でも、他の前記
ページインデータまたはページアウトデータから停止し
たプロセスに対応するデータを復元することを特徴とす
る。
算機(第1の計算機)のページングデータは、サーバ計
算機(第2の計算機)のページングサービスデーモンプ
ロセスによって管理されるアドレス空間に保存すること
により、サーバ計算機で実メモリが十分にあれば、クラ
イアント計算機のページングは極めて高速に処理するこ
とが出来ることから、クライアント計算機の実メモリが
増設されたのとほぼ等価な効果を得ることが出来る。こ
れにより、クライアント計算機のメモリを増設せずに、
必要に応じサーバ計算機のメモリを増設するだけでネッ
トワーク環境の計算機を効率よく使用することが出来
る。
施の形態を説明する。図1は、本発明に係る仮想記憶シ
ステムの第1の実施形態を示すブロック図である。クラ
イアント計算機(第1の計算機)10と、サーバ計算機
(第2の計算機)20はネットワーク30を介して接続
されている。クライアント計算機10内には本発明を達
成するための装置として、少なくとも実行されるプロセ
ス10Aと、プロセス10Aを実行するアドレス空間を
形成する仮想メモリ12と、実メモリ14と、仮想メモ
リ空間と実メモリ空間のページング操作を行う疑似ペー
ジングデバイス16と、ページング操作のためにI/O
リクエストをサーバ計算機20へ転送する疑似ページン
グデバイスドライバ18とが設けられる。
エストを受け取るページングサービスデーモンプロセス
20Aと、仮想メモリ22、実メモリ24、ページング
デバイス26(ディスク装置)とが設けられている。次
に、本発明に係る仮想記憶システムの第1の実施形態の
動作を説明する。
プロセス10Aが動いているものとする。このプロセス
10Aを実行するためにメモリ空間が仮想メモリ(仮想
アドレス空間)12として形成され、この仮想メモリ1
2と実メモリ14との間でマッピング操作が行われてい
る。例えば、仮想メモリ12のページに実メモリ14の
ページが割り当てられていない場合には、ページフォル
トが発生し、必要なデータを実メモリ14とサーバ計算
機20のページングデバイス26の間で交換する、いわ
ゆるページング(ページイン/ページアウト)の操作が
行われる。
て、疑似ページングデバイス16がクライアント計算機
10内に設けられている。そして、この疑似ページング
デバイス16に対するページング操作は疑似ページング
デバイスドライバ18に対してI/Oリクエストを発行
することによって行われる。
疑似ページングデバイス16からページインまたはペー
ジアウトのI/Oリクエストを受け取ると、ネットワー
ク30を介してサーバ計算機20上で動作するページン
グサービスデーモンプロセス20Aに転送する。サーバ
計算機上のページングサービスデーモンプロセス20A
は、クライアント計算機10の疑似ページングデバイス
ドライバ18からページアウトに対応するI/Oリクエ
ストを受けた場合には、疑似ページングデバイス16、
疑似ページングデバイスドライバ18、ネットワーク3
0を経由して同時にページアウトデータも受け取り、そ
れを自計算機20内の仮想メモリ22(仮想メモリ空
間)に保存する。
スデーモンプロセス20Aは、クライアント計算機10
の疑似ページングデバイスドライバ18からページイン
に対応するI/Oリクエストを受けた場合には、ページ
インデータを自計算機20内の仮想メモリ22から取り
出し、クライアント計算機10の疑似ページングデバイ
スドライバ18に送出する。クライアント計算機10で
は、内部を経由して仮想メモリ12にページインデータ
が格納される。
ージングデータは、サーバ計算機20のページングサー
ビスデーモンプロセス20Aによって管理されるアドレ
ス空間に保存される。これにより、サーバ計算機で実メ
モリ24が十分にあれば、クライアント計算機10のペ
ージングは極めて高速に処理することが出来ることか
ら、クライアント計算機10の実メモリ14が増設され
たのとほぼ等価な効果を得ることが出来る。
実メモリ24の容量が十分でない場合でも、クライアン
ト計算機10のページングデータはサーバ計算機20の
ページングサービスデーモンプロセス20Aによって管
理される仮想メモリ22の仮想アドレス空間に保存され
ることから、サーバ計算機20の実メモリ24の容量が
不足しても実メモリ24とページングデバイス26との
間でページングが行われるので、多少性能が落ちるもの
の、処理は問題なく行える。
テムの第2の実施形態を示すブロック図である。この第
2の実施形態では、サーバ計算機に複数のページングサ
ービスデーモンプロセスを設けた構成である。
の計算機)41、42、43およびサーバ計算機(第2
の計算機)45がネットワーク30に接続されている。
クライアント計算機41、42、43にはそれぞれ疑似
ページングデバイスドライバ410、420、430が
設けられ、サーバ計算機45に複数のページングサービ
スデーモンプロセス450、460が設けられている。
なお、上記した疑似ページングデバイスドライバとは、
図1の符号18、16、14、12を総称して表現し、
またページングサービスデーモンプロセスも、図1の符
号20A、22、24、26を総称して表現している。
これは、図4、図6においても同様である。
り、第2の計算機45には複数のページングサービスデ
ーモンプロセス450、460が実行可能に設けられて
いる。そして、ページングサービスデーモンプロセス4
50に対応して仮想メモリ451、実メモリ452、ペ
ージングデバイス453が設けられる。また、ページン
グサービスデーモンプロセス460に対応して仮想メモ
リ461、実メモリ462、ページングデバイス463
が設けられる。クライアント計算機41、42、43の
構成は図1の構成と変わりないので、説明を省略する。
イアント計算機41、42、43の各疑似ページングデ
バイスドライバ410、420、430からのI/Oリ
クエストをサーバ計算機45の複数のページングサービ
スデーモンプロセス450、460によって受け取り、
それぞれの仮想メモリ451、461を用いて図1と同
様にページインまたはページアウトの処理が実行でき
る。
数のクライアント計算機からのI/Oリクエストをサー
バ計算機の複数のページングサービスデーモンプロセス
によって並列処理が行える利点を有する。また、第2の
実施形態の実現手段として、サーバ計算機がマルチスレ
ッド機能を備えるものであるならば、複数のページング
サービスデーモンプロセスを置かなくともマルチスレッ
ド機能を用いて実現することも可能である。また、この
第2の実施形態によれば32ビットモードのシステムに
おいて、4GB以上のページングデータを処理できる利
点も有する。
ムの第3の実施形態を示すブロック図である。この第3
の実施形態では、サーバ計算機を複数設けた実施例を示
すものである。
41、42、43および複数のサーバ計算機50、51
がネットワーク30に接続されている。クライアント計
算機41、42、43にはそれぞれ疑似ページングデバ
イスドライバ410、420、430が設けられ、サー
バ計算機50、51にはそれぞれページングサービスデ
ーモンプロセス500、510が設けられている。
り、サーバ計算機50、51には、それぞれページング
サービスデーモンプロセス500、510が実行可能に
設けられている。そして、ページングサービスデーモン
プロセス500に対応して仮想メモリ501、実メモリ
502、ページングデバイス503が設けられる。ま
た、ページングサービスデーモンプロセス510に対応
して仮想メモリ511、実メモリ512、ページングデ
バイス513が設けられる。クライアント計算機41、
42、43の構成は図1の構成と変わりないので、その
説明を省略する。
イアント計算機41、42、43の各疑似ページングデ
バイスドライバ410、420、430からのI/Oリ
クエストをサーバ計算機50または51のページングサ
ービスデーモンプロセス500、または510によって
受け取り、それぞれの仮想メモリ501、511を用い
て図1と同様にページインまたはページアウトの処理が
実行できる。
ジングサービスデーモンプロセスを置くことにより、各
サーバ計算機は実メモリ502または512を有効に利
用出来る利点がある。なお、上述した第2の実施形態と
この第3の実施形態を組合せ、複数のサーバ計算機に複
数のページングサービスデーモンプロセスを置くことも
出来る。
第4の実施形態を示すブロック図である。この第4の実
施形態では、クライアント計算機のみで構成されてい
る。
3には、それぞれ疑似ページングデバイスドライバ41
0、420、430と、ページングサービスデーモンプ
ロセス610、620、630が設けられる。そして、
クライアント計算機41の疑似ページングデバイスドラ
イバ410は、他のクライアント計算機42または43
のページングサービスデーモンプロセス620、または
630により、ページングサービスを受ける。
ージングデバイスドライバ420は、他のクライアント
計算機41または43のページングサービスデーモンプ
ロセス610、または630により、ページングサービ
スを受ける。
ジングデバイスドライバ430は、他のクライアント計
算機41または42のページングサービスデーモンプロ
セス610、または620により、ページングサービス
を受ける。この第4の実施形態では、複数のクライアン
ト計算機によっても、同様に処理することができる。
ドライバの処理の流れを示すフローチャートである。疑
似ページングデバイスドライバは、プロセス(例えば図
1のプロセス10A)からページングのためのI/Oリ
クエストを受け取る(ステップS1)。疑似ページング
デバイスドライバは、そのI/Oリクエストがページイ
ンのためのREAD要求か、ページアウトのためのWR
ITE要求かを判定する(ステップS2)。
イスドライバは、他の計算機のページングサービスデー
モンプロセスにページインのためのI/Oリクエストを
送る(ステップS3)。そして他の計算機のページング
サービスデーモンプロセスで処理されたページインデー
タを受け取る(ステップS4)。最後に、リクエストの
完了をリクエスタ(疑似ページングデバイスドライバ)
に戻し(ステップS5)、処理を終了する。
ングデバイスドライバは、他の計算機のページングサー
ビスデーモンプロセスにページアウトのためのI/Oリ
クエストとページアウトデータを送る(ステップS
6)。そして、リクエストの完了をリクエスタ(疑似ペ
ージングデバイスドライバ)に戻し(ステップS5)、
処理を終了する。
モンプロセスの処理の流れを示す図である。ページング
サービスデーモンプロセスは他の計算機の疑似ページン
グデバイスドライバからI/Oリクエストを受け取る
(ステップS10)。ページングサービスデーモンプロ
セスは、そのI/OリクエストがページインのためのR
EAD要求か、ページアウトのためのWRITE要求か
を判定する(ステップS11)。
ページングデバイスドライバから受けたI/Oリクエス
トに基づき、仮想メモリ(仮想アドレス空間)からデー
タを読み出す(ステップS12)。最後に、仮想メモリ
から読み出したデータをリクエスタである疑似ページン
グデバイスドライバに送り(ステップS13)、処理を
終了する。
グサービスデーモンプロセスは、リクエスタである他の
計算機の疑似ページングデバイスドライバからデータを
受け取る(ステップS14)。そして、受け取ったデー
タを仮想メモリ(仮想アドレス空間)に書き込み(ステ
ップS15)、処理を終了する。
スドライバの処理を複数のページングサービスデーモン
プロセスが処理する場合について説明する。
ングサービスデーモンプロセスが、ある一台の計算機の
疑似ページングデバイスドライバの処理を行う場合を例
を示している。この例では、4個のページングサービス
デーモンプロセスの仮想メモリ110〜113(仮想ア
ドレス空間)の中にページインデータをRAID5のよ
うな形式に配置して記憶させたものである。即ち、仮想
メモリ110には、データブロック0、4、…が、仮想
メモリ111には、データブロック1、5、…が、仮想
メモリ112には、データブロック2、6、…が、仮想
メモリ113には、データブロック3、7、…がそれぞ
れ格納される。
ジングサービスデーモンプロセスが、ある一台の計算機
の疑似ページングデバイスドライバの処理を行う場合を
例を示している。この例では、5個のページングサービ
スデーモンプロセスの仮想メモリ210〜214(仮想
アドレス空間)の中にページインデータをRAID5の
ような形式に配置して記憶させたものである。即ち、仮
想メモリ210には、データブロック0、4、…が、仮
想メモリ211には、データブロック1、5、…が、仮
想メモリ212には、データブロック2、6、…が、仮
想メモリ213には、データブロック3と、データブロ
ック4〜7のExclusive-ORを取ったデータy、…が、仮
想メモリ214には、データブロック1〜3のExclusiv
e-ORを取ったデータとデータブロック7とがそれぞれ格
納される。
ータを格納することにより、任意のページングサービス
デーモンプロセスが動作しなくなっても、他のページン
グサービスデーモンプロセスによって格納されるデータ
を用いてページングサービスに必要なデータを復元する
ことが出来る利点がある。
算機(第1の計算機)のページングデータは、サーバ計
算機(第2の計算機)のページングサービスデーモンプ
ロセスによって管理されるアドレス空間に保存すること
により、サーバ計算機で実メモリが十分にあれば、クラ
イアント計算機のページングは極めて高速に処理するこ
とが出来ることから、クライアント計算機の実メモリが
増設されたのとほぼ等価な効果を得ることが出来る。特
に、上記した技術は、近年の高速なネットワークによっ
て可能となった。これにより、クライアント計算機のメ
モリを増設せずに、必要に応じサーバ計算機のメモリを
増設するだけでネットワーク環境の計算機を効率よく使
用することが出来る。
態を示すブロック図。
態の概念図。
態の詳細なブロック図。
態の概念図。
態の詳細なブロック図。
態の概念図。
ライバの動作を示すブロック図。
ンプロセスの動作を示すブロック図。
ータを格納した第1の格納状態を示す図。
データを格納した第2の格納状態を示す図。
の計算機) 20、45、50、51…サーバ計算機(第2の計算
機) 10A…プロセス 12、22、451、461、501、511…仮想メ
モリ 14、24、452、462、502、512…実メモ
リ 16、…疑似ページングデバイス 18、410、420、430…疑似ページングデバイ
スドライバ 20A、450、460、500、510、610、6
20、630…ページングサービスデーモンプロセス 26、453、463、503、513…ページングデ
バイス
Claims (7)
- 【請求項1】 メモリ管理装置を持つ複数の計算機シ
ステムにおいて、 実メモリのページング先となる疑似ページングデバイス
と、前記疑似ページングデバイスの処理を実行する疑似
ページングデバイスドライバとを有する第1の計算機シ
ステムと、前記疑似ページングデバイスドライバがペー
ジイン/ページアウトに対応して発行するI/Oリクエ
ストを受け取るページングサービスデーモンプロセスを
有する第2の計算機システムとを有し、 前記第2の計算機システムの前記ページングサービスデ
ーモンプロセスが前記第1の計算機の前記疑似ページン
グデバイスドライバからページアウトのI/Oリクエス
トと共にページアウトデータを受けた場合、前記ページ
アウトデータを受け取り自システム内の仮想アドレス空
間内に保存し、 前記第2の計算機システムの前記ページングサービスデ
ーモンプロセスが前記第1の計算機の前記疑似ページン
グデバイスドライバからページインのI/Oリクエスト
を受けた場合、前記自システム内の仮想アドレス空間内
に保存してあったデータをページインデータとして前記
第1の計算機システムに送り返すことを特徴とする仮想
記憶システムのページング制御方法。 - 【請求項2】 前記ページングサービスデーモンプロ
セスを前記第2の計算機システム内に複数設け、前記第
1の計算機システムの前記疑似ページングデバイスドラ
イバからの前記I/Oリクエストを前記複数のページン
グサービスデーモンプロセスを用いて分担して処理する
ことを特徴とする請求項1記載の仮想記憶システムのペ
ージング制御方法。 - 【請求項3】 前記ページングサービスデーモンプロ
セスを複数の前記第2の計算機システム内に設け、前記
第1の計算機システムの前記疑似ページングデバイスド
ライバからの前記I/Oリクエストを前記複数の第2の
計算機システム内の前記ページングサービスデーモンプ
ロセスを用いて分担して処理することを特徴とする請求
項1記載の仮想記憶システムのページング制御方法。 - 【請求項4】 前記ページインデータ、ページアウト
データを複数の前記ページングサービスデーモンプロセ
スにストライピングして持たせたことを特徴とする請求
項3記載の仮想記憶システムのページング制御方法。 - 【請求項5】 前記ページインデータ、ページアウト
データを複数の前記ページングサービスデーモンプロセ
スによって前記第2の計算機の仮想メモリにRAID5
のように配置して記憶させたことを特徴とする請求項3
記載の仮想記憶システムのページング制御方法。 - 【請求項6】 前記ページインデータ、ページアウト
データを複数の前記ページングサービスデーモンプロセ
スによって前記第2の計算機の仮想メモリにRAID5
のように配置して記憶し、 前記ページングサービスデーモンプロセスの内の1台が
停止した場合でも、他の前記ページインデータまたはペ
ージアウトデータから停止したプロセスに対応するデー
タを復元することを特徴とする請求項5記載の仮想記憶
システムのページング制御方法。 - 【請求項7】 メモリ管理装置を持つ複数の計算機シ
ステムにおいて、 実メモリのページング先となる疑似ページングデバイス
と、前記疑似ページングデバイスの処理を実行する疑似
ページングデバイスドライバとを有する第1の計算機シ
ステムと、 前記疑似ページングデバイスドライバがページイン/ペ
ージアウトに対応して発行するI/Oリクエストを受け
取るページングサービスデーモンプロセスを有する第2
の計算機システムと、 前記第2の計算機システムの前記ページングサービスデ
ーモンプロセスが前記第1の計算機の前記疑似ページン
グデバイスドライバからページアウトのI/Oリクエス
トと共にページアウトデータを受けた場合、前記ページ
アウトデータを受け取り自システム内の仮想アドレス空
間内に保存する手段と、 前記第2の計算機システムの前記ページングサービスデ
ーモンプロセスが前記第1の計算機の前記疑似ページン
グデバイスドライバからページインのI/Oリクエスト
を受けた場合、前記自システム内の仮想アドレス空間内
に保存してあったデータをページインデータとして前記
第1の計算機システムに送り返す手段と、 を具備することを特徴とする仮想記憶システムのページ
ング制御装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11139828A JP2000330949A (ja) | 1999-05-20 | 1999-05-20 | 仮想記憶システムのページング制御方法および装置 |
| TW89116001A TWI267701B (en) | 1999-05-20 | 2000-08-09 | Positive type actinic ray-decomposing and developing dry film and pattern-forming method by use of the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11139828A JP2000330949A (ja) | 1999-05-20 | 1999-05-20 | 仮想記憶システムのページング制御方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000330949A true JP2000330949A (ja) | 2000-11-30 |
Family
ID=15254440
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11139828A Pending JP2000330949A (ja) | 1999-05-20 | 1999-05-20 | 仮想記憶システムのページング制御方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000330949A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8099522B2 (en) | 2008-06-09 | 2012-01-17 | International Business Machines Corporation | Arrangements for I/O control in a virtualized system |
-
1999
- 1999-05-20 JP JP11139828A patent/JP2000330949A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8099522B2 (en) | 2008-06-09 | 2012-01-17 | International Business Machines Corporation | Arrangements for I/O control in a virtualized system |
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