JPH01109451A - 実記憶管理方式 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は情報処理装置に係り、特に記憶装置をページに
分割して、そのページを割当て単位とすることによって
仮想記憶を実現している計算機のオペレーティングシス
テムの性能向上に好適な実記憶管理方式に関する。

〔従来の技術〕

従来の仮想記憶を管理するオペレーティングシステムは
、実記憶装置をすべて同一サイズのページに分割し、こ
れを割当ての単位としていたため、連続する複数の実記
憶装置のページを割り当てるということについてはあま
り配慮されていなかった０例えば、従来、ハイタックマ
ニュアル“システムプロダクト　ＶＯ３３／ＥＳＩスト
レージ設計”　（１９８５）、ＰＰ２８．記載のように
ページの連続が必要な領域としては、仮想記憶装置の示
すアドレスと、実記憶装置の示すアドレスが一致するＶ
＝Ｒ領域があるが、この領域は、Ｖ＝Ｒ予約領域として
、特定の領域をシステム開始時に予約しておく必要があ
り、実記憶の任意の場所を連続して必要時に確保できず
、Ｖ＝Ｒ予約領域のために、実記憶の利用効率が悪くな
るという問題点があった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のように、従来のオペレーティングシステムでは、
実記憶装置をページに分割し、その各々を割当てていた
ため、複数の連続する実記憶装置のページを任意の場所
に割当てることができず。

実記憶装置上で連続である必要があるデータを効率よく
記憶することが困難であるという問題があった。

この問題を解決する手段としては、ページのサイズを拡
大すれば良いが、従来との互換性や、実記憶装置に無駄
が生じやすいという欠点があった。

本発明の目的は、ページサイズが従来と同一のまま、連
続する複数の実油憶装置のページを記憶装置に無駄を生
じさせずに、効率良く割当てる実記憶管理方式を提供す
ることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、実記憶装置をページごとに管理するテーブ
ルと、実記憶装置のページごとにそのページが、複数の
連続したページとして取り扱われているかどうかを示す
ビットと、複数の連続するページごとに、その中のペー
ジの内、何個のページが、単独のページとして使用中で
あるかをカウントする参照計数テーブルを設け、１つの
ページを割当てる場合は、参照計数テーブルの値を＋１
して割当て、１つのページを解放する場合は、参照計数
テーブルの値を−１し、そのとき参照計数テーブルの値
が０になった場合は、拡張サイズを示すビットに、拡張
サイズであることを示して解放する手段を設けることに
よって、達成される。

〔作用〕

複数の連続しているページかどうかを示すビットは、そ
れが、単独の１つのページとして取り扱われているか、
もしくは連続しているページとして扱われているかを示
す、このことによって、このページをどのような単位で
、割当てたり、解放したりするかを決めることができる
。

複数の連続しているページの中で、何個のページが使わ
れているかを示す参照計数テーブルは。

その中のページが、単独では、全く使われていない場合
は、０を示し、その中のページの〒つが単独のページと
して割当てられるたびに＋１され、解放されるたびに−
１される。このことによって、連続するページの中のペ
ージが、単独で割当てられたり、解放されることを繰り
返しても、計数テーブルの値を見るだけで、連続ページ
として扱えるかどうかがわかる。また、この参照計数テ
ーブルを見ることによって、単独のページが、何個使わ
れているかがわかるので、他の参照計数テーブルを見て
単独のページで空いているページをさがし、使われてい
るページをコピーすることによって、早く空の連続する
ページを作ることができる。

これらのことによって、実記憶装置に無駄を生じること
なく、単独のページでも、連続するページでも、じんそ
くにページの割当て、解放が、行なえるようになる。

〔実施例〕

以下１本発明の一実施例を第１図、第２図、第３図、第
４図、第５図、第６図により説明する。

本実施例では、１つのページ（以下、基本サイズのペー
ジと呼ぶ）が４Ｋ１１３、割り当てる連続するページ（
以下、拡張サイズのページと呼ぶ）の個数を４ページと
する。

第１図は１本実施例の構成図を示している。実記憶袋ｒ
１１は全てが基本サイズのページと呼ばれる単位に分割
され管理されている。この実記憶装置を、オペレーティ
ングシステム５は、実記憶管理テーブル２を設けて管理
している。このテーブルは、そのページか拡張サイズが
基本サイズかを示す拡張サイズビット２０を持っている
。参照計数テーブル３は対応する基本サイズのページが
何個使用中であるかを計数している。オペレーティング
システム５は実記憶を管理する実記憶管理ルーチン５０
．ページの割当て１解放を行なう基本サイズ割当てルー
チン５１　、　Ｍ本すイズ解放ルーチン５２．拡張サイ
ズ割当てルーチン５３．拡張サイズ解放ルーチン５４を
持っている。

第２図は、本実施例における実記憶装置ａ！■の管理テ
ーブルの構成図を示している。実記憶袋ｆｉｌには、そ
のページが拡張サイズとして使われている場合には１、
基本サイズとして使われている場合には０を示す拡張サ
イズビット２０と、そのページが使用されている場合に
は１．使用されていない場合には０を示す使用ビット２
１と、使用中もしくは、未使用、および、拡張サイズか
基本サイズかによって同じ種類のテーブルをチエインす
る管理テーブルチエインポインタを持っている。

ただし、拡張サイズの場合は、先頭の基本サイズのペー
ジのテーブルのみが、チエインされている。

参照計数テーブル３は、拡張サイズのページごとに設け
られ、その中の基本サイズのページが、基本サイズのペ
ージとして何個使用されているかを示している。その値
は、基本サイズのページが全く使われていない場合はＯ
１基本サイズのページが全て使用されている場合は４を
示している。管理テーブル先頭チエインテーブル４は、
管理テーブルチエインポインタ２２の中の、使用中もし
くは未使用、および、拡張サイズか基本サイズかによっ
て分類されているチエインのそれぞれの先頭のテーブル
へのチエインを持っている。第３図は基本サイズ割当て
ルーチン４１の詳細を示している。第４図は基本サイズ
解放ルーチン４２の詳細を示している。第５図は拡張サ
イズ割当てルーチン４３の詳細を示している。第６図は
、拡張サイズ解放ルーチンの詳細を示している。

次に本実施例の動作を第２図、第３図、第４図。

第５図、第６図を用いて説明する。

基本サイズのページを割当てる場合は、図３に示すよう
に、まず、管理テーブル先頭チエインテーブル４の中の
、基本サイズで未使用のチエインがあるかどうかを調べ
、あった場合は、そのページを割当てれば良いので、そ
のページの使用ビット２１を１にし、対応する参照計数
テーブル３の値を＋１し、管理テーブルポインタチエイ
ン２２をつけ直して、基本サイズで、使用中とする。ま
た、基本サイズで未使用のものがない場合は、管理テー
ブル先頭チエインテーブル４の中の、拡張サイズで未使
用のチエインがあるかどうかを調べ、あった場合は、そ
の拡張サイズの中の先頭の基本サイズのページをひとつ
割当てればよいので、その拡張サイズのページを使用中
チエインから取り出し、全ての基本サイズページの拡張
サイズピッ、、　ト２０を全てＯにし、その中の先頭の
基本サイズのページの使用ビット２１を１にし、対応す
る参照計数テーブル３の値を＋１し、管理テーブルチエ
インポインタ２２を基本サイズで使用中のチエインにつ
なぎ、その他の３つの基本サイズのページの管理テーブ
ルチエインポインタ２２を基本サイズで未使用のものに
つなげる。さらに、拡張サイズで未使用のものもない場
合は、実記憶装置１の容量が不足しているのでそれを通
知する。

基本サイズのページを解放する場合は、図４に示すよう
に、まず、そのページの使用ビット２１をＯにし、管理
テーブルチエインポインタ２２をつけ直して、基本サイ
ズで使用中のチエインから基本サイズで未使用のチエイ
ンにつなぐ、次に対応する参照計数テーブル３の値を−
１する。そのとき、参照計数テーブル３の値がＯになっ
た場合、この周辺の４ページが、拡張サイズのページと
して使用可能であることを示しているので、対応する４
つのページの拡張サイズビット２０を１にして、これら
のページの管理テーブルチエインポインタ２２をつけ直
し、４つのページを基本サイズで未使用のチエインから
取り出し、先頭のページを拡張サイズで未使用のチエイ
ンにつなぐ。

拡張サイズのページを割当てる場合、図５に示すように
、まず、管理テーブル先頭チエインテーブル４の中の拡
張サイズで未使用のチエインがあるかどうかを調べ、あ
った場合は、そのページを割当てれば良いので、そのペ
ージの４つの使用ビット２１を１にし、その先頭の基本
サイズのページの管理テーブルチエインポインタ２２を
つけ直し、拡張サイズで未使用のものからとり出し、拡
張サイズで使用中にする。また、拡張サイズで未使用の
ものがない場合は、参照計数テーブル３をサーチして、
値の最も小さいものをさがしだす。

次に、管理テーブル先頭チエインテーブル４で、基本サ
イズで未使用のものをさがし、参照計数テーブル３の値
の最も小さい拡張サイズのページの中の使用中の基本サ
イズのページを移すことが可能であるかどうかを調べる
。移すだけの未使用の基本サイズのページがない場合は
、実記憶装置１の容量が不足しているので、それを通知
し、あった場合は、使用中の基本サイズのページを移し
て、未使用の拡張サイズのページを作る。そのために未
使用の基本サイズのページを、必要数だけ、管理テーブ
ルチエインポインタ２２をっけ直し、基本サイズで未使
用のチエインか、使用中のチエインにつなぎ、それらの
ページの使用ビット２１を１にし、対応する参照計数テ
ーブル３の値をカウントアツプする。そして、そのペー
ジに、拡張サイズの中のページで、使用中の基本サイズ
のページの内容をコピーする０次に、この拡張サイズの
中の使用中の基本サイズのページの管理テーブルチエイ
ンポインタを使用中のチエインから取り出し、この拡張
サイズのページの拡張サイズビット２０を１に、使用ビ
ット２１をＯにし、参照計数テーブル３をＯにして、先
頭の基本サイズのページの管理テーブルチエインポイン
タ２２を拡張サイズで使用中のチエインにつなぎ、この
拡張サイズのページを割当てる。

拡張サイズのページを解放する場合は、第６図に示すよ
うに、対応する使用ビット２１をＯにし、管理テーブル
チエインポインタ２２をっけ直して、拡張サイズで使用
中から、拡張サイズで未使用にする。

このように、拡張サイズを示すビットと参照計数テーブ
ルを設けることによって、実記憶装置の容量の限界まで
、使用することができ、また、拡張サイズでも、基本サ
イズでも、同等な効率で。

ページの割当て、解放が行なえる。また、拡張サイズの
ページがなく、基本サイズのページが、あまっている場
合でも、じんそくに拡張サイズのページを作ることがで
きる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、実記憶装置の使用効率につぃては、単
独の１ページであれば、実記憶容量の限界まで、連続す
るページであれば、連続するページ数−１の容量まで使
用できるので、従来と比べて十分使用効率は高い、また
、記憶容量が十分あれば、単独のページでも連続するペ
ージでも、同等の速度で割当てが行なえる。また、記憶
容量が十分でなく、未使用の単独のページが断片化して
存在しても、参照計数テーブルの値によって、連続する
ページを作るためには、単独のページをどのように移動
すればよいかがわかるので、じんそくに連続するページ
を作ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成図、第２図は管理テー
ブルの構成図、第３図は基本サイズのページを割当てる
場合のフローチャート、第４図は基本サイズのページを
解放する場合のフローチャート、第５図は、拡張サイズ
のページを割当てる場合のフローチャート、第６図は拡
張サイズのページを解放する場合のフローチャートであ
る。 １・・・実記憶装置、２・・・実記憶管理テーブル、３
・・・参照計数テーブル、４・・・管理テーブル先頭チ
エインテーブル、２０・・・拡張サイズビット、２１・
・・使用ビット、２２・・・管理テーブルチエインポイ
ンタ、５０・・・オペレーティングシステム、５１・・
・基本サイズ割当てルーチン、５２・・・基本サイズ解
放ルーチン、５３・・・拡張サイズ割当てルーチン、５
４・・・猶　１　図 猶　Ｚ　図 第　３　図 罵　５　口 ′ｆＪ　６　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、記憶装置を同一のサイズのページに分割する仮想記
   憶方式をとる情報処理装置において、実記憶装置のペー
   ジごとにそのページの使用状況を管理するテーブルと、
   実記憶装置のページごとに拡張サイズを示すビットと、
   実記憶装置の複数ページごとにその複数ページの中のど
   れだけのページが単独のページとして使用中であるかを
   示す参照計数テーブルと、 ひとつのページを割当てる場合は、対応する上記参照計
   数テーブルの値を＋１して割当てる手段と、 ひとつのページを解放する場合は、対応する上記参照計
   数テーブルの値を−１とし、対応する上記参照計数テー
   ブルの値が０になつた場合は、上記拡張サイズを示すビ
   ットに拡張サイズであることを示して解放する手段とを
   設けたことを特徴とする実記憶管理方式。