JPH01263763A - 多重処理計算機 - 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】 〔概　要〕 仮想計算機を実行するマルチプロセッサシステムに関し
、 処理装置間で排他的に実行する必要のある仮想計算機命
令の実行制御を効率よく行うための命令実行制御方式を
目的とし、 仮想計算機を実行するゲストモードを有する複数の処理
装置からなる計算機において、停止要求信号を送信して
いる該処理装置のうち、所定の優先順位の最も高い順位
を設定してある該処理装置に対して、進行制御信号を送
信する手段を設け、該処理装置には、該ゲストモードの
場合に所定の命令の実行に先立って、他の該処理装置に
対して該停止要求信号を送信する手段、他の該処理装置
が該停止要求信号を送信したことを示す信号により、命
令の実行を停止する手段、及び、該進行制御信号を受信
することにより、該所定の命令を実行する手段を設ける
ように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、仮想計算機を実行するマルチプロセッサシス
テムにおける１、処理装置間で排他的に実行する必要の
ある仮想計算機命令の命令実行制御方式に関する。

計算機において、別の１以上の仮想的な計算機システム
、いわゆる仮想計算機を制御する方式はよく知られてい
る。

その場合に各仮想計算機は、実計算機の仮想計算機制御
用のモニタプログラム（以下において、ＶＭモニタとい
う）の制御下にあり、ＶＭモニタによって制御を渡され
た仮想計算機が、実計算機の処理装置で実行される。

公知の仮想計算機制御の一方式では、ＶＭモニタの管理
下の仮想記憶領域を、仮想計算機から実記憶として見え
るように制御するので、その場合の仮想計算機の（仮想
の）実記憶ページにはＶＭモニタによって、いわゆるペ
ージングの制御が行われる。

〔従来の技術と発明が解決しようとする課題〕仮想記憶
方式の計算機においては、公知のように主記憶装置上の
記憶領域を例えば２キロバイトごとに分割したブロック
の実ページを単位として管理し、仮想記憶領域の所要の
仮想ページに実記憶ページを割り当てる。

このような実ページの仮想ページへの割当及び割当の解
除に関する、いわゆるページングの制御のために、各実
ページのアクセス状況を示す情報が必要であり、例えば
参照ビット及び更新ビットと呼ばれる各１ビツトを、各
実ページに対応して設ける方式がよく知られている。

その場合に、参照ビット及び更新ビットは実ページが割
り当てられたとき“０”にリセットしておき、その実ペ
ージ内の領域にアクセスがあると、アクセスと一体の動
作として、対応する参照ビットを“１”にセットし、更
にそのアクセスがデータを書き込むためのアクセスであ
ると更新ビットも“１”にセットするようにした制御機
構が設けられる。

そのようにすることにより両ビットは、ページング制御
において、当該ページが現在必要度の高いページか、又
ページ割当を切り換えた場合にページアウトが必要か等
を判断するための資料として使用することができる。

両ビットは一般のデータやプログラムとは別の制御情報
であるので、プログラムの記憶空間とは別に設ける記憶
機構に、同様の取扱が必要な記憶保護機能のための５ビ
ツトの情報と共に、合計７ビツトのキー情ＩＩとして保
持される。

従って、それらの情報にアクセスするためには特別の命
令が必要になり、例えば、キー情報を読み出すためのｌ
５Ｋ（Ｉｎｓｅｒｔ　Ｓｔｏｒａｇｅ　Ｋｅｙ）命令、
キー情報を更新するための５ＳＫ（Ｓｅｔ　Ｓｔｏｒａ
ｇｅ　Ｋｅｙ）命令、及び参照ビットと更新ビットを読
み、且つ参照ビットを０”にリセットするためのＲＲＢ
（Ｒｅｓｅｔ　Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　Ｂｉｔ）命令等が
ある。

こ＼で、仮想計算機の場合にも、仮想計算機の実行によ
ってアクセスされた実ページについて、前記の制御機構
がはたらいて、参照ビット及び更新ビ・ノドのセントが
行われ、その実ページがその仮想計算機に割り当てられ
ている状態が継続する限りにおいて、仮想計算機のプロ
グラムは両ビットを正しく使用することができる。

しかし、前記のように仮想計算機に直接見える仮想の実
ページ（以下に仮想実ページという）は、ＶＭモニタが
準備する仮想空間の仮想ページであって、その仮想ペー
ジに実際の実ページが割り当てられることになるので、
仮想実ページに割り当てられている実ページはＶＭモニ
タのページング制御によって別の実ページに切り換えら
れることが起こり得る。

その結果、参照及び更新ビットが当然界なることになる
が、仮想計算機に対してシミュレートする実ページ即ち
仮想実ページとしては、実ページの切換に関わらず同一
の仮想実ページとして参照ビット及び更新ピントの内容
がｍｂ’ｔしていなければならない。

このためにＶＭモニタは仮想計算機ごとに、仮想実ペー
ジに対応してキー情報を保持する仮想キー情報領域を設
け、処理装置の仮想計算機の実行に特有の制御のために
設けるゲストモードにおいて前記のキー情報処理命令が
実行される場合には、当該実ページのキー情報と仮想キ
ー情報領域の対応情報の両者を参照して、仮想実ページ
の状態のｍ続性に矛盾の無いように処理し、実行結果に
おいては画情報が一致するようにする。

即ち、ＳＳＫ命令では指定のキー情報を両者に設定する
。ＩＳＫ命令では両者の論理和を読み取り結果とし、同
じ内容を両者に設定する。又、ＲＲＢ命令では両者の論
理和の参照ビットと更新ビットを読み取り結果とし、同
じ値の更新ビットと“０”の参照ビットとを両者の新内
容として設定する。

こ−で、もし２以上の処理装置で同じ仮想計算機が実行
されていて、両処理装置の仮想計算機が並行して同じ仮
想実ページに対するキー情報処理命令を実行すると、実
ページのキー情報と仮想キー情９１８１域のキー情報と
の両者を処理しなければならないために、両処理装置の
実行のタイミングにより、例えば仮想キー情報領域には
一方の処理装置のＳＳＫ命令実行により強制的に設定さ
れるキー情報が設定され、実ページのキー情報には他方
の処理装置のＲＲＢ命令実行結果が設定されて、両処理
装置の命令実行が終わったとき実ページのキー情報と仮
想キー情報領域のキー情報とが一致していない状態が発
生し、その後の処理に矛盾を生じる可能性がある。

本発明は、仮想計算機を実行するマルチプロセッサシス
テムにおける、処理装置間で排他的に実行する必要のあ
る仮想計算機命令の実行制御を比較的簡易な構成で効率
よく行うための命令実行制御方式を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

図は、本発明の構成を示すブロック図である。

図はマルチプロセッサシステムの構成を示し、複数の処
理装置１を接続して、処理装置１及びその他の装置間の
情報授受を制御する主記憶制御装置２において、処理装
置１にはモード表示１０と所定命令種別で停止要求信号
１１を発行する停止要求発生部１２と、停止制御信号１
３に応答して停止応答信号１４を発生する応答部１５と
、進行制御信号１６を受信し、命令実行処理部１７の処
理を所定条件で停止する停止制御部１８を設け、主記憶
制御装置２には全処理装置１の停止要求信号１１を受け
て、全処理装置１に停止要求信号１３を送出する停止要
求伝播部２０と、停止要求信号１１と停止応答信号１４
を受けて、処理装置１へ進行制御信号１６を送る停止要
求選択部２１を設ける。

〔作　用〕

各処理装置１には仮想計算機を実行するゲストモードを
示すモード表示１０を有し、停止要求発生部１２はモー
ド表示１０がゲストモードの場合に、所定の命令の実行
に先立って、他の処理装置の停止を要求するための停止
要求信号１１を送信する。

主記憶制御装置２は停止要求信号１１を受信して停止要
求伝播部２０により全処理装置ｌに停止制御信号１３と
して中継すると共に、停止要求選択部２１により停止要
求信号１１を送信している処理装置１のうち、所定の優
先順位の最も高い順位を設定してある１処理装置を選択
し、要すれば停止応答信号１４を参照して進行制御信号
１６を送信する。

処理装置ｌでは、停止制御信号１３を応答部１５で受信
したことにより、停止制御部１８に通知して命令の実行
を停止すると共に、要すれば停止応答信号１４を送出す
る。

停止制御部１８は停止要求発生部１２からの信号又は応
答部１５からの信号で命令実行処理部１７に命令実行を
停止する信号を送り、停止要求発生部１２からの信号で
停止している場合には、進行制御信号１６を受信するこ
とにより、命令実行処理部１７に対する命令実行停止の
制御を解除する。

以上の制御方式により、前記キー情報処理命令等の必要
な命令の実行に際して、１処理装置の命令実行のみを進
行させ、その他の処理装置を停止することにより、処理
装置間の排他制御を行うことができる。

〔実施例〕　　　　　゛ 図はマルチプロセスシステムの構成を示し、複数の処理
装置１は公知のように主記憶制御装置２に接続して、主
記憶制御装置２により各処理装置１から主記憶装置（図
示せず）へのアクセス及び処理装置間の情報授受を制御
する。

各処理装置１には仮想計算機を実行するゲストモードを
示すモード表示１０を有し、命令実行処理部１７は通常
のように命令のフェッチ、解釈、実行を処理すると共に
、モード表示１０がゲストモードを表示している場合に
は、所定の命令について、その実行処理を仮想計算機の
ために定義された処理に変更して実行するように構成さ
れている。

各処理装置１の停止要求発生部１２はモード表示１０の
表示、及び実行する命令の命令種別を示すように命令実
行処理部１７から送る信号とを入力として、ゲストモー
ドの場合に、所定の命令例えば前記のキー情報処理命令
が実行されることを検出すると、他の処理装置の停止を
要求するための停止要求信号１１を主記憶制御装置２へ
送信する。又停止制御部１８に信号を送って、命令実行
処理部１７の命令の実行を停止させる。

主記憶制御装置２は何れかの処理装置１から停止要求信
号１１を受信すると、停止要求伝播部２０により全処理
装置１に停止制御信号１３として中継し、各処理装置１
はこの停止制御信号１３を応答部１５で受信すると、停
止制御部１日に通知して命令の実行を停止すると共に、
主記憶制御装置２へ停止応答信号１４を送出する。

そこで、主記憶制御装置２では、停止要求選択部２１に
より停止要求信号１１を送信している処理装置１のうち
の１装置を設定されている優先順位で選択し、全処理装
置１から停止応答信号１４を受信していることを確認し
て、選択した処理装置１のみへ進行制御信号１６を送出
する。

処理装置１では、停止制御部１８が進行制御信号１６を
受信し、停止要求発生部１２からの信号で停止している
場合に進行制御信号１６を受信することにより、命令実
行処理部１７に対する命令実行停止の制御を解除するの
で、命令実行処理部１７は停止していたキー情報処理命
令の実行を開始する。

その結果、停止要求発生部１２が、停止要求信号１１を
発行する要因となったキー情報処理命令等の実行完了を
検出すると、停止要求信号１１を終了させる。

こ＼で他の処理装置から停止要求信号１１が出ていなけ
れば、停止要求信号１１がすべて終了することにより、
主記憶制御装置２からの停止制御１信号１３及び進行制
御信号１６が終了し、全処理装置１の命令実行が通常の
状態に復旧して再開される。

しかし、もし他の１以上の処理装置ｌからも停止要求信
号１１が発行されている場合には、停止要求選択部２１
に人力している停止要求信号１１の１つが消えることに
よって、別の処理装置が選択され、その処理装置１に対
して進行制御信号１６を送出するように動作するので、
新たに進行制御信号１６を受は取った処理装置１で命令
が実行される。

このようにして、同時期に複数の処理装置１でキー情報
処理命令等を実行しようとすると、停止要求選択部２１
に設定されている優先順位によって選択される１処理装
置のみが順番に命令の実行を可能にされ、命令実行の排
他制御ができる。

従って、前記のキー情報処理命令の例において、２以上
の処理装置で同じ仮想計算機が実行されていて、画処理
装置の仮想計算機が並行して同じ仮想実ページに対する
キー情報処理命令を実行しようとしても、■処理装置の
命令実行によって実ページのキー情報と仮想キー情報領
域のキー情報との両者を処理し終わるまで、他の処理装
置がそれらの情報を更新することは起こらないので、キ
ー情報処理命令の実行後の実ページのキー情報と仮想キ
ー情報領域のキー情報との一致が常に保証される。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように本発明によれば、仮想計
算機を実行するマルチプロセッサシステムにおいて、処
理装置間で排他的に実行する必要のある仮想計算機命令
の実行制御を効率よく行うことができるという著しい工
業的効果がある。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の構成を示すブロック図 である。 図において、 １は処理装置、　　　　　２は主記憶制御装置、１０は
モード表示、　　　１１は停止要求信号、１２は停止要
求部、　　　１３は停止制御信号、１４は停止応答信号
、　　１５は応答部、１６は進行制御信号、　　１７は
命令実行処理部、１８は停止制御部、　　　２０は停止
要求伝播部、２１は停止要求選択部 本発明の構成を示すブロック図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 仮想計算機を実行するゲストモード（１０）を有する複
   数の処理装置（１）からなる計算機において、停止要求
   信号（１１）を送信している該処理装置（１）のうち、
   所定の優先順位の最も高い順位を設定してある該処理装
   置に対して、進行制御信号（１６）を送信する手段（２
   １）を設け、 該処理装置（１）には、該ゲストモードの場合に所定の
   命令の実行に先立って、他の該処理装置に対して該停止
   要求信号（１１）を送信する手段（１２）、他の該処理
   装置（１）が該停止要求信号を送信したことを示す信号
   （１３）により、命令の実行を停止する手段（１５、１
   ８）、 及び、該進行御信号（１６）を受信することにより、該
   所定の命令を実行する手段（１７、１８）を設けること
   を特徴とする命令実行制御方式。