JPH02183849A - アドレス対応表無効化処理方式 - Google Patents

アドレス対応表無効化処理方式

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JPH02183849A
JPH02183849A JP1004291A JP429189A JPH02183849A JP H02183849 A JPH02183849 A JP H02183849A JP 1004291 A JP1004291 A JP 1004291A JP 429189 A JP429189 A JP 429189A JP H02183849 A JPH02183849 A JP H02183849A
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JP
Japan
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central processing
processing unit
correspondence
invalidation
instruction
Prior art date
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Pending
Application number
JP1004291A
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English (en)
Inventor
Satoshi Sugiura
聡 杉浦
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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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〕 複数の中央処理装置が共通にアクセスする主記憶装置と
、論理アドレスと実アドレスとの対応を格納する対応表
を有する情報処理システムに関し、対応表の無効化を早
く行うことを目的とし、前記主記憶装置の特定領域に、
各中央処理装置対応の動作状態表示フラグと、前記対応
表の無効化アドレス記憶領域とを設け、 他の中央処理装置の処理を停止させることなく前記対応
表を無効化する対応無効化命令と、他の中央処理装置に
対して休止を指示する中央処理装置間命令とを定義する
とともに、 各中央処理装置では、他の中央処理装置で使用可能性の
ない領域に関する対応表の内容を無効化する場合には、
前記対応無効化命令を実行し、他の中央処理装置でも使
用可能性のある領域に関する対応表の内容を無効化する
場合には、前記無効化アドレス記憶領域に無効化すべき
アドレスに関する情報を格納し、自中央処理装置を休止
させて前記対応するフラグを停止状態に表示するととも
に、前記中央処理装置間命令を他の所定の中央処理装置
に送出し、 かつ、当該命令を受けた他の処理装置では、自’Wt8
を休止させて対応するフラグを休止状態に表示するとと
もに、動作状態表示フラグが全て休止状態でなければ、
前記装置間命令を更に他の所定の中央処理装置に送出し
、動作状態表示フラグが全て休止状態となっていれば、
前記無効化アドレス記憶領域の内容に従って対応表を無
効化する。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、動的アドレス変換に用いる論理アドレスと実
アドレスの対応を格納しているアドレス対応表(ページ
・テーブルなど)のエントリの無効化方式に関する。
〔従来の技術〕
複数の中央処理装置(以下、CPUと略す)が共通の主
記憶装置(以下、MSUと略す)を使用する情報処理シ
ステムでは、従来、あるCPUが論理アドレスとMSU
上の実アドレスとの対応を格納しているページ・テーブ
ル(以下、PTと略す)内の、ページ・テーブル・エン
トリ(以下、PTEと略す)を無効化する命令はl f
li類しかなく、その命令の実行の際には、他のCPU
が行っている処理を全て停止してから、前記PTEを無
効にしていた。これは、他のCPUがそのP T [!
に対応するアドレスのデータを使用している可能性があ
る為である。又、その時には全CPUについて、前記P
TEに対応するトランスレーション・ルックアサイド・
バッファ(以下、TLBと略す)のエントリも無効化さ
れる。
従って、前記CPUの処理を停止するのは命令の切れ目
、つまり、現命令の実行を終了し、次の命令を実行する
前の状態で停止する。
第3図は従来のPTEを無効化する為の装置のブロック
図、第4図はPTE無効化命令(以下、I PTE命令
と略す)の処理フローチャートである。
第3図中、31はオペレーティング・システム(以下、
O3と略す)、32は命令解析部、33は指定データチ
ェンク部、34は他CPU停止要求制御部、35はエン
トリ無効制御部、36は1゛LB、37はMSIJ、3
8は主記憶制御装置(以下、MCUと略す)、39はC
PU間コミュニケーション部、301〜304はCPU
、307はl) Tである。CPUは何台付いても良い
が、ここでは、4台のc p Uから構成されたシステ
ムとする。
以下、図面に従って、従来の技術を説明する。
PTHの無効化を要する事象が生じると、0331から
I PTE命令が命令解析部32に発行される。
前記命令解析部32で[PTE命令が解析されると、指
定データチエツク部33で、前記命令に格納されている
無効化されるページのアドレスが正しいものかどうかチ
エツクされる(第4図フローチャート図41参照)。こ
こでは、前記アドレスがページの先頭を指しているかど
うかチエツクされる。
次いで、他CPU停止要求制御部34は、他のcPU3
02〜304を停止させる為に、MCU38に設けられ
たCPU間コミュニケーション部を通じて、他のCPU
302,303,304に停止要求を出す(第4図フロ
ーチャート図42参照)。
その後、CPU302,303,304から停止の通知
あったかどうか確認される(第4図フローチャート図4
2参照)。この時、前記各CPUは、現命令を終了し、
次の命令を実行する前で停止する。
全てのCPUが停止した後、エントリ無効制御部35は
Pr2O3内のI PTE命令で指定されたPTEを無
効化する。更に、各CPU301〜304では、前記各
CPUが無効化したPTEに対応するTLB内のエント
リも無効化される。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来、複数のCPUが共通のMSUを使用する情報処理
システムに於いて、エントリを無効化する時は、必ず全
CPUを停止した後に、無効化処理をしていた。
これは、指定したPTEに対応するアドレスのデータを
、他のCPUが使用している可能性があるからで、その
CPUでの命令実行中にPTEが無効化されてしまうと
、その実行中命令は異常終了となって処理が中断されて
しまう場合があるためである。
しかし、CPUが実行している命令によっては相当に長
時間を要する命令もあり、その命令が終了する迄、他の
CPUが待たされる事になる。更に、CPUの数が増え
ると、全CPUが停止するのに長時間を要する事になる
近年、情報処理システムの処理実行の速度を向上するこ
とが強く求められており、そのため、PTHの無効化処
理を速(行う事は重要視されている。従って、本発明は
、−E記の問題点を悉く解決し、PTエントリの無効化
処理の高速化する手段を提供するものである。
〔課題を解決する為の手段〕
主記憶装置の特定領域に、各中央処理装置対応の動作状
態表示フラグと、前記対応表の無効化アドレス記憶領域
とを設け、 前記中央処理装置で実行される命令として、他の中央処
理装置の処理を停止させることなく前記対応表に格納さ
れている前記対応の一部又は全てを無効化する対応無効
化命令と、他の中央処理装置に対して動作停止を指示す
る中央処理装置間命令とを定義するとともに、 各中央処理装置では、他の中央処理装置で使用可能性の
ない領域に関する対応表の内容を無効化する場合には、
前記対応無効化命令を実行し、他の中央処理装置でも使
用可能性のある領域に関する対応表の内容を無効化する
場合には、前記無効化アドレス記憶領域に無効化すべき
アドレスに関する情報を格納し、自中央処理装置を休止
させて前記対応する動作状態表示フラグを停止状態に表
示するとともに、前記中央処理装置間命令を他の所定の
中央処理装置に送出し、 かつ、当該中央処理装置間命令を受けた他の中央処理装
置では、自中央処理装置を休止させて前記対応する動作
状態表示フラグを休止状態に表示するとともに、動作状
態表示フラグが全て休止状態でなければ、前記中央処理
装置間命令を更に他の所定の中央処理装置に送出し、動
作状態表示フラグが全て休止状態となっていれば、前記
無効化アドレス記憶領域の内容に従って対応表を無効化
する。
〔作用) ページテーブル・エントリの無効化を要する事象にも幾
つか種類があり、その種類によっては当該無効化するペ
ージが他の中央処理装置で使用されている可能性が無い
場合もある。従って、他の中央処理装置で使用可能性の
ない場合には前記対応無効化命令により、他の中央処理
装置を休止させる事なく直ちに無効化を行い、 他の中央処理装置で使用可能性ある場合にのみ中央処理
装置間命令を使用して全中央処理装置を休止状態にして
から無効化を行うようにする。
これにより、対応表無効化処理の平均的な実行時間は著
しく短縮される。
〔実施例] 第1図は、本発明の一実施例のブロツク図、第2図は実
施例の動作を説明するフローチャート、第5図は031
1の命令発行の説明図である。
第1図中、11はO8,12は命令解析部、13は指定
データチエツク部、14は他CPU停止要求制御部、1
5はエントリ無効制御部、16はTLB、17はMSU
、18はMCU、19はCPU間コミュニケーション部
、101−103はCPU、107はPT、10Bは無
効化すべきPTのアドレスに関する情報を記憶する無効
化アドレス記憶領域、170は各CPUの動作状態を表
示するフラグで171〜173は夫々cputot〜1
03に対応するもの、109はPTE無効化を要するこ
とになった原因を識別するためのポインタ領域である。
−a的に、PTHの無効化を要する事象としては以下の
3通りがある。
j)ユーザが仮想領域を返却し、対応する実ページが不
要になる場合。これは、ジョブ/タスクが終了し、実メ
モリに割当てた領域を解放する場合である。
11)ジョブ全体を外部データセットに追い出す場合(
スワップ・アウトの場合)。これは、あるジョブが当分
実行される事の無い時に、前記ジョブで使用するメモリ
を外部データセントに格納しておく場合で、端末等の為
に割当てた実メモリが暫く使用されない時、ページ・デ
ータセット(10−DASD等)に記憶しておく場合で
ある。
111)実ページが不足し、余り参照されない実ページ
を強制的にページアウトする場合である。これは、タス
クがメモリを参照しようとしたが、実メモリにそのペー
ジが無い状態の時(ページ・ボルト)に、強制的にある
ページを外部記憶装置に記憶し、他のデータを前記ペー
ジが位置した実メモリ上に持ってくる場合である。
上記の3つケースのうち、i及び11の場合には他のC
PUが同一のページを利用している可能性は無い。何故
ならば、同一のジョブ/タスクを複数のCPUで平行し
て処理することはないからである。
他のCPLIが使用しているページを無効化する可能性
があるのはiiの場合のみであり、この場合のみ他のC
PUの処理を停止した後に無効化する必要がある。
本発明では、上記IPTE命令として他のCPUを停止
処理することなく、直ちにPTEの無効化を行う命令と
し、上記i −iiの場合にはこのIPTE命令を使用
することとし、上記jjの場合には従来より公知である
中央処理装置間命令、いわゆるS I G P (SI
Gnal Processor)命令を利用して他のC
PUを休止させてから無効化処理を行う様にする。
第5図は0811の命令発行の説明図である。
上記1xijの各事象の制御は03II自信が行うもの
であり、いずれの事象なのかは03II自信が当然に把
握可能である。以下、その把握方法の一例を示す。
03IIは常に、各タスクやジョブ等の状況を監視して
いる。そして、O8にはi検出ルーチン51、ii検出
ルーチン52.iii検出ルーチン53を含んでおり、
上記i、  ii、  iiiの各場合を検出する。前
記i、  ii、  iiiの場合の何れかが検出され
たら、MSU17 (第1図参照)の、ポインタ108
に、書き込みを行う。i又は11が検出された場合は、
前記ポインタ109に“0″を書き込むもの(54,5
5)とする。また、1iが検出された場合は、“1”を
書き込むもの(56)とする。その後、各ルーチンはI
 PTE処理ルーチン57を起動する。前記I PTE
処理ルーチン57では、MSU17内のポインタ109
を読み取り(58)、前記内容が“O”の時には前記I
 PTE命令を発行(60)L、“1”の時には5IG
P処理ルーチンを起動する(61)。
以下、第1図及び第2図を参照する。
前記I PTE命令または5IGP命令は、先ずCPU
l0I内の命令解析部12に入力される。
前記命令解析部12で、I PTE命令である事を検出
すると、指定データチエツク部13にて命令に格納され
ている無効化されるアドレスが正しいものかどうかチエ
ツクされる(第2図(C)フローチャート211)。こ
こでは、前記アドレスがページの先頭を指しているか否
かチエツクされる。
その後、エントリ無効制御部15は、MCUI8を介し
て、MSU17内のページテーブル107の前記I P
TE命令で指定されたPTEを無効化する。また、エン
トリ無効制御部15は、CPU間コミュニケーション部
19を通じて、各CPUにTLBエントリ無効の要求を
出す。更に各CPUI O1〜103では、各CPUの
TLB内の前記P T、 Eに対応するエントリを無効
化する(第2図(C)フローチャー)212)。
第2図(a)は5IGP処理ルーチンのフローチャート
であり、まずMSU17中のフラグ170を調べ(21
)、オール“°0”°でなければ、他のCPUが既に無
効化の処理を開始している可能性があるため、オール°
“0°°になるまで待つ。もしオール“O++であれば
自CPUに対応するフラグに“l”を書き込み(22)
、無効化アドレス領域108に無効化すべきPTEに関
する情報を格納しく23)、他の所定のCPUに対して
前記5IGP命令を、CPU間コミュニケーション部1
9を介して送出する(24)。尚、どのCPUがどのC
PUに送出するかは、予め所定の関係に決められている
ものとする。その後、当該CPUはフラグ170がオー
ル“°0゛°になるまで待ち(25)、オール“0゛°
になったらPTE無効化処理は終了したものとみなして
、次の処理に進む。
第2図(b)は、5IGP命令を受けた側のCPUでの
処理フローチャートである。5IGP命令とはあるCP
Uが他のCPUに対して、リセット、IPL、停止、な
どの処理を指示するための命令の総称であり、本発明で
はこの5IGP命令の一種として、第2図(b)の如き
機能を持つ命令を定義する。即ち、5IGP命令を受け
たCPUでは、まず外部割込みを生じる(201)。本
発明での5IGP命令の場合には、上記フラグ170の
自CPU対応ビットに°“1”°を書き込み(202)
、次いで該フラグ170が、オール°“1 ”か否か調
べ(203)、オール“l 11であれば上記無効化ア
ドレス領域108の内容に従ってPTEを無効化しく2
04Lその後前記フラグ!70を全て“0″゛にクリア
する(205)。もしも、オール°゛l゛″でなければ
他の所定のCPUに対して前記と同様に5IGP命令を
送出しく206)、フラグ170がオール゛0゛°にな
るまで待つ。
尚、このようにフラグ170がオール“0″゛になるま
で待っている状態を、休止状態と称する。
以上から判る通り、本発明では上記j11の場合には、
PTE無効化を必要としたCPU自身は、5IGP命令
によって他のCPUを休止させるのみで無効化の処理は
せず、最後に5IGP命令を受けたCPUが無効化処理
を実行する。これは、当該無効化を必要としたCPU自
身が、他のCPUが全て休止ないしは停止した事を確認
して、無効化処理をする場合に比べて、CPU間での遺
り取り(これには相当の時間を要する)が少なくて済み
、無効化処理の時間短縮になる利点がある。
上記実施例では、ページテーブル・エントリの無効化を
例に説明したが、セグメントテーブルの無効化にも適用
できることは当然である。又特にO3における上記1〜
j:の各場合の判定の仕方は他にも多くの方法が考えら
れ、本発明は上記の判定方法に限定されるものではない
〔発明の効果〕
本発明によれば、対応表の対応無効化命令を実行する際
に、必要な場合のみ他のCPUの処理を停+トするので
、対応無効化命令の実行時間そのものが短縮されるとと
もに、他のCPUが1トめられる場合が減少するので、
システム全体の処理効率が著しく向上する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例のブロック図、第2図は実施
例の処理フローチャート、第3図は従来のPTHの無効
化する為の装置のブロック図、第4図は従来のIPTE
命令のフローチャート、第5図は0811の命令発行の
説明図である。 l ・ ・ ・O3 2・・・命令解析部 3・・・指定データチエツク部 4・・・他CPU停止要求制御部 5・・・エントリ無効制御部 6・・・TLB 7・・・MSU 8・・・MCU 9・・・CPU間コミュニケーション部O1〜103・
・・CPU O7・・ページテーブル 08・・無効化アドレス領域 09・・ポインタ 70・・動作状態表示フラグ (a) 天貸和1めフローチャート *z12] 天万計イ列めプロ・ツク図 zprrQ令 (C) 実施例カフローチャート 第2 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 複数の中央処理装置(101〜104)と、前記各中央
    処理装置が共通にアクセスする主記憶装置(17)と、 仮想空間に対応する論理アドレスと前記主記憶装置上の
    実アドレスとの対応を格納する対応表(107)を有し
    、 前記中央処理装置が主記憶装置にアクセスする際に、前
    記対応表を索引して論理アドレスを実アドレスに変換す
    る情報処理システムにおいて、前記主記憶装置の特定領
    域に、各中央処理装置対応の動作状態表示フラグ(17
    0)と、前記対応表の無効化アドレス記憶領域(108
    )とを設け、 前記中央処理装置で実行される命令として、他の中央処
    理装置の処理を停止させることなく前記対応表に格納さ
    れている前記対応の一部又は全てを無効化する対応無効
    化命令と、他の中央処理装置に対して動作休止を指示す
    る中央処理装置間命令とを定義するとともに、 各中央処理装置では、他の中央処理装置で使用可能性の
    ない領域に関する対応表の内容を無効化する場合には、
    前記対応無効化命令を実行し、他の中央処理装置でも使
    用可能性のある領域に関する対応表の内容を無効化する
    場合には、前記無効化アドレス記憶領域に無効化すべき
    アドレスに関する情報を格納し、自中央処理装置を休止
    させて前記対応する動作状態表示フラグを停止状態に表
    示するとともに、前記中央処理装置間命令を他の所定の
    中央処理装置に送出し、 かつ、当該中央処理装置間命令を受けた他の中央処理装
    置では、自中央処理装置を休止させて前記対応する動作
    状態表示フラグを休止状態に表示するとともに、動作状
    態表示フラグが全て休止状態でなければ、前記中央処理
    装置間命令を更に他の所定の中央処理装置に送出し、動
    作状態表示フラグが全て休止状態となっていれば、前記
    無効化アドレス記憶領域の内容に従って対応表を無効化
    することを特徴とするアドレス対応表無効化処理方式。
JP1004291A 1989-01-11 1989-01-11 アドレス対応表無効化処理方式 Pending JPH02183849A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017037672A (ja) * 2011-07-26 2017-02-16 インテル・コーポレーション 共有仮想メモリをサポートする異種コンピュータシステムにおけるtlbシュートダウンの方法および装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017037672A (ja) * 2011-07-26 2017-02-16 インテル・コーポレーション 共有仮想メモリをサポートする異種コンピュータシステムにおけるtlbシュートダウンの方法および装置

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