JPH02202652A - 多重仮想記憶管理方式 - Google Patents

多重仮想記憶管理方式

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JPH02202652A
JPH02202652A JP1020879A JP2087989A JPH02202652A JP H02202652 A JPH02202652 A JP H02202652A JP 1020879 A JP1020879 A JP 1020879A JP 2087989 A JP2087989 A JP 2087989A JP H02202652 A JPH02202652 A JP H02202652A
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JP
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JP1020879A
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Toshiaki Arai
利明 新井
Toshiharu Shinozaki
篠崎　俊春
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Hitachi Ltd
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、大型計算機システムの多重仮想記憶管理方式
に係り、特に、異なる（自己以外の）仮想空間の領域を
容易に参照することの可能な多重仮想記憶管理方式に関
する。
〔従来の技術〕
従来、多重仮想記憶方式を用いた情報処理システムでは
、仮想アドレスを実アドレスに変換するアドレス変換機
構を用いて、仮想空間（仮想記憶空間）を生成している
。このアドレス変換機構は、１つの仮想空間に対し１組
の変換テーブルを使用して、仮想空間を生成する。そし
て、複数組の変換テーブルを用意して、それらテーブル
を切替えながら使用することにより、複数個の仮想空間
を実現している。
多重仮想記憶方式の一実施例としてＨＩＴＡＣＭシリー
ズ処理装置上で稼働するオペレーティングシステムであ
るプログラムプロダクトｖｏＳ３ＥＳ１がある（ＨＩＴ
ＡＣマニュアル「プログラムプロダクト　ＶＯ５３／Ｅ
Ｓ　　概説」資料番号８０９１−３−００１参照）。こ
こでは、一つの仮想空間に対して一つのセグメントテー
ブルと複数のページテーブルを用意し、仮想アドレスか
ら実アドレスへの変換を２段階の変換テーブルを使用す
ることで、変換テーブル総量の削減とテーブル操作の筒
略化を図っている。セグメントテーブルを切り替えるこ
とで複数の仮想空間を逐次的に処理している。また、異
なる空間のセグメントテーブルまたはページテーブルの
エントリに同一の値を設定することで、異なる空間の同
一アドレスに共通の領域（共通領域）を設定することが
出来る０以上の変換方式は大型計算機システムの分野で
は周知の技術であるが、その詳細は、例えば、吉澤康文
著「オペレーティングシステムの実際」（株式会社昭晃
堂、ｌ５ＢＮ　　４−７８５６−３５０３−７）第３章
「仮想メモリ方式Ｊｐｐ８５−１２４に記述されている
。
以上のような多重仮想記憶方式では、主記憶参照がアド
レス変換機構を通じて行われているがぎり、この変換に
用いるアドレス変換テーブルを他空間が覗くことはでき
ず、他の仮想空間の共通領域以外のデータの参照や更新
は不可能であるので、データの信鯨性１機密性が高い。
しかし、このような仮想空間の独立性の強さは、反面、
仮想空間間のコニュニケーションを困難なものとしてい
る。
それは、他の空間を参照する際にはセグメントテーブル
を切り替えねばならず、しかも、切り替えた場合には元
の仮想空間の内容は参照不可能となってしまうからであ
る。このため、通常、仮想空間間で共用されるデータを
共通領域に配置する手法が取られるが、この方法ではデ
ータが全ての仮想空間から参照可能となってしまい、デ
ータの機密性は失われてしまう。この問題を解決するた
め、多重仮想記憶方式の利点を確保しつつ相互コニュニ
ケーションオーバヘッドを削減する技術として、幾つか
の技術が公開されている。
特開昭５７−６４８１号公報では同時に２組のアドレス
変換テーブルを使用して空間間でのデータや制御の移動
を可能とする方式を示している。
また、本出願人より先に出願された特願昭６２１４１４
６６号（６２，６，８）ｒ仮想空間群管理方式」では、
複数のセグメントテーブルを一つに圧縮することにより
複数の仮想空間を同時に参照する機能を提案している。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記従来技術は、いずれも、複数の空間を同時に参照す
るためのものであるが、参照のための環境設定（たとえ
ば、所要データがどの空間にあるか、その空間のどの位
置にあるかなどを捜すための手続きの設定）が複雑であ
り、その為の情報を全てアプリケーション側で管理しな
ければならない、という間ｕ点があった。即ち、上記特
開昭５７６４８１号公報の技術は二つの空間の同時アク
セスは可能としているが、同空間に必要とするデータが
存在するのか、また、その空間上でのアドレスはどこで
あるのか、といった情報の管理は全てユーザに任されて
いる。この問題点は、上記特願昭６２−１４１４６６号
においても解決されておらず、複数空間を結合した場合
においてもデータ参照のためのデータアドレスの管理は
ユーザの責任である。さらに、上記特願昭６２−１４１
４６６号では、複数の空間を結合して、拡張された仮想
空間のアドレシングを作成することについては全く考慮
されていない、また、上記公報および出願のいずれも、
予め指定された複数の空間は参照できるが、これは固定
的なものであって、それ以外の空間にも入れるように途
中で動的に変更することはできない。
従って、本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消
し、上記のような環境設定情報をユーザが管理すること
なく、所要データがどの空間にあるかなど意識せずに、
各空間を簡単に参照できるようにして、異なる仮想空間
間でデータの共用とデータの参照が容易に行なえるよう
な手段をユーザに提供し、しかも、多重仮想記憶方式の
利点であるデータの機密性を十分高く保持するようにし
た多重仮想記憶管理方式を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するため、本発明の多重仮想記憶管理方
式は、その基本構想として、空間ファミリの概念を導入
する。
すなわち、情報処理システムが使用する複数の仮想空間
を、それぞれが複数の仮想空間から成る複数の空間ファ
ミリに動的に統合し、各々の空間ファミリには該空間フ
ァミリ内のみで参照することができる共通領域（ファミ
リ内共通領域）を設定するように構成する。
また、まず、ある仮想空間内に配置されたデータが、該
仮想空間の属する空間ファミリ内の他の（メンバである
）仮想空間から参照可能であることを宣言するとともに
、前記データを前記他の仮想空間から参照するための仮
想アドレス、空間識別子、およびアドレス変換テーブル
（共用データ管理テーブル）を前記ファミリ内共通領域
中に設ける構成とする。これにより、当該空間ファミリ
内の仮想空間のみから該当データが参照可能となり、か
つ、当該空間フチミリ外の仮想空間から前記データを参
照することは不可能となることが保証される。
なお、同一空間ファミリに属するいくつかの仮想空間か
ら（該共通領域内の）同一アドレスを参照した際には同
じデータが参照されることになる。
また、該当データに識別番号を割り当て、その番号とア
ドレス変換テーブルとの関連表を前記ファミリ内共通ｗ
Ｉ域内に配置することにより、該当データを参照するプ
ログラムは、データの存在する空間や空間内の相対アド
レスを意識しないで、該当データを参照することが可能
となる。
プログラムに対しても、同様に、ファミリ共通領域内に
１０グラム識別番号とアドレス変換テーブルとの関連表
を配置し、ファミリ内仮想空間からの直接読み出しを可
能とする。
〔作用〕
上記構成に基づく作用を説明する。
本発明によれば、システム内の複数の仮想空間を動的に
統合して空間ファミリとし、該空間ファミリに、該空間
ファミリ内のみを参照することができるファミリ共通領
域を設けたので、該ファミリ共通領域を通じてファミリ
に属する空間間でのデータ共用や交信が可能となる。こ
れにより、仮想空間の権限の時間的な変化に応じて、交
信可能な仮想空間、及び、参照可能なデータを限定する
ことが可能となる。また、ファミリ共通領域は、当該フ
ァミリに属さない仮想空間から参照することは不可能で
あるから、ノアミリ外からの不当なデータ参照を行なう
ことは防止される。従って、データの機密性を保持しつ
つ共用データの容易な参照が可能となる。
また、ファミリ内で共用するデータを参照するために必
要な情報として、仮想アドレス、空間識別子、およびア
ドレス変換テーブルをファミリ共通碩域に配置すること
で、ファミリ内の他空間に配置されている共用データの
参照が容易となる。
更に、上記のように、ある仮想空間のデータが同じファ
ミリ内の他の仮想空間から参照可能である旨の宣言を行
なうことにより、各仮想空間内の個別データ領域のうち
、該宣言によって参照可能とされた部分のみを参照の許
容される領域とすることができる。
このようにして、このファミリ共通領域を通じて配置さ
れたデータは該当ファミリ内の仮想空間からはオーバヘ
ッド無しに参照することが可能であり、かつ、ノアミリ
外の参照、更新からは保護される。
なお、ジョブ固有領域（各仮想空間に固有の領域）に配
置されたデータでファミリ内で参照するものは、その識
別番号（ＩＤ）とアドレス変換テーブルを前記ファミリ
内共通領域に配置してお（。
該当データを参照する仮想空間は、自重量の任意のアド
レスにウィンドウを設け、対応する変換テーブルを該当
データのそれとすることで目的とするデータを参照する
ことが可能となる。
なお、最初に空間ファミリを（ファミリを作ることを宣
言した）仮想空間を親空間といい、それによって生成し
た空間ファミリに後から入った仮想空間を干す間という
。親と子の空間のそれ以外の機能には大きな差はない。
〔実施例〕
本発明の実施例を図に用いて説明する。
第１図は、本発明におけるファミリの構成とファミリ共
通領域の参照方式を示したものである。
多重仮想空間１中には空間ファミリＡ２と空間ファミリ
Ｂ３が存在する。空間ファミリＡ２のメンバは例えば３
個の仮想空間、すなわち、空間ａ１１、空間ｂ１２．空
間ｃ１３であり、空間ファミリＢ３のメンバは例えば２
個の仮想空間、すなわち、空間ｄ１４．空間ｅ１５であ
る。空間ファミリＡ２共道領域４と空間ファミリＢ３共
通碩域５は仮想領域としては部分的に重なってはいるが
内容は別のものである。従って、空間ファミリＡ２に属
する空間である空間ａ　１１．空間ｂ１２゜空間ｃ１３
からは空間ファミリＢ３用の共通領域５を参照すること
は不可能であり、同様に、空間ファミリＢ３に属する空
間からは空間フチミリＡ２用の共通領域４を参照するこ
とは不可能である。
空間ファミリＡ２に属する空間である空間ａにはファミ
リ内共用データ２１が配置されている。
これを参照するためのページテーブル２４は、空間ファ
ミリＡ２は共通領域４に格納されているため、ファミリ
Ａ内の各空間からはウィンドウ領域２２．２３を通して
参照することが可能である。
しかし、空間ファミリＢ３のメンバである空間ｄ１４、
空間ｅ１５からは参照することは不可能である。しかし
、一方、空間ファミリＢ３内共用データ３１は空間ｅ１
５のウィンドウ領域３２を通してのみ参照可能である。
第２図は、本発明の空間ファミリ機能を実現するための
テーブル相互の関連を示したものである。
空間ファミリ１００は仮想空間１０１，１０２゜１０３
、および１０４で構成されている。この中で、空間１０
１は最初に空間ファミリ１００を定義した仮想空間であ
り、親交間と呼ぶ。他の仮想空間はその後にファミリに
属した仮想空間であり、干す間と呼ぶ。空間ファミリ内
の各空間は各々アドレス変換のためのセグメントテーブ
ル１１１゜１１２．１１３，１１４、および、ページテ
ーブル１２１，１２２，１２３，１２４を用意している
。これらのテーブルは各仮想空間内（個別領域）に配置
されているため、空間ファミリ機能による以外には他空
間から参照する手段はない。
ファミリの管理はファミリ管理テーブル１５１によって
行われる。各ファミリには識別子が割当てられ、ファミ
リ管理テーブルの対応するエントリ１５２に情報が登録
されている。ここには、ファ・ミリ共通領域用のセグメ
ントテーブルアドレスの実アドレス１５３、ファミリ共
通領域の仮想アドレス１５４、実アドレス１５５、ファ
ミリの親交間の空間識別子１５６、および、ファミリ識
別子１５７が登録されており、新たに、空間がファミリ
への帰属を要求した際の処理に必要な情報が格納されて
いる。（第５図参照） ファミリ内共通領域１０５用のページテーブル１０６は
ファミリ内共通領域１０５を実記憶にマツピングするた
めのものであり、親交間１０１のページテーブル１２１
の一部である。親交間１０１用のセグメントテーブル１
１１の共通領域用のエントリ１６１は、ジョブ固有領域
用のページテーブルを共通領域用ページテーブルとして
ポイントしている。一方、各、干す間のセグメントテー
ブルの共通領域用のエントリ１６２，１６３．１６４は
親交間１０１中の共通領域用ページテーブル１０６をポ
イントして、ファミリ内共通領域を実現している。ペー
ジテーブル１０６は実アドレスでボイ％／Ｆされるため
、仮想アドレスは親交間に配置されていても参照は可能
である。
干す間１０２のジョブ固有領域中のデータ領域１３１は
フチミリ１００内で共用されるデータである。該当デー
タ用のページテーブルエントリ１３２は子空間１０２内
に存在するが、その実アドレスはシステム内で一意であ
る（重複しない）ため、ファミリ内から参照可能である
。そこで、このデータ領域１３１をアクセスするため、
本実施例の特徴として、ファミリ内共通領域中に共用デ
ータ管理テーブル１４１を設け、共用データ１３１に対
応するエントリ１４２に、共用データ名１４３と共用デ
ータ用ページテーブル実アドレス１４４が対となって配
置されている。なお、１４５は、共用データ識別子であ
る。
一方、干す間１０３は共用データ１３１を参照しようと
する仮想空間である。参照用ウィンドウ領域１３５はジ
ョブ固有領域内に設定されており、対応するセグメント
テーブルエントリ１３４は子空間１０２中のページテー
ブルエントリ１３２をポイントすることで共用データ１
３１を、ウィンドウ１３５を通して参照可能としている
。（上記のように、テーブル１４１を設けたことで、実
アドレスによる参照が可能となる。） 第３図は、上記で説明した空間ファミリ環境を構築し、
共用データ参照するための処理手順の概要をフローチャ
ートで示したものである。まず、親交間がファミリを生
成しくステップ３０１）、そのファミリに対して干す間
が帰属する（ステップ３０２）。次に、親交間または干
す間に配置されたデータをファミリ内共用データとして
定義する（ステップ３０３）、こうして定義されたファ
ミリ内共用データをフッミリ内の空間から参照する（ス
テップ３０４）、参照が終了した後は、該当ファミリか
ら脱退しくステップ３０５）、全ての干す間が脱退した
後、親交間は該当ファミリを終了する（ステップ３０６
）。
以下、第４図から第９図を使用して、上記の各処理の実
現方式の実施例を述べる。
第４図は上記ファミリ定義処理３０１の実施例をフロー
チャートで示したものである。ファミリを定義するため
には、まずそのファミリに対してシステム内でユニーク
なファミリ識別子を割当てる（ステップ４０１）、次に
、ファミリ管理テーブル１５１に該ファミリ識別子に対
応したエントリに割当てる（ステップ４０２）、このエ
ントリに該当ファミリに帰属するために必要な情報を格
納する（ステップ４０３）、具体的には、ファミリ共通
領域用のセグメントテーブルアドレスの実アドレス１５
３、ファミリ共通領域の仮想アドレス１５４、実アドレ
ス１５５、ファミリの親交間の空間識別子１５６、およ
び、ファミリ識別子１５７が登録される。
第５図は、前記干す間のファミリ帰属処理３０２の実施
例のフローチャートである。この処理は、干す間が新た
にファミリに属する際に呼び出されるものである。まず
、妥当性のチエツクを行う。
ファミリ共通領域の仮想記憶上でのアドレスはノアミリ
定義時に決定されているため、干す間の対応する仮想ア
ドレスが既に他の目的で使用されている場合には共通領
域を設定することが不可能であるため、このチエツクを
行う（ステップ４１１）。
干す間の該当する仮想領域がすでに割当て済みである場
合には、ファミリ共通領域を子空間上に設定することが
不可能であるため、エラーリターンする（ステップ４１
４）。該当領域が未割当ての場合には処理を続行する０
次に、ファミリ共通領域用のセグメントテーブルエント
リを設定する（ステップ４１２）、共通領域用セグメン
トテーブルエントリは、第２図で示したように、ファミ
リ管理テーブルエントリ１５１中に記入されている。こ
の値を、干す間の該当するセグメントテーブルエントリ
に格納することで、フッミリ内共通領域の参照を可能と
する。最後に、ファミリ共通領域に該当する干す間の仮
想領域を割当て済みとし、該当領域が、他の目的に使用
できないようにしておく　（ステップ４１３）。
第６図は、前記ファミリ共用データ定義処理３０３の一
実施例のフローチャートである。ここでは、固有領域内
に配置されているデータがフッミリ内の仮想空間から共
用されることを許可している。まず、指定された共用デ
ータ１３１に対して、フッミリ内で一意的な共用データ
識別子１４５が割り付けられる（ステップ４２１）、そ
の後、共用データ管理テーブル１４１の共用データ識別
子１４５に対応するエントリ１４２が割り付けられる（
ステップ４２２）、割り付けられたエントリに、共用デ
ータ参照のためのページテーブルの実アドレス１４４を
登録する（ステップ４２３）。
以上の処理により、指定されたファミリ内共用データが
該当ファミリに属する各仮想空間から参照可能となる。
第７図は、前記ファミリ内共用データ参照処理３０４の
実施例である。共用データを参照するためには、まず、
参照用のウィンドウ領域（例えば１３５）を参照を行う
空間（例えば１０３）のジョブ固有領域に割当てる（ス
テップ４３１）、次に、割当てたウィンドウ領域のペー
ジテーブルアドレスを算出する（ステップ４３２）、さ
らに、共用データ管理テーブル１４１の要求したデータ
に対応するエントリを求め、共用データのページテーブ
ルアドレスを取得する（ステップ４３４）。
ステップ４３２で求めたウィンドウ用ページテーブルを
ステップ４３４で求めた共用データ用ページテーブルに
書き換える（ステップ４３５）、以上の操作により、ウ
ィンドウ領域を通して共用データの参照が可能となる。
第８図は、前記ファミリ脱退処理３０５のフローチャー
トである。脱退処理では、帰属処理とは逆に、ファミリ
共通領域用のセグメントテーブルを解放しくステップ４
４１）、次に、ファミリ共通ｆｉｎ域に該当する仮想領
域を未割当て状態に戻しくステップ４４２）、該当領域
を他の目的で使用可能とする。
第９図は前記ファミリ終了処理３０６のフローチャート
である。ここでは該当するファミリ管理テーブルエント
リを解放する（ステップ４５１）。
〔発明の効果〕
以上詳しく説明したように、本発明の多重仮想記憶管理
方式によれば、システム内の複数の仮想空間を動的に統
合した空間ファミリを生成し、該空間ファミリに、その
内部のみを参照することができるファミリ共通領域を設
けたので、該ファミリ共通領域を通じてファミリ内の空
間間でのデータ共用や交信が可能となる。従って、ファ
ミリ内の空間に配置されたデータを、あたかも自分の空
間中のデータであるがごとく、該当データに与えられた
識別子とデータ中の目的とするレコードの相対アドレス
のみを用いて参照することが可能となる。しかも、該当
ファミリに属さない仮想空間からは参照することが不可
能であり、データの機密性は保たれる。
また、ファミリ内で共用されるデータを参照するために
必要なアドレス変換テーブルなどをファミリ共通領域に
配置したので、ファミリ内の他の空間に配置されている
共用データを容易に参照することができる等、優れた効
果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例を説明するための空間ファミ
リの概要を示す構成図、第２図は本発明の適用される空
間ファミリを実現するための各種のテーブルの関係を示
した一実施例の構成図、第３図は第２図の各種テーブル
の関連構造を実現してファミリ内共用データの参照を行
なう手順の概要を示すフローチャート、第４図はファミ
リ定義処理のフローチャート、第５図は干す間のファミ
リ帰属処理のフローチャート、第６図はファミリ内共用
データ定義処理のフローチャート、第７図はファミリ内
共用データ参照処理のフローチャート、第８図はファミ
リ脱退処理のフローチャート、第９図はファミリ終了処
理のフローチャートである。 １・・・・・・・・・多重仮想空間、２・・・・・・・
・・空間ファミリＡ、３・・・・・・・・・空間ファミ
リＢ、４・・・・・・・・・空間ファミリＡ用共通領域
、５・・・・・・・・・空間ファミリＢ用共通領域、１
１，１２．１３，１４．１５・・・・・・・・・仮想空
間、２１・・・・・・・・・ファミリＡ用共用データ、
２２゜２３・・・・・・・・・ファミリＡ用共用データ
参照用ウィンドウ、２４・・・・・・・・・ファミリＡ
用共用データ用ページテーブル、１００・・・・・・・
・・空間ファミリ、１０１・・・・・・・・・親字間、
１０２，１０３．１０４・・・・・・・・・干す間、１
０５・・・・・・・・・ファミリ共通領域、１０６・・
・・・・・・・フチミリ共通領域用ページテーブル、１
１１゜１１２．１１３．１１４・・・・・・・・・セグ
メントテーブル、１２１，１２２，１２３．１２４・・
・・・・・・・ページテーブル、１３１・・・・・・・
・・ファミリ内共用データ、１３２・・・・・・・・・
ファミリ内共用データ用ページテーブル、１３４・・・
・・・・・・ウィンドウ用セグメントテーブル、１３５
・・・・・・・・・ファミリ内共用データ参照用ウィン
ドウ、１４１・・・・・・・・・共用データ管理テーブ
ル、１４２・・・・・・・・・共用データに対応するエ
ントリ、１４３・・・・・・・・・共用データ名、１４
４・・・・・・・・・共用データ用ページテーブル実ア
ドレス、１４５・旧・・・・・共用データ識別子、１５
１・・・・・・・・・ファミリ管理テーブル、１５２・
・・・・・・・・各ファミリのエントリ、１５３・・・
・・・・・・ファミリ共通領域用のセグメントテーブル
のアドレスの実アドレス、１５４・・・・・・・・・フ
ァミリ共通領域の実アドレス、１５５・・・・・・・・
・実アドレス、１５６・・・・・・・・・ファミリ親空
間の空間識別Ｌ− 子、１５７・・・・・・・・・ファミリ識別子、１６１
・・・・・・・・・親交間のセグメントテーブルの共通
領域用のエントリ、１６２，１６３．１６４・・・・・
・・・・子空間のセグメントテーブルの共通領域用のエ
ントリ。 −−−」 凡例ニー：実アドレスによる参照 一−４−Ｈ但想アドレスによる参照 第３図 第４ 図 第５図 第７図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、情報処理システムが使用する複数の仮想空間を、そ
    れぞれが複数の仮想空間から成る複数の空間ファミリに
    動的に統合し、各々の空間ファミリには該空間ファミリ
    内のみで参照することができる共通領域（ファミリ共通
    領域）を設定したことを特徴とする多重仮想記憶管理方
    式。 ２、ある仮想空間内に配置されたデータが、該仮想空間
    の属する空間ファミリ内の他の仮想空間から参照可能で
    あることを宣言するとともに、前記データを前記他の仮
    想空間から参照するための仮想アドレス、空間識別子、
    およびアドレス変換テーブルを前記ファミリ共通領域中
    に設けたことを特徴とする多重仮想記憶管理方式。
JP1020879A 1989-02-01 1989-02-01 多重仮想記憶管理方式 Pending JPH02202652A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1020879A JPH02202652A (ja) 1989-02-01 1989-02-01 多重仮想記憶管理方式
US07/472,311 US5319758A (en) 1989-02-01 1990-01-30 Method for managing multiple virtual storages divided into families
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