JPH02208739A - 仮想計算機システムの制御方式 - 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］ 本発明は仮想計算機システムの制御方式に関し、特に１
台のＣＰＵからなる実計算機上で密結合型マルチプロセ
ッサの仮想計算機を擬似している仮想計算機モニタの制
御方式に関する。

て従来の技術〕 一般に、仮想計算機システムにおいて、１台ののＣＰＵ
からなる実計算機から構成されている場合、その仮想計
算機システムで、密結合型マルチプロセッサをシュミレ
ートしようとする場合に、充分にその動作確認が出来な
いことが多かった。

密結合型マルチプロセッサの場合、その共合メモリの排
他制御のためにＧＡＴＥ制御命令を使用しているが、そ
の動作が充分に確認出来ないことがあった。

その例を第３図を用いて説明する。

第３図は２台のＣＰＵを密結合マルチプロセッサで構成
した場合の各々ａプロセッサ及びｂプロセッサの命令実
行シーケンスを示したものである。

ａプロセッサはａ−１，ａ−２，ａ−３，ａ　−４、・
・ａ　−ｎ　−ａ　−ｓ　Ｎａ　−ｘｂプロセッサはｂ
−１，ｂ−２，−、ｂ−Ｘと実行してゆく。

ａプロセッサ、ｂプロセッサが同一メモリを同時参照実
行した場合に処理矛盾が発生する可能性がある場合、そ
の処理の保証をするために、プロセッサの排他制御を実
施する。そのために使用するのがＧＡＴＥ制御命令であ
る。

ＧＡＴＥ制御命令のロック処理命令ａ−４，ｂ−４，ア
ンロック処理命令ａ−ｘ、ｂ−ｘに存在するとする。そ
のためａ−４〜ａ−Ｘ区間（以下Ａ区間）とｂ−４〜ｂ
−ｘ区間（以下Ｂ区間）が排他的に動作する。

いま、プログラムの不良でｂ−４，ｂ−ｘ命令がなかっ
た場合、実計算機で構成されている密結合型マルチプロ
セッサでは、Ａ区間走行中に別のプロセッサがＢ区間が
走行し、排他的に走るべき区間が、排他的に走行しなく
なり、プログラムが誤動作する。

しかし、１台のＣＰＵからなる実計算機で実現されてい
る仮想計算機システムでは、一般に論理的には複数台の
仮想計算機が実現されていても、実ＣＰＵは１台のため
、Ａ区間は１プロセツサで走行し、その後Ｂ区間が走行
することが多い。そのため実計算機上では、発生しうる
プログラム故障も、仮想計算機システムでは発生しない
場合が多い。

［発明が解決しようとする課題］ このため、上述したように、従来の技術の仮想計算機シ
ステムでは、ロック処理区間を別の仮想計算機に影響さ
れず実ＣＰＵ上で走りぬけてしまうので、排他制御命令
がないために実計算機では発生しうる誤動作も、仮想計
算機上では発生しないという欠点があった。

そこで、本発明の技術的課題は、上記欠点に鑑み、ＧＡ
ＴＥ命令実行時に積極的に仮想計算機を切り換えること
ができる仮想計算機の制御方式を提供することである。

［課題を解決するための手段］ 本発明によれば、１台のＣＰＵからなる実計算機で密結
合型マルチプロセッサを実現している仮想計算機モニタ
からなる仮想計算機システムの制御方式において、前記
仮想計算機上で動作しているオペレティングシステム又
は、プログラムを、ＣＰＵ占有制御命令を実行されるた
びに、前記仮想計算機モニタへ制御移向する手段を設け
、前記仮想計算機モニタが実行する仮想計算機を積極的
に切換てゆくことを特徴とする仮想計算機システムの制
御方式が得られる。

［実施例］ 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の実施例のブロック図であり、１はＣＰ
Ｕ　（中央処理装置）、２は主記憶装置である。

主記憶装置２にはＶＭＭ　（仮想計算機モニタ）３が格
納されており、ＶＭＭ３には、ＶＭＭ３によって擬似さ
れている２台のＶＭ（仮想計算機）４−１．４−２が動
作している。

また、ＶＭＭ３には、仮想計算機モニタを実現するため
に、ＶＭ用特権命令シュミレート部５、ＧＡＴＥ命令制
御部６、ＶＭスケジュール部（仮想計算機スケジュール
部）７、ＶＭ用特権命令通信部（仮想計算機用特権命令
通信部）８がある。

２台の仮想計算機ＶＭ４−１．４−２は、密結合型マル
チプロセッサを構成しており、その上でオペレティング
システム９が動作している。

仮想計算機システムでは、まず、ＶＭＭ３を初期化する
。その時、ＶＭ用特権命令通信部８は、中央処理装置１
に対して、仮想計算機システム実現のために、命令をシ
ュミレートしなければならない命令を通知（以下ＶＭ用
特権命令という）する。そのＶＭ用特権命令の中に、通
常は仮想計算機システムには不必要と思われるＧＡＴＥ
制御命令を、ＶＭ用特権命令として通知する。

ＧＡＴＥ制御命令は、中央処理装置の動作として、比較
命令とメモリへの格納動作が、一つの命令で実行出来る
特殊な命令であり、通常は密結合型マルチプロセッサの
〆七ＡＴＥｖＪａのために使用される。

ここで、ＧＡＴＥ制御というのは、密結合型マルチプロ
セッサのように、複数台の中央処理装置が一つのＭＥＭ
　（主記憶装置）を共有している時に一方の中央処理装
置が、実行中に別の中央処理装置が外乱を与えて動作の
矛盾をきたすことをさけるために、別の中央処理装置が
外乱を与える可能性がある場合は、処理をロックして、
別の中央処理装置が外乱するのを防ぐ機構である。

またＶＭ用特権命令の選択は、中央処理装置内に最初か
ら内蔵されており、中央処理装置の動作モードを変更す
ることでＶＭ用特権命令実行時に割込み動作が実行され
る場合がある。この場合は、中央処理装置設計時にＶＭ
用特権命令の中にＧＡＴＥ命令を入れておく必要がある
。

ＶＭ用特権命令シュミレート部５は、ＶＭ用特権命令通
知部８によって中央処理装置１に通知された命令が実行
されると、割込みを介して、又は直接、実行される部分
で、特に、ＧＡＴＥ命令が実行された時に、動作するの
がＧＡＴＥ命令制御部６である。仮想計算機スケジュー
ル部７は、仮想計算機の動作順序を決定し、実計算機に
中央処理装置を割り付ける動作を実行する。

第２図のフローを用いて本発明の実施例の動作を説明す
る。

いま仮想計算機３−１は、命令ａ−１，ａ−２゜８−３
．・・・実行している。ａ−４はＧＡＴＥ制御命令であ
る。

ａ−４を実行すると、ＶＭ用特権命令シュミレート部５
の制御が移向する。

ＶＭ用特権命令制御部では、ａ−４ステツプの命令種別
を判断し、ＧＡＴＥ命令であるのでＧＡＴＥ命令制御部
６を実行する。

ＧＡＴＥ命令制御部６ではａ−４命令をシニミレートす
る。その後ＧＡＴＥ命令が実行されたことを仮想計算機
スケジュール部７に通知し、仮想計算機スケジニール部
７では直前まで実行していた仮想計算機３−１とは別の
仮想計算機３−２１：大計算機に資源を割り当てる。仮
想計算機３−２ではステップｂ−１，ｂ−２，ｂ−３Ｌ
、ステップｂ−３がＧＡＴＥ制御命令である。

ｂ−３を実行すると、ＶＭ用特権命令シュミレーション
７へ制御が移向する。

ＶＭ用特権命令制御部６ではｂ−３命令をシュミレート
する。その後、ＧＡＴＥ命令が実行されたことを仮想計
算機スケジニール部７に通知し、仮想計算機スケジュー
ル部７では、直前まで実行していた仮想計算機３−２と
は別の仮想計算機３−１に実計算機を割り当てる。これ
により、仮想計算機３−１はａ−５，ａ−６，・・・の
命令を実行してゆく。

以上の制御を行なうことにより、ＧＡＴＥ命令実行時に
覆極的に仮想計算機を切り換えることが出来る。

［発明の効果］ 以上説明したようにＧＡＴＥ命令を実行するたびに仮想
計算機の切換えが実行出来、仮想計算機でマルチプロセ
ッサ時に発生する競合を積極的に発生させることが出来
る効果がある。

計算機モニタ、４−１．４−２・・・仮想計算機上で動
作している仮想計算機、５・・・仮想計算機モニタ内Ｖ
Ｍ用特権命令シニミレート部、６・・・仮想計算機モニ
タ内ＧＡＴＥ命令制御部、７・・・仮想計算機モニタ内
仮想計算機スケジュール部、８・・・仮想計算機モニタ
内ＶＭ用特権命令通知部、９・・・仮想計算機４−１．
４−２上で動作しているオペレティングシステム。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体構成図、第２図は本発明の動作を
示すフローチャート、第３図は従来技術の動作を示すフ
ローチャートである。 １・・・中央処理装置、２・・・主記憶装置、３・・・
仮想第１ 図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）密結合型マルチプロセッサの仮想計算機を実現して
   いる仮想計算機モニタからなる仮想計算機システムの制
   御方式において、 前記仮想計算機上で動作しているオペレティングシステ
   ム又はプログラムを、ＣＰＵ占有制御命令が実行される
   たびに前記仮想計算機モニタへ制御移向する手段を設け
   、前記仮想計算機モニタが実行する仮想計算機を積極的
   に切換てゆくことを特徴とする仮想計算機システムの制
   御方式。