JPH03100833A - 仮想計算機方式の計算機システム - 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） 仮想計算機の入出力制御方式に関し、 ホストがゲストのドメインを使用してＩ１０命令を発行
できると共に、割込みキュー選択情報の値を制御するこ
とにより、上記Ｉ１０命令に対応する１１０割込みをホ
ストに通知できるようにすることを目的とし１ ．ゲスト・サブチャネルに割込みキュー選択情報を設け
、割込みキュー選択情報をホストから変更できるように
し、割込みキュー選択情報の内容が所定値の場合には、
当該サブチャネルに起因する割込み条件を当該サブチャ
ネルのドメイン識別子で指定されるゲストの割込みキュ
ーではなく、ホストの割込みキューに投入できるように
したものである。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、仮想計算機制御方式、特に入出力制御方式に
関するものである。

〔従来の技術〕

最初に、第６図および第７図を参照して、仮想計算機の
一般的構成について説明する。第６図は仮想計算機シス
テムの構成を示す図である。仮想計算機機構は、複数の
ユーザ（Ｏ８）に対して単一ハードウェアによる仮想的
実計算機環境を提供することを目的とするものである。

ハードウェア上の構成は、従来の計算機システムと変わ
らない。

仮想計算機機構には大きく分けて３つの構成要素がある
。仮想計算機制御プログラム（以下、ホスト・プログラ
ム、或いは単にホストと記述する）は時分割方式により
仮想計算機（以下、ゲスト・プログラム、或いは単にゲ
ストと記述する）を順番に起動して行く、先ず、ゲス）
ｌを起動する。

ゲスト１に割付けたタイム・スライスが経過したら次は
ゲスト２２次はゲスト３・・・と言う方法で順繰りにゲ
ストを起動して行く。この方式により、単一のハードウ
ェア上で複数のオペレーティング・システムが走行可能
となる。

上記のように、単一のハードウェアを複数のゲストで共
用するため、そのゲストのみが使用するシステム資源（
コンソールなど）は該ゲストが勝手に使用してもよいが
、ゲスト間で共用する資源（物理ＣＰＵ等）はゲストが
勝手に操作することが出来ない。従って、システム共用
資源を操作することが必要な場合には、ホストがゲスト
の制御に介入する。

第７図はシステム操作命令が発行されたときの処理の流
れを示す図である。ゲストは仮想計算機であるが、しか
し大部分の命令はホストが介入することなく直接的に実
行可能である。ゲストの発行した命令がシステム資源操
作命令であり、ホストの介入が必要な場合には、命令が
発行された時点で゛命令の割り出し”　（命令インタセ
プト）が発生し、ホストに制御権を委譲する。同様に、
割込みを契機としてホストに制御権を委譲することを“
°割込み割り出し°゛　（割込みインタセプト）と呼ぶ
。従って、ゲスト・プログラムを高速に走行させるため
には、物理ＣＰＵの制御権をホストからゲストに移す必
要がある。仮想計算機支援機構付ハードウェアには、こ
のための命令が追加されている。この命令をここではＥ
　Ｘ　Ｖ　Ｍ　（Ｅｘｅｃｕｔｅ　Ｖｉｒｔｕａｌ　Ｍ
ａｃｈｉｎｅ）と呼ぶ。このＥＸＶＭ命令と命令／割込
み割り出しによるホスト←→ゲスト間の制御権の移行は
第７図に示される。

ところで、仮想計算機システムにおいては、この上で走
行する仮想計算機に対して、ゲスト環境で走行している
ことを特に意識させる事なく、実計算機上で走行してい
るのと同じ機能・環境を提供する事が要求される。この
ことはＩ１０処理においても同様である。既存の仮想計
算機システムでは、ゲストが発行したＩ１０命令に対す
る割込みは該ゲストに対して報告されるため、ゲストに
対して割込みを起こせない場合には、ホストが自ドメイ
ン内のサブチャネルを使用してＩ１０命令を発行するこ
とが要求された。ゲストに対して割込みが起こせない場
合とは、ホストがゲストを新規に開設する時、或いはゲ
ストが発行した割込みを伴わないＩ１０命令を割込みを
伴うＩ１０命令によりホストがエミュレートする時を指
す。具体的には、前者の場合、該ゲストのＩ１０スーパ
バイザが未存在のため該ゲストに対して割込みを起こす
ことが出来ない、また、後者の場合、例えばゲストが発
行したチャネル・リセット命令をホストが通常のチャネ
ル・コマンドによりエミュレートする場合、ゲストは通
常のチャネル・コマンドが発生する割込みを予期しない
ため、この割込みをゲストに対して報告してはならない
。

第４図は従来方式による計算機システムにおける割込み
管理を説明する図である。同図において、４はＩ１０プ
ロセッサ、１１はホストＣＰＵ、１２はゲストＣＰＵ、
３１と３２はハードウェア割込みマスク、４１と４２は
割込みキュー、５１と５２は物理サブチャネル、６１と
６２はドメイン識別子（ＩＤ）、Ｐｉはホスト、Ｐ２は
ゲストをそれぞれ示している。

ハードウェア割込みマスク３１はホストＣＰＵ１１に対
応して設けられ、ハードウェア割込みマスク３２はゲス
トＣＰＵ１２に対応して設けられている。ハードウェア
割込みマスクは、複数のビットを有しており、ビット値
が１の場合には対応するクラスの割込み要求が受は付け
られる。ハードウェア割込みキュー４１はホストＣＰＵ
Ｉ　１に対応し、ハードウェア割込みキュー４２はゲス
トＣＰｔＪ１２に対応している。ハードウェア割込みキ
ューの各エントリは、ハードウェア割込みマスクの各ビ
ットと１対ｌに対応しており、各クラスの割込み要求が
キューイングされる。Ｉ１０プロセッサ４は、Ｉ１０処
理を行い、割込み要求をホスト又は各ゲストに振り分け
る機能を持つ。図示の例では、サブチャネル５１はホス
トＰ１の中に存在し、サブチャネル５２はゲストＰ２の
中に存在する。サブチャネルは、Ｉ１０装置に対応する
。

サブチャネル５１の中にはドメイン識別子６１が存在し
、サブチャネル６２の中にはドメイン識別子６２が存在
する。ドメイン識別子の中には、自己の属するサブチャ
ネルを保持するドメインの識別子が記述される。ドメイ
ンＡはホストＰ１に割り当てられている主記憶の区画で
あり、ドメインＢはゲストＰ２に割り当てられている主
記憶の区画である０例えば、サブチャネル５２に対応す
るＩ１０装置からＩ１０処理終了が通知された場合には
、Ｉ１０プロセッサ４によってサブチャネル５２が割込
みキュー４２に繋がれ、割込みマスク３２を介してゲス
トＣＰＵ１２にＩ１０処理終了が報告される。

第５図は従来方式におけるＩ１０起動→Ｉ１０処理→割
込み報告を示す図である。同図において、１はホスト空
間、２はゲスト空間、５はチャネル、６はメモリ制御装
置、７は主記憶装置、３０はハードウェア割込みマスク
、５３は物理サブチャネル、６３はドメイン識別子、１
０１は制御情報、２０１はチャネル制御語（ＣＣＷ）、
３０１はデータをそれぞれ示す。

主記憶装置７の中には、ハードウェア固有領域があり、
このハードウェア固有領域の中にドメインＡ用のハード
ウェア割込みキュー４１．ドメインＢ用のハードウェア
割込みキュー４２や物理サブチャネル５１〜５３が設け
られている。ホスト空間（ドメインＡ）１はホストＰ１
のプログラムが格納される区画であり、ゲスト空間（ド
メインＢ）はゲストＰ２のプログラムが格納される区画
である。

第５図を参照して従来方式におけるＩ１０起動→Ｉ１０
処理→割込み報告を説明する。

■　ホストＣＰＵＩＩが、サブチャネル番号および制御
情報（ＣＣＷアドレス等）の格納先アドレスをオペラン
ドとして、Ｉ１０起動命令を発行する。制御情報の内容
は、引き続く■１０１００ために、ハードウェアまたは
ソフトウェアにより物理サブチャネル５１に反映される
。

■　チャネル５は、物理サブチャネルを使用し、チャネ
ル制御語２０１に従ってデータ空間３０１との間でＩ１
０処理を行う。

■　チャネル５は、Ｉ１０処理終了を割込みにより通知
する。Ｉ１０プロセッサ４は、物理サブチャネル５１内
に記述されたドメイン識別子６１の内容を見て、該物理
サブチャネルをドメインＡ用の割込みキュー４１に繋ぎ
、ハードウェア割込みマスク３０を通じてホストＣＰｔ
Ｊ１１に割込み条件を報告する。

■　ホストＣＰｔＪ１１は、ハードウェア割込みキュー
に繋がれている物理サブチャネル５１から割込み情報を
取り込み、対応する割込み処理を行う。

従来方式では、ゲストがチャネル・リセット命令などを
発行した場合にゲストに割込まないためには、ホスト空
間に当該チャネル・リセット命令のだめの制御情報やＣ
ＣＷ、データを書込む必要があり、ホスト空間１の消費
量が増大する。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述のように、従来方式では、ゲストのドメインを使用
して発行されたゲス）Ｉ１０命令に対する割込みは、該
ゲストに対してのみ報告されるため、ゲストに対して割
込みを起こせない場合のＩ１０命令は、全てホストが自
ドメインを使用して発行する必要があった。

しかし、ホストがゲストのドメインを使用してＩ１０命
令を発行すると言った柔軟な制御のためには、前述の状
況下においてもゲストの記憶空間に対してＩ１０命令を
発行できる必要があるが、ホスト・サブチャネルはホス
ト空間に対する転送は出来てもゲスト空間への転送は出
来ない。

本発明は、この点に鑑みて創作されたものであって、ホ
ストがゲストのドメインを使用してＩ１０命令を発行で
きると共に、割込みキュー選択情報の値を制御すること
により、上記Ｉ１０命令に対応する１１０割込みをホス
トに通知できるようになった仮想計算機制御方式を提供
することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理説明図である。本発明の仮想計算
機制御方式は、ホストに対応して設けられたホスト用の
ハードウェア割込みキュー４１と、ゲストに対応して設
けられたゲスト用のハードウェア割込みキュー４２と、
ドメイン識別子及び割込みキュー選択情報を有する物理
サブチャネル５２、・・・・・・と、入出力処理を行う
と共に入出力割込みをホスト又はゲストに振り分ける入
出力プロセッサ４と、チャネル５とを具備している。

ホストは、物理サブチャネル５２．・・・内の割込みキ
ュー選択情報を変更することが出来る。

入出力プロセッサ４は、チャネル５から入出力処理終了
が通知された時、対応する物理サブチャネルの割込みキ
ュー選択情報を調べ、当該物理サブチャネルの割込みキ
ュー選択情報の内容が所定値である場合には、当該物理
サブチャネルをホストのハードウェア割込みキューに繋
ぎ、当該物理サブチャネルの割込みキュー選択情報の内
容が所定値でない場合には、当該物理サブチャネルのド
メイン識別子で指定されたゲストのハードウェア割込み
キューに当該物理サブチャネルを繋ぐ処理を行う。

〔実施例〕

第２図は本発明の計算機システムにおける割込み管理を
説明する図である。同図において、７２は割込みキュー
選択情報を示している。なお、第４図と同一符号は同一
物を示している。

第２図に示すように、本発明においては、ゲストの物理
サブチャネルの中に割込みキュー選択情報７２が設けら
れている。ホトスＣＰＵＩ　１は、割込みキュー選択情
報の値を変更できる。割込みキュー選択情報が１の場合
には該サブチャネルに対する割込み要求はホストに対し
て報告され、０の場合には割込みキュー選択情報が属す
る物理サブチャネルの中に存在するドメイン識別子で指
定されたゲストに報告される０図示の例では、物理サブ
チャネル５２のドメイン識別子はドメインＢを指定して
いるので、割込みキュー選択情報がＯの状態の下では、
物理サブチャネル５２に対する割込み要求はゲストＣＰ
Ｕ１２に報告される。

ホストＰＩは、ゲストＰ２のＩ１０スーパバイザが未実
装の場合には、ゲストＰ２に割り当てられている物理サ
ブチャネル５２の割込みキュー選択情報７２の値を１に
する。また、ゲストＰ２から割込みを伴わない！１０命
令（チャネル・リセット命令等）が発行された時にも物
理サブチャネル５２の割込みキュー選択情報７２の値を
１にする０割込みキュー選択情報に値を書込む処理は、
所定の命令を使用して行われる。このような処理を行っ
た後、ホストＰ１はゲストＩ１０起動命令を発行する。

１１０割込み発生時には、Ｉ１０プロセッサ４が１１０
割込み生成ルーチンにおいて、割込みキュー選択情報７
２の値が１であるか否かを調べる。

割込みキュー選択情報７２の値が１の場合には、ドメイ
ン識別子６２の内容に関係なく、ホストＰ１に対して割
込みを発生する。

第３図は本発明におけるＩ１０起動→Ｉ１０処理→割込
み報告を示す図である。なお、第２図。

第５図と同一符号は同一物を示している。

■　ホストＣＰＵＩ　１が、Ｉ１０命令エミュレーショ
ンの対象とするドメイン識別子、エミュレートするＩ１
０命令、サブチャネル番号及び制御情報１０２　　（Ｃ
ＣＷアドレス等）の格納先アドレスをオペランドとして
、ゲストＩ１０命令を発行する。制御情報の内容は、引
き続＜１１０動作のために、ハードウェアまたはソフト
ウェアにより物理サブチャネル５２内に反映される。

■　チャネル５は、物理サブチャネル５２を使用してチ
ャネル制御語２０２に従って、データ空間３０２との間
でＩ１０処理を行う。

■　チャネル５は、Ｉ１０処理終了を割込みにより通知
する。■１０プロセッサ４は、物理サブチャネル５２内
に記述されている割込みキュー選択情報７２を見て、そ
の内容が１の場合には、該物理サブチャネル５２をホス
ト用の割込みキュー４１に繋ぐ。ハードウェア割込みマ
スク３Ｏの対応するビットが開いている場合にはＣＰＵ
１ｌに割込みが発生し、ビットが閉じている場合には該
割込みはベンディングされる。一方、割込みキュー選択
情報７２の内容が０の場合には、ドメイン識別子６２の
内容により、該物理サブチャネル５２を割込みキュー４
２に繋ぐ。

■　ホストＣＰＵＩＩは、新たにＴＥＳＴ　　Ｉ１０命
令（割込みを伴わないゲストＩ１０命令）を起動するこ
とにより、ハードウェア割込みキュー４１に繋がれてい
る物理サブチャネル５２から■で報告された割込みに対
応する割込み情報を取り出し、対応する割込み処理を行
う。

以上の制御により、制御情報１０２．チャネル制御語２
０２．データ３０２が全てゲスト空間（ドメインＢ）内
に存在するにも関わらず、ゲストに対して割込みを報告
しない制御が可能である。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように１、本発明によれば、ゲ
ストに対してＩ１０割込みを発生することなく、ホスト
がゲストのドメインを使用して■１０命令を発行するこ
とが出来、ゲストへのＩ１０処理サービスを柔軟に行う
ことが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、第２図は本発明による計
算機システムにおける割込み管理を説明する図、第３図
は本発明におけるＩ１０起動→■１０処理→割込み処理
を示す図、第４図は従来方式による計算機システムにお
ける割込み管理を説明する図、第５図は従来方式におけ
るＩ１０起動→Ｉ１０処理→割込み処理を示す図、第６
図は仮想計算機システムの構成を示す図、第７図はシス
テム操作命令が発行されたときの処理の流れを示す図で
ある。 ｌ・・・ホスト空間、２・・・ゲスト空間１，４・・・
Ｉ１０プロセッサ、５・・・チャネル、６・・・メモリ
制御装置、７・・・主記憶装置、１１・・・ホス）ＣＰ
Ｕ、１２・・・ゲストＣＰＵ、３０ないし３２・・・ハ
ードウェア割込みマスク、４１と４２・・・割込みキュ
ー、５１ないし５３・・・物理サブチャネル、６１ない
し６３・・・ドメイン識別子、７２・・・割込みキュー
選択情報、１０１・・・制御情報、２０１・・・チャネ
ル制御語、３０１・・・データ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ホストに対応して設けられたホスト用のハードウェア割
   込みキュー（４１）と、 ゲストに対応して設けられたゲスト用のハードウェア割
   込みキュー（４２）と、 ドメイン識別子及び割込みキュー選択情報を有する物理
   サブチャネル（５２、…）と、 入出力処理を行うと共に、入出力割込みをホスト又はゲ
   ストに振り分ける入出力プロセッサ（４）と、チャネル
   （５）と を具備し、 ホストは、物理サブチャネル（５２、…）内の割込みキ
   ュー選択情報を変更することが出来るように構成され、 入出力プロセッサ（４）は、チャネル（５）から入出力
   処理終了が通知された時、対応する物理サブチャネルの
   割込みキュー選択情報を調べ、 当該物理サブチャネルの割込みキュー選択情報の内容が
   所定値である場合には、当該物理サブチャネルをホスト
   のハードウェア割込みキュー（４１）に繋ぎ、 当該物理サブチャネルの割込みキュー選択情報の内容が
   所定値でない場合には、当該物理サブチャネルのドメイ
   ン識別子で指定されたゲストのハードウェア割込みキュ
   ー（４２）に当該物理サブチャネルを繋ぐ処理を行うよ
   うに構成されていることを特徴とする仮想計算機制御方
   式。