JPH03127241A - ページング仮想記憶方式におけるメモリ管理方式 - 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、主メモリの一部が故障しても、残るメモリを
用いてプロセッサ装置の動作を正常に続行し得るように
したページング仮想記憶方式におけるメモリ管理方式に
関するものである。

【従来の技術】

ページング仮想記憶方式では、ＣＰＵ　（中央演算処理
装置）が設定する仮想的なアドレスによって構成される
仮想アドレス空間と、実在する主メモリのアドレスによ
って構成される実アドレス空間とを、ページと呼ばれる
均一な大きさに分割して、メモリを管理している。従っ
て、１つのページは、幾つかのアドレスをひとまとめに
したものである。 このようなページング仮想記憶方式を採用したコンピュ
ータシステムにおいて、プロセッサ装置が行なっている
処理に必要なデータを格納しているページのメモリに異
常が生じた場合、処理を続行することが出来なかった。 そこで、従来、メモリ訂正回路を付加したり、コンピュ
ータシステムの立ち上げ時（始動時）に故障診断プログ
ラムを走らせたりする、といった対策が講じられている
。 メモリ訂正回路は、メモリの内容に誤りがある場合、そ
れを訂正する回路である。 故障診断プログラムは、コンピュータシステムの立ち上
げ時に、主メモリに所定のデータを書き込み、ついでそ
れを読み出すことによって故障の有無を診断するもので
ある。書き込んだ筈のデータが読み出されなければ、そ
のメモリは故障していると診断される。

【発明が解決しようとする課Ｈ】

（問題点） しかしながら、メモリが故障している場合、メモリ訂正
回路ではもはや対処出来ないし、故障診断プログラムで
は故障を発見するだけであるから、コンピュータシステ
ムの稼働を続行することが出来ないという問題点があっ
た。 （問題点の説明） まず、メモリ訂正回路であるが、これは、誤っているデ
ータを訂正して正しいデータを書き込むものであるから
、書き込むべきメモリが故障していたのでは書き込めな
い、即ち、メモリ訂正回路は、故障メモリに対しては対
処不可能である。 次に、故障診断プログラムであるが、これをコンピュー
タシステムの立ち上げ時に走らせた場合、故障メモリが
あると当然それを発見する０発見すると、故障有りとの
表示を出してコンピュータシステムの稼働を停止するだ
けで、故障を克服して稼働が続行できるような措置をと
るわけではない。 稼働を開始できるのは、修理等がなされ、故障診断プロ
グラムを再度走らせて、異常のないことが確認されてか
らである。従って、故障メモリをかかえたままでは、稼
働を続行することが出来なかった。 本発明は、以上のような問題点を解決することを課題と
するものである。

【課題を解決するための手段】

前記課題を解決するため、本発明のページング仮想記憶
方式におけるメモリ管理方式では、故障ページのページ
番号を登録する故障ページリストを設け、以後故障ペー
ジを使用できないようにすると共に、前記故障ページの
データが更新されていない場合、該データをページファ
イルより空ページに再ロードし且つ該空ページに関して
アドレス変換表および空ページリストを書き換えること
とした。

【作　　用】

前記のようなページング仮想記憶方式におけるメモリ管
理方式にすると、故障ページのデータが更新されていな
い場合、即ち、ページファイルに同じデータが残ってい
る場合には、該データを空ページに再ロードして使用に
供することが可能となる。 そのため、該データを使用するプロセスは、たとえ該デ
ータが最初故障ページに格納されていたとしても、続行
させることが出来る。 一方、故障ページの番号は故障ページリストに登録され
、使用が禁止されるので、以後、該故障ページによりコ
ンピュータシステムの動作が支障を受けることがなくな
る。

【実　施　例】

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。 第１図に、本発明のページング仮想記憶方式におけるメ
モリ管理方式を適用したコンピュータシステムを示す、
第１図において、１はプロセッサ装置、２はＣＰＵ　（
中央演算処理装置）、３はＭＭＵ（メモリ・マネジメン
ト・ユニット〉、４はシステムバス、５は主メモリ、６
は空ページリスト、７は故障ページリスト、８はディス
ク・コントローラ、９はディスクである。 ページング仮想記憶方式が採用されたコンビエータシス
テムでは、ＣＰＵ２から出されるアドレスは仮想アドレ
スである。ＭＭＵ３は、この仮想アドレスを、主メモリ
５のアドレスである実アドレスに変換して、主メモリ５
ヘアクセスする。 主メモリ５はメモリＩＣ等で構成され、ここには、ディ
スク９に格納されているデータの一部が必要に応してコ
ピーされる。逆に、主メモリ５の内容は、必要に応じて
ディスク９へ戻される。 ディスク９のメモリ領域も、所定数まとめられてページ
と名付けられる。データは、そのページの単位でのファ
イル（ページファイル）という形で格納されている。ペ
ージを区別するために、ページ番号が付けられている。 ディスク９と主メモリ５との間のデータのやり取りは、
アドレス１低小位で行われるのではなく、ページ単位で
行われる。 ディスク・コントローラ８は、ディスク９のデータの出
入を制御するものである。 主メモリ５には、空ページリスト６、故障ページリスト
アが設けられている。空ページリスト６は従来もあった
ものであるが、故障ページリストアは本発明によって初
めて設けられたものである。 空ページリスト６、故障ページリストアの役割について
は、次の第２図で説明する。 第２図は、仮想アドレス空間から実アドレス空間へのア
クセスの状況を示す図である。第２図において、９はデ
ィスク、１０は仮想アドレス空間、１１は仮想アドレス
空間のページ番号、１２はアドレス変換表、１３は更新
表示ビット、１４は実アドレス空間、１５は実アドレス
空間のページ番号である。 仮想アドレス空間１０は、ＣＰＵ２が設定した仮想的な
アドレスによって構成されるアドレス空間であり、ペー
ジ番号１１は仮想アドレス空間ｌＯの各ページに付され
た番号である。ＣＰＵ２より発されるアドレスは、仮想
アドレス空間１０に属する仮想アドレスである。 実アドレス空間１４は、主メモリ５内の実在するアドレ
スによって構成されるアドレス空間であり、やはりペー
ジに分けられ、それぞれのページにはページ番号１５が
付されている。 実アドレス空間１４のページのうち、点で塗りつぶしで
あるページ０，２．３は、空ページを表している。空ペ
ージは、データが格納されていないページのことである
。また、バラ印が記されているページ５は、故障ページ
である。故障ページは、故障メモリを含んでいるページ
のことである。 アドレス変換表１２は、仮想アドレスを実アドレスに変
換する表であり、その管理および変換処理は、ＭＭＵ３
によってなされる。 なお、アドレス変換表１２に付随して設けられている更
新表示ビット１３は、現在実アドレス空間１４にある各
ページのデータに、更新されたものがあるか否かを表示
している。このビットの値が「０」であれば更新されて
いない（つまり、ディスク９からコピーされた時の値の
ままである）ことを表し、「ｌ」であれば、更新された
（つまり、ディスク９からコピーされた時の値とは異な
っている）ことを表している。 第３図は、第２図の場合の空ページリストと故障ページ
リストを示す図である。第２図の実アドレス空間１４の
空ページはページ０．２．３であるから、第３図（イ）
の空ページリストには、ｒＯ，２，３，・・・」と記さ
れている。 また、第２図の実アドレス空間１４の故障ページはペー
ジ５であるから、第３図（ロ）の故障ページリストアに
は、「５．・・・」と記されている。 ＣＰＵ２が処理を行うに当たっては、実アドレス空間１
４（つまり、主メモリ５）の所要のアドレスのメモリに
アクセスしなければならないが、それは次のようになさ
れる。 今、ＣＰＵ２が発した仮想アドレスが、仮想アドレス空
間１０のページ番号１に属するものであったとすると、
それはアドレス変換表１２により変換され、実線の如き
経路を経て、ページ番号４の実アドレス空間１４（主メ
モリ５）に属する実アドレスにアクセスする。 もし、ＣＰＵ２が発した仮想アドレスに対応するページ
が実アドレス空間１４にない場合には、ディスク９から
該当するページを実アドレス空間１４の空ページにロー
ドする。それに伴い、アドレス変換表１２も修正する。 その上で、上記と同様にして、実アドレスにアクセスす
る。 本発明では、故障ページリストアを新たに設け、それを
用いて次のようにメモリ管理をすることにより、たとえ
故障メモリがあっても、所定の条件が満たされればコン
ピュータシステムの稼働を続行させることが出来る。 第４図に、本発明における故障メモリ発見時の動作を説
明するフローチャートを示す。このフローチャートの動
作をするプログラムは、Ｏ３（オペレーティングシステ
ム）のメモリ管理部の中に用意しておく。 以下の説明における項番■〜■は、第４図のステップ■
〜■に対応している。 ■　故障メモリが検出される。検出は、主メモリ５への
アクセス時（第２図の点線経路でのアクセス時）にハー
ドウェアに設けた故障検出回路によて行われたり、故障
診断プログラムを走らせた時とかに行われる。 ■　故障メモリが属するページ（以下「故障ページ」と
いう）が、使用されているページかどうかチエツクする
。言い換えれば、ディスク９からデータがコピーされて
いるページか、それとも空ページかをチエツクする。 ■　使用中のページであれば、故障メモリの部分で欠落
してしまったデータを再度提供できるかどうか、つまり
所要の全てのデータが提供できる状態に回復可能かどう
かチエツクする。 これは、第２図の更新表示ビット１３をチエツクするこ
とによって行う。 第２図の例では、故障ページは５ページであるが、これ
に対応する更新表示ビット１３を見ると「０」となって
いる、ということは、５ページのデータは更新されてい
ないということであるから、ディスク９のページファイ
ルに残っている５ページ対応データと同じである。 従って、それを実アドレス空間１４の空ページ（例えば
、２ページ）にロードすれば、５ページにあったのと同
じデータを全て揃えること出来る。即ち、このような時
は、回復可能である。 しかし、前記の更新表示ビット１３がもし「ｌ」であっ
たとすると、５ページのデータのうちのどれかが、実ア
ドレス空間１４にロードされた後に更新されたというこ
とであり、ディスク９のページファイルに残っている５
ページ対応データとは、もはや同じではない、このよう
な時は、５ページにあったデータを回復することは不可
能である。 ■　回復可能である時には、空ページリスト６から空ペ
ージを適宜選定し、そのページにディスク９のページフ
ァイルから故障ページにロードしていたのと同じデータ
をロードする。 ■　アドレス変換表１２に記載しであるページ番号「５
ノ　（故障ページの番号）を、ステップ■で使用した空
ページの番号（上側では「２」）に書き換える。 また、空ページリスト６から「２」を削除する。 ■　回復不可能の時には、故障ページのデータを使用し
て行うプロセスは、進行不可能であるから、コンピュー
タシステムに異常ありということで終了させる。 ■　ステップ■で、故障ページが使用中でない場合、つ
まり故障ページが空ページである場合には、空ページリ
スト６から、そのページ番号を削除する。 なぜなら、そのような空ページにディスク９のページフ
ァイルからデータをロードすると、データの欠落が生じ
るのは明らかであり、使える空ページではないからであ
る。 ■　第３図（ロ）に示すように、故障ページを故障ペー
ジリストアに登録する。 故障ページリストアに登録されたページは、以後使用す
ることが禁じられる。 以上のようにメモリが管理される結果、故障ページが更
新されていない限り、データが回復されるので、プロセ
ッサ装置１が行おうとしていたプロセスは続行される。 なお、故障ページがあってもデータが回復可能であれば
、コンピュータシステムは稼働を続けることが出来るの
で、コンピュータシステムに接続された通信手段や出力
手段によって、故障ページリストアの内容を自動的に報
知させることが出来る。そうすれば、修理を速やかに行
うことが出来、保守性が向上する。

【発明の効果】

以上述べた如く、本発明のページング仮想記憶方式にお
けるメモリ管理方式によれば、次のような効果を奏する
。 ■　実アドレス空間に故障ページがあっても、該故障ペ
ージのデータが更新されていない限り、該データをペー
ジファイルより空ページに再ロードし、コンピュータシ
ステムの稼働を続行させることが出来るようになった。 ■　故障ページリストを設けて故障ページのページ番号
を登録し、登録されたページの使用は禁止するようにし
たので、以後、該故障ページがコンピュータシステムの
動作に支障を与えることがなくなった。

【図面の簡単な説明】

第１図・・・本発明のページング仮想記憶方式における
メモリ管理方式を適用したコンピュータシステムを示す
図 第２図・・・仮想アドレス空間から実アドレス空間への
アクセスの状況を示す図 第３図・・・第２図の空ページリストと故障ページリス
トを示す図 第４図・・・本発明における故障メモリ発見時の動作を
説明するフローチャート 図において、ｌはプロセッサ装置、２はＣＰＵ。 ３はＭＭＵ、４はシステムバス、５は主メモリ、６は空
ページリスト、７は故障ページリスト、８はディスク・
コントローラ、９はディスク、１０は仮想アドレス空間
、１１はページ番号、１２はアドレス変換表、Ｉ３は更
新表示ビット、１４は実アドレス空間、１５はページ番
号である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 故障ページのページ番号を登録する故障ページリストを
   設け、以後故障ページを使用できないようにすると共に
   、前記故障ページのデータが更新されていない場合、該
   データをページファイルより空ページに再ロードし且つ
   該空ページに関してアドレス変換表および空ページリス
   トを書き換えることを特徴とするページング仮想記憶方
   式におけるメモリ管理方式。