JPH03174637A - 仮想記憶制御方法およびその装置 - 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、計算機システムにおける仮想記憶の制御方法
およびその装置に関するものである。

従来の技術 第３図は従来の仮想記憶制御装置の構成図を示ず。第３
図において、３０１はスワップアウト要求処理部で、補
助記憶装置中の未使用領域をスワップアウＩ〜領域とし
て確保するスワップアウト領域確保手段３０２と、スワ
ップアウト領域にセグメントの内容を保存するスワップ
アウト実行手段３０３と、スワップアウト領域を使用中
領域として設定する使用中領域設定手段３０４を備えて
いる。３０５はスワップイン要求処理部で、使用中領域
であった補助記憶中の領域からセグメン１−の内容を回
復するスワップイン実行手段３０６と、使用中領域を未
使用領域として設定する未使用領域設定手段３０７を備
えている。

以上のように構成された従来の仮想記憶制御装置におい
ては、スワップアウト要求があった場合、スワップアウ
ト要求処理部３０１はスワップアウト領域確保手段３０
２を起動して補助記憶装置中の未使用領域をスワップア
ウト領域として確保し、さらにスワップアウト実行手段
３０３を起動してセグメントの内容をスワップアウト領
域に保存し、最後に使用中領域設定手段３０４を起動し
て保存光のスワップアウト領域を使用中領域として設定
してスワップアウト処理を終了する。

スワップイン要求かあった場合、スワップイン要求処理
部３０５はスワップイン実行手段３０６を起動してスワ
ップアウトされている領域からセグメントの内容を回復
し、最後に未使用領域設定手段３０７を起動してスワッ
プアウトされていて使用中であった領域を未使用領域と
して設定する。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、スワップインした
後のスワップアウト領域を未使用領域として設定するた
め、その未使用領域が他のセグメントのスワップアウト
対象の領域などとして使用１されてしまい、先にスワッ
プインしたセグメントを再びスワップアウトする場合に
、セグメント内容が変化していなくともスワップアウト
処理を行なわなければならないという問題を有していた
。

本発明はかかる問題を解決するもので、がってスワップ
アウトされたことのあるセグメントについては不必要な
スワップアウトを行わずに効率的に仮想記憶を実現する
仮想記憶制御方法およびその装置を提供することを目的
とするものである。

課題を解決するための手段 前記問題を解決するために、本発明の仮想記憶制御方法
は、主記憶装置中の固定長または可変長のメモリブロッ
クからなるセグメントの内容を補助記憶装置中に保存す
るためのスワップアウト要求を処理する際に、スワップ
アウトするセグメントか以前にスワップアラＩ〜された
補助記憶装置中の領域が再利用可能な状態で存在するか
否かを判定する再利用可能判定ステップと、前記再利用
可能判定ステップで再利用可能と判定された場合に、セ
グメントの内容か以前にスワップアウトされたときの内
容と書き換わっているか否かを判定するセグメント書換
判定ステップと、前記再利用可能判定ステップで再利用
不可能と判定された場合に、補助記憶装置中の未使用領
域かもしくは他のセグメント用の再利用可能領域をスワ
ップアウト領域として確保するスワップアウト領域確保
ステップと、前記セグメント書換判定ステップでセフメ
ン１〜の内容が書き換わっていると判定された場合は再
利用可能領域にセグメントの内容を保存し、前記再利用
可能判定ステップで再利用不可能と判定され、スワップ
アウト領域確保ステップでスワップアウト領域を確保し
た場合にこのスワップアウト領域にセグメントの内容を
保存するスワップアウト実行ステップと、スワップアウ
トするセグメントに対応する再利用可能領域およびスワ
ップアウト領域を使用中領域として設定する使用中領域
設定ステップとを備え、補助記憶装置中に保存された内
容をセグメントに回復するスワップイン要求を処理する
際に、セグメントの内容が保存されていて使用中領域で
あった補助記憶装置中の領域からセグメントの内容を回
復するスワップイン実行ステップと、この使用中領域を
再利用可能領域として設定する再利用領域設定ステップ
とを備えたものである。

さらに、本発明の仮想記憶制御装置は、主記憶装置中の
固定長または可変長のメモリブロックからなるセフメン
１〜の内容を補助記憶装置中に保存するためのスワップ
アウト要求処理部と、補助記憶装置中に保存された内容
をセグメントに回復するスワップイン要求を処理するス
ワップイン要求処理部とを備え、前記スワップアウト要
求処理部は、スワップアウトするセグメントが以前にス
ワップアウトされた補助記憶装置中の領域か再利用可能
な状態で存在するか否かを判定する再利用可能判定手段
と、前記再利用可能判定手段で再利用可能と判定された
場合に、セグメントの内容が以前にスワップアウトされ
たときの内容と書き換わっているか否かを判定するセグ
メント書換判定手段と、前記再利用可能判定手段で再利
用不可能と判定された場合に、補助記憶装置中の未使用
領域かもしくは他のセグメント用の再利用可能領域をス
ワップアウト領域として確保するスワップアウト領域確
保手段と、前記セグメント書換判定手段でセグメントの
内容か書き換わっていると判定された場合は再利用可能
領域にセグメントの内容を保存し、前記再利用可能判定
手段で再利用不可能と判定され、スワップアウト領域確
保手段でスワップアウト領域を確保した場合にこのスワ
ップアウト領域にセフメン１〜の内容を保存するスワッ
プアウト実行手段と、スワップアウトするセグメントに
対応する再利用可能領域およびスワップアウト領域を使
用中領域として設定する使用中領域設定手段とを備え、
前記スワップイン要求処理部は、セグメントの内容が保
存されていて使用中領域であった補助記憶装置中の領域
からセグメントの内容を回復するスワップイン実行手段
と、この使用中領域を再利用可能領域として設定する再
利用領域設定手段とを備えたものである。

作用 前記した構成により、スワップイン要求が発生した際、
スワップイン要求処理部かスワップイン実行手段によっ
て補助記憶装置からセグメントの内容を回復した後、補
助記憶装置中のスワップアウトされていた領域を再利用
可能領域設定手段に０ よって再利用可能な状態のままで残しておくことにより
、スワップアウト要求が発生した際、スワップアウト要
求処理部が再利用可能判定手段によって補助記憶装置中
にスワップアウトするセグメントの再利用可能領域が存
在するということと、セグメント書換判定手段によって
セグメントの内容が以前にスワップアウトされたときの
内容と異なっていないということを認識した場合は、セ
グメントの内容を補助記憶装置に保存せずにスワップア
ウト処理を終了させることかできる。

実施例 以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例におｃ−する仮想記憶制御装
置の構成図、第２図はスワップアウト時に使用される補
助記憶装置（以降、スワップアウトデバイスと呼ぶ）の
状態図である。

第１図において、１０１はスワップアウト要求処理部で
、スワップアウトするセグメントが以前にスワップアウ
トされたスワップアウトデバイス中１ の領域か再利用可能な状態で存在するか否かを判定する
再利用可能判定手段１０２と、再利用可能判定手段１０
２で再利用可能と判定された場合に、セグメントの内容
が以前にスワップアウトされたときの内容と書き換わっ
ているか否かを判定するセグメント書換判定手段１０３
と、再利用可能判定手段１０２で再利用不可能と判定さ
れた場合に、スワップアウトデバイス中の未使用領域か
もしくは他のセグメント用の再利用可能領域をスワップ
アウト領域として確保するスワップアウト領域確保手段
１０４と、セグメント書換判定手段１０３でセグメント
の内容が書き換わっていると判定された場合は再利用可
能領域にセグメントの内容を保存し、再利用可能判定手
段１０２で再利用不可能と判定され、スワップアウト領
域確保手段でスワップアウト領域を確保した場合はこの
スワップアウト領域にセグメントの内容を保存するスワ
ップアウト実行手段１０５と、スワップアウトするセグ
メントに対応する再利用可能領域およびスワップアウト
領域を使用中領域として設定する使用中領域設定子２ 段１０６を備えている。１０７はスワップアウト要求処
理部で、使用中領域からセグメントの内容を回復するス
ワップイン実行手段１０８と、この使用中領域を再利用
可能領域として設定し、再利用可能な状態のままに残し
ておく再利用領域設定手段を備えている。

以上のように構成された本実施例の仮想記憶制御装置に
ついて、以下その動作を説明する。まず、スワップアウ
ト要求処理部１０１は以下のように動作する。

（１）再利用可能判定手段１０２はスワップアウトする
セグメントが以前にスワップアウトされていたスワップ
アウトエリア中の領域が再利用可能な状態で存在するか
否かを判定する。

再利用不可能な場合は（３）へ進む。

（２）再利用可能な場合、セグメント書換判定手段１０
３はスワップアウトするセグメントの内容が以前にスワ
ップアウトされたときの内容と書き換わっているか否か
を判定する。書き換わっている場合は（４）へ進む。書
き換わつ３ ていない場合は（５）へ進む。

（３）再利用不可能な場合、スワップアウト領域確保手
段１０４はスワップアウトデバイス中の未使用領域かも
しくは他のセグメント用の再利用可能領域をスワップア
ウト領域として確保する。

（４）スワップアウト実行手段１０５は（１）で再利用
可能と判定された場合は再利用可能領域に、（１）で再
利用不可能と判定された場合は（３）で確保したスワッ
プアウト領域にセグメントの内容を保存する。

（５）使用中領域設定手段１０６はスワップアウトデバ
イス中のスワップアウトするセグメントに対応する再利
用可能領域およびスワップアウト領域を使用中領域とし
て設定する（おわり）。

次に、スワップイン要求処理部１０７は以下のように動
作する。

（６）スワップイン実行手段１０８はスワップアウトデ
バイス中のスワップインするセグメント４ の内容か保存されている使用中領域からセグメントの内
容を回復する。

（７）再利用領域設定手段１０９は（６）の使用中領域
を再利用可能領域として設定し再利用可能な状態のまま
残す　（おわり）。

以上のように動作する本実施例の仮想記憶制御装置にお
ける具体的な動作を次に説明する。セグメント書換判定
手段１０３は判定するセグメントかコードセフメン１−
であれば書き換わっていないと判定し、データセグメン
トであれば書き換わったと判定する場合を考える。

（８）スワップアウトデバイス中にスワップアウトされ
たセグメントが存在しない場合のスワップアウトデバイ
スの状態が第２図（ａ）である。

（９）プロセスＡのコードセグメント１つとデータセグ
メント１つのスワップアウト要求があった場合、スワッ
プアウト要求処理部１０１はまずコードセグメントをス
ワップアウトするために再利用可能判定手段１０２を起
動する。

５ （１０）再利用可能判定手段１０２はスワップアウトデ
バイス中にプロセスＡのスワップアウトするセグメント
に該当する再利用可能な領域が存在しないと判定すると
、スワップアウト領域確保手段１０４を起動する。

（１１）スワップアウト領域確保手段１０４はスワップ
アウトデバイス中の未使用領域をスワップアウト領域と
して確保し、スワップアウト実行部１０５を起動する。

（１２）スワップアウト実行手段１０５はセグメントの
内容を（１１）で確保したスワップアウトデバイス中の
スワップアウト領域に保存し、使用中領域設定手段１０
６を起動する。

（１３）使用中領域設定手段１０６は保存光のスワップ
アウト領域を使用中領域として設定し、スワップアウト
要求処理部１０１はさらにデータセグメントをスワップ
アウトするために再利用可能判定手段１０２を起動し、
再び（１０）から（１３）を実行後スワップアウト処理
を終了し、スワップアウトデバイスの状態は第２図（ｂ
）６ となる。

（１４）次にプロセスＡのコードセグメント１つとデー
タセグメント１つのスワップイン要求があった場合、ス
ワップイン要求処理部１０７はまずコードセグメントを
スワップインするたためにスワップイン実行手段１０８
を起動する。

（１５）スワップイン要求実行手段１０８はスワップア
ウトデバイス中の使用中領域からプロセスＡの該当する
セグメントの内容を回復し、再利用状態設定手段１０９
を起動する。

（１６）再利用状態設定手段１０９は使用中状態であっ
た領域を再利用可能状態に設定し、スワップイン要求処
理部１０７はさらにデータセグメントをスワップインす
るためにスワップイン実行手段１０８を起動し、再び（
１５）から（１６）を実行後スワップイン処理を終了し
、スワップアウトデバイスの状態は第２図（Ｃ）になる
。

（１７）次にプロセスＡのコードセフメン１〜１つとデ
ータセグメント１つのスワップアウト要求かあった場合
、スワップアウト要求処理部７ １０１はまずコードセグメントをスワップアウトするた
めに再利用可能判定手段１０２を起動する。

（１８）再利用可能判定手段１０２はスワップアウトデ
バイス中にプロセスＡのスワップアウトするセグメント
に該当する再利用可能領域か存在すると判定し、セグメ
ント書換判定手段１０３を起動する。

（１９）セグメント書換判定手段１０３は前回スワップ
アウトされた時点からコードセグメントの場合は書き換
えが発生しなかったと判定し使用中領域設定手段１０６
を起動して（２１）に進み、データセグメントの場合は
書き換えが発生したと判定しスワップアウト実行手段１
０５を起動する。

（２０）書き換えか発生した判定されると、スワップア
ウト実行手段１０５はスワップアウトするデータセグメ
ントの内容をスワップアウトデバイス中の再利用可能領
域に保存し、使用中領域設定手段１０６を起動する。

８ （２１）使用中領域設定手段１０６は再利用可能領域を
使用中状態に設定し、スワップアウト要求処理部１０１
はさらにデータセグメントをスワップアウトするために
再利用可能判定手段１０２を起動し、再び（１８）から
（２１）を実行後スワップアウト処理を終了し、スワッ
プアウトデバイスの状態は第２図（ｄ）になるくおわり
〉。

スワップアウトデバイスの状態か第２図（Ｃ）であると
きに、プロセスＢのコードセグメント１つとデータセグ
メント１つのスワップアウト要求があった場合の動作を
以下に説明する。

（２２）プロセスＢのコードセグメント１つとデータセ
グメント１つのスワップアウト要求があった場合も、ス
ワップアウト要求処理部１０１はまずコードセグメント
をスワップアウトするために再利用可能判定手段１０２
を起動する。

（２３）再利用可能判定手段１０２はスワップアウトデ
バイス中にプロセスＢのスワップアウトするセグメント
に該当する再利用可能な領域が９ 存在しないと判定すると、スワップアウト領域確保手段
１０４を起動する。

（２４）スワップアウト領域確保手段１０４はスワップ
アウトデバイス中の未使用領域か存在しないためプロセ
スＡの再利用可能領域をスワップアウト領域として確保
し、スワップアウト実行部１０５を起動する。

（２５）スワップアウト実行手段１０５はセグメントの
内容を（２４）で確保したスワップアウトデバイス中の
スワップアウト領域に保存し、使用中領域設定手段１０
６を起動する。

（２６）使用中領域設定手段１０６は保存光のスワップ
アウト領域を使用中領域として設定し、スワップアウト
要求処理部１０１はさらにデータセグメントをスワップ
アウトするために再利用可能判定手段１０２を起動し、
再び（２３）から（２６）を実行後スワップアウト処理
を終了し、スワップアウトデバイスの状態は第２図（ｅ
）となる。（おわり） 上述のように本実施例の仮想記憶制御装置にお０ いては、スワップインした際にスワップアウトデバイス
中の領域を再利用可能領域として残しておくことにより
、スワップアウトする際に、セグメントの内容が書き換
わることがないコードセグメン）・については、再利用
可能領域を使用することでそのセグメントをスワップア
ウトデバイス中に保存することなくスワップアウト処理
を行うことか可能となる。

なお、本実施例においてはセグメント書換判定手段はセ
グメントが書き換えられたか否かの判定を、そのセグメ
ントがコードセグメントであるか否かで行っていたが、
セグメントの内容が実際に書き換えられたか否かを示す
情報がＣＰＵのメモリ管理ユニットなどによって提供さ
れている場合はその情報を利用することも可能である。

発明の効果 以上のように、本発明の仮想記憶制御装置においては、
スワップインした際に補助記憶装置中の領域を再利用可
能領域として残しておくことにより、スフヅプアウ）〜
する際に、セグメントの内容１ が書き換わっていないセグメントについては、再利用可
能領域を使用することでそのセグメントを補助記憶装置
中に保存することなくスワップアウト処理を行なうこと
が可能となり、その実用的効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における仮想記憶制御装置の構
成図、第２図はスワップアウト時に使用される補助記憶
装置中の領域の状態図、第３図は従来の仮想記憶制御装
置の構成図である。 １０１・・・スワップアウト要求処理部、１０２・・・
再利用可能判定手段、１０３・・・セグメント書換判定
手段、１０４・・・スワップアウト領域確保手段、１０
５・・・スワップアウト実行手段、１０６・・・使用中
領域設定手段、１０７・・・スワップイン要求処理部、
１０８・・・スワップイン実行手段、１０９・・・使用
中領域設定手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、主記憶装置中の固定長または可変長のメモリブロッ
   クからなるセグメントの内容を補助記憶装置中に保存す
   るためのスワップアウト要求を処理する際に、スワップ
   アウトするセグメントが以前にスワップアウトされた補
   助記憶装置中の領域が再利用可能な状態で存在するか否
   かを判定する再利用可能判定ステップと、前記再利用可
   能判定ステップで再利用可能と判定された場合に、セグ
   メントの内容が以前にスワップアウトされたときの内容
   と書き換わっているか否かを判定するセグメント書換判
   定ステップと、前記再利用可能判定ステップで再利用不
   可能と判定された場合に、補助記憶装置中の未使用領域
   かもしくは他のセグメント用の再利用可能領域をスワッ
   プアウト領域として確保するスワップアウト領域確保ス
   テップと、前記セグメント書換判定ステップでセグメン
   トの内容が書き換わっていると判定された場合は再利用
   可能領域にセグメントの内容を保存し、前記再利用可能
   判定ステップで再利用不可能と判定され、スワップアウ
   ト領域確保ステップでスワップアウト領域を確保した場
   合にこのスワップアウト領域にセグメントの内容を保存
   するスワップアウト実行ステップと、スワップアウトす
   るセグメントに対応する再利用可能領域およびスワップ
   アウト領域を使用中領域として設定する使用中領域設定
   ステップとを備え、補助記憶装置中に保存された内容を
   セグメントに回復するスワップイン要求を処理する際に
   、セグメントの内容が保存されていて使用中領域であっ
   た補助記憶装置中の領域からセグメントの内容を回復す
   るスワップイン実行ステップと、この使用中領域を再利
   用可能領域として設定する再利用領域設定ステップとを
   備えた仮想記憶制御方法。 ２、主記憶装置中の固定長または可変長のメモリブロッ
   クからなるセグメントの内容を補助記憶装置中に保存す
   るためのスワップアウト要求処理部と、補助記憶装置中
   に保存された内容をセグメントに回復するスワップイン
   要求を処理するスワップイン要求処理部とを備え、前記
   スワップアウト要求処理部は、スワップアウトするセグ
   メントが以前にスワップアウトされた補助記憶装置中の
   領域が再利用可能な状態で存在するか否かを判定する再
   利用可能判定手段と、前記再利用可能判定手段で再利用
   可能と判定された場合に、セグメントの内容が以前にス
   ワップアウトされたときの内容と書き換わっているか否
   かを判定するセグメント書換判定手段と、前記再利用可
   能判定手段で再利用不可能と判定された場合に、補助記
   憶装置中の未使用領域かもしくは他のセグメント用の再
   利用可能領域をスワップアウト領域として確保するスワ
   ップアウト領域確保手段と、前記セグメント書換判定手
   段でセグメントの内容が書き換わっていると判定された
   場合は再利用可能領域にセグメントの内容を保存し、前
   記再利用可能判定手段で再利用不可能と判定され、スワ
   ップアウト領域確保手段でスワップアウト領域を確保し
   た場合にこのスワップアウト領域にセグメントの内容を
   保存するスワップアウト実行手段と、スワップアウトす
   るセグメントに対応する再利用可能領域およびスワップ
   アウト領域を使用中領域として設定する使用中領域設定
   手段とを備え、前記スワップイン要求処理部は、セグメ
   ントの内容が保存されていて使用中領域であった補助記
   憶装置中の領域からセグメントの内容を回復するスワッ
   プイン実行手段と、この使用中領域を再利用可能領域と
   して設定する再利用領域設定手段とを備えた仮想記憶制
   御装置。