JPH0318936A - リカーシブ仮想計算機の入出力実行装置 - 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、仮想計算機システムに関し、特に、リカーシ
ブ仮想計算機の人出カ実行に好適なリカーシブ仮想計算
機の人出カ実行装置に関する。

〔従来の技術〕

仮想計算機システムは、１台の計算機上で複数のオペレ
ーティング・システム（ＯＳ）を動作させることによっ
て、あたかも複数の計算機システムが存在するかのよう
な制御をするものである。

計算機上に実現する論理的な計算機は仮想計算機（’Ｊ
　Ｍ　：　ｖｉｒｔｕａｌ　Ｍａｃｈｉｎｅ）と呼ばれ
る。このＶＭを制御するためのプログラムは仮想計算機
制御プログラム（Ｖ　Ｍ　ＣＰ　：　Ｖｉｒｔｕａｌ　
Ｍａｃｈｉｎｅ　ＣｏｎｔｒｏｌＰｒｏｇｒａｍ）と呼
ばれる。ＶＭＣＰが計算機システムのハードウェア資源
を各ＶＭに割当ることによって仮想計算機システムが実
現される。

また、第１のＶＭＣＰの管理下で複数のＶＭが走行し、
さらに、ＶＭ上の第２のＶＭＣＰの管理下で複数のＶＭ
（リカーシブＶＭ）が走行するリカーシブ仮想計算機シ
ステムが実現されている。

この第１および第２のＶＭＣＰの機能としては、（ａ）
　　命令処理装置、主記憶装置、および入出力装置のＶ
Ｍへの割当て、 （ｂ）　　ＶＭで直接実行できなかった命令および割込
みのシミュレーション、等がある。

リカーシブ仮想計算機システムにおけるオーバヘッドと
して大きなものには、リカーシブＶＭ上のＯＳが指定し
たアドレスの物理主記憶アドレスへの変換処理、および
、リカーシブＶＭ上のＯＳが発行した入出力命令の第１
のＶＭＣＰによるシミュレーションによるオーバヘッド
、等がある。

従来、この種のオーバヘッドを削減する方法として、特
開昭６２−２８６１２９号公報は、リカーシブＶＭディ
スバッチ時にそのアドレス変換情報をハードウェアに通
知し、命令処理装置を使用中のリカーシブＶＭの仮想主
記憶装置とリカーシブＶＭ上のＯＳが作成する仮想空間
のアドレスをハードウェアにより直接物理アドレスに変
換する装置を開示している。

〔発明が解決しようとする課題〕

リカーシブ仮想計算機システムにおいて、命令処理装置
を使用中のＶ’ＭあるいはリカーシブＶＭと、入出力装
置を使用中のリカーシブＶＭとは、一般的に一致せず、
このような場合における入出力動作に係わるアドレス変
換の装置について前記公報は開示していない。

このため、従来リカーシブＶＭの発行する入出力命令は
、全て、ＶＭＣＰによるシミュレーションが必要となり
、このオーバヘッドによりリカーシブＶＭの性能が低下
していた。

本発明の目的は、ＶＭＣＰの介在なしでリカーシブＶＭ
の入出力命令を直接実行することにより、オーバヘッド
の少ないリカーシブＶＭを実現することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するために、１以上の命令処理装置と主
記憶装置と入出力処理装置と１以上の入出力装置を有す
る１台の計算機において、レベル０の第１の制御プログ
ラムの管理下でレベル１の第１のオペレーティング・シ
ステム（ＯＳ）群が走行し、前記第１のＯＳ群のうち少
なくとも１つは第２の制御プログラムであり、前記第２
の制御プログラムの管理下でレベル２の第２のＯＳ群が
走行する仮想計算機システムにおいて、入出力要求が前
記第１の制御プログラム、前記第１の０８群、前記第２
のＯＳ群のうちどのレベルのどのプログラムのものであ
るかを識別するプログラム識別手段と、 前記プログラム識別手段が指示するプログラムが入出力
実行対象の入出力装置にアクセス可能か否かを判定する
実行判定手段と、 前記プログラム識別手段が指示するレベルのプログラム
が指定するアドレスを物理アドレスに変換する情報の取
得手段と、 前記実行判定手段がアクセス可能と判定したとき前記入
出力要求が指定するチャネルプログラムを前記取得手段
により取得したアドレス変換情報を用いて実行するチャ
ネルプログラム実行手段を有する。

また、前記プログラム識別手段は、 第１のＯＳ群中のＯＳが命令処理装置を使用中であるこ
とを指示する第１の使用中指示子と当該使用中のＯＳの
識別子を保持する第１の使用中ＯＳ識別子の組を前記第
１の制御プログラムが設定する手段と、 第２のＯＳ群中のＯＳが命令処理装置を使用中であるこ
とを指示する第２の使用中指示子と当該使用中の○Ｓの
識別子を保持する第２の使用中ＯＳ識別子の組を前記第
１または第２の制御プログラムが設定する手段と、 プログラムが入出力命令発光時の第１の使用中指示子と
第１の使用中０８ｔａ別子の組と第２の使用中指示子と
第２の使用中ＯＳ識別子の組を入出力実行対象の入出力
装置対応に前記命令処理装置が設定する手段からなるこ
とを特徴とする。

また、前記実行判定手段は、 前記入出力装置毎にアクセス可能な全ての前記第１のＯ
Ｓ群中のＯＳの識別子を保持する第１のアクセス可能Ｏ
Ｓ識別子を前記第１の制御プログラムが設定する手段と
。

前記入出力装置毎にアクセス可能な全ての前記第２のＯ
Ｓ群中のＯＳの識別子を保持する第２のアクセス可能Ｏ
Ｓ識別子を前記第１または第２の制御プログラムが設定
する手段と、 前記プログラム識別手段が入出力要求を発行したプログ
ラムを前記第１のＯＳ群中のＯＳと判定した場合、該Ｏ
Ｓが該入出力要求で指定した入出力装置に対して設定さ
れた第１のアクセス可能ＯＳｇ別子に対応するＯＳ群に
含まれるときに前記ＯＳが入出力実行対象の入出力装置
にアクセス可能と判断し、 前記プログラム判定手段が入出力要求を発行したプログ
ラムを前記第２のＯＳ群中のＯＳと判定した場合、該Ｏ
Ｓを制御する第２の制御プログラムが該入出力要求で指
定した入出力装置に対して設定された第１のアクセス可
能ＯＳ識別子に対応するＯＳ群に含まれ、さらに、該Ｏ
Ｓが該入出力要求で指定した入出力装置に対して設定さ
れた第２のアクセス可能ＯＳ識別子に対応するＯＳ群に
含まれるときに前記ＯＳが入出力実行対象の入出力装置
にアクセス可能と判断する手段と、前記判断手段がアク
セス不可能を指示するならば入出力を実行することなく
命令を終了する手段からなることを特徴とする。

また、前記取得手段は。

前記第１のＯＳ群中のＯＳが指定するアドレスを物理ア
ドレスに変換するための第１のアドレス変換情報を前記
第１の制御プログラムが設定する手段と、 前記第２のＯＳ群中のＯＳが指定するアドレスを該ＯＳ
を管理する第２の制御プログラムにおけるアドレスに変
換するための第２のアドレス変換情報を前記第１または
第２の制御プログラムが設定する手段と、 前記プログラム識別手段が入出力要求を発行したプログ
ラムを前記第１のＯＳ群中のＯＳと識別した場合、該Ｏ
Ｓに対応する第１のアドレス変換情報を作成し、 前記プログラム識別手段が入出力要求を発行したプログ
ラムを前記第２のＯＳ群中のＯＳと識別した場合、該Ｏ
Ｓを制御する第２の制御プログラムに対応する第１のア
ドレス変換情報と該ＯＳに対応する第２のアドレス変換
情報から該ＯＳが指定するアドレスを物理アドレスに変
換するためのアドレス変換情報を作成する手段からなる
ことを特徴とする。

また、前記チャネルプログラム実行手段は、前記取得手
段により取得した定数をプログラムが入出力命令で指定
したチャネルプログラムのアドレスおよびデータアドレ
スに加算しながら実行する手段であることを特徴とする
。

〔作用〕

上記課題を解決するための手段を用いてリカーシブＶＭ
上のＯＳの発行する人出カ命令がどのように実行される
かを、第１の制御プログラムの処理、第２の制御プログ
ラムの処理、第２の０８群中のＯＳが発行する入出力命
令の処理、の３つに分けて説明する。

（１）　　第１の制御プログラムの処理まず、第１の制
御プログラムは、第１のＯＳ群中のＯＳが指定するアド
レスを物理アドレスに変換するための第１のアドレス変
換情報を設定する。

次に、第１の制御プログラムは、入出力装置毎のアクセ
ス可能な第１のＯＳ群中のＯＳを規定するために、これ
らのＯＳの識別子を人出力装置対応に第１のアクセス可
能ＯＳ識別子として設定する。この第１のＯＳ群中のＯ
Ｓの識別子は、第１の制御プログラムの管理下で走行す
るＶＭ毎に固有な値である。

以上、第１のアドレス変換情報の設定、および、第１の
アクセス可能ＯＳ識別子の設定は、−度行なえばよく、
ＯＳのディスバッチ毎に行なう必要はない。

次に、第１の制御プログラムが第１のＯＳ群中のＯＳの
ディスパッチ命令において、第１の使用中指示子に使用
中を指示し、第１の使用中ＯＳ識別子にディスパッチＯ
Ｓの識別子を設定する。

その後、ディスパッチしたＯＳが第２の制御プログラム
の場合、第２の制御プログラムが走行を開始する。

（ＩＩ）　　第２の制御プログラムの処理まず、第２の
制御プログラムは、第２のＯＳ群中のＯＳが指定するア
ドレスを第２の制御プログラムにおけるアドレスに変換
するための第２のアドレス変換情報を設定する。

次に、第２の制御プログラムは、入出力装置毎にアクセ
ス可能な第２のＯＳ群中のＯＳを規定するために、これ
らのＯＳの識別子を入出力装置対応に第２のアクセス可
能ｏｓｉ’ａ別子として設定する。この第２のＯＳ群中
のＯＳの識別子は、当該筒２の制御プログラムの管理下
で走行するリカーシブＶＭ毎に固有な値である。従って
、第２のＯＳ群中のＯＳを特定するには、該ＯＳを制御
する第２の制御プログラムの識別子と、該ＯＳの識別子
の組が必要となる。

以上、第２のアドレス変換情報の設定、および。

第２のアクセス可能ＯＳ識別子の設定は、−度行なえば
よく、ＯＳのディスバッチ毎に行なう必要はない。

次に、第２の制御プログラムが、第２のＯＳ群中のＯＳ
のディスパッチ命令において、第２の使用中指示子に使
用中を指示し、第２の使用中ＯＳ識別子にディスパッチ
ＯＳの識別子を設定する。

以上、第２のアドレス変換情報の設定、第２のアクセス
可能ＯＳ識別子の設定、および、第２のＯＳ群中のＯＳ
のディスパッチは、第２の制御プログラムが発行した命
令を直接実行してもよいし。

また、第１の制御プログラムに割出して、第１の制御プ
ログラムがそのシミュレーション処理を行なってもよい
。

さらに、第２のＯＳ群中のＯＳが走行中に割込みが発生
し、第１の制御プログラムに制御が渡った場合、その後
、第１の制御プログラムが第２のＯＳ群中のＯＳのディ
スパッチを行えば良い、この場合、第１及び第２の使用
中指示子に使用中を指示し、第１の使用中ＯＳ識別子に
ディスパッチＯＳを制御する第２の制御プログラムの識
別子を。

また、第２の使用中０ＳｔＡ別子にディスパッチＯＳの
識別子を設定する・ その後、ディスパッチした第２のＯＳ群中のＯＳが走行
を開始する。

（ｍ）　　第２のＯＳ群中のＯＳが発行する入出力命令
の処理 第２のＯＳ群中のＯＳが走行中に、前記ＯＳがアクセス
可能な入出力装置に対して発行した入出力命令は、以下
に述べるように、第１および第２の制御プログラムが介
在することなく実行される。

まず、命令処理装置は、プログラムが入出力命令発光時
の第１の使用中指示子と第１の使用中ＯＳ識別子の組と
第２の使用中指示子と第２の使用中ＯＳ識別子の組を入
出力実行対象の入出力装置対応に設定する。これにより
、後述するように入出力処理袋１Ｍは、入出力命令発行
元のレベルとプログラムを識別することができる。

次に、プログラム識別手段が入出力命令発行元のプログ
ラムを第１のＯＳ群中のＯＳと判定した場合、実行判定
手段は、該ＯＳが入出力要求で指定した入出力装置に対
して設定された第１のアクセス可能ＯＳ識別子に対応す
るＯＳ群に含まれるときに、該ＯＳが入出力実行対象の
入出力装置にアクセス可能と判断する。また、プログラ
ム識別手段が入出力命令発行元のプログラムを第２のＯ
Ｓ群中のＯＳと判定した場合、実行判定手段は、該ＯＳ
を制御する第２の制御プログラムが入出力要求で指定し
た入出力装置に対して設定された第１のアクセス可能Ｏ
Ｓ識別子に対応するＯＳ群に含まれ、されに、該ＯＳが
入出力要求で指定した入出力装置に対して設定された第
２のアクセス可能ＯＳ識別子に対応するＯＳ群に含まれ
るときに、前記ＯＳが入出力実行対象の入出力装置にア
クセス可能と判断する。

このようにして、命令処理装置は、実行判定手段がアク
セス可能を指示するならば命令実行を継続し、入出力処
理装置に入出力命令起動信号を送る。また、実行判定手
段がアクセス不可能を指示するならば入出力を実行する
ことなく命令を終了する。

入出力命令起動信号を受は取った入出力処理装置は、プ
ログラム識別手段が入出力命令発行元のプログラムを前
記第１のＯＳ群中のＯＳと識別した場合、取得手段によ
り該ＯＳに対応する第１のアドレス変換情報を取得する
。また、プログラム識別手段が入出力命令発行元のプロ
グラムを前記第２のＯＳ群中のＯＳと識別した場合、取
得手段により、該ＯＳを制御する第２の制御プログラム
に対応する第１のアドレス変換情報と、該ＯＳに対応す
る第２のアドレス変換情報から、該ＯＳが指定するアド
レスを物理アドレスに変換するためのアドレス変換情報
を作成する。

次に、入出力処理装置は、実行判定手段がアクセス可能
と判定したとき、チャネルプログラム実行手段により前
記入出力要求が指定するチャネルプログラムを前記アド
レス変換情報である定数をプログラムが入出力命令で指
定したチャネルプログラムのアドレスおよびデータアド
レスに加算しながら実行する。

（実施例〕 以下、本発明の一実施例を図面により詳細に説明する。

第６図は、リカーシブ仮想計算機システムの計算機構成
を示す１図中、１００は命令処理装置（ＩＰ）、２００
は記憶制御装置（ＳＣ）、３００は入出力処理装置ｉ！
　（ＩＯＰ）、４００は入出力装置群、５００は主記憶
装置ｆ　（ＭＳ）である、記憶制御装置Ｆ２００は、主
記憶装置ｆ５００への命令処理装置１００および入出力
処理装置３００のアクセスを制御すると共に、命令処理
袋Ｍ１００と入出力処理装置３００との間にあって、入
出力命令の実行および入出力割込みに係るインタフェー
スを制御する。

第６図により本発明のリカーシブ仮想計算機システムに
おける主記憶装置５００の領域分割とＶＭへの領域割当
ておよび入出力動作に係る制御情報を説明する０図中、
主記憶装置５００は、システム領域とハードウェア領域
に分割されている。

システム領域はプログラムがアクセスできる領域であり
、プログラムおよびプログラムが扱うデータはこの部分
に格納される。システム領域には、第１のＶＭＣＰ５１
０がありこれが仮想主記憶装置６００および７００をそ
れぞれ有するＶＭＩおよびＶＭ２の走行を制御している
。また第１のＶＭＣＰ５１０は管理下の各々のＶＭに固
有な識別子であるゲスト識別子（Ｇ　Ｉ　Ｄ）を付与し
ており、ＶＭＩはＧＩＤとしてａを有する。また仮想主
記憶装［６００４，−は、第２（７）ＶＭＣＰ６１０が
ありこれが仮想主記憶装置８００および８１０をそれぞ
れ有するＶＭ３およびＶＭ４の走行を制御している。こ
のような第２のＶＭＣＰ６１０の制御下で走行するＶＭ
をリカーシブＶＭと呼ぶ、このリカーシブＶＭは第２の
ＶＭＣＰ６１０の制御を受け、また、第２（７）ＶＭＣ
Ｐ６１０は第１のＶＭＣＰ５１０の制御下で走行する。

従って、リカーシブＶＭは、第１のＶＭＣＰ５１０およ
び第２のＶＭＣＰ６１０の制御下で走行することになる
。また第２のＶＭＣＰ６１０は、管理下の各各のリカー
シブＶＭに、固有な識別子であるグランドゲスト識別子
（ＧＧ　Ｉ　Ｄ）を付与しており、ＶＭ３はＧＧＩＤと
してｂを有する。以上、第１のＶＭＣＰ５１０および第
２のＶＭｃＰ６１０のもとで走行するＶＭ台数を２台と
したが、３台以上であってもよい。

ハードウェア領域は、プログラムがアクセスできない領
域であり、計算機のハードウェアによって使用される領
域である。このハードウェア領域には、命令処理装置１
００と入出力処理装置３００とのコミュニケーションに
用いられる実行サブチャネル番号５３０と、入出力装置
群４００中の入出力装置対応に入出力制御情報を格納す
るサブチャネル５２０−ｉ（１≦ｉ≦ｎ）がある、ただ
し、複数のサブチャネル５２０が、同一の入出力装置に
対応していてもよい。

第３図は、各サブチャネル５２０の詳細構成を示してい
る。５２１はプログラムが命令で指定してチャネルプロ
グラムの先頭アドレスを格納するチャネルプログラム先
頭アドレス、５２２は入出力要求元がＶＭあるいはリカ
ーシブＶＭの時に限り１となるサブチャネル内ゲスト（
Ｇ）ビット、５２４は入出力要求元がリカーシブＶＭの
時に限り１となる本発明によるサブチャネル内グランド
ゲスト（ＧＧ）ビット、５２３は該当サブチャネルにア
クセス可能なＶＭのＧＩＤを格納するサブチャネル内ゲ
ストＩＤ　（ＧＩＤ）、５２５は該当サブチャネルにア
クセス可能なリカーシブＶＭのＧＧＩＤを格納する本発
明によるサブチャネル内グランドゲストＩＤ（ＧＧＩＤ
）である、複数のサブチャネル５２０が、同一の入出力
装置に対応している場合、これらのサブチャネル５２０
群内のＧＩＤ５２３およびＧＧＩＤ５２５が、対応する
入出力装置にアクセス可能なＶＭ、及び、リカーシブＶ
Ｍ全体の識別子を表わす、また、唯一のサブチャネル５
２０が、一つの入出力装置に対応している場合、このサ
ブチャネル５２０内のＧＩＤ５２３およびＧＧＩＤ５２
５に対応するＶＭ、及び、リカーシブＶＭのみが対応す
る入出力装置にアクセス可能であることを表わす０以上
のフィールドの設定および更新については、後で詳しく
述べる。

第２図は、命令処理装置１００の構成を示している。１
１０は実行中の命令の命令コードおよびオペランドアド
レスを格納する命令レジスタ、１２０は命令レジスタ１
１０の命令コードをデコードする命令デコーダ、１３０
はデコードされた命令を実行する命令実行回路、１４０
は汎用レジスタ、１５０は命令処理装置１００を使用中
のプログラムがＶＭあるいはリカーシブＶＭの時に限り
１どなる命令処理装置（ＩＰ）内ゲスト（Ｇ）ビット、
１６０は命令処理装置１００を使用中のＶＭ（ｉｌ）Ｇ
　Ｉ　Ｄを保持するＩＰ内ＧＩＤ、１７０は命令処理装
置１００を使用中のプログラムがリカーシブＶＭの時に
限りｌとなるＩＰ内ダグランドゲストＧ　Ｇ）ビット、
１８０は命令処理装置１００を使用中のリカーシブＶＭ
のＧＧＩＤを保持するＩＰ内ＧＧＩＤである０以上のフ
ィールドの設定および更新については、後で詳しく述べ
る。

第１図は、入出力処理装置３００の詳細構成を示してい
る。第１図において、３４０はチャネル。

３２０は入出力処理装置３００の各チャネルに共通な制
御を行なう共通制御部である。チャネル３４０は、実際
には複数実装される。

３２１は、主記憶装置５００からの読みだしデータを保
持するためのレジスタ（ＣＦＤＲ）。

３２２は入出力制御に係る制御情報を保持しておくため
のローカル記憶（ＬＳ）、３２３はＬＳ３２２をアクセ
スする際のアドレスを保持するためのレジスタ（ＬＳＡ
Ｒ）、３２４はＬＳＡＲ３２３の内容からＬＳ３２２の
アドレスを生成する回路（ＬＳＡＣ）　、３２５は主記
憶装置上に予め設定されたハードウェア領域のアドレス
を生成する回路（ＭＳＡＣ）、３２６および３２７は加
算器の入力レジスタ（ＡＣＩＲ，ＡＬＩＲ）　、３２８
は加算器、３２９は加算器の出力を保持するレジスタ（
ＡＬＲ）、３３０は主記憶装置５００アクセス時のアド
レスを保持するためのレジスタ（Ｃ８ＡＲ）である。

また、３１０は本発明による加算定数決定回路である。

加算定数決定回路３１０において、３１１は入出力要求
元がＶＭあるいはリカーシブＶＭの時に限り１となるＩ
ＯＰ内ゲスゲスト）ビット、３１３は入出力要求元がリ
カーシブＶＭの時に限り１となるＩＯＰ内グラグランド
ゲストＧ）ビット、３１２は入出力要求元ＶＭのＧＩＤ
を格納するＩＯＰ内ゲスゲストＩＤＧＩＤ）　、３１４
は入出力要求元リカーシブＶＭのＧＧＩＤを格納するＩ
ＯＰ内グランドゲストＩ　Ｄ（ＧＧ　Ｉ　Ｄ）、３１５
はＧＩＤとこのＧＩＤを有するＶＭの仮想主記憶装置の
主記憶装置における起点アドレス等を保持する第１アド
レス変換情報レジスタ、３１６はＧＩＤとＧＧＩＤとこ
のＧＩＧＩＤを有するリカーシブＶＭの仮想主記憶装置
のこのＧＩＤを有するＶＭの仮想主記憶装置における起
点アドレス等を保持する第２アドレス変換情報レジスタ
、３１７および３１８はＡＮＤ回路、３１９は加算器で
ある。上記、第１アドレス変換情報レジスタ３１５およ
び第２のアドレス変換情報レジスタ３１Ｂの設定、更新
については、後で詳しく述べる。

またチャネル３４０内の３４１は入出力動作に伴う入出
力データの主記憶アドレスを保持、更新するレジスタ（
ＣＤＡＲ）　、３４２はチャネルで実行中のＣＣＷを保
持するレジスタ（ＯＣＲ）、３４３は主記憶装Ｗ１５０
０と入出力装置４００間の入出力データをバッファリン
グするためのレジスタ（ＣＢ　Ｒ）である。

第５図は、第１（７）ＶＭＣＰ５１０がＶＭＩをディス
パッチし、ディスパッチされたＶＭＩ上の第２のＶＭＣ
Ｐ６１０がリカーシブＶＭ３をディスパッチし、ディス
パッチされたリカーシブＶＭ３が動作する様子を示して
いる。リカーシブＶＭ上のＯＳの発行する入出力命令が
どのように処理されるかを、第１のＶＭＣＰ５１０の処
理９００、第２のＶＭＣＰ６１０の処理９１０、リカー
シブＶＭ３の処理９２０、の３つに分けて説明する。

（１）　　第１のｖＭＣＰの処理 まず、第４図（Ａ）により第１のＶＭＣＰ５１０が、第
１のアドレス変換情報レジスタ≦１５に、ＶＭＩおよび
ＶＭ２のアドレスを物理アドレスに変換するための情報
を設定する５ＡＬＥ命令について説明する。第１のＶＭ
ＣＰ５１０ＭＣ中は、後述するようにＩＰ内Ｇビット１
５０およびＩＰ内ＧＧビット１７０はＯになっている。

第１のＶＭＣＰ５１０が、ＧＩＤとこのＧよりに対応す
るＶＭの仮想主記憶装置の物理主記憶装置５００におけ
る起点物理アドレスの組（ａｔ　α）をオペランドとし
て５ＡＬＥ命令を発行（ステップ９０１）すると、命令
実行回路１３０は、ＩＰ内Ｇビット１５０はＯと判定（
ステップ９３０）Ｌ、（ａ。

α）の組を記憶制御装置２００を介して、ＣＦＤＲ３２
１に送る。その後ｌ０Ｐ３００は、送られた（ａｔ　α
）の組を第１のアドレス変換情報レジスタ３１５に設定
（ステップ９３１）する。

次に、第４図（Ｂ）により第１のＶＭＣＩ）５１０が、
サブチャネル内ＧＩＤ５２３に入出力装置にアクセス可
能なＶＭのＧＩＤを設定する５ＲＩＤ命令について説明
する。第１のＶＭＣＩ）５１０が、サブチャネル番号と
このサブチャネルに対応する入出力装置にアクセス可能
なＶＭのＧＩＤの組（ｉ、ａ）をオペランドとして５Ｒ
ＩＤ命令を発行する（ステップ９０２）と、命令実行回
路１３０は、ＩＰ内Ｇビット１５０はＯは判定（ステッ
プ９４０）Ｌ、対応するサブチャネル５２０−ｉのサブ
チャネル内ＧＩＤ５２３に命令で指定されたａを設定（
ステップ９４１）する。

以上、第１のアドレス変換情報レジスタ３１５の設定、
および、サブチャネル内ＧＩＤ５２３の設定は、−度行
なえばよく、ＶＭのディスバッチ毎に行なう必要はない
。

次に、第１（７）ＶＭＣＰ５１０はＶＭをディスパッチ
するときには、ＶＭディスバッチ命令を発行するが、こ
の命令を発行する前にＶＭディスパッチ命令のオペラン
ドである主記憶上のＶＭ状態記述ブロックにディスパッ
チするＶＭの実行に関する情報を設定しておく、この情
報には、少なくともディスパッチするＶＭが実行すべき
先頭の命令アドレスを含む処理状態語（ＰＳＷ）、汎用
レジスタ、浮動小数点レジスタ、制御レジスタ、プリフ
ィクスレジスタ等の従来のＶＭシステムと同様にＶＭの
処理再開に必要となる情報に加えて、ＧＩＤを含んでい
る。

ＶＭディスパッチ命令を発行する（ステップ９０３）と
、命令処理装置１００は、ＩＰ内Ｇビット１５０は０と
判定（ステップ９５０）Ｌ、ＩＰ内Ｇビット１５０に１
を設定し、命令で指定されたＧＩＤをＩＰ内ＧＩＤ１６
０に設定（ステップ９５１）する、その後ＶＭ状態記述
ブロロッ内の上記情報を命令処理装置１００内の所定の
レジスタに取り込んで（ステップ９５２）、ＶＭの命令
処理を実行する。ＶＭの命令処理の中断は、次のいずれ
かによって行われる。１つは、ＶＭ自身で直接実行でき
ない命令または状況に出あったときで、このときにはＶ
Ｍディスパッチ命令の次の命令に制御が移り、第１のＶ
ＭＣＰ５１０によってシミュレーションが行われ（ステ
ップ９０４）、その後に再度ＶＭディスパッチ命令が発
行（ステップ９０３）される、もう一つは、ＶＭが走行
中にＶＭが直接処理できない割込みが発生したときで、
第１のＶＭＣＰ５１０の割込み処理ルーチンに制御が渡
り、第１のＶＭＣＰ５１０によって割込みの処理が行わ
れる（ステップ９０５）、上記いずれの場合も第１のＶ
ＭＣＰ５１０に制御が渡る前に、命令処理装置１００で
実行中のＶＭの処理を再開するのに必要な情報は、すべ
て前述のＶＭ状態記述ブロックに退避させ、再開に備え
ることが行われる。また第１のＶＭＣＰ５１０に制御が
渡るとＩＰ内Ｇビット１５０は、０にリセットされる。

その後、ディスバッチしたＶＭが第２のＶＭＣＰ６１０
の場合、第２のＶＭＣＰ６１０が走行を開始する。

（ｎ）　　第２（７）ＶＭＣＰの処理 まず、第４図（Ａ　）　Ｌニーより第２＋７）ＶＭＣＰ
６１０が、第２のアドレス変換情報レジスタ３１６に、
ＶＭ３およびＶＭ４のアドレスをＶＭＩの仮想主記憶装
置６００におけるアドレスに変換するための情報を設定
する５ＡＬＥ命令について説明する。

第２のＶＭＣＰ６１０ＭＣ中は、ＩＰ内Ｇビット１５０
は０１、ＩＰ内ＧＧビット１７０は０になっている。第
２のＶＭＣＰ６１０が、ＧＧＩＤと、このＧＧＩＤに対
応するリカーシブＶＭの仮想主記憶装置のＶＭＩの仮想
主記憶装置６００における起点アドレスの組（ｂ、　β
）をオペランドとして５ＡＬＥ命令を発行（ステップ９
１１）すると、命令実行回路１３０は、ＩＰ内Ｇビット
１５０は１と判断（ステップ９３０）Ｌ、、さらに、Ｉ
Ｐ内ＧＧビット１７０はＯと判断（ステップ９３２）し
て、ＩＰ内ＧＩＤ１６０と、ＧＧＩＤとこのＧＧＩＤに
対応するＶＭの仮想主記憶装置のＶＭｌの仮想主記憶装
置６００における起点アドレスの組（ａ、ｂ、β）を記
憶制御装置２００を介して、ＣＦＤＲ３２１に送る。そ
の後ｌ０Ｐ３００は、送られた（ａ、ｂ、β）の組を本
発明による第２のアドレス変換情報レジスタ３１６に設
定（ステップ９３３）する、また、命令実行回路１３０
は、５ＡＬＥ命令発行時に、ＩＰ内Ｇビット１５０及び
ＩＰ内ＧＯビット１７０がともに１の場合、すなわち、
リカーシブＶＭ上のＯＳが５ＡＬＥ命令を発行した場合
、第１のＶＭＣＰｂ２Ｏ、または、第２のＶＭＣＩ）６
１０への割出し処理を行う（ステップ９３４）。

次に、第４図（Ｂ）により第２のＶＭＣＰ６１０が、サ
ブチャネル内ＧＧＩＤ５２５に、入出力装置にアクセス
可能なリカーシブＶＭのＧ　Ｇ　Ｉ　Ｄを設定する５Ｒ
ＩＤ命令について説明する。第２のＶＭＣＰ６１０が、
サブチャネル番号とこのサブチャネルに対応する入出力
装置にアクセス可能なリカーシブＶＭ（７）ＧＧＩＤの
組（ｉ、ｂ）をオペランド６とて５ＲＩＤ命令を発行す
る（ステップ９１２）と、命令実行回路１３０は、ＩＰ
内Ｇビット１５０は１と判断（ステップ９４０）Ｌ、さ
らに、ＩＰ内ＧＧビット１７０はＯと判断（ステップ９
４２）して、次に、ＩＰ内ＧＩＤ１６０とサブチャネル
内ＧＩＤ５２３が一致するか否かを判定する。これは、
第２のＶＭＣＰ６１０が、対応する入出力装置にアクセ
ス可能であるかどうかを判定するものである。第２のＶ
ＭＣＰ６１０が入出力装置にアクセス可能である場合、
すなわち、ＩＰ内ＧＩＤ１６０とサブチャネル内Ｇ　Ｉ
　Ｄ５２３が一致する場合、対応するサブチャネル５２
〇−１の本発明によるサブチャネル内ＧＧＩＤ５２５に
命令で指定されたＧＧＩＤを設定（ステップ９４４）す
る、また、命令実行回路１３０は。

ＩＰ内Ｇビット１５０及びＩＰ内ＧＧビット１７０がと
もに１の場合、すなわち、リカーシブＶＭ上のＯＳが５
ＲＩＤ命令を発行した場合、あるいは、ＩＰ内ＧＩ０１
６０とサブチャネル内Ｇ　Ｉ　Ｄ５２３が一致しない場
合、すなわち、第２のＶＭＣＰ６１Ｑが入出力装置にア
クセス不可能である場合、第１１７１ＶＭＣＰ５１０、
または、第２（７）ＶＭＣＰ６１０への５ＲＩＤ命令割
出し処理を行う（ステップ９４５）。

以上、第２のアドレス変換情報レジスタ３１６の設定、
および、サブチャネル内ＧＧＩＤ５２５の設定は、−度
行なえばよく、リカーシブＶＭのディスパッチ毎に行な
う必要はない。

次に、第２のＶＭＣＰ６１０はリカーシブＶＭをディス
パッチするときには、第１のＶＭＣＰ５１０の場合と同
様のＶＭディスパッチ命令を発行する。このリカーシブ
ＶＭディスパッチ用のＶＭ状態記述ブロックは、ＶＭデ
ィスパッチ用のＶＭ状態記述ブロックに加えて、ＧＧＩ
Ｄを含んでいる。

リカーシブＶＭディスパッチ命令を発行する（ステップ
９１３）と、命令処理装置１００は、ＩＰ内Ｇビット１
５０は１、ＩＰ内ＧＧビット１１７０はＯと判定（ステ
ップ９５０，９５３）し、ＩＰ内ＧＧビット１７０に１
を設定し、命令で指定されたＧＧＩＤをＩＰ内ＧＧＩＤ
１８０に設定（ステップ９５４）する、その後ＶＭ状態
記述ブロロッ内の情報を命令処理装置１００内の所定の
レジスタに取り込んで、リカーシブＶＭの命令処理を実
行する。リカーシブＶＭの命令処理の中断は、次のいず
れかによって行われる。１つは、リカーシブＶＭ自身で
直接実行できない命令または状況に出あったときで、こ
のときには第２のＶＭＣＰ６１０のＶＭディスパッチ命
令の次の命令に制御が移り、第２のＶＭＣＰ６１０によ
ってシミュレーション（ステップ９１４）が行われ、そ
の後に再度ＶＭディスパッチ命令が発行される（ステッ
プ９１３）、もう一つは、リカーシブ■Ｍが走行中にリ
カーシブＶＭが直接処理できない割込みが発生したとき
で、第１のＶＭＣＰ５１０の割込み処理ルーチンに制御
が渡り（ステップ９０５）、その後、第１のＶＭＣＰ５
１０は第２のＶＭＣＰ６１０の割込み処理ルーチンに制
御を渡し、第２のＶＭＣＰ６１０によって割込みの処理
が行われる（ステップ９１５）、第１あるいは第２（７
）ＶＭＣＰ　（５１０，６１０）　ニ制御が渡る前に、
命令処理装置１００で実行中のリカーシブＶＭの処理を
再開するのに必要な情報は、すべて前述のＶＭ状態記述
ブロックに退避させ、再開に備えることが行われる。従
って、リカーシブＶＭが走行中に割込みが発生し、第１
のＶＭＣＰ５１０に制御が渡った場合でも、第１のＶＭ
ＣＰ５１０がリカーシブＶＭのディスパッチを行うこと
ができる。この場合ＩＰ内Ｇビット１５０およびＩＰ内
ＧＯビット１１７０に１を設定し、また、命令で指定さ
れたＧＩＤおよびＧＧＩＤを、それぞれＩＰ内ＧＩＤ１
６０およびＩＰ内ＧＧＩＤ１８０に設定する。また、第
２のＶＭＣＰ６１０に制御が渡るとＩＰ内ＧＯビット１
７０は、０にリセットされる。また、第１のＶＭＣＰ５
１０に制御が渡るとＩＰ内Ｇビット１５０およびＩＰ内
ＧＯビット１７０は、ともにＯにリセットされる。

以上の、第２のアドレス変換情報レジスタ３１６の設定
、サブチャネル内ＧＧＩＤ５２５の設定および、リカー
シブＶＭのディスパッチは、第２のＶＭＣＰ６１０が発
行した命令を直接実行してもよいし、また、第１のＶＭ
ＣＰ５１０に割出して。

第１のＶＭＣＰ５１０がそのシミュレーション処理を行
なってもよい。

その後、ディスパッチしたリカーシブＶＭが走行を開始
する。

（ｌｌ［）　　リカーシブＶＭ３の処理このようにして
リカーシブＶＭ３が走行を開始し、リカーシブＶＭａ上
のＯＳが５ＳＣＨ命令を発行した（ステップ９２１）と
する、この発行された入出力命令（ＳＳＣＨ命令）の動
作を第４図（Ｄ）により説明する。

命令処理装置１００は、ＩＰ内Ｇビット１５０とＩＰ内
ＧＩＤ１６０の組とＩＰ内ＧＯビット１７０とＩＰ内Ｇ
ＧＩＤ１８０の組により、入出力命令発行元のレベルと
プログラムを識別することができる。

命令処理装置１００は、前記レベルがＶＭであると判定
した場合、即ち、ＩＰ内Ｇビット１５０が１であり、Ｉ
Ｐ内ＧＧビット１７０が０であると判定（ステップ９６
０，９６１）した場合、前記ＶＭが入出力実行対象の入
出力装置にアクセス可能か否かをＩＰ内ＧＩＤ１６０と
サブチャネル内（３ＩＤ５２３が一致するか否かで判断
（ステップ９６２）する。そして、前記ＶＭが入出力実
行対象の入出力装置にアクセス可能な場合には、サブチ
ャネル５２０−ｉのサブチャネル内Ｇビット５２２に１
を設定（ステップ９６３）して命令を継続する。また、
前記ＶＭが入出力実行対象の入出力装置にアクセス不可
能な場合には、条件コードとして３を設定して、命令を
終了する（ステップ９６４）。

また、命令処理装置１００は、前記レベルがリカーシブ
ＶＭであると判定した場合、即ち、ＩＰ内Ｇビット１５
０およびＩＰ内ＧＧビット１７０が共に１であると判定
（ステップ９６０，９６１）した場合、前記リカーシブ
ＶＭが入出力実行対象の入出力装置にアクセス可能か否
かをＩＰ内ＧＩＤ１６０とサブチャネル内ＧＩＤ５２３
が一致し、かつ、ＩＰ内ＧＧＩ０１８０とサブチャネル
内ＧＧＩＤ５２５が一致するか否かで判断（ステップ９
６５）する、そして、前記リカーシブＶＭが入出力実行
対象の入出力装置にアクセス可能な場合には、サブチャ
ネル５２０−ｉのサブチャネル内Ｇビット５２２および
サブチャネル内ＧＧビット５２５に１を設定（ステップ
９６６）して命令を継続する。また、前記リカーシブＶ
Ｍが入出力実行対象の入出力装置にアクセス不可能な場
合には、条件コードとして３を設定して、命令を終了す
る（ステップ９６７）。

このように、命令処理装置１００は、入出力要求元のプ
ログラムのレベルを入出力実行対象のサブチャネル５２
０−ｉのサブチャネル内Ｇビット５２２およびサブチャ
ネル内ＧＯビット５２４に設定する。従って、入出力処
理装置３００は、サブチャネル内ＧＩＤ５２３とサブチ
ャネル内ＧＧＩＤ５２５と合わせることにより入出力要
求元のレベルとプログラムを識別することができる。

次に、命令処理装置１００は、命令のオペランドで指定
されるサブチャネル番号ｉに対応するサブチャネル５２
０−ｉの状態を調べ（ステップ９６８）、サブチャネル
が入出力動作可能な状態であれば、もうひとつのオペラ
ンドで指定されるチャネルプログラムアドレスをサブチ
ャネル５２０に設定する（ステップ９６９）と共に、サ
ブチャネル番号ｉを実行サブチャネル番号５３０に設定
した後、命令処理装置１００から入出力処理装置３００
へ入出力命令起動通知を行なう（ステップ９７０）。そ
の後、条件コード０を設定（ステップ９７１）して命令
を終了する。また、サブチャネル５２０が既に入出力動
作を実行中であるとか、サブチャネル５２０−ｉが新た
な入出力動作を受付は不可能な状態であった場合、それ
らの状態にあったＯ以外の条件コードを設定（ステップ
９７１）して命令を終了し、入出力処理装置３００への
入出力命令起動通知は行わない。

命令処理装置１００から入出力処理装置３００に入出力
命令起動通知が行われると、入出力処理装置３００は主
記憶袋ｖｉ５００上の実行サブチャネル番号５３０をＣ
ＦＤ　Ｒ３２１に読みだし、サブチャネル番号部分をＭ
ＳＡＣ３２５に入力して当該サブチャネルに対応する主
記憶アドレスを生成し、加算器３２８を通過させ、ＡＬ
Ｒ３２９゜Ｃ８ＡＲ３３０を経由して主記憶装置５００
からサブチャネル５２０−ｉの情報を読みだす、読みだ
したサブチャネル５２０−ｉの情報はＣＦＤＲ３２１を
経由してチャネルプログラム先頭アドレス５２１をＬＳ
３２２の所定の場所にＣＣＷアドレスとして格納し、さ
らに、サブチャネル内Ｇビット５２２．サブチャネル内
ＧＩＤ５２３．サブチャネル内ＧＧビット５２４．サブ
チャネル内ＧＧＩＤ５２５をそれぞれＩＯＰ内Ｇビット
３１１゜ＩＯＰ内ＧＩＤ３１２．ＩｏＰ内ＧＯビット３
１３゜ＩＯＰ内ＧＧＩＤビット３１４に格納する。次い
で、このサブチャネル５２０−ｉの情報に含まれるチャ
ネル指定情報によって指定されるチャネルを選択する。

指定されたチャネルが起動可能であると、サブチャネル
情報のひとつであるＣＣＷアドレス（これは５ＳＣＨ命
令実行時に命令処理装置１００によってサブチャネル５
２０に設定されるチャネルプログラムアドレスである）
をＬＳ３２２からＡＣＩＲ３２６に読みだす。次に、本
発明による定数決定回路３１０は、ＩＯＰ内ＧＩＤ３１
２の内容と識別子が一致する第１のアドレス変換情報レ
ジスタ３１５のエントリ内の開始番地αとＩＯＰ内Ｇビ
ット３１１とのビット毎のＡＮＤ結果を、ＡＮＤ回路３
１７により出力する。また、ＩＯＰ内ＧＩＤ３１２とＩ
ＯＰ内ＧＧＩＤ３１４の合成結果と識別子が一致する第
２のアドレス変換情報レジスタ３１６のエントリ内の開
始番地βとＩＯＰ内ＧＧビット３１３とのビット毎のＡ
ＮＤ結果を、ＡＮＤ回路３１８により出力する０以上２
つの出力結果を加算器３１９により加算し、ＡＬＩＲ３
２７に読みだすとともに加算定数としてＬＳ３２２に格
納する。

このとき、第１のＶＭＣＰ５１０の入出力要求であれば
、ＩＯＰ内Ｇビット３１１およびＩＯＰ内ＧＯビット３
１３は、共に０であるので、加算定数はＯである。また
、ＶＭの入出力要求であれば、ＩＯＰ内Ｇビット３１１
は１であり、ＩＯＰ内ＧＯビット３１３は０であるので
、ＡＮＤ回路３１７の出力のみが有効となり加算定数と
しては。

ＶＭの仮想主記憶装置の主記憶装置５００における起点
物理アドレスが出力される。また、リカーシブＶＭの入
出力要求であれば、ＩＯＰ内Ｇビット３１１およびＩＯ
Ｐ内ＧＧビット３１３は共に１であり、ＡＮＤ回路３１
７およびＡＮＤ回路３１８の出力は共に有効であり加算
定数としては、リカーシブＶＭの仮想主記憶装置の主記
憶装置５００における起点物理アドレスが出力される。

次に、ＡＣＩＲ３２６の内容とＡＬＩＲ３２７の内容は
加算器３２８によって加算が行なわれてＡＬＲ３２９に
設定される。このＡＬＲ３２９の内容は、Ｃ８ＡＲ３３
０を介して主記憶装置５００に送られてＣＦＤＲ３２１
にはＣＣＷが読み出される。

ＣＣＷが読み出されると、コマンド部、フラグ部、カウ
ント部はチャネル３４０内のＣＣＲ３４２へ転送される
。ＣＣＷのデータアドレス部は、ＡＣＩＲ３２６に転送
し、コマンド部が逆読み込みでなければ１ペ一ジ分のア
ドレスを加算し、逆読み込みコマンドであれば１ペ一ジ
分のアドレスが減算され、ページ内アドレスの部分は削
除されてＬＳ３２２に格納される６次いでＡＣＩＲ３２
６の内容は前述と同様にして加算定数を保持するＡＬＩ
Ｒ３２７の内容と加算が行なわれ、ＡＬＲ３２９の内容
はチャネル３４０のＣＤＡＲ３４１に送られて、チャネ
ル３４０による入出力動作が開始される。

チャネル３４０によるＣＣＲ３４２を介したデータ転送
に伴って、Ｃ８ＡＲ３３０内の７ドレスがページ境界を
検出すると、チャネル３４０は共通制御部３２０ヘアド
レスの更新を要求する。アドレス更新要求を受けた共通
制御部３２０は、ＬＳ３２２から対応するサブチャネル
のデータアドレス部と加算定数を読みだし、各々ＡＣＩ
Ｒ３２６およびＡＬＩＲ３２７に設定し、前述と同様に
し加算Ｗ３２８により加算が行なわれてＣＤＡＲ３４１
には、新しいアドレスが設定されてデータ転送が続行さ
れる。

以上説明したように１本実施例によれば、第１および第
２のＶＭＣＰ　（５１０，６１０）の介在なしでリカー
シブＶＭの入出力命令を直接実行することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、ＶＭＣＰの介在
なしでリカーシブＶＭの入出力命令を直接実行すること
が可能となり、オーバヘッドの少ないリカーシブＶＭを
実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による入出力処理装置におけるアドレス
変換機構の構成図、第２図は本発明による中央処理装置
の構成図、第３図は本発明によるサブチャネル情報を示
す図、第４図は本発明による命令動作の説明図、第５図
はＶＭＣＰによるＶＭのディスパッチの説明図、第６図
は計算機の構成図である。 １００・・・命令処理装置、２００・・・記憶制御装置
。 ３００・・・入出力処理装置、４００・・・入出力装置
群、５００・・・主記憶装置。 １ あ 図 第 〕 図 第 図（Ａ） 第 ０（Ｆ３） 多 ４已（Ｏ） 垢 図（０） 纂 ５ 図 第 す 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、１以上の命令処理装置と主記憶装置と入出力処理装
   置と１以上の入出力装置を有する１台の計算機において
   、レベル０の第１の制御プログラムの管理下でレベル１
   の第１のオペレーティング・システム（ＯＳ）群が走行
   し、前記第１のＯＳ群のうち少なくとも１つは第２の制
   御プログラムであり、前記第２の制御プログラムの管理
   下でレベル２の第２のＯＳ群が走行する仮想計算機シス
   テムにおいて、 入出力要求が前記第１の制御プログラム、前記第１のＯ
   Ｓ群、前記第２のＯＳ群のうちどのレベルのどのプログ
   ラムのものであるかを識別するプログラム識別手段と、 前記プログラム識別手段が指示するプログラムが入出力
   実行対象の入出力装置にアクセス可能か否かを判定する
   実行判定手段と、 前記プログラム識別手段が指示するレベルのプログラム
   が指定するアドレスを物理アドレスに変換する情報の取
   得手段と、 前記実行判定手段がアクセス可能と判定したとき前記入
   出力要求が指定するチャネルプログラムを前記取得手段
   により取得したアドレス変換情報を用いて実行するチャ
   ネルプログラム実行手段を有するリカーシブ仮想計算機
   の入出力実行装置。 ２、第１項記載のリカーシブ仮想計算機の入出力実行装
   置において、 前記プログラム識別手段は、 第１のＯＳ群中のＯＳが命令処理装置を使用中であるこ
   とを指示する第１の使用中指示子と当該使用中のＯＳの
   識別子を保持する第１の使用中ＯＳ識別子の組を前記第
   １の制御プログラムが設定する手段と、 第２のＯＳ群中のＯＳが命令処理装置を使用中であるこ
   とを指示する第２の使用中指示子と当該使用中のＯＳの
   識別子を保持する第２の使用中ＯＳ識別子の組を前記第
   １または第２の制御プログラムが設定する手段と、 プログラムが入出力命令発光時の第１の使用中指示子と
   第１の使用中ＯＳ識別子の組と第２の使用中指示子と第
   ２の使用中ＯＳ識別子の組を入出力実行対象の入出力装
   置対応に前記命令処理装置が設定する手段からなるリカ
   ーシブ仮想計算機の入出力実行装置。