JPH0412861B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 主記憶装置のアクセスに際し、記憶保護キーと
アクセスキーを照合してアクセス制御を行う計算
機において、仮想計算機を実行する場合のアクセ
ス制御方式である。仮想計算機のアクセスキー
と、モニタプログラムのアクセスキーが異なる場
合に、モニタプログラムで仮想計算機の実行を代
行するために仮想計算機領域にアクセスする場合
には、仮想計算機のアクセスキーによつてアクセ
ス制御する必要があるので、アドレスレジスタに
対応するタグビツトをレジスタに保持し、タグで
指定されているアドレスレジスタを使つて主記憶
装置にアクセスする場合には、仮想計算機のアク
セスキーに切り換える。以上の制御によりモニタ
プログラムが仮想計算機のアクセスキーをチエツ
クするオーバヘツドが削減される。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、主記憶装置のアクセスに際し、記憶
保護キーとアクセスキーを照合してアクセス制御
を行う計算機において、仮想計算機を実行する場
合のアクセス制御方式に関する。

計算機において、別の１以上の仮想的な計算機
システム、いわゆる仮想計算機を制御する方式は
よく知られている。

その場合に各仮想計算機は、実計算機の仮想計
算機制御用のモニタプログラム（以下において、
VMモニタという）の制御下にあり、VMモニタ
によつて制御を渡された仮想計算機が、実計算機
の中央処理装置で実行される。

仮想計算機では、その仮想システムのオペレー
テイングシステムが、仮想計算機のシステム管理
を実行するが、その制御の結果が、他の仮想計算
機に影響する可能性があるようなものについて
は、VMモニタが介入する等によつて、実計算機
システム全体の保全性を維持する必要がある。

しかし、このような介入は一般に、制御オーバ
ヘツドを増加して、仮想計算機の性能を低下させ
る要因になり易い。

〔従来の技術と発明が解決しようとする問題点〕

第２図は、計算機システムの一構成例を示すブ
ロツク図である。

中央処理装置１は主記憶装置２上のVMモニタ
３のプログラムを実行して、仮想計算機ごとに割
り当てた仮想計算機領域４にあるプログラムに制
御を渡すことにより、仮想計算機を稼動する。

公知のように、中央処理装置１には主記憶装置
２に対するアクセスを、主記憶装置２の適当な領
域ごとに、アクセス元の資格によつて制限する、
いわゆる記憶保護のためのアクセス制御機能を有
する。

例えば、主記憶装置２の４キロバイトの領域ご
とに、例えば４ビツトからなる記憶保護キーを設
定し、アクセス要求があると、アクセス元のプロ
グラムが、プログラム状態語（以下において
PSWという）５に保持するアクセスキー７と、
アクセス要求のある記憶領域の記憶保護キーとを
照合し、両キーが一致した場合のみ、該領域に対
する所定のアクセスを実行する。

なお、管理機能のプログラム等、すべての領域
にアクセスする必要がある場合のために、例えば
アクセスキーの値が“０”の場合には、キーの不
一致に関わずアクセスを可能にする。

公知のように、命令の実行により主記憶装置２
にアクセスする場合の記憶アドレスは、命令レジ
スタ１８に保持する命令のオペランドのアドレス
レジスタ指定部１９と変位部２０により指定され
る。

即ち、アドレスレジスタ指定部１９で指定され
る汎用レジスタ群１４の１レジスタの内容に、変
位部２０の変位値、及び要すれば別に指定される
インデクス値等をアドレス加算器２１で加えて得
られる記憶アドレスをアクセス制御部１０へ転送
する。

こゝで、制御線１１によつて入力されるアクセ
スキー７と、指定のアドレスを含む領域の記憶保
護キーとの照合が行われ、前記のルールによつ
て、アクセスの可否が判定される。

仮想計算機においても、中央処理装置１の前記
機構を使用して、仮想計算機領域４に対するアク
セスにおいて、記憶保護のためのアクセス制御が
実行される。

前記のように、仮想計算機の所要の処理につい
ては、VMモニタ３が介入してシミユレートする
必要があり、その場合公知のように、VMモニタ
への制御の移行において例えばVMラツチ２２が
セツトされることにより、PSW５及び汎用レジ
スタ群１４等に代わつて、VMモニタ用のPSW
１５及び汎用レジスタ群１６等が有効化される。

VMモニタ３は通常はアクセスキー１７を‘0'
として、主記憶装置２のすべての領域にアクセス
できるようにされる。

しかし、VMモニタ３が仮想計算機の処理を代
行するために、仮想計算機領域４にアクセスする
場合には、仮想計算機で指定しているアクセスキ
ーによつてアクセス制御が行われることが必要で
ある。

このために、VMモニタ３が主記憶装置２の仮
想計算機領域４にアクセスする場合には、仮想計
算機のアクセスキー７を読出して適当なレジスタ
に保持しておき、主記憶装置アクセスを実行する
前に、例えば該アクセス先のレジスタを指定して
キーチエツクのための命令を実行し、その結果ア
クセスが許されることが決定して、初めて実際に
アクセスを実行するという処理が必要になり、こ
のオーバーヘツドが仮想計算機制御の効率を低下
させていた。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図は、本発明の構成を示すブロツク図であ
る。

図において、３０はタグレジスタ、３１はアク
セス検出部である。

〔作用〕

タグレジスタ３０は、各汎用レジスタに対応す
るタグビツトを有し、VMモニタ３によつて予め
所要のビツトがセツトされている。

アクセス検出部３１は、VMモニタの実行時
に、通常はアクセスキーとして‘0'を制御線１１
へ出力しているが、タグレジスタ３０で指定され
ている汎用レジスタが、命令のアドレスレジスタ
指定部１９で指定されることを検出すると、仮想
計算機のPSW５のアクセスキー７をアクセスキ
ーとするように切り換えて出力する。

以上により、VMモニタ３の実行中における仮
想計算機領域アクセス時、仮想計算機としてのア
クセス制御が自動的に行われ、VMモニタがアク
セスごとにキーチエツクを行うためのオーバヘツ
ドが除かれる。

〔実施例〕

第１図において、中央処理装置１のPSW５，
１５、アクセス制御部１０等は、以下に述べる他
は従来と同様に動作するものとする。

タグレジスタ３０は、各汎用レジスタに対応す
る例えば16個のタグビツトを保持し、VMモニタ
３は、その処理中に仮想計算機領域にアクセスす
るための記憶アドレスを保持するアドレスレジス
タとなる予定の汎用レジスタ（VMモニタ用の汎
用レジスタ）に対応するタグビツトを、予めにオ
ンにセツトしておく。

アクセス検出部３１では、タグレジスタ３０の
タグビツトを、例えば命令のアドレスレジスタ指
定部１９の制御によつて選択器３３により選択す
ることにより、タグレジスタ３０で指定されてい
る汎用レジスタの１つが、命令のアドレスレジス
タ指定部１９で指定されることを検出する。

この選択器３３の出力によつてゲート３２を制
御して、仮想計算機のアクセスキー７を制御線１
１へ通過させる。

従つて、VMモニタ３の実行中は、アクセス制
御部１０にアクセスキーとして、常時は‘0'が入
力され、タグレジスタ３０で指定される汎用レジ
スタがアドレスレジスタとして、アクセスアドレ
スの生成のために指定された場合のみ、仮想計算
機のアクセスキーに切り換えられる。

アクセス制御部１０は従来のように、制御線１
１から入力するアクセスキーによつて、アクセス
制御を実行する。

以上により、VMモニタ３の実行中において、
仮想計算機領域にアクセスする場合に、仮想計算
機のアクセスキーによるアクセス制御が実行さ
れ、VMモニタ３がキーをチエツクする必要が無
くなり、制御の効率を改善することができる。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、仮想計算機を
稼動する計算機システムにおいて、VMモニタに
おける仮想計算機領域のアクセスに際する、キー
チエツクのオーバヘツドが削減されるので、仮想
計算機の性能を向上するという著しい工業的効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例構成ブロツク図、第２
図は従来の一構成例ブロツク図である。 図において、１は処理装置、２は主記憶装置、
３はVMモニタ、４は仮想計算機領域、５，１５
はPSW、１０はアクセス制御部、７，１７はア
クセスキー、１４，１６は汎用レジスタ群、１９
はアドレスレジスタ指定部、２０は変位部、２１
はアドレス加算器、２２はVMラツチ、３０はタ
グレジスタ、３１はアクセス検出部、３２はゲー
ト、３３は選択器を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 主記憶装置アクセスに使用する記憶アドレス
   を保持するアドレスレジスタ、及び記憶保護キー
   とアクセスキーを照合してアクセス制御を行う機
   能を有し、仮想計算機及び該仮想計算機を制御す
   るモニタプログラムを実行する計算機において、 該アドレスレジスタ１６を個別に指定するタグ
   ビツトを保持するタグレジスタ３０、及び、 上記モニタプログラムで実行される命令のオペ
   ランドアドレスにより、該タグビツトで指定され
   るアドレスレジスタが指定されたことを検出する
   手段３１を設け、 該検出手段の出力信号により、上記アクセスキ
   ーを上記仮想計算機のアクセスキーに切り換える
   ように構成されていることを特徴とするアクセス
   制御方式。