JPH0414154A - 仮想記憶管理方式 - 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〕 本発明は電子計算機システムに於ける仮想記憶管理方式
に関する。

〔従来の技術〕

仮想記憶域をページ単位に分割し、主記憶装置をページ
と同じサイズのページ枠に分割した従来の仮想記憶管理
方式に於いては、使用頻度の高いページを主記憶装置へ
入れておき、使用頻度の低いページを補助記憶装置に入
れておくための定期監視処理によりページアウト対象ペ
ージが選択された場合、選択されたページの情報をディ
スク装置やドラム装置から構成される補助記憶装置にそ
のままページアウトするようにしている。また、ページ
フォールトが発生した場合はそのページを補助記憶装置
から主記憶装置へそのままページインするようにしてい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来の仮想記憶管理方式はページングを行なう
場合、ページの情報をそのままページアウトしていたた
め、ページングに時間がかかるという問題があると共に
、大容量の補助記憶装置を用意しなければならないとい
う問題もあった。

本発明の目的はページングに要する時間を短縮させると
共に、補助記憶装置の容量を少ないものにできるように
することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するため、 主記憶装置と補助記憶装置とを含み、仮想記憶域をペー
ジ単位に分割し、前記主記憶装置をページ枠単位に分割
した電子計算機システムに於いて、前記補助記憶装置の
使用状況と、ページの前記補助記憶装置に於ける格納位
置とを管理する管理手段と、 ページアウト対象ページが通知されることにより、ペー
ジアウト対象ページの情報を前記主記憶装置から読み出
して圧縮すると共に、前記管理手段を参照して前記補助
記憶装置の未使用部分を探し出し、探し出した前記補助
記憶装置の未使用部分に前記圧縮した情報を出力する圧
縮情報設定手段と、 ページフォールト割り込みが発生することにより、前記
管理手段を参照してページフォールトの発生したページ
の前記補助記憶装置に於ける格納位置を探し出し、探し
出した格納位置に格納されている圧縮後の情報を元の情
報に復元して前記主記憶装置の空きページ枠に出力する
メモリ復元手段とを設けたものである。

〔作　用〕

補助記憶装置の使用状況及びページの補助記憶装置に於
ける格納位置は管理手段により管理される。管理手段は
、例えば、補助記憶装置をページよりサイズの小さなブ
ロックに分割し、各ブロックの使用状況を管理すること
により補助記憶装置の使用状況を管理し、ページを出力
したブロックのブロック番号をページ番号対応に管理す
ることによりページの補助記憶装置に於ける格納位置を
管理する。

定期監視処理等によりページアウト対象ページが通知さ
れた場合、ページアウト対象ページの情報が圧縮情報設
定手段により主記憶装置から読み出され、圧縮される。

その後、圧縮情報設定手段により管理手段が参照され、
補助記憶装置の未使用部分が探し出され、探し出された
未使用部分に圧縮された情報が出力される。

また、ページフォールト割り込みが発生した場合は、メ
モリ復元手段により管理手段が参照され、ページフォー
ルトの発生したページの補助記憶装置に於ける格納位置
が探し出される。その後、探し出された格納位置に格納
されている圧縮情報が元の情報に復元され、主記憶装置
の空きページ枠に出力される。

〔実施例〕

次に本発明の実施例について図面を参照して詳細に説明
する。

第１図は本発明の実施例のブロックｌであり、ページと
同しサイズのページ枠に分割されている主記憶装置１と
、ディスク装置やドラム装置等から構成される補助記憶
装置２と、プログラムをプログラムライブラリ（図示せ
ず）から主記憶装置１ヘロードするローダ３と、ページ
アウト対象ページの情報を圧縮した後、補助記憶装置２
へページアウトする圧縮情報設定部４と、ページフォー
ルト割り込みが発生することにより補助記憶装置２に格
納されているそのページの圧縮情報を元の情報に復元し
て主記憶装置ｌの空きページ枠にページインするメモリ
復元部５と、補助記憶管理部６と、ページテーブル７と
から構成されている。

第２図は補助記憶装置２の構成例を示す図であり、同図
に示すように、補助記憶装置２は複数の同一サイズのブ
ロックＢＯ，Ｂｌ、Ｂ２．・・・に分割されている。１
つのブロックのサイズ（単位ブロック長Ｂ）は１ページ
のページ長Ｐよりも小さく、次式（１）により定義され
るものである。

Ｂ＝Ｐ＋Ｎ　　・・・・・・　（１） 但し、Ｎは単位ブロック長Ｂが整数となるような値であ
る。

従って、今、例えば、ページ長Ｐを４０９６とし、Ｎを
８とすると、単位ブロック長Ｂは５１２バイトとなる。

第３図は補助記憶管理部６の構成例を示す図であり、補
助記憶装置２の各ブロックＢＯ，Ｂｌ。

・・・のブロック番号３１と、各ブロックＢＯ，Ｂｌ。

・・・が使用中であるか否かを示す使用中ビット３２と
から構成されている０本実施例では対応する使用中ビッ
トが“１１のブロックは使用中であることを意味し、“
０”のブロックは未使用であることを意味するものとす
る。従って、第３図の例はブロックＢＯが使用中、ブロ
ックＢ１が未使用であることを意味している。

第４図はページテーブル７の構成例を示した図であり、
ページ番号４１と、ページの格納されているページ枠の
主記憶装置１上のアドレスを示すページ枠アドレス４２
と、ページが主記憶装置１上に存在するか否かを示す存
在ビット４３　（本実施例では“１”＝存在、“Ｏ″＝
＝不在る）と、ページが格納されている補助記憶装置２
上のブロック番号４４とから構成されている。同図の例
はページ番号ＰＯのページが主記憶装置１のアドレスＡ
ｉから格納され、ページ番号ＰＬのページが補助記憶装
置２のブロックＢｊに格納されていることを示している
。

第５図は圧縮情報設定部４の処理例を示す流れ図、第６
！！ｌはメモリ復元部５の処理例を示す流れ図であり、
以下各図を参照して本実施例の動作を説明する。

第１図に於いて、ローダ３はプログラムの実行が要求さ
れると、要求されたプログラムをプログラムライブラリ
から主記憶装置１の空きページ枠にロードし、ページテ
ーブル７のページ枠アドレス４２及び存在ビット４３を
更新する。その後、プログラムの実行開始アドレスに制
御が移り、プログラムの実行が開始される。

圧縮情報設定部４は従来から行なわれている定期監視処
理によってページアウト対象ページが通知されると、第
５図の流れ図に示す処理を開始し、先ず、ページアウト
対象ページの情報を主記憶装置１から読み出して圧縮を
行なう　（ステップ５５１）０次に圧縮情報設定部４は
圧縮情報の長さと単位ブロック長Ｂとから圧縮情報を出
力するのに必要となるブロック数を求め、更に、補助記
憶管理部６を参照して上記ブロック数分の使用中ピント
が“０″になっているブロックを探し出すことにより、
圧縮情報を出力するブロックを選択する（ステップ５５
２）。今、例えば、圧縮情報の長さが３０００バイト、
単位ブロック長Ｂが５１２バイトであるとすると、圧縮
情報を出力するのに必要となるブロック数は「６」とな
り、使用中ビットが“０”のブロックが６個選択される
ことになる。

次に、圧縮情報設定部４はステップＳ５２で選択したブ
ロックに順次ステップ３５１で圧縮した圧縮情報を出力
する　（ステップ５５３）、その後、圧縮情報設定部４
はページテーブル７のページアウト対象ページ対応のブ
ロック番号４４の内容を、圧縮情報を出力したブロック
のブロック番号に更新する　（ステップ５５４）、その
際、複数のブロックに圧縮情報を出力した場合は圧縮情
報を出力した順にブロック番号を書き込む０次いで、圧
縮情報設定部４はページテーブル７のページアウト対象
ページ対応の存在ビット４３をページフォールト状態じ
０”）にしくステップ５５５）、その後、処理を絆了す
る。今、例えばページアウト対象ページがページ番号Ｐ
ｎのページであり、そのページの内容を圧縮した圧縮情
報をブロックＢｎ、Ｂｍに出力したとすると、ステップ
Ｓ５４ではページテーブル７のページ番号Ｐｎ対応のブ
ロ７り番号４４の内容をＢｎ、Ｂｍに更新する処理が行
なわれ、ステップＳ５５ではページテーブル７のページ
番号Ｐｎ対応の存在ビット４３を“０”に更新する処理
が行なわれることになる。

また、プログラムの実行時、主記憶装置１にページが存
在しないことによりページフォールト割り込みが発生す
ると、メモリ復元部５は第６図の流れ図に示す処理を開
始し、先ず、ページテーブル７を参照し、ページフォー
ルトの発生したページの圧縮情報が格納されている補助
記憶装置２のブロック番号を得る（ステップ５６１）。

次いで、メモリ復元部５はステップＳ６１で得たブロッ
ク番号に従って補助記憶装置２から圧縮情報を読込む（
ステップ５６２）。ステップＳ６１で複数のブロック番
号を得た場合は、メモリ復元部５はページテーブル７に
格納されている順番で圧縮情報を読込む。

次いで、メモリ復元部５はステップ３６２で読込んだ圧
縮情報を復元して主記憶装置１の空きページにページイ
ンしくステップ５６３）、その後、ステップＳ６２で読
込みを行なったブロックに対応する補助記憶管理部６の
使用中ピントを“０”にする（ステップ５６４）。次い
で、メモリ復元部５はページフォールトしたページに対
応するページテーブル７のページ枠アドレス４２に復元
情報をページインしたページ枠のアドレスを設定しくス
テップ５６５）、更に、ページフォールトしたページに
対応するページテーブル７の存在ピント４３を“１”　
（ページフォールト解除状Ｌｉ）にしくステップ５６６
）、その後、処理を紡了する。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、ページアウトを行なう
場合、ページの内容を圧縮してから補助記憶装置に出力
するようにしたものであり、電子計算機システムの内部
処理に比較して処理速度の遅い補助記憶装置への入出力
データ量を減少させることができるので、データの圧縮
、復元処理に要する時間を考慮しても、従来例に比較し
てページングの処理時間を短縮させることができる効果
があると共に、補助記憶装置の容量を少ないものにする
ことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例のブロック図、第２図は補助記
憶装！の構成例を示す図、第３図は補助記憶管理部の構
成例を示す図、第４図はページテーブルの構成例を示す
図、第５図は圧縮情報設定部の処理例を示す流れ図及び
、 第６図はメモリ復元部の処理例を示す流れ図である。 図に於いて、１・・・主記憶装置、２・・・補助記憶装
置、３・・・ローダ、４・・・圧縮情報設定部、５・・
・メモリ復元部、６・・・補助記憶管理部、７・・・ペ
ージテーブル。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）主記憶装置と補助記憶装置とを含み、仮想記憶域
   をページ単位に分割し、前記主記憶装置をページ枠単位
   に分割した電子計算機システムに於いて、 前記補助記憶装置の使用状況と、ページの前記補助記憶
   装置に於ける格納位置とを管理する管理手段と、 ページアウト対象ページが通知されることにより、ペー
   ジアウト対象ページの情報を前記主記憶装置から読み出
   して圧縮すると共に、前記管理手段を参照して前記補助
   記憶装置の未使用部分を探し出し、探し出した前記補助
   記憶装置の未使用部分に前記圧縮した情報を出力する圧
   縮情報設定手段と、 ページフォールト割り込みが発生することにより、前記
   管理手段を参照してページフォールトの発生したページ
   の前記補助記憶装置に於ける格納位置を探し出し、探し
   出した格納位置に格納されている圧縮後の情報を元の情
   報に復元して前記主記憶装置の空きページ枠に出力する
   メモリ復元手段とを含むことを特徴とする仮想記憶管理
   方式。
2. （２）前記管理手段は前記補助記憶装置をページよりサ
   イズの小さいブロックに分割し、各ブロックが使用中で
   あるか否かを管理することにより前記補助記憶装置の使
   用状況を管理し、ページを出力したブロックのブロック
   番号をページ番号対応に管理することによりページの前
   記補助記憶装置に於ける格納位置を管理することを特徴
   とする請求項１記載の仮想記憶管理方式。