JPH0524539B2 - - Google Patents

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JPH0524539B2
JPH0524539B2 JP1300973A JP30097389A JPH0524539B2 JP H0524539 B2 JPH0524539 B2 JP H0524539B2 JP 1300973 A JP1300973 A JP 1300973A JP 30097389 A JP30097389 A JP 30097389A JP H0524539 B2 JPH0524539 B2 JP H0524539B2
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JP1300973A
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JPH02181843A (ja
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Kuruugaa Eiretsuto Kyasarin
Hendaason Kibuson Donarudo
Jooji Robusamu Kenesu
Ansoniii Sukaruji Kyasupaa
Jon Shumarutsu Richaado
Sutefuan Shuruzu Yuujin
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International Business Machines Corp
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Publication date
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Publication of JPH0524539B2 publication Critical patent/JPH0524539B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F12/00Accessing, addressing or allocating within memory systems or architectures
    • G06F12/02Addressing or allocation; Relocation
    • G06F12/08Addressing or allocation; Relocation in hierarchically structured memory systems, e.g. virtual memory systems
    • G06F12/10Address translation
    • G06F12/109Address translation for multiple virtual address spaces, e.g. segmentation
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F12/00Accessing, addressing or allocating within memory systems or architectures
    • G06F12/02Addressing or allocation; Relocation
    • G06F12/08Addressing or allocation; Relocation in hierarchically structured memory systems, e.g. virtual memory systems

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Memory System Of A Hierarchy Structure (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 A 産業上の利用分野 本発明はシステム制御プログラムの分野に関す
る。本発明は、さらに詳しくは、外部装置上のデ
ータ・セツト上、または他の仮想アドレス空間
中、またはデータ空間中に存在するデータを、仮
想アドレス空間からマツプ及びビユーする方法に
関する。
B 従来の技術 データのマツピングは周知のプログラミング技
術である。最も簡単な用法では、これは、異なつ
た記憶域の論理オーバーレーとして使用されるテ
ンプレートまたはマツピング・マクロを設けて、
マツピング域の始め、及びマツプされた記憶域内
の変位を指示するテンプレート内のフイールド名
を指示することにより、マツプされた記憶域内の
データが参照できるようにすることからなる。
あるアドレス範囲内の所与の仮想記憶アドレス
が特定の実記憶アドレスに「マツプ」される時、
異なる種類のデータ・マツピングが実現される。
最初に述べた形のマツピングは、単に、特定の記
憶域が便宜上「命名」できるようにするのに対
し、このマツピングは、2つの異なつたアドレス
の間、この場合は仮想アドレスと実アドレスを関
連させる。この形のマツピングは、従来は仮想記
憶システムで使用されていた。その場合、例えば
「ページ・テーブル」が、マツピングを定義する、
すなわち仮想記憶アドレス及び関連する実記憶ア
ドレスを保持するために使用される(例えば、
「IBMエンタープライズ・システム・アーキテク
チヤ/370」(IBM Enterprise Systems
Architecture/370)資料番号SA22−7200を参
照)。
最後に述べたものに類似しているが、別の形の
マツピングでは、仮想記憶アドレスが、参照側プ
ログラムによる明示のREAD操作を必要とせず、
ページング・サブシステムによつて実施されるマ
ツプされた仮想記憶域をプログラムが参照する時
に必要な入出力が可能となる形で、DASDなどあ
る形の外部記憶装置上に存在するデータ・セツト
へのオフセツトにマツプされる。このようなシス
テムは、例えば本出願人に譲渡されたデユヴアル
(Duvall)他の米国特許第4742447号に開示され
ており、またMVS/XAの「データ・イン・バ
ーチヤル(Data In Virtual)」機構にも存在す
る(例えば、「MVS/拡張アーキテクチヤ・スー
パーバイサ、サービス及びマクロ命令(MVS/
Extended Architecture Supervisor Services
and Macro Instrutions)」資料番号GC28−
1154)、「データ・イン・バーチヤル入門(An
Introduction to Data−in−Virtual)」資料番号
GG66−0259、「MVS拡張アーキテキチヤ・シス
テム論理ライブラリ:データ・イン・バーチヤル
(MVS Extended Architecture System Longic
Library:Data−in−Virtual)」資料番号LY28
−1655参照されたい)。
C 発明が解決しようとする課題 本発明の一目的は、アドレス空間とデータ空間
の間の仮想アドレス範囲をマツプするシステムと
方法を提供し、さらに第1範囲を第2範囲にマツ
プし、第2範囲を第3範囲にマツプし、以下同様
にマツプすることができる、拡張可能なマツピン
グを作ることである。
本発明の他の目的は、線形データ・セツト
(LDS)に対する一時的変更をアドレス空間から
ビユーし行なうためのシステムと方法を提供する
ことである。
本発明の他の目的は、“AR”(アクセス・レジ
スタ)モードでの実行を必要とせずに、MVS/
ESAアプリケーシヨンが別のアドレス/データ
空間内のデータを参照し変更できるようにするこ
とである。
本発明の他の目的は、アプリケーシヨンによる
LDSの変更を、変更されたデータの量が単一の
アドレス/データ空間の限界を超えたとしても、
LDSへの変更をコミツトすることなく、アプリ
ケーシヨンのアドレス空間外に一時的に保管でき
るようにすることである。
D 課題を解決するための手段 本発明によれば、第1アドレス空間内の仮想ア
ドレス範囲を第2のアドレス空間またはデータ空
間内のアドレス範囲と関連づけて、第1アドレス
空間中の範囲内のアドレスへの参照が、第2アド
レス空間中の範囲内の対応するアドレスへの参照
として解釈できるようにする、マツピング技術が
提供される。さらにこの技術は、第2空間を第3
空間にマツプし、以下同様にマツプして、この連
鎖内の第1空間中のアドレスへのいかなる参照
も、この連鎖内の最終空間中の対応するアドレス
への参照として解釈できるように、拡張すること
ができる。
このマツピング技術を用いると、外部媒体上の
データ・セツトの1部を「ビユーする(view)」
ようにという、アドレス空間中のプログラムから
の要求に応答して、局所アドレス空間中の仮想ア
ドレス範囲が非主記憶データ空間(NMDS)中
のアドレス範囲にマツプされ、次にこの範囲がデ
ータ・セツトの「ビユーしようとする」部分にマ
ツプされる。次に、ビユーしようとする範囲内の
データは、単に局所アドレス空間内のページ・フ
オールトを引き起こす対応する仮想位置を参照す
るだけでビユーすることができ、ページング制御
ブロツクはそれをHNMDSのページ制御ブロツ
クに分解(resolve)し、その結果データ・セツ
トからデータが持ち込まれる。データ・セツトの
別の部分をビユーしたい時は、ビユーはシフトさ
れて、再マツピングを生じさせ、前のビユーから
のデータは、非主記憶データ空間のマツプされた
部分に一時的に保管することができる。最後に、
データ・セツトからのデータの処理がプログラム
によつてすべて完了した後、プログラムは、一時
的変更を永久的なものにするように指示すること
がある。この場合には、非主記憶データ空間から
の変更されたデータが、外部媒体の元のデータ・
セツトにコピーされて、元の内容を更新する。
E 実施例 第1図は、アドレス空間A10内で実行される
アプリケーシヨンが、本発明を用いて、DASD装
置11上の線形データ・セツト(LDS)D13
内のデータをビユー及び操作するという、好まし
い実施例の概略図である。非主記憶データ空間
(NMDS)H12は、変更されたデータの一時的
貯蔵場所として使用される。NMDSの特徴はK.
ラブサム(Rubsam)他の特許出願で扱われてい
る。
LDS13を含むDASD上のデータ・ページは、
マツプ制御ブロツク1(14A)と、DASDをア
ドレス空間にマツプするための従来技術で周知の
マツピング技術を使用して、NMDS12内の仮
想範囲14にマツプされる。(上記の米国特許第
4742447号に所載のMVS DIV技術に類似してい
る)。次にこの範囲14のサブセツト15は、マ
ツプ制御ブロツクM2(15A)と後でより詳し
く説明する新しいマツピング技術を用いて、アド
レス空間内の仮想範囲16にマツプされ、その際
に、マツプされた範囲16中のあるページにペー
ジ・フオールトがあつても、従来技術のDIVマツ
ピングにおけるような外部DASD装置への入出力
は行なわれず、他の仮想空間(ここではNMDS)
内の仮想アドレスが識別される。この例では、ビ
ユーして変更しようとするデータが、一時的にア
クセスされ(データ流れ18または19A)、
NMDS範囲15中に保管される(データ流れ1
9A)。続いて、アドレス空間範囲16がマツプ
制御ブロツクM3(17A)を介してNMDS内
の範囲17に再マツプされ、アプリケーシヨンが
範囲17内の変更されたデータをビユーし(デー
タ流れ18及び19A)、一時的に保管する(デ
ータ流れ19A)ことができるようになる。デー
タがNMDS内に保管されるとき、次のマツピン
グによつて、データは、データ流れ18を介して
DASDからではなく、データ流れ19Aを介して
検索されるようになることに留意されたい。
LDS上の全ての動作が完了した後、アプリケー
シヨンは全ての変更されたデータをLDS上に永
久的に保管することができる(データ流れ19
B)。
第2図に、この実施例に含まれるステツプをよ
り詳しく示す。斜線で陰影をつけたステツプは、
アドレス空間A(第1図の10)で実行するアプ
リケーシヨンがとる処置であり、陰影をつけてな
いステツプはオペイレーテイング・システムによ
つて実行される。
まず、アプリケーシヨンは、201で作用する
対象となるLDSを識別する。その際に、アプリ
ケーシヨンはDDNAMEまたはデータ・セツト
名、及びアクセスの形式(READまたは
UPDATE)を指定する。この形式を使つて、オ
ペレーテイング・システムはDASDからの識別情
報(サイズ、DASD上の位置)を抽出でき、この
抽出データとLDSの用法を表示するタスク本位
(task oriented)の制御ブロツクOBJ1(第5A
図の501)、及び要求を示すサービス・ブロツ
ク507を構成できる(202)。OBJ1はサービ
ス・ブロツクにアンカー(anchor)される。次
いでLSDはREADまたはUPDATEのために通常
の形でオープンされる(203)。
次に、システムはNMDS527を作成し
(204)、セグメント・テーブル(第5A図の50
2)及びページ・テーブル(503A〜503
N)を従来通りに作成する。後でオペレーテイン
グ・システムがNMDSを参照できるように識別
Sトークン504しAがサービス・ブロツクに供
給される。
次に、従来の仮想データ・マツピング技術を使
用して、LDS509がNMDSにマツプされる
(205)。これを実施する際に、データ・ページa
〜a+nと仮想ページa′〜a′+nの間の1対1の
対応を記述するマツピング制御ブロツクM1(第
1図の14A、第5A図と第5C図の505)が
作成される。LDSデータ・ページa+i(0≦i
≦n)はNMDS仮想ページにマツプされ、した
がつてデータ・ページa+i内の任意の物理アド
レスをNMDSページa′+i内の仮想アドレスに
マツプするのは簡単である。M1は、LDS50
9を一意的に識別するOBJ1(501)から外
される。第5C図に示すように、M1は、
NMDS Sトークン 504B、マツプされる範
囲を表すページ・テーブル・エントリの開始仮想
アドレス及び終了仮想アドレス531(すなわ
ち、Pa′及びPa′+nを指すポインタ)、仮想範囲
にマツプされるLDS中のデータ・ページの開始
ブロツク番号及び終了ブロツク番号(すなわち、
LDS「アドレス」)(すなわち、データ・ページを
指すポインタ)532、及びOBJ1(501)
を指すポインタ530を含み、これらの全てが
LDSデータ・ページのNMDS仮想ページへの、
このマツピングを表す。最初に、NMDS503
A〜503N入のマツプされた各ページ・テーブ
ルが、制御ブロツクM1(505)を指すように
設定される。ページが実(主)記憶装置によつて
「バツクアツプ」される場合には、アドレス空間
またはNMDS用のページ・テーブル・エントリ
の全てが実(主)記憶装置を指し、また、デー
タ・ページの最後の非主記憶装置を指すことに留
意されたい。この非主記憶位置は拡張記憶域また
は補助記憶域でもよく、またこの場合のように、
データ・ページがマツプされたLDSデータ・オ
ブジエクトまたはマツプされたNMDS中にある
時は、マツプ制御ブロツクを指すポインタでもよ
い。第6図は、下記の含んだこれらのページ・テ
ーブル・エントリ60(PTE)の構造を示す。
すなわち、このPTEに関連する仮想ページが実
記憶装置によつてバツクアツプされているかどう
か、またPTEがバツクアツプ・ページのアドレ
ス61も含んでいるかどうかの標識I63(これ
がオンの場合は、PTEはバツクアツプされてお
らず(無効)、このページ内の仮想アドレスを参
照するとページ・フオールトとなる)、ページが
非主記憶域によつてバツクアツプされているかど
うかの標識X64(これがオンの場合は、そのペ
ージは非主記憶域によつてバツクアツプされてお
り、非主記憶域に対するアドレス(ポインタ)も
PTE内にある)、ページがNMDSまたはLDSペー
ジによつてバツクアツプされているという標識M
65(これがオンの場合は、フラグX64はオン
であり、アドレス62はM2507などのマツピ
ング制御ブロツクを指す)、それ自体がオンであ
り、フラグX64もオンの場合は、フイールド6
2が拡張記憶ページを指すことを示す標識E6
6、及びそれ自体がオンであり、フラグX64も
オンの場合は、フイールド62が補助記憶ページ
を指すことを示す標識A67である。アドレス空
間中の各仮想ページは、ページ・テーブル・エン
トリ(PTE)によつて表される。(本明細書に所
載のページ・テーブル構造の代わりに、IBMの
システム/370及びシステム/370ESAに
おけるような従来型のページ・テーブル・エント
リ及び拡張ページ・テーブルを使つても、本発明
に影響はないことに留意されたい。本明細書に所
載の構造は本発明の基本点に焦点を絞るため簡略
化してある。)アドレス空間に対するPTEはすべ
て同じサイズで、仮想記憶域中に連続して仮想ア
ドレスが表すページと同じ順序で配列される。従
つて、PTEの配列の起点がわかつていると、ど
の所与のページの仮想アドレスも、そのページの
PTEのアドレスと論理的に同等で、その逆もま
た同じである。このことは第9図に示してあり、
この機能は本発明にとつて重要ではないが、明確
にするために、下記の「ページ・テーブル・エン
トリの仮想ページへのマツピング(Mapping a
Page Table Entry to a Virtual Page)」
の項で説明してある。
次に、(NMDSに関連するSトークン521A
を含む)NMDSのこの用法を表す、タスク本位
の構造(第5B図の520)が作成される。
OBJ2はサービス・ブロツク507から指され
る。最後に、サービス・ブロツクのアドレスを含
むトークン506が、この構造に対する以後の動
作のためにアプリケーシヨンに供給される
(207)。
NMDS527がすべてのLDSデータを含むほ
ど大きくない場合(2ギガバイトのLDSデータ
を1つのMNDSにマツプできる)、それぞれ一意
的なSトークンを有する追加のNMDSを作成す
る。これらのNMDSは下記のようにして論理的
に連鎖される。
1 追加マツプ制御マツプM1(A)(第5A図の5
10)を構成し、以前のマツプ制御ブロツクM
1(505)に連鎖する。各新マツプ制御ブロ
ツクは下記のものを含む。
−マツプされる追加NMDSのSトークン50
4C。
−マツプされる追加NMDS中の範囲を表すペ
ージ・テーブル・エントリの開始仮想アドレ
スと終了仮想アドレス。
−追加NMDSの仮想記憶ページにマツプされ
るLDS中のデータ・ページの開始ブロツク
番号と終了ブロツク番号。
2 追加NMDSの用法を表し、このNMDSのS
トークン521Bを含む、追加オブジエクト・
ブロツクOBJ2(A)525を作成する。
3 下記のものを含む追加エントリを、サービ
ス・ブロツク508中に作成する。
−追加NMDSのSトークン504D。
−OBJ1(501)を指すポインタ。
−追加オブジエクト・ブロツクOBJ2(A)52
5を指すポインタ。
サービス・ブロツク中の各エントリの位置、及
びマツプ制御ブロツク連鎖中の各マツプ制御ブロ
ツクの位置は、これが表すLDS中のデータ・ペ
ージを指示する。すなわち、 各NMDSがq個のLDSデータ・ページによつ
てマツプされる場合、サービス・ブロツク中のx
番目のエントリとx番目のマツプ制御ブロツク
は、LDSデータ・ページ(x−1)q+1〜xq
を表す。
アプリケーシヨンは、トークン506、適用可
能な最初のデータ・ページのLSD内でのオフセ
ツト、及び連続ページ数を指定することにより、
どのページが要求に適切であるかを指示する。既
に説明したように、サービス・ブロツク・エント
リとマツプ・ブロツク待ち行列のレイアウトのせ
いで、システムは適切な制御ブロツクを次のよう
にして見つけることができる。
トークン506によつて、システムはサービ
ス・ブロツクを見つけ、(オフセツトとページ数
によつて指示される)指定されたデータ・ペー
ジ・エントリによつて、システムはサービス・ブ
ロツク中の正しい1つまたは複数のエントリを見
つける。
次に、サービス・ブロツク・エントリが、正し
いオブジエクト・ブロツクOBJ1(501)を
指す。次いで、OBJ1がマツプ制御ブロツクM
1(505)(M1(A)510など)の連鎖を指す。
入力データ・ページ範囲によつて、システムは連
鎖中の正しいマツプ制御ブロツクを見つけること
ができる。
OBJ2(520)(またはOBJ2(A)525な
ど)も、サービス・ブロツク・エントリ507,
508中のポインタによつて見つけることができ
る。
これで、アプリケーシヨンは、「ウインドウ」
208をLDS509中に画定することができる。
これを実施するために、アプリケーシヨンは、上
記のトークン506、アドレス空間ウインドウの
仮想アドレス、及びウインドウの最初のページで
ビユーしようとするLDS中の最初のデータ・ペ
ージのオフセツト、及びウインドウのサイズを指
定する。システムは、アプリケーシヨン「ウイン
ドウ」をNMDS527のその部分にマツプし2
09、その部分は、構造M2(第1図の15A、
第5B図と第5C図の522を作成することによ
つて、M1(505)を介して、アプリケーシヨン
の要求中で指定されたLDS部分にマツプされる。
構造M2は、アドレス空間中のウインドウの仮想
ページb〜b+mと、NMDS範囲中の対応する
仮想ページb′〜b′+m(第1図の15)の間の1
対1の対応を記述するものである。NMDS仮想
ページb′+i(0im)はウインドウ・ページb+
iにマツプされる。従つて、NMDSページb′+
i内の任意の仮想アドレスを、ウインドウ・ペー
ジb+i内の仮想アドレスにマツプすることは簡
単である。M2(522)が、NMDS527を
一意的に識別するOBJ2(520)から外され
る。第5C図に示すように、M2は、マツプされ
るページの、すなわち「ウインドウ」のページ・
テーブル、エントリの開始仮想アドレスと終了仮
想アドレス(PbとPb+m)535、アドレス空
間ウインドウ534にマツプされるNMDS中の
範囲の開始仮想アドレスと終了仮想アドレス
(b′とb′+m)、及びOBJ2を指すポインタ533
を含む。このマツプ制御ブロツクは、ユーザ「ウ
インドウ」中のマツプされた仮想記憶域を表す。
次に各ページ・テーブル・エントリPb〜Pb+m
がM2(522)を指すようにセツトされ、これ
らは、各ページ(Pb〜Pb+m)用のページ・テ
ーブル・エントリ中の「ページ無効」ビツト(第
6図の63)をオンにすることによつて、無効と
して初期設定され、このため、この範囲中のある
ページが次に参照される時、ページ・フオールト
が発生する。
アプリケーシヨンが、他のいずれの同時ビユー
とも区別される同じNMDSの部分をビユーする
ため、第1ウインドウと同時に追加のオーバーラ
ツプしないウインドウを確立できることは、明ら
かであろう。追加のウインドウが確立された場
合、システムは、この追加マツピングを表す追加
のマツプ制御ブロツクM2(A)526を作成する。
追加のマツプ制御ブロツクは、OBJ2(520)
中で固定された他のマツプ制御ブロツクに連鎖さ
れる。
OBJ2(520)(またはOBJ2(A)525な
ど)から固定された連鎖中の各マツプ制御ブロツ
クは、NMDSの独自の部分をアドレス空間中に
独自のウインドウにマツプし、かつJDS全体の各
部分が、OBJ1(501)から固定された連鎖
中のマツプ制御ブロツクを介してNMDSの独自
の部分にマツプされるので、システムは、トーク
ン506及びLDS中のあるページjのオフセツ
トが与えられている場合、使用可能なマツプ制御
ブロツクM2(522)(またはM2(A)526な
ど)の見つけることができる。
アドレス空間とNMDSの間のこの対応は、容
易に、例えば2つのアドレス空間の間、または1
つのアドレス空間と1つの(主記憶)データ空間
の間の対応であることができ、この対応は、第8
図に示すように、第3空間を第2空間にリンクす
るなどによつて、無限に拡張して、第1空間中の
アドレス参照が最終的には最終空間中のアドレス
参照として解釈できるようにすることができるこ
とに留意されたい。
このときアプリケーシヨンは、その仮想「ウイ
ンドウ」中のデータを参照できる。「ウインドウ」
中の各ページは無効として初期設定されているの
で、その範囲内のページのいずれかが参照される
時(210)、ページ・フオールトが発生することに
なる。第3図は、参照されたデータを主記憶装置
に入れるステツプを記述している。
まず、参照された仮想ページJ用のページ・テ
ーブル・エントリPj(第5B図の523)を見つ
ける(301)(ページ・フオールトの時、ハードウ
エアは通常通り不在ページの仮想アドレスを提供
し、アドレス空間を識別する。この情報から
(「仮想ページへのページ・テーブル・エントリの
マツピング(Mapping a Page Table Entry
to a Virtual Page)」で説明したように)、Pj
を見つけることができる。)この場合、PTE60
中でフラグX64及びフラグM65が共にONで
あることにより、Pjがマツプ制御ブロツクM2
(522)を指すことが決定され(524)(そう
でない場合は302、マツプされたページに関す
るページ・フオールトではなく、通常のページ・
フオールトを扱うことになる)、マツプ制御ブロ
ツクM2はOBJ2(520)を指す。次に3オ
ペレーテイング・システムは、OBJ2(520)
のSトークン521Aを介して特定のNMDSを
識別し、アドレス空間A12中の仮想ページjに
マツプされる、NMDS H12(第5B図の52
7)中の仮想ページj′用のページ・テーブル・エ
ントリPj′をM2(522)を介して見つける
(303)。
次に、システムは、Pj′がマツピング制御ブロ
ツクを指すかどうか判定する(304)。(これは、
ページ・テーブル・エントリ中のフラグX64と
M65によつて判定でき、両フラグとも「オン」
であれば、フイールド62はマツピング制御ブロ
ツクのアドレスを含む。)Pj′がマツピング制御ブ
ロツクのアドレスを指す場合には、Pj′503J
中のそれを指すポインタを介して、マツプ制御ブ
ロツクM1(505)が見つかる(305)。次に、
M1,14A,505及びOBJ1(501)(M1
中のポインタを介して見つかつた)を介して、
LDSが識別され、LDSD13中のデータ・ページ
Jも同様に識別される(OBJ1はDASD上の
LDSの位置を含み、M1はLDS中のデータ・ペ
ージのNMDSへのマツピングを含む)。次にこの
データ・ページJがNMDS仮想ページJ′へマツ
プされる(NMDS仮想ページJ′はアドレス空間
仮想ページJヘマツプされる)(306)。最後に、
システムは、ページ・フオールト処理に通常関連
する、データ流れ(第1図のデータ流れ18)を
もたらすステツプを実施する(307)。すなわちシ
ステムはアドレス空間仮想ページJをバツクアツ
プする実記憶域を得て、LDSからのデータ・ペ
ージJをこの実記憶域に読み込み、PTE61中
に実記憶アドレスを置き、フラグI63をオフに
することによつて、アドレス空間仮想ページJに
関連するページ・テーブル・エントリPj523の
妥当性を検査する。
Pj′がマツピング制御ブロツクを指さない場合
(304)は、最新のデータ・バージヨンがNMDS
の仮想記憶域をバツクアツプする非主記憶域上に
存在することを示す(多分、データが以前に
NMDS内に一時的に保管されたからである)。こ
の場合は、データ流れ19AがLDSから実記憶
域へではなく、NMDSをバツクアツプする記憶
域から実記憶域へ向う点以外は、上記の307と同
様に、システムは通常のページ・フオールト入出
力を実行する(308)。
これで必要なデータを含むページが実記憶域中
で使用可能になつたので、勿論、アプリケーシヨ
ンはこのデータを自由に変更することができる
(211)。従つて、アプリケーシヨンは、NMDS中
にこの変更を一時的に保管することができる
(212)。
アプリケーシヨンは、トークン506、
NMDS527中に保管しようとするウインドウ
の中の最初のページに対応するLDS509中の
オフセツト、及び保管しようとする連続ウインド
ウ・ページの数を指定して、NMDS中へのペー
ジの書込みを要求する。第4図は、アプリケーシ
ヨンによる単一ページに対するこのような要求に
応答したシステムの動作を記述している。まず、
入力情報を用いて、OBJ1(501)、M1(5
05)、OBJ2(520)、M2(522)を上
記のように見つける。NMDS(527)仮想ペー
ジにマツプされるLDS(509)上のデータ・ペ
ージ間には1対1の対応があるので、(入力オフ
セツトを介して)LDSデータ・ページjによつ
てマツプされる仮想ページj′は、OBJ1(50
1)とM1(505)を用いて決定できる。
OBJ2(520)とM2(522)を用いて、
NMDS仮想ページj′によつてマツプされる仮想ペ
ージj用のPjを見つけることができる(41)。次
に、仮想ページ用のページ・テーブル・エントリ
Pj523が主記憶ページを指すかどうかテストを
行なう(42)。主記憶ページを指す場合は、ペー
ジJがその対応するNMDSコピーと比べて変更
されているかどうかテストを行なう(43)
(NMDSコピーは通常各システム実フレームに関
連する変更ビツトを介して指示される。「IBMエ
ンタープライズ・システム・アーキテクチヤ/
370解説書(IBM Enterprise Systems
Architecture/370Princrples of Operation)資
料番号SA22−7200」参照)。それが変更されてい
ない場合は、それをNMDSにコピーする必要は
ない。変更されている場合は、対応するNMDS
仮想ページJ′をバツクアツプする非主記憶ページ
(DMSDまたは拡張記憶域)が得られ、ページが
書き込まれ、ページj′が非主記憶ページのアドレ
スをページ・テーブル・エントリ62Pj′に入れ、
フラグX64をオンにし、(拡張記憶域または
DASD記憶装置バツクアツプのいずれかを示す)
フラグE66またはA67をオンにすることによ
つて、「バツクアツプされている」として示され
る(44)。アドレス空間A中のページj用の「変
更ピツト」は、そのページがNMDS中のそのコ
ピーと同一(変更されていない)であるので、オ
フにされる(45)。
テスト42で、ページ・テーブル・エントリPj
523が主記憶ページを指していなかつたと判定
された場合、NMDS中に一時的に保管しようと
するページは、現在実フレームによつてバツクア
ツプされず、Pj523がマツプ制御ブロツクM2
(第5図の522、第1図の15A)を指してい
るかどうかさらにテストを行なう(46)。マツプ
制御ブロツクM2を指す場合は、ページの現バー
ジヨンがすでにNMDS中に一時的に保管されて
いることを示す。PjがNMDSを指さない場合は、
関連するページが(NMDS中ではなく)アドレ
ス空間をバツクアツプする非主記憶域上にあり、
NMDS12(527)中のいずれかのコピーか
ら変更されたものと想定される。この場合は、ア
ドレス空間仮想ページJをバツクアツプする非主
記憶域をNMDS仮想ページJ′をバツクアツプす
るように切り替える(47)という簡単な処置によ
つて、そのページをNMDSに「書き込む」こと
ができる。これは、バツクアツプする非主記憶域
のアドレス(PTE Pjのフイールド62)をPTE
Pj′のフイールド62中に入れ、フラグX64及
びPTE Pj′中のE66またはA67のいずれかを
オンにし、M2(522)を指すポインタをPjの
フイールド62中に置き(48)、フラグX64と
M65をオンにして、Pj中のフラグE66とA6
7をオフにすることによつて実施される。この
「書き込み」は最初のページを実記憶域に入れる
必要なしに実施される。
アプリケーシヨンが、LDSの他の部分で作業
しようとする場合(213)、アプリケーシヨンは、
トークン506、ウインドウの仮想アドレス、及
び今度ビユーしようとするLDS509中の第1
ページの新しいオフセツトを指定して、マツプし
ようとするNMDSの新しい部分17を指示し、
マツプ制御ブロツクM2(第1図の15A)を新
しいマツプ制御ブロツクM3(第1図の17A)
で置換することにより、208から始まる手順を
繰り返す。このような変更と一時的保管が全て完
了した後、アプリケーシヨンは、NMDS中に一
時的に保管された変更を全て、それらをLDSに
コピーすることによつて永久的なものにするよう
指示することができる(214)。
アプリケーシヨンは、下記のものを指定するこ
とによつて、NMDS527中の変更されたペー
ジをLDS中で永久的なものにすることを要求す
る。
−トークン506、 −LDS中の第1データ・ページがそのNMDS中
とコピーが異なる場合、NMDSのコピーによ
つて置換される第1データ・ページのオフセツ
ト −保管しようとする連結ページ数 第7図は、アプリケーシヨンによる単一ページ
についてのこのような要求に応答したシステムの
動作を記述する。
システムは、上記のように、入力情報から制御
ブロツクOBJ1(501)とM1(505)を
見つける(71)。
次に、OBJ1とM1、及び入力オフセツトを
用いてPj′を見つけることができる(72)。それか
ら、PTE Pj′503Jがマツプ制御ブロツクM1
(505)を指すかどうかテストする(73)。マツ
プ制御ブロツクM1を指す場合は、このページは
既にLDS上にその現状態で表示されており、そ
れ以上何も必要でない。マツプ制御ブロツクM1
を指示していない場合は、LDS509上のデー
タ・ページjを、(NMDS12中の仮想ページ
j′にページ・マツプする)M1505を介して見つ
ける。次に主記憶フレームが得られ、その中に
(PTE Pj′503J中のフイールド62が指す)
その非主記憶バツクアツプからのページj′が読み
込まれ、次いでこのページがデータ・ページjに
書き込まれる(75)。最後に、M1,505のア
ドレスをそのフイールド62に置き、そのフラグ
X64とM65をオンにすることによつて、
PTE Pj′503Jが、M1を指すようになる
(76)。
ページ・テーブル・エントリの仮想ページへの
マツピング 明確にするために、基本的に本発明に含まれな
いが、仮想アドレスとページ・テーブル・エント
リの間の関係を次に説明する。
従来型の31ビツト仮想記憶アドレス901は、
1を含む0〜2ギガバイトの範囲のどのバイドも
アドレスできる容量を有する。各セグメントが1
メガバイトで、4Kバイトのページ256ページから
なる、2048個のセグメントからなる仮想システム
では、仮想アドレスは11ビツトのセグメント番号
902、8ビツトのページ番号903、12ビツオの変位
904に区分できる。2ギガバイトのアドレス空間
中の各仮想ページは、ページ・テーブル・エント
リ(PTE)によつて表される。2ギガバイト空
間用のPTEはすべて、それぞれ同じ長さを有し、
それが表す仮想記憶の昇順に、仮想記憶域中に連
続して配置されている。したがつて、最初の256
個のPTEはセグメント0中のページを表し、全
体としてセグメント0用のページ・テーブルを形
成する。第2の256個のPTEはセグメント1(9
07)用のページ・テーブルを形成し、以下同様
である。すべてのページ・テーブルは全体的でペ
ージ・テーブル配列906を形成する。
複数の2ギガバイトのアドレス空間からなるシ
ステム内で任意の仮想バイトを識別するには、仮
想記憶アドレスが、それが適用される2ギガバイ
ト空間の識別(空間位置)を伴うことが必要であ
る。これは、2ギガバイト空間のアドレス空間
ID(ASID)でも、また2ギガバイト空間用のS
トークンでもよい。いずれの場合でも、空間ロケ
ータ908は、本明細書では総称して「空間ブロ
ツク」909と呼ぶ、1つまたは複数の制御ブロ
ツクを指す。「空間ブロツク」は、空間の2ギガ
バイト・アドレス範囲を表すページ・テーブル配
列を指すポインタ910を含む。
空間ロケータと仮想記憶アドレスからなる、シ
ステム中の任意の仮想ページのアドレスが与えら
れると、このページを表すPTEを見つけること
ができる。空間ロケータ908はページ・テーブ
ル・エントリの始めを指す。セグメント番号902
は配列内のページ・テーブルへのインデツクス9
11を形成し、ページ番号903はページ・テーブ
ル内のPTEへのインデツクス912を形成する。
したがつて、仮想ページのアドレスを知ること
は、そのページ・テーブル・エントリのアドレス
を知ることと等価であり、その逆も成り立つ。
F 発明の効果 本発明を用いれば、柔軟性があり効率の良いデ
ータのマツピングが可能になる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明で使用されるマツピング、及
びデータが参照または変更される時のデータの流
れを示すデータ流れ図である。第2図は、本発明
を使用するデータのマツピング、一時的保管及び
永久的保管に関する各ステツプを含む流れ図であ
る。第3A図と第3B図は、アドレス空間中のプ
ログラムがDASDデータ・セツトまたは非主記憶
データ・セツト中のみに存在するデータを参照す
る時に関係する、本発明の論理を示す流れ図であ
る。第4A図と第4B図は、アドレス空間中のプ
ログラムが非主記憶データ・セツト中の変更され
たデータを保管する時に関係する、本発明の論理
を示す流れ図である。第5A図、第5B図、第5
C図は、好ましい実施例で使用される制御ブロツ
ク構造の概略図である。第6図は、本発明に関す
るページ・テーブル・エントリ(PTE)の部分
の様式を示す制御ブロツク・レイアウト図であ
る。第7図は、NMDSからLDS(線形データ・セ
ツト)へのページ書込みに関する各ステツプを示
す流れ図である。第8図は、いくつかの中間空間
を介するアドレス空間ウインドウの最終空間への
複数のマツピングを示す論理図である。第9図
は、ページの仮想アドレスと、そのページのペー
ジ・テーブル・エントリの仮想アドレスの関係を
示す構成図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 CPU、主記憶装置、非主記憶機構、CPUと
    主記憶装置に接続されたシステム資源、及びアド
    レス空間と主記憶データ空間と非主記憶データ空
    間から成る空間を支援するオペレーテイング・シ
    ステムを含む中央処理装置において、 (a) アクセスしようとする外部記憶装置上の線形
    データ・セツトを識別するステツプ、 (b) 線形データ・セツトを空間中の第1のアドレ
    ス範囲にマツプするステツプ、 (c) 第1のアドレス範囲のサブセツトを、要求す
    るユーザのアドレス空間中の第2のアドレス範
    囲にマツプするステツプ、 (d) マツプされた線形データ・セツトの関連部分
    を、変更されていなければ外部記憶装置から、
    変更されていれば空間から、ビユーイング及び
    変更のためにアドレス空間に転送するように、
    第2アドレス範囲中のデータにアクセスするス
    テツプ、 (e) 第2アドレス範囲中の任意の変更済みデータ
    を、空間中の関連位置に転送するステツプ、 (f) 要求側ユーザのアドレス空間中の第3のアド
    レス範囲を空間の第4のアドレス範囲に再マツ
    プし、次いでステツプ(d)及び(e)と同様に第3範
    囲中の新データにアクセスしてそれを転送する
    ステツプ、 (g) データのマツプ、アクセス、転送を続行する
    ステツプ、及び (h) 空間中に蓄積された変更済みデータを、外部
    記憶装置中の線形データ・セツト上に保管する
    ステツプ を含む、要求側ユーザが線形データ・セツトをビ
    ユーし変更するための方法。 2 CPU、主記憶装置、非主記憶機構、CPUと
    主記憶装置に接続されたシステム資源、及びそれ
    ぞれ一意的にセグメント・テーブル及びページ・
    テーブルに関連づけられた複数の仮想記憶空間を
    支援するオペレーテイング・システムを含む中央
    処理装置において、 (a) 第1の仮想記憶空間中の第1のアドレス範囲
    を識別するステツプ、 (b) 第2の仮想記憶空間中の第2のアドレス範囲
    を識別するステツプ、及び (c) 第1アドレス範囲内の仮想アドレスへの参照
    を第2アドレス範囲内の仮想アドレスへの参照
    として解釈すべきことを、第1のマツプ指示手
    段によつて指示するステツプ、 を含む、仮想アドレス範囲をマツプするための方
    法。 3 (a) アドレス空間から記憶手段へデータを書
    き込むステツプ、 (b) アドレス空間中の第1のアドレス範囲を識別
    するステツプ、 (c) 記憶手段中の第2のアドレス範囲を識別する
    ステツプ、 (d) 第1アドレス範囲内の仮想アドレスへの参照
    を第2アドレス範囲内の仮想アドレスへの参照
    として解釈すべきことを、第1のマツプ指示手
    段によつて指示するステツプ、 (e) 第1アドレス範囲内の仮想アドレスを参照す
    ることによつて、上記の書き込まれたデータの
    一部分を参照するステツプ、及び (f) 追加データの書込み、範囲の識別、データの
    参照を続行するステツプ を含む、データを一時的に記憶するための方法。 4 CPU、主記憶装置、補助記憶機構と拡張記
    憶機構を含む非主記憶機構、CPUと主記憶装置
    に接続されたシステム資源、及びオペレーテイン
    グ・システムを含む中央処理装置において、 (a) 仮想アドレス空間、 (b) 仮想アドレス空間中で実行できるアプリケー
    シヨン・プログラム、 (c) 仮想アドレス空間中のウインドウ、 (d) アプリケーシヨン・プログラムによつてアク
    セスされるデータを含む、補助記憶機構に存在
    する線形データ・セツト、 (e) アプリケーシヨン・プログラムにより線型デ
    ータ・セツトに対して行なわれた変更を一時的
    に記憶する記憶手段 (f) 線形データ・セツトを記憶手段中の第1のア
    ドレス範囲にマツプするための、第1のマツピ
    ング手段、 (g) 第1アドレス範囲のサブセツトをウインドウ
    にマツプするための、第2のマツピング手段、 (h) ウインドウ中の参照された仮想アドレスを記
    憶手段中の結果仮想アドレスに分解するための
    第1のアドレス分解手段、及び (i) 記憶手段中の結果仮想アドレスを、アクセス
    しようとするデータを含むページの非主記憶ア
    ドレスに分解するための、第2のアドレス分解
    手段 を含む、データをマツプするためのシステム。
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