JPH076091A - メモリスペースの使用を管理する方法及びコンピュータシステム - Google Patents

メモリスペースの使用を管理する方法及びコンピュータシステム

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JPH076091A
JPH076091A JP5177590A JP17759093A JPH076091A JP H076091 A JPH076091 A JP H076091A JP 5177590 A JP5177590 A JP 5177590A JP 17759093 A JP17759093 A JP 17759093A JP H076091 A JPH076091 A JP H076091A
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Yousef A Khalidi
ユーセフ・エイ・カーリディ
Michael N Nelson
マイケル・エヌ・ネルソン
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Sun Microsystems Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、仮想メモリコンピュータシステム
においてそのようなメモリに対する複数の異なる需要を
サービスするために既存のキャッシュメモリを効率良く
使用する方法及び装置を提供する。 【構成】 本発明の方法及び装置は、そのようなキャッ
シングサービスを使用し且つ供給する信頼されない仮想
メモリマネージャ（ＶＭＭ）及び信頼されないページャ
を認証する方法を提供する。ＶＭＭ及びページャを認証
する方法及び装置はオブジェクト指向プログラミング環
境又は非オブジェクト指向環境において実施可能であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータオペレー
ティングシステム、多重プロセッサハードウェアシステ
ム、オブジェクト指向プログラミング及び仮想メモリシ
ステムに関する。特定すれば、本発明は、仮想メモリマ
ネージャ（「ＶＭＭ」）と支援ページャ、すなわち、支
援ファイルシステム（「ページャ」）との信用接続及び
関係を確定し且つ処理する改良された技法と、オブジェ
クトを使用する仮想メモリ管理の改良された方法とに関
する。
【０００２】
【従来の技術】コンピュータシステムの開発が進むにつ
れて、メモリなどの不足ぎみのハードウェア資源を管理
する必要が生じ、その結果、仮想メモリ管理技法が開発
されるに至った。
【０００３】仮想メモリ管理構成は、一般に、相対的に
容量が少なく、高速である半導体メモリ（「主」メモリ
又は「実」メモリと呼ばれる）と、安価ではあるが低速
であるディスクドライブなどの相対的に大容量の記憶装
置（「補助記憶装置」と呼ばれることもある）とを含
む。システムが要求する情報を実メモリで容易に利用す
ることができるように２つの別個の記憶装置エンティテ
ィの間でデータを転送するページングメカニズムによっ
て、小容量メモリはシステムに対してはより大形に見え
る。データがページングメカニズム（又はページングサ
ブシステム）によりそれぞれが４０９６（４Ｋ）バイト
のように通常一定の大きさをもつブロック、すなわち、
「ページ」の形態をとって転送されるという意味で、デ
ータの転送を「ページング」という。
【０００４】ページングメカニズムは、ページ障害の発
生に応答して、１ページ分のデータを実メモリへページ
インさせる。ページ障害は、システムが実メモリにない
データを要求したときに起こる。ページ障害メカニズム
は要求されたデータが実メモリの中にないと判定し、ペ
ージング動作を開始させる。ページ障害は、多くの場合
に「プロセス」又は「スレッド」と呼ばれる実行中のプ
ログラムを、そのページ障害が要求されたデータにおけ
るページングによって解決されるまで停止させる。
【０００５】オペレーティングシステムのうち、ページ
イン，ページアウトのプロセスを処理する部分を一般に
はメモリ管理サブシステムという。このメモリ管理サブ
システムは主メモリにどのページが入っているかという
ことと、それらのページの実メモリアドレスとユーザー
プログラムの仮想メモリアドレスとの関係とを監視し続
ける。一般的には、監視はユーザーの仮想アドレスを
「ページ」番号と関連づけ、ページ番号をページ「フレ
ーム」と呼ばれる物理メモリ領域と関連づけ且つページ
フレームをユーザーのデータを記憶している物理メモリ
領域と関連づける一連の関連データテーブルを介して実
行される。プロセスがページに対して読取り可能である
か、書込み可能であるか又は実行可能であるかを指示す
る保護ビット、並びに要求時ページング動作自体を支援
するための他のビットなどの他のデータもそれらのテー
ブルの中に維持されている。たとえば、そのようなビッ
トはページの内容が「有効」であるか否か；あるプロセ
スが近い時点でページを「参照」したか否か；あるプロ
セス又はスレッドがページを「変更」したか否か；及び
プロセス又はスレッドがその内容を変更したときにオペ
レーティングシステムがページの新たなコピーを作成し
なければならないか否かを指示するために使用される
（第４の場合のビットは「コピー・オン・ライト」ビッ
トと呼ばれる）。また、最後に、そのページがどれほど
の期間にわたって主メモリに記憶されていたかを指示す
るためにシステムにより維持する「エージ」ビットが考
えられるであろう。ユーザープロセス又はスレッドが起
動と非活動化を経て、それに伴い、関連するデータのペ
ージが主メモリに対して出入れされる間に、それらのテ
ーブルは絶えず変化しており、従って、テーブルはメモ
リ管理システムによって動的に維持されていることにな
る。このプロセスを一般には「メモリ写像」又は「メモ
リ写像維持」プロセスと呼ぶ。
【０００６】この仮想メモリ管理プロセスの全てをソフ
トウェアで実現することは可能であるが、プロセスの一
部をハードウェアで実現する場合が多い。１例を挙げれ
ば、従来の技術においては、１）ラン中のプロセス又は
スレッドの仮想アドレスから主メモリの物理アドレスへ
のアドレス変換を実行する、２）１つのプロセス又はス
レッドが別のプロセス又はスレッドのアドレススペース
に対して読取り又は書込みを実行できないように記憶保
護を実行する、及び３）現在常駐していないページにつ
いてメモリ参照が起こった場合にページ障害を報知する
などの、このプロセスのいくつかの部分をＣＰＵとは別
の半導体チップ上、又はＣＰＵと同じ半導体チップ上に
ハードウェアシステムによって実現することもある。こ
の装置は、しばしば、メモリ管理装置（「ＭＭＵ」）と
呼ばれる。
【０００７】従来の技術で良く知られている数多くのシ
ステムは、ＶＭＳ，ＭＡＣＨ，ＳｕｎＯＳ及びＵＮＩＸ
オペレーティングシステムを含めた仮想メモリ技法を実
現している。（ＶＭＳはＤｉｇｉｔａｌ Ｅｑｕｉｐｍ
ｅｎｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの登録商標であり、Ｍ
ＡＣＨはＣａｒｎｅｇｉｅ Ｍｅｌｌｏｎ Ｕｎｉｖｅ
ｒｓｉｔｙの商標であり、ＳｕｎＯＳはＳｕｎ Ｍｉｃ
ｒｏｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．（本発明の譲受人）の商
標であり、ＵＮＩＸはＵＮＩＸ ＳｙｓｔｅｍＬａｂｏ
ｒａｔｏｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．の登録商標である。）
【０００８】現在、ＭＡＣＨは仮想メモリ技法をオブジ
ェクト指向システムで実現する。ＭＡＣＨにおいては、
メモリスペースのマッピング及び属性をカプセル封じす
ると共に、メモリキャッシュオブジェクトへの通信及び
それに関連するページング動作を制御するためにメモリ
オブジェクトを使用すると、その結果、キャッシュが物
理メモリスペースを使用するときの利用効率が低下し、
また、それに関連して、２つ以上のプログラム又はタス
ク又はプロセス又はスレッド（以下、「プログラム」と
いう）が同一のメモリスペースを使用しているという不
必要なページング動作が起こると考えられる。そのよう
な効率の悪さは、新たなメモリオブジェクトが作成され
るたびに、同じデータが別のメモリオブジェクト−メモ
リキャッシュオブジェクトの対によって既にページング
されている可能性を全く考慮せずに、ＭＡＣＨのメモリ
オブジェクトが別個の関連メモリキャッシュオブジェク
トを作成してしまうことに起因するものである。さら
に、従来のＭＡＣＨによるメモリオブジェクトの実現に
は、データのページングを要求した仮想メモリマネージ
ャ（「ＶＭＭ」）がページングを実行するための認証を
得ていることを保証するための認証手続きが含まれてい
ない。ＭＡＣＨに関わる従来の文献は、「マッピングト
ークンポート」を使用することにより、信頼に足らない
クライアント及び信頼に足らないサーバの問題を処理す
るための第３者の信用素子として「マッピングサーバ」
を構成できることを示唆している。そこで示唆されてい
るマッピングサーバは実現するに際して不要な追加のサ
ーバを要求するので、これも同様に有効ではない。密結
合多重プロセッサシステムや、コンピュータハードウェ
アの異形の分散形共用メモリシステムについて、そのよ
うなオペレーティングシステムを、仮想メモリ管理機能
がユーザードメインにエクスポートされ且つプログラム
がメモリオブジェクトハンドルをクライアントからクラ
イアントへ渡すようにオブジェクト指向形システムに発
展させたことにより、共通ページングデータ領域に対す
るアクセスの要求を認証し且つ制御する方法を使用する
ことが不可欠になる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、それぞれの
メモリオブジェクトがデータに対して異なるアクセス権
を有しているとしても、メモリオブジェクトに同じデー
タのページを共用させることにより、ページングされた
データスペースの利用の効率を向上させ、それに相応し
て、ページングデータ動作を支援するために必要とされ
る処理時間を短縮する方法及び装置を提供する。これ
は、メモリスペースの表示と、長さ及びアクセス権のメ
モリ属性を表わす値とをカプセル封じする機能性と、メ
モリオブジェクトにカプセル封じされた値により表わさ
れるメモリスペースに含まれているデータをアクセスす
る機能性とを分離することにより行われる。加えて、本
発明は、局所ノードのＶＭＭと支援ページャとの認証さ
れた接続を成立させる新たな、固有のプロトコルを支援
する方法及び装置を提供する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、仮想メモリコ
ンピュータシステムにおいて既存のキャッシュメモリを
効率良く使用して、そのようなメモリに関わる複数の異
なる需要をサービスする方法及び装置である。さらに、
本発明の方法及び装置は、そのようなキャッシングサー
ビスを使用し且つ供給する信用されない仮想メモリマネ
ージャ（ＶＭＭ）及び信用されないページャを認証する
方式を提供する。
【００１１】さらに特定すれば、少なくとも１つの中央
処理装置（ＣＰＵ）と、少なくとも１つのページャ及び
ＶＭＭと、少なくとも１つのオペレーティングプログラ
ムとを有する仮想メモリコンピュータシステムの主メモ
リ装置において、実行プログラムが使用するメモリスペ
ースの部分について、メモリスペースの範囲と、その範
囲の長さと、メモリスペースの範囲と関連する保護アク
セス権とを表わすために少なくとも１つのメモリオブジ
ェクトを使用し；少なくとも１つのキャッシュオブジェ
クトをページャオブジェクトと対にし、このオブジェク
ト対をメモリオブジェクトと関連づけ；そして、そのキ
ャッシュオブジェクト−ページャオブジェクトの対を使
用して、関連づけされたメモリオブジェクトについて主
メモリに対しデータをページイン，ページアウトするこ
とにより、メモリスペースの利用を管理する方法及び装
置を本発明は提供するのである。この手続きは、メモリ
スペースの表示と、長さ及びアクセス権のその関連属性
とをカプセル封じする機能性と、主メモリに対してデー
タをページイン，ページアウトする機能性とを分離す
る。新たなメモリオブジェクトが先のメモリオブジェク
トとは異なるが、それでも同じ基礎データを要求してい
る場合、この分離は、別のキャッシュを作成する必要な
く、新たなメモリオブジェクトの需要をサービスするた
めに既存のキャッシュを効率良く容易に使用できるよう
にする。従って、本発明は、新たなマッピング要求を開
始させたメモリオブジェクトに関わるデータをキャッシ
ングしているキャッシュオブジェクトが既に存在してい
るか否かを判定し、既にキャッシュオブジェクトが存在
していれば、そのキャッシュオブジェクトと、それと対
を成すページャオブジェクトとを使用して、新たに要求
されたマッピング動作をサービスする方法及び装置をさ
らに提供する。
【００１２】さらに、本発明は、ＶＭＭとページャの双
方が信用されないような環境においてそのような効率良
いページング／キャッシングサービスを実行するＶＭＭ
及びページャを認証する方法及び装置を提供する。キャ
ッシュオブジェクトとページャオブジェクトとを対にす
る方法及び装置の動作は、ＶＭＭの名前を使用してペー
ジャにＶＭＭを認証させると共に、ページャへＶＭＭに
より作成された一意の偽（模）造不可能なトークンを送
信し、ページャにそのトークンを作成したＶＭＭにトー
クンを戻すことを要求することにより、ＶＭＭにページ
ャを認証させるメカニズムと過程を含む。ページャによ
りＶＭＭの名前が認証されない場合には、ページャはペ
ージングサービスを求めるＶＭＭの要求を拒否する。こ
の一意の偽造不可能なトークンは場合によってはキャッ
シュ権オブジェクトと呼ばれ、ＶＭＭによってキャッシ
ュ権オブジェクトが作成される元になった１つのキャッ
シュオブジェクトとのみ関連づけられる。元来、ＶＭＭ
は、ページャが問題となっているメモリオブジェクトに
ついてキャッシュを作成することを要求したのに応答し
て、キャッシュオブジェクトと、関連するキャッシュ権
オブジェクトとをページャに供給する。要求を発すると
き、ページャは、新たなキャッシュオブジェクトと対に
されるページャオブジェクトを共に送信する。対を形成
する動作の方法及び装置は、最終的には、その時点で認
証されているＶＭＭに、ＶＭＭの元来のバインド要求に
応答してページャからのキャッシュ権オブジェクトを受
け取らせ、ＶＭＭがキャッシュ権オブジェクトを作成し
たために、ＶＭＭは、マッピング要求全体を元来開始さ
せた実行プログラムのデータ需要を満たすように、キャ
ッシュ権オブジェクトを使用して、ページャオブジェク
トと対にされるキャッシュオブジェクトを捜し出すこと
ができる。
【００１３】オブジェクト指向プログラミング環境にお
いてＶＭＭ及びページャを認証する方法と装置を特許請
求するが、追加の特許請求の範囲は非オブジェクト指向
環境でもその方法と装置が特許請求されることを指示し
ている。さらに、この方法と装置は密結合コンピュータ
システムや、疎結合コンピュータシステムでも特許請求
される。最後に、開示される発明を具現化するものとし
て、特許請求される方法を実行するのに適するコンピュ
ータプログラム製品も特許請求される。本発明のシステ
ムの目的、特徴及び利点は以下の説明から明白になるで
あろう。
【００１４】〔用語及び表記法〕以下の詳細な説明は、
１つのコンピュータ又はコンピュータのネットワークで
実行されるプログラム手続きによって提示される。その
ような手続きによる説明や表示は、当業者がその作業の
内容を他の当業者に最も有効に伝達するために使用する
手段である。
【００１５】ここでは、また、一般的にも、手続きは所
望の結果に至る首尾一貫したステップのシーケンスであ
ると考えられている。それらのステップは物理的量の物
理的操作を要求するステップである。通常、それらの量
は記憶、転送、組合わせ、比較及びその他の方法による
操作が可能な電気的信号又は磁気信号の形態をとるが、
必ずそうであるとは限らない。時によっては、主として
一般に使用されている用語であるという理由により、そ
のような信号をビット、値、要素、記号、文字、項、数
などと呼ぶと好都合であることがわかる。ただし、それ
らの用語及びそれに類する用語は、全て、適切な物理的
量と関連させるべきものであり、単にそのような量に便
宜上付されたラベルであるにすぎないということに注意
すべきである。
【００１６】さらに、実行される操作を、一般にはオペ
レータが実行する知的動作と関連している加算又は比較
などの用語で表わすことが多い。ここで説明する、本発
明の一部を成す動作のどれをとっても、そのようなオペ
レータの能力は不要であり、多くの場合に望ましくな
い。動作は機械の動作である。本発明の動作を実行する
のに有用な機械としては、汎用デジタルコンピュータ又
はそれと同様の装置がある。また、本発明はそのような
動作を実行する装置にも関する。この装置は要求される
目的に合わせて特別に構成されても良いが、汎用コンピ
ュータに記憶させたコンピュータプログラムによってコ
ンピュータを選択的に起動又は再構成しても良い。ここ
で提示する手続きは、本来、特定のコンピュータ又は他
の特定の装置に関連するものではない。ここで示す教示
に従って書込んだプログラムと共に様々な汎用機械を使
用できるであろうし、あるいは、要求される方法過程を
実行するためには、より特殊化した装置を構成するほう
が好都合であると判明するかもしれない。それらの多様
な機械に要求される構造は以下の説明から明白になるで
あろう。
【００１７】
【実施例】クライアントプログラムに仮想メモリ管理技
法を効率良く、オブジェクト指向プログラムを使用する
システムに特に適合する信頼される環境の中で使用する
能力をもたせる方法及び装置を開示する。以下の説明
中、本発明を完全に理解させるために、説明の便宜上、
特定のデータ、特定の構成を挙げる。ここで説明する好
ましい実施例は、将来、Ｓｕｎ Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅ
ｍｓ，Ｉｎｃ．により発売される予定になっているＳｐ
ｒｉｎｇ Ｏｂｊｅｃｔ−ＯｒｉｅｎｔｅｄＯｐｅｒａ
ｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍの一部分として実現される。
（Ｓｕｎ ＭｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓはＳｕｎ Ｍｉｃ
ｒｏｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．の登録商標である。）し
かしながら、本発明を特定の詳細を伴わずに実施でき、
様々なコンピュータシステムや様々な構成で、あるい
は、密結合プロセッサの構造又はモデル、又は疎結合多
重プロセッサシステムの様々な構成でも実現できること
は当業者には明白であろう。
【００１８】好ましい実施例では、仮想メモリシステム
は、メモリマッピングを維持し且つメモリ管理ハードウ
ェアを処理するタスクを、補助記憶装置に対してメモリ
をページイン，ページアウトするタスクから分離するア
ーキテクチャを構成する。ノードごとの仮想メモリマネ
ージャは、外部ユーザーレベルドメインが補助記憶装置
を管理している間に局所機械におけるマッピングを維持
する責務を負う。このアーキテクチャは柔軟なメモリ共
用、スパースアドレススペース及びコピー・オン・ライ
トメカニズムを支援する。このデザインの当然の帰結と
して、分散形共用記憶域が支援される。スパースアドレ
ススペースは、割り当てされていないアドレスによって
分離された複数のデータの領域から構成されるアドレス
スペースである。コピー・オン・ライトメカニズムは、
実行プログラムがオリジナルページの内容を変更すると
きにそのページの新たなコピーを発生させる、すなわ
ち、作成するメカニズムである。ここでは、総括的な用
語「実行プログラム」はプロセス（ＵＮＩＸの定義によ
る）又はタスク（ＭＡＣＨの定義による）又はスレッド
（ＵＮＩＸ、ＭＡＣＨ双方の定義による）を意味するも
のとする。
【００１９】メモリオブジェクトは、アドレススペース
にマッピングできる記憶域（メモリ）を抽象化したもの
である。アドレススペースは、実行プログラムが使用で
きる仮想記憶領域である。メモリオブジェクトはページ
ャにより実現される。「ページャ」は主メモリに対して
データをページイン，ページアウトするサブシステムで
ある。メモリオブジェクトハンドルはクライアント（す
なわち、ユーザー又はアプリケーションプログラム）へ
渡され、クライアントはメモリオブジェクトをアドレス
スペースにマッピングする。オブジェクト「ハンドル」
は関連するオブジェクトを指示するポインタ、すなわ
ち、参照である。アドレススペースは、ＶＭＭにより実
現されるアドレススペースオブジェクトによって表わさ
れる。メモリオブジェクトハンドルを保持するクライア
ントは、アドレススペースオブジェクトに対してマップ
動作を呼び出すことにより、メモリオブジェクトをアド
レススペースにマッピングできる。呼び出されたアドレ
ススペースオブジェクトを実現するＶＭＭは渡されたメ
モリオブジェクトハンドルを使用して、メモリオブジェ
クトを実現するページャにコンタクトすると共に、メモ
リキャッシュを設定する。次に、キャッシュを一杯にす
る（データをページインする）ための要求と、キャッシ
ュを空にする（データをページアウトする）ための要求
とをＶＭＭからページャへ、また、ページャからＶＭＭ
へ行う。
【００２０】考慮すべき重要な事項は信用の問題であ
る。一般に、この実施例では、ページングはオペレーテ
ィングシステムの機能ではなくなっているために、どの
ユーザープロセスもページャを作成することができるの
で、適正な認証が成立するまで所定のＶＭＭはページャ
を信用しない。同様に、メモリオブジェクトハンドルは
クライアントからクライアントへと送られるので、ペー
ジャはＶＭＭを信用せず、従って、信用される動作を得
るためにはＶＭＭの認証が必要である。
【００２１】好ましい実施例においては、メモリオブジ
ェクトは保護特性（たとえば、読取り専用又は読取り・
書込みなど）又はメモリスペースの長さなどの他の特性
をカプセル封じすることが望ましい。ページャは読取り
専用メモリオブジェクトハンドルをいずれかのクライア
ントへ渡す一方で、別のクライアントに読取り・書込み
メモリオブジェクトハンドルを与え、それら２つのハン
ドルが同一の下位記憶域をカプセル封じするオブジェク
トを参照するようなこともある。双方のクライアントが
それぞれのメモリオブジェクトを同一のノードにマッピ
ングするとき、各クライアントはメモリオブジェクトで
具現化された保護制限の下にマッピングを実行すべきで
あり、しかも、ＶＭＭでキャッシングされた同じ物理メ
モリを使用しつつ、安全にマッピングを実行することが
望まれる。
【００２２】Ｃａｒｎｅｇｉｅ Ｍｅｌｌｏｎ Ｕｎｉ
ｖｅｒｓｉｔｙが開発したＭＡＣＨシステムは、メモリ
オブジェクトを使用するオブジェクト指向システムにお
いて仮想メモリシステムを実現し、先に挙げた特徴の多
くを含む。そこで、図１を参照して説明すると、ＭＡＣ
Ｈの場合、実行中のプログラムはタスク又はスレッドで
ある。そのような実行中のプログラム３６がメモリオブ
ジェクト２４を実行中のプログラムのアドレススペース
にマッピングすることを必要とするとき、プログラムは
それを実行するために核１０を呼び出す。マップ要求は
サーバインタフェース１２へ渡され、サーバインタフェ
ース１２は必要な指令をメッセージとしてメモリオブジ
ェクトポート１６へ送信し、メモリオブジェクトポート
１６は最終的にはそのメッセージをメモリマネージャ１
８に渡す。メモリマネージャ１８はメモリオブジェクト
２４を実現する。メモリマネージャ１８はメモリオブジ
ェクト２４と、そのメモリオブジェクト２４に関してデ
ータ３２の常駐ページのキャッシュを表わす関連常駐核
メモリキャッシュオブジェクト２８との接続をセットア
ップする。メモリマネージャ１８は、メモリキャッシュ
オブジェクト２８の制御のために供給された関連キャッ
シュ制御ポート２０をさらに有する。核は、メモリキャ
ッシュオブジェクト２８に対して、クライアントプログ
ラムがメモリキャッシュオブジェクト２８を参照すると
きに使用するための名前ポート（図示せず）をも生成す
る。プログラムにより２つ以上のホスト（ノード）に抽
象メモリオブジェクトをマッピングする場合、各ホスト
のメモリキャッシュオブジェクトに対して１つずつ、数
多くの制御ポートと名前ポートが存在する。さらに、そ
のホストに対する第２のクライアントプログラムが第２
のメモリオブジェクトを獲得する場合には、その第２の
メモリオブジェクトが第１のメモリオブジェクトと同一
のメモリマネージャにより実現され且つ双方のオブジェ
クトが同じデータをカプセル封じしているとしても、同
じホストに、メモリキャッシュオブジェクトと、関連す
る名前ポート及び制御ポートの複写が起こる。これは、
ＭＡＣＨにおいては、第１のクライアントプログラムと
同じメモリオブジェクトを使用する第２のクライアント
プログラムが同一のデータを共用することが可能である
ためである。しかしながら、第２のクライアントプログ
ラムが異なるメモリオブジェクトを獲得する場合には、
第２のメモリオブジェクトが第１のメモリオブジェクト
と同じメモリマネージャで実現され且つ双方のメモリオ
ブジェクトが同じデータをカプセル封じしているとして
も、核は異なるキャッシュを作成する。第２のメモリオ
ブジェクトは第１のメモリオブジェクトと同じアクセス
権を有していても良いし、異なるアクセス権を有してい
ても良いのであるが、ＭＡＣＨにおいては、それらが異
なるメモリオブジェクトであるためにそれぞれのメモリ
オブジェクトは異なるキャッシュを有するので、どちら
であるかは問題にならない。ＭＡＣＨでは、同一である
２つのメモリオブジェクトがアクセスモードでのみ異な
るということは全く起こらない。再び図１を参照する
と、ＭＡＣＨは異なるメモリオブジェクトを全く別個の
エンティティとして扱う。たとえば、先に説明したケー
スにおいて、実行中のプログラム３６（又は同じホスト
に対する全く異なるクライアントプログラム）は先のメ
モリオブジェクト２４とは異なるが、同一のデータをカ
プセル封じしているメモリオブジェクト２６をマッピン
グすることを望んでいると仮定する。核１０は先に説明
したのと同じプロセスを通り、サーバインタフェース１
２にコンタクトする。サーバインタフェース１２はマッ
プメッセージを新たなメモリオブジェクトのポート１４
へ送信し、メッセージは実行中のメモリマネージャ１８
に渡される。メモリマネージャ１８は、このメモリオブ
ジェクトが先に実現されたメモリオブジェクトと同じデ
ータをカプセル封じしているか否かを判定する試みを実
行するのではなく、新たなメモリオブジェクト２６と、
関連するキャッシュ制御ポート２２を伴う対応するメモ
リキャッシュオブジェクト３０との新たな接続をセット
アップする。この複製は明白に複製された主メモリキャ
ッシュ並びに関連する制御ポート及び名前ポートと、２
つのページング動作を管理するに際して不必要なメモリ
マネージャ及び核のアクティビティとを作成する。
【００２３】本発明の好ましい実施例においては、この
メモリスペース浪費及びページングアクティビティの浪
費という問題は、メモリ及びメモリ属性をカプセル封じ
する機能と、メモリオブジェクトの中にカプセル封じさ
れたメモリをアクセスする機能とを分離することによっ
て解決される。この分離はＭＡＣＨメモリオブジェクト
の機能を、メモリ及びメモリ属性をカプセル封じするス
プリングメモリオブジェクトと、スプリングメモリオブ
ジェクトにより抽象化された（物理的）内容に対してペ
ージイン，ページアウトを実行するために使用されるペ
ージャオブジェクトとの２つに分割することにより実行
される。図２を参照して、先にＭＡＣＨシステムについ
て説明したプロセスに対応する本発明のプロセスを説明
する。メモリオブジェクトに関わるハンドルを獲得した
スプリング実行プログラム（ユーザープロセス又はスレ
ッド）１２０は、このメモリオブジェクトをプログラム
のアドレススペースにマッピングすることを要求する。
マップ要求はそのノードのＶＭＭ１０２に渡され、ＶＭ
Ｍ１０２はオブジェクトのハンドル１０４を使用してペ
ージャ１０６を呼び出し、ページャ１０６は指示された
メモリオブジェクト１０８を実現する。ページャはデー
タページング機能を実行するためにページャオブジェク
ト１１２とホストのキャッシュオブジェクト１１４のペ
アリングをセットアップし、要求側ＶＭＭに、マッピン
グが完了し、ページングを開始しても良いことを報知す
る。プログラム１２０がデータ１１６をアクセスすると
（データに「タッチ」するともいう）、ページングを発
生させるページ障害が起こることもある。このような本
発明の環境においては、第２のプログラム１１８が同じ
データをカプセル封じしている異なるメモリオブジェク
ト１１０のマッピングを要求した場合、要求プロセスは
ＶＭＭ１０２を介する同じものである。ところが、ペー
ジャ１０６はこの第２のメモリオブジェクト１１０が先
のメモリオブジェクト１０８と同じデータをカプセル封
じしていることを明示でき、複製ページャオブジェクト
−キャッシュオブジェクトページングメカニズムをセッ
トアップしない。ページャ１０６は、単に、マッピング
が完了したことと、データの所在とをＶＭＭ１０２に報
知するのみであり、そこで、第２のプログラム１１８は
そのデータをアクセスすることができる。これは、第２
のメモリオブジェクトがデータに対して第１のメモリオ
ブジェクトと同じアクセス権を有していようと、異なる
アクセス権を有していようと変わらない。ページャは各
クライアントのアクセス権を制御することができる。
【００２４】本発明では、ＭＡＣＨメモリオブジェクト
の機能性をメモリオブジェクトと、ページャオブジェク
トとに分割することに加えて、ＶＭＭとページャとの関
係をセットアップするプロセスを信用プロセスとしてデ
ザインしている。この信用関係は、ページャがＶＭＭの
名前を信用ネームサーバによって個別に検査することに
よりＶＭＭを認証すると共に、元来はＶＭＭにより作成
され、それを作成したＶＭＭに対してのみ有用である偽
造不可能な不透明トークンを戻すことをページャに要求
することによってＶＭＭがページャを認証するというこ
とを要求するプロトコルにより確定される。ＭＡＣＨに
は、これと同等の認証プロセスはない。従来のＭＡＣＨ
に関わる文書の中には、元のメモリマネージャによりア
クセスされる全く別個のマッピングサーバをおそらくは
使用することにより、認証が必要になる可能性があると
論じているものもある。しかしながら、その実現形態は
全く説明又は示唆されておらず、セットアップと正規の
ページングの双方に第３者マッピングサーバの説明のみ
が効果なく付け加えられているにすぎないように思われ
る。ところが、先に指示した通り、ＭＡＣＨには特定の
実現形態はない。
【００２５】本発明の認証プロセスを３つ合わせて全体
として示す図３、図４及び図５を参照することにより、
そのプロセスをさらに詳細に説明する。図３のブロック
２００で、手続きは開始し、そこで、まず、何らかの親
ドメインにより実行中プログラムドメインを作成する。
新たに作成されたプログラムドメインには、そのアドレ
ススペースを参照するａｄｄｒｅｓｓ＿ｓｐａｃｅオブ
ジェクトが割り当てられている。（ａｄｄｒｅｓｓ＿ｓ
ｐａｃｅオブジェクトはＶＭＭにより作成され且つＶＭ
Ｍから得られる。ａｄｄｒｅｓｓ＿ｓｐａｃｅオブジェ
クトに関わる動作は、メモリオブジェクトのアドレスス
ペーススペースに対するマッピング及びアンマッピング
と、下位メモリをコアにロック／アンロックし、且つ１
つの領域のアクセス保護を変更するなど、アドレススペ
ースを操作する方法とを含む。）ブロック２０２では、
プログラムドメインはｍｅｍｏｒｙ＿ｏｂｊｅｃｔハン
ドルを要求し、（ネームサーバ又は他の何らかのサーバ
のいずれかから）ｍｅｍｏｒｙ＿ｏｂｊｅｃｔハンドル
を受け取る。ブロック２０４では、ａｄｄｒｅｓｓ＿ｓ
ｐａｃｅオブジェクトを実現するＶＭＭがａｄｄｒｅｓ
ｓ＿ｓｐａｃｅオブジェクトに対するマップ方法を呼び
出すことにより、ｍｅｍｏｒｙ＿ｏｂｊｅｃｔをそのア
ドレススペースにマッピングすることを要求する。次
に、ＶＭＭは、プログラムが指定する位置（アドレス）
又はプログラムが開始オフセットを指定しない場合には
ＶＭＭにより指定される位置から始まるアドレススペー
スの一部分を割り当てる（ブロック２０６）。次のブロ
ック２０８では、ＶＭＭはページャにコンタクトし、ペ
ージャはｍｅｍｏｒｙ＿ｏｂｊｅｃｔに対するｂｉｎｄ
（）方法を呼び出し、パラメータとしてＶＭＭの名前を
供給することにより、マップ要求で指示されたｍｅｍｏ
ｒｙ＿ｏｂｊｅｃｔを実現する。
【００２６】このｂｉｎｄ（ ）方法は本発明の不可欠
の要素であるので、次に、この方法をさらに詳細に説明
する。下記の構文はパラメータ名を指定しており、その
後にコロンが続き、さらにその後にパラメータ渡しモー
ドと、パラメータ型が続いている。パラメータ渡しモー
ドは次の通りである： コピー（呼び出し側から呼び出された側に引数のコピー
を渡す） 借り（イン−アウト渡しモード：引数を呼び出し側から
呼び出された側に渡し、戻し時には、呼び出された側か
ら呼び出し側に渡す。） 生産（出力渡しモード：引数を呼び出された側により生
産し、呼び出しから戻るときに呼び出し側に渡す。） 消費（呼び出し側から呼び出された側にオブジェクトを
渡す；コピーに類似している。呼び出し側はそれ以上オ
ブジェクトをアクセスしない。）
【００２７】誤りが起こると、呼び出された側により例
外を生じさせ、引数は生産されない。Ｂｉｎｄ（ ）は
ｍｅｍｏｒｙ＿ｏｂｊｅｃｔに対する方法である： //バインドは、このｍｅｍｏｒｙ＿ｏｂｊｅｃｔについて責務を負うページャ //から、ｍｅｍｏｒｙ＿ｏｂｊｅｃｔの内容を供給するｖｃａｃｈｅ＿ｏｂｊ //ｅｃｔを指示するｖｃａｃｈｅ＿ｒｉｇｈｔｓ＿ｏｂｊｅｃｔを要求するた //めに、ＶＭＭにより使用される。ＶＭＭは、ｍｅｍｏｒｙ＿ｏｂｊｅｃｔか //らの新たなマッピング又はコピーを設定すべきときに、その都度、バインド //を呼び出す。 // //ｍｅｍ＿ｏｂｊ＿ｏｆｆｓｅｔは、マップ／コピー動作を開始させたクライ //アントにより要求されるｍｅｍｏｒｙ＿ｏｂｊｅｃｔの始まりからのオフセ //ットである。 // //Ｌｅｎｇｔｈ＿ｉｎ＿ｂｙｔｅｓは、マップ／コピー動作を開始させたクラ //イアントにより要求されるマッピングするためのメモリの量を指定する；ペ //ージャはそれより短い長さを戻しても良い。 // //ｒｅｑｕｅｓｔ＿ａｃｃｅｓｓは、マップ／コピーを開始させたユーザーに //より要求されるアクセス権である；ｍａｘ＿ａｃｃｅｓｓ＿ｒｉｈｔｓは、 //その結果として起こるバインドの最大ａｃｃｅｓｓ＿ｒｉｇｈｔを指示する //ためにページャにより戻される。 //ＶＭＭは、ユーザーにｍａｘ＿ａｃｃｅｓｓ＿ｒｉｇｈｔｓより高いアクセ //スをユーザーに許容しないように保証する。
【００２８】 ｂｉｎｄ：ｐｒｏｃ（ ｍｙ＿ｎａｍｅ ：ｎａｍｅ．ｎａｍｅをコピー//呼び出し側 ＶＭＭの名前 ｒｅｑｕｅｓｔ＿ａｃｃｅｓｓ ：ａｃｃｅｓｓ＿ｒｉｇｈｔｓをコピー ｍｅｍ＿ｏｂｊ＿ｏｆｆｓｅｔ ：ｖｃａｃｈｅ．ｏｆｆｓｅｔ＿ｔをコピー ｌｅｎｇｔｈ＿ｉｎ＿ｂｙｔｅｓ：ｖｃａｃｈｅ．ｏｆｆｓｅｔ＿ｔを借りる ｒｉｇｈｔｓ＿ｔｏ＿ｃａｃｈｅ：ｖｃａｃｈｅ．ｒｉｇｈｔｓ＿ｏｂｊｅｃ ｔを生産 ｃａｃｈｅ＿ｏｆｆｓｅｔ ：ｖｃａｃｈｅ．ｏｆｆｓｅｔ＿ｔを生産 ｍａｘ＿ａｃｃｅｓｓ＿ｒｉｇｈｔｓ：ａｃｃｅｓｓ．ｒｉｇｈｔｓを生産 ）ｒａｉｓｅｓ ａｃｃｅｓｓ．ｄｅｎｉｅｄ， //要求アクセスは高すぎる ｌｏｃａｌ＿ｏｎｌｙ //遠隔場所にあるため、ページャはこのＶＭＭにサ //ービスすることを望まない
【００２９】再び図３に戻って説明する。ｂｉｎｄ
（ ）要求を受け取ると（ブロック２１０）、ページャ
はＶＭＭの名前を知っており且つこのＶＭＭ名により実
現されたｖｍｍ＿ｏｂｊｅｃｔに関わるｖｍｍ＿ｏｂｊ
ｅｃｔハンドルを有しているか否かを調べるために、ペ
ージャのレコードを検査する。ページャがＶＭＭ名のレ
コードを有していない場合（分岐経路２１２）、ページ
ャは信頼ネームサーバを介してＶＭＭ名をルックアップ
し、ルックアップによって登録済のＶＭＭ名を見出すこ
とができなければ、ページャはバインド要求を拒否し、
その指示をＶＭＭに戻す（図４のブロック２１６）。ネ
ームサーバがＶＭＭ名を認証すれば、ネームサーバはそ
のＶＭＭ名により実現されるｖｍｍ＿ｏｂｊｅｃｔに関
わるｖｍｍ＿ｏｂｊｅｃｔハンドルを戻す。ページャが
ＶＭＭ名のわかるレコードを有している（分岐経路２１
４）か、ネームサーバに対する認証要求がＶＭＭ名の認
証性を検査するのに成功した（２１６）場合には、ペー
ジャは、次に（ブロック２１８で）ページャが新たなバ
インド要求からの新たなマッピングをサービスするため
に使用できると思われる既存のｃａｃｈｅ＿ｏｂｊｅｃ
ｔをＶＭＭに有しているか否か、あるいはページャが新
たなキャッシュをセットアップしなければならないか否
かを決定することにより、セットアッププロセスを進行
させる。新たなキャッシュをセットアップしなければな
らないと仮定すると、ページャは（ブロック２２０で）
ＶＭＭ名により実現されるｖｍｍ＿ｏｂｊｅｃｔに対す
るｃｒｅａｔｅ＿ｃａｃｈｅ（ ）要求を呼び出し、ｐ
ａｇｅｒ＿ｏｂｊｅｃｔハンドルを、パラメータとして
ｖｍｍ＿ｏｂｊｅｃｔに渡す。次に、このｃｒｅａｔｅ
＿ｃａｃｈｅ要求をさらに詳細に説明する。
【００３０】ｃｒｅａｔｅ＿ｃａｃｈｅ＿ｏｂｊｅｃｔ
（ ）はｖｍｍ＿ｏｂｊｅｃｔに対する方法である： //このＶＭＭで新たなｖｃａｃｈｅ＿ｏｂｊｅｃｔを作成するために、ページ //ャによりｃｒｅａｔｅ＿ｃａｃｈｅ＿ｏｂｊｅｃｔを呼び出す。ｓｉｇｎａ //ｌ＿ｌａｓｔ＿ｒｅｆフラグは、このｖｃａｃｈｅ＿ｏｂｊｅｃｔに対する //最前の参照がなくなったときに、ＶＭＭにそのｖｃａｃｈｅ＿ｏｂｊｅｃｔ //に対応するｐａｇｅｒ＿ｏｂｊｅｃｔに対するｄｏｎｅ＿ｗｉｔｈ＿ｃａｃ //ｈｅ（ ）方法を呼び出すように命令する。ｖｃａｃｈｅ＿ｏｂｊｅｃｔに //対する参照は束縛されたｍｅｍｏｒｙ＿ｏｂｊｅｃｔか、又はこのｖｃａｃ //ｈｅ＿ｏｂｊｅｃｔからのコピー・オン・ライトのいずれかである。ｉｎｆ //ｏはページングポリシーで使用される何らかの情報を含む。ｖｃａｃｈｅ＿ //ｏｗｎｅｒｓｈｉｐはｖｃａｃｈｅ＿ｏｂｊｅｃｔの初期状態である（ｖｃ //ａｃｈｅ＿ｏｂｊｅｃｔは、それに関連して、ページングポリシーを調整す //るために使用される状態を有する。）
【００３１】 ｃｒｅａｔｅ＿ｃａｃｈｅ＿ｏｂｊｅｃｔ：ｐｒｏｃ（ ｃａｃｈｅ＿ｐａｇｅｒ ：ｐａｇｅｒ．ｐａｇｅｒ＿ｏｂｊｅｃｔを消費 ｓｉｇｎａｌ＿ｌａｓｔ＿ｒｅｆ ：ブールをコピー ｉｎｆｏ ：ｐａｇｅｒ．ｐａｇｅｒ＿ｉｎｆｏをコピー ｖｃａｃｈｅ＿ｏｗｎｅｒｓｈｉｐ ：ｖｃａｃｈｅ．ｏｗｎｅｒｓｈｉｐ＿ ｔをコピー ｎｅｗ＿ｃａｃｈｅ ：ｖｃａｃｈｅ＿ｏｂｊｅｃｔ．ｖｃａｃｈｅ＿ ｏｂｊｅｃｔを生産 ｒｉｇｈｔｓ＿ｔｏ＿ｃａｃｈｅ ：ｖｃａｃｈｅ．ｒｉｇｈｔｓ＿ｏｂｊｅ ｃｔを生産 ）ｒａｉｓｅｓ
【００３２】 ｅｘｃｅｐｔｉｏｎｓ．ｑｕｏｔａ＿ｅｘｃｅｅｄｅｄ．//ＶＭＭにおけるこ //のページャの割当てを越えた ａｃｃｅｓｓ．ｄｅｆｉｎｅｄ//ページャはこのＶＭＭでキャッシュを作成す //ることを許されない（ページャはキャッシュ //を作成することを可能にする別のｖｍｍ＿ｏ //ｂｊｅｃｔを得ることが必要である）
【００３３】先に説明したｃｒｅａｔｅ＿ｃａｃｈｅ要
求の結果として、ｖｍｍ＿ｏｂｊｅｃｔは新たなｃａｃ
ｈｅ＿ｏｂｊｅｃｔと、関連するｃａｃｈｅ＿ｒｉｇｈ
ｔｓ＿ｏｂｊｅｃｔとを作成し（ブロック２２２）、Ｖ
ＭＭはそれらの新たなオブジェクトと、ｃｒｅａｔｅ＿
ｃａｃｈｅ要求によってＶＭＭにハンドルが渡されてい
るｐａｇｅｒ＿ｏｂｊｅｃｔとの結合をレコードする。
そこで、ＶＭＭはｃａｃｈｅ＿ｏｂｊｅｃｔ（ハンド
ル）と、ｃａｃｈｅ＿ｒｉｇｈｔｓ＿ｏｂｊｅｃｔ（ハ
ンドル）とをページャに戻し、ページャはｃｒｅａｔｅ
＿ｃａｃｈｅ要求を生成する。（ｃａｃｈｅ＿ｏｂｊｅ
ｃｔは、キャッシュ−ページャチャネルのＶＭＭ端を表
わすオブジェクトである。ページャの指令に応じて、ｖ
ｍｍ＿ｏｂｊｅｃｔによりｃａｃｈｅ＿ｏｂｊｅｃｔを
作成し、ＶＭＭにより実現する。ｃａｃｈｅ＿ｏｂｊｅ
ｃｔは、ｐａｇｅｒ＿ｏｂｊｅｃｔに属するメモリペー
ジをキャッシュする。ｃａｃｈｅ＿ｒｉｇｈｔｓ＿ｏｂ
ｊｅｃｔは、１つ唯一つの関連するｃａｃｈｅ＿ｏｂｊ
ｅｃｔに対する偽造不可能なポインタとして作用するオ
ブジェクトである。このオブジェクトに対する方法はな
い。そのオブジェクトを作成したＶＭＭに渡されたと
き、ｃａｃｈｅ＿ｒｉｇｈｔｓ＿ｏｂｊｅｃｔはその唯
一の関連するｃａｃｈｅ＿ｏｂｊｅｃｔを暗黙に指示す
る。）ページャが先に割当てていたｐａｇｅｒ＿ｏｂｊ
ｅｃｔと関連する新たなｃａｃｈｅ＿ｏｂｊｅｃｔを受
け取ったページャは、ここで、ＶＭＭから元のｂｉｎｄ
（ ）要求に戻ることができる。尚、ページャは実際に
元のｂｉｎｄ（ ）要求をサービスできる既存のキャッ
シュを有していると先に決定した（ブロック２１８）場
合にはこの応答を生じることができていたであろうとい
うことに注意すべきである。ページャが既存のキャッシ
ュを見出したならば、ページャはそのレコードからＶＭ
Ｍに戻すための関連するｃａｃｈｅ＿ｒｉｇｈｔｓ＿ｏ
ｂｊｅｃｔを得ていると考えられる。そこで、この時点
では、ページャは元のキャッシュ（新たな要求により使
用されるばかりになっている）をセットアップするとき
に先にｃａｃｈｅ＿ｒｉｇｈｔｓ＿ｏｂｊｅｃｔを獲得
してしまっているか、又は新たなキャッシュセットアッ
プの結果として新たなｃａｃｈｅ＿ｒｉｇｈｔｓ＿ｏｂ
ｊｅｃｔをちょうど受け取ったところであるかにかかわ
らず、ＶＭＭに戻すことが可能になっているｃａｃｈｅ
＿ｒｉｇｈｔｓ＿ｏｂｊｅｃｔを有する。さらに続けて
図５を参照する。ブロック２２４では、ページャは当初
のｂｉｎｄ（ ）要求（ブロック２０８）から戻り、当
初のバインド要求を発したＶＭＭへｃａｃｈｅ＿ｒｉｇ
ｈｔｓ＿ｏｂｊｅｃｔを送信する。ページャが信頼され
ないページャであり、当初の要求を発したのではないＶ
ＭＭに戻し送信した場合には、そのＶＭＭはページャが
戻したｃａｃｈｅ＿ｒｉｇｈｔｓ＿ｏｂｊｅｃｔ（ポイ
ンタ）を作成しておらず、従って、このｃａｃｈｅ＿ｒ
ｉｇｈｔｓ＿ｏｂｊｅｃｔが指示する唯一のｃａｃｈｅ
＿ｏｂｊｅｃｔを有していないので、そのＶＭＭはキャ
ッシュセットアップを使用することができない。しかし
ながら、ｃａｃｈｅ＿ｒｉｇｈｔｓ＿ｏｂｊｅｃｔを発
信元のＶＭＭに戻すことにより、ＶＭＭはそのｃａｃｈ
ｅ＿ｒｉｇｈｔｓ＿ｏｂｊｅｃｔを使用して（ブロック
２２６）、当初、マッピングの要求を発したプログラム
についてデータのページングをサービスする既存のｃａ
ｃｈｅ＿ｏｂｊｅｃｔ＿ｐａｇｅｒ＿ｏｂｊｅｃｔ対の
場所を捜し求める。何らかの理由によって、ｃａｃｈｅ
＿ｒｉｇｈｔｓ＿ｏｂｊｅｃｔが偽である（すなわち、
ｃａｃｈｅ＿ｏｂｊｅｃｔを指示しない）ならば、ＶＭ
Ｍはバインド要求を開始させた当初のマッピング要求
（図３のブロック２０４）を実行できない。ｃａｃｈｅ
＿ｏｂｊｅｃｔが見出されれば、ＶＭＭはその当初のマ
ップ要求からプログラムに戻り、アドレススペース中
の、メモリオブジェクトがマッピングされている場所を
指示する（ブロック２２８）。プログラムドメインが実
行プログラムがマッピング領域におけるページ中の１つ
の場所を参照（タッチ）すると、ＶＭＭはその下位にあ
るｃａｃｈｅ＿ｏｂｊｅｃｔの場所を捜し求める。参照
されたデータを含むページがキャッシュになければ、ペ
ージ障害が起こり、ページをキャッシュに取り入れるた
めにｐａｇｅｒ＿ｏｂｊｅｃｔにコンタクトする（ブロ
ック２３０）。同様に、ＶＭＭがページをページアウト
しなければならない場合には、キャッシュからページを
除去するためにｐａｇｅｒ＿ｏｂｊｅｃｔにコンタクト
する。ＶＭＭとページャとの間には、他にも様々なキャ
ッシュ管理アクティビティが起こる（ブロック２３
２）。
【００３４】以上、ｂｉｎｄ（ ）手続きの認証プロト
コルと、可能なときはいつでも、新たなマッピング要求
に対して既存のキャッシュを使用する手続きとを説明し
た。そこで、本発明は同一の下位メモリを抽象化する複
数のメモリオブジェクトに特性をカプセル封じすること
ができ、それらのメモリオブジェクトをＶＭＭにより信
用されないページャにより実現させ、信用されないクラ
イアントに渡すので、クライアントは、同じノードにメ
モリオブジェクトをマッピングするとき、同じ下位キャ
ッシュされたメモリを使用しつつ、メモリオブジェクト
で具現化されている保護制約に違反せずにマッピングを
実行できることがわかる。以上の開示では、好ましい実
施例を採用される方法に関して説明したが、本発明の全
てとはいわないまでも、その一部をハードウェア構造で
実現しても良いことは当業者には明白である。以下の説
明を代替実施例とする図６を参照すると、コンピュータ
システムのＣＰＵ４００と、ページャ４１４とが示され
ている。ＣＰＵは実行プログラム４０２と、ＶＭＭ４０
４とを含む。プログラム４０２が使用するメモリスペー
スの範囲を表わすと共に、メモリスペースの長さと、メ
モリスペースに対する保護アクセス権とを表わす値をも
カプセル封じしているメモリオブジェクト４１２は、ペ
ージャ４１４の中に示されている。さらに、ＶＭＭ４０
４のキャッシュオブジェクト４０８とページャ４１４の
ページャオブジェクト４１０とを対にするために使用す
るペアリング装置４０６も示されている。ページャ４１
４にあるページング回路４２０は、このキャッシュオブ
ジェクトとページャオブジェクトの対４０８及び４１０
を使用して、主メモリ４２２の割り当てられたデータ領
域４２４に対してデータをページイン，ページアウトす
る。さらに、図示するように、ページャ４１４は、実行
プログラム４０２についてデータをキャッシングすると
いうメモリオブジェクト４１２の要求をサービスするた
めにキャッシュが既に存在しているか否かを判定するた
めに使用される第１の検出装置４１８を有する。ページ
ャ４１４は、既存のキャッシュオブジェクトと、それと
対を成すページャオブジェクトとが存在していれば、そ
れらを使用し、既に存在していなければ、新たなキャッ
シュオブジェクトを獲得する別の回路４１６をさらに有
する。
【００３５】図６に示すペアリング装置４０６を図７を
参照することによりさらに詳細に説明する。第１の通信
メカニズム３１０はＶＭＭ３００をページャ３０４に接
続し、そこで、ＶＭＭ３００はバインド要求３０２によ
ってページャ３０４のメモリオブジェクト３３０に対す
るバインド方法を呼び出す。バインド要求を受け取る
と、ページャ３０４にある第２の検出装置３２２はバイ
ンド要求と共に含まれていたＶＭＭ名を確認する。ＶＭ
Ｍ名がページャの付加回路３０６により確認されないこ
とがわかると、バインド要求を拒否し、ＶＭＭに報知す
る（３０８）。ＶＭＭ名が認証されたことがわかった場
合には、ページャ３０４にある第３の検出装置３２０
は、バインド要求３０２を開始させたメモリオブジェク
ト３３０のデータ需要をサービスすることができる既存
のキャッシュオブジェクトが存在しているか否かを判定
し、存在していれば、既存のキャッシュオブジェクトを
指示する既存のｃａｃｈｅ＿ｒｉｇｈｔｓ＿ｏｂｊｅｃ
ｔ３３２をＶＭＭ３００に戻す。バインド要求３０２を
開始させたメモリオブジェクト３３０の需要をサービス
するための既存のキャッシュオブジェクトがなければ、
ページャ３０４の第１のページャ指令回路３１８を起動
して、認証されたＶＭＭ３００へキャッシュ作成要求３
２８を送信する。キャッシュ作成要求３２８は、新たに
作成されるキャッシュオブジェクト３３８と関連づけら
れるべきページャオブジェクト３３６を伴っている。新
たに作成されたキャッシュオブジェクト３３８及び関連
するｃａｃｈｅ＿ｒｉｇｈｔｓ＿ｏｂｊｅｃｔ３４０を
（キャッシュ作成要求と共に受け取った）ページャオブ
ジェクト３３６と関連づけ、次に、ＶＭＭ３００の割当
てメカニズム３１６によりページャ３０４に戻す。そこ
で、ページャ３０４は３３４で示すように新たなｃａｃ
ｈｅ＿ｒｉｇｈｔｓ＿ｏｂｊｅｃｔ３４０を当初のバイ
ンド要求を発したＶＭＭ３００に戻すことにより、当初
のバインド要求３０２を完了しても良い。この戻し（３
３４）は、ページャ３０４とＶＭＭ３００とを接続する
第２の通信メカニズム３１２を介して実行される。最終
的に、経路３３２から既存のｃａｃｈｅ＿ｒｉｇｈｔｓ
＿ｏｂｊｅｃｔを受け取るか又は経路３３４から新たな
ｃａｃｈｅ＿ｒｉｇｈｔｓ＿ｏｂｊｅｃｔを受け取る
と、ＶＭＭ３００の場所発見回路３１４は受け取ったｃ
ａｃｈｅ＿ｒｉｇｈｔｓ＿ｏｂｊｅｃｔを使用して、作
成されたキャッシュオブジェクトとページャオブジェク
トの対のキャッシュオブジェクト端を見出す。場所発見
回路３１４がｃａｃｈｅ＿ｒｉｇｈｔｓ＿ｏｂｊｅｃｔ
により指示されるキャッシュオブジェクトを見出すこと
ができない場合には、ＶＭＭ３００はバインド要求３０
２を開始させた当初のマッピング要求に応えられない。
【００３６】本発明を現時点で好ましい実施例と、いく
つかのより一般的な代替実施例とによって説明したが、
本発明は説明した実施例に限定されないことは当業者に
は認められるであろう。ＶＭＭ及びページャを確認し、
メモリオブジェクトについてキャッシュを作成すること
が要求されたときに無用にキャッシュを複製せずに、そ
れにより効率良く主メモリスペースを使用する方法及び
装置は当業者により容易により企図できる。本発明の方
法及び装置は特許請求の範囲の趣旨の範囲内で変形及び
変更を伴って実施可能である。すなわち、以上の説明は
本発明の範囲を限定するのではなく、単なる例示として
みなされるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の技術によるＭＡＣＨオペレーティングシ
ステムの基本仮想メモリ動作を示す図。
【図２】本発明の等価の仮想メモリ対話を示す図。
【図３】本発明の詳細なフローチャート。
【図４】本発明の詳細なフローチャート。
【図５】本発明の詳細なフローチャート。
【図６】本発明に対するＣＰＵ−ページャ−主メモリの
接続の代替実施例を示す図。
【図７】キャッシュオブジェクトと、ページャオブジェ
クトとの対を成す動作の一実施例のさらに詳細な図。
【符号の説明】
１００ 核 １０２ ＶＭＭ １０４ ハンドル １０６ ページャ １０８ メモリオブジェクト １１０ 第２のメモリオブジェクト １１２ ページャオブジェクト １１４ キャッシュオブジェクト １１６ データ １１８ 第２のプログラム １２０ プログラム ３００ ＶＭＭ ３０２ バインド要求 ３０４ ページャ ３０６ 付加ページャ回路 ３１０ 第１の通信メカニズム ３１２ 第２の通信メカニズム ３１４ 場所発見回路 ３１６ 割当てメカニズム ３２０ 第３の検出装置 ３２２ 第２の検出装置 ３３０ メモリオブジェクト ３３６ ページャオブジェクト ３３８ キャッシュオブジェクト ３４０ ｃａｃｈｅ＿ｒｉｇｈｔｓ＿ｏｂｊｅｃｔ ４００ ＣＰＵ ４０２ 実行プログラム ４０４ ＶＭＭ ４０６ ペアリング装置 ４０８ キャッシュオブジェクト ４１０ ページャオブジェクト ４１２ メモリオブジェクト ４１４ ページャ ４１８ 第１の検出器 ４２０ ページング回路 ４２２ 主メモリ ４２４ データ領域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マイケル・エヌ・ネルソン アメリカ合衆国 94070 カリフォルニア 州・サン カルロス・ヒルクレスト ロー ド・158

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくとも１つの主メモリ装置と少なく
    とも１つの実行プログラムとを伴った少なくとも１つの
    中央処理装置（ＣＰＵ）を有し、少なくとも１つのペー
    ジャ（「ページャ」）と少なくとも１つの仮想メモリマ
    ネージャ（ＶＭＭ）とを有する仮想メモリコンピュータ
    システムで実行されるその少なくとも１つの主メモリ装
    置のメモリスペースの使用を管理する方法において、 ａ）少なくとも１つのメモリオブジェクトを使用して、
    少なくとも１つの実行プログラムにより使用されるメモ
    リスペースの範囲を表わすと共に、その少なくとも１つ
    のメモリオブジェクトの中に、メモリスペースの範囲の
    長さを表わす値とメモリスペースの範囲に対する保護ア
    クセス権を表わす値とをカプセル封じする過程と； ｂ）少なくとも１つのキャッシュオブジェクトと少なく
    とも１つのページャオブジェクトとを対にし、キャッシ
    ュオブジェクト−ページャオブジェクトの対を少なくと
    も１つのメモリオブジェクトと関連づける過程と； ｃ）キャッシュオブジェクト−ページャオブジェクトの
    対を使用して、少なくとも１つの主メモリ装置に対し
    て、前記関連づけされた少なくとも１つのメモリオブジ
    ェクトにより指示される範囲のメモリスペースに含まれ
    ているデータのセットをページイン，ページアウトする
    過程とから成り、 メモリスペースの表示と、長さ及びアクセス権のメモリ
    属性を表わす値とをカプセル封じする機能性が、メモリ
    オブジェクトにカプセル封じされた値により表わされる
    メモリスペースに対してデータをページイン，ページア
    ウトする機能性から分離することを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 少なくとも１つの主メモリ装置を伴う少
    なくとも１つの中央処理装置（ＣＰＵ）を有し、少なく
    とも１つのページャ（「ページャ」）と少なくとも１つ
    の仮想メモリマネージャ（ＶＭＭ）とを有し、少なくと
    も１つのアドレススペースと少なくとも１つの範囲の仮
    想メモリスペースとを有する少なくとも１つの実行プロ
    グラムをさらに有する仮想メモリコンピュータシステム
    で実行されるコンピュータシステムにおけるメモリスペ
    ースの使用を管理する方法において、 ａ）少なくとも１つのＶＭＭにより少なくとも１つのＶ
    ＭＭの名前を少なくとも１つのページャへ送信し、少な
    くとも１つのページャは少なくとも１つのＶＭＭの名前
    を使用して、少なくともＶＭＭを認証する過程と； ｂ）少なくとも１つのＶＭＭにより一意ポインタを少な
    くとも１つのページャへ送信し、少なくとも１つのペー
    ジャにポインタを少なくとも１つのＶＭＭに戻すことを
    要求する過程とから成り、 少なくとも１つのページャはそれにより少なくとも１つ
    のＶＭＭを認証し且つ少なくとも１つのＶＭＭは少なく
    とも１つのページャを認証することを特徴とする方法。
  3. 【請求項３】 少なくとも１つの主メモリ装置と少なく
    とも１つの実行プログラムとを伴なう少なくとも１つの
    中央処理装置（ＣＰＵ）を有し、少なくとも１つのペー
    ジャ（「ページャ」）と少なくとも１つの仮想メモリマ
    ネージャ（ＶＭＭ）とを有するコンピュータシステムに
    おいて、 ａ）少なくとも１つの実行プログラムにより使用される
    ある範囲のメモリスペースを表わすためのものであり、
    メモリスペースの範囲の長さを表わす値とその範囲のメ
    モリスペースに対する保護アクセス権を表わす値とをカ
    プセル封じしている少なくとも１つのメモリオブジェク
    トと； ｂ）少なくとも１つのキャッシュオブジェクトと少なく
    とも１つのページャオブジェクトとを対にし、キャッシ
    ュオブジェクト−ページャオブジェクトの対を少なくと
    も１つのメモリオブジェクトと関連づけるペアリング装
    置と； ｃ）キャッシュオブジェクト−ページャオブジェクトの
    対を使用して、前記関連づけされた少なくとも１つのメ
    モリオブジェクトにより指示される範囲のメモリスペー
    スに含まれているデータのセットを少なくとも１つの主
    メモリ装置に対してページイン，ページアウトするペー
    ジャ回路とを具備し、 メモリスペースの表示と、長さ及びアクセス権のメモリ
    属性を表わす値とをカプセル封じする機能性が、メモリ
    オブジェクトにカプセル封じされた値により表わされる
    メモリスペースに含まれているデータをページイン，ペ
    ージアウトする機能性から分離することを特徴とするコ
    ンピュータシステム。
  4. 【請求項４】 少なくとも１つの主メモリ装置を伴う少
    なくとも１つの中央処理装置（ＣＰＵ）を有し、少なく
    とも１つのページャ（「ページャ」）を有し且つ少なく
    とも１つの仮想メモリマネージャ（ＶＭＭ）を有し、少
    なくとも１つのアドレススペース及び少なくとも１つの
    範囲の仮想メモリスペースと、少なくとも１つの実行プ
    ログラムとをさらに有する仮想メモリコンピュータシス
    テムにおいて、 ａ）少なくとも１つのページャに少なくとも１つのＶＭ
    Ｍの名前を使用させて、少なくとも１つのＶＭＭを認証
    させる認証装置と； ｂ）少なくとも１つのＶＭＭにより一意ポインタを少な
    くとも１つのページャへ送信し、少なくとも１つのペー
    ジャにその一意ポインタを少なくとも１つのＶＭＭに戻
    すことを要求する通信装置とを具備し、 少なくとも１つのページャはそれにより少なくとも１つ
    のＶＭＭを認証し且つ少なくとも１つのＶＭＭは少なく
    とも１つのページャを認証するようなコンピュータシス
    テム。
  5. 【請求項５】 少なくとも１つのＣＰＵと、少なくとも
    １つのＣＰＵに接続する少なくとも１つの主メモリ装置
    とを有し、少なくとも１つのＣＰＵは少なくとも１つの
    実行プログラムを有するコンピュータシステムで使用す
    るためのコンピュータプログラムが記録されていてコン
    ピュータで読取る媒体からなるコンピュータプログラム
    製品において、 ａ）少なくとも１つのページャオブジェクトを作成する
    能力を有する少なくとも１つのページャと； ｂ）前記少なくとも１つのＣＰＵで動作することができ
    ると共に、少なくとも１つのページャと通信することが
    可能であり、少なくとも１つのキャッシュオブジェクト
    と少なくとも１つのキャッシュ権オブジェクトとを作成
    する能力を有する少なくとも１つの仮想メモリマネージ
    ャ（「ＶＭＭ」）と； ｃ）少なくとも１つの実行プログラムに結合する少なく
    とも１つのアドレススペースオブジェクト、並びに少な
    くとも１つの実行プログラムに結合し、メモリスペース
    の範囲、メモリスペースの長さ及びメモリスペースに対
    する保護アクセス権を表わす値を有する少なくとも１つ
    のメモリオブジェクトと； ｄ）少なくとも１つのキャッシュオブジェクトと少なく
    とも１つのページャオブジェクトとを対にし、キャッシ
    ュオブジェクト−ページャオブジェクトの対を少なくと
    も１つのメモリオブジェクトと関連づけるペアリングメ
    カニズムと； ｅ）前記キャッシュオブジェクト−ページャオブジェク
    トの対を使用して、関連づけされた少なくとも１つのメ
    モリオブジェクトにより指示される範囲のメモリスペー
    スに含まれているデータのセットを少なくとも１つの主
    メモリ装置に対してページイン，ページアウトするペー
    ジングメカニズムとを具備し、 メモリスペースの表示と、長さ及びアクセス権のメモリ
    属性を表わす値とをカプセル封じする機能性が、メモリ
    オブジェクトにカプセル封じされた値により表わされる
    メモリスペースに含まれているデータをアクセスする機
    能性から分離されていることを特徴とするコンピュータ
    プログラム製品。
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