JPH1091527A - 記憶装置および記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、仮想記憶上の複数の記憶域を実記
憶に割り当る記憶装置に関し、時間帯や処理量などに応
じてプログラムなどを格納する主記憶とデータなどを格
納するシステム記憶などに割り当る実記憶のサイズを動
的に変更し、実記憶の使用効率を向上させると共に最適
な処理能力を引出すことを目的とする。 【解決手段】 上記主記憶のアクセス時に仮想アドレス
から実記憶の有効な実アドレスに変換する第１のアドレ
ス変換手段と、システム記憶のアクセス時に仮想アドレ
スから実記憶の有効な実アドレスに変換する第２のアド
レス変換手段と、第１および第２のアドレス変換手段の
仮想アドレスから実アドレスへの変換を有効あるいは無
効に動的に変更する手段とを備えるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、仮想記憶上の複数
の記憶域を実記憶に割り当てる記憶装置および記録媒体
に関するものである。主記憶装置を効率良く有効利用す
るため、計算機システムに仮想記憶装置が使われてい
る。この際、プログラム領域とデータベース領域などを
区別して効率的に記憶装置を利用することが望まれてい
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、仮想記憶装置を用いてデータベー
スをアクセスする場合、プログラムとデータベースとを
同じ主記憶上に存在させると、プログラムの不当なアク
セスによりデータベースのデータ破壊を生じる恐れがあ
る。そのため、データベースを格納するシステム記憶
と、データベースをアクセスするプログラムを格納する
主記憶とを仮想記憶上で異ならしてプログラムによりデ
ータベースのデータの破壊を防止するようにしていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
は、データベースのデータを格納するシステム記憶と、
データベースをアクセスするためのプログラムを格納す
る主記憶とに分けて仮想記憶装置上で動作させていたた
め、計算機システムの運用時間帯により、動作するプロ
グラムや、処理対象となるデータベースも異なるため、
効率的に運用を行えないという問題があった。

【０００４】例えば昼間は多数の端末からの要求を処理
するオンライン処理のために、処理データ全体のアクセ
ス性能を保持するよりも、多くのプログラムを動作させ
て応答時間を保証する方が重要である。一方、夜間はデ
ータベースの一括処理のために、データベースの全デー
タアクセスを高速化することが重要である。このため
に、昼間用のプログラムを格納する主記憶、および夜間
用の全データベースを格納するシステム記憶の両者をそ
れぞれ仮想記憶装置上に大きな領域を設けたのでは、両
者を合わせた極めて大きなサイズの実記憶が必要となっ
てしまうという問題が発生すると共に、昼間および夜間
で使用されない方の領域が遊んでしまい、効率的でない
という問題が発生する。

【０００５】本発明は、これらの問題を解決するため、
時間帯や処理量などに応じてプログラムなどを格納する
主記憶とデータなどを格納するシステム記憶などに割り
当てる実記憶のサイズを動的に変更し、実記憶の使用効
率を向上させると共に最適な処理能力を引出すことを目
的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】図１を参照して課題を解
決するための手段を説明する。図１において、主記憶１
は、プログラムなどを格納する仮想記憶上の主記憶であ
って、ページ変換テーブル（主記憶）１１をもとに仮想
アドレスを実アドレスに変換してアクセスするものであ
る。

【０００７】システム記憶２は、データベースのデータ
などを格納する仮想記憶上のシステム記憶であって、ペ
ージ変換テーブル（システム記憶）２１をもとに仮想ア
ドレスを実アドレスに変換してアクセスするものであ
る。

【０００８】実記憶装置３は、実アドレスで実記憶３２
をアクセスするものであって、ここでは、実記憶３２お
よび制御テーブル３３などから構成されるものである。
実記憶３２は、実アドレスでアクセスする実際の記憶装
置である。

【０００９】制御テーブル３３は、実アドレスについて
ページ単位に主記憶１あるいはシステム記憶２のいずれ
に割り当てるかを動的に設定するテーブルである。次
に、動作を説明する。

【００１０】記憶域１のアクセス時に仮想アドレスから
動的に割り当てられた範囲内の実記憶の実アドレスに変
換するそれぞれの記憶域用のアドレス変換手段を備える
ようにしている。

【００１１】また、制御テーブル３３に主記憶１あるい
はシステム記憶２のいずれに実記憶に割り当たこと、あ
るいは割り当てを変更したことに対応して、ページ変換
テーブル（主記憶）１１あるいはページ変換テーブル
（システム記憶）２１に割り当てられた実アドレスへの
変換を有効に設定し、主記憶１のアクセス時にページ変
換テーブル（主記憶）１１を参照して仮想アドレスから
動的に割り当てられた実記憶３２の実アドレスに変換し
て実記憶３２をアクセスし、システム記憶域２のアクセ
ス時にページ変換テーブル（システム記憶）２１を参照
して仮想アドレスから動的に割り当てられた実記憶３２
の実アドレスに変換して実記憶３２をアクセスするよう
にしている。

【００１２】この際、仮想アドレスから実アドレスへの
変換をページ単位に行うようにしている。また、主記憶
１およびシステム記憶２を実記憶３２への動的な割り当
てを、時間あるいは処理量に従って行うようにしてい
る。

【００１３】従って、時間帯あるいは処理量などに応じ
てプログラムなどを格納する主記憶１とデータなどを格
納するシステム記憶２などの領域サイズを動的に変更す
ることにより、実記憶装置の使用効率を向上させると共
に最適な処理能力を引出すことが可能となる。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に、図１から図６を用いて本発
明の実施の形態および動作を順次詳細に説明する。ここ
で、図示外の記録媒体からプログラムを読み出して主記
憶にローディングして起動し以下に説明する各種処理を
行うようにしている。

【００１５】図１は、本発明の１実施例構成図を示す。
図１において、主記憶１は、仮想記憶上に設けた主記憶
であって、ここでは、プログラムなどを格納するもので
あり、ページ変換テーブル（主記憶）１１をもとに仮想
アドレスを実アドレスに変換して実記憶３２をアクセス
するものである。

【００１６】ページ変換テーブル（主記憶）１１は、主
記憶の仮想アドレスを実記憶３２の実アドレスにページ
単位で変換するものであって、図示のように、主記憶１
上の仮想ページアドレスを、実記憶３２上の実アドレス
に変換するものである（図３参照）。また、実アドレス
が外部記憶装置４に書き出されたときの外部アドレスを
併せて仮想アドレスに対応づけて設定するようにしても
よい。

【００１７】システム記憶２は、仮想記憶上に設けたシ
ステム記憶であって、ここでは、データベースのデータ
などを格納するものであり、ページ変換テーブル（シス
テム記憶）２１をもとに仮想アドレスを実アドレスに変
換して実記憶３２をアクセスするものである。

【００１８】ページ変換テーブル（システム記憶）２１
は、システム記憶の仮想アドレスを実記憶３２の実アド
レスにページ単位で変換するものであって、図示のよう
に、システム記憶２上の仮想ページアドレスを、実記憶
３２上の実アドレスに変換するものである（図３参
照）。また、実アドレスが外部記憶装置４に書き出され
たときの外部アドレスを併せて仮想アドレスに対応づけ
て設定するようにしてもよい。

【００１９】実記憶装置３は、実記憶３２をアクセスし
たり、管理したりなどするものであって、管理装置３
１、実記憶３２、および制御テーブル３３などから構成
されるものである。

【００２０】管理装置３１は、各種管理を行うものであ
って、ここで、ページアウト機能、制御テーブル更新機
能などを持つものである。ページアウト機能は、実記憶
３２が一杯となったときに外部記憶装置４に書き出して
外部ページとし、実記憶３２に空を作る機能である。制
御テーブル更新機能は、ページ単位の実記憶アドレス
を、主記憶１あるいはシステム記憶２のいずれに動的に
割り当てるかの更新を動的に、時間帯あるいは処理量
（主記憶１の処理量がシステム記憶２よりもより多いと
きに主記憶１の実ページの割り当てを多くし、逆の場合
には少なくする）などに応じて行うものである。

【００２１】実記憶３２は、データやプログラムを実際
に記憶する実記憶である。実記憶３２の割り当てはペー
ジ単位に行う。制御テーブル３３は、実記憶アドレス
（ページ単位）を主記憶１あるいはシステム記憶２のい
ずれに割り当てるかを検索するものである。ここでは、
実アドレス（ページ単位）に主記憶の仮想アドレス（ペ
ージ単位）あるいはシステム記憶の仮想アドレス（ペー
ジ単位）に割り当てているが、この割り当てをページ変
換テーブル１１、２１の方で行うようにしてもよい。

【００２２】外部記憶装置４は、実記憶３２に納まり切
らないページを外部ページとして格納するものである。
次に、図２のフローチャートに示す順序に従い、図１の
構成の動作を詳細に説明する。

【００２３】図２は、本発明の動作説明フローチャート
を示す。図２において、Ｓ１は、管理装置に領域変更要
求を通知する。これは、後述する図５で説明するように
時間帯によって領域変更要求を通知したり、あるいはシ
ステム記憶２、主記憶１へのアクセス量が増大してペー
ジアウト（外部ページに書き出す割合が増えた）ことに
対応して自動的に外部ページアウトの割合を減らし両者
のシステム記憶２と主記憶１とが均衡などするように領
域変更要求を通知してもよい。

【００２４】Ｓ２は、Ｓ１の要求がシステム記憶２の増
加、あるいは主記憶の増加のいずれかを判定する。シス
テム記憶２の増加の要求と判明した場合には、Ｓ４ない
しＳ９によってシステム記憶２の増加を行う。一方、主
記憶１の増加の要求と判明した場合には、Ｓ１０ないし
Ｓ１４によって主記憶１の増加を行う。

【００２５】Ｓ３は、システム記憶域化する実ページの
検索を行う。これは、例えば制御テーブル３３を参照し
てシステム記憶２に変更しようとする主記憶１の実アド
レス中で、ページ変換テーブル（主記憶）１１を参照し
て未使用の実アドレスがあればそれを見つける、あるい
は未使用の実アドレスが見つからないときは最も古く使
用された実アドレスを見つける。

【００２６】Ｓ４は、使用状態の判定を行う。Ｓ３で見
つけた実アドレス（ページ単位）の使用状態の判定を行
う。使用中の場合には、Ｓ５で使用中のページのページ
アウト／スワップ処理を行い、Ｓ６で主記憶１のアドレ
ス変換テーブル１１のエントリの無効化を行い、Ｓ７に
進む。一方、未使用の場合には、Ｓ７に進む。

【００２７】Ｓ７は、制御テーブルの情報（用途）をシ
ステム記憶に動的に変更する。これは、図１の制御テー
ブル３３中の用途が“主記憶”であったエントリを“シ
ステム記憶”に動的に変更する。

【００２８】Ｓ８は、システム記憶のアドレス変換テー
ブル（システム記憶）２１のエントリの有効化を行う。
これにより、システム記憶２上の仮想アドレスに対する
実アドレスの割合が１ページ分（あるいは所定ページ
分）増加し、システム記憶上で仮想アドレスを割り当て
できる実アドレスの量が増えたこととなる。

【００２９】Ｓ９は、制御テーブルの情報（仮想ページ
アドレス）の設定を行う。この設定は、必ずしも行わな
くもてもよい。以上のＳ４ないしＳ９によって、主記憶
１上の仮想アドレスに割り当てられていた実アドレス
（ページ単位）を、システム記憶２上の仮想アドレスに
動的に割り当てるようにして、当該システム記憶２上の
仮想アドレスが使用できる実アドレス量を増やすことが
可能となる。

【００３０】Ｓ１０は、主記憶域化する実ページの検索
を行う。これは、例えば制御テーブル３３を参照して主
記憶１に変更しようとするシステム記憶２の実アドレス
中で、ページ変換テーブル（システム記憶）２１を参照
して未使用の実アドレスがあればそれを見つける、ある
いは未使用の実アドレスが見つからないときは最も古く
使用された実アドレスを見つける。

【００３１】Ｓ１１は、使用状態の判定を行う。Ｓ１０
で見つけた実アドレス（ページ単位）の使用状態の判定
を行う。使用中の場合には、未使用となるまで待機す
る。一方、未使用の場合には、Ｓ１２に進む。

【００３２】Ｓ１２は、制御テーブルの情報（用途）を
主記憶に動的に変更する。これは、図１の制御テーブル
３３中の用途が“システム記憶”であったエントリを
“主記憶”に動的に変更する。

【００３３】Ｓ１３は、主記憶のアドレス変換テーブル
（主記憶）１１のエントリの有効化を行う。これによ
り、主記憶１上の仮想アドレスに対する実アドレスの割
合が１ページ分（あるいは所定ページ分）増加し、主記
憶１上で仮想アドレスを割り当てできる実アドレスの量
が増えたこととなる。

【００３４】Ｓ１４は、制御テーブルの情報（仮想ペー
ジアドレス）の設定を行う。この設定は、必ずしも行わ
なくもてもよい。以上のＳ１０ないしＳ１４によって、
システム記憶２上の仮想アドレスに割り当てられていた
実アドレス（ページ単位）を、主記憶１上の仮想アドレ
スに動的に割り当てるようにして、当該主記憶１上の仮
想アドレスが使用できる実アドレス量を増やすことが可
能となる。

【００３５】図３は、本発明のアドレス変換の説明図を
示す。図３において、上段はページ変換テーブル（主記
憶）１１の例を表し、下段はページ変換テーブル（シス
テム記憶）２１の例を表す。

【００３６】上段のページ変換テーブル（主記憶）１１
は、主記憶１上の仮想アドレスについて、ＣＲ１（制御
レジスタ）からポイントされるＳＧＴ（セグメントテー
ブル）およびＰＧＴ（ページテーブル）によって実ペー
ジに変換するものである。ここで、セグメントテーブル
の実ページに対応づけるエントリに有効／無効のフラグ
があり、当該仮想アドレス上で使用できるエントリのフ
ラグを有効に設定し、使用できないときにフラグを無効
に設定する。図中の点線の×は、フラグを無効に設定
し、後述するページ変換テーブル（システム記憶）２１
の対応するページテーブルのエントリのフラグを有効に
設定し、当該実ページを使用するようにしている。

【００３７】下段のページ変換テーブル（システム記
憶）２１は、システム記憶２上の仮想アドレスについ
て、ＸＣＲ１（制御レジスタ）からポイントされるＶＭ
Ｔ（ビューマップテーブル）、ＳＧＴ（セグメントテー
ブル）およびＰＧＴ（ページテーブル）によって実ペー
ジに変換するものである。ここで、セグメントテーブル
の実ページに対応づけるエントリに有効／無効のフラグ
があり、当該仮想アドレス上で使用できるエントリのフ
ラグを有効に設定し、使用できないときにフラグを無効
に設定する。図中の実線は、フラグを有効に設定し、実
ページを使用できるようにしている。

【００３８】以上のように、主記憶上の仮想アドレスを
実アドレスに変換するページ変換テーブル（主記憶）１
１、およびシステム記憶上の仮想アドレスを実アドレス
に変換するページ変換テーブル（システム記憶）２１を
設け、ページテーブルに実アドレスへの割り当てが有効
／無効のフラグを設け、動的に設定を変更し、主記憶上
の仮想アドレスに割り当てる実アドレスあるいはシステ
ム記憶上の仮想アドレスに割り当てる実アドレスのペー
ジ数を任意に調整することが可能となる。

【００３９】図４は、本発明の動的割当フローチャート
を示す。図４において、Ｓ２１は、制御装置がシステム
記憶の増加を自動依頼する。これは、図５に示すよう
に、制御装置５が実記憶装置３の管理装置３１に、シス
テム記憶２の増加を自動依頼、例えば所定時間になった
とき、あるいはシステム記憶２の外部ページに書き出す
量が所定閾値を越えたたなどしたとき自動的に依頼す
る。

【００４０】Ｓ２２は、管理装置が必要ページ数を確保
する。これは、管理装置３１がページ変換テーブル（主
記憶）１１を検索して未使用の実アドレス、未使用の実
アドレスがないときは最も古く使用された実アドレスを
必要ページ数を確保する。

【００４１】Ｓ２３は、管理装置が制御テーブル内の情
報（用途）を変更する。これは、管理装置３１が制御テ
ーブル３３内の該当する実アドレスの用途“主記憶”を
“システム記憶”に動的に変更する。これに合わせて、
図３で既述したように、ページ変換テーブル（システム
記憶）２１のページテーブルの該当エントリのフラグを
有効に設定、ページ変換テーブル（主記憶）１１のペー
ジテーブルの該当エントリのフラグを無効に設定し、主
記憶上の仮想アドレスに割り当てていた実アドレスを、
システム記憶上の仮想アドレスに割り当てるように実ア
ドレスを増加する。

【００４２】Ｓ２４は、システム記憶の増加を完了す
る。以上によって、主記憶上の仮想アドレスに割り当て
られていた実アドレスを、システム記憶上の仮想アドレ
スに割り当てるように動的に変更したこととなる。

【００４３】図５は、本発明の動的割当説明図（その
１）を示す。これは、スケジュール表５２に従い、主記
憶１およびシステム記憶２の割り当てる実アドレスを動
的に変更する場合の構成の説明図である。

【００４４】図５において、制御装置５は、実記憶装置
３にスケジュール表５２に従い、所定の時間帯のときの
実アドレスの割り当てを動的に変更するように、実記憶
装置３に指示するものである。

【００４５】時計５１は、時刻を計時するものである。
スケジュール表５２は、時刻に対応づけて主記憶１に割
り当てる実アドレスのサイズ、およびシステム記憶２に
割り当てる実アドレスのサイズを登録したものである。
ここでは、図示の下記のように登録する。

【００４６】 時刻 実アドレスの割当量 ０８：００ 主記憶：２５６ＭＢ、システム記憶：１２８ＭＢ ２１：００ 主記憶： ３２ＭＢ、システム記憶：３５２ＭＢ このスケジュール表５２に従い、 ０８：００〜２１：００までは主記憶１に実アドレス
が２５６ＭＢ、およびシステム記憶２に実アドレスが１
２８ＭＢをそれぞれ割り当てられる。

【００４７】２１：００〜０８：００までは主記憶１
に実アドレスが３２ＭＢ、およびシステム記憶２に実ア
ドレスが３５２ＭＢをそれぞれ割り当てられる。以上の
の昼間から夕方にかけて主記憶１とシステム記憶２に
２対１の割合で実アドレスを割り当て、プログラムが使
用する主記憶に多くの実アドレスを割り当てて多数のオ
ンラインプログラムが動作して多数の業務受付・処理を
行うようにしている。一方、の夜間は主記憶１とシス
テム記憶２に１対１１の割合で実アドレスを割り当て、
バッチ処理によりシステム記憶２の実アドレスに全デー
タベースを格納して高速にデータベースにアクセスしデ
ータ処理を行うようにしている。

【００４８】図６は、本発明の動的割当説明図（その
２）を示す。図６の（ａ）は変更前の制御テーブル例を
示し、図６の（ｂ）は変更後の制御テーブル例を示す。
ここでは、に示すように、変更前の４つの用途“主記
憶”が変更後に“システム記憶”に動的に変更、例えば
既述した図５の“２１：００”に動的に変更したもので
ある。これにより、主記憶１よりも、システム記憶２に
より多くの実アドレスが割り当られることとなる。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
時間帯あるいは処理量などに応じてプログラムなどを格
納する主記憶１とデータなどを格納するシステム記憶２
などの領域サイズを動的に変更する構成を採用している
ため、実記憶装置の使用効率を向上させると共に最適な
処理能力を引出すことができる。これらにより、計算機
システムを停止させることなく、時間帯ごとに計算機シ
ステムの運用形態に応じて、主記憶１とシステム記憶２
というように最適に実アドレスを振り分けることがで
き、その結果、記憶装置の使用効率を向上させるだけで
なく、同規模の記憶装置を持つ従来の計算機システムに
比較して、常時最大の処理能力を引出すことが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例構成図である。

【図２】本発明の動作説明フローチャートである。

【図３】本発明のアドレス変換の説明図である。

【図４】本発明の動的割当フローチャートである。

【図５】本発明の動的割当説明図（その１）である。

【図６】本発明の動的割当説明図（その２）である。

【符号の説明】 １：主記憶 １１：ページ変換テーブル（主記憶） ２：システム記憶 ２１：ページ変換テーブル（システム記憶） ３：実記憶装置 ３１：管理装置 ３２：実記憶 ３３：制御テーブル ４：外部記憶装置 ５：制御装置 ５１：時計 ５２：スケジュール表

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】仮想記憶上の複数の記憶域を実記憶に割り
   当てる記憶装置において、 上記記憶域のアクセス時に仮想アドレスから動的に割り
   当てられた範囲内の実記憶の実アドレスに変換するそれ
   ぞれの記憶域用のアドレス変換手段を備えたことを特徴
   とする記憶装置。
2. 【請求項２】仮想記憶上の主記憶およびシステム記憶を
   実記憶に割り当てる記憶装置において、 上記主記憶のアクセス時に仮想アドレスから実記憶の有
   効な実アドレスに変換する第１のアドレス変換手段と、 上記システム記憶のアクセス時に仮想アドレスから実記
   憶の有効な実アドレスに変換する第２のアドレス変換手
   段と、 上記第１および第２のアドレス変換手段の仮想アドレス
   から実アドレスへの変換を有効あるいは無効に動的に変
   更する手段とを備えたことを特徴とする記憶装置。
3. 【請求項３】仮想記憶上の主記憶およびシステム記憶を
   実記憶に割り当てる記憶装置において、 上記主記憶のアクセス時に仮想アドレスから実記憶の有
   効な実アドレスに変換する第１のアドレス変換手段と、 上記システム記憶のアクセス時に仮想アドレスから実記
   憶の有効な実アドレスに変換する第２のアドレス変換手
   段と、 上記主記憶および上記システム記憶のいずれを実記憶に
   割り当てるかを動的に設定する制御テーブルと、 上記制御テーブルが変更されたことに対応し、主記憶に
   割り当てられた実アドレスへの変換を有効あるいは無効
   に設定、およびシステム記憶に割り当てられた実アドレ
   スへの変換を有効あるいは無効に設定する手段とを備え
   たことを特徴とする記憶装置。
4. 【請求項４】上記仮想アドレスから実アドレスへの変換
   をページ単位に行うことを特徴とする請求項１ないし請
   求項３記載の記憶装置。
5. 【請求項５】上記複数の記憶域、あるいは主記憶と上記
   システム記憶を実記憶への動的な割り当てを、時間ある
   いは処理量に従って行うことを特徴とする請求項１ない
   し請求項４記載のいずれかの記憶装置。
6. 【請求項６】上記記憶域のアクセス時に仮想アドレスか
   ら動的に割り当てられた範囲内の実記憶の実アドレスに
   変換するそれぞれの記憶域用のアドレス変換手段として
   機能するプログラムを格納した記録媒体
7. 【請求項７】上記主記憶のアクセス時に仮想アドレスか
   ら実記憶の有効な実アドレスに変換する第１のアドレス
   変換手段と、 上記システム記憶のアクセス時に仮想アドレスから実記
   憶の有効な実アドレスに変換する第２のアドレス変換手
   段と、 上記第１および第２のアドレス変換手段の仮想アドレス
   から実アドレスへの変換を有効あるいは無効に動的に変
   更する手段として機能するプログラムを格納した記録媒
   体。