JPS63101945A - 主記憶ペ−ジ管理方式 - 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〕 本発明は主記憶ページ管理方式に関し、特に仮想記憶計
算機システムにおける利用者タスク主導型の主記憶ペー
ジ管理方式に関する。

〔従来の技術〕

従来、この種の主記憶ページ管理方式は、要求時ページ
割当てを行う仮想計算機システムにおいてタスク実行中
のページ不在割込みに対する主記憶ページ割当て要求に
関して未使用主記憶ページが不足しているかまたは主記
憶ページ割当て限度枠に達している場合には、タスク割
当て済の主記憶ページの中からＬ　ＲＵ　（ｌｅａｓｔ
　ｒｅｃｅｎｔｌｙ　ｕｓｅｄ）アルゴリズムに基づい
てリプレースするページを逐次選択し、このページが更
新済みであれば補助記憶装置を割り当ててページの内容
を出力することにより主記憶ページを確保し、要求ペー
ジに割り当てている。また、タスクが主記憶ページ割当
て限度枠に達しておらずかつシステム内に未使用主記憶
ページが十分に存在する場合には、未使用主記憶ページ
を要求ページに割り当てている。

一方、タスク主導による主記憶ページ操作機能としてタ
スク内の指定ページ領域をシステムに返却するページ返
却要求機能と、タスク内の指定ページ領域に主記憶ペー
ジを割り当てるページ割当て要求機能があり、主記憶ペ
ージの返却要求にあたっては要求処理後の主記憶ページ
は未使用主記憶ページプールに返却されており、また主
記憶ページ割当て要求にあたっては前述のページ不在割
込み発生時と同様のページ割当て方式が採られている。

また、タスク実行中は、あらかじめ定められた契機ごと
にワーキングセットの見直しを行い、この時点でワーキ
ングセントから外れたページから主記憶ページを取り上
げ、未使用主記憶ベージブールに返却して主記憶負荷を
低減している。

オンライントランザクションシステム等の処理フェーズ
によって必要とするページ領域が異なるタスクで高速性
が要求される場合、ページ割当て制御をページ不在割込
みを契機とするシステムのページ割当て；ＩＵＩＩだけ
でなく、タスク主導型で前述のページ返却要求およびペ
ージ割当て要求を発行し複数の必要ページを一括してリ
プレースする主記憶ページ管理方式が採られている。

このような従来の主記憶ページ管理方式では、タスク主
導による主記憶ページ返却要求時に返却した主記憶ペー
ジがシステムの未使用主記憶ページプールに返却されて
おり、主記憶負荷が低くペ一ジ不在割込み等による他タ
スクからの主記憶ページ割当て要求の発生頻度が低い場
合には、続いて自タスクから発行される主記憶ページ割
当て要求時まで主記憶ページプールに主記憶ページがプ
ールされている可能性が高いために主記憶ページ割当て
要求は高速に処理される。しかし、高主記憶負荷環境下
では、ページ不在割込みの発生等による他タスクからの
主記憶ページ割当て要求の発生頻度が高く、ページ返却
要求により未使用主記憶ベージブールに未使用主記憶ペ
ージが返却されても短時間に他タスクにより使用されて
しまう可能性が高かった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した従来の主記憶ページ管理方式では、タスク主導
による主記憶ページ返却要求時に返却した主記憶ページ
がシステムの未使用主記憶ベージプールに返却されてい
るので、高主記憶負荷環境下では自タスクで確保してい
た主記憶ページが他タスクに割り当てられてしまい、引
き続く主記憶ページ割当て要求時には自タスクに割当て
済の主記憶ページの中からリプレースする必要が生じ、
更新済の主記憶ページの補助記憶装置への出力等の処理
のオーバヘッドがかさむという欠点がある。

本発明の目的は、上述の点に鑑み、高主記憶負荷環境下
でタスク主導型の主記憶ページ制御を行っても自タスク
で確保していた主記憶ページをそのまま自タスクの他の
主記憶ページとして利用することができる主記憶ページ
管理方式を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の主記憶ページ管理方式は、要求時ページ割当て
および利用者タスクからの主記憶ページ操作要求を処理
する主記憶管理機能を有する仮想記憶計算機システムに
おいて、前記利用者タスクから前記主記憶管理機能に対
して前記利用者タスクに割り当てられている主記憶ペー
ジの中で当分の間参照ないし更新しないと予測されるペ
ージ領域の保留を要求するページ保留要求手段と、この
ページ保留要求手段により当分の間参照ないし更新しな
いページ領域として通知を受けた主記憶ぺ−ジを前記利
用者タスクから取り上げるページ返却手段と、このペー
ジ返却手段により前記利用者タスクから取り上げた主記
憶ページを前記利用者タスクの保留ページとして主記憶
管理テーブル上で保留するページ保留手段と、前記利用
者タスクでページ領域の割当てが必要となったときに前
記ページ保留手段により前記主記憶管理テーブル上で保
留されている主記憶ページを必要ページ領域に割り当て
るように前記主記憶管理機能に対して要求する保留ペー
ジ割当て要求手段と、この保留ページ割当て要求手段よ
り必要ページ領域として通知を受けた主記憶ページを前
記ページ保留手段により保留されている主記憶ページか
ら割り当てる保留ページ割当て手段とを有する。

〔作用〕

本発明の主記憶ページ管理方式では、ページ保留要求手
段が利用者タスクから主記憶管理機能に対して利用者タ
スクに割り当てられている主記憶ページの中で当分の間
参照ないし更新しないと予測されるページ領域の保留を
要求し、ページ返却手段がページ保留要求手段により当
分の間参照ないし更新しないページ領域として通知を受
けた主記憶ページを利用者タスクから取り上げ、ページ
保留手段がページ返却手段により利用者タスクから取り
上げた主記憶ページを利用者タスクの保留ページとして
主記憶管理テーブル上で保留し、保留ページ割当て要求
手段が利用者タスクでページ領域の割当てが必要となっ
たときにページ保留手段により主記憶管理テーブル上で
保留されている主記憶ページを必要ページ領域に割り当
てるように主記憶管理機能に対して要求し、保留ページ
割当て手段が保留ページ割当て要求手段より必要ページ
領域として通知を受けた上記ｔρページをページ保留手
段により保留されている主記憶ページから割り当てる。

〔実施例〕

次に、本発明について図面を参照して詳細に説明する。

第Ｆ図を参照すると、本発明の一実施例は、利用者タス
ク１と、主記憶管理ｉ能２と、利用者タスク１から主記
憶管理機能２に当分の間参照ないし更新の予定のない主
記憶ページの保留を要求するページ保留要求手段３と、
ページ保留要求のあった主記憶ページを利用者タスク１
から取り上げるページ返却手段４と、取り上げた主記憶
ページを主記憶管理テーブル５上で保留ページとして保
留するページ保留手段６と、利用者タスク１が必要とす
るページ領域を保留ページから割り当てるように要求す
る保留ページ割当て要求手段７と、保留ページから主記
憶ページを割り当てる保留ページ割当て手段８とから構
成されている。

第２図を参照すると、ページ返却手段４における処理は
、ページ状態判定ステップ４１と、ページ出力要否判定
ステップ４２と、補助記憶装置割当てステップ４３と、
ページ内容出力ステップ４４と、ページ割当て解放ステ
ップ４５とからなる。

第３図を参照すると、主記憶管理テーブル６には、保留
ページチェインポインタ６１と、主記憶ページ対応の固
定サイズのページ管理用ブロック６２〜６ｎとが含まれ
ている。ページ管理用ブロック６２〜６ｎは、保留ペー
ジチェインポインタ６１′からポイントされており、タ
スク対応の保留ページチェインとしてチェインされてい
る。

第４図を参照すると、保留ページ割当て手段８における
処理は、要求ページ数／保留ページ数判定ステップ８１
と、余分ページ返却ステップ８２と、不足ページ確保ス
テップ８３と、ページ割当てステップ８４と、ページロ
ードステップ８５とからなる。

次に、このように構成された本実施例の主記憶ページ管
理方式の動作について説明する。

まず、ページ保留要求手段３は、ページ保留要求である
ことを示すコードと利用者タスク１で当分の間参照ない
し更新しないと予測されるページ領域とをパラメータと
して主記憶管理機能２を呼び出す。

主記憶管理機能２では、要求がページ保留要求であると
、利用者タスク１からのパラメータとともにページ返却
手段４を呼び出す。

ページ返却手段４は、ページ状態判定ステップ４１で保
留要求されたページ領域の状態（主記憶ぺ−ジが割り当
てられているページの更新の有無）を判断する０次に、
ページ出力要否判定ステップ４２で保留要求された主記
憶ページの補助記憶装置上への出力の必要性を判定する
。ページ出力要否判定ステップ４２で主記憶ページの出
力が必要と判断された場合には、補助記憶装置割当てス
テップ４３で必要ページ数分の補助記憶装置領域を割り
当て、ページ内容出力ステップ４４でページ内容を補助
記憶装置上に出力する。補助記憶装置上に出力済の主記
憶ページあるいはページ出力要否判定ステップ４２で出
力不要と判断された主記憶ページは、ページ割当て解放
ステップ４５で仮想ページと実ページとの対応付けが解
かれる。

ページ保留手段５は、ページ返却手段４で返却された主
記憶ページを主記憶管理テーブル６内のタスク対応の保
留ページチェインとしてリンクし保留状態とする。

保留ページ割当て要求手段７は、保留ページ割当て要求
であることを示すコードと利用者タスクｌで使用しよう
としているページ領域とをパラメータとして主記憶管理
機能２を呼び出す。

主記憶管理機能２では、要求が保留ページ割当て要求で
あると、利用者タスク１からのパラメータとともに保留
ページ割当て手段８を呼び出す。

保留ページ割当て手段８は、要求ページ数／保留ページ
数判定ステップ８１で割当て要求されたページ数と保留
ページ数との過不足を判定する。ここで、保留ページ数
が割当て要求ページ数より多い場合は、余分ページ返却
ステップ８２で余分な主記憶ページをシステムに返却す
る。また、保留ページ数が割当て要求ページ数より不足
する場合は、不足ページ確保ステップ８３で従来からの
ページ確保手法により不足ページを確保する。ステップ
８１〜８３で確保された主記憶ページをページ割当てス
テップ８４で要求されたページ領域に割り当てる。

さらに、ページロードステフブ８５で割り当てたページ
ｔｉＪｊＭの内容を補助記憶装置より入力して主記憶上
にロードする。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、ページ保留要求手段、ペ
ージ返却手段、ページ保留手段、保留ページ割当て要求
手段および保留ページ割当て手段を設けたことにより、
高主記憶負荷環境下でタスク主導型の主記憶ページ制御
を行っても、自タスクで確保していた主記憶ページをそ
のまま自タスクの他の主記憶ページとして利用できるの
で、自タスクに割当て済の主記憶ページからのリプレー
ス処理の必要性が大幅に低下し、主記憶ページ制御のた
めのオーバヘッドを削減することができる効果がある。

例えば、トランザクション処理において、処理の切れ目
でさしあたって不要と考えられる主記憶ページ群をあら
かじめ返却しておき、新たなトランザクション発生時に
必要なページ領域に主記憶ページを割り当てて実行する
場合に利用すると有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体構成図、第２図は
第１図中のページ返却手段の処理を示す流れ図、 第３図は第１図中の主記憶管理テーブルの構造の一部を
示す図、 第４図は第１図中の保留ページ割当て手段の処理を示す
流れ図である。 図において、 １・・・利用者タスク、 ２・・・主記憶管理機能、 ３・・・ページ保留要求手段、 ４・・・ページ返却手段、 ５・・・ページ保留手段、 ６・・・主記憶管理テーブル、 ７・・・保留ページ割当て要求手段、 ８・・・保留ページ割当て手段である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 要求時ページ割当ておよび利用者タスクからの主記憶ペ
   ージ操作要求を処理する主記憶管理機能を有する仮想記
   憶計算機システムにおいて、前記利用者タスクから前記
   主記憶管理機能に対して前記利用者タスクに割り当てら
   れている主記憶ページの中で当分の間参照ないし更新し
   ないと予測されるページ領域の保留を要求するページ保
   留要求手段と、 このページ保留要求手段により当分の間参照ないし更新
   しないページ領域として通知を受けた主記憶ページを前
   記利用者タスクから取り上げるページ返却手段と、 このページ返却手段により前記利用者タスクから取り上
   げた主記憶ページを前記利用者タスクの保留ページとし
   て主記憶管理テーブル上で保留するページ保留手段と、 前記利用者タスクでページ領域の割当てが必要となった
   ときに前記ページ保留手段により前記主記憶管理テーブ
   ル上で保留されている主記憶ページを必要ページ領域に
   割り当てるように前記主記憶管理機能に対して要求する
   保留ページ割当て要求手段と、 この保留ページ割当て要求手段より必要ページ領域とし
   て通知を受けた主記憶ページを前記ページ保留手段によ
   り保留されている主記憶ページから割り当てる保留ペー
   ジ割当て手段と、 を有することを特徴とする主記憶ページ管理方式。