JP2003263366A - スワッピング制御方法及びその実施装置並びにその処理プログラム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スワッピングを行う際のデータ転送の絶対量
を低減させ、それにより実業務のスループット及び応答
時間を向上させることが可能な技術を提供する。 【解決手段】 スワップアウトが要求された際に主記憶
装置の空きページ数が所定の閾値未満である場合に、そ
の所定の閾値と主記憶装置の空きページ数との差分をス
ワップアウト対象のページ数として設定するステップ
と、スワップアウト要求に対して必要に応じてスワップ
アウト対象のプログラムの処理を停止させて当該プログ
ラムをＣＰＵの割り当てが行われない状態にするステッ
プと、前記設定されたページ数のページのスワップアウ
ト領域への退避及びその退避された主記憶装置上のペー
ジの解放を行うステップと、スワップインが要求された
場合に、主記憶装置上のページの確保及び前記スワップ
アウト領域へ退避されたページの回復を行うステップ
と、スワップイン対象のプログラムの処理を再開させて
当該プログラムをＣＰＵの割り当てが行われる状態にす
るステップとを有するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は主記憶装置と補助記
憶装置とを具備し、仮想記憶方式におけるスワッピング
を制御する計算機システムに関し、特にアドレス幅が拡
張された場合のスワッピングを効率的に行う計算機シス
テムに適用して有効な技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の計算機システムでは、そのシステ
ム上で実行する業務処理の効率化の為に、アドレス幅を
拡張し、システム上に展開できる仮想記憶サイズの拡大
や、システム上で利用できる実記憶サイズの拡大を図っ
ている。

【０００３】計算機システム上に展開される仮想記憶の
総容量が、実装された実記憶装置の容量よりも小さけれ
ば、全ての仮想記憶域を実記憶装置上に配置することが
できるが、一般的には仮想記憶容量の方が大きい。

【０００４】そこで、仮想記憶容量が実記憶容量よりも
大きいシステムにおいて、オペレーティングシステム
は、仮想記憶を実記憶装置と補助記憶装置を用いて展開
し、個々のプログラムの実行時に必要な仮想記憶域を実
記憶装置上に配置し、不要な仮想記憶域を補助記憶装置
上に配置する仮想記憶方式を採用している。この様な仮
想記憶域の動的な配置は、ページングやスワッピングと
いった操作によって実現される。ここで、ページングと
は、実記憶装置の管理サイズ単位に、実記憶装置と補助
記憶装置との間でデータを転送する操作であり、また、
スワッピングとは、多重の仮想記憶空間を配置すること
が可能な計算機システムにおいて、個々の空間単位に動
的に配置場所を決定する操作である。

【０００５】この様な仮想記憶方式では、複数存在する
仮想記憶空間を特開昭６２−２９６２３７号公報で示さ
れる様な多重度制御によりスワッピングを行い、複数の
プログラムの実行が可能な環境を提供している。

【０００６】しかし、総仮想記憶容量と実装実記憶容量
の比を一定としたままでシステム規模を拡大すると、上
記ページングや上記スワッピングといった実記憶装置と
補助記憶装置間でのデータ転送の絶対量が増加し、オペ
レーティングシステムの処理オーバーヘッドは膨大なも
のになる。特に、急激にページングやスワッピング量が
増加すると、それに伴い実業務のスループットや応答時
間を急激に劣化させる要因となる為、これを回避しなけ
ればならない。

【０００７】すなわち、上述した様な、アドレス幅を拡
張し、規模を拡大した計算機システムでは、ページング
やスワッピングによる実記憶装置と補助記憶装置間のデ
ータ転送に関して、これらデータ転送の絶対量を軽減す
る手法や、データ転送の発生頻度を分散させる手法が必
要となる。

【０００８】こうした技術課題を解決する為の手法とし
て、特開平５−６１７７４号公報に記載の技術がある。
特開平５−６１７７４号公報では、スワップアウトする
仮想記憶空間の仮想記憶域を、複数のグループに分割
し、そのグループ単位に分けて補助記憶装置にデータ転
送することにより、スワップアウトの負荷を分散する方
法を開示している。

【０００９】同様に、上記課題を解決する為の手法とし
て、特開平５−９４３１５号公報に記載されている論理
スワッピングがある。特開平５−９４３１５号公報で
は、予め、スワップアウト可能な仮想記憶空間の候補を
挙げておき、実記憶装置の利用率が高くなった時に、実
際に当該仮想記憶空間が利用している実記憶域のデータ
を補助記憶装置にデータ転送する方法を開示している。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】前記の様にアーキテク
チャの拡張によりアドレス幅が拡張されると仮想記憶容
量の増加によりプログラムサイズが大きくなってスワッ
ピングの際のデータ転送の絶対量が増大する。また、シ
ステム規模が拡大されると、プログラムが処理するため
に実記憶装置上に配置するデータの増加により、前記同
様スワッピングの際のデータ転送の絶対量が増大する。
上記の従来の技術では、これらの場合のスワッピング量
増大化を抑制する為の考慮がなされていなかった。

【００１１】またアドレス幅が拡張されたシステムで、
拡張前に作成されたプログラムを変更せずに動作させる
為には、そのプログラムが動作時にアクセスする領域
を、そのプログラムが表現できるアドレス幅の領域に配
置しなければならない。特に、プログラムが利用する仮
想記憶域を実記憶装置上に常駐化して当該領域を実記憶
装置上のアドレスでアクセスする様な場合に備え、常駐
化が行われる場合にはそのプログラムがアクセスできる
アドレス幅の領域に当該ページを配置しなければならな
い。

【００１２】この様に、実記憶及び仮想記憶のアドレス
幅が拡張されたとしても、全てのプログラムが拡張され
た領域を制限無く利用できるわけではない。特に、実記
憶に関しては、アドレス幅の拡張を行う前に作成された
プログラムの動作を保証する為に、小さなアドレス幅で
表現できる第一の領域の利用率が、それ以外の第二の領
域に比べて高くなることが想定できる。

【００１３】そして、大きなアドレス幅で表現する領域
の利用率が低いにもかかわらず、こうした局所的な負荷
の増加の為にスワッピングが発生し、システム全体とし
ては、この操作の為の入出力動作が増大化するという課
題が発生する。

【００１４】本発明の目的は上記問題を解決し、スワッ
ピングを行う際のデータ転送の絶対量を低減させ、それ
により実業務のスループット及び応答時間を向上させる
ことが可能な技術を提供することにある。

【００１５】本発明の他の目的は特定のアドレス幅で表
現される特定の領域のみで動作可能なプログラムのスワ
ッピングに必要なデータ転送時間を短縮し、それにより
実業務のスループット及び応答時間を向上させることが
可能な技術を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、主記憶装置と
補助記憶装置とを具備し、仮想記憶方式におけるスワッ
ピングを制御する計算機システムにおいて、スワッピン
グが要求された場合に所定の閾値と主記憶装置の空きペ
ージ数との差分で設定されたページ数のページについて
スワッピングを行うものである。

【００１７】本発明の計算機システムでは、スワップア
ウトが要求されると、主記憶装置の空きページ数が所定
の閾値未満であるかどうかを調べ、前記空きページ数が
所定の閾値未満である場合には、その所定の閾値と主記
憶装置の空きページ数との差分をスワップアウト対象の
ページ数として設定する。

【００１８】次に、スワップアウト要求に対して必要に
応じてスワップアウト対象のプログラムの処理を停止さ
せて当該プログラムをＣＰＵの割り当てが行われない状
態にした後、前記設定されたページ数のページをスワッ
プアウト領域へ退避すると共に、その退避された主記憶
装置上のページの解放を行う。

【００１９】そして、スワップインが要求された場合に
は、主記憶装置上のページを確保した後、前記スワップ
アウト領域へ退避されたページをその確保した主記憶装
置上のページへ回復し、スワップイン対象のプログラム
の処理を再開させて当該プログラムをＣＰＵの割り当て
が行われる状態にする。

【００２０】前記の様に本発明では、主記憶装置の空き
ページ不足を解消する為に必要なページ数分のデータを
スワッピング領域に退避し、一部のページについては引
き続き主記憶装置上に保持するので、スワッピングを行
う場合に、データ転送の絶対量を低減させ、それにより
実業務のスループット及び応答時間を向上させることが
できる。

【００２１】また本発明では、スワップアウトが要求さ
れた際に、特定のアドレス幅で表現される主記憶装置の
第一の領域における空きページ数が所定の閾値未満であ
り、前記第一の領域よりも上位のアドレスに位置する第
二の領域における空きページ数が前記設定されたページ
数以上である場合にスワップアウト領域を前記第二の領
域とし、スワップアウト対象のページを第二の領域の空
きページへ移動させる中間スワッピングを行う。

【００２２】この様に本発明では、特定のアドレス幅で
表現される主記憶装置の第一の領域の空きが不足し、そ
れ以外の第二の領域に空きがある場合に、第一の領域の
ページを第二の領域に移動させる中間スワッピングを行
うので、特定のアドレス幅で表現される第一の領域のみ
で動作可能なプログラムのスワッピングに必要なデータ
転送時間を短縮し、それにより実業務のスループット及
び応答時間を向上させることができる。

【００２３】以上の様に本発明の計算機システムによれ
ば、スワッピングが要求された場合に所定の閾値と主記
憶装置の空きページ数との差分で設定されたページ数の
ページについてスワッピングを行うので、スワッピング
を行う際のデータ転送の絶対量を低減させ、それにより
実業務のスループット及び応答時間を向上させることが
可能である。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下に主記憶装置と補助記憶装置
とを具備し、仮想記憶方式におけるスワッピングを制御
する一実施形態の計算機システムについて説明する。本
実施形態では、スワップアウトの際に補助記憶に出力す
る従来のスワップアウトを物理スワップアウト、本発明
で新設した、主記憶装置上の第一の領域から第二の領域
へ移動させるスワップアウトを中間スワップアウトと呼
ぶものとして説明を行う。また、スワッピングに伴って
空間に割り当てられたページの退避・回復を補助記憶に
対して行い、必要に応じて主記憶装置のページの解放・
確保を行う処理は、従来のスワッピングの中で行ってい
た処理と同様であり、スワッピングの要求を出す処理に
ついては、従来技術で示したものと同様であるものとす
る。

【００２５】図１は本実施形態の計算機システムの概略
構成を示す図である。図１に示す様に本実施形態の計算
機１０００は、スワッピング管理部６００と、空間非活
性化部７００と、主記憶割り当て部８００と、空間活性
化部９００とを有している。

【００２６】スワッピング管理部６００は、スワップア
ウトが要求された際に主記憶装置の空きページ数が所定
の閾値未満である場合に、その所定の閾値と主記憶装置
の空きページ数との差分をスワップアウト対象のページ
数として設定する処理部である。

【００２７】空間非活性化部７００は、スワップアウト
要求に対して必要に応じてスワップアウト対象のプログ
ラムの処理を停止させて当該プログラムをＣＰＵ１１０
０の割り当てが行われない状態にする処理部である。

【００２８】主記憶割り当て部８００は、スワップアウ
トが要求された場合に、前記設定されたページ数のペー
ジのスワップアウト領域への退避及びその退避された主
記憶装置上のページの解放を行い、スワップインが要求
された場合に、主記憶装置上のページの確保及び前記ス
ワップアウト領域へ退避されたページの回復を行う処理
部である。空間活性化部９００は、スワップイン対象の
プログラムの処理を再開させて当該プログラムをＣＰＵ
１１００の割り当てが行われる状態にする処理部であ
る。

【００２９】スワッピング管理部６００は、入力パラメ
タ２００を基に中間スワップアウト等の処理の切り分け
を行う。空間非活性化部７００は、中間スワップアウト
要求であった場合にスワッピング管理部６００から処理
を渡され、対象となる空間で発生した処理中の入出力を
停止させ、ジョブを停止させてＣＰＵ１１００の割り当
てが行われない様にし、スワップアウトできる状態にす
る。

【００３０】主記憶割り当て部８００は、空間非活性化
部７００またはスワッピング管理部６００から処理を渡
され、対象となる空間に割り当てられたページの情報の
退避又は回復を補助記憶装置１６００に対して行い、そ
れに合わせてページの解放又は確保を行う。空間活性化
部９００は、スワップイン要求であった場合に主記憶割
り当て部８００の後に処理を渡され、対象となる空間で
実行中のジョブを再開させてＣＰＵ１１００の割り当て
を可能にし、空間非活性化部７００で処理を停止させた
入出力を再開させる。

【００３１】計算機１０００をスワッピング管理部６０
０、空間非活性化部７００、主記憶割り当て部８００及
び空間活性化部９００として機能させる為のプログラム
は、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に記録され磁気ディスク
等に格納された後、メモリにロードされて実行されるも
のとする。なお前記プログラムを記録する記録媒体はＣ
Ｄ−ＲＯＭ以外の他の記録媒体でも良い。また前記プロ
グラムを当該記録媒体から情報処理装置にインストール
して使用しても良いし、ネットワークを通じて当該記録
媒体にアクセスして前記プログラムを使用するものとし
ても良い。

【００３２】図１では本実施形態の計算機システムの構
成を表しており、計算機１０００は、ＣＰＵ１１００及
び主記憶装置１２００から成っている。また、計算機１
０００は補助記憶装置１６００を有し、主記憶装置１２
００上に配置しきれない情報を補助記憶装置１６００に
保持しておく。

【００３３】主記憶装置１２００上に配置されたＯＳ１
３００は、ＣＰＵ１１００で実行され、仮想記憶空間１
５００上のジョブ（ユーザープログラム）を起動し、仮
想記憶空間１５００の資源管理を行う等の作業をする。
仮想記憶空間１５００は、主記憶装置１２００上に複数
配置することが可能である。

【００３４】また、計算機１０００は初期設定パラメタ
１７００を格納した補助記憶装置１６０１を有してお
り、主記憶装置１２００を不足と判定する為の閾値とい
ったＯＳ１３００が動作するのに必要な初期設定値を、
初期設定パラメタ１７００で指定することができる。

【００３５】主記憶装置１２００は、特定のアドレス幅
で表現される第一の領域１２０１と、第一の領域１２０
１よりも上位のアドレスに位置する第二の領域１２０２
から成る。例えば、３２ビットのアドレス幅を６４ビッ
トに拡張した場合、３２ビットのアドレス幅で表現され
る領域が第一の領域１２０１となり、６４ビットのアド
レス幅で表現される領域の内、第一の領域１２０１を除
いた領域が第二の領域１２０２となる。

【００３６】仮想記憶空間１５００は、第一の領域１２
０１上に配置しなければならない第一種のページ１５０
１と、主記憶装置１２００上のいずれの領域でも配置可
能な第二種のページ１５０２から成る。また、仮想記憶
空間１５００に割り当てたページの管理をする為の情報
を格納した主記憶割り当て管理テーブル５００が空間毎
に用意されている。ここで第一の領域１２０１上に配置
しなければならない第一種のページ１５０１とは、第一
の領域１２０１のアドレス幅を前提として作成されたプ
ログラムの内、仮想記憶領域の実記憶装置上への常駐化
が行われるＩ／Ｏ処理プログラム等、拡張前のアドレス
幅のアドレスを直接扱う処理を含むプログラムのページ
を指すものとし、第一種のページ１５０１は、その動作
を保証する為に第一の領域１２０１上への配置が行われ
るものとする。

【００３７】ＯＳ１３００上には、スワッピング要求を
出すスワッピング起動部１４００、スワッピング要求を
スワッピング部１００が受け取る為の入力パラメタ２０
０、主記憶装置１２００の使用状況情報を保持している
空きページ数情報３００、主記憶装置１２００の負荷状
況を判断する為の閾値４００、上記の主記憶割り当て管
理テーブル５００と、スワッピング部１００が配置され
ている。本実施形態のスワッピング部１００は、スワッ
ピング管理部６００、空間非活性化部７００、主記憶割
り当て部８００、空間活性化部９００から成っている。

【００３８】図２は本実施形態の入力パラメタ２００の
構成を示す図である。図２の様に入力パラメタ２００に
は、スワッピング要求の対象となっている空間のスワッ
ピングに関する情報が格納されている。

【００３９】スワッピング空間指定領域２０１は、スワ
ッピング要求の対象となっている空間を識別する為の空
間識別子を格納した領域である。スワッピング種別２０
２は、要求がスワップアウトであるかスワップインであ
るかを指定した情報を格納した領域である。

【００４０】移動対象ページの種類２０３は、第一種の
ページ１５０１を移動するか、第二種のページ１５０２
を移動するか、両方を対象とするかを指定した情報を格
納する領域である。移動先２０４は、移動対象ページの
種類２０３により指定されたページを、どこに出力する
かを指定した情報を格納する領域である。第一種のペー
ジ１５０１を第二の領域１２０２に移動させる場合は、
第二の領域１２０２を示す情報が指定され、それ以外の
場合には補助記憶装置１６００を示す情報が指定され
る。移動させるページ数２０５は、移動させて解放する
ページ数を格納する領域である。

【００４１】スワッピング空間指定領域２０１とスワッ
ピング種別２０２は、スワッピング起動部１４００によ
り指定される。それ以外の情報はスワッピング管理部６
００で記述する。

【００４２】図３は本実施形態の空きページ数情報３０
０の構成を示す図である。図３に示す様に空きページ数
情報３００は、主記憶装置１２００の第一の領域１２０
１の空きページ数を第一の領域の空きページ数３０１に
保持し、主記憶装置１２００の第二の領域１２０２の空
きページ数を、第二の領域の空きページ数３０２に保持
している。

【００４３】図４は本実施形態の閾値４００の構成を示
す図である。図４に示す様に閾値４００は、主記憶装置
１２００の第一の領域１２０１を不足と見做す空きペー
ジ数の閾値を第一の領域の閾値４０１に保持し、主記憶
装置１２００の第二の領域１２０２を不足と見做す空き
ページ数の閾値を、第二の領域の閾値４０２に保持して
いる。

【００４４】図５は本実施形態の主記憶割り当て管理テ
ーブル５００の構成を示す図である。図５に示す様に主
記憶割り当て管理テーブル５００は、空間単位に設けら
れ、使用している記憶資源の管理を行う為の情報を格納
している。図５の空間識別子５０１は、その管理テーブ
ルがどの空間に対応しているかを示しており、スワッピ
ング状態情報格納領域５０２は、その空間がスワップイ
ンしている状態であるか、またはスワップアウトされて
いる状態であるかを示している。

【００４５】第一種のページのページ数５０３は、その
空間に第一種のページ１５０１として割り当てられてい
る第一の領域１２０１のページ数を格納している。第一
種のページのページ管理テーブルの先頭保持領域５０４
は、その空間に第一種のページ１５０１として割り当て
られている第一の領域１２０１のページの、ページ管理
テーブルの先頭を指し示すポインタを格納する領域であ
り、次のテーブルへのポインタを各テーブルに格納する
ことにより複数のページ管理テーブルを順次指し示すも
のとする。またこのページ管理テーブルには、仮想記憶
上のページが実記憶上のどのページに割り当てられてい
るかを示す情報を格納しているものとする。

【００４６】第二種のページのページ数５０５は、その
空間に第二種のページ１５０２として割り当てられてい
るページ数を格納している。第二種のページのページ管
理テーブルの先頭保持領域５０６は、その空間に第二種
のページ１５０２として割り当てられているページのペ
ージ管理テーブルの先頭を指し示すアドレスを格納する
領域である。

【００４７】移動した第一種のページのページ数５０７
は、その空間に第一種のページ１５０１として割り当て
られ、第二の領域１２０２へ中間スワップアウトされた
ページのページ数を格納している。移動した第一種のペ
ージのページ管理テーブルの先頭保持領域５０８は、そ
の空間に第一種のページ１５０１として割り当てられ、
第二の領域１２０２へ中間スワップアウトされたページ
の、ページ管理テーブルの先頭を指し示すアドレスを格
納する領域である。

【００４８】図６は本実施形態のスワッピング管理処理
の処理手順を示すフローチャートである。図６に示す様
に計算機１０００のスワッピング管理部６００は、スワ
ップアウトが要求された際に、特定のアドレス幅で表現
される主記憶装置の第一の領域１２０１における空きペ
ージ数が第一の領域の閾値４０１未満であり、第二の領
域１２０２における空きページ数がスワップアウト対象
のページ数以上である場合にスワップアウト領域を第二
の領域１２０２とする処理を行う。

【００４９】計算機１０００のスワッピング起動部１４
００は、主記憶装置１２００にロードされたプログラム
のＩ／Ｏ待ち時間が所定の値に達したり、リソースの使
用率が所定の割合に達すると、スワッピング部１００に
対してスワッピングを要求する。

【００５０】ステップ６０１でスワッピング部１００の
スワッピング管理部６００は、スワッピング起動部１４
００からスワッピング要求を受け取ると、入力パラメタ
２００のスワッピング種別２０２から、その要求がスワ
ップアウトであるか否かを判定し、上記判定の結果が真
であった場合にはステップ６０２へ進む。

【００５１】ステップ６０２では、第一の領域の閾値４
０１と第一の領域の空きページ数３０１との比較及び第
二の領域の閾値４０２と第二の領域の空きページ数３０
２との比較を行って、第一の領域１２０１のみがメモリ
不足であるか否かを判定し、上記判定の結果が真であっ
た場合にはステップ６０３へ進む。

【００５２】ステップ６０３では、移動対象ページの種
類２０３に、第一の領域１２０１であることを示す情報
を設定する。次にステップ６０４では、第一の領域の閾
値４０１と第一の領域の空きページ数３０１の差分か
ら、第一の領域の空きページ数３０１を第一の領域の閾
値４０１以上にするのに必要なページ数を算出し、移動
させるページ数２０５に設定する。

【００５３】ステップ６０７では、第二の領域の空きペ
ージ数３０２と移動させるページ数２０５とを比較し
て、移動させる為に必要な空きページが第二の領域１２
０２にあるか否かを判定し、上記判定の結果が真であっ
た場合にはステップ６０８へ進む。ステップ６０８で
は、移動先２０４に第二の領域１２０２であることを示
す情報を設定し、その後、ステップ６１０以降の処理を
継続する。

【００５４】一方、ステップ６０２の判定の結果が偽で
あった場合にはステップ６０５へ進み、移動対象ページ
の種類２０３に、第一の領域１２０１及び第二の領域１
２０２であることを示す情報を設定する。

【００５５】ステップ６０６では、第一の領域の閾値４
０１と第一の領域の空きページ数３０１の差分から、第
一の領域の空きページ数３０１を第一の領域の閾値４０
１以上にするのに必要なページ数を算出し、また第二の
領域の閾値４０２と第二の領域の空きページ数３０２の
差分から、第二の領域の空きページ数３０２を第二の領
域の閾値４０２以上にするのに必要なページ数を算出
し、移動させるページ数２０５に設定する。

【００５６】ステップ６０６の後、又は、ステップ６０
７の判定の結果が偽であった場合にはステップ６０９へ
進み、移動先２０４に補助記憶装置１６００であること
を示す情報を設定する。

【００５７】ステップ６１０では、スワッピング空間指
定領域２０１で示されたスワッピング対象となる空間の
主記憶割り当て管理テーブル５００内のスワッピング状
態情報格納領域５０２を参照して、その空間がスワップ
インしている状態であるか、すなわちまだ非活性化され
ていない状態であるかを判定し、上記判定の結果が真で
あった場合にはステップ６１１へ進み、空間非活性化処
理をコールする。またステップ６１０における判定の結
果が偽であった場合はステップ６１２へ進み、主記憶割
り当て処理をコールする。以上でスワッピング管理処理
を終了する。

【００５８】図７は本実施形態の空間非活性化処理の処
理手順を示すフローチャートである。図７に示す様に計
算機１０００の空間非活性化部７００は、スワップアウ
ト要求に対して必要に応じてスワップアウト対象のプロ
グラムの処理を停止させて当該プログラムをＣＰＵ１１
００の割り当てが行われない状態にする処理を行う。

【００５９】ステップ７０１で計算機１０００の空間非
活性化部７００は、当該空間が非活性化され、スワップ
アウトされた状態であることを示す情報をスワッピング
状態情報格納領域５０２に設定する。

【００６０】次にステップ７０２では、非活性化の対象
となる空間から発行されている処理中の入出力処理を停
止させる。ステップ７０３では、非活性化の対象となる
空間で動作しているジョブの実行を止め、当該空間にＣ
ＰＵ資源の割り当てが行われない様にする。そしてステ
ップ７０４では、主記憶割り当て処理をコールする。以
上で空間非活性化処理を終了する。

【００６１】図８は本実施形態の主記憶割り当て処理の
処理手順を示すフローチャートである。図８に示す様に
計算機１０００の主記憶割り当て部８００は、スワップ
アウトが要求された場合に、移動させるページ数２０５
に設定されたページ数のページを移動先２０４のスワッ
プアウト領域へ退避した後にその退避された主記憶装置
上のページの解放を行い、スワップインが要求された場
合に、主記憶装置上のページの確保及び前記スワップア
ウト領域へ退避されたページの回復を行う。

【００６２】ステップ８０１で計算機１０００の主記憶
割り当て部８００は、入力パラメタ２００のスワッピン
グ種別２０２から、その要求がスワップアウトであるか
否かを判定し、上記判定の結果が真であった場合にはス
テップ８０２へ進む。

【００６３】ステップ８０２では、移動対象ページの種
類２０３が第一種のページ１５０１であり、かつ、移動
先２０４が第二の領域１２０２であるかを判定し、上記
判定の結果が真であった場合、以下の処理を行う。

【００６４】すなわちステップ８０３では、移動させる
ページ数２０５で指定された数の、第二の領域１２０２
のページを確保し、主記憶割り当て管理テーブル５００
中の移動した第一種のページのページ数５０７の値を、
その確保したページ数だけ増分する。そして、前記確保
したページのページ管理テーブルを、移動した第一種の
ページのページ管理テーブルの先頭保持領域５０８のポ
インタを辿って得られるページ管理テーブル列の最後に
繋ぐ。

【００６５】次にステップ８０４では、移動させるペー
ジ数２０５で指定されたページ数の第一種のページ１５
０１の内容を、ステップ８０３で確保したページに複写
する。そしてその複写した仮想記憶上の第一種のページ
１５０１が実記憶上の第二の領域１２０２のどのページ
に中間スワップアウトされたかを示す情報を、前記確保
したページ管理テーブルに格納する。

【００６６】次にステップ８０５では、ステップ８０４
で内容の複写された第一種のページ１５０１に割り当て
られていた主記憶装置上のページを解放した後、第一種
のページのページ数５０３を減算し、第一種のページの
ページ管理テーブルの先頭保持領域５０４内のポインタ
を辿って得られるページ管理テーブル列から、前記解放
されたページのページ管理テーブルを外す。

【００６７】一方、ステップ８０２の判定の結果が偽で
あった場合にはステップ８０６へ進み、移動対象ページ
の種類２０３で指定されたページから、移動させるペー
ジ数２０５で指定されたページ数だけ補助記憶装置１６
００に出力し、それらのページを解放する。

【００６８】またステップ８０１の判定の結果が偽であ
った場合にはステップ８０７へ進み、以下の処理を行
う。すなわちステップ８０７では、第二の領域１２０２
に中間スワップアウトされている第一種のページ１５０
１を第一の領域１２０１に戻す。すなわち、移動した第
一種のページのページ管理テーブルの先頭保持領域５０
８のポインタを辿って得られるページ管理テーブル列を
参照し、第二の領域１２０２に中間スワップアウトされ
ている第一種のページ１５０１の格納場所を読み出し
て、移動した第一種のページのページ数５０７の第一種
のページ１５０１を第二の領域１２０２から第一の領域
１２０１に複写して戻す。また第一種のページ１５０１
が補助記憶装置１６００に物理スワップアウトされてい
る場合は、そこから第一の領域１２０１に戻す。

【００６９】次にステップ８０８では、補助記憶装置１
６００に物理スワップアウトされている第二種のページ
１５０２を第二の領域１２０２に戻し、最後にステップ
８０９で、空間活性化処理をコールする。以上で主記憶
割り当て処理を終了する。

【００７０】図９は本実施形態の空間活性化処理の処理
手順を示すフローチャートである。図９に示す様に計算
機１０００の空間活性化部９００は、スワップイン対象
のプログラムの処理を再開させて当該プログラムをＣＰ
Ｕ１１００の割り当てが行われる状態にする処理を行
う。

【００７１】ステップ９０１で計算機１０００の空間活
性化部９００は、活性化の対象となる空間で動作してい
たジョブの実行を再開させ、当該空間にＣＰＵ資源が割
り当てられる様にする。

【００７２】次にステップ９０２では、空間非活性化処
理のステップ７０２で停止させた、活性化の対象となる
空間で処理中の入出力処理を再開させ、ステップ９０３
では、スワッピング状態情報格納領域５０２に、当該空
間が活性化されてスワップインの状態となっていること
を示す情報を設定する。以上で空間活性化処理を終了す
る。

【００７３】以上説明した様に本実施形態の計算機シス
テムによれば、スワッピングが要求された場合に所定の
閾値と主記憶装置の空きページ数との差分で設定された
ページ数のページについてスワッピングを行うので、ス
ワッピングを行う際のデータ転送の絶対量を低減させ、
それにより実業務のスループット及び応答時間を向上さ
せることが可能である。

【００７４】また本実施形態の計算機システムによれ
ば、特定のアドレス幅で表現される主記憶装置の第一の
領域の空きが不足している場合に、第一の領域のページ
を第二の領域に移動させる中間スワッピングを行うの
で、特定のアドレス幅で表現される特定の領域のみで動
作可能なプログラムのスワッピングに必要なデータ転送
時間を短縮し、それにより実業務のスループット及び応
答時間を向上させることが可能である。

【００７５】

【発明の効果】本発明によればスワッピングが要求され
た場合に所定の閾値と主記憶装置の空きページ数との差
分で設定されたページ数のページについてスワッピング
を行うので、スワッピングを行う際のデータ転送の絶対
量を低減させ、それにより実業務のスループット及び応
答時間を向上させることが可能である。また本発明によ
れば、特定のアドレス幅で表現される主記憶装置の第一
の領域の空きが不足している場合に、第一の領域のペー
ジを第二の領域に移動させる中間スワッピングを行うの
で、特定のアドレス幅で表現される特定の領域のみで動
作可能なプログラムのスワッピングに必要なデータ転送
時間を短縮し、それにより実業務のスループット及び応
答時間を向上させることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態の計算機システムの概略構成を示す
図である。

【図２】本実施形態の入力パラメタ２００の構成を示す
図である。

【図３】本実施形態の空きページ数情報３００の構成を
示す図である。

【図４】本実施形態の閾値４００の構成を示す図であ
る。

【図５】本実施形態の主記憶割り当て管理テーブル５０
０の構成を示す図である。

【図６】本実施形態のスワッピング管理処理の処理手順
を示すフローチャートである。

【図７】本実施形態の空間非活性化処理の処理手順を示
すフローチャートである。

【図８】本実施形態の主記憶割り当て処理の処理手順を
示すフローチャートである。

【図９】本実施形態の空間活性化処理の処理手順を示す
フローチャートである。

【符号の説明】

１００…スワッピング部、２００…入力パラメタ、３０
０…空きページ数情報、４００…閾値、５００…主記憶
割り当て管理テーブル、１０００…計算機、１１００…
ＣＰＵ、１２００…主記憶装置、１２０１…第一の領
域、１２０２…第二の領域、１３００…ＯＳ、１４００
…スワッピング起動部、１５００…仮想記憶空間、１５
０１…第一種のページ、１５０２…第二種のページ、１
６００…補助記憶装置、１６０１…補助記憶装置、１７
００…初期設定パラメタ、６００…スワッピング管理
部、７００…空間非活性化部、８００…主記憶割り当て
部、９００…空間活性化部、２０１…スワッピング空間
指定領域、２０２…スワッピング種別、２０３…移動対
象ページの種類、２０４…移動先、２０５…移動させる
ページ数、３０１…第一の領域の空きページ数、３０２
…第二の領域の空きページ数、４０１…第一の領域の閾
値、４０２…第二の領域の閾値、５０１…空間識別子、
５０２…スワッピング状態情報格納領域、５０３…第一
種のページのページ数、５０４…第一種のページのペー
ジ管理テーブルの先頭保持領域、５０５…第二種のペー
ジのページ数、５０６…第二種のページのページ管理テ
ーブルの先頭保持領域、５０７…移動した第一種のペー
ジのページ数、５０８…移動した第一種のページのペー
ジ管理テーブルの先頭保持領域。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清井 雅広 神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地 株 式会社日立製作所システム開発研究所内 (72)発明者 大辻 彰 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町5030番地 株 式会社日立製作所ソフトウェア事業部内 (72)発明者 池ヶ谷 直子 神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地 株 式会社日立製作所システム開発研究所内 Ｆターム(参考） 5B005 JJ12 MM31 VV02

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主記憶装置と補助記憶装置とを具備し、
   仮想記憶方式におけるスワッピングを制御するスワッピ
   ング制御方法において、 スワップアウトが要求された際に主記憶装置の空きペー
   ジ数が所定の閾値未満である場合に、その所定の閾値と
   主記憶装置の空きページ数との差分をスワップアウト対
   象のページ数として設定するステップと、スワップアウ
   ト要求に対して必要に応じてスワップアウト対象のプロ
   グラムの処理を停止させて当該プログラムをＣＰＵの割
   り当てが行われない状態にするステップと、前記設定さ
   れたページ数のページのスワップアウト領域への退避及
   びその退避された主記憶装置上のページの解放を行うス
   テップと、 スワップインが要求された場合に、主記憶装置上のペー
   ジの確保及び前記スワップアウト領域へ退避されたペー
   ジの回復を行うステップと、スワップイン対象のプログ
   ラムの処理を再開させて当該プログラムをＣＰＵの割り
   当てが行われる状態にするステップとを有することを特
   徴とするスワッピング制御方法。
2. 【請求項２】 スワップアウトが要求された際に、特定
   のアドレス幅で表現される主記憶装置の第一の領域にお
   ける空きページ数が所定の閾値未満である場合に、その
   所定の閾値と第一の領域の空きページ数との差分をスワ
   ップアウト対象のページ数として設定し、 前記第一の領域よりも上位のアドレスに位置する第二の
   領域における空きページ数が前記設定されたページ数以
   上である場合に、その設定されたページ数のページのス
   ワップアウト領域を前記第二の領域とすることを特徴と
   する請求項１に記載されたスワッピング制御方法。
3. 【請求項３】 前記第二の領域の空きページ数が所定の
   閾値未満である場合に、その所定の閾値と第二の領域の
   空きページ数との差分をスワップアウト対象のページ数
   として設定し、その設定されたページ数のページのスワ
   ップアウト領域を補助記憶装置上の領域とすることを特
   徴とする請求項２に記載されたスワッピング制御方法。
4. 【請求項４】 当該プログラムに対して前記ＣＰＵの割
   り当てが行われない状態にするステップが実行されたか
   どうかを示す情報を保持する領域を参照し、前記ＣＰＵ
   の割り当てが行われない状態にするステップが実行され
   ていないことを前記領域の情報が示している場合に、当
   該プログラムに対して前記ＣＰＵの割り当てが行われな
   い状態にするステップを行うことを特徴とする請求項１
   乃至請求項３のいずれか１項に記載されたスワッピング
   制御方法。
5. 【請求項５】 主記憶装置と補助記憶装置とを具備し、
   仮想記憶方式におけるスワッピングを制御する計算機シ
   ステムにおいて、 スワップアウトが要求された際に主記憶装置の空きペー
   ジ数が所定の閾値未満である場合に、その所定の閾値と
   主記憶装置の空きページ数との差分をスワップアウト対
   象のページ数として設定するスワッピング管理部と、ス
   ワップアウト要求に対して必要に応じてスワップアウト
   対象のプログラムの処理を停止させて当該プログラムを
   ＣＰＵの割り当てが行われない状態にする空間非活性化
   部と、 スワップアウトが要求された場合に、前記設定されたペ
   ージ数のページのスワップアウト領域への退避及びその
   退避された主記憶装置上のページの解放を行い、スワッ
   プインが要求された場合に、主記憶装置上のページの確
   保及び前記スワップアウト領域へ退避されたページの回
   復を行う主記憶割り当て部と、スワップイン対象のプロ
   グラムの処理を再開させて当該プログラムをＣＰＵの割
   り当てが行われる状態にする空間活性化部とを備えるこ
   とを特徴とする計算機システム。
6. 【請求項６】 主記憶装置と補助記憶装置とを具備し、
   仮想記憶方式におけるスワッピングを制御する計算機シ
   ステムとしてコンピュータを機能させる為のプログラム
   において、 スワップアウトが要求された際に主記憶装置の空きペー
   ジ数が所定の閾値未満である場合に、その所定の閾値と
   主記憶装置の空きページ数との差分をスワップアウト対
   象のページ数として設定するスワッピング管理部と、ス
   ワップアウト要求に対して必要に応じてスワップアウト
   対象のプログラムの処理を停止させて当該プログラムを
   ＣＰＵの割り当てが行われない状態にする空間非活性化
   部と、 スワップアウトが要求された場合に、前記設定されたペ
   ージ数のページのスワップアウト領域への退避及びその
   退避された主記憶装置上のページの解放を行い、スワッ
   プインが要求された場合に、主記憶装置上のページの確
   保及び前記スワップアウト領域へ退避されたページの回
   復を行う主記憶割り当て部と、スワップイン対象のプロ
   グラムの処理を再開させて当該プログラムをＣＰＵの割
   り当てが行われる状態にする空間活性化部としてコンピ
   ュータを機能させることを特徴とするプログラム。