JPH0695898A - 仮想計算機の制御方法および仮想計算機システム - Google Patents
仮想計算機の制御方法および仮想計算機システムInfo
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- JPH0695898A JPH0695898A JP4246730A JP24673092A JPH0695898A JP H0695898 A JPH0695898 A JP H0695898A JP 4246730 A JP4246730 A JP 4246730A JP 24673092 A JP24673092 A JP 24673092A JP H0695898 A JPH0695898 A JP H0695898A
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- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
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- G06F9/06—Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
- G06F9/44—Arrangements for executing specific programs
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- G06F9/46—Multiprogramming arrangements
- G06F9/52—Program synchronisation; Mutual exclusion, e.g. by means of semaphores
- G06F9/526—Mutual exclusion algorithms
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- Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 スーパーコンピュータにおいて、複数の仮想
計算機（ＶＭ）がベクトルプロセッサを利用可能な仮想
計算機システム（ＶＭＳ）を提供する。 【構成】 仮想計算機モニタ（ＶＭＭ）４１０におい
て、起動しようとする仮想計算機（ＶＭ−１）以外の仮
想計算機がベクトルプロセッサ２００を使用中か否かを
判定し、使用中の場合にはＶＭ−１の起動を保留し、使
用中でない場合にはベクトルプロセッサ２００とスカラ
プロセッサ１００の両方をＶＭ−１に与える。また、ア
ドレス変換回路２２０は、仮想計算機の絶対アドレスを
主記憶装置４００における絶対アドレスに変換する。
計算機（ＶＭ）がベクトルプロセッサを利用可能な仮想
計算機システム（ＶＭＳ）を提供する。 【構成】 仮想計算機モニタ（ＶＭＭ）４１０におい
て、起動しようとする仮想計算機（ＶＭ−１）以外の仮
想計算機がベクトルプロセッサ２００を使用中か否かを
判定し、使用中の場合にはＶＭ−１の起動を保留し、使
用中でない場合にはベクトルプロセッサ２００とスカラ
プロセッサ１００の両方をＶＭ−１に与える。また、ア
ドレス変換回路２２０は、仮想計算機の絶対アドレスを
主記憶装置４００における絶対アドレスに変換する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、仮想計算機の制御方法
に関し、特に、複数の仮想計算機がスーパーコンピュー
タのベクトルプロセッサを使用するのに好適な仮想計算
機の制御方法に関する。
に関し、特に、複数の仮想計算機がスーパーコンピュー
タのベクトルプロセッサを使用するのに好適な仮想計算
機の制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】仮想計算機システム（ＶＭＳ：Virtual
Machine System）は、特開昭５７−２１２６８０号公報
に記載のように、１台の実計算機上に論理的な計算機で
ある仮想計算機（ＶＭ：Virtual Machine）を複数台生
成し、これらの各仮想計算機において、対応する１つの
オペレーティング・システム（ＯＳ：Operating Syste
m）の走行を可能とする。この仮想計算機システムにお
いて、仮想計算機のスケジューリング処理や、仮想計算
機上のＯＳが発行した命令のうち、実計算機（以下、単
に計算機という）では直接実行できない命令のシミュレ
ーション処理等を行なうのが仮想計算機モニタ（ＶＭ
Ｍ：Virtual Machine Monitor）である。仮想計算機シ
ステムは、使用目的の異なる複数のＯＳを１台の計算機
上で運用したり、旧ＯＳから新ＯＳへのＯＳ移行時に新
旧２つのＯＳを１台の計算機上で運用したり、ＯＳのテ
ストを並列に１台の計算機上で実行するツールとして主
に利用されている。
Machine System）は、特開昭５７−２１２６８０号公報
に記載のように、１台の実計算機上に論理的な計算機で
ある仮想計算機（ＶＭ：Virtual Machine）を複数台生
成し、これらの各仮想計算機において、対応する１つの
オペレーティング・システム（ＯＳ：Operating Syste
m）の走行を可能とする。この仮想計算機システムにお
いて、仮想計算機のスケジューリング処理や、仮想計算
機上のＯＳが発行した命令のうち、実計算機（以下、単
に計算機という）では直接実行できない命令のシミュレ
ーション処理等を行なうのが仮想計算機モニタ（ＶＭ
Ｍ：Virtual Machine Monitor）である。仮想計算機シ
ステムは、使用目的の異なる複数のＯＳを１台の計算機
上で運用したり、旧ＯＳから新ＯＳへのＯＳ移行時に新
旧２つのＯＳを１台の計算機上で運用したり、ＯＳのテ
ストを並列に１台の計算機上で実行するツールとして主
に利用されている。
【０００３】一方、科学技術計算等を高速に行なう計算
機として、スカラプロセッサとベクトルプロセッサから
なるスーパーコンピュータがある。スカラプロセッサは
ベクトルプロセッサを起動し、その後、別の処理を行
う。ベクトルプロセッサは、起動の際スカラプロセッサ
からベクトルジョブを受けて、ベクトルジョブを実行す
る。ベクトルプロセッサは、このベクトルジョブの終了
をスカラプロセッサに割込みにより通知する。特開昭６
４−５４５４２号公報は、１台の仮想計算機（ＶＭ）が
ベクトルプロセッサ（前記公報では、ベクトルユニット
と呼んでいる）を専有し、複数の仮想計算機がスカラプ
ロセッサ（前記公報では、スカラユニットと呼んでい
る）を共用可能とする仮想計算機方式を開示している。
機として、スカラプロセッサとベクトルプロセッサから
なるスーパーコンピュータがある。スカラプロセッサは
ベクトルプロセッサを起動し、その後、別の処理を行
う。ベクトルプロセッサは、起動の際スカラプロセッサ
からベクトルジョブを受けて、ベクトルジョブを実行す
る。ベクトルプロセッサは、このベクトルジョブの終了
をスカラプロセッサに割込みにより通知する。特開昭６
４−５４５４２号公報は、１台の仮想計算機（ＶＭ）が
ベクトルプロセッサ（前記公報では、ベクトルユニット
と呼んでいる）を専有し、複数の仮想計算機がスカラプ
ロセッサ（前記公報では、スカラユニットと呼んでい
る）を共用可能とする仮想計算機方式を開示している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】スーパーコンピュータ
上で仮想計算機システムを運用し、複数の仮想計算機が
ベクトルプロセッサを使用可能とするためには、以下の
課題がある。
上で仮想計算機システムを運用し、複数の仮想計算機が
ベクトルプロセッサを使用可能とするためには、以下の
課題がある。
【０００５】（１）第１の課題は、複数の仮想計算機が
ベクトルプロセッサを共用する場合の、仮想計算機のス
ケジューリング処理に関する。従来は、ベクトルプロセ
ッサを１台の仮想計算機に専有させたのでこのスケジュ
ーリング処理には特に問題はなかった。しかしながら、
複数の仮想計算機でベクトルプロセッサを共用しようと
する場合、次のような問題が生じる。すなわち、仮想計
算機は一旦生成されると長時間運用されるので、１台の
仮想計算機がベクトルプロセッサを使用している際、そ
の仮想計算機が終了するまで、次にベクトルプロセッサ
を使用しようとする仮想計算機は長時間待たなければな
らない。
ベクトルプロセッサを共用する場合の、仮想計算機のス
ケジューリング処理に関する。従来は、ベクトルプロセ
ッサを１台の仮想計算機に専有させたのでこのスケジュ
ーリング処理には特に問題はなかった。しかしながら、
複数の仮想計算機でベクトルプロセッサを共用しようと
する場合、次のような問題が生じる。すなわち、仮想計
算機は一旦生成されると長時間運用されるので、１台の
仮想計算機がベクトルプロセッサを使用している際、そ
の仮想計算機が終了するまで、次にベクトルプロセッサ
を使用しようとする仮想計算機は長時間待たなければな
らない。
【０００６】（２）第２の課題は、ベクトルプロセッサ
による命令実行の終了をスカラプロセッサに通知する割
込みの処理に関する。この処理としては、仮想計算機モ
ニタ（ＶＭＭ）が介在してこの割込みのシミュレーショ
ン処理を行なうことが考えられるが、オーバヘッドとな
り、全体の性能を低下させてしまう。
による命令実行の終了をスカラプロセッサに通知する割
込みの処理に関する。この処理としては、仮想計算機モ
ニタ（ＶＭＭ）が介在してこの割込みのシミュレーショ
ン処理を行なうことが考えられるが、オーバヘッドとな
り、全体の性能を低下させてしまう。
【０００７】（３）第３の課題は、ベクトルプロセッサ
におけるアドレス変換方法に関する。前記特開昭６４−
５４５４２号公報に開示された仮想計算機方式では、ベ
クトルプロセッサを使用する仮想計算機に、主記憶装置
の特定のアドレスから最高位アドレスまでの領域を専有
させている。従って、ベクトルプロセッサを利用可能な
仮想計算機は、１台に限られる。また、１台のスーパー
コンピュータに複数のベクトルプロセッサがある場合
に、前記公報に開示された方法では、複数のＯＳの各々
にベクトルプロセッサを専有させることもできない。
におけるアドレス変換方法に関する。前記特開昭６４−
５４５４２号公報に開示された仮想計算機方式では、ベ
クトルプロセッサを使用する仮想計算機に、主記憶装置
の特定のアドレスから最高位アドレスまでの領域を専有
させている。従って、ベクトルプロセッサを利用可能な
仮想計算機は、１台に限られる。また、１台のスーパー
コンピュータに複数のベクトルプロセッサがある場合
に、前記公報に開示された方法では、複数のＯＳの各々
にベクトルプロセッサを専有させることもできない。
【０００８】本発明の目的は、ベクトルプロセッサとス
カラプロセッサとを有するスーパーコンピュータ上で仮
想計算機システムを効率よく制御することにある。
カラプロセッサとを有するスーパーコンピュータ上で仮
想計算機システムを効率よく制御することにある。
【０００９】本発明の他の目的は、複数の仮想計算機が
ベクトルプロセッサを共用するための、仮想計算機のス
ケジューリング方法を提供することにある。
ベクトルプロセッサを共用するための、仮想計算機のス
ケジューリング方法を提供することにある。
【００１０】本発明のさらに他の目的は、仮想計算機モ
ニタが介在することなく、ベクトルプロセッサの命令実
行終了割込みを直接、ベクトルプロセッサを起動した仮
想計算機上のＯＳに対して実行する割込み実行方法を提
供することにある。
ニタが介在することなく、ベクトルプロセッサの命令実
行終了割込みを直接、ベクトルプロセッサを起動した仮
想計算機上のＯＳに対して実行する割込み実行方法を提
供することにある。
【００１１】本発明の別の目的は、主記憶装置の任意の
連続領域を有する仮想計算機がベクトルプロセッサを利
用できるようにするための、ベクトルプロセッサにおけ
るアドレス変換方法を提供することにある。
連続領域を有する仮想計算機がベクトルプロセッサを利
用できるようにするための、ベクトルプロセッサにおけ
るアドレス変換方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の方法およびシステムの代表的な構成は、以下
の通りである。
の本発明の方法およびシステムの代表的な構成は、以下
の通りである。
【００１３】本発明の仮想計算機の制御方法は、第１の
プロセッサと、該第１のプロセッサからの指示により命
令実行を開始し、命令実行終了を割込みにより前記第１
のプロセッサに通知する第２のプロセッサとを有する計
算機上で、仮想計算機モニタによる管理のもと複数のオ
ペレーティング・システム（ＯＳ）が走行する仮想計算
機システムにおいて、前記仮想計算機モニタが第１のＯ
Ｓの走行を開始するとき、前記第１のＯＳ以外の第２の
ＯＳが前記第２のプロセッサを使用中か否かを判定する
ステップと、前記判定が肯定的であるとき、前記第１の
ＯＳの走行を保留するステップと、前記判定が否定的で
あるとき、前記第１のプロセッサと前記第２のプロセッ
サを前記第１のＯＳに与えて走行を開始するステップと
を備えたことを特徴とする。
プロセッサと、該第１のプロセッサからの指示により命
令実行を開始し、命令実行終了を割込みにより前記第１
のプロセッサに通知する第２のプロセッサとを有する計
算機上で、仮想計算機モニタによる管理のもと複数のオ
ペレーティング・システム（ＯＳ）が走行する仮想計算
機システムにおいて、前記仮想計算機モニタが第１のＯ
Ｓの走行を開始するとき、前記第１のＯＳ以外の第２の
ＯＳが前記第２のプロセッサを使用中か否かを判定する
ステップと、前記判定が肯定的であるとき、前記第１の
ＯＳの走行を保留するステップと、前記判定が否定的で
あるとき、前記第１のプロセッサと前記第２のプロセッ
サを前記第１のＯＳに与えて走行を開始するステップと
を備えたことを特徴とする。
【００１４】本発明による仮想計算機システムは、第１
のプロセッサと、該第１のプロセッサからの指示により
命令実行を開始し、命令実行終了を割込みにより前記第
１のプロセッサに通知する第２のプロセッサとを有する
計算機上で、仮想計算機モニタによる管理のもと複数の
オペレーティング・システム（ＯＳ）が走行する仮想計
算機システムにおいて、前記複数のＯＳに前記第１およ
び第２のプロセッサをどのように割り当てるかを決定す
るスケジューリング手段と、前記第２のプロセッサ内に
設けた、前記複数のＯＳの主記憶領域と前記計算機の主
記憶装置とのメモリアドレスの対応関係を定めるマッピ
ング情報を格納する手段と、前記スケジューリング手段
のスケジューリングによって前記第１のプロセッサにお
いて走行中のＯＳの識別子を前記第２のプロセッサに転
送する手段と、前記第２のプロセッサによる１つのＯＳ
の主記憶領域のアクセス要求時に、前記マッピング情報
のなかから当該ＯＳの主記憶領域のマッピング情報を前
記第１のプロセッサから送られてきたＯＳ識別子によっ
て選択する手段と、該選択したマッピング情報により前
記アクセス要求のあるＯＳの主記憶領域のアドレスを対
応する主記憶装置上のアドレスに変換する手段とを備え
たことを特徴とする。
のプロセッサと、該第１のプロセッサからの指示により
命令実行を開始し、命令実行終了を割込みにより前記第
１のプロセッサに通知する第２のプロセッサとを有する
計算機上で、仮想計算機モニタによる管理のもと複数の
オペレーティング・システム（ＯＳ）が走行する仮想計
算機システムにおいて、前記複数のＯＳに前記第１およ
び第２のプロセッサをどのように割り当てるかを決定す
るスケジューリング手段と、前記第２のプロセッサ内に
設けた、前記複数のＯＳの主記憶領域と前記計算機の主
記憶装置とのメモリアドレスの対応関係を定めるマッピ
ング情報を格納する手段と、前記スケジューリング手段
のスケジューリングによって前記第１のプロセッサにお
いて走行中のＯＳの識別子を前記第２のプロセッサに転
送する手段と、前記第２のプロセッサによる１つのＯＳ
の主記憶領域のアクセス要求時に、前記マッピング情報
のなかから当該ＯＳの主記憶領域のマッピング情報を前
記第１のプロセッサから送られてきたＯＳ識別子によっ
て選択する手段と、該選択したマッピング情報により前
記アクセス要求のあるＯＳの主記憶領域のアドレスを対
応する主記憶装置上のアドレスに変換する手段とを備え
たことを特徴とする。
【００１５】
【作用】以下、第１のプロセッサをスカラプロセッサ、
第２のプロセッサをベクトルプロセッサとして、本発明
の代表的な作用を説明する。
第２のプロセッサをベクトルプロセッサとして、本発明
の代表的な作用を説明する。
【００１６】（１）スカラプロセッサとベクトルプロセ
ッサを有する１台のスーパーコンピュータ上で、複数の
オペレーティング・システム（ＯＳ）が走行する仮想計
算機システムにおいて、仮想計算機モニタは、次のよう
に仮想計算機をスケジュールする。仮想計算機モニタ
は、まず、次に走行させようとする第１のＯＳ以外の第
２のＯＳがベクトルプロセッサを使用中か否かを判定す
る。そして、第２のＯＳが使用中ならば、第１のＯＳの
走行を保留する。この第１のＯＳは、第２のＯＳによる
ベクトルプロセッサの使用終了を契機として、再び、仮
想計算機モニタがスケジューリングを行なう。また、ベ
クトルプロセッサをどのＯＳも使用中でないか、あるい
は、第１のＯＳ自身が使用中の場合には、スカラプロセ
ッサとベクトルプロセッサの両方を第１のＯＳに与え
て、第１のＯＳの走行を開始する。
ッサを有する１台のスーパーコンピュータ上で、複数の
オペレーティング・システム（ＯＳ）が走行する仮想計
算機システムにおいて、仮想計算機モニタは、次のよう
に仮想計算機をスケジュールする。仮想計算機モニタ
は、まず、次に走行させようとする第１のＯＳ以外の第
２のＯＳがベクトルプロセッサを使用中か否かを判定す
る。そして、第２のＯＳが使用中ならば、第１のＯＳの
走行を保留する。この第１のＯＳは、第２のＯＳによる
ベクトルプロセッサの使用終了を契機として、再び、仮
想計算機モニタがスケジューリングを行なう。また、ベ
クトルプロセッサをどのＯＳも使用中でないか、あるい
は、第１のＯＳ自身が使用中の場合には、スカラプロセ
ッサとベクトルプロセッサの両方を第１のＯＳに与え
て、第１のＯＳの走行を開始する。
【００１７】このように、第１のＯＳが走行を開始した
時点では、ベクトルプロセッサは未使用中か、あるい
は、第１のＯＳ自身が使用中である。また、ベクトルプ
ロセッサの起動は、スカラプロセッサが発行する命令に
よってのみ行なわれる。従って、第１のＯＳがスカラプ
ロセッサにおいて走行中に他のＯＳがベクトルプロセッ
サを起動することはない。
時点では、ベクトルプロセッサは未使用中か、あるい
は、第１のＯＳ自身が使用中である。また、ベクトルプ
ロセッサの起動は、スカラプロセッサが発行する命令に
よってのみ行なわれる。従って、第１のＯＳがスカラプ
ロセッサにおいて走行中に他のＯＳがベクトルプロセッ
サを起動することはない。
【００１８】この方法とは別に、ベクトルプロセッサの
使用中か否かに関わらず第１のＯＳにスカラプロセッサ
を与え、ベクトルプロセッサの使用要求時にベクトルプ
ロセッサの使用中か否かの判断を行う方法も提供する。
使用中か否かに関わらず第１のＯＳにスカラプロセッサ
を与え、ベクトルプロセッサの使用要求時にベクトルプ
ロセッサの使用中か否かの判断を行う方法も提供する。
【００１９】以上のようにして、複数の仮想計算機上の
ＯＳがベクトルプロセッサを共用するための、仮想計算
機のスケジューリング方法を提供できる。
ＯＳがベクトルプロセッサを共用するための、仮想計算
機のスケジューリング方法を提供できる。
【００２０】（２）スカラプロセッサとベクトルプロセ
ッサを有する１台のスーパーコンピュータ上で、複数の
ＯＳが走行する仮想計算機システムにおいて、ベクトル
プロセッサが命令の実行を終了したとき、ベクトルプロ
セッサを使用したＯＳに対する割込みを保留する。その
後、当該ＯＳがスカラプロセッサで走行中に、割込み可
能となった時点で、割込みを実行する。このように、割
込みをＯＳ毎に保留することにより、仮想計算機モニタ
が介在することなく、ベクトルプロセッサの命令実行終
了割込みを実行できる。これにより仮想計算機モニタ介
在に伴うオーバヘッドを低減することができる。
ッサを有する１台のスーパーコンピュータ上で、複数の
ＯＳが走行する仮想計算機システムにおいて、ベクトル
プロセッサが命令の実行を終了したとき、ベクトルプロ
セッサを使用したＯＳに対する割込みを保留する。その
後、当該ＯＳがスカラプロセッサで走行中に、割込み可
能となった時点で、割込みを実行する。このように、割
込みをＯＳ毎に保留することにより、仮想計算機モニタ
が介在することなく、ベクトルプロセッサの命令実行終
了割込みを実行できる。これにより仮想計算機モニタ介
在に伴うオーバヘッドを低減することができる。
【００２１】（３）スカラプロセッサとベクトルプロセ
ッサを有する１台のスーパーコンピュータ上で、複数の
ＯＳが走行する仮想計算機システムにおいて、仮想計算
機モニタは、予め、各仮想計算機に、実計算機の主記憶
装置上の連続領域を与えておく。仮想計算機モニタは、
まず、複数のＯＳの主記憶領域と実計算機の主記憶装置
と間のメモリアドレスマッピング情報をベクトルプロセ
ッサに登録する。また、スカラプロセッサにおいて仮想
計算機上のＯＳがベクトルプロセッサの使用を要求した
ときに、このＯＳの識別子をスカラプロセッサからベク
トルプロセッサに送る。ベクトルプロセッサによるＯＳ
の主記憶領域のアクセス要求時には、前記ＯＳの識別子
から当該ＯＳのメモリアドレスマッピング情報を選択す
る。次に、ベクトルプロセッサは、選択したメモリアド
レスマッピング情報により、アクセス要求のあるＯＳの
主記憶領域のアドレスを実計算機の主記憶装置における
アドレスに変換する。そして、この変換結果のアドレス
を用いて、当該ＯＳの主記憶領域に対応する実計算機の
主記憶装置上の領域にアクセスする。
ッサを有する１台のスーパーコンピュータ上で、複数の
ＯＳが走行する仮想計算機システムにおいて、仮想計算
機モニタは、予め、各仮想計算機に、実計算機の主記憶
装置上の連続領域を与えておく。仮想計算機モニタは、
まず、複数のＯＳの主記憶領域と実計算機の主記憶装置
と間のメモリアドレスマッピング情報をベクトルプロセ
ッサに登録する。また、スカラプロセッサにおいて仮想
計算機上のＯＳがベクトルプロセッサの使用を要求した
ときに、このＯＳの識別子をスカラプロセッサからベク
トルプロセッサに送る。ベクトルプロセッサによるＯＳ
の主記憶領域のアクセス要求時には、前記ＯＳの識別子
から当該ＯＳのメモリアドレスマッピング情報を選択す
る。次に、ベクトルプロセッサは、選択したメモリアド
レスマッピング情報により、アクセス要求のあるＯＳの
主記憶領域のアドレスを実計算機の主記憶装置における
アドレスに変換する。そして、この変換結果のアドレス
を用いて、当該ＯＳの主記憶領域に対応する実計算機の
主記憶装置上の領域にアクセスする。
【００２２】以上のようにして、実計算機の主記憶装置
の任意の連続領域を割り当てられた仮想計算機がベクト
ルプロセッサを利用することが可能となる。
の任意の連続領域を割り当てられた仮想計算機がベクト
ルプロセッサを利用することが可能となる。
【００２３】
【実施例】以下、本発明の実施例を、図を用いて詳細に
説明する。
説明する。
【００２４】Ｉ．スーパーコンピュータの構成 図１は、本発明を適用したスーパーコンピュータ上の仮
想計算機システム（ＶＭＳ）の構成図である。図１にお
いて、１００はスカラ処理を行なうスカラプロセッサ
（ＳＰ：Scaler Processor）、２００はベクトル処理を
行なうベクトルプロセッサ（ＶＰ：Vector Processo
r）、３００はスカラプロセッサ１００あるいはベクト
ルプロセッサ２００の指示に従って主記憶装置（ＭＳ：
Main Storage）４００を参照あるいは更新する記憶制御
装置（ＳＣ：Storage Controller）である。
想計算機システム（ＶＭＳ）の構成図である。図１にお
いて、１００はスカラ処理を行なうスカラプロセッサ
（ＳＰ：Scaler Processor）、２００はベクトル処理を
行なうベクトルプロセッサ（ＶＰ：Vector Processo
r）、３００はスカラプロセッサ１００あるいはベクト
ルプロセッサ２００の指示に従って主記憶装置（ＭＳ：
Main Storage）４００を参照あるいは更新する記憶制御
装置（ＳＣ：Storage Controller）である。
【００２５】スカラプロセッサ１００は、スカラ命令実
行回路１１０と割込み実行回路１２０を有する。また、
ベクトルプロセッサ２００は、ベクトル命令実行回路２
１０とアドレス変換回路２２０を有する。スカラプロセ
ッサ１００内のスカラ命令実行回路１１０がＥＸＶＰ
（Execute Vector Processor）命令を実行すると、ベク
トル命令実行回路２１０は主記憶装置４００上のベクト
ル命令列の実行を開始する。さらに、ベクトル命令実行
回路２１０はベクトル命令列の実行終了をスカラプロセ
ッサ１００内の割込み実行回路１２０に通知する。スカ
ラプロセッサ１００には、上記ＥＸＶＰ命令以外にベク
トルプロセッサ２００を制御するために、ベクトルプロ
セッサ２００がビジーか否かを判定するＴＶＰ（Test V
ector Processor）命令が設けられている。
行回路１１０と割込み実行回路１２０を有する。また、
ベクトルプロセッサ２００は、ベクトル命令実行回路２
１０とアドレス変換回路２２０を有する。スカラプロセ
ッサ１００内のスカラ命令実行回路１１０がＥＸＶＰ
（Execute Vector Processor）命令を実行すると、ベク
トル命令実行回路２１０は主記憶装置４００上のベクト
ル命令列の実行を開始する。さらに、ベクトル命令実行
回路２１０はベクトル命令列の実行終了をスカラプロセ
ッサ１００内の割込み実行回路１２０に通知する。スカ
ラプロセッサ１００には、上記ＥＸＶＰ命令以外にベク
トルプロセッサ２００を制御するために、ベクトルプロ
セッサ２００がビジーか否かを判定するＴＶＰ（Test V
ector Processor）命令が設けられている。
【００２６】一方、主記憶装置４００上には、仮想計算
機（ＶＭ）のスケジューリング等を行なう仮想計算機モ
ニタ（ＶＭＭ）４１０が配置される。また、主記憶装置
４００の０番地からα番地未満の領域には仮想計算機
（ＶＭ−１）の主記憶領域４２０が常駐し、α番地から
β番地未満の領域には仮想計算機（ＶＭ−２）の主記憶
領域４３０が常駐している。仮想計算機の主記憶領域４
２０、４３０と区別するために、主記憶装置４００を実
計算機の主記憶装置と呼ぶ。アドレス変換回路２２０
は、仮想計算機上のＯＳが生成した仮想空間４４０およ
び４５０（図ではそれぞれ多重仮想空間として示してい
る）上のベクトル命令列が指定する論理アドレス（ゲス
ト論理アドレス：ＧＬＡ）を仮想計算機の主記憶領域に
おける絶対アドレス（ゲスト絶対アドレス：ＧＡＡ）に
変換し、さらに、このゲスト絶対アドレスを主記憶装置
４００における絶対アドレス（ホスト絶対アドレス：Ｈ
ＡＡ）に変換する。また、仮想計算機モニタ４１０は、
複数の仮想計算機がベクトルプロセッサ２００を使用可
能とするように、仮想計算機をスケジュールする。さら
に、割込み実行回路１２０は、ベクトルプロセッサ２０
０の命令実行終了割込みを、仮想計算機モニタ４１０が
介在することなく、ベクトルプロセッサ２００を起動し
たＯＳに対して直接実行できるようにしている。
機（ＶＭ）のスケジューリング等を行なう仮想計算機モ
ニタ（ＶＭＭ）４１０が配置される。また、主記憶装置
４００の０番地からα番地未満の領域には仮想計算機
（ＶＭ−１）の主記憶領域４２０が常駐し、α番地から
β番地未満の領域には仮想計算機（ＶＭ−２）の主記憶
領域４３０が常駐している。仮想計算機の主記憶領域４
２０、４３０と区別するために、主記憶装置４００を実
計算機の主記憶装置と呼ぶ。アドレス変換回路２２０
は、仮想計算機上のＯＳが生成した仮想空間４４０およ
び４５０（図ではそれぞれ多重仮想空間として示してい
る）上のベクトル命令列が指定する論理アドレス（ゲス
ト論理アドレス：ＧＬＡ）を仮想計算機の主記憶領域に
おける絶対アドレス（ゲスト絶対アドレス：ＧＡＡ）に
変換し、さらに、このゲスト絶対アドレスを主記憶装置
４００における絶対アドレス（ホスト絶対アドレス：Ｈ
ＡＡ）に変換する。また、仮想計算機モニタ４１０は、
複数の仮想計算機がベクトルプロセッサ２００を使用可
能とするように、仮想計算機をスケジュールする。さら
に、割込み実行回路１２０は、ベクトルプロセッサ２０
０の命令実行終了割込みを、仮想計算機モニタ４１０が
介在することなく、ベクトルプロセッサ２００を起動し
たＯＳに対して直接実行できるようにしている。
【００２７】各仮想計算機には、ベクトルプロセッサ２
００を使用するか否かの属性が、仮想計算機生成時に与
えられている。即ち、ベクトルプロセッサ２００を使用
するという属性を有する仮想計算機は、ベクトルプロセ
ッサを仮想計算機の構成に有し、この仮想計算機下で
は、スーパーコンピュータ用のＯＳが動作する。また、
ベクトルプロセッサ２００を使用しないという属性を有
する仮想計算機は、ベクトルプロセッサを仮想計算機の
構成に持たず、この仮想計算機下では、汎用計算機用の
ＯＳが動作する。
００を使用するか否かの属性が、仮想計算機生成時に与
えられている。即ち、ベクトルプロセッサ２００を使用
するという属性を有する仮想計算機は、ベクトルプロセ
ッサを仮想計算機の構成に有し、この仮想計算機下で
は、スーパーコンピュータ用のＯＳが動作する。また、
ベクトルプロセッサ２００を使用しないという属性を有
する仮想計算機は、ベクトルプロセッサを仮想計算機の
構成に持たず、この仮想計算機下では、汎用計算機用の
ＯＳが動作する。
【００２８】以下、ベクトルプロセッサ２００における
アドレス変換処理の１つの例と、仮想計算機のスケジュ
ーリング方法に関する３つの例と、ベクトルプロセッサ
２００による命令実行終了割込みの処理方法の１つの例
を、それぞれ図を用いて詳細に説明する。
アドレス変換処理の１つの例と、仮想計算機のスケジュ
ーリング方法に関する３つの例と、ベクトルプロセッサ
２００による命令実行終了割込みの処理方法の１つの例
を、それぞれ図を用いて詳細に説明する。
【００２９】II．ベクトルプロセッサにおけるアドレス
変換処理 図２に、図１に示したアドレス変換回路２２０の詳細な
構成を示す。図２において、本発明にて設けたアドレス
対応表２２１は、仮想計算機の主記憶領域の、主記憶装
置４００における起点アドレスと終了アドレスとを保持
する。例えば、アドレス対応表２２１の第１エントリ
は、主記憶装置４００の０番地からα番地までの領域が
ＶＭ−１の主記憶領域４２０であることを、また、第２
エントリは、主記憶装置４００のα番地からβ番地まで
の領域がＶＭ−２の主記憶領域４３０であることを示し
ている。このアドレス対応表２２１の設定は、仮想計算
機モニタ４１０が、仮想計算機を生成したときにスカラ
命令を用いて行なえばよい。また、ＶＰ内アドレス変換
回路２２２は、仮想計算機の仮想空間上にあるベクトル
命令列が指定する論理アドレス（ゲスト論理アドレス）
２２６を仮想計算機の主記憶領域における絶対アドレス
（ゲスト絶対アドレス）２２９に変換する。さらに、ア
ドレス変換回路２２０は、加算器（ＡＤＤ）２２３と比
較器（ＣＯＭＰ）２２４とを有する。
変換処理 図２に、図１に示したアドレス変換回路２２０の詳細な
構成を示す。図２において、本発明にて設けたアドレス
対応表２２１は、仮想計算機の主記憶領域の、主記憶装
置４００における起点アドレスと終了アドレスとを保持
する。例えば、アドレス対応表２２１の第１エントリ
は、主記憶装置４００の０番地からα番地までの領域が
ＶＭ−１の主記憶領域４２０であることを、また、第２
エントリは、主記憶装置４００のα番地からβ番地まで
の領域がＶＭ−２の主記憶領域４３０であることを示し
ている。このアドレス対応表２２１の設定は、仮想計算
機モニタ４１０が、仮想計算機を生成したときにスカラ
命令を用いて行なえばよい。また、ＶＰ内アドレス変換
回路２２２は、仮想計算機の仮想空間上にあるベクトル
命令列が指定する論理アドレス（ゲスト論理アドレス）
２２６を仮想計算機の主記憶領域における絶対アドレス
（ゲスト絶対アドレス）２２９に変換する。さらに、ア
ドレス変換回路２２０は、加算器（ＡＤＤ）２２３と比
較器（ＣＯＭＰ）２２４とを有する。
【００３０】ベクトル命令実行回路２１０は、ベクトル
命令列の実行を指示した仮想計算機の識別子を示すＶＭ
ＩＤ信号２２５をアドレス変換回路２２０へ入力する。
このＶＭＩＤは、ベクトルプロセッサ２００を起動する
前記ＥＸＶＰ命令をスカラ命令実行回路１１０が実行し
たとき、スカラプロセッサ１００において走行中であっ
た仮想計算機のＶＭＩＤである。このＶＭＩＤをもと
に、アドレス変換回路２２０は、アドレス対応表２２１
からベクトル命令列の実行を指示した仮想計算機の主記
憶領域の主記憶装置４００における起点アドレス２３１
および終点アドレス２３２を選択する。一方、ベクトル
命令実行回路２１０から入力されるゲスト論理アドレス
２２６は、まず、ＶＰ内アドレス変換回路２２２がゲス
ト絶対アドレス２２９に変換する。次に、このゲスト絶
対アドレス２２９は、加算器２２３によって起点アドレ
ス２３１と加算されホスト絶対アドレス２２７として出
力される。この出力結果を用いて、ベクトル命令実行回
路２１０は、ベクトル命令を実行する。
命令列の実行を指示した仮想計算機の識別子を示すＶＭ
ＩＤ信号２２５をアドレス変換回路２２０へ入力する。
このＶＭＩＤは、ベクトルプロセッサ２００を起動する
前記ＥＸＶＰ命令をスカラ命令実行回路１１０が実行し
たとき、スカラプロセッサ１００において走行中であっ
た仮想計算機のＶＭＩＤである。このＶＭＩＤをもと
に、アドレス変換回路２２０は、アドレス対応表２２１
からベクトル命令列の実行を指示した仮想計算機の主記
憶領域の主記憶装置４００における起点アドレス２３１
および終点アドレス２３２を選択する。一方、ベクトル
命令実行回路２１０から入力されるゲスト論理アドレス
２２６は、まず、ＶＰ内アドレス変換回路２２２がゲス
ト絶対アドレス２２９に変換する。次に、このゲスト絶
対アドレス２２９は、加算器２２３によって起点アドレ
ス２３１と加算されホスト絶対アドレス２２７として出
力される。この出力結果を用いて、ベクトル命令実行回
路２１０は、ベクトル命令を実行する。
【００３１】ただし、比較器２２４による判定の結果、
ゲスト絶対アドレス２２９の方が終点アドレス２３２よ
りも大きい場合（即ち、ゲスト絶対アドレス２２９が仮
想計算機の主記憶領域外を示す場合）には、割込み信号
２２８をベクトル命令実行回路２１０へ出力する。これ
は、他の仮想計算機の主記憶領域の内容を破壊しないよ
うにするためのチェック機構を構成する。ベクトル命令
実行回路２１０に割込み信号２２８が送られると、ベク
トル命令実行回路２１０は、ベクトル命令列の実行を中
止し、スカラプロセッサ１００内の割込み実行回路１２
０に割込み信号を送る。
ゲスト絶対アドレス２２９の方が終点アドレス２３２よ
りも大きい場合（即ち、ゲスト絶対アドレス２２９が仮
想計算機の主記憶領域外を示す場合）には、割込み信号
２２８をベクトル命令実行回路２１０へ出力する。これ
は、他の仮想計算機の主記憶領域の内容を破壊しないよ
うにするためのチェック機構を構成する。ベクトル命令
実行回路２１０に割込み信号２２８が送られると、ベク
トル命令実行回路２１０は、ベクトル命令列の実行を中
止し、スカラプロセッサ１００内の割込み実行回路１２
０に割込み信号を送る。
【００３２】以上のようにして、ベクトルプロセッサ２
００におけるアドレス変換により、主記憶装置４００の
任意の連続領域を有する仮想計算機がベクトルプロセッ
サ２００を利用可能とすることができる。
００におけるアドレス変換により、主記憶装置４００の
任意の連続領域を有する仮想計算機がベクトルプロセッ
サ２００を利用可能とすることができる。
【００３３】III．仮想計算機のスケジューリング方法 （１）第１のスケジューリング方法 まず、図３を用いて、仮想計算機のスケジューリング状
態の遷移を説明する。第１のスケジューリング方法にお
ける、仮想計算機モニタ４１０による仮想計算機のスケ
ジューリング状態としては、スカラプロセッサウェイト
状態（ＳＰウェイト状態）、レディ状態、実行状態、お
よび、ベクトルプロセッサ待ち状態（ＶＰ待ち状態）の
４つの状態がある。このうち実行状態の仮想計算機のみ
が、ベクトルプロセッサ２００の命令実行をスカラプロ
セッサ１００のＥＸＶＰ命令によって開始できる。
態の遷移を説明する。第１のスケジューリング方法にお
ける、仮想計算機モニタ４１０による仮想計算機のスケ
ジューリング状態としては、スカラプロセッサウェイト
状態（ＳＰウェイト状態）、レディ状態、実行状態、お
よび、ベクトルプロセッサ待ち状態（ＶＰ待ち状態）の
４つの状態がある。このうち実行状態の仮想計算機のみ
が、ベクトルプロセッサ２００の命令実行をスカラプロ
セッサ１００のＥＸＶＰ命令によって開始できる。
【００３４】仮想計算機モニタ４１０が仮想計算機に対
して割込み等のシミュレーションを行なった結果、ＳＰ
ウェイト状態が解除されると、仮想計算機はレディ状態
となる。レディ状態の仮想計算機は、仮想計算機モニタ
４１０が順次ディスパッチすることにより、実行状態と
なる。ディスパッチとは、特定の仮想計算機のＯＳにス
カラプロセッサを与えることをいう。実行状態におい
て、仮想計算機上のＯＳがウェイト状態設定命令を発行
すると、仮想計算機はＳＰウェイト状態となる。一方、
実行状態において、タイムスライス（予め定められた微
小時間）を経過したときには、レディ状態に戻る。これ
は時分割で順次複数の仮想計算機を動作させるためのも
のである。さらに、ベクトルプロセッサ２００が使用中
であることを仮想計算機モニタ４１０が検知すると、レ
ディ状態であって、ベクトルプロセッサ２００を使用す
る属性を有し、現在ベクトルプロセッサ２００を使用し
ていない仮想計算機ＶＭを、ベクトルプロセッサ２００
の使用の競合を防ぐためにＶＰ待ち状態に移す。これら
ＶＰ待ち状態の仮想計算機ＶＭは、ベクトルプロセッサ
２００が未使用状態になった時点で、レディ状態に戻
る。ただし、レディ状態であって、ベクトルプロセッサ
２００を使用しない属性の仮想計算機は、ＶＰ待ち状態
に移さない。これは、この仮想計算機をディスパッチし
て実行状態としても、ベクトルプロセッサ２００を使用
中の仮想計算機に影響を与えることはなく、また、ベク
トルプロセッサ２００を使用する可能性がない仮想計算
機は、ベクトルプロセッサ２００を使用中の仮想計算機
から影響を受けることもないからである。
して割込み等のシミュレーションを行なった結果、ＳＰ
ウェイト状態が解除されると、仮想計算機はレディ状態
となる。レディ状態の仮想計算機は、仮想計算機モニタ
４１０が順次ディスパッチすることにより、実行状態と
なる。ディスパッチとは、特定の仮想計算機のＯＳにス
カラプロセッサを与えることをいう。実行状態におい
て、仮想計算機上のＯＳがウェイト状態設定命令を発行
すると、仮想計算機はＳＰウェイト状態となる。一方、
実行状態において、タイムスライス（予め定められた微
小時間）を経過したときには、レディ状態に戻る。これ
は時分割で順次複数の仮想計算機を動作させるためのも
のである。さらに、ベクトルプロセッサ２００が使用中
であることを仮想計算機モニタ４１０が検知すると、レ
ディ状態であって、ベクトルプロセッサ２００を使用す
る属性を有し、現在ベクトルプロセッサ２００を使用し
ていない仮想計算機ＶＭを、ベクトルプロセッサ２００
の使用の競合を防ぐためにＶＰ待ち状態に移す。これら
ＶＰ待ち状態の仮想計算機ＶＭは、ベクトルプロセッサ
２００が未使用状態になった時点で、レディ状態に戻
る。ただし、レディ状態であって、ベクトルプロセッサ
２００を使用しない属性の仮想計算機は、ＶＰ待ち状態
に移さない。これは、この仮想計算機をディスパッチし
て実行状態としても、ベクトルプロセッサ２００を使用
中の仮想計算機に影響を与えることはなく、また、ベク
トルプロセッサ２００を使用する可能性がない仮想計算
機は、ベクトルプロセッサ２００を使用中の仮想計算機
から影響を受けることもないからである。
【００３５】次に、図４のフローチャートを用いて、仮
想計算機モニタ４１０による仮想計算機第１のスケジュ
ーリング方法の手順を説明する。
想計算機モニタ４１０による仮想計算機第１のスケジュ
ーリング方法の手順を説明する。
【００３６】仮想計算機モニタ４１０は、まず、レディ
状態の仮想計算機があるか否かを判定し（ステップ４０
００）、ないならばスカラプロセッサ１００をウェイト
状態にする（ステップ４０７０）。レディ状態の仮想計
算機があるならば、ディスパッチングキュー（待ち行
列）に従ってレディ状態の仮想計算機を１つ選択し（ス
テップ４０１０）、選択した仮想計算機がベクトルプロ
セッサ２００を使用する属性を有するか否かを判定する
（ステップ４０２０）。使用しない属性を有する場合に
は、選択した仮想計算機の走行をスカラプロセッサ１０
０において開始する（ステップ４０４０）。仮想計算機
の走行継続中（ステップ４０４２）、タイムスライスエ
ンドになれば（ステップ４０４６）、当該仮想計算機を
レディ状態に戻す（ステップ４０４８）。
状態の仮想計算機があるか否かを判定し（ステップ４０
００）、ないならばスカラプロセッサ１００をウェイト
状態にする（ステップ４０７０）。レディ状態の仮想計
算機があるならば、ディスパッチングキュー（待ち行
列）に従ってレディ状態の仮想計算機を１つ選択し（ス
テップ４０１０）、選択した仮想計算機がベクトルプロ
セッサ２００を使用する属性を有するか否かを判定する
（ステップ４０２０）。使用しない属性を有する場合に
は、選択した仮想計算機の走行をスカラプロセッサ１０
０において開始する（ステップ４０４０）。仮想計算機
の走行継続中（ステップ４０４２）、タイムスライスエ
ンドになれば（ステップ４０４６）、当該仮想計算機を
レディ状態に戻す（ステップ４０４８）。
【００３７】ステップ４０２０において、選択した仮想
計算機がベクトルプロセッサ２００を使用する属性を有
する場合には、仮想計算機モニタ４１０がＴＶＰ（Test
Vector Processor）命令を実行して、他の仮想計算機
がベクトルプロセッサ２００を使用中か否かを判定し
（ステップ４０３０）、使用中でなければ、スカラプロ
セッサ１００において、選択した仮想計算機の走行を開
始する（ステップ４０４０）。
計算機がベクトルプロセッサ２００を使用する属性を有
する場合には、仮想計算機モニタ４１０がＴＶＰ（Test
Vector Processor）命令を実行して、他の仮想計算機
がベクトルプロセッサ２００を使用中か否かを判定し
（ステップ４０３０）、使用中でなければ、スカラプロ
セッサ１００において、選択した仮想計算機の走行を開
始する（ステップ４０４０）。
【００３８】本スケジューリング方法では、スカラプロ
セッサ１００とベクトルプロセッサ２００を同一の仮想
計算機に与えるようディスパッチする。このため、ＴＶ
Ｐ命令を実行してベクトルプロセッサ２００がビジーで
あれば、ベクトルプロセッサ２００を使用するという属
性が与えられた仮想計算機のうち、一番最近に仮想計算
機モニタ４１０がディスパッチした仮想計算機が、ベク
トルプロセッサ２００を使用中であることが分かる。
セッサ１００とベクトルプロセッサ２００を同一の仮想
計算機に与えるようディスパッチする。このため、ＴＶ
Ｐ命令を実行してベクトルプロセッサ２００がビジーで
あれば、ベクトルプロセッサ２００を使用するという属
性が与えられた仮想計算機のうち、一番最近に仮想計算
機モニタ４１０がディスパッチした仮想計算機が、ベク
トルプロセッサ２００を使用中であることが分かる。
【００３９】仮想計算機のスカラプロセッサ１００にお
ける走行は、後述するＳＩＥ（ＳＩＥ：Start Interpre
tive Eexecution）命令によって行なわれる。この仮想
計算機上のＯＳは、ベクトルプロセッサ２００を使用可
能であり、スカラ命令実行回路１１０は、ＯＳが発行し
たＥＸＶＰ命令を、仮想計算機モニタ４１０に割り込む
（仮想計算機モニタ４１０にシミュレーションさせる）
ことなく、直接実行する。
ける走行は、後述するＳＩＥ（ＳＩＥ：Start Interpre
tive Eexecution）命令によって行なわれる。この仮想
計算機上のＯＳは、ベクトルプロセッサ２００を使用可
能であり、スカラ命令実行回路１１０は、ＯＳが発行し
たＥＸＶＰ命令を、仮想計算機モニタ４１０に割り込む
（仮想計算機モニタ４１０にシミュレーションさせる）
ことなく、直接実行する。
【００４０】一方、ステップ４０３０の判定において、
他の仮想計算機がベクトルプロセッサ２００を使用中の
場合、仮想計算機モニタ４１０は選択した仮想計算機を
ＶＰ待ち状態としてスカラプロセッサ１００における走
行を保留する（ステップ４０５０）。以上の判定をレデ
ィ状態の仮想計算機の全てについて判定したか調べ（ス
テップ４０６０）、残っていればステップ４０１０に戻
り、再度、走行させる仮想計算機の選択を行なう。ま
た、全てのレディ状態の仮想計算機について判定済みの
場合、仮想計算機モニタ４１０は、スカラプロセッサ１
００をウェイト状態にする（ステップ４０７０）。その
後、入出力装置等からの仮想計算機モニタ４１０への割
込みの発生（ステップ４０８０）を契機として、特定の
仮想計算機のＳＰウェイト状態が解除された場合、その
仮想計算機をＳＰウェイト状態からレディ状態とし（ス
テップ４０９０）、再度ステップ４０１０に進み、走行
させる仮想計算機の選択を行なう。また、仮想計算機モ
ニタ４１０は、上記割込みによりベクトルプロセッサ２
００が未使用状態になったかをＴＶＰ命令を用いて判定
し（ステップ４１００）、未使用状態ならばＶＰ待ち状
態の仮想計算機をレディ状態とし、再度、ステップ４０
１０に進み、走行させる仮想計算機の選択を行なう。
他の仮想計算機がベクトルプロセッサ２００を使用中の
場合、仮想計算機モニタ４１０は選択した仮想計算機を
ＶＰ待ち状態としてスカラプロセッサ１００における走
行を保留する（ステップ４０５０）。以上の判定をレデ
ィ状態の仮想計算機の全てについて判定したか調べ（ス
テップ４０６０）、残っていればステップ４０１０に戻
り、再度、走行させる仮想計算機の選択を行なう。ま
た、全てのレディ状態の仮想計算機について判定済みの
場合、仮想計算機モニタ４１０は、スカラプロセッサ１
００をウェイト状態にする（ステップ４０７０）。その
後、入出力装置等からの仮想計算機モニタ４１０への割
込みの発生（ステップ４０８０）を契機として、特定の
仮想計算機のＳＰウェイト状態が解除された場合、その
仮想計算機をＳＰウェイト状態からレディ状態とし（ス
テップ４０９０）、再度ステップ４０１０に進み、走行
させる仮想計算機の選択を行なう。また、仮想計算機モ
ニタ４１０は、上記割込みによりベクトルプロセッサ２
００が未使用状態になったかをＴＶＰ命令を用いて判定
し（ステップ４１００）、未使用状態ならばＶＰ待ち状
態の仮想計算機をレディ状態とし、再度、ステップ４０
１０に進み、走行させる仮想計算機の選択を行なう。
【００４１】このように、第１のスケジューリング方法
では、選択した仮想計算機がスカラプロセッサ１００に
おいて走行を開始した時点では、ベクトルプロセッサ２
００はいずれの仮想計算機によっても使用中でないか、
あるいは、選択した仮想計算機自身が使用中である。ま
た、ベクトルプロセッサ２００の起動は、スカラプロセ
ッサ１００が実行するＥＸＶＰ命令によってのみ行なわ
れる。従って、ある仮想計算機がスカラプロセッサ１０
０で走行中に他の仮想計算機がベクトル命令を実行する
ことはない。従って、スカラプロセッサ１００で走行中
の仮想計算機は、必ずベクトルプロセッサ２００を使用
可能となる。
では、選択した仮想計算機がスカラプロセッサ１００に
おいて走行を開始した時点では、ベクトルプロセッサ２
００はいずれの仮想計算機によっても使用中でないか、
あるいは、選択した仮想計算機自身が使用中である。ま
た、ベクトルプロセッサ２００の起動は、スカラプロセ
ッサ１００が実行するＥＸＶＰ命令によってのみ行なわ
れる。従って、ある仮想計算機がスカラプロセッサ１０
０で走行中に他の仮想計算機がベクトル命令を実行する
ことはない。従って、スカラプロセッサ１００で走行中
の仮想計算機は、必ずベクトルプロセッサ２００を使用
可能となる。
【００４２】（２）第２のスケジューリング方法 まず、図６を用いて、仮想計算機のスケジューリング状
態の遷移を説明する。本スケジューリング方法において
も第１のスケジューリング方法の場合と同様に、仮想計
算機モニタ４１０による仮想計算機のスケジューリング
状態としては、スカラプロセッサウェイト状態（ＳＰウ
ェイト状態）、レディ状態、実行状態、および、ＶＰ待
ち状態の４つの状態がある。この４つの状態は、第１の
スケジューリング方法の状態遷移と同様に遷移するが、
次の点が異なる。
態の遷移を説明する。本スケジューリング方法において
も第１のスケジューリング方法の場合と同様に、仮想計
算機モニタ４１０による仮想計算機のスケジューリング
状態としては、スカラプロセッサウェイト状態（ＳＰウ
ェイト状態）、レディ状態、実行状態、および、ＶＰ待
ち状態の４つの状態がある。この４つの状態は、第１の
スケジューリング方法の状態遷移と同様に遷移するが、
次の点が異なる。
【００４３】（ａ）第１のスケジューリング方法では、
ベクトルプロセッサ２００が使用中であることを仮想計
算機モニタ４１０が検知したとき、レディ状態であっ
て、ベクトルプロセッサ２００を使用する可能性があ
り、現在ベクトルプロセッサ２００を使用していない仮
想計算機をＶＰ待ち状態に移した。これに対し、本スケ
ジューリング方法では、レディ状態にあれば他の条件は
問わず、スカラプロセッサを与えて実行状態に移し、こ
の実行状態の仮想計算機がベクトルプロセッサ２００を
使用しようとした時点で、他の仮想計算機がベクトルプ
ロセッサ２００を使用中かを判定する。そして、他の仮
想計算機が使用中ならば、実行状態を中断し、仮想計算
機モニタ４１０が、この中断した仮想計算機をＶＰ待ち
状態に移す。即ち、第１のスケジューリング方法ではレ
ディ状態からＶＰ待ち状態に遷移したが、本スケジュー
リング方法では実行状態からＶＰ待ち状態へ遷移すると
いう違いがある。
ベクトルプロセッサ２００が使用中であることを仮想計
算機モニタ４１０が検知したとき、レディ状態であっ
て、ベクトルプロセッサ２００を使用する可能性があ
り、現在ベクトルプロセッサ２００を使用していない仮
想計算機をＶＰ待ち状態に移した。これに対し、本スケ
ジューリング方法では、レディ状態にあれば他の条件は
問わず、スカラプロセッサを与えて実行状態に移し、こ
の実行状態の仮想計算機がベクトルプロセッサ２００を
使用しようとした時点で、他の仮想計算機がベクトルプ
ロセッサ２００を使用中かを判定する。そして、他の仮
想計算機が使用中ならば、実行状態を中断し、仮想計算
機モニタ４１０が、この中断した仮想計算機をＶＰ待ち
状態に移す。即ち、第１のスケジューリング方法ではレ
ディ状態からＶＰ待ち状態に遷移したが、本スケジュー
リング方法では実行状態からＶＰ待ち状態へ遷移すると
いう違いがある。
【００４４】ここで、本スケジューリング方法および後
続の説明に利用するスカラプロセッサ１００の構成を図
５により説明する。スカラプロセッサ１００には、スカ
ラ命令実行回路１１０および割込み実行回路１２０の他
に、ベクトルプロセッサ２００を使用中の仮想計算機
（ＯＳ）の識別子を保持するＶＰ使用中ＶＭ識別子レジ
スタ１３０、ＶＰビジーをＯＳに通知したとき“１”が
格納されるビジー報告レジスタ１３１、仮想計算機のプ
ログラム状態語（ＰＳＷ：Program Status Word）の内
容を保持するＰＳＷレジスタ１４０、常時“０”を保持
するレジスタ１３２、レジスタ１３０の値とレジスタ１
３２の値とを比較する比較器１３３、比較器１３３の出
力とビジー報告レジスタ１３１の値との論理積（ＡＮ
Ｄ）をとるアンド回路１３４、ベクトルプロセッサ２０
０の終了割込みを保留するための保留レジスタ１８０と
を有する。
続の説明に利用するスカラプロセッサ１００の構成を図
５により説明する。スカラプロセッサ１００には、スカ
ラ命令実行回路１１０および割込み実行回路１２０の他
に、ベクトルプロセッサ２００を使用中の仮想計算機
（ＯＳ）の識別子を保持するＶＰ使用中ＶＭ識別子レジ
スタ１３０、ＶＰビジーをＯＳに通知したとき“１”が
格納されるビジー報告レジスタ１３１、仮想計算機のプ
ログラム状態語（ＰＳＷ：Program Status Word）の内
容を保持するＰＳＷレジスタ１４０、常時“０”を保持
するレジスタ１３２、レジスタ１３０の値とレジスタ１
３２の値とを比較する比較器１３３、比較器１３３の出
力とビジー報告レジスタ１３１の値との論理積（ＡＮ
Ｄ）をとるアンド回路１３４、ベクトルプロセッサ２０
０の終了割込みを保留するための保留レジスタ１８０と
を有する。
【００４５】仮想計算機のスカラプロセッサ１００にお
ける走行は、前述のようにＳＩＥ命令によって行なわれ
る。ＳＩＥ命令のオペランドである状態記述子（ＳＤ：
State Description）は、仮想計算機起動情報４１２と
仮想計算機退避情報４１３とビジー報告ビット４１４と
仮想計算機識別子（ＶＭＩＤ）４１５の領域を有する。
仮想計算機モニタ４１０がＳＩＥ命令を実行すると、ス
カラ命令実行回路１１０は、仮想計算機起動情報４１２
内の仮想計算機のプログラム状態語ＰＳＷの内容をスカ
ラプロセッサ１００内のＰＳＷレジスタ１４０に格納
し、ビジー報告ビット４１４の値をビジー報告レジスタ
１３１に格納する。その後、スカラ命令実行回路１１０
は、ＰＳＷ１４０の一部である命令アドレスフィールド
が示す仮想計算機の主記憶領域上の命令を実行する。
ける走行は、前述のようにＳＩＥ命令によって行なわれ
る。ＳＩＥ命令のオペランドである状態記述子（ＳＤ：
State Description）は、仮想計算機起動情報４１２と
仮想計算機退避情報４１３とビジー報告ビット４１４と
仮想計算機識別子（ＶＭＩＤ）４１５の領域を有する。
仮想計算機モニタ４１０がＳＩＥ命令を実行すると、ス
カラ命令実行回路１１０は、仮想計算機起動情報４１２
内の仮想計算機のプログラム状態語ＰＳＷの内容をスカ
ラプロセッサ１００内のＰＳＷレジスタ１４０に格納
し、ビジー報告ビット４１４の値をビジー報告レジスタ
１３１に格納する。その後、スカラ命令実行回路１１０
は、ＰＳＷ１４０の一部である命令アドレスフィールド
が示す仮想計算機の主記憶領域上の命令を実行する。
【００４６】次に、図７のフローチャートを用いて、仮
想計算機モニタ４１０による仮想計算機の第２のスケジ
ューリング方法の手順を説明する。
想計算機モニタ４１０による仮想計算機の第２のスケジ
ューリング方法の手順を説明する。
【００４７】仮想計算機モニタ４１０は、まず、レディ
状態の仮想計算機があるか否かを判定し（ステップ７０
００）、ないならば、スカラプロセッサ１００をウェイ
ト状態にする（ステップ７０６０）。
状態の仮想計算機があるか否かを判定し（ステップ７０
００）、ないならば、スカラプロセッサ１００をウェイ
ト状態にする（ステップ７０６０）。
【００４８】レディ状態の仮想計算機があるならば、こ
の仮想計算機のスカラプロセッサ１００における走行を
前記ＳＩＥ命令を用いて開始する（ステップ７０１
０）。ただし、状態記述子（ＳＤ）４１１内のＶＭＩＤ
４１５の値のＶＰ使用中ＶＭ識別子１３０への格納は、
このスカラプロセッサにおけるＶＭ走行開始時点では行
なわず、ＯＳがＥＸＶＰ命令を発行した時点で行なう。
また、割込み実行回路１２０は、ＶＰ使用中ＶＭ識別子
１３０のリセットを、ベクトルプロセッサ２００が命令
実行を終了した時に行なう。
の仮想計算機のスカラプロセッサ１００における走行を
前記ＳＩＥ命令を用いて開始する（ステップ７０１
０）。ただし、状態記述子（ＳＤ）４１１内のＶＭＩＤ
４１５の値のＶＰ使用中ＶＭ識別子１３０への格納は、
このスカラプロセッサにおけるＶＭ走行開始時点では行
なわず、ＯＳがＥＸＶＰ命令を発行した時点で行なう。
また、割込み実行回路１２０は、ＶＰ使用中ＶＭ識別子
１３０のリセットを、ベクトルプロセッサ２００が命令
実行を終了した時に行なう。
【００４９】この後、実行状態の仮想計算機上のＯＳか
らベクトルプロセッサ２００の使用要求があった（ＥＸ
ＶＰ命令が発行された）場合（ステップ７０２０）、他
の仮想計算機がベクトルプロセッサ２００を使用中か否
かを判定する（ステップ７０３０）。この判定では、Ｖ
Ｐ使用中ＶＭ識別子レジスタ１３０の内容が“０”でな
く（即ち、いずれかの仮想計算機がベクトルプロセッサ
２００を使用中であって）、かつ、ＶＰ使用中ＶＭ識別
子レジスタ１３０の内容が状態記述子（ＳＤ）４１１内
のＶＭＩＤ４１５の内容と異なる場合に、他の仮想計算
機がベクトルプロセッサ２００を使用中であると分か
る。他の仮想計算機がベクトルプロセッサ２００を使用
中でないならば、スカラ命令実行回路１１０は、ＶＰ使
用中ＶＭ識別子レジスタ１３０に、スカラプロセッサ１
００において走行中の仮想計算機のＶＭＩＤ４１５の値
を設定し（ステップ７０４０）、仮想計算機のスカラプ
ロセッサ１００における走行を継続する（ステップ７０
５０）。タイムスライスエンドになれば（ステップ７０
５２）、当該仮想計算機をレディ状態に戻す（ステップ
７０５４）。
らベクトルプロセッサ２００の使用要求があった（ＥＸ
ＶＰ命令が発行された）場合（ステップ７０２０）、他
の仮想計算機がベクトルプロセッサ２００を使用中か否
かを判定する（ステップ７０３０）。この判定では、Ｖ
Ｐ使用中ＶＭ識別子レジスタ１３０の内容が“０”でな
く（即ち、いずれかの仮想計算機がベクトルプロセッサ
２００を使用中であって）、かつ、ＶＰ使用中ＶＭ識別
子レジスタ１３０の内容が状態記述子（ＳＤ）４１１内
のＶＭＩＤ４１５の内容と異なる場合に、他の仮想計算
機がベクトルプロセッサ２００を使用中であると分か
る。他の仮想計算機がベクトルプロセッサ２００を使用
中でないならば、スカラ命令実行回路１１０は、ＶＰ使
用中ＶＭ識別子レジスタ１３０に、スカラプロセッサ１
００において走行中の仮想計算機のＶＭＩＤ４１５の値
を設定し（ステップ７０４０）、仮想計算機のスカラプ
ロセッサ１００における走行を継続する（ステップ７０
５０）。タイムスライスエンドになれば（ステップ７０
５２）、当該仮想計算機をレディ状態に戻す（ステップ
７０５４）。
【００５０】ステップ７０３０において、他の仮想計算
機がベクトルプロセッサ２００を使用中ならば、スカラ
命令実行回路１１０は、仮想計算機の走行を中断し、仮
想計算機モニタ４１０に制御を渡す（ステップ７１２
０）。その後、制御を渡された仮想計算機モニタ４１０
は、スカラプロセッサ１００において走行していた仮想
計算機を、ＶＰ待ち状態にし（ステップ７１３０）、ス
テップ７０００に戻り、再度、仮想計算機のディスパッ
チ処理を行なう。
機がベクトルプロセッサ２００を使用中ならば、スカラ
命令実行回路１１０は、仮想計算機の走行を中断し、仮
想計算機モニタ４１０に制御を渡す（ステップ７１２
０）。その後、制御を渡された仮想計算機モニタ４１０
は、スカラプロセッサ１００において走行していた仮想
計算機を、ＶＰ待ち状態にし（ステップ７１３０）、ス
テップ７０００に戻り、再度、仮想計算機のディスパッ
チ処理を行なう。
【００５１】一方、ステップ７０００においてレディ状
態の仮想計算機が存在しない場合、仮想計算機モニタ４
１０は、スカラプロセッサ１００をウェイト状態にする
（ステップ７０６０）。その後、仮想計算機モニタ４１
０への割込みが発生した時（ステップ７０７０）、割込
み実行回路１２０は、ベクトルプロセッサ２００からの
割込みならば、ＶＰ使用中ＶＭ識別子１３０を“０”に
リセットする（ステップ７０８０）。その後、この割込
みのシミュレーション等により、仮想計算機のＳＰウェ
イト状態が解除された場合、仮想計算機モニタ４１０
は、この仮想計算機をＳＰウェイト状態からレディ状態
とする（ステップ７０９０）。さらに、仮想計算機モニ
タ４１０は、ＴＶＰ命令によりベクトルプロセッサ２０
０が未使用状態になったか否かを判定し（ステップ７１
００）、未使用状態の場合、ＶＰ待ち状態の仮想計算機
をレディ状態として、ステップ７０００に戻り、仮想計
算機のディスパッチ処理を行なう。
態の仮想計算機が存在しない場合、仮想計算機モニタ４
１０は、スカラプロセッサ１００をウェイト状態にする
（ステップ７０６０）。その後、仮想計算機モニタ４１
０への割込みが発生した時（ステップ７０７０）、割込
み実行回路１２０は、ベクトルプロセッサ２００からの
割込みならば、ＶＰ使用中ＶＭ識別子１３０を“０”に
リセットする（ステップ７０８０）。その後、この割込
みのシミュレーション等により、仮想計算機のＳＰウェ
イト状態が解除された場合、仮想計算機モニタ４１０
は、この仮想計算機をＳＰウェイト状態からレディ状態
とする（ステップ７０９０）。さらに、仮想計算機モニ
タ４１０は、ＴＶＰ命令によりベクトルプロセッサ２０
０が未使用状態になったか否かを判定し（ステップ７１
００）、未使用状態の場合、ＶＰ待ち状態の仮想計算機
をレディ状態として、ステップ７０００に戻り、仮想計
算機のディスパッチ処理を行なう。
【００５２】このように、第２のスケジューリング方法
では、制御が複雑になる反面、他のプロセッサがベクト
ルプロセッサを使用中であってもディスパッチされ、ベ
クトルプロセッサの使用要求を発行しない限りＶＰ待ち
状態とならないので、仮想計算機の実行効率が向上す
る。スカラプロセッサ１００において走行中の仮想計算
機がベクトルプロセッサ２００の使用を要求した時点
で、他の仮想計算機がベクトルプロセッサ２００を使用
中の場合には、当該走行中の仮想計算機のスカラプロセ
ッサ１００における走行は中断されるので、ある仮想計
算機がベクトルプロセッサ２００を使用中に、他の仮想
計算機上のＯＳがＥＸＶＰ命令を実行する不都合はな
い。
では、制御が複雑になる反面、他のプロセッサがベクト
ルプロセッサを使用中であってもディスパッチされ、ベ
クトルプロセッサの使用要求を発行しない限りＶＰ待ち
状態とならないので、仮想計算機の実行効率が向上す
る。スカラプロセッサ１００において走行中の仮想計算
機がベクトルプロセッサ２００の使用を要求した時点
で、他の仮想計算機がベクトルプロセッサ２００を使用
中の場合には、当該走行中の仮想計算機のスカラプロセ
ッサ１００における走行は中断されるので、ある仮想計
算機がベクトルプロセッサ２００を使用中に、他の仮想
計算機上のＯＳがＥＸＶＰ命令を実行する不都合はな
い。
【００５３】（３）第３のスケジューリング方法 まず、図８を用いて、仮想計算機のスケジューリング状
態の遷移を説明する。本スケジューリング方法の仮想計
算機モニタ４１０による仮想計算機のスケジューリング
状態としては、スカラプロセッサウェイト状態（ＳＰウ
ェイト状態）、レディ状態、実行状態の３つがあり、第
１および第２のスケジューリング方法におけるＶＰ待ち
状態はない。第１および第２のスケジューリング方法で
は、ＶＰ待ち状態を仮想計算機モニタ４１０が管理し
て、仮想計算機上のＯＳにはあたかもベクトルプロセッ
サ２００を専有しているかのような計算機環境を作り、
他の仮想計算機によるベクトルプロセッサ２００の使用
状況を仮想計算機上のＯＳが認識することを不要とし
た。これに対し、本スケジューリング方法では各仮想計
算機上のＯＳがＶＰ待ち状態を管理し、他の仮想計算機
によるベクトルプロセッサ２００の使用状況を各仮想計
算機上のＯＳが認識しながら、ジョブを実行する。ベク
トルプロセッサの使用状態によらずレディ状態の仮想計
算機を実行状態とする点では第２のスケジューリング方
法と同様であるが、第２のスケジューリング方法におけ
る状態遷移と本スケジューリング方法における状態遷移
では、次の点が異なる。
態の遷移を説明する。本スケジューリング方法の仮想計
算機モニタ４１０による仮想計算機のスケジューリング
状態としては、スカラプロセッサウェイト状態（ＳＰウ
ェイト状態）、レディ状態、実行状態の３つがあり、第
１および第２のスケジューリング方法におけるＶＰ待ち
状態はない。第１および第２のスケジューリング方法で
は、ＶＰ待ち状態を仮想計算機モニタ４１０が管理し
て、仮想計算機上のＯＳにはあたかもベクトルプロセッ
サ２００を専有しているかのような計算機環境を作り、
他の仮想計算機によるベクトルプロセッサ２００の使用
状況を仮想計算機上のＯＳが認識することを不要とし
た。これに対し、本スケジューリング方法では各仮想計
算機上のＯＳがＶＰ待ち状態を管理し、他の仮想計算機
によるベクトルプロセッサ２００の使用状況を各仮想計
算機上のＯＳが認識しながら、ジョブを実行する。ベク
トルプロセッサの使用状態によらずレディ状態の仮想計
算機を実行状態とする点では第２のスケジューリング方
法と同様であるが、第２のスケジューリング方法におけ
る状態遷移と本スケジューリング方法における状態遷移
では、次の点が異なる。
【００５４】（ａ）第２のスケジューリング方法では、
実行状態の仮想計算機がベクトルプロセッサ２００を使
用しようとした時点で、他の仮想計算機がベクトルプロ
セッサ２００を使用中ならば、実行状態を中断し、仮想
計算機モニタ４１０が、この中断した仮想計算機をＶＰ
待ち状態に移した。これに対し、本スケジューリング方
法では、実行状態の仮想計算機がベクトルプロセッサ２
００を使用しようとしたとき、他の仮想計算機がベクト
ルプロセッサ２００を使用中ならば、スカラ命令実行回
路１１０は、この実行状態の仮想計算機上のＯＳにＶＰ
ビジー状態を通知する。この結果、当該ＯＳはＶＰ待ち
状態となり、ベクトルプロセッサ２００を使用しないジ
ョブを実行する。また、仮想計算機モニタ４１０あるい
はスカラプロセッサ１００は、ベクトルプロセッサ２０
０が未使用状態になった時点で、このＯＳにベクトルプ
ロセッサ２００がフリーになったことを割込みにより通
知する。この割込みを契機として、当該ＯＳはＶＰ未使
用状態に戻り、ベクトルプロセッサ２００を使用するジ
ョブをＥＸＶＰ命令により再起動し、ＶＰ使用状態に移
行する。また、当該ＯＳはベクトルプロセッサからの終
了割込みによりＶＰ未使用状態に戻る。
実行状態の仮想計算機がベクトルプロセッサ２００を使
用しようとした時点で、他の仮想計算機がベクトルプロ
セッサ２００を使用中ならば、実行状態を中断し、仮想
計算機モニタ４１０が、この中断した仮想計算機をＶＰ
待ち状態に移した。これに対し、本スケジューリング方
法では、実行状態の仮想計算機がベクトルプロセッサ２
００を使用しようとしたとき、他の仮想計算機がベクト
ルプロセッサ２００を使用中ならば、スカラ命令実行回
路１１０は、この実行状態の仮想計算機上のＯＳにＶＰ
ビジー状態を通知する。この結果、当該ＯＳはＶＰ待ち
状態となり、ベクトルプロセッサ２００を使用しないジ
ョブを実行する。また、仮想計算機モニタ４１０あるい
はスカラプロセッサ１００は、ベクトルプロセッサ２０
０が未使用状態になった時点で、このＯＳにベクトルプ
ロセッサ２００がフリーになったことを割込みにより通
知する。この割込みを契機として、当該ＯＳはＶＰ未使
用状態に戻り、ベクトルプロセッサ２００を使用するジ
ョブをＥＸＶＰ命令により再起動し、ＶＰ使用状態に移
行する。また、当該ＯＳはベクトルプロセッサからの終
了割込みによりＶＰ未使用状態に戻る。
【００５５】次に、図９のフローチャートを用いて、仮
想計算機モニタ４１０による仮想計算機の第３のスケジ
ューリング方法の手順を説明する。
想計算機モニタ４１０による仮想計算機の第３のスケジ
ューリング方法の手順を説明する。
【００５６】仮想計算機モニタ４１０は、まず、レディ
状態の仮想計算機があるか否かを判定し（ステップ９０
００）、ないならばスカラプロセッサ１００をウェイト
状態にする（ステップ９０７０）。
状態の仮想計算機があるか否かを判定し（ステップ９０
００）、ないならばスカラプロセッサ１００をウェイト
状態にする（ステップ９０７０）。
【００５７】レディ状態の仮想計算機があるならば、そ
のレディ状態の仮想計算機の走行をスカラプロセッサ１
００において開始する（ステップ９０１０）。仮想計算
機のスカラプロセッサ１００における走行開始は、第２
のスケジューリング方法におけるＳＩＥ命令を用いて行
なわれる。スカラプロセッサ１００における走行開始
後、ＯＳからベクトルプロセッサ２００の使用要求があ
ったとき（ステップ９０２０）、他の仮想計算機がベク
トルプロセッサ２００を使用中か否かを第２のスケジュ
ーリング方法の場合と同様にＶＭＩＤ４１５の内容とＶ
Ｐ使用中ＶＭ識別子レジスタ１３０を用いて判定する
（ステップ９０３０）。判定の結果、他の仮想計算機が
ベクトルプロセッサ２００を使用中であればベクトルプ
ロセッサ２００がビジー状態であることをＯＳに通知し
て（ステップ９１３０）、仮想計算機のスカラプロセサ
１００における走行を継続する（ステップ９０６０）。
さらに、このときスカラ命令実行回路１１０は、ビジー
報告レジスタ１３１に“１”を設定する。一方、他のい
ずれの仮想計算機もベクトルプロセッサ２００を使用中
でなければ、ＶＰ使用中ＶＭ識別子レジスタ１３０に走
行中の仮想計算機のＶＭＩＤ４１５の内容を設定し（ス
テップ９０４０）、ベクトルプロセッサ２００の使用を
開始する（ステップ９０５０）とともに、仮想計算機の
スカラプロセッサ１００における走行を継続する（ステ
ップ９０６０）。タイムスライスエンドに達したら（ス
テップ９０６２）、当該仮想計算機をレディ状態に戻す
（９０６４）。
のレディ状態の仮想計算機の走行をスカラプロセッサ１
００において開始する（ステップ９０１０）。仮想計算
機のスカラプロセッサ１００における走行開始は、第２
のスケジューリング方法におけるＳＩＥ命令を用いて行
なわれる。スカラプロセッサ１００における走行開始
後、ＯＳからベクトルプロセッサ２００の使用要求があ
ったとき（ステップ９０２０）、他の仮想計算機がベク
トルプロセッサ２００を使用中か否かを第２のスケジュ
ーリング方法の場合と同様にＶＭＩＤ４１５の内容とＶ
Ｐ使用中ＶＭ識別子レジスタ１３０を用いて判定する
（ステップ９０３０）。判定の結果、他の仮想計算機が
ベクトルプロセッサ２００を使用中であればベクトルプ
ロセッサ２００がビジー状態であることをＯＳに通知し
て（ステップ９１３０）、仮想計算機のスカラプロセサ
１００における走行を継続する（ステップ９０６０）。
さらに、このときスカラ命令実行回路１１０は、ビジー
報告レジスタ１３１に“１”を設定する。一方、他のい
ずれの仮想計算機もベクトルプロセッサ２００を使用中
でなければ、ＶＰ使用中ＶＭ識別子レジスタ１３０に走
行中の仮想計算機のＶＭＩＤ４１５の内容を設定し（ス
テップ９０４０）、ベクトルプロセッサ２００の使用を
開始する（ステップ９０５０）とともに、仮想計算機の
スカラプロセッサ１００における走行を継続する（ステ
ップ９０６０）。タイムスライスエンドに達したら（ス
テップ９０６２）、当該仮想計算機をレディ状態に戻す
（９０６４）。
【００５８】また、ステップ９０７０の後、仮想計算機
モニタ４１０への割込みが発生したとき（ステップ９０
８０）、ベクトルプロセッサ２００からの割込みなら
ば、割込み実行回路１２０は、ＶＰ使用中ＶＭ識別子レ
ジスタ１３０を“０”にリセットする（ステップ９０９
０）。仮想計算機モニタ４１０が、この割込みをシミュ
レーションした結果、仮想計算機のＳＰウェイト状態が
解除された場合、この仮想計算機をＳＰウェイト状態か
らレディ状態にする（ステップ９１００）。さらに、仮
想計算機モニタ４１０はベクトルプロセッサ２００が未
使用状態になったか否かを判定し（ステップ９１１
０）、未使用状態の場合、ベクトルプロセッサ２００が
フリー状態になったことを、ビジーを通知した全ての仮
想計算機、即ち、状態記述子（ＳＤ）４１１のビジー報
告ビット４１４が“１”の仮想計算機に割込みによって
通知する（ステップ９１２０）。この結果、フリーを通
知されたＯＳは、ディスパッチ後、ベクトルプロセッサ
２００を使用するジョブを再起動する。
モニタ４１０への割込みが発生したとき（ステップ９０
８０）、ベクトルプロセッサ２００からの割込みなら
ば、割込み実行回路１２０は、ＶＰ使用中ＶＭ識別子レ
ジスタ１３０を“０”にリセットする（ステップ９０９
０）。仮想計算機モニタ４１０が、この割込みをシミュ
レーションした結果、仮想計算機のＳＰウェイト状態が
解除された場合、この仮想計算機をＳＰウェイト状態か
らレディ状態にする（ステップ９１００）。さらに、仮
想計算機モニタ４１０はベクトルプロセッサ２００が未
使用状態になったか否かを判定し（ステップ９１１
０）、未使用状態の場合、ベクトルプロセッサ２００が
フリー状態になったことを、ビジーを通知した全ての仮
想計算機、即ち、状態記述子（ＳＤ）４１１のビジー報
告ビット４１４が“１”の仮想計算機に割込みによって
通知する（ステップ９１２０）。この結果、フリーを通
知されたＯＳは、ディスパッチ後、ベクトルプロセッサ
２００を使用するジョブを再起動する。
【００５９】ここで、フリー割込みの実行は、上述のよ
うに仮想計算機モニタ４１０が、シミュレーションによ
って行なうことも可能であるが、仮想計算機モニタ４１
０が介在することなく、実行することも可能である。こ
の場合、図５のＶＰ使用中ＶＭ識別子レジスタ１３０の
値と、値“０”を保持するレジスタ１３２の値を比較器
１３３により比較する。比較の結果、ＶＰ使用中ＶＭ識
別子レジスタ１３０の値が“０”、即ち、ベクトルプロ
セッサ２００を使用中でないならば比較器１３３の出力
が“１”となり、これとビジー報告レジスタ１３１との
積をアンド回路１７４によってとる。このアンド回路１
７４の出力が“１”のとき、フリー割込み要求信号１８
１を割込み実行回路１２０に送る。割込み実行回路１２
０は、フリー割込み要求信号１８１が“１”のとき、走
行中のＯＳが割込み可能になった時点で、割込みを発生
させ、ビジー報告レジスタ１３１を“０”にリセットす
る。
うに仮想計算機モニタ４１０が、シミュレーションによ
って行なうことも可能であるが、仮想計算機モニタ４１
０が介在することなく、実行することも可能である。こ
の場合、図５のＶＰ使用中ＶＭ識別子レジスタ１３０の
値と、値“０”を保持するレジスタ１３２の値を比較器
１３３により比較する。比較の結果、ＶＰ使用中ＶＭ識
別子レジスタ１３０の値が“０”、即ち、ベクトルプロ
セッサ２００を使用中でないならば比較器１３３の出力
が“１”となり、これとビジー報告レジスタ１３１との
積をアンド回路１７４によってとる。このアンド回路１
７４の出力が“１”のとき、フリー割込み要求信号１８
１を割込み実行回路１２０に送る。割込み実行回路１２
０は、フリー割込み要求信号１８１が“１”のとき、走
行中のＯＳが割込み可能になった時点で、割込みを発生
させ、ビジー報告レジスタ１３１を“０”にリセットす
る。
【００６０】以上のようにして、３つのスケジューリン
グ方法の各々により複数の仮想計算機上のＯＳがベクト
ルプロセッサ２００を共用するための、仮想計算機のス
ケジューリング方法を提供できる。
グ方法の各々により複数の仮想計算機上のＯＳがベクト
ルプロセッサ２００を共用するための、仮想計算機のス
ケジューリング方法を提供できる。
【００６１】IV．ベクトルプロセッサによる命令実行終
了割込みの処理 図５を用いて、ベクトルプロセッサ２００による命令実
行終了割込みの処理を説明する。
了割込みの処理 図５を用いて、ベクトルプロセッサ２００による命令実
行終了割込みの処理を説明する。
【００６２】ベクトルプロセッサ２００において命令実
行が終了すると、スカラプロセッサ１００には、割込み
信号１６０と、ベクトルプロセッサ２００を使用した仮
想計算機のＶＭＩＤである割込み元ＶＭＩＤ１７０とが
送られる。本実施例において設けられた割込み保留レジ
スタ１８０は、仮想計算機対応に割込みを保留するレジ
スタであり、第ｎビットはＶＭＩＤ＝ｎの仮想計算機に
対する割込みの保留の有無を表わす。ベクトルプロセッ
サ２００から割込み信号１６０が送られると、割込み元
ＶＭＩＤ１７０に対応する割込み保留レジスタ１８０の
ビットを“１”にセットし、当該仮想計算機がスカラプ
ロセッサ１００において走行中となるまで、割込みを保
留する。
行が終了すると、スカラプロセッサ１００には、割込み
信号１６０と、ベクトルプロセッサ２００を使用した仮
想計算機のＶＭＩＤである割込み元ＶＭＩＤ１７０とが
送られる。本実施例において設けられた割込み保留レジ
スタ１８０は、仮想計算機対応に割込みを保留するレジ
スタであり、第ｎビットはＶＭＩＤ＝ｎの仮想計算機に
対する割込みの保留の有無を表わす。ベクトルプロセッ
サ２００から割込み信号１６０が送られると、割込み元
ＶＭＩＤ１７０に対応する割込み保留レジスタ１８０の
ビットを“１”にセットし、当該仮想計算機がスカラプ
ロセッサ１００において走行中となるまで、割込みを保
留する。
【００６３】割込み保留レジスタ１８０の複数のビット
のうち、スカラプロセッサ１００において走行中の仮想
計算機のＶＭＩＤ４１５に対応するビット値１６５が割
込み実行回路１２０に送られる。このように、割込み実
行回路１２０へ入力されるビット値１６５が“１”のと
き、走行中のＯＳにベクトルプロセッサ２００の命令実
行終了に伴う割込みが保留されている。従って、割込み
実行回路１２０は、ビット値１６５が“１”であり、ス
カラプロセッサ１００において走行中の仮想計算機が割
込み可能ならば、このＯＳに対して割込みを実行する。
割込み実行後、割込み実行回路１２０は保留レジスタ１
８０に対してリセット信号１９０を出力する。この結
果、走行中の仮想計算機に対応する割込み保留レジスタ
１８０のビットは、“０”にリセットされる。
のうち、スカラプロセッサ１００において走行中の仮想
計算機のＶＭＩＤ４１５に対応するビット値１６５が割
込み実行回路１２０に送られる。このように、割込み実
行回路１２０へ入力されるビット値１６５が“１”のと
き、走行中のＯＳにベクトルプロセッサ２００の命令実
行終了に伴う割込みが保留されている。従って、割込み
実行回路１２０は、ビット値１６５が“１”であり、ス
カラプロセッサ１００において走行中の仮想計算機が割
込み可能ならば、このＯＳに対して割込みを実行する。
割込み実行後、割込み実行回路１２０は保留レジスタ１
８０に対してリセット信号１９０を出力する。この結
果、走行中の仮想計算機に対応する割込み保留レジスタ
１８０のビットは、“０”にリセットされる。
【００６４】以上のようにして、本実施例によれば、仮
想計算機モニタが介在することなく、ベクトルプロセッ
サの命令実行終了割込みを直接、ベクトルプロセッサを
起動した仮想計算機上のＯＳに実行することが可能とな
る。これにより、仮想計算機モニタ介在によるオーバヘ
ッドを軽減することができる。
想計算機モニタが介在することなく、ベクトルプロセッ
サの命令実行終了割込みを直接、ベクトルプロセッサを
起動した仮想計算機上のＯＳに実行することが可能とな
る。これにより、仮想計算機モニタ介在によるオーバヘ
ッドを軽減することができる。
【００６５】以上、実施例では、仮想計算機はＶＭ−１
とＶＭ−２の２台としたが、３台以上であっても良いこ
とは、明らかであろう。
とＶＭ−２の２台としたが、３台以上であっても良いこ
とは、明らかであろう。
【００６６】また、スーパーコンピュータは、１台のス
カラプロセッサ１００と１台のベクトルプロセッサ２０
０を有するとした。しかし、スカラプロセッサ１００と
ベクトルプロセッサ２００の対を複数組有するマルチプ
ロセッサ構成のスーパーコンピュータに本発明を適用す
ることもできる。さらに、スーパーコンピュータに限ら
ず、類似した構成の計算機にも本発明が適用できる。
カラプロセッサ１００と１台のベクトルプロセッサ２０
０を有するとした。しかし、スカラプロセッサ１００と
ベクトルプロセッサ２００の対を複数組有するマルチプ
ロセッサ構成のスーパーコンピュータに本発明を適用す
ることもできる。さらに、スーパーコンピュータに限ら
ず、類似した構成の計算機にも本発明が適用できる。
【００６７】
【発明の効果】本発明によれば、複数の仮想計算機上の
ＯＳがベクトルプロセッサを共用するための、仮想計算
機のスケジューリング方法を提供できる。また、仮想計
算機モニタが介在することなく、ベクトルプロセッサの
命令実行終了割込みを直接、ベクトルプロセッサを起動
した仮想計算機上のＯＳに実行することにより、仮想計
算機モニタ介在によるオーバヘッドを低減できる。さら
に、ベクトルプロセッサ内にアドレス変換回路を設ける
ことにより、主記憶装置の任意の連続領域を有する複数
の仮想計算機がベクトルプロセッサを利用できるように
することができる。
ＯＳがベクトルプロセッサを共用するための、仮想計算
機のスケジューリング方法を提供できる。また、仮想計
算機モニタが介在することなく、ベクトルプロセッサの
命令実行終了割込みを直接、ベクトルプロセッサを起動
した仮想計算機上のＯＳに実行することにより、仮想計
算機モニタ介在によるオーバヘッドを低減できる。さら
に、ベクトルプロセッサ内にアドレス変換回路を設ける
ことにより、主記憶装置の任意の連続領域を有する複数
の仮想計算機がベクトルプロセッサを利用できるように
することができる。
【図１】本発明をスーパーコンピュータに適用した実施
例システムの構成図。
例システムの構成図。
【図２】図１内に示したアドレス変換回路の構成図。
【図３】実施例の第１のスケジューリング方法における
状態遷移の説明図。
状態遷移の説明図。
【図４】第１のスケジューリング方法のフローチャー
ト。
ト。
【図５】図１内に示したスカラプロセッサの構成図。
【図６】実施例の第２のスケジューリング方法における
状態遷移の説明図。
状態遷移の説明図。
【図７】第２の実施例におけるスケジューリング方法の
フローチャート。
フローチャート。
【図８】実施例の第３のスケジューリング方法における
状態遷移の説明図。
状態遷移の説明図。
【図９】第３のスケジューリング方法のフローチャー
ト。
ト。
１００：スカラプロセッサ、２００：ベクトルプロセッ
サ、３００：記憶制御装置、４００：主記憶装置、４１
０：仮想計算機モニタ
サ、３００：記憶制御装置、４００：主記憶装置、４１
０：仮想計算機モニタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 勝 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開発本部内
Claims (13)
- 【請求項１】第１のプロセッサと、該第１のプロセッサ
からの指示により命令実行を開始し、命令実行終了を割
込みにより前記第１のプロセッサに通知する第２のプロ
セッサとを有する計算機上で、仮想計算機モニタによる
管理のもと複数のオペレーティング・システム（ＯＳ）
が走行する仮想計算機システムにおいて、 前記仮想計算機モニタが第１のＯＳの走行を開始すると
き、前記第１のＯＳ以外の第２のＯＳが前記第２のプロ
セッサを使用中か否かを判定するステップと、 前記判定が肯定的であるとき、前記第１のＯＳの走行を
保留するステップと、 前記判定が否定的であるとき、前記第１のプロセッサと
前記第２のプロセッサを前記第１のＯＳに与えて走行を
開始するステップとを備えたことを特徴とする仮想計算
機の制御方法。 - 【請求項２】第１のプロセッサと、該第１のプロセッサ
からの指示により命令実行を開始し、命令実行終了を割
込みにより前記第１のプロセッサに通知する第２のプロ
セッサとを有する計算機上で、仮想計算機モニタによる
管理のもと複数のオペレーティング・システム（ＯＳ）
が走行する仮想計算機システムにおいて、 前記第１のプロセッサにおいて走行中の第１のＯＳが前
記第２のプロセッサの使用を要求したことに応じて、前
記第１のＯＳ以外の第２のＯＳが前記第２のプロセッサ
を使用中か否かを判定するステップと、 前記判定が肯定的であるとき、前記第１のＯＳの走行を
中断するステップと、 前記判定が否定的であるとき、前記第２のプロセッサを
前記第１のＯＳに与えて、前記第１のＯＳの走行を継続
するステップとを備えたことを特徴とする仮想計算機の
制御方法。 - 【請求項３】第１のプロセッサと、該第１のプロセッサ
からの指示により命令実行を開始し、命令実行終了を割
込みにより前記第１のプロセッサに通知する第２のプロ
セッサとを有する計算機上で、仮想計算機モニタによる
管理のもと複数のオペレーティング・システム（ＯＳ）
が走行する仮想計算機システムにおいて、 前記第１のプロセッサにおいて走行中の第１のＯＳが前
記第２のプロセッサの使用を要求したことに応じて、前
記第１のＯＳ以外の第２のＯＳが前記第２のプロセッサ
を使用中か否かを判定するステップと、 前記判定が肯定的であるとき、前記第１のＯＳに前記第
２のプロセッサがビジー状態であることを通知するステ
ップと、 前記判定が否定的であるとき、前記第２のプロセッサを
前記第１のＯＳに与えるステップとを備えたことを特徴
とする仮想計算機の制御方法。 - 【請求項４】請求項３において、前記第２のプロセッサ
による命令実行終了を示す割込みが前記第１のプロセッ
サに報告されたことを契機として、前記第２のプロセッ
サが未使用状態になったことを通知するための割込み
を、前記ビジー状態の通知を受けたＯＳに対して実行ス
テップを有する仮想計算機の制御方法。 - 【請求項５】第１のプロセッサと、該第１のプロセッサ
からの指示により命令実行を開始し、命令実行終了を割
込みにより前記第１のプロセッサに通知する第２のプロ
セッサとを有する計算機上で、仮想計算機モニタによる
管理のもと複数のオペレーティング・システム（ＯＳ）
が走行する仮想計算機システムにおいて、 前記第２のプロセッサが命令の実行を終了したとき、前
記第２のプロセッサを使用したＯＳに割込みを保留する
ステップと、 前記ＯＳが前記第１のプロセッサで走行中に、割込み可
能となった時点で、当該割込みを実行するステップとを
備えたことを特徴とする仮想計算機の制御方法。 - 【請求項６】第１のプロセッサと、該第１のプロセッサ
からの指示により命令実行を開始し、命令実行終了を割
込みにより前記第１のプロセッサに通知する第２のプロ
セッサとを有する計算機上で、仮想計算機モニタによる
管理のもと複数のオペレーティング・システム（ＯＳ）
が走行する仮想計算機システムにおいて、 前記仮想計算機モニタが、前記複数のＯＳの主記憶領域
と前記計算機の主記憶装置とのメモリアドレスマッピン
グ情報を前記第２のプロセッサに登録するステップと、 前記第１のプロセッサにおいて走行中のＯＳの識別子
を、前記第１のプロセッサが前記第２のプロセッサに送
るステップと、 前記第２のプロセッサによる１つのＯＳの主記憶領域の
アクセス要求時に、前記ＯＳの主記憶領域のメモリアド
レスマッピング情報を前記第１のプロセッサから送られ
てきたＯＳ識別子によって選択するステップと、 前記選択したメモリアドレスマッピング情報により前記
アクセス要求のあるＯＳの主記憶領域のアドレスを対応
する主記憶装置上のアドレスに変換するステップと、 前記変換結果のアドレスを用いて、前記ＯＳの主記憶領
域に対応する前記主記憶装置上の領域にアクセスするス
テップとを備えたことを特徴とする仮想計算機の制御方
法。 - 【請求項７】第１のプロセッサと、該第１のプロセッサ
からの指示により命令実行を開始し、命令実行終了を割
込みにより前記第１のプロセッサに通知する第２のプロ
セッサとを有する計算機上で、仮想計算機モニタによる
管理のもと複数のオペレーティング・システム（ＯＳ）
が走行する仮想計算機システムにおいて、 前記複数のＯＳに前記第１および第２のプロセッサをど
のように割り当てるかを決定するスケジューリング手段
と、 前記第２のプロセッサ内に設けた、前記複数のＯＳの主
記憶領域と前記計算機の主記憶装置とのメモリアドレス
の対応関係を定めるマッピング情報を格納する手段と、 前記スケジューリング手段のスケジューリングによって
前記第１のプロセッサにおいて走行中のＯＳの識別子を
前記第２のプロセッサに転送する手段と、 前記第２のプロセッサによる１つのＯＳの主記憶領域の
アクセス要求時に、前記マッピング情報のなかから当該
ＯＳの主記憶領域のマッピング情報を前記第１のプロセ
ッサから送られてきたＯＳ識別子によって選択する手段
と、 該選択したマッピング情報により前記アクセス要求のあ
るＯＳの主記憶領域のアドレスを対応する主記憶装置上
のアドレスに変換する手段とを備えたことを特徴とする
仮想計算機システム。 - 【請求項８】請求項７において、前記第１のプロセッサ
において走行中の第１のＯＳ以外の第２のＯＳが前記第
２のプロセッサを使用中か否かを検査する手段を有し、
前記スケジューリング手段が当該検査結果を利用してス
ケジューリングを行うことを特徴とする仮想計算機シス
テム。 - 【請求項９】請求項８において、現在前記第２のプロセ
ッサを使用しているＯＳの識別子を保持するＯＳ識別子
保持手段を前記第１のプロセッサ内に備え、前記検査す
る手段は当該保持されたＯＳの識別子を前記第１のプロ
セッサにおいて走行中のＯＳの識別子と比較することに
より前記検査を行うことを特徴とする仮想計算機システ
ム。 - 【請求項１０】請求項９において、前記走行中のＯＳか
ら前記第２のプロセッサの使用要求に対して、前記ＯＳ
識別子保持手段に保持された内容に基づいて前記第２の
プロセッサが使用中であることが判明した場合、前記走
行中のＯＳに対してビジー状態を通知する手段を備えた
ことを特徴とする仮想計算機システム。 - 【請求項１１】請求項１０において、前記ビジー状態の
通知を受けたＯＳに対して、前記第２のプロセッサが未
使用状態になったことを通知する手段を備えたことを特
徴とする仮想計算機システム。 - 【請求項１２】請求項７において、前記第２のプロセッ
サから前記第１のプロセッサに対する命令実行終了の割
込みをＯＳ対応に保持する保留レジスタを前記第１のプ
ロセッサ内に備え、該命令実行終了割込みに対応するＯ
Ｓが前記第１のプロセッサにおいて走行するときに、前
記保留レジスタから当該ＯＳに対して割込みをかけるこ
とを特徴とする仮想計算機システム。 - 【請求項１３】請求項７から１２のいずれかにおいて、
前記第１のプロセッサはスカラプロセッサであり、前記
第２のプロセッサはベクトルプロセッサであることを特
徴とする仮想計算機システム。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4246730A JPH0695898A (ja) | 1992-09-16 | 1992-09-16 | 仮想計算機の制御方法および仮想計算機システム |
| US08/120,472 US5553291A (en) | 1992-09-16 | 1993-09-14 | Virtual machine control method and virtual machine system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4246730A JPH0695898A (ja) | 1992-09-16 | 1992-09-16 | 仮想計算機の制御方法および仮想計算機システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0695898A true JPH0695898A (ja) | 1994-04-08 |
Family
ID=17152798
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4246730A Pending JPH0695898A (ja) | 1992-09-16 | 1992-09-16 | 仮想計算機の制御方法および仮想計算機システム |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5553291A (ja) |
| JP (1) | JPH0695898A (ja) |
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