JPH04346136A - 仮想命令プロセッサ構成制御方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、仮想命令プロセッサ構
成制御方法に関し、特に、物理計算機の複数の物理命令
プロセッサを有し、複数の物理命令プロセッサを論理的
に分割して使用する仮想命令プロセッサを備える計算機
システムにおいて、仮想命令プロセッサの構成の変更，
再構成などの構成制御を行う仮想命令プロセッサ構成制
御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、複数のユーザからの多くのデータ
処理要求に対して、適切なサービスを行うため、データ
処理システムでは、オペレーティングシステムの制御下
にシステム運用がなされる。オペレーティングシステム
を動作させるハードウェアの計算機システムは、システ
ム運用に必要な十分なデータ処理能力を備えるため、シ
ステムに組み込む記憶装置の記憶容量，命令プロセッサ
の数などが定められて、システム構成が行なわれて、デ
ータ処理システムの運用がなされる。

【０００３】このようなデータ処理システムにおいて、
適切なシステム運用を行うため、また、将来のデータ処
理能力の増大を図かるため、システムに組み込む記憶装
置の記憶容量，命令プロセッサの数などのシステムの処
理能力を任意に変え、また、システムの構成を任意に変
えられることが望ましい。

【０００４】しかし、このようにシステム構成の変更は
、従来においては、静的に変えることは行なわれていが
、動的にシステム構成を変更することは行なわれていな
い。この種のデータ処理能力の増加にかかるシステム構
成の変更の技術として、例えば、特開昭６３−１６３９
５３号公報に記載されている「プロセッサ増設システム
」の提案では、電子交換機（データ処理システム）にお
いて、呼処理（データ処理サービス）の中断時間を最小
限に押えて、ユニプロセッサ構成からマルチプロセッサ
構成への移行するため、予じめ外部記憶装置の一部に増
設後のシステムファイルを格納しておき、通信路系とプ
ロセッサの接続を切り換えて増設後のシステムファイル
でシステムを立ち上げることにより、呼処理用のプロセ
ッサの増設を行うようにしている。

【０００５】このように、計算機システムで命令プロセ
ッサの再構成を行う場合、システムの停止および再立ち
上げが必要となっている。また、オペレーティングシス
テムの制御下に仮想計算機システムを実現しているシス
テム運用においても、命令プロセッサの再構成を行う場
合には、該当する仮想計算機システムのオペレーティン
グシステムを停止した後、論理パーティションを停止し
、該当する仮想命令プロセッサの構成を変更するように
している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
技術では、計算機システムにおいて命令プロセッサのシ
ステム組込みの構成を変更する場合、動的にシステム構
成を変更（再構成）することについての配慮がなされて
いない。例えば、仮想計算機システムでシステム運用し
ているオペレーティングシステムの運用中にシステム構
成を変更しようとすると、オペレーティングシステムお
よび論理パーティションを終了しなければならない。し
かしながら、オペレーティングシステムの運用中では、
オペレーティングシステムおよび論理パーティションを
終了させる処理は、オペレーティングシステムにおける
負荷が大きくなり、動的にシステム構成を変更しようと
しても、事実上不可能であった。

【０００７】本発明は、物理計算機の複数の物理命令プ
ロセッサを有し、複数の物理命令プロセッサを論理的に
分割して使用する仮想命令プロセッサを備える計算機シ
ステムにおいて、オペレーティングシステムの運用中に
おいても、システム構成を変更してデータ処理システム
の処理能力を任意に変更可能とし、効果的にシステム運
用が行なえる仮想命令プロセッサ構成制御方法を提供す
ることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の仮想命令プロセッサ構成制御方法は、物理
計算機の複数の物理命令プロセッサを有し、複数の物理
命令プロセッサを論理的に分割して使用する仮想命令プ
ロセッサを備える計算機システムにおいて、物理命令プ
ロセッサ毎に仮想命令プロセッサを実現する１または複
数のタスクを対応づけ、当該タスクの生成および消去に
より、仮想命令プロセッサの数を増加および減少して、
複数の物理命令プロセッサへの仮想命令プロセッサの割
当ておよび仮想命令プロセッサの数を設定する構成制御
を行うことを特徴する。

【０００９】

【作用】本発明の仮想命令プロセッサ構成制御方法によ
れば、論理パーティションおよびオペレーティングシス
テムの実行中に、タスクの生成および消去を行う。ここ
でのタスクは、仮想命令プロセッサを実現するために、
物理命令プロセッサ毎に対応づけた１または複数のタス
クである。仮想命令プロセッサは、当該タスクの動作に
より、あたかも命令プロセッサが存在しているように動
作するので、当該タスクの生成および消去により、仮想
計算機システムにおいては仮想命令プロセッサの接続ま
たは切り離しと同一の作用となる。これにより、仮想命
令プロセッサの再構成制御が動的に行えることになる。

【００１０】このようにシステム構成制御を行うことに
より、動的にシステム構成を変更でき、仮想計算機シス
テムの技術でシステム運用を行う場合に、処理性能の最
適化がシステム運用中にダイナミックに行える。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明
する。図１は本発明の一実施例にかかる計算機システム
の構成を物理計算機および仮想仮想機との関係で説明す
るブロック図である。図１では物理計算機における物理
命令プロセッサへの仮想計機システムのタスク割当てを
示している。図１において、１は第１の命令プロセッサ
（物理命令プロセッサ）であり、２は第２の命令プロセ
ッサ（物理命令プロセッサ）である。第１の命令プロセ
ッサ１および第２の命令プロセッサ２の各々の命令プロ
セッサはそれぞれ＃１，＃２の番号を内部に保持してい
る。３はコンソール、４は共通メモリである。共通メモ
リ４は、第１の命令プロセッサ１および第２の命令プロ
セッサ２の双方からアクセス可能となっている。コンソ
ール３はオペレータと仮想計算機１０との間のユーザイ
ンタフェースとなる表示入出力装置である。

【００１２】仮想計算機１０には、物理命令プロセッサ
である第１の命令プロセッサ１（命令プロセッサ＃１）
上で動作するモニタタスク１１と、フレームタスク１２
と、論理パーティション（ＬＰＡＲ＃１）タスク１３が
生成される。また、同じく、物理命令プロセッサの第１
の命令プロセッサ１（命令プロセッサ＃１）上で動作し
、論理パーティション（ＬＰＡＲ＃１）タスク１３の制
御下に動作する仮想命令プロセッサ（ＬＩＰ＃１．１）
タスク１４が生成されて、システム運用がなされる。ま
た、必要に応じて、後述するように、第２の命令プロセ
ッサ２（命令プロセッサ＃２）上で動作する論理パーテ
ィション（ＬＰＡＲ＃２）タスク１７の制御下に動作す
る仮想命令プロセッサ（ＬＩＰ＃２．１）タスク１５が
生成されて、物理命令プロセッサの第１の命令プロセッ
サ１（命令プロセッサ＃１）上で動作するようにして、
システム運用がなされる。

【００１３】また、仮想計算機１０には、物理命令プロ
セッサである第２の命令プロセッサ２（命令プロセッサ
＃２）上で動作するモニタタスク１６と、論理パーティ
ション（ＬＰＡＲ＃２）タスク１７とが生成され、更に
、該論理パーティション（ＬＰＡＲ＃２）タスク１７で
制御される仮想命令プロセッサ（ＬＩＰ＃２．１）タス
ク１８が生成されて、システム運用がなされている。 また、必要に応じて、前述した論理パーティション（Ｌ
ＰＡＲ＃１）タスク１３で制御下に動作する仮想命令プ
ロセッサ（ＬＩＰ＃１．２）タスク１９が新たに生成さ
れてシステム運用がなされる。なお、この仮想命令プロ
セッサ（ＬＩＰ＃１．２）タスク１９は、物理命令プロ
セッサである第２の命令プロセッサ２（命令プロセッサ
＃２）上で動作するタスクとしてシステム運用がなされ
る。

【００１４】共通メモリ４には、物理命令プロセッサ１
（命令プロセッサ＃１）上で動作するタスクをキューイ
ングする第１のタスクキュー５（タスクキュー＃１）と
、物理命令プロセッサ２（命令プロセッサ＃２）上で動
作するタスクをキューイングする第２のタスクキュー６
（タスクキュー＃２）とが設けられ、また、物理命令プ
ロセッサ１（命令プロセッサ＃１）および物理命令プロ
セッサ２（命令プロセッサ＃２）の任意の物理命令プロ
セッサ上で動作するタスクをキューイングする第３のタ
スクキュー７（タスクキュー＃３）が設けられる。この
ように、各々の物理命令プロセッサに対応して、該物理
命令プロセッサ上で動作するタスクをキューイングする
各々のタスクキューが設けられる。

【００１５】ここでは、物理命令プロセッサである第２
の命令プロセッサ２（命令プロセッサ＃２）において動
作する仮想命令プロセッサ（ＬＩＰ＃１．２）タスク１
９を新たに生成することで、論理パーティション（ＬＰ
ＡＲ＃１）タスク１３で制御される仮想命令プロセッサ
数を増加させ、一方、物理命令プロセッサ１（命令プロ
セッサ＃１）において動作する仮想命令プロセッサ（Ｌ
ＩＰ＃２．１）タスク１５を消去することにより、第１
の命令プロセッサ１（命令プロセッサ＃１）で動作する
仮想命令プロセッサ数を減少させるようにして、各々の
物理命令プロセッサで動作する仮想命令プロセッサ数を
合わせる。このようにして、仮想命令プロセッサの物理
命令プロセッサ割当て（各々の物理命令プロセッサに対
する仮想命令プロセッサ割当て）を変更し、システムの
再構成処理を行う。

【００１６】図２は、仮想計算機のシステム構成を示す
機能構成のブロック図である。図２において、２１はモ
ニタセクションであり、モニタセクション２１は、タス
ク管理機能，割込みハンドラ機構，タイマ制御機能，お
よびマクロ制御機能を持っている。２３，２４，２７，
２８は仮想命令プロセッサセクションであり、これらの
仮想命令プロセッサ（以下ＬＩＰと略称する）セクショ
ンは、命令シミュレータ機能，割込みシミュレータ機能
を持っている。また、２２，２６は論理パーティション
セクションであり、論理パーティション（以下ＬＰＡＲ
と略称する）セクションは仮想命令プロセッサを制御す
るＬＩＰ制御機能を持っている。

【００１７】仮想命令プロセッサの機能を実現するＬＩ
Ｐセクション２３（ＬＩＰ＃１．１）およびＬＩＰセク
ション２４（ＬＩＰ＃１．２）は、ＬＰＡＲセクション
２２（ＬＰＡＲ＃１）により制御され、ＬＩＰセクショ
ン２７（ＬＩＰ＃２．１）およびＬＩＰセクション２８
（ＬＩＰ＃２．２）は、ＬＰＡＲセクション２６（ＬＰ
ＡＲ＃２）により制御される。オペレーティングシステ
ムはＬＰＡＲ単位に１個稼働することができる。また、
２５はフレームセクションであり、コンソール（３；図
１）を経由して、オペレータからのコマンドやデータを
入出力する入出力機能を有している。各セクションの処
理機能はタスク処理により実行されるので、各セクショ
ン間のデータ連絡は、タスク間通信機能を用いて、仮想
計算機内部のコマンドやデータの通信が可能となってい
る。

【００１８】図３は、オペレーティングシステムにより
物理計算機との命令プロセッサ再構成を実行するための
命令語のフォーマットを示す図である。この命令語は、
図示するように、オペコード３１とオペランド３２から
構成されている。オペランド３２には命令プロセッサ番
号が設定され、命令プロセッサ再構成を実行するための
処理が行なわれる。

【００１９】図４は仮想命令プロセッサを実現するタス
クの処理フローを示すフローチャートであり、図５は論
理パーティションタスクの処理フローを示すフローチャ
ートである。また、図６はモニタタスクのマクロ実行部
の処理フローを示すフローチャートである。図４〜図６
を参照して、ＬＩＰタスク（仮想命令プロセッサ）の生
成と消去の具体例を説明する。ＬＩＰタスクの生成は、
ＬＰＡＲが発行するＣＲＴＡＳＫマクロによりモニタタ
スクの処理により行う。また、ＬＩＰタスクの消去は、
ＬＰＡＲが発行するＤＥＴＡＳＫマクロにより実現する
。

【００２０】まず、図５を参照すると、論理パーティシ
ョンタスクの処理では、図５に示すように、仮想計算機
の立ち上げによってＬＰＡＲ（論理パーティション）タ
スクがスタートし、ステップ５１のＬＰＡＲ立つ上げ処
理の後に、次のステップ５２においてＣＲＴＡＳＫによ
り全てのＬＩＰを生成する。その後にステップ５３にお
いて他のタスクからの命令を待つ。

【００２１】仮想命令プロセッサを実現する各々のＬＩ
Ｐタスクの処理は、図４に示すような処理フローにより
実行される。ＬＩＰタスクの処理は、ＬＰＡＲタスクの
ＣＲＴＡＳＫによって、図６に示すようなマクロ実行部
の処理により、処理が開始される。

【００２２】ＬＩＰタスクの処理は、図４を参照して説
明すると、ＬＩＰタスクの処理では、ステップ４０にお
いて、ＬＩＰ立ち上げ処理が行なわれると、次に、ステ
ップ４１において、オペレーティングシステムのタスク
起動が行なわれ、オペレーティングシステムが動作する
。オペレーティングシステムは、例えば、図３に示すよ
うな命令語による命令プロセッサ再構成のコマンドを受
け取ると、命令プロセッサ番号をオペランドとして格納
し、オペレーション（接続または切り離し）を区別した
オペコードにより命令語を実行する。該命令語は、また
自動的にＬＩＰによる命令語シミュレーション要求にな
り、ここでの処理の制御がステップ４１からステップ４
２に移ることになる。ステップ４２では、オペレテーテ
ィングシステムの動作を保証するため、物理レジスタ，
プログラムステータスワードなどの情報がメモリに退避
される。そして、次のステップ４３において、このタス
クで実行する命令語が、他のシミュレーション要求命令
であるか、またはシステム構成制御の当該再接続命令で
あるかを区別する。すなわち、ステップ４３において、
オペコードはＬＩＰの生成または消去指示であるか否か
の判定を行う。オペコードはＬＩＰの生成または消去指
示である場合には、ステップ４４に進み、命令プロセッ
サ番号をＬＰＡＲ（ＬＰＡＲタスク）に通知すると共に
（当該ＬＩＰの）生成／消去を指示する。これは、タス
ク間通信により、命令プロセッサ番号と接続（タスク生
成を意味する）または切り離し（タスク消去を意味する
）の指示をＬＰＡＲタスクに通知する。一方、オペコー
ドがＬＩＰの生成または消去指示でない場合は、他のシ
ミュレーション要求命令であるので、ステップ４５に進
み、当該命令語にかかる他の命令シミュレーション処理
を行う。そして、次にステップ４６に進む。

【００２３】ＬＰＡＲの処理は、後述するが、ＬＰＡＲ
からの完了通知により、ＬＩＰタスクでは、次のステッ
プ４６において先に退避した情報（オペレーティングシ
ステムのタスク情報）の回復処理を行う。そして、ステ
ップ４１に戻り、再びオペレーティングシステムのタス
クを起動する。

【００２４】再び、図５を参照して説明を続けると、ス
テップ５３で待ち状態（ＷＡＩＴ状態）中のＬＰＡＲタ
スクは、フレームタスクまたはその制御下のＬＩＰタス
クからの通信を受けると、ＷＡＩＴ状態が解除される。 そして、次のステップ５４において、再構成要求と他の
要求とを区別し、再構成要求であると、次のステップ５
５において、新ＬＩＰ（タスク）生成処理とＬＩＰ（タ
スク）消去処理とを切り分けてそれぞれの処理を行う。 すなわち、ステップ５４でＬＩＰ（タスク）またはフレ
ーム（タスク）からの再構成要求であるか否かを判定し
、再構成要求であると、ステップ５５に進み、新ＬＩＰ
生成であるか否かを判定する。新ＬＩＰ生成である判定
されると、ステップ５６において、該ＬＰＡＲタスク制
御下のＬＩＰタスクが使用していない命令プロセッサ番
号（物理命令プロセッサ）を求める。そして、次のステ
ップ５７において、ＣＲＴＡＳＫマクロの処理を行い、
ＬＩＰ（タスク）の生成を行う。また、ステップ５５の
判定処理で再構成要求が新ＬＩＰ生成でないと判定され
ると、再構成要求はＬＩＰタスク消去の要求であるので
、ステップ５８に進み、ＤＥＴＡＳＫマクロの処理を行
い、該当するＬＩＰタスクを消去する。そして、ステッ
プ５３に戻り、ＷＡＩＴ状態となって、次のタスクから
の処理要求の通信を待つ状態となる。

【００２５】一方、ステップ５４の判定処理により、タ
スク間通信により他のタスクから受けた処理要求が、Ｌ
ＩＰ（タスク）またはフレーム（タスク）からの再構成
要求でないと判定された場合には、ステップ５９に進み
、該当する処理要求の他の処理を行い、ステップ５３に
戻り、ＷＡＩＴ状態となって、次のタスクからの処理要
求の通信を待つ状態となる。

【００２６】ここでの再構成要求の処理を具体的に説明
すると、例えば、ＬＰＡＲタスクがＬＰＡＲ＃１（ＬＰ
ＡＲタスク１３；図１）である場合、ＬＩＰ＃１．２（
ＬＩＰタスク１９；図１）がまだ生成されていないため
、再構成要求がＬＩＰ生成要求であると、物理命令プロ
セッサとして第２の命令プロセッサ２の命令プロセッサ
番号＃２が求められ、ＣＲＴＡＳＫタスクのオペランド
として、ＬＩＰ番号の＃１．２および命令プロセッサ番
号の＃２が指定されて、モニタタスクの処理により、Ｌ
ＩＰタスク１９（ＬＩＰ＃１．２）が、第２の命令プロ
ッサ２（命令プロセッサ番号＃２の物理命令プロセッサ
）で動作する仮想命令プロセッサとして生成される。 また、再構成要求がＬＩＰ消去要求であると、ＬＰＡＲ
タスクがＬＰＡＲ＃２（ＬＰＡＲタスク１７；図１）で
ある場合、ＤＥＴＡＳＫタスクのオペランドとして命令
プロセッサ番号の＃１を指定すると、モニタタスクの処
理により、ＬＩＰタスク１５（ＬＩＰ＃２．１）が消去
される。このようにして、ＬＩＰタスクの生成および消
去の処理が行なわれ、仮想命令プロセッサの再構成制御
が行なわれる。

【００２７】次に、モニタタスクのマクロ実行部の処理
を、図６に示す処理フローに従って説明する。処理要求
のマクロが発行されると、ステップ６１において、当該
マクロがＣＲＴＡＳＫであるか否かを判定する。ＣＲＴ
ＡＳＫであると判定された場合には、ステップ６２に進
み、タスク管理テーブルを作成し、次のステップ６３に
おいて、オペランドとして指定されてい物理命令プロセ
ッサの命令プロセッサ番号に対応するタスクキュー（５
，６，７；図１）にタスク管理テーブルをキューイング
する。

【００２８】一方、ステップ６１の判定処理で、マクロ
がＣＲＴＡＳＫであると判定されない場合、次にステッ
プ６４に進み、当該マクロがＤＥＴＡＳＫであるか否か
を判定する。ＤＥＴＡＳＫであると判定された場合、ス
テップ６５に進み、オペランドで消去指示された該当タ
スクが実行中であるか否かを判定し、当該タスクが実行
中の場合、ステップ６５のスピンループで当該タスク実
行の終了まで待ち、当該タスクの実行が終了し、次の処
理のためタスクキューに登録されると、ステップ６６に
おいて、タスクキューからタスク管理テーブルをデキュ
ーし、次のステップ６７でタスク管理テーブルを消去す
る。また、ステップ６４の判定でマクロがＤＥＴＡＳＫ
であると判定されない場合は、他の処理であるので、ス
テップ６８に進んで、該当する他の処理を行う。

【００２９】以上の実施例の説明では、コマンドをオペ
レーティングシステムから仮想計算機が受け取ることに
したが、フレームタスクからコマンドを投入し、ＬＰＡ
Ｒタスクがタスク間通信で受け取るようにしても、図５
および図６の処理によって、同様な処理が行なわれて、
仮想命令プロセッサの生成および消去のシステム再構成
制御を行うことができる。

【００３０】このように、本実施例の仮想命令プロセッ
サ構成制御方法によれば、仮想計算機上のオペレーティ
ングシステムを終了することなく、仮想命令プロセッサ
の立ち上げ処理と同様なタスク生成および消去という方
法により、仮想命令プロセッサの再構成制御を行うこと
ができる。

【００３１】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれば
、仮想命令プロセッサを実現するタスクの生成および消
去という立ち上げ処理と同様な方法により、仮想命令プ
ロセッサの再構成ができる。このため、オペレーティン
グシステムの負荷を増大させないで、システム構成の再
構成が容易に行える。また、オペレーティングシステム
を終了させないで、再構成の処理を行うことができるた
め、処理性能の最適化がシステム運用中にダイナミック
にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の一実施例にかかる計算機システ
ムの構成を物理計算機および仮想仮想機との関係で説明
するブロック図、

【図２】図２は仮想計算機のシステム構成を示す機能構
成のブロック図、

【図３】図３はオペレーティングシステムにより物理計
算機との命令プロセッサ再構成を実行するための命令語
のフォーマットを示す図、

【図４】図４は仮想命令プロセッサを実現するタスクの
処理フローを示すフローチャート、

【図５】図５は論理パーティションタスクの処理フロー
を示すフローチャート、

【図６】図６はモニタタスクのマクロ実行部の処理フロ
ーを示すフローチャートである。

【符号の説明】

１　　第１の命令プロセッサ（物理命令プロセッサ）２
　　第２の命令プロセッサ（物理命令プロセッサ）３　
　コンソール ４　　共用メモリ ５，６，７　　タスクキュー ９　　物理計算機 １０　　仮想計算機 １１，１６　　モニタタスク １２　　フレームタスク １３，１７　　ＬＰＡＲ（論理パーティション）タスク
１４，１５，１８，１９　　ＬＩＰ（仮想命令プロセッ
サ）タスク ２１　　モニタセクション ２２，２６　　論理パーティションセクション２３，２
４，２７，２８　　仮想命令プロセッサセクション ３１　　オペコード ３２　　オペランド

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　物理計算機の複数の物理命令プロセッ
   サを有し、複数の物理命令プロセッサを論理的に分割し
   て使用する仮想命令プロセッサを備える計算機システム
   において、物理命令プロセッサ毎に仮想命令プロセッサ
   を実現する１または複数のタスクを対応づけ、当該タス
   クの生成および消去により、仮想命令プロセッサの数を
   増加および減少して、複数の物理命令プロセッサへの仮
   想命令プロセッサの割当ておよび仮想命令プロセッサの
   数を設定する構成制御を行うことを特徴する仮想命令プ
   ロセッサ構成制御方法。