JPS63142416A - 入出力制御方式 - 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】 〔概要〕 主記憶装置からファイル記憶装置へ転送する１回のデー
タ量を、主記憶装置の連続アクセスが可能な領域の大き
さに基づいて定めることにより、入出力要求発行回数を
少なくして効率的なデータ転送を可能にする。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、データ処理システムにおける磁気ディスク等
のファイル記憶装置と主記憶装置との間の入出力制御方
式に関する。

〔従来の技術〕

仮想記憶方式のデータ処理システムでは、実アドレス空
間と論理アドレス空間との対応をセグメントテーブルお
よびページテーブルを用いて管理し、動作時にはベージ
ングにより、主記憶上のページを必要に応じて入れ替え
制御し、プログラム側が、主記憶のサイズや領域の位置
を何ら意識することなしに、論理アドレスによりアクセ
スすることを可能にされる。

しかし、プログラムが論理アドレス空間上で複数ページ
にまたがる連続領域を獲得したとしても、主記憶上では
、ページングによる制御の結果として、物理的に不連続
の複数領域が割り当てられる場合が生じる。

第４図は、このような論理アドレス空間と物理アドレス
空間との間の領域対応の例を示したものである。

ところで、主記憶上の連続あるいは不連続の任意複数ペ
ージからなる領域とディスク装置等の入出力装置との間
でデータ転送（ＤＭＡ転送）を行なう場合、一般には、
データチェイン機能があれば、各領域のデータをリンク
して、単一の入出力要求で連続転送する方法がとられて
いる。

これに対して、データチェイン機能を利用できないシス
テムでは、各ページ単位に入出力要求を発行してデータ
転送を行なう方法がとられている。

これは前述したように論理アドレス上では連続している
１つの領域も、実記憶上ではページングにより不連続な
複数ページの領域に分割されている場合があるからであ
る。

第５図に、データチェインを用いない場合における、従
来のユーザバッファ（入出力領域）と入出力装置との間
の入出力制御方式の例をフローで示す。

なお第４図に例示されているように、ユーザバッファが
、論理アドレス空間上で、連続するｍページの領域、Ｄ
、、　Ｄ２、−・・、Ｄｍとして与えられているものと
する。またｎを、現在着目しているページの番号を示す
変数とする（ｎ＝１．２、−・・、ｍ）。

次に、第５図のフローの概略を、各ステップのないし■
にしたがって説明する。

■　論理アドレスで指定されたユーザバッファのアドレ
スを、主記憶上の物理アドレスに変換する。

■　ユーザバッファページＤ１　、Ｄｚ　、−・、Ｄｍ
を、主記憶の上にマツピングしたときの対応するページ
フレームをＭ＋　％　Ｍｔ　、−１Ｍｍとする。

■　ｎ−１に初期設定する。

■　ＭｎをＤＭＡ転送する。

■　全てのページフレームについて転送したか否かを判
定し、全て転送していれば終了（ＥＮＤ）とし、残りの
ページフレームがあればステップ■を実行する。

■　ｎ＝ｎ＋１に更新し、ステップ■に戻り、動作を繰
り返す。

このようにして、ユーザバッファに割り付けられた主記
憶上の全てのページフレームが、ページ単位に逐次転送
される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ページングによる空間管理を行なっているがデータチェ
イン機能をもたないデータ処理システムでは、論理的に
連続した領域に対する入出力要求であっても、主記憶上
での領域の連続性が保証できないため、領域をページ単
位に分割して、それぞれに入出力要求を発行しなければ
ならなかった。

このため、ファイルアクセス処理時間が長くなるという
問題があった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、入出力処理に割り付けられている実記憶の領
域について、内部の連続性を識別し、領域が連続してい
る限り、それが複数のページに亘っていても、１つの入
出力要求で処理するように制御するものである。

第１図に本発明の原理的構成を示す。

図において、１は処理装置、２は入出力処理部、３は空
間管理部、４は主記憶装置、５−０ないし５−４はユー
ザバッファとして使用される入出力領域に割り付けられ
たページフレーム、６はディスク装置である。

処理装置１において、図示されていないユーザプログラ
ムが入出力命令を発行すると、入出力処理部２は、その
入出力領域のページを論理アドレス空間上で知り、これ
が主記憶装置４の物理アドレス空間上で連続しているか
どうか、すなわち連続するページフレームが割り付けら
れているかどうかを調べる。

この情報は、空間管理部３から得られる。そして、複数
のページフレームが連続していれば、その連続している
複数のページフレームに対して１つの入出力要求を発行
し、また複数のページフレームが不連続になっていれば
、各不連続のページごとに入出力要求を発行する。この
場合、入出力要求は、論理アドレス空間上で入出力領域
のアドレスと大きさを指定する。

空間管理部３は、ベージング制御および動的アドレス変
換の機能をもつ動的アドレス変換は、論理アドレスと物
理アドレスとの対応づけを行なうものであり、論理アド
レス空間のページ番号を、物理アドレス空間のページフ
レーム番号に変換することができる。

入出力処理部２は、これを利用して、主記憶装置、４に
割り付けられている入出力領域のページフレーム５−０
ないし＆−４の連続性を判定する。

入出力処理部２が入出力要求を発行すると、そこで指定
される入出力領域の論理アドレスは、空間管理部３で主
記憶袋Ｆｔ１４のページフレームの物理アドレスに変換
されて、ディスク装置６との間でＤＭＡによるデータ転
送が行なわれる。

〔作用〕

第２図により、本発明の詳細な説明する。

第２図は、論理アドレス空間上で入出力領域に指定され
た連続ページＤＩ、Ｄ！、−・、ＤＳが、それぞれ主記
憶装置の物理アドレス空間上で、不連続のページフレー
ムＭ１、Ｍ２、・−・、ＭＳに割り付けられた場合に発
行される。入出力要求と、各入出力要求におけるＤＭＡ
転送の対象ページを示したものである。

図示のように、入出力領域は、Ｍ２、Ｍｌ、Ｍ４が連続
しており、他は不連続であるから、Ｍｌ、（Ｍｇ　−Ｍ
ｘ　、Ｍａ　）　、Ｍｓの３つの領域グループに分割さ
れ、入出力要求は、■、■、■のように３回発行される
。他方、第４図に示されている従来の方式であれば、同
じＭ、ないしＭＳに対して入出力要求が５回発行される
。

〔実施例〕

第３図に、本発明による入出力制御の１実施例をフロー
で示す。以下に、ステップ■ないし■にしたがって、フ
ローの概略を説明する。

■　ユーザの入出力領域（ユーザバッファ領域）のペー
ジごとの論理アドレスを物理アドレスに変換する。

■　変換された各ページの物理アドレスに基づいて、マ
ツピングされたページフレームをＭ８、Ｍ２、−・−１
Ｍｍのように順序づける。

■　ページフレームの順序を示す番号の変数をｎとし、
ページフレームの連続数を示す変数をｌとし、 に初期設定する。

■　ページフレームのＭｎ＋ｌとＭｎ＋Ｊ＋ｌとが連続
しているか否かを判定する。連続していればステップ■
を実行し、連続していなければステップのを実行する。

■　連続数をｚ＝ｐ＋１に更新し、ステップ＠に戻り、
繰り返す。

いて、入出力要求を発行し、一度にＤＭＡ転送する。

■　全てのページフレームを転送したかどうかを判定し
、全て転送していれば終了（ＥＮＤ）Ｌ、残りがあれば
ステップ■を実行する。

Ｏｎ−ｎ＋ｊ！＋ｌ、　　ｊ！ｘＱに更新し、ステップ
■に戻り動作を繰り返す。

このようにして、Ｍ、　、Ｍｌ　、−・−１Ｍｍについ
て連続しているページフレームの塊を逐次検出しながら
、その都度入出力要求を発行してＤＭＡ転送を行なう。

〔発明の効果〕

本発明によれば、論理アドレス空間では連続している領
域が、ページングにより実記憶上でどのようにマツピン
グされても、連続しているページについてはまとめてＤ
ＭＡ転送を図るため、データチェイン機能によらずとも
、データ転送効率をかなりの程度に改善することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理的構成図、第２図は本発明による
入出力要求発行方法とＤＭＡ転送例を示す説明図、第３
図は本発明の１実施例のフローを示す図、第４図は物理
アドレス空間と論理アドレス空間との対応例を示す説明
図、第５図は従来の入出力制御方式のフローを示す図で
ある。 第１図中、 １：処理装置 ２：入出力処理部 ３：空間管理部 ４：主記憶装置 ５−０〜５−４：ページフレーム ６：ディスク装置

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 主記憶装置とファイル記憶装置との間のデータ転送をデ
   ータチェインを用いずに行なう入出力システムにおいて
   、 主記憶装置上のデータが置かれている物理的な連続領域
   の大きさを上限として１回のデータ転送単位を決定し、
   入出力要求を行なうことを特徴とする入出力制御方式。