使用转换异常限定符的动态地址转换制造技术

提供一种增强的动态地址转换设备。在一个实施例中，获得要转换的虚拟地址以及分级转换表中的转换表的初始起源地址。虚拟地址的动态地址转换继续。响应于在动态地址转换期间发生的转换中断，在转换异常限定符（ＴＸＱ）字段中存储用以指示所述异常是在运行主机程序时发生的主机ＤＡＴ异常还是在运行访客程序时发生的主机ＤＡＴ异常的比特。ＴＸＱ还能够指示所述异常关联于从访客页帧真实地址还是访客段帧绝对地址导出的主机虚拟地址。ＴＸＱ还能够指示更大还是更小的主机帧大小优选地用于退回访客帧。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
概括地说，本专利技术涉及用于在计算机系统中转换虚拟地址的系统和方法，更具体 地，涉及将虚拟地址转换成具有动态地址转换设备的计算机系统中的数据块的真实或绝对 地址的系统和方法，其中经由分级转换表进行虚拟地址转换。
技术介绍
动态地址转换(DAT)提供了如下功能在任意时刻中断程序的执行，在辅助存储 装置(例如直接存取存储设备)中记录程序及其数据，以及在随后时间向不同的主存储装 置(存储器)位置返回程序和数据用于执行的继续。可逐个地执行在主存储装置和辅助 存储装置之间的程序及其数据的传送，并且响应于在需要执行时由CPU尝试访问主存储装 置，可发生向主存储装置的信息的返回。这些功能可在不改变或检查程序及其数据的情况 下执行，在重定位的程序中不需要任何显式的编程约定，以及除了涉及的延迟之外不妨碍 程序的执行。通过操作系统的适当的支持，动态地址转换设备可用于向用户提供一种系统，其 中存储装置看起来大于在配置中可用的主存储装置。这种明显的主存储装置通常称为虚拟 存储装置，用于指定虚拟存储装置中的位置的地址通常称为虚拟地址。用户的虚拟存储装 置可远远超过在配置中可用的主存储装置，并且通常在辅助存储装置中维护。虚拟存储装 置被认为包括数据块，通常称为页(还称为段和区)。仅分配最近称为虚拟存储装置的页来 占用物理主存储装置的块。在用户引用在主存储装置中未出现的虚拟存储装置的页时，将 其带入以替换主存储装置中不太需要的空间。在某些情况下，在长时间段内(或持久地) 向主存储装置分配虚拟存储装置，而不管存储装置是否被引用。可在不需要用户知识的情 况下，由操作系统执行存储装置的页的交换。程序使用地址(或虚拟地址)来访问虚拟存储装置。程序可从虚拟存储装置提取 指令，或使用虚拟地址从虚拟存储装置加载数据或存储数据。与虚拟存储装置的范围相关 的虚拟地址定义地址空间。通过操作系统的适当的支持，动态地址转换设备可用于提供多 个地址空间。这些地址空间可用于提供用户之间的隔离度。这样的支持可由针对每个用户 的完全不同的地址空间构成，从而提供完全的隔离，或可通过将每个地址空间的一部分映 射至一个共同的存储区域来提供共享的区域。此外，提供了允许半特权的程序访问多于一 个这样的地址空间的指令。动态地址转换提供了从多个不同地址空间的虚拟地址的转换。在例如IBM System ζ处理器上，这些地址空间称为主地址空间、次地址空间、和存取寄存器指定的地址 空间。特权程序还可使得内部地址(homeaddress)空间被访问。可针对CPU生成的指令和 数据地址来指定动态地址转换。本领域常见地，通过将虚拟地址的连续部分用作索引来执行DAT，以在转换表系列 (例如区第一表，区第二表，区第三表，段表和页表)。中选择项每个中间表项(如果标记为 有效)包含下一更低等级表的起源、偏移和长度，然后其通过虚拟地址的下一部分来编索引，直到到达“叶”项，这含有真实或绝对帧地址。然后，将虚拟地址的剩余部分用作所述帧 中的字节索引，以完成转换结果。虚拟化用于提高计算环境中的效率和灵活性。在虚拟化之前，典型地在机器中运 行一个操作系统。在虚拟化的环境中，管理程序或主机控制机器资源。这个主机创建多个 虚拟机器、容器，其中分开的、独立的操作系统实例(称为访客)可在主机的控制下运行共 享资源(例如处理器和存储器)。在例如IBM System ζ处理器上的可分页的访客(虚拟机)环境中，在如下两个 层上发生动态地址转换访客虚拟页可由访客真实帧退回，以及这些访客帧随后表示为主 机虚拟存储器，分成由主机真实帧退回的主机虚拟页。由于由访客和主机独立地管理地址 转换，所以可将任一大小的访客帧映射至包括任一大小的页的主机虚拟区域中。因此，访客 帧可包括一个主机页，许多主机页(在小主机页中的大访客帧)，或主机页的一部分(大主 机页中的小访客帧)。当主机将相同大小的页用作其退回的访客帧时，可更加有效地管理存 储器，并且可更加有效地使用机器中的转换后援缓冲器(TLB)。由此，例如，将访客的1兆字 节的帧看作访客的单位，并且应由主机1兆字节的帧而非256个单独分页的4千字节的帧 退回。这允许一个TLB项将访客虚拟地址的整个兆字节映射至相应主机绝对地址。为了主机页大小符合访客帧大小，主机必须能够确定访客倾向于在访客存储器的 不同区域中使用什么大小的帧。在某些情况下，访客可利用帧管理指令，其指示期望的访客 帧大小，并且通过固件或主机对于该指令的处理可随后提供主机帧，其符合要退回的访客 帧的大小。然而，如果访客在部署时没有使用这个指令，或者如果他随后改变帧大小，则主 机和访客大小可不再符合。具体地，如果主机页出访客存储器的一部分，并且访客随后引用 了他，则主机转换异常随后发生，从而主机具有向退回存储器提供优选的访客帧内容的机 会。这种中断向主机给予了分配大小符合访客帧的帧的额外机会。需要一种增强的动态地址转换设备，其提供本领域此前未知的额外功能，从而有 效地和高效地通知主机处理器分配适当大小的帧，由此退回访客帧，以响应于是否通过在 主机或访客配置中执行而引起中断，以及如果在访客配置中，响应于中断是否关于由叶访 客DAT表项识别的访客大帧或小帧，或响应于以某些其他方式引用的访客帧。
技术实现思路
提供一种系统、方法、和计算机程序产品，其提供了用于动态地址转换设备的转换 异常限定符，所述动态地址转换设备将虚拟地址转换成具有机器架构的计算机系统的主存 储装置中的数据块的真实或绝对地址。在一个示例性实施例中，获得要转换的虚拟地址。获得在转换中使用的分级转换 表的第一转换表的起源地址。分级转换表包括区第一表、区第二表、区第三表、段表、和可选 地页表中的一个或多个。虚拟地址到主存储装置中的数据块的真实或绝对地址的动态地址 转换继续。如果转换不能够完成，例如，如果转换所需的表项之一标记为无效，则发生转换 异常中断。响应于在虚拟地址的转换期间发生的主机转换异常中断事件，在转换异常限定 符中存储用以指示转换异常是在运行主机程序时发生的主机DAT异常以及在运行访客程 序时发生的主机DAT异常之一的比特。TXQ字段还能够指示转换异常是在运行访客程序时 发生的访客DAT异常；主机DAT异常关于从访客叶表项导出的地址；主机DAT异常关于从访客页帧真实地址导出的地址；以及主机DAT异常关于从访客段帧绝对地址导出的地址。 TXQ字段还能够指示主机DAT异常关于的访客帧的大小，以及需要更大或更小的帧大小，从 而主机或固件可提供退回访客帧的适当大小的主机帧。还提供了其他实施例。接下来，将结合某些示例性实施例描述本专利技术。应理解，在不脱离本专利技术的精神或 范围的情况下，本领域普通技术人员可作出各种修改和改变。附图说明其中从分离的视角类似标号表示相同或功能类似元件并且结合以下的具体实施 方式和构成说明书一部分的附图用于进一步说明各个实施例，以及根据本专利技术说明各个原 理和所有优点。图1示出其中将执行访客和主机的增强的动态地址转换的现有技术主机计算机 系统的一个实施例；图2提供了仿真主机架构的主机计算机系统的示例性现有技术仿真主机计算机 系统；图3示出如何使用程序状态字确定用于虚拟地址的动态地址转换的有效ASCE的 一个现有技术实施例；图4示出其中在图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在动态地址转换设备中限定转换异常的方法，所述动态地址转换设备能够将虚拟地址转换成计算机系统中的主存储装置中的数据块的转换地址，所述方法包括：获得要转换的虚拟地址；将所述虚拟地址动态转换成主存储装置中的期望数据块的真实或绝对地址；以及响应于在所述虚拟地址的动态地址转换期间发生的转换异常中断事件，在转换异常限定符中存储用以指示所述转换异常是在运行主机程序时发生的主机ＤＡＴ异常以及在运行访客程序时发生的主机ＤＡＴ异常之一的比特。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：D格雷纳，L海勒，D奥西谢克，E普费弗，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]