[发明专利]虚拟化系统、内存管理方法及控制程序

说明书

技术领域

本发明涉及多功能复合机及打印机等的嵌入机器，特别是嵌入机器中的虚拟化技术。

背景技术

在最近的办事室环境中，为了节省费用和专用空间，集复印功能、传真功能、打印功能等为一体的多功能型复合机被广泛使用。

以前，这种多功能复合机是在一个操作系统上配置软件系统，从而让各种应用程序在此环境中运行。然而，近年，随着对多功能复合机功能要求的增加，影响应用程序的功能也在增加。因此，欲追加某个功能时，需要取得多个应用程序间的协调，从而产生了开发效率恶化的问题。

另一方面，在同一台硬件平台上，使用被称为虚拟机管理器(Hypervisor)的虚拟化机制构筑多个相互独立的虚拟机(称为区域)，让多个OS(操作系统)并行运行的虚拟化技术，最近在服务器管理领域受到关注。利用该虚拟化技术，通过在1台硬件资源上安装多个服务器功能，可以期待实现硬件资源的有效利用和占有空间及电力消耗的降低。

在这种虚拟化技术中，由于各区域(虚拟机)相互独立，所以将虚拟化技术应用在多功能复合机上，可以别的区域追加解决方案，从而可以独立于主系统进行开发。同时由于与主系统间的接口被明确划分开来，所以新的开发基本不影响主系统。另外，由于在解决方案的开发过程中内部所发生的问题，不影响别的区域(主系统等)，从这一点上讲也可以提高开发效率。

不过，目前的虚拟化技术中使用的虚拟机管理器，若在一台硬件上构筑多个区域时，为了使各区域间相互隔离不发生影响，各区域都是相互独立的，所以即使多个区域使用同样的OS的情况，在各个区域中也分别需要相同OS的映象。一般来讲，OS多是以最初被载入到内存内为前提开发出来的，所以物理内存上必须有相当于启动同一个OS的区域个数的OS装载空间。也就是说，在物理内存上，有多个相同OS的映象存在，这对于内存量受到限制的嵌入式机器来说是一个问题。不过，在各个区域使用不同OS的情况，不会发生这种内存上的浪费。

此外，在特开2002-41306号公报中，公开了对在多个逻辑区域中运行的OS影像提供控制台和操作面板的虚拟复制件的虚拟机管理器。

还有，在特开2003-125122号公报中，公开了关于读出装置、记录装置、存储装置及网络通讯装置等的各种资源和让使用这些资源的打印，复印，传真等的各种处理独立进行的多个应用程序之间，通过由通用OS和共通系统服务构成的平台，执行向各应用程序分配各处理所需资源等的共通处理的复合机器。

还有，在特开2006-507561号公报中，公开了一个通过将逻辑上划分的所有的平台硬件资源虚拟化，从而包含一个能让多个相互独立的OS映象同时运行的虚拟机管理器，动态地进行处理器的中断和中断解除的数据处理系统。

本发明的目的，在于提高在启动多个执行同一种OS的区域的情况下的内存使用效率。

发明内容

本发明的目的可以用以下技术方案来达成。

1.一种虚拟化系统，具有在同一台计算机上可以同时让多个区域运行的虚拟机管理器，并且同一个OS(操作系统)可在多个区域内运行，所述虚拟机管理器包括

页表设定机构，其在上述的同一个OS运行下的多个区域中，当OS被配置的地址被访问，且该地址所对应的页尚未被载入时，将页表设定为发生页无效异常。

页表设定机构，其当上述页无效异常发生时，如果该OS的页不在物理内存(即实际内存)上，则从辅助存储器上调入该OS的页，并在页表中把该页设定为只读。

页表设定机构，其当上述页无效异常发生时，如果该OS的页已经存在于物理内存上，则在页表中把该页设定为只读。

2.根据上述1的虚拟化系统，其中虚拟机管理器还进一步具有以下机构：即在上述的同一个OS运行下的区域之一内，当对于OS的可写入区域的写入要求发生的情况，如果由于该页此时的页表被设定为只读，而发生写入保护异常时，则将该页复写到另外分配的物理内存区域，并在页表中把该页设定为可写。

3.安装有上述1或2的的虚拟系统的多功能复合机。

4.一种在具有可以在同一台计算机上让多个区域同时运行的虚拟机管理器，并且可在多个区域内同一个OS(操作系统)运行的虚拟系统中的内存管理方法，其中所述虚拟机管理器进行步骤：

在所述同一个OS运行的多个区域中，当OS被配置的地址被访问，且该地址所对应的页尚未被载入时，将页表设定为发生页无效异常。

当所述页无效异常发生时，如果该OS的页不在物理内存上，则从辅助存储器上调入该OS的页，并在页表中把该页设定为只读。