CN1740983A - 进程管理系统 - Google Patents

Abstract

提供一种进程管理系统，当在处理进程的执行中发生崩溃时，其可以立即重新启动处理进程，同时尽可能多地保留崩溃发生时使用的数据。当确定单元确定所检测到的崩溃不是由在处理进程中使用的数据引起的崩溃时，处理单元重新执行发生崩溃的处理进程。当确定单元确定所检测到的崩溃是由在处理进程中使用的数据引起的崩溃时，初始化单元对在处理进程中使用的数据进行初始化。

Description

进程管理系统

技术领域

本发明涉及进程管理系统，用于执行处理进程，以及当在处理进程的执行中发生崩溃时恢复处理进程，并且特别涉及一种进程管理系统，用于确定处理进程是否由于数据异常而崩溃，以及在确定结果的基础上恢复处理进程。

在本说明书中，“崩溃”表示处理进程的执行被中断于处理进程的软件制造商所不期望的部分，而且主要表示处理进程的执行在处理过程中被操作系统强行中断的状态。

背景技术

当所创造的软件不能正确运行时，处理进程可能在故障部分发生崩溃。在复杂和大型软件中，难以完全消除这种故障部分。引起处理进程中崩溃的故障部分通常包括在特定数据中。当这种数据存在问题时，或者由于用于处理进程的故障软件而不能够对具体数据进行正确处理时，除非消除这些数据，否则处理进程就不能够继续。另外，存取时序或其它类似的原因可引起处理进程中的崩溃。在这种情况下，重新执行处理进程，以使问题有可能得以解决。

当处理进程的执行被停止时，必须将数据的丢失和服务的停止减到最小。为实现这一目的，可通过提供多设备系统来解决这个问题。但是，在这种情况下，需要额外的资本投资。这并不是解决这个问题的优选方法。

因此，公开了很多种技术，用于解决处理进程中的崩溃引起的各种问题。

例如，在日本专利申请未审公开(KOKAI)No.2000-122971中公开的，在诸如崩溃等故障发生之前，重新引导其中可能发生故障的系统。日本专利申请未审公开(KOKAI)No.11-265361公开了一种多计算机系统，该系统包括一种通信处理设备，其不开放终端路径，以避免在计算机的重新引导中丢弃共享文件中未执行事务处理的电子文档，即使是在事务处理系统中发生故障，并且包括一种事务处理系统，其在重新引导中并不初始化共享文件。

发明内容

本发明提供一种进程管理系统，当在处理进程的执行中发生崩溃时，其能够立即重新启动处理进程，同时尽可能多的保留数据。

根据本发明第一方面，提供一种进程管理系统，其执行处理进程，以及当在处理进程的执行中发生崩溃时恢复处理进程，所述系统包括：

数据存储区，用于保留执行处理进程所必要的数据；

处理单元，用于通过使用保留在数据存储区中的数据执行处理进程；

崩溃检测单元，用于检测由于处理单元所执行的处理进程中的崩溃而导致处理进程被中断；

确定单元，用于在有关发生崩溃的处理进程的崩溃历史记录基础上，确定所检测到的崩溃是否是由在处理进程中使用的数据引起的崩溃；以及

初始化单元，用于对保留在数据存储区中的数据进行初始化，其特征在于：

当确定单元确定了所检测到的崩溃不是由在处理进程中使用的数据引起的崩溃时，处理单元重新执行发生崩溃的处理进程，以及

当确定单元确定了所检测到的崩溃是由在处理进程中使用的数据引起的崩溃时，初始化单元对在处理进程中使用的数据进行初始化。

通过这种配置，当在处理进程中发生崩溃时，重新执行该处理进程，而不用对在崩溃发生的处理进程中所使用数据的细节进行检验，或者可以通过初始化数据重新启动处理进程，同时尽可能多地保留崩溃发生时所使用的数据。

根据本发明第二方面，确定单元当检测到的崩溃所发生的处理进程中过去未发生过崩溃时，确定崩溃不是由在处理进程中所使用的数据引起的，以及当检测到的崩溃所发生的处理进程中过去发生过崩溃时，确定崩溃是由在处理进程中所使用的数据引起的。

通过这种配置，当崩溃发生在过去未发生过崩溃的处理进程中时，可认为崩溃是由例如存取时序等引起的。为此原因，重新执行处理进程，以恢复该处理进程。另一方面，当崩溃发生在连续两次使用相同数据的处理进程中时，处理进程中的崩溃可能是由该数据引起的。可以确定，即使重新执行处理进程，也不能够避免崩溃，并对在处理进程中使用的数据进行初始化以恢复该处理进程。通过这种恢复方法，可以立即重新启动该处理进程。

根据本发明第三方面，数据存储区进一步包括进程识别标志，其代表是否需要每个数据以执行处理进程；以及初始化标志，其代表过去发生过崩溃而且当检测到崩溃时必须对数据进行初始化。

通过这种配置，确定单元通过数据的进程识别标志来确定在处理进程中使用的具体数据，以使得有可能在数据初始化标志的基础上容易地确定崩溃是否由该数据引起。

根据本发明第四方面，处理单元包括用于执行处理进程的处理执行单元，以及在发生崩溃时进行等待以执行该处理进程的等待单元。

通过这种配置，在发生崩溃后，可以由等待单元立即重新执行该处理进程。

附图说明

图1是表示进程管理系统的示意图。

图2表示数据存储区的内部结构。

图3表示处理单元的内部结构。

图4表示在处理进程执行中的进程识别标志和初始化标志的状态。

图5表示在处理进程执行中的进程识别标志和初始化标志的状态。

图6表示在处理进程执行中的进程识别标志和初始化标志的状态。

图7表示在处理进程执行中的进程识别标志和初始化标志的状态。

图8表示数据的状态转换。

图9表示由管理功能单元和处理功能单元执行的处理流程。

图10表示由管理功能单元和处理功能单元执行的另一个处理流程。

图11表示初始化单元中的处理流程。

图12表示处理进程的执行状态、数据状态、进程识别标志的状态以及初始化标志的状态。

图13表示状态转换。

图中标号含义为：

1     进程管理系统

10    数据存储区

20    初始化单元

30    处理单元

40    崩溃检测单元

50    确定单元

11    数据

12    标志区域

13    进程识别标志

14    初始化标志

31    处理执行单元

32    标志设置单元

33    标志清除单元

具体实施方式

图1表示依照本发明的进程管理系统1的示意性结构。进程管理系统1包括数据存储区10，其保留执行处理进程所需的数据；处理单元30，其通过使用保留在数据存储区中的数据执行处理进程；崩溃检测单元40，其检测由于处理单元30所执行的处理进程中的崩溃导致的处理进程被中断；确定单元50，其在有关发生崩溃的处理进程的崩溃历史记录基础上，确定所检测到的崩溃是否是由在处理进程中所使用的数据引起的崩溃；以及初始化单元20，其对保留在数据存储区10中的数据进行初始化。

图2表示数据存储区10内部结构的细节。

数据存储区10包括多个块。每个块包括数据11以及与数据11相关联的标志区域12。每个数据11包括其内容在处理进程结束时并不会被丢弃并且会被逻辑划分的数据。作为数据存储区10，共享存储器、磁盘、外部数据库系统或者备于操作系统中的数据库系统都可以被使用。但是，当使用共享存储器时，在所有处理进程结束时会丢失数据的内容。

进程识别标志13和初始化标志14存储在标志区域12中。进程识别标志13是标识数据对于处理进程的执行是否必要的标志。例如，当数据对于处理进程的执行是必要的时，设置“必要”标志。当数据对于处理进程的执行不是必要的时，设置“不必要”标志。初始化标志14代表过去是否发生过崩溃。当再次检测到崩溃时，初始化标志14标识是否必须初始化数据。例如，当过去发生过崩溃时，将初始化标志14设置为“初始化”标志。当过去未发生过崩溃时，将初始化标志14设置为“继续”标志。进行上述描述的假设是，进程识别标志13是二进制标志，其代表数据对于处理进程的执行是必要还是不必要。但是，当多个进程同时相互并行执行时，进程识别标志13可以作为对应于多个处理进程的多值标志，以使得有可能代表数据对于多个处理进程的执行是必要还是不必要。当进程识别标志13具有上述配置时，可以标识多个进程中发生崩溃的进程所使用的数据。

图3表示处理单元30的内部结构。

处理单元30包括处理执行单元31、标志设置单元32以及标志清除单元33。处理执行单元31通过使用保留在数据存储区10中的数据11执行处理进程。将实际要被执行的处理进程写在处理执行单元31中。在处理执行单元31执行处理进程之前，标志设置单元32将对于处理进程是必要的数据11的进程识别标志13设置为“必要”标志。在处理执行单元31完成处理进程之后，标志清除单元33删除为进程识别标志13设置的“必要”标志，以将进程识别标志13改为“不必要”标志。

可以构成处理单元30以包括多个处理执行单元31。在这种情况下，某个处理执行单元可以用作等待单元，其在没有崩溃发生时不执行处理进程。当发生崩溃时，等待单元代替处理执行单元重新执行处理进程。以这种方式，发生崩溃时，已运行的等待单元可以立即重新执行处理进程。

下面将参照图4和图5描述依照本发明的进程管理系统1的运行，图4和图5表示数据存储区10中的进程识别标志13和初始化标志14的状态。

假设数据存储区10中有n个数据1至n。在图4和图5中，将“必要”表示为将进程识别标志13设置为“必要”标志，而将“不必要”设置为“不必要”标志。将“初始化”表示为将初始化标志14设置为“初始化”标志，而将“继续”表示为“继续”标志。

在处理进程被激活之前，初始化单元20初始化数据11，进程识别标志13被设置为“不必要”标志，而且初始化标志14被设置为“继续”标志。

在处理执行单元31执行处理进程之前，标志设置单元32将要执行的处理进程所必要的数据11的进程识别标志13设置为“必要”标志。在图4的示例中，处理进程使用数据3。

当处理执行单元31通过使用数据3完成对处理进程的执行时，标志清除单元33将数据3的进程识别标志13改为“不必要”标志。这在图5中表示。

以这种方式，在执行处理进程之前，将在每个处理进程中使用的数据的进程识别标志13设置为“必要”标志。在处理进程完成时，将该标志改为“不必要”标志。继续重复这些过程。在处理进程使用多个数据的情况下，将所要使用的多个数据的所有进程识别标志13都设置为“必要”标志。在处理进程完成时，将这多个标志改为“不必要”标志。以这种方式，可以通过检验进程识别标志13是“必要”标志还是“不必要”标志来了解在处理进程中使用的具体数据。

下面将参照图6和图7描述当处理进程被崩溃中断时的进程管理系统1的操作。

如在参考图4的示例中所述，下面将考虑在处理进程中使用数据3的情况。

在处理执行单元31执行处理进程之前，进程识别标志13和初始化标志14被设置为图4中所示的状态。

当使用数据3的处理进程被崩溃中断时，崩溃检测单元40检测到处理进程崩溃。响应于此，确定单元50检验进程识别标志13，以获知在处理进程中使用数据3，并且然后检验数据3的初始化标志14。数据3的初始化标志14是“继续”标志，其表示在过去未发生过崩溃。因此，确定单元50确定所发生的崩溃不是由在处理进程中使用的数据3引起的，并且同时将数据3的初始化标志14设置为“初始化”标志，以将进程识别标志13改为“不必要”标志。这在图6中表示。

之后，重新执行处理进程。将在处理进程中使用的数据3的进程识别标志13设置为“必要”标志。这在图7中表示。

例如，当崩溃是由存取时序引起的，而不管数据3的内容时，可重新执行处理进程以完成处理进程，而不会发生任何崩溃。在这种情况下，认为发生第一次崩溃时所作的假设是错误的。将数据3的初始化标志14恢复为“继续”标志，并激活下一个处理进程。

当重新执行的处理进程再次被崩溃中断时，确定单元50确定崩溃是由数据3引起的，因为在处理进程中使用的数据3的初始化标志14是“初始化”标志。同时，确定单元50使初始化单元20初始化数据3，并将进程识别标志13和初始化标志14分别改为“不必要”标志和“继续”标志。

之后，再次执行处理进程。

图8表示从发生崩溃时到重新执行处理进程或初始化数据时的数据11的状态转换。

数据状态包括未初始化状态(100)、数据正常的状态(110)以及数据可能异常的状态(120)。例如，当在未初始化状态(100)中执行初始化时，状态变为数据正常的状态(110)。当在数据正常的状态(110)中发生崩溃时，状态变为数据可能异常的状态(120)。当在这个状态中检测到数据异常时，状态可变为未初始化状态(100)。当在数据可能异常的状态(120)中再次发生崩溃时，状态变为未初始化状态(100)。当在这个状态中进程正常结束时，状态可变为数据正常的状态(110)。

作为崩溃检测单元40检测崩溃发生的方法的一个示例，下面的方法是已知的。也就是，根据正常运行的处理进程的进程标识符(例如，UNIX(注册商标)的进程ID等等)列表，周期性地监控执行中的处理进程。当列表上的处理进程从执行中的处理进程列表中被消除时，就确定该处理进程异常终止，并启动确定单元50的操作。

尽管处理进程的进程标识符不能在崩溃发生时获得，但是，当可以获得目前正在运行的处理进程的进程标识符列表时，不用搜索指定的进程标识符，确定单元50就可以确定崩溃是否由数据引起，同时将不在所获得的进程标识符列表上的处理进程作为其中发生崩溃的处理进程使用。

图9表示包括在进程管理系统1中的管理功能和处理功能的处理流程。

为了在发生崩溃时连续执行处理进程，进程管理系统1必须包括至少一个管理功能单元，其执行对于处理进程的管理功能，以及至少一个处理功能单元，其执行对处理进程的实际处理。管理功能单元包括处理进程激活、崩溃检测单元40等等。另一方面，除了执行处理进程的处理单元30以外，处理功能单元包括初始化单元20和确定单元50。在这里，初始化单元20是由处理功能单元实现的，这是因为初始化进程是每个软件所固有的，而且因为崩溃很少是由初始化处理进程本身引起的。

管理功能单元激活处理进程(200)，以在需要时向处理功能单元提供信息。并且在处理功能单元中，由初始化单元20初始化数据存储区(220)，处理单元30(1、2、3，…)通过使用保留在数据存储区中的数据执行处理进程(230)。

在管理功能单元中，崩溃检测单元40监控处理进程(210)。当崩溃检测单元40检测到崩溃时，崩溃检测单元40激活处理进程(240)，并在需要时向处理功能单元提供信息。之后，崩溃检测单元40再次监控处理进程(250)。

处理功能单元的确定单元50检验在发生崩溃的处理进程中所使用数据的初始化标志，以确定是初始化数据还是重新执行处理进程(260)。当初始化数据时，初始化单元20初始化数据(270)。当重新执行处理进程时，处理单元30重新执行处理进程(280)，以继续进行处理。

图10表示在一个结构中的处理流程，在该机构中处理单元包括执行处理进程的处理执行单元以及在发生崩溃时进行等待以执行处理进程的等待单元。

除了实际执行处理进程的处理单元30(1、2、3，…)(330、340和350)之外，图10中所示的处理与图9中的处理的不同在于，处理功能单元在发生崩溃时使处理单元进行等待以执行处理进程(380)的处理流程。

当管理功能单元检测到崩溃(360)时开始处理，并通过使用等待处理单元继续处理进程。

图11表示初始化单元20的处理流程。

当进一步考虑发生在初始化处理进程中的崩溃时，将初始化处理进程执行中的进程识别标志13设置为表示初始化进程的标志。直到用于初始化数据的处理进程完成时数据仍是完全的。基于该原因，当在处理进程完成初始化数据之前重新执行处理进程时，将初始化处理进程执行中的初始化标志14设置为“初始化”标志，以强制重新执行对数据的初始化。在完成用于初始化数据11的处理进程时，将初始化标志14改为“继续”标志(530)，并将进程识别标志13改为“不必要”标志(540)。初始化标志的改变(530)以及进程识别标志的改变(540)可在反向执行。

图12表示处理进程的执行状态、数据状态、进程识别标志的状态以及初始化标志的状态。这些状态之间的状态转换在图13中表示。除由崩溃引起的处理进程执行的中断之外，图13中所示的示图还包括，发生在程序中执行数据的自发匹配检验以确定不可能继续时的转换。

图12和图13中所示的状态包括：正在执行初始化处理进程的状态(600)，完成初始化时等待执行处理进程的状态(610)，正在执行处理进程的状态(620)，在处理进程的执行中发生崩溃的状态(630)，当发生崩溃而且初始化标志14处于“初始化”状态时等待下一个处理进程的状态(640)，在这个状态下执行处理进程的状态(650)，以及再次发生崩溃的状态(660)。

如上所述，依照本发明的进程管理系统，当在处理进程中发生崩溃时，重新执行处理进程或者初始化数据，而不对在发生崩溃的处理进程中使用的数据细节进行研究，使得可以立即重新启动处理进程，同时尽可能多的保留崩溃发生时的数据。

Claims (4)

1.一种进程管理系统，其执行处理进程，并且当在处理进程的执行中发生崩溃时恢复所述处理进程，所述系统包括：

数据存储区，用于保留执行所述处理进程所必要的数据；

处理单元，用于通过使用保留在所述数据存储区中的所述数据执行所述处理进程；

崩溃检测单元，用于检测由于在所述处理单元所执行的所述处理进程中的崩溃而导致所述处理进程被中断；

确定单元，用于在有关发生所述崩溃的所述处理进程的崩溃历史记录基础上，确定所述检测到的崩溃是否是由在所述处理进程中使用的所述数据引起的崩溃；以及

初始化单元，用于对保留在所述数据存储区中的所述数据进行初始化，其特征在于：

当所述确定单元确定所述检测到的崩溃不是由在所述处理进程中使用的所述数据引起的崩溃时，所述处理单元重新执行发生所述崩溃的所述处理进程，以及

当所述确定单元确定所述检测到的崩溃是由在所述处理进程中使用的所述数据引起的崩溃时，所述初始化单元对在所述处理进程中使用的所述数据进行初始化。

2.根据权利要求1所述的进程管理系统，其特征在于：

所述确定单元当所述检测到的崩溃所发生的所述处理进程中过去未发生过崩溃时，确定所述崩溃不是由在所述处理进程中使用的所述数据引起的，以及当所述检测到的崩溃所发生的所述处理进程中过去发生过崩溃时，确定所述崩溃是由在所述处理进程中使用的所述数据引起的。

3.根据权利要求1或2所述的进程管理系统，其特征在于：

所述数据存储区进一步包括进程识别标志和初始化标志，进程识别标志代表是否需要每个数据以执行所述处理进程，初始化标志代表过去发生过崩溃而且当检测到崩溃时必须对数据进行初始化。

4.根据权利要求1至3中任意一个权利要求所述的进程管理系统，其特征在于：

所述处理单元包括用于执行处理进程的处理执行单元，以及在发生崩溃时进行等待以执行所述处理进程的等待单元。

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