JP2007219724A - メモリダンプファイルシステム、メモリダンプファイル方法及びコンピュータプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 メモリダンプの領域指定の方法と結果を格納するファイル名との間に関係をもたせること。
【解決手段】 入出力要求のあったファイル名を解析して通常ファイルを表すファイル名かメモリ領域を表すファイル名かを判断するメモリファイル名解析手段２１と、メモリファイル名解析手段２１によってメモリ領域を表すファイル名と判断された場合にファイル名をメモリ領域へ変換するファイル名メモリ領域変換手段２２と、ファイル名メモリ領域変換手段２２によって得られたメモリ領域をファイルのデータ領域としてアクセスすることのできるメモリ領域アクセス手段２３と、メモリ領域アクセス手段２３への入出力を行う入出力手段１４とを有することを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、メモリ領域を通常のファイルと同じように扱えるようにするためのメモリダンプファイルシステム、メモリダンプファイル方法及びコンピュータプログラムに関する。

従来のメモリダンプ入出力に関する技術には、指定したプロセスのメモリダンプを収集または編集してリスト出力できるものがある（例えば、特許文献１）。

特許文献１にかかる技術は、コンピュータシステム等における障害発生時のメモリダンプの収集方式に関するものである。障害発生時に全プロセスのメモリダンプを収集するのではなく、各プロセスごとに管理しているメモリ領域のメモリダンプだけを収集できるという点において、メモリダンプ結果を格納する記憶装置の圧迫を抑えられる。また、メモリダンプ結果を通信手段を用いて外部に出力する場合の通信コストを抑えられるという効果が見込まれるものである。

また、通常のファイルシステムを構成する手段としては、図1に記載のファイル名解析手段１１、ファイル名ファイル情報変換手段１２、ファイルアクセス手段１３、入出力手段１４があげられる。

図1を参照しながら簡単に説明すると、ファイル名解析手段１１では、ユーザやアプリケーションプログラム等から要求のあったファイル名を解析する。

例えば、「Ｃ：￥ＤＯＣ￥ＲＥＰＯＲＴ．ＴＸＴ」といった文字列を解析してファイル名として正当なものか判断し、場合によってはファイルシステムから検索可能な形式に変換する。

ファイル名ファイル情報変換手段１２では、ファイル名解析手段１１から得られた正当なファイル名からファイル情報を検索し、物理デバイスに格納されているファイルへのポインタ等を得ることによってファイルのデータにアクセス可能な状態を作り出す。

ファイルアクセス手段１３では、ファイル名ファイル情報変換手段１２で得られた情報を基にファイルへのアクセスを行い、入出力手段１４へとデータを受け渡す、あるいは入出力手段１４からデータを受け取り、ユーザやアプリケーションプログラムへ受け渡す。

入出力手段１４は、ファイルシステムを構成する物理デバイスとのデータのやり取りを行う。なお、物理デバイスにアクセスする代わりにメインメモリ上のキャッシュ領域を用いて物理デバイスへのアクセスをできるだけ減らして高速化するという技術もある。

特開平４−２７４５３０号公報

しかしながら、背景となる従来の技術はプロセス単位で管理しているメモリ領域すべてに対してメモリダンプを行うものであり、プロセスが管理しているメモリ領域が大きい場合は課題の解決には至らないという問題がある。

また、メモリダンプの領域指定にプロセス名しか指定できないため、任意のメモリダンプが得られないという問題もある。

また、メモリダンプの指定はプロセス名であるため、通常のファイルと同等には扱えないという問題もある。

また、メモリダンプの結果を記憶手段または出力手段または通信手段へ出力するだけであるため、メモリの一部分を変更して障害の解析を行うようなことはできないという問題もある。

すなわち、メモリダンプの領域指定の方法とファイル名との間に何ら関係がないため通常のファイルに対して利用できる様々なアプリケーション等がメモリダンプに対してそのままでは利用できないことが大きな課題となっている。この課題が解決できれば前述の各問題を統一的に解決することが可能である。

本発明のメモリダンプファイルシステムは、入出力要求のあったファイル名を解析して通常ファイルを表すファイル名かメモリ領域を表すファイル名かを判断するメモリファイル名解析手段と、前記メモリファイル名解析手段によって前記メモリ領域を表すファイル名と判断された場合に前記ファイル名を前記メモリ領域へ変換するファイル名メモリ領域変換手段と、前記ファイル名メモリ領域変換手段によって得られた前記メモリ領域をファイルのデータ領域としてアクセスすることのできるメモリ領域アクセス手段と、前記メモリ領域アクセス手段への入出力を行う入出力手段とを有することを特徴とする。
また、本発明のメモリダンプファイル方法は、入出力要求のあったファイル名を解析して通常ファイルを表すファイル名かメモリ領域を表すファイル名かを判断するメモリファイル名解析工程と、前記メモリファイル名解析工程によって前記メモリ領域を表すファイル名と判断された場合に前記ファイル名を前記メモリ領域へ変換するファイル名メモリ領域変換工程と、メモリ領域アクセス手段により、前記ファイル名メモリ領域変換工程によって得られた前記メモリ領域をファイルのデータ領域としてアクセスすることのできるメモリ領域アクセス工程と、前記メモリ領域アクセス手段への入出力を行う入出力工程とを有することを特徴とする。
また、本発明のコンピュータプログラムは、上記メモリダンプファイル方法の各工程をコンピュータにて実行させることを特徴とする。

本発明のメモリダンプファイルシステムによれば、任意のメモリ領域を通常のファイルと同等に扱えるため、記憶手段を圧迫しない、通常のファイルとして記憶手段に記憶することができる、外部への出力も通常のファイル転送手段で行える、任意のメモリ空間の書換えがファイルのコピーや転送で可能となる、といった効果で前記課題を解決するのみならず、普段使い慣れたファイル操作がメモリ領域に対して行えるため操作性の向上といった効果もある。

（第１の実施の形態）
以下、図面を参照して、本発明の第１の実施の形態を説明する。本発明はＲＡＭやＲＯＭといったメモリを扱えるコンピュータ装置およびそれに類する組込み機器全般に適応可能であるが、本実施の形態は図５に示すようなハードウェア構成の機器で説明する。

図５において、通常のファイルはハードディスク装置５０６に格納されており、ファイルの読み出しはＣＰＵ５０１からの命令によりハードディスクコントローラ５０５がハードディスク装置５０６からデータを読み出す。そして、読み出されたデータはバス５１１を経由してメモリコントローラ５０２へ通知され、アドレスによってＲＡＭ５０４へ格納することで行われる。

また、通常のファイルへの書き込みは、まず、ＣＰＵ５０１からの命令によりメモリコントローラ５０２がアドレスに応じてＲＯＭ５０３またはＲＡＭ５０４からデータを読み出す。そして、読み出されたデータはバス５１１を経由してハードディスクコントローラ５０５へ通知され、格納される物理アドレスに基づいてハードディスク装置５０６に格納されることによって行われる。

次に、本発明の構成要件であるメモリファイル名解析手段２１、ファイル名ファイル情報変換手段１２、ファイルアクセス手段１３、入出力手段１４、ファイル名メモリ領域変換手段２２、メモリ領域アクセス手段２３の各手段およびその制御手順等は、本実施の形態ではＣＰＵ５０１で実行可能なプログラムの形式でＲＯＭ５０３に格納されているものとする。

本実施の形態を構成する端末装置５０８に表示された操作画面の例を図４（Ａ）に示す。図４（Ａ）は「％ ｃｐ ０ｘ４０５００３２−０ｘ４０５００ｆｆ ｕｓｂｄａｔａ．ｌｏｇ」というユーザからの入力文字列を表しており、最初の「％」は入力促進符号（プロンプト）であるので無視して構わない。

「ｃｐ」はＵＮＩＸ（登録商標）のシェル等で通常使われるファイルコピーコマンドであるが、コピー元のファイル名がここでは「０ｘ４０５００３２−０ｘ４０５００ｆｆ」となっている。従来はこの名前を通常のファイル名と解釈してファイルシステムがファイルの検索を行っていたわけであるが、本発明ではこの名前をメモリ領域中のデータを表すものとして判断し、これを通常のファイルと同じように扱えるようにする。

この例ではメモリ上の０ｘ４０５００３２番地から０ｘ４０５００ｆｆ番地のデータをひとつのファイルとして扱い、ｕｓｂｄａｔａ．ｌｏｇというファイル名で転送先の通常ファイルとして格納する。

ここでは「０ｘ」という文字列がメモリ領域のアドレスを示す識別子として扱われているが、他の文字列であっても本発明の主旨を逸脱するものではない。

次に、本実施の形態の処理の流れを図２のブロック図および図３のフローチャートを用いて説明する。

ユーザまたはアプリケーションプログラムからファイルの入出力要求があると図３に示すフローチャートのファイル入出力処理が行われる。処理の流れを説明する前に、本実施の形態におけるファイルシステム関連の関数呼び出しの構造を説明する。

図７に示すように、ファイルシステム関連の関数のエントリ７２がインデックス７１の指し示す関数テーブル７３Ａまたは７３Ｂのいずれかをリンクすることによって関数呼び出しの実態を切り替えるようになっている。

ユーザまたはアプリケーションプログラムが関数ｏｐｅｎ（）を呼び出した場合、図７の例ではｍｅｍｏｒｙ＿ｏｐｅｎ（）が実際には呼び出されることになる。

ステップＳ３０１では、ファイル名の先頭が「０ｘ」で始まっているかどうかを判断し、「０ｘ」で始まっている場合はステップＳ３０３を実行し、そうでなければステップＳ３０２を実行する。この処理はメモリファイル名解析手段２１をソフトウェアによって実現したものである。

ステップＳ３０２では、要求されたファイル名が通常のファイルであるので通常のファイル入出力関数を使うように関数テーブル７２のインデックス７１を７３Ａに設定し、ステップＳ３０４を実行する。

ステップＳ３０３では、要求されたファイル名がすでにメモリ領域を表しているものと判断されているためメモリ領域アクセス用の入出力関数７３Ｂを使うように関数テーブル７２のインデックスを設定し、ステップＳ３０４を実行する。

ステップＳ３０４では、設定されたインデックスに従い、関数テーブルに登録されたｏｐｅｎ関数を呼び出すことでファイル情報を得る。この処理はファイル名ファイル情報変換手段１２およびファイル名メモリ領域変換手段２２の処理をソフトウェアで実現したものである。

ソフトウェアの効率上、アクセス関数のテーブルを切り替えることによって処理の内容を切り替えることは通常の知識を有する技術者が使用する常套手段である。すなわち、ここでいうｏｐｅｎ関数は呼び出し方は同じだがその対象がファイルであるかメモリ領域であるかによって呼び出される実態が異なり、ファイル名がそれぞれに適した情報へと変換される。

たとえば、通常のファイルであれば、ディスク装置のどのセクタ番号のセクタから格納するべきかといった情報が得られる。また、メモリ領域を対象としたファイル名であれば、「０ｘ」につづく１６進数の文字列をアドレスと判断し、メモリ上の該当するアドレスにアクセスするようにｏｐｅｎ関数が実行される。

次に、ステップＳ３０５では、ｒｅａｄ要求であるかｗｒｉｔｅ要求であるかが判断され、ｒｅａｄ要求であればステップＳ３０６を実行し、そうでなければステップＳ３０７を実行する。

ステップＳ３０６では、インデックスに従って関数テーブルに登録されたｒｅａｄ関数を呼び出し、ステップＳ３０４で得られた情報を基にデータの読み出し処理が行われ、ステップＳ３０８を実行する。

ステップＳ３０７では、インデックステーブルに従って関数テーブルに登録されたｗｒｉｔｅ関数を呼び出し、ステップＳ３０４で得られた情報を基にデータの書き込み処理が行われ、ステップＳ３０８を実行する。

ステップＳ３０８では、ファイルの終了であるかどうかが判断され、ファイルの終了であればステップＳ３０９を実行し、そうでなければステップＳ３０５へ戻り処理を続ける。

ファイルの終了を判断する情報は、ステップＳ３０４のｏｐｅｎ関数を実行した時点で、通常のファイルであればファイルのエンドポイントが得られるのでアクセス中のシークポインタとの比較によりファイルの終了を判断できる。

ファイルの書き込みの場合はユーザまたはアプリケーションプログラムから明示的にｃｌｏｓｅの指示が来るのでファイルの終了が認識できる。また、メモリ領域を表すファイル名の場合は、図４（Ａ）に示す「０ｘ０４０５００ｆｆ」という文字列によって表されるアドレスがメモリ領域のエンドアドレスを示しているのでファイルの終了を判断できる。

ステップＳ３０９では、インデックスに従って関数テーブルに登録されたｃｌｏｓｅ関数を呼び出し、ファイルの入出力処理を完了して処理を終了する。

以上のように実施することで、メモリ領域に対するアクセスを通常のファイルと同等に行えるようになり、障害発生時に目的とする領域のメモリダンプの内容を通常のファイルに保存することが可能となる。

（第２の実施の形態）
第２の実施の形態として、メモリ領域を表すファイル名を用いたメモリへの書き込みについて説明する。ハードウェアの構成は第１の実施の形態と同じなので説明は省略する。処理の流れを図６のフローチャートを用いて説明する。

図４（Ｂ）は通常のファイルに対して利用される「ｒｍ」コマンドであり、指定したファイルの削除を目的としたものである。ただし、ファイル名の代わりにここでは「０ｘ００００１０００−０ｘ００００２０００」というメモリ領域を表す文字列を指定し、メモリ領域の削除を行うことを目的としている。

次に、処理の流れを図６のフローチャートを用いて説明する。ユーザまたはアプリケーションプログラムからファイルの削除の要求があった場合、ファイル削除処理を行う。

ステップＳ６０１では、ファイル名の先頭が「０ｘ」で始まっているかどうかを判断し、「０ｘ」で始まっていた場合はメモリ領域を表すファイル名であると判断しステップＳ６０３を実行する。そうでない場合は通常のファイルとして判断し、ステップＳ６０２を実行する。

ステップＳ６０２では、通常のファイルの削除関数を使うように関数テーブルのインデックスを設定し、ステップＳ６０４を実行する。

ステップＳ６０４では、インデックスに従って関数テーブルに登録されたｕｎｌｉｎｋ関数を呼び出し、ファイルの削除を実行し、処理を終了する。

ステップＳ６０３では、メモリ領域アクセス用の入出力関数を使うように関数テーブルのインデックスを設定し、ステップＳ６０５を実行する。

ステップＳ６０５では、インデックスに従って関数テーブルに登録されたｕｎｌｉｎｋ関数を呼び出すが、その実態はメモリのクリアを行うものであり、ステップＳ６０５ないしステップＳ６０８はｍｅｍｏｒｙ＿ｕｎｌｉｎｋ関数の実装例であり、ここではｏｐｅｎ関数を呼び出し、ステップＳ６０６を実行する。

ステップＳ６０６では、インデックスに従って関数テーブルに登録されたｗｒｉｔｅ関数を呼び出し、０というデータを書き込んでメモリ領域をクリアしてステップＳ６０７を実行する。

ステップＳ６０７では、ファイルの終了かどうかを判断し、ファイルの終了でなければステップＳ６０６を実行し、ファイルの終了であればステップＳ６０８を実行する。ここで、ファイルの終了とはメモリ領域の最終アドレスに達したかどうかを判断するものであることは第１の実施の形態と同様である。

ステップＳ６０８では、インデックスに従って関数テーブルに登録されたｃｌｏｓｅ関数を呼び出し、処理を終了する。

以上のように実施することで、通常のファイル操作コマンドにより指定したメモリ領域のクリアが実行できるため、プログラムのデバッグやデータの初期化などに利用することができる。

（第３の実施の形態）
第３の実施の形態としてＦＴＰサーバへ適用したものを説明する。図８のＦＴＰサーバ８２は、ＦＴＰサーバタスクが動作する機器に本発明のメモリダンプファイルシステムを実装したものである。

ＦＴＰクライアント８１はＦＴＰコマンドが利用できる通常のＰＣ等を想定したものであり、メモリダンプファイルシステムを利用するために特別に用意されたものではない一般的なＦＴＰクライアントである。

図４（Ｃ）および（Ｄ）はＦＴＰサーバ８２に対してファイルの転送を行っているＦＴＰクライアント８１側の画面の様子をあらわしている。「ｇｅｔ ０ｘ０００３０５ａｃ−０ｘ０００３０ｆｆｆ ｌｏｇ．ｉｍｇ」という文字列はユーザが入力した文字列であり、ＦＴＰサーバ８２上の指定したメモリ領域のデータ（斜線部）を受け取り、ＦＴＰクライアント８１側のｌｏｇ．ｉｍｇという名前のローカルファイルに格納しようとするものである。

ＦＴＰ（Ｆｉｌｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）はサーバとクライアント間でファイルの転送を行うプロトコルであり、ＲＦＣ９５９などで定義されている。

ＦＴＰはネットワークを介してファイルの転送を行うため、本実施の形態では図５に示すハードウェア構成図のネットワークコントローラ５０９およびネットワーク装置５１０を本実施の形態のハードウェア構成要件として追加する。ネットワーク装置５１０は外部とネットワーク接続されており、ＰＣなどのＦＴＰクライアント装置と接続されているものとする。

また、ＦＴＰサーバ機能は本発明の主眼ではないので実装や動作についての説明は割愛するが、ここではＲＯＭ５０３に格納されたＦＴＰサーバプログラムを実行することにより動作するものとする。

特許文献１にかかる技術では、指定したプロセスごとのメモリダンプを記憶装置に保存することを可能とする技術であったが、前述のように、記憶装置が逼迫している場合や、メモリダンプの目的の領域だけを取り出したいという場合に都合の悪いものであった。

本実施の形態では、本発明のメモリダンプファイルシステムと通常のＦＴＰサーバを動作させることによって任意の領域のメモリダンプを外部に接続されたＦＴＰクライアントの動作するネットワーク機器から得ようとするものである。

また図４（Ｄ）に示す例は、「ｐｕｔ ｉｎｉｔ＿ｄａｔａ ０ｘ００１２３４５６」という文字列をＦＴＰクライアントのコマンドとして入力したものであり、ＦＴＰクライアントにあるｉｎｉｔ＿ｄａｔａというローカルファイルの内容をＦＴＰサーバの０ｘ００１２３４５６という１６進数で表されるアドレスに格納しようとするものである。

以上のように、ＦＴＰサーバが動作する機器に本発明のメモリダンプファイルシステムを実施することで、機器の障害時のメモリ内容の解析や、デバッグ用初期化データの格納といった作業が容易にできるようになる。また、本発明のメモリダンプファイルシステムによれば、任意のメモリ領域を通常のファイルと同等に扱えるため、記憶手段を圧迫しない、通常のファイルとして記憶手段に記憶することができる、外部への出力も通常のファイル転送手段で行える、任意のメモリ空間の書換えがファイルのコピーや転送で可能となる、といった効果で前記課題を解決するのみならず、普段使い慣れたファイル操作がメモリ領域に対して行えるため操作性の向上といった効果が得られる。

いうまでもないが、本発明のメモリダンプファイルシステムは通信プロトコルに依存するものではなく、例えばＨＴＴＰサーバに適用することによって、ウェブブラウザからアクセスしてサーバ側のメモリ内容を表示することも可能であるし、ＳＭＴＰサーバに適用してメールを通してやり取りすることも可能であり、その他にも本発明を知ることによって通常の技術的知識を有するものならば様々なプロトコルと組み合わせることが容易に可能となる。

なお、本発明の目的は、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。

この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が上述した実施形態の機能を実現することになり、プログラムコード自体及びそのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。

プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。

また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（基本システム或いはオペレーティングシステム）等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

従来技術の構成を示す図である。 本発明の実施の形態に係るメモリダンプファイルシステムの処理の流れを説明するためのブロック図である。 本発明の第１の実施の形態に係るメモリダンプファイルシステムの処理の流れを説明するためのフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る操作画面の例を示す図である。 本発明の実施の形態に係るメモリダンプファイルシステムの要部の構成を示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係るメモリダンプファイルシステムの処理の流れを説明するためのフローチャートである。 本発明の実施の形態に係るメモリダンプファイルシステムの関数の呼び出し構造を説明するための図である。 本発明の第３の実施の形態の構成を示す図である。

符号の説明

１１ ファイル名解析手段
１２ ファイル名ファイル情報変換手段
１３ ファイルアクセス手段
１４ 入出力手段
２１ メモリファイル名解析手段
２２ ファイル名メモリ領域変換手段
２３ メモリ領域アクセス手段
８１ ＦＴＰクライアント
８２ ＦＴＰサーバ
５０１ ＣＰＵ
５０２ メモリコントローラ
５０３ ＲＯＭ
５０４ ＲＡＭ
５０５ ハードディスクコントローラ
５０６ ハードディスク装置
５０７ 端末コントローラ
５０８ 端末装置
５０９ ネットワークコントローラ
５１０ ネットワーク装置

Claims (6)

1. 入出力要求のあったファイル名を解析して通常ファイルを表すファイル名かメモリ領域を表すファイル名かを判断するメモリファイル名解析手段と、
   前記メモリファイル名解析手段によって前記メモリ領域を表すファイル名と判断された場合に前記ファイル名を前記メモリ領域へ変換するファイル名メモリ領域変換手段と、
   前記ファイル名メモリ領域変換手段によって得られた前記メモリ領域をファイルのデータ領域としてアクセスすることのできるメモリ領域アクセス手段と、
   前記メモリ領域アクセス手段への入出力を行う入出力手段とを有することを特徴とするメモリダンプファイルシステム。
2. 前記メモリファイル名解析手段は、前記ファイル名が前記メモリ領域の開始アドレスと終了アドレスを含む文字列であった場合に前記メモリ領域を表すファイル名であると判断することを特徴とする請求項１に記載のメモリダンプファイルシステム。
3. 前記メモリファイル名解析手段は、前記ファイル名が前記メモリ領域の開始アドレスと指定領域のサイズを含む文字列であった場合に前記メモリ領域を表すファイル名であると判断することを特徴とする請求項１に記載のメモリダンプファイルシステム。
4. 前記メモリファイル名解析手段は、前記ファイル名が「０ｘ」という文字列で始まることで前記メモリ領域を表すファイル名であると判断することを特徴とする請求項１に記載のメモリダンプファイルシステム。
5. 入出力要求のあったファイル名を解析して通常ファイルを表すファイル名かメモリ領域を表すファイル名かを判断するメモリファイル名解析工程と、
   前記メモリファイル名解析工程によって前記メモリ領域を表すファイル名と判断された場合に前記ファイル名を前記メモリ領域へ変換するファイル名メモリ領域変換工程と、
   メモリ領域アクセス手段により、前記ファイル名メモリ領域変換工程によって得られた前記メモリ領域をファイルのデータ領域としてアクセスすることのできるメモリ領域アクセス工程と、
   前記メモリ領域アクセス手段への入出力を行う入出力工程とを有することを特徴とするメモリダンプファイル方法。
6. 請求項５に記載の方法の各工程をコンピュータにて実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。

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