JP2868114B2

JP2868114B2 - 監視診断機能付計算機

Info

Publication number: JP2868114B2
Application number: JP6125491A
Authority: JP
Inventors: 武朗澤田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1994-06-07
Filing date: 1994-06-07
Publication date: 1999-03-10
Anticipated expiration: 2014-03-10
Also published as: JPH07334383A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、一般計装制御システ
ムをはじめ、発電所中央計装等特に高信頼性を要求され
る大規模監視制御システム等に適用される計算機で動作
するアプリケーション・プログラム群を管理する通常の
オペレーティングシステムと、システムの正常な動作を
監視診断する監視診断プログラムとからなる監視診断機
能付計算機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、一般計装制御システムをはじめ、
発電所中央計装等特に高信頼性を要求される大規模監視
制御システム等に適用される監視診断機能付計算機計算
機における計算機システムの監視診断は、システムデー
タ領域に格納されたデータのデータ構造をサーチし、サ
ーチにより確認されたデータ構造が所定の構造となって
いるかどうか監視診断する。図９は従来の監視診断機能
付計算機における主記憶装置（通称オンラインメモリ）
３上の各モジュールとその関係を示す図、図１０は図９
の監視診断機能付計算機計算機におけるシステムデータ
へのアクセスと監視診断実施との関係を示す図である。
図９において、３１は制御システムの通常の運転時に機
能する通常オペレーティングシステム、３２はこの通常
オペレーティングシステム３１の管理下にある監視診断
プログラム群で、例えばデータの誤りを発見し訂正する
プログラム、媒体劣化の検出を行なうプログラム等で構
成されている。３４はアプリケーションプログラム群
で、例えば計算機の表示機能を受け持つプログラム、デ
ータを処理するプログラム、蓄えられたデータを管理す
るデータベースプログラム等で構成されている。３６は
前記アプリケーションプログラム群３４が演算結果を一
時的に保持するためのシステムデータ領域である。図１
０において、ａは前記データアクセスの時点、Ｓは前記
監視診断の時点、Ｔは監視診断周期を各々示す。

【０００３】次に図９及び図１０により動作について説
明する。システム起動時には、先ず通常オペレーティン
グシステム３１が起動し、次に、監視診断プログラム群
３２と、この監視診断プログラム群３２に続いてアプリ
ケーションプログラム群３４が起動される。アプリケー
ションプログラム群３４の中の各アプリケーションプロ
グラムは、計算処理過程で演算結果を一時的に保持する
データ領域が主記憶装置（オンラインメモリ）３上のシ
ステムデータ領域（図示せず）に必要になると、当該ア
プリケーションプログラムが通常オペレーティングシス
テム３１にデータ領域確保の要求を出し、この要求によ
り該通常オペレーティングシステム３１がシステムデー
タ領域上に、前記演算結果を一時的に保持するデータ領
域を確保する。この確保されたデータ領域には、前記ア
プリケーションプログラムによる演算過程で、該アプリ
ケーションプログラムが任意に指定する大きさで、次の
演算に用いるために、ビットパターンデータが書き出さ
れる。なお、前記アプリケーションプログラムが、前記
確保されたデータ領域にアクセス（書き出し）する場合
は、必ず通常オペレーティングシステム３１を通して行
う。

【０００４】一方、監視診断プログラム群３２は、前記
通常オペレーティングシステム３１によるシステムデー
タ領域へのアクセスが行われると、アクセスされたシス
テムデータ領域中のデータの構造の診断を次の方法で行
う。即ち、監視診断プログラム群３２中の監視プログラ
ムは、前記通常オペレーティングシステム３１がシステ
ムデータ領域中に確保したデータ構造を、該通常オペレ
ーティングシステム３１内部のデータ構造管理テーブル
によってサーチして、そのサーチ結果（データ構造）を
教えるように、通常オペレーティングシステム３１に問
い合わせる。この問い合わせにより、通常オペレーティ
ングシステム３１は、該通常オペレーティングシステム
３１が前記データ領域に確保したデータの構造（ｉｎｔ
型、ｃｈａｒ型、アプリケーションプログラムで定義さ
れる構造体等）をＣＰＵを介して逐一サーチし、サーチ
の結果（ｉｎｔ型、ｃｈａｒ型、アプリケーションプロ
グラムで定義される構造体等のデータ構造）を前記監視
診断プログラム群３２に逐一通達する。この通達を受け
て監視プログラムは、前記システムデータ領域に書き込
まれたデータが所定の構造に従っているかどうかの監視
診断を行い、その監視診断結果を前記通常オペレーティ
ングシステム３１に通知する。この監視診断結果の通知
を受けて、該通常オペレーティングシステム３１は、前
記アプリケーションプログラム群３４による処理を続行
するか、前記監視診断プログラム群３２中の別の監視診
断プログラムを起動して前記データ領域のデータを修正
するかどうかを決定する。

【０００５】前述のように、図９に示す従来の監視診断
機能付計算機計算機では、アプリケーションプログラム
群３４による処理過程でシステムデータ領域に保持され
たデータのデータ構造を監視診断する場合、先ずデータ
構造のサーチを行った後にデータ構造の監視診断を行う
必要があり、しかも、発電所中央計装処理等のシステム
運転中にシステムの動作を止めずにオンラインで監視診
断を行う場合に、システムデータ領域へのアクセスが生
じる毎に、逐一データ構造をサーチしてデータ構造を監
視診断する。従って、データ構造の監視診断に時間を要
するのみでなく、ＣＰＵに多くの負荷がかかるので、前
記システム運転中のシステム動作自体も時間を要する。

【０００６】また、前述の図９に示す従来の監視診断機
能付計算機計算機においては、ユーザからの要求の有無
に拘らず、システム設計者が予め設定したいくつかの監
視診断手段（例えば前述のようなデータの誤りを発見、
訂正するプログラム、媒体劣化の検出を行うプログラム
等）により、図１０に示すように通常オペレーティング
システム３１によるシステムデータ領域３６へのアクセ
スａの一定周期（システム設計者が任意に予め設定）Ｔ
で診断Ｓが行われる。従って、アプリケーションプログ
ラム開発におけるデバッグ時のように、システムの実際
の運用時よりももっと精密な診断が必要な場合に、より
短い周期、あるいはデータアクセスの度に診断するよう
な非常に密な診断をユーザが要求しようとしても出来な
い。

【０００７】また、前述の図９に示す従来の監視診断機
能付計算機計算機においては、システム異常動作時に
は、主記憶装置のイメージを外部記憶装置にダンプし
て、その後、当該ダンプ結果を解析することによりデー
タ構造の破壊を調査する。しかも解析の結果を得るに
は、一旦アプリケーションプログラム群３４の実行を中
止し、システムの管理者が、ダンプ結果を解析するプロ
グラムを起動させて前記解析を行う。従って、前記解析
結果を得るには時間がかかる。なお、図９とは同一では
ないが、図９と同様に監視診断プログラムが通常オペレ
ーティングシステムの管理下にあるものとして特開平３
−５３３４５号公報に示すものがある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、従来の
監視診断機能付計算機では、アプリケーションプログラ
ム群３４による処理過程でシステムデータ領域に保持さ
れたデータのデータ構造を監視診断する場合、先ずデー
タ構造のサーチを行った後にデータ構造の監視診断を行
う必要があり、しかも発電所中央計装処理等のシステム
運転中にシステムの動作を止めずにオンラインで監視診
断を行う場合に、システムデータ領域へのアクセスが生
じる毎に、逐一データ構造をサーチしてデータ構造を監
視診断するので、データ構造の監視診断に時間を要する
のみでなく、ＣＰＵに多くの負荷がかかり前記システム
運転中のシステム本来の処理動作自体も時間を要する等
の問題がある。また、ユーザからの要求の有無に拘ら
ず、システム設計者が予め設定したいくつかの監視診断
手段（例えば前述のようなデータの誤りを発見、訂正す
るプログラム、媒体劣化の検出を行うプログラム等）に
より、通常オペレーティングシステム３１によるシステ
ムデータ領域３６へのアクセスの一定周期（システム設
計者が任意に予め設定）で監視診断が行われるので、ア
プリケーションプログラム開発におけるデバッグ時のよ
うに、システムの実際の運用時よりももっと精密な監視
診断が必要な場合に、より短い周期、あるいはデータア
クセスの度に監視診断するような非常に密な監視診断を
ユーザが要求しようとしても出来ない等の問題もある。
更にまた、システム異常動作時には、主記憶装置のイメ
ージを外部記憶装置にダンプして、その後、当該ダンプ
結果を解析することによりデータ構造の破壊を調査し、
しかも前記解析の結果を得るには、一旦アプリケーショ
ンプログラム群３４の実行を中止し、システムの管理者
が、ダンプ結果を解析するプログラムを起動させて前記
解析を行うので、前記解析結果を得るには時間がかかる
等の問題もある。

【０００９】この発明は、前述のような従来の問題を解
消するためになされたもので、システム動作時に、監視
診断プログラムがＣＰＵを占有する時間を軽減し、シス
テム本来の目的機能を担うアプリケーションプログラム
群がＣＰＵを占有する時間を多くし、システム本来の機
能が速やかに実行されるようにすることを目的とするも
のである。また、アプリケーションプログラムデバッグ
時に、システム運転時より精密な監視診断をユーザが要
求できるようにすることを目的とするものである。更に
また、システム異常動作発生後に、システム内のデータ
構造を即座に監視診断可能とすることを目的とするもの
である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
係る監視診断機能付計算機は、アプリケーションプログ
ラムの要求に応じて前記ＣＰＵに演算させた結果をシス
テムデータ領域に保管する通常オペレーティングシステ
ムとは別に、監視診断プログラムを有した監視診断オペ
レーティングシステムを前記主記憶装置に格納すると共
に、この監視診断オペレーティングシステムにより前記
監視診断プログラム用のデータ領域を前記主記憶装置上
に確保し、前記監視診断オペレーティングシステムによ
り監視診断を行う対象の前記システムデータ領域上のデ
ータのアドレス情報とデータ構造とのの対応表を前記監
視診断プログラム用データ領域上に作成し、この対応表
によって前記システムデータ領域上のデータの監視診断
を行うものである。請求項２に記載の発明に係る監視診
断機能付計算機は、請求項１に記載の発明に係る監視診
断機能付計算機対応表において、システムデータ領域に
保管されたデータのアドレスに対応して、データ型、デ
ータ最小値、データ最大値の少なくとも一が格納し、診
断対象のアドレスのデータが、所期のデータ型となって
いるかどうか、或は所期の範囲内の値になっているかど
うか前記対応表によって監視診断するものである。

【００１１】請求項３に記載の発明に係る監視診断機能
付計算機は、アプリケーションプログラムの要求に応じ
て前記ＣＰＵに演算させた結果をシステムデータ領域に
保管する通常オペレーティングシステムとは別に、監視
診断プログラムを有した監視診断オペレーティングシス
テムを前記主記憶装置に格納すると共に、この監視診断
オペレーティングシステムにより前記監視診断プログラ
ム用のデータ領域を前記主記憶装置上に確保し、前記監
視診断オペレーティングシステムによる監視診断結果と
前記通常オペレーティングシステムによる前記システム
データ領域へのアクセスの履歴とを障害発生調査用アク
セス履歴として前記監視診断プログラム用データ領域に
保管するものである。請求項４に記載の発明に係る監視
診断機能付計算機は、請求項３に記載の発明に係る監視
診断機能付計算機において、障害発生調査用アクセス履
歴として、監視診断オペレーティングシステムによる監
視診断結果と、通常オペレーティングシステムによって
システムデータ領域へアクセスのあったデータのデータ
名及びアクセスタスクの少なくとも一とを登録するもの
である。

【００１２】請求項５に記載の発明に係る監視診断機能
付計算機は、アプリケーションプログラムの要求に応じ
て前記ＣＰＵに演算させた結果をシステムデータ領域に
保管する通常オペレーティングシステムとは別に、互い
に異なる複数の監視診断プログラムを有した監視診断オ
ペレーティングシステムを前記主記憶装置に格納し、前
記通常オペレーティングシステムによって前記システム
データ領域に保管されたデータを、前記監視診断オペレ
ーティングシステムにより、前記複数の監視診断プログ
ラムの中から選択的に各監視診断プログラムを使用して
監視診断するものである。請求項６に記載の発明に係る
監視診断機能付計算機は、アプリケーションプログラム
の要求に応じて前記ＣＰＵに演算させ結果をシステムデ
ータ領域に保管する通常オペレーティングシステムとは
別に、監視診断プログラムを有した監視診断オペレーテ
ィングシステムを前記主記憶装置に格納すると共に、前
記監視診断プログラムにアドレス監視診断、リンクドリ
スト監視診断、及び値の範囲の監視診断の各機能を持た
せ、前記システムデータ領域に保管されたデータを、前
記監視診断オペレーティングシステムにより、前記アド
レス監視診断、リンクドリスト監視診断、及び値の範囲
の監視診断の中から選択的に監視診断を行うものであ
る。請求項７に記載の発明に係る監視診断機能付計算機
は、アプリケーションプログラムの要求に応じて前記Ｃ
ＰＵに演算させた結果をシステムデータ領域に保管する
通常オペレーティングシステムとは別に監視診断プログ
ラムを有した監視診断オペレーティングシステムを前記
主記憶装置に格納し、前記監視診断オペレーティングシ
ステムにより、前記通常オペレーティングシステムによ
って前記システムデータ領域に保管されたデータを、前
記アプリケーションプログラムによるシステムの負荷状
況に応じた監視診断手段で監視診断するものである。

【００１３】請求項８に記載の発明に係る監視診断機能
付計算機は、請求項７に記載の発明に係る監視診断機能
付計算機において、監視診断手段を前記監視診断オペレ
ーティングシステムにより負荷状況に応じて自動的に決
定し、前記通常オペレーティングシステムによってシス
テムデータ領域に保管されたデータを、前記自動決定さ
れた監視診断手段によって監視診断する自動監視診断モ
ードと、前記監視診断手段をユーザが負荷状況に応じて
任意に決定し、前記通常オペレーティングシステムによ
って前記システムデータ領域に保管されたデータを、前
記任意に決定された監視診断手段によって監視診断する
任意監視診断モードとを有しているものである。

【００１４】請求項９に記載の発明に係る監視診断機能
付計算機は、請求項７又は請求項８に記載の発明に係る
監視診断機能付計算機において、監視診断プログラムを
互いに異なる複数の監視診断プログラムで構成し、アプ
リケーションプログラムによるシステムの負荷が大きい
場合の監視診断より前記負荷が小さい場合の監視診断
を、より複雑な監視診断プログラムで行うものである。
請求項１０に記載の発明に係る監視診断機能付計算機
は、請求項７又は請求項８に記載の発明に係る監視診断
機能付計算機において、監視診断プログラムを互いに異
なる複数の監視診断プログラムで構成し、アプリケーシ
ョンプログラムによるシステムの負荷が小さい場合に
は、各監視診断プログラムを複数選定し、この複数選定
した監視診断プログラムによって監視診断するものであ
る。

【００１５】請求項１１に記載の発明に係る監視診断機
能付計算機は、アプリケーションプログラムの要求に応
じて前記ＣＰＵに演算させた結果をシステムデータ領域
に保管する通常オペレーティングシステムとは別に、監
視診断プログラムを有した監視診断オペレーティングシ
ステムを前記主記憶装置に格納し、前記監視診断オペレ
ーティングシステムにより、前記通常オペレーティング
システムによって前記システムデータ領域に保管された
データを、前記アプリケーションプログラムによるシス
テムの負荷状況に応じた監視診断周期で監視診断するも
のである。請求項１２に記載の発明に係る監視診断機能
付計算機は、請求項１１に記載の発明に係る監視診断機
能付計算機において、診断周期を前記監視診断オペレー
ティングシステムにより負荷状況に応じて自動的に決定
し、前記通常オペレーティングシステムによってシステ
ムデータ領域に保管されたデータを、前記自動決定され
た監視診断周期で監視診断する自動監視診断モードと、
前記監視診断周期をユーザが負荷状況に応じて任意に決
定し、前記通常オペレーティングシステムによって前記
システムデータ領域に保管されたデータを、前記任意に
決定された監視診断周期で監視診断する任意監視診断モ
ードとを有しているものである。請求項１３に記載の発
明に係る監視診断機能付計算機は、請求項１１又は１２
に記載の監視診断機能付計算機において、アプリケーシ
ョンプログラムによるシステムの負荷が大きい場合の監
視診断周期より前記負荷が小さい場合の監視診断周期
を、短くして監視診断するものである。

【００１６】請求項１４に記載の発明に係る監視診断機
能付計算機は、アプリケーションプログラムの要求に応
じて前記ＣＰＵに演算させた結果をシステムデータ領域
に保管する通常オペレーティングシステムとは別に、監
視診断プログラムを有した監視診断オペレーティングシ
ステムを前記主記憶装置に格納し、前記監視診断オペレ
ーティングシステムにより、前記通常オペレーティング
システムによって前記システムデータ領域に保管された
データを、前記アプリケーションプログラムによるシス
テムの負荷状況に応じた監視診断手段及び前記負荷状況
に応じた監視診断周期で監視診断するものである。請求
項１５に記載の発明に係る監視診断機能付計算機は、請
求項１４に記載の発明に係る監視診断機能付計算機にお
いて、監視診断手段及び監視診断周期を前記監視診断オ
ペレーティングシステムにより負荷状況に応じて自動的
に決定し、前記通常オペレーティングシステムによって
システムデータ領域に保管されたデータを、前記自動決
定された監視診断手段及び監視診断周期で監視診断する
自動監視診断モードと、前記監視診断手段及び監視診断
周期をユーザが負荷状況に応じて任意に決定し、前記通
常オペレーティングシステムによって前記システムデー
タ領域に保管されたデータを、前記任意に決定された監
視診断手段及び監視診断周期で監視診断する任意監視診
断モードとを有しているものである。

【００１７】請求項１６に記載の発明に係る監視診断機
能付計算機は、請求項１５に記載の発明に係る監視診断
機能付計算機において、アプリケーションプログラムの
デバッグを行うデバッグプログラムを主記憶装置に格納
し、前記アプリケーションプログラムのデバッグを行う
場合は任意監視診断モードで監視診断し、前記デバッグ
を行わない場合は自動監視診断モードで監視診断するも
のである。

【００１８】請求項１７に記載の発明に係る監視診断機
能付計算機は、請求項１４〜１６の何れか一に記載の監
視診断機能付計算機において、監視診断プログラムを互
いに異なる複数の監視診断プログラムで構成し、アプリ
ケーションプログラムによるシステムの負荷が大きい場
合の監視診断より、前記負荷が小さい場合の監視診断
を、複雑な監視診断プログラムで行うと共に、前記負荷
が大きい場合の監視診断周期より前記負荷が小さい場合
の監視診断周期を、短くして監視診断するものである。

【００１９】請求項１８に記載の発明に係る監視診断機
能付計算機は、請求項１〜１７の何れか一に記載の監視
診断機能付計算機において、不揮発性記憶装置、及び割
り込み発生手段を設け、前記不揮発性記憶装置に、通常
オペレーティングシステムとは別に監視診断プログラム
を有した監視診断オペレーティングシステムを格納し、
前記割り込み発生手段によって発生した割り込みによっ
て、前記不揮発性記憶装置に格納された監視診断オペレ
ーティングシステムを主記憶装置上の監視診断オペレー
ティングシステム格納領域に複写し、この複写した主記
憶装置上の監視診断オペレーティングシステムによって
監視診断するものである。請求項１９に記載の発明に係
る監視診断機能付計算機は、請求項１８に記載の発明に
係る監視診断機能付計算機において、不揮発性記憶装置
に、監視診断オペレーティングシステムのシステムデー
タ領域上のデータのアドレス情報とデータ構造との対応
表を格納し、前記割り込み発生手段によって発生した割
り込みによって、前記不揮発性記憶装置に格納された対
応表を主記憶装置上の対応表格納領域に複写し、この複
写した主記憶装置上の対応表及び監視診断オペレーティ
ングシステムによって監視診断するものである。

【００２０】

【作用】請求項１及び請求項２に記載の発明に係る監視
診断機能付計算機においては、アプリケーションプログ
ラムの要求に応じて前記ＣＰＵに演算させた結果をシス
テムデータ領域に保管する通常オペレーティングシステ
ムとは別に主記憶装置に格納された監視診断オペレーテ
ィングシステムにより前記監視診断プログラム用のデー
タ領域を前記主記憶装置上に確保し、前記監視診断オペ
レーティングシステムにより監視診断を行う対象の前記
システムデータ領域上のデータのアドレス情報とデータ
構造との対応表が前記監視診断プログラム用データ領域
上に作成され、この対応表によって前記システムデータ
領域上のデータの監視診断が行われるので、前記システ
ムデータ領域上のデータの監視診断が短時間に行われる
と共に、オンラインで監視診断を行う場合のＣＰＵの負
荷が軽減され、計算機システム本来の処理時間が短縮さ
れる。

【００２１】請求項３及び請求項４に記載の発明に係る
監視診断機能付計算機においては、アプリケーションプ
ログラムの要求に応じて前記ＣＰＵに演算させた結果を
システムデータ領域に保管する通常オペレーティングシ
ステムとは別に主記憶装置に格納された監視診断オペレ
ーティングシステムにより前記監視診断プログラム用の
データ領域を前記主記憶装置上に確保し、前記監視診断
オペレーティングシステムによる監視診断結果と前記通
常オペレーティングシステムによる前記システムデータ
領域へのアクセスの履歴とが障害発生調査用アクセス履
歴として前記監視診断プログラム用データ領域に保管さ
れるので、アプリケーションプログラムのどのタスクに
よりデータ構造が破壊されたか等、障害発生カ所、障害
発生原因が早期に明確になる。

【００２２】請求項５及び請求項６に記載の発明に係る
監視診断機能付計算機おいてはは、アプリケーションプ
ログラムの要求に応じて前記ＣＰＵに演算させた結果を
システムデータ領域に保管する通常オペレーティングシ
ステムとは別に、互いに異なる複数の監視診断プログラ
ムを有した監視診断オペレーティングシステムが前記主
記憶装置に格納され、前記通常オペレーティングシステ
ムによって前記システムデータ領域に保管されたデータ
が、前記監視診断オペレーティングシステムにより、前
記複数の監視診断プログラムの中から選択的に各監視診
断プログラムを使用して監視診断されるので、計算機シ
ステムの負荷、データ構造に合ったより適正な監視診断
が出来る。

【００２３】請求項７〜１５及び請求項１７に記載の発
明に係る監視診断機能付計算機においては、アプリケー
ションプログラムの要求に応じて前記ＣＰＵに演算させ
た結果をシステムデータ領域に保管する通常オペレーテ
ィングシステムとは別に主記憶装置に格納された監視診
断オペレーティングシステムにより、前記通常オペレー
ティングシステムによって前記システムデータ領域に保
管されたデータが、前記アプリケーションプログラムに
よるシステムの負荷状況に応じて監視診断されるので、
計算機システム動作時に監視診断プログラムがシステム
全体の負荷にできるだけ荷担しないで監視診断出来る。

【００２４】請求項８〜請求項１０、請求項１２、請求
項１３、及び請求項１５〜１７に記載の発明に係る監視
診断機能付計算機においては、監視診断手段は、前記監
視診断オペレーティングシステムにより負荷状況に応じ
て自動監視診断モードで自動的に決定されて、前記通常
オペレーティングシステムによりシステムデータ領域に
保管されたデータが、前記自動決定された監視診断手段
により監視診断され、また前記監視診断手段は、ユーザ
により負荷状況に応じて任意監視診断モードで任意に決
定されて、前記通常オペレーティングシステムにより前
記システムデータ領域に保管されたデータが、前記任意
に決定された監視診断手段によって監視診断されるの
で、アプリケーションプログラムのデバッグ時における
ようなシステムデータ領域上のデータの解析性を優先さ
せるような場合に、必要に応じてより精密な監視診断が
できる。

【００２５】請求項１８及び請求項１９に記載の発明に
係る監視診断機能付計算機においては、通常オペレーテ
ィングシステムとは別に、不揮発性記憶装置にされた監
視診断オペレーティングシステムが、前記割り込み発生
手段によって発生した割り込みによって、主記憶装置上
の監視診断オペレーティングシステム格納領域に複写さ
れ、この複写された主記憶装置上の監視診断オペレーテ
ィングシステムによって監視診断が実行されるので、シ
ステム異常等により主記憶装置上の監視診断プログラム
自体に障害が発生した場合に、外部からの割り込みによ
って、複写された主記憶装置上の監視診断オペレーティ
ングシステムにより、前記障害発生直後に、システムデ
ータ領域上のデータを即座に監視診断できる。

【００２６】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の実施例１を図１及び図２に
よって説明する。図１は一般計装制御システムをはじ
め、発電所中央計装等特に高信頼性を要求される大規模
監視制御システム等に適用される監視診断機能付計算機
の構成を示すブロック図、図２は図１における主記憶装
置上の各機能モジュールと各々の関係を示す機能ブロッ
ク図である。図１において、１は一般計装制御システム
をはじめ、発電所中央計装等特に高信頼性、高速処理機
能を要求される大規模監視制御システム等に適用される
監視診断機能付計算機、２は単一のＣＰＵ、３は主記憶
装置で、通称オンラインメモリと言われているものであ
る。４は外部記憶装置で、通称ディスクと言われている
ものである。５は不揮発性記憶装置である。なお、前記
監視診断機能付計算機１は、前記ＣＰＵ２、主記憶装置
３、外部記憶装置４、及び不揮発性記憶装置５を図示の
ようにシステムバスで相互に接続して構成されており、
前記単一のＣＰＵは、前記アプリケーションプログラム
群３４、及び後述の図２における監視診断オペレーティ
ングシステム３２（図１では図示されていないが、主記
憶装置３に格納されている）によって共通に使用され
る。

【００２７】図２において、３１は通常オペレーティン
グシステムで、通称ＯＳと言われているものである。３
２は前記通常オペレーティングシステム３１の管理下に
はなく該通常オペレーティングシステム３１とは動作上
独立して対等な関係にある監視診断オペレーティングシ
ステムで、後述のシステムデータ領域３６に保持されて
いるデータのデータ構造をサーチ（調査）するサーチプ
ログラム３３、及び図示してないアドレス監視診断プロ
グラム、リンクドリスト監視診断プログラム、データ値
の範囲を監視診断するデータ値監視診断プログラム等、
互いに異なる機能の複数の監視診断プログラム（監視診
断プログラム群）を有しており、前記通常オペレーティ
ングシステム３１と共に前記監視診断機能付計算機１の
オペレーティングシステムとして機能するものである。
３４は前記制御システムの計装・制御運転に必要な複数
のアプリケーションプログラムで構成されたアプリケー
ションプログラム群、３５はアプリケーションプログラ
ム用デバッグプログラム、３６はシステムデータ領域
で、前記アプリケーションプログラム群３４中の或アプ
リケーションプログラムによる計算処理過程で次の演算
に用いるために演算結果を一時的に保持するデータ保持
領域等に使用される。

【００２８】３７は監視診断オペレーティングシステム
３２の前記監視診断プログラム用のデータ領域（以下、
「監視診断プログラム用データ領域」と略記する）、３
７１は前記アドレス監視診断（１）、リンクドリスト監
視診断（２）、データ値の範囲監視診断（３）等の監視
診断項目で、これら監視診断項目を個別に実行する各監
視診断プログラムを、この発明では監視診断手段と言
う。３７２はシステムデータ領域３６上のアドレスとデ
ータ構造との対応表で、その事例として図４に示してあ
るように、データ名（ａｂｃ，ＡＢＣ，ｄｅｆｇ……
等）、監視診断項目（前記各監視診断項目（１），
（２），（３）等）、データ値の範囲（データ構造の型
（ｉｎｔ型，ｃｈａｒ型，ｆｌｏａｔ型……等）、最小
値（０，…，…）及び最大値（…，…，…））、アドレ
ス（Ｏｘ……，Ｏｘ……，……）等の対応表にしてあ
る。３７３は前記アプリケーションプログラム群３４に
よる前記システムデータ領域３６へのアクセス履歴を記
録するアクセス履歴用領域で、データ名、アクセスタス
ク、アクセス頻度（単位時間当りのアクセス数）、監視
診断結果、等が記録される。３７４は前記アプリケーシ
ョンプログラム群３４による前記システムデータ領域３
６へのアクセス頻度を記録するアクセス頻度記録用領域
で、前記アクセス頻度（単位時間当りのアクセス数）に
適正に対応した監視診断手段も記録される。

【００２９】４１は外部記憶装置（ディスク）４上に作
成されたデータ構造ファイルで、前記システムデータ領
域３６に保持されるデータのデータ構造（ｃｈａｒ型、
ｉｎｔ型、ｆｌｏａｔ型、ｄｏｕｂｌｅ型、アプリケー
ションで定義される構造体、等）が予め登録されてい
る。なお、図示のように、前記通常オペレーティングシ
ステム３１、監視診断オペレーティングシステム３２、
アプリケーションプログラム群３４、システムデータ領
域３６、監視診断プログラム用データ領域３７は、全
て、前記主記憶装置（オンラインメモリ）３上に設けら
れ、また、前記監視診断項目３７１、対応表３７２、ア
クセス履歴用領域３７３、アクセス頻度記録用領域３７
４は、全て、前記監視診断プログラム用データ領域３７
に設けられている。図３において、ａＡ，ａＡ，……は
システムデータ領域３６に格納されたデータＡへのアク
セス時点、ａＢ，ａＢ，……はシステムデータ領域３６
に格納されたデータＢへのアクセス時点、ＳＡ，ＳＡ，
……は前記データＡに対する監視診断実行時点、ＳＢ，
ＳＢ，……は前記データＢに対する監視診断実行時点を
各々示している。

【００３０】次に前記オペレーティングシステム３１と
監視診断オペレーティングシステム３２とアプリケーシ
ョンプログラム群３４の相関動作、対応表３７２作成動
作、アクセス履歴用領域３７３への記録動作、アドレス
監視診断動作、リンクドリスト診断動作、データ値の範
囲診断動作、アクセス頻度記録用領域３７４への記録動
作、の各動作を、図１、図２、図３〜図６によって説明
する。なお、図３はシステム動作時間を表すタイムチャ
ート、図４は前記対応表の事例を示す図、図５はシステ
ムデータ領域３６に格納されたデータのアドレスを監視
診断するアルゴリズムを示す動作説明用ブロック図、図
６はリンクドリスト構造及びその診断動作説明用のブロ
ック図である。

【００３１】動作１．前記通常オペレーティングシステ
ム３１と監視診断オペレーティングシステム３２とアプ
リケーションプログラム群３４の相関動作、及び対応表
３７２作成動作先ず、主記憶装置４上にデータ構造（ｃｈａｒ型、ｉｎ
ｔ型、ｆｌｏａｔ型、ｄｏｕｂｌｅ型、アプリケーショ
ンプログラムで定義される構造体、等）を登録したファ
イルを予め作成しておく。システム起動時には、先ず、
通常オペレーティングシステム３１と監視診断オペレー
ティングシステム３２中の監視診断プログラム群
（（１）アドレス監視診断プログラム、（２）リンクド
リスト監視診断プログラム、（３）データ値の範囲監視
診断プログラム）とが起動される。この場合、監視診断
オペレーティングシステム３２中の監視診断プログラム
群は前述の従来装置のように通常オペレーティングシス
テム３１の管理下にはなく該通常オペレーティングシス
テム３１とは動作上独立して対等な関係にあるので、該
通常オペレーティングシステム３１によって起動される
のではなく、独自に起動する。

【００３２】アプリケーションプログラム群３４は、前
記通常オペレーティングシステム３１の管理下にあるの
で、該通常オペレーティングシステム３１の起動の後に
引き続いて起動される。アプリケーションプログラム群
３４中の或アプリケーションプログラムＡは、計算処理
過程で演算結果を例えば後の計算のために一時的に保持
するデータ領域が主記憶装置３上のシステムデータ領域
３６に必要になると、通常オペレーティングシステム３
１にデータ領域確保を要求し、この要求を受けて、通常
オペレーティングシステム３１は、主記憶装置３上のシ
ステムデータ領域３６にデータ保持領域を確保する。こ
の確保されたデータ保持領域には、アプリケーションプ
ログラムＡによる演算過程で、アプリケーションプログ
ラムＡが任意に指定する大きさで、次の演算に用いるた
めに、ビットパターンデータが書き出される。

【００３３】前記通常オペレーティングシステム３１に
よって主記憶装置３のシステムデータ領域３６上に前記
データ保持領域が確保されると、前記起動した監視診断
オペレーティングシステム３２中のデータ構造サーチプ
ログラム３３が起動される。起動したサーチプログラム
３３は、対応表３７２作成のために主記憶装置３上の監
視診断プログラム用データ領域３７上に領域を確保す
る。一方、該データ構造サーチプログラム３３は、前記
主記憶装置３のシステムデータ領域３６をサーチし、該
システムデータ領域３６の各アドレスがどの様な構造
（ｃｈａｒ型、ｉｎｔ型、ｆｌｏａｔ型、ｄｏｕｂｌｅ
型、アプリケーションプログラムで定義される構造体、
等）で区割りされているか全てのアドレスについて調査
すると共に、該データ構造サーチプログラム３３は、更
に、前記外部記憶装置４のデータ構造ファイル４１に予
め登録してあるデータ構造のどれに相当するかを調査
し、これら調査の結果、すなわち前記各アドレスとデー
タ構造との前記対応表３７２を、前記監視診断プログラ
ム用データ領域３７上に確保した領域上に作成する。

【００３４】なお、前記対応表３７２は、前述の図４の
ように、例えばデータ名（ａｂｃ，ＡＢＣ，ｄｅｆｇ…
等）、監視診断項目（前記各監視診断項目（１），
（２），（３）等）、データ値の範囲（データ構造の型
（ｉｎｔ型，ｃｈａｒ型，ｆｌｏａｔ型……等）毎の最
小値（０，…，…）及び最大値（…，…，…））、アド
レス（Ｏｘ……，Ｏｘ……，……）等の各対応を表にし
たものとなる。

【００３５】動作２．アクセス履歴用領域３７３への記
録動作監視診断オペレーティングシステム３２は、システムデ
ータ領域３６へのアクセス履歴を記録するためのアクセ
ス履歴用領域３７３を、主記憶装置３上の監視診断プロ
グラム用データ領域上に、通常オペレーティングシステ
ム３１を通すことなく、通常オペレーティングシステム
３１とは独立して自らが確保する。一方アプリケーショ
ンプログラム群３４中の或アプリケーションプログラム
が前記システムデータ領域３６にアクセス（書き込み）
する場合、必ず通常オペレーティングシステム３１を通
して行われる。通常オペレーティングシステム３１は、
アプリケーションプログラムの指示に従って、システム
データ領域３６へアクセスする。通常オペレーティング
システム３１はアクセスした直後に、監視診断オペレー
ティングシステム３２に対して監視診断要求すると共
に、アクセスしたデータのアドレスと、アプリケーショ
ンプログラムを構成するいくつかのタスクの中のどのタ
スクからの指示によるアクセスであるか、とを監視診断
オペレーティングシステム３２に知らせる。監視診断オ
ペレーティングシステム３２は、前記監視診断要求を受
けると、前記システムデータ領域３６にアクセスのあっ
たデータを監視診断し、その監視診断結果をデータ毎
に、アクセス履歴用領域３７３へ記録していく。なお、
アクセス履歴用領域３７３には、前記監視診断結果のみ
でなく、前記データのデータ名、アクセスタスク、アク
セス頻度（単位時間当りのアクセス数）、等も記録され
る。

【００３６】動作３．アドレス監視診断、リンクドリス
ト監視診断、データ値の範囲監視診断の各動作監視診断オペレーティングシステム３２は、少なくとも
３つのデータ構造に関する代表的な監視診断プログラ
ム、即ち、（１）アドレス監視診断プログラム、（２）
リンクドリスト監視診断プログラム、（３）データ値の
範囲監視診断プログラムを持っている。監視診断プログ
ラムには、前記以外にマッピング監視診断プログラム、
ビットマップ監視診断プログラム等もあるが、前記３つ
の代表的な監視診断プログラム（１）（２）（３）の場
合について説明する。

【００３７】（１）アドレス監視診断図５はシステムデータ領域３６上のデータのアドレスを
監視診断するアルゴリズムを説明したものである。この
監視診断アルゴリズムは、通常オペレーティングシステ
ム３１に対し、アプリケーションプログラム３４中の前
記アプリケーションプログラムにより、例えば次の演算
過程等でデータアクセスの要求があった場合、システム
データ領域３６のアプリケーションプログラムに割り当
てられた領域外のアドレスをアプリケーションプログラ
ムが指定した場合に、それを誤ったアドレスへのアクセ
スと診断するものである。システムデータ領域３６の前
記アプリケーションプログラムに割り当てられたアドレ
スは、既に前述の動作１．においてアドレスとデータ構
造の対応表３７２が作成されている。前記アプリケーシ
ョンプログラムが指定したアドレスは通常オペレーティ
ングシステム３１が確保しており、アドレス監視診断プ
ログラムは、そのアドレスと、前記アドレスとデータ構
造の対応表３７２上のアドレスとを比較し、そのアドレ
スが、前記対応表３７２上に存在しなければ、システム
データ領域３６のアプリケーションプログラムに割り当
てられた領域外のアドレスへのアクセスと診断する。

【００３８】（２）リンクドリスト監視診断図６はデータのリンクドリスト構造を監視診断するアル
ゴリズムを説明したものである。リンクドリスト構造
は、一般的に図６のように、ヘッダと、いくつかの要素
と、ラストヘッダとからなっており、ヘッダはポインタ
の始まり、ラストヘッダはポインタの終わりである。ポ
インタは周知のように、別のデータのアドレスを格納し
たデータ構造の一種であり、或ポインタの示すデータは
更に次のデータのアドレスを格納しており、これにより
ポインタのリンク構造が成り立つ。ヘッダの指し示す次
のポインタ以降は一般的に要素と呼ばれており、要素は
最終的にはＮＵＬＬポインタ（アドレスとして値０を格
納している）を指し示し、そこでリンク構造は終わる。
リンクドリスト構造の監視診断プログラムは、双方向リ
スト構造を次のように調査し診断する。双方向リスト検
査は、先ず、構造体の先頭ヘッダから順方向にポインタ
をたぐり、ポインタがＮＵＬＬになるまで要素数を計上
して順方向の要素数とする。次に、今度は前記構造体の
終わりのヘッダ（ラストヘッダ）から逆方向（ＢＡＣ
Ｋ）ポインタをたぐり、ポインタがＮＵＬＬになるまで
要素数を計上して逆方向の要素数とする。このようにし
て求めた前記順方向の要素数と前記逆方向の要素数とを
比較して、両者が一致していれば、データ構造の破壊無
し、一致していなければ、データ構造は破壊されている
と診断する。

【００３９】（３）データ値の範囲監視診断前記データ値の範囲監視診断プログラムは、先ず、アプ
リケーションプログラム群３４中の或アプリケーション
プログラムが通常オペレーティングシステム３１に対し
てアクセス要求を出したアドレスに相当する前記事前作
成の対応表３７２上のアドレスをサーチし、該対応表３
７２上の該当アドレスのデータ型を獲得する。更に、実
際に前記アプリケーションプログラムがそのアドレスに
書き込んだ値をシステムデータ領域３６のそのアドレス
から獲得する。一方、データの値の最小値及び最大値は
前記事前作成の対応表３７２に登録してあるように、デ
ータの型によって決まっている。従って、前記データ値
の範囲診断プログラムは、前記実際にシステムデータ領
域３６に書き込まれたデータ値が、そのデータ型におけ
る最小値と最大値との間に入っていれば、そのデータは
破壊されていないと診断し、入っていなければ、そのデ
ータは破壊されていると診断する。

【００４０】動作４．アクセス頻度記録用領域３７４へ
の記録動作、システムの負荷状況に応じた監視診断周期
及び監視診断手段の決定動作監視診断オペレーティングシステム３２は、アプリケー
ションプログラム群３４中のアプリケーションプログラ
ムによるシステムデータ領域３６へのアクセス頻度を記
録するための領域３７４を、主記憶装置３上の監視診断
プログラム用データ領域３７上に、通常オペレーティン
グシステム３１を通すことなく、通常オペレーティング
システム３１とは独立して自らが確保する。また、図３
に示すように監視診断オペレーティングシステム３２
は、該監視診断オペレーティングシステム３２が起動さ
れた時刻を０とするシステム動作時間を、一定の長さの
時間領域に区分（ｎ，ｎ＋１，………）する。区分され
た或る時間区分ｎにおいて、アプリケーションプログラ
ムが通常オペレーティングシステム３１に対してシステ
ムデータ領域３６の中のデータにアクセスするように要
求を出す毎に、前記監視診断オペレーティングシステム
３２は、前記時間区分ｎ内に生じた監視診断要求の回数
をデータ（図３におけるデータＡ，データＢ）毎にカウ
ントする。前記時間区分ｎが終了すると、その時間区分
のアクセス頻度としてその回数を前記データ毎に前記ア
クセス頻度記録用領域３７４に記録する。

【００４１】また、監視診断オペレーティングシステム
３２は、各データのアクセス頻度より次の時間区分ｎ＋
１における監視診断周期（データ毎の全監視診断要求回
数に対する実際の監視診断実施回数の割合）を求めると
共に、アクセス頻度の高いデータには長い監視診断周期
（前記全監視診断要求回数に対する実際の監視診断実施
回数の割合が小さい）を、アクセス頻度の低いデータに
は短い監視診断周期（前記全監視診断要求回数に対する
実際の監視診断実施回数の割合が大きい）を与え、現在
の時間区分の各データの監視診断周期としてアクセス頻
度記録用領域３７４に記録する。さらに、監視診断オペ
レーティングシステム３２は、アクセス頻度の高いデー
タに対しては、より単純な監視診断手段（監視診断プロ
グラム）を選定して与え、アクセス頻度の低いデータに
対しては、より複雑な監視診断手段（監視診断プログラ
ム）を選定して与え、該監視診断手段をアクセス頻度記
録用領域３７４に記録する。

【００４２】次の時間区分ｎ＋１において、監視診断オ
ペレーティングシステム３２は、アプリケーションプロ
グラム群３４中のアプリケーションプログラムにより通
常オペレーティングシステム３１に対するシステムデー
タ領域３６へのデータアクセス要求が発生し、実際にア
クセス（書き込み）が行われた場合、そのデータのアク
セスを１，２，３，…というようにカウントしていく。
また、そのデータの周期をアクセス頻度記録用領域３７
４からサーチし、例えばそのデータの監視診断周期が５
であるとすると、前記アクセスのカウントが５，１０，
１５，…というように監視診断周期の倍数となった場合
のみ、監視診断オペレーティングシステム３２は、実際
に前記データの監視診断を行う。前記データのアクセス
のカウントの結果が前記監視診断周期の倍数でない場合
は、監視診断オペレーティングシステム３２によって、
前記通常オペレーティングシステム３１からアクセスの
都度監視診断要求が出されていても実際の監視診断はし
ないと決定され、その場合は、何も異常がなかったと同
様に振舞い、次の監視診断要求待ちとなる。前記アクセ
スのカウントが前記診断周期の倍数となると、監視診断
オペレーティングシステム３２は、実際に監視診断する
ことを決定し、次いで、そのデータの前記アクセス周期
に見合った監視診断手段を、アクセス頻度記録用領域３
７４をサーチすることによって選定し、選定された監視
診断手段に従って当該データを実際に監視診断する。当
該データを実際に監視診断した結果、正常であれば、そ
の旨を前記通常オペレーティングシステム３１に通知
し、異常であれば、前記監視診断オペレーティングシス
テム３２中のアクセス履歴プログラムに、データ名、ア
クセスタスク、アクセス頻度（単位時間当りのアクセス
数）、監視診断結果を通知する。

【００４３】実施例２．図７は、アプリケーションプロ
グラム群３４のデバッグ時に、ユーザが任意に監視診断
項目、監視診断周期を設定できるようにした事例を示す
ブロック図である。図７において、３５はデバッガプロ
グラムで、アプリケーションプログラム群３４をデバッ
グの対象とするものである。図において、監視診断オペ
レーティングシステム３２が起動されていて、且つデバ
ッガプログラム３５が起動されていない状態を、デフォ
ルトモードとし、監視診断オペレーティングシステム３
２が起動されていて、且つ、デバッガプログラム３５が
起動いる状態を、デバッグモードとする。また、デバッ
ガプログラム３５は、ユーザが起動するものとする。前
記デフォルトモードにおいては、前述の実施例１と同等
の状態であり、データの監視診断周期及び監視診断手段
も、前述の実施例１と同様に、監視診断プログラムによ
って、前記予め設定された監視診断手段及び監視診断周
期で自動的に決定される（自動監視診断モードによる運
転）。一方、デバッグモードにおいては、以下に説明す
るように、デバッガプログラム３５を起動したユーザの
指定に従ってデータの監視診断周期及び監視診断手段が
任意に決定される（任意監視診断モードによる運転）。

【００４４】ユーザがデバッガプログラム３５を起動す
ると、デバッガプログラム３５はユーザに対してデータ
の監視診断周期と監視診断手段とを問い合わせる。この
問い合わせに対する指定がユーザからデバッガプログラ
ム３５に返って来ると、デバッガプログラム３５は監視
診断オペレーティングシステム３２に対して、ユーザの
指定したデータの監視診断周期と監視診断手段とを通知
する。この通知を受けると、監視診断オペレーティング
システム３２は、前述の監視診断周期と監視診断手段の
自動決定（自動監視診断モードによる処理）を止め、デ
バッガプログラム３５から通知されたデータの監視診断
周期と監視診断手段とで監視診断を行う（任意監視診断
モードによる処理）。ユーザがデバッガプログラム３５
に対し終了するよう指示すると、デバッガプログラム３
５は終了する前に、監視診断オペレーティングシステム
３２に対し、監視診断周期あるいは監視診断手段をデバ
ッグモードからデフォルトモードに戻すように通知す
る。この通知を受けると、監視診断オペレーティングシ
ステム３２はデータの監視診断周期と監視診断手段とを
自動決定するデフォルトモードに戻す。

【００４５】実施例３．図８はシステム異常で監視診断
不可能となった場合に、外部から割り込みを強制的に発
生させ、不揮発性記憶装置上の監視診断用メモリ領域に
監視診断項目、対応表、監視診断オペレーティングシス
テムを格納することによって、システム異常時（例え
ば、主記憶装置上の監視診断オペレーティングシステム
に障害が発生した場合）でも監視診断可能とする例を示
すブロック図である。図８において、３は主記憶装置
（オンラインメモリ領域）、５は不揮発性記憶装置（監
視診断用メモリ領域）、３２は主記憶装置３に格納され
た監視診断オペレーティングシステム、３４は主記憶装
置３に格納されたアプリケーションプログラム群、３７
１は主記憶装置３における監視診断プログラム用データ
領域３７に格納された監視診断項目、５１は前記不揮発
性記憶装置５に格納されたオンラインメモリマップで、
論理アドレスを物理アドレスに変換するものである。５
２は前記不揮発性記憶装置５に格納された監視診断オペ
レーティングシステムで、前記主記憶装置３に格納され
た監視診断オペレーティングシステム３２と同じ内容で
ある。５３は前記不揮発性記憶装置５に格納された監視
診断項目で、前記主記憶装置３中の監視診断項目と同じ
内容である。５４は前記不揮発性記憶装置５に格納され
た対応表で、前記主記憶装置３中の対応表と同じ内容で
ある。６はベクターテーブルで、前記不揮発性記憶装置
５中の前記監視診断オペレーティングシステム５２のア
ドレスが書き込まれる。７は割り込み発生手段である。

【００４６】前述の図８に示す実施例においては、シス
テム立ち上がり時に、前記主記憶装置（オンラインメモ
リ領域）３に格納済みの監視診断項目３７１を、前記不
揮発性記憶装置（監視診断用メモリ）５に複写して、該
不揮発性記憶装置５に監視診断項目５３を格納し、ま
た、前記主記憶装置（オンラインメモリ領域）３に格納
済みの対応表３７２を、前記不揮発性記憶装置（監視診
断用メモリ）５に複写して、該不揮発性記憶装置５に対
応表５４を格納し、更にまた、前記主記憶装置（オンラ
インメモリ領域）３に格納済みの監視診断オペレーティ
ングシステム３２を、前記不揮発性記憶装置（監視診断
用メモリ）５に複写して、該不揮発性記憶装置５に監視
診断オペレーティングシステム５２を格納し、監視診断
オペレーティングシステム５２の先頭アドレスと監視診
断項目５３の先頭アドレスとを、システム外部から通知
される外部割り込みに対応するベクターテーブル６に登
録する。

【００４７】割り込み発生手段７によって発生した割り
込みにより、ベクタテーブル６にジャンプする。ベクタ
テーブル６にジャンプすると、ベクタテーブル６に書か
れたアドレスにより、前記不揮発性記憶装置（監視診断
用メモリ）５における監視診断オペレーティングシステ
ム５２のアドレスにジャンプする。前記監視診断オペレ
ーティングシステム５２のアドレスにジャンプすると、
監視監視診断オペレーティングシステム５２の論理アド
レスを、オンラインメモリマップ５１により主記憶装置
３の監視診断オペレーティングシステム３２に対応する
物理アドレスに変換する。次いで、前記不揮発性記憶装
置（診断用メモリ）５上の監視診断オペレーティングシ
ステム５２を、主記憶装置３上の前記監視診断オペレー
ティングシステム３２に対応する物理アドレスに複写す
る。また、前記不揮発性記憶装置（診断用メモリ）５上
の監視診断項目５３、対応表５４のアドレスも、各々、
前記監視診断オペレーティングシステム５２と同様に、
前記オンラインメモリマップ５１により、主記憶装置３
の監視診断項目３７１、対応表３７２の各領域に対応す
る物理アドレスに論理アドレスが変換された後、主記憶
装置３上の対応物理アドレス領域に複写される。前記各
複写を終えると、前記主記憶装置３上の前記監視診断オ
ペレーティングシステム３２を起動し、健全な監視診断
が継続実行される。なお、この発明で言う前述の「監視
診断」の用語は、「監視」又は「診断」、或は「監視及
び診断」を含んだ広義の意味であり、「監視、診断、
等」を意味する。

【００４８】

【発明の効果】請求項１及び請求項２に記載の発明は、
アプリケーションプログラムの要求に応じて前記ＣＰＵ
に演算させた結果をシステムデータ領域に保管する通常
オペレーティングシステムとは別に、監視診断プログラ
ムを有した監視診断オペレーティングシステムを前記主
記憶装置に格納すると共に、この監視診断オペレーティ
ングシステムにより前記監視診断プログラム用のデータ
領域を前記主記憶装置上に確保し、前記監視診断オペレ
ーティングシステムにより監視診断を行う対象の前記シ
ステムデータ領域上のデータのアドレス情報とデータ構
造との対応表を前記監視診断プログラム用データ領域上
に作成し、この対応表によって前記システムデータ領域
上のデータの監視診断を行うので、前記システムデータ
領域上のデータの監視診断を短時間に行えると共に、オ
ンラインで診断を行う場合のＣＰＵの負荷を軽減でき、
計算機システム本来の処理時間を短くできる。

【００４９】請求項３及び請求項４に記載の発明は、ア
プリケーションプログラムの要求に応じて前記ＣＰＵに
演算させた結果をシステムデータ領域に保管する通常オ
ペレーティングシステムとは別に、監視診断プログラム
を有した監視診断オペレーティングシステムを前記主記
憶装置に格納すると共に、この監視診断オペレーティン
グシステムにより前記監視診断プログラム用のデータ領
域を前記主記憶装置上に確保し、前記監視診断オペレー
ティングシステムによる監視診断結果と前記通常オペレ
ーティングシステムによる前記システムデータ領域への
アクセスの履歴とを障害発生調査用アクセス履歴として
前記監視診断プログラム用データ領域に保管するので、
アプリケーションプログラムのどのタスクによりデータ
構造が破壊されたか等、障害発生カ所、障害発生原因が
早期に明確になる。

【００５０】請求項５及び請求項６に記載の発明は、ア
プリケーションプログラムの要求に応じて前記ＣＰＵに
演算させた結果をシステムデータ領域に保管する通常オ
ペレーティングシステムとは別に、互いに異なる複数の
監視診断プログラムを有した監視診断オペレーティング
システムを前記主記憶装置に格納し、前記通常オペレー
ティングシステムによって前記システムデータ領域に保
管されたデータを、前記監視診断オペレーティングシス
テムにより、前記複数の監視診断プログラムの中から選
択的に各監視診断プログラムを使用して診断するので、
計算機システムの負荷、データ構造に合ったより適正な
監視診断が出来る。

【００５１】請求項７〜１５及び請求項１７に記載の発
明には、アプリケーションプログラムの要求に応じて前
記ＣＰＵに演算させた結果をシステムデータ領域に保管
する通常オペレーティングシステムとは別に、監視診断
プログラムを有した監視診断オペレーティングシステム
を前記主記憶装置に格納し、前記監視診断オペレーティ
ングシステムにより、前記通常オペレーティングシステ
ムによって前記システムデータ領域に保管されたデータ
を、前記アプリケーションプログラムによるシステムの
負荷状況に応じた監視診断をするので、計算機システム
動作時に監視診断プログラムがシステム全体の負荷にで
きるだけ荷担しないで監視診断出来る。

【００５２】請求項８〜請求項１０、請求項１２、請求
項１３、及び請求項１５〜１７に記載の発明は、診断手
段を前記監視診断オペレーティングシステムにより負荷
状況に応じて自動的に決定し、前記通常オペレーティン
グシステムによってシステムデータ領域に保管されたデ
ータを、前記自動決定された診断手段によって診断する
自動診断モードと、前記診断手段をユーザが負荷状況に
応じて任意に決定し、前記通常オペレーティングシステ
ムによって前記システムデータ領域に保管されたデータ
を、前記任意に決定された診断手段によって診断する任
意診断モードとを有しているので、アプリケーションプ
ログラムのデバッグ時におけるようなシステムデータ領
域上のデータの解析性を優先させるような場合に、必要
に応じてより精密な診断ができる。

【００５３】請求項１８及び請求項１９に記載の発明
は、不揮発性記憶装置、及び割り込み発生手段を設け、
前記不揮発性記憶装置に、通常オペレーティングシステ
ムとは別に監視診断プログラムを有した監視診断オペレ
ーティングシステムを格納し、前記割り込み発生手段に
よって発生した割り込みによって、前記不揮発性記憶装
置に格納された監視診断オペレーティングシステムを主
記憶装置上の監視診断オペレーティングシステム格納領
域に複写し、この複写した主記憶装置上の監視診断オペ
レーティングシステムによって診断するので、システム
異常等で主記憶装置上の監視診断プログラム自体に障害
が発生した場合に、外部からの割り込みによって前記不
揮発性記憶装置から複写された主記憶装置上の監視診断
オペレーティングシステムにより、前記障害発生直後
に、システムデータ領域上のデータを即座に診断でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１を示すブロック図で、一
般計装制御システムをはじめ、発電所中央計装等、特に
高信頼性を要求される大規模監視制御システムなどに適
用される計算機の構成を示すものである。

【図２】この発明の実施例１を示すブロック図で、図
１における主記憶装置上の各機能モジュールと各々の関
係を示すものである。

【図３】この発明の実施例１におけるデータアクセス
と診断実施との関係を示すタイムチャートである。

【図４】この発明の実施例１における対応表の事例を
示す図である。

【図５】この発明の実施例１におけるデータのアドレ
スを診断するアルゴリズムを示す診断動作説明用ブロッ
ク図である。

【図６】この発明の実施例１におけるリンクドリスト
構造及びその診断動作説明用のブロック図である。

【図７】この発明の実施例２を示すブロック図で、ア
プリケーションプログラムのデバッグ時に、ユーザが任
意に診断項目診断周期を設定できるように例を示すもの
である。

【図８】この発明の実施例３を示すブロック図で、シ
ステム異常時、例えば主記憶装置上の監視診断オペレー
ティングシステムに障害が発生した場合、でも監視診断
可能とする例を示すものである。

【図９】従来の監視診断機能付計算機の主記憶装置の
各モジュールとその関係を示すブロック図である。

【図１０】従来の監視診断機能付計算機におけるデー
タアクセスと診断実施との関係を示すタイムチャートで
ある。

【符号の説明】

１監視診断機能付計算機、２ＣＰＵ、３主記
憶装置（オンラインメモリ）、４外部記憶装置（デ
ィスク）、５不揮発性記憶装置、３１通常オペレ
ーティングシステム、３２主記憶装置上の監視診断
オペレーティングシステム、３４アプリケーション
プログラム群、３５アプリケーションプログラム用
デバッグプログラム、３６システムデータ領域、
３７監視診断プログラム用データ領域、３７１監視
診断項目、３７２対応表、３７３アクセス履歴
用領域、３７４アクセス頻度記録用領域、４１デ
ータ構造ファイル、５２不揮発性記憶装置上の監視
診断オペレーティングシステム、７割り込み発生
手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G06F 11/22 - 11/34 G06F 9/06 - 550 G06F 9/46 - 360

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】演算機能を有したＣＰＵ、及びアプリケ
ーションプログラムと該アプリケーションプログラムの
要求に応じて前記ＣＰＵに演算させた結果をシステムデ
ータ領域に保管する通常オペレーティングシステムとが
格納された主記憶装置を備えた計算機において、前記通
常オペレーティングシステムとは別に監視診断プログラ
ムを有した監視診断オペレーティングシステムを前記主
記憶装置に格納すると共に、この監視診断オペレーティ
ングシステムにより前記監視診断プログラム用のデータ
領域を前記主記憶装置上に確保し、前記監視診断オペレ
ーティングシステムにより監視診断を行う対象の前記シ
ステムデータ領域上のデータのアドレス情報とデータ構
造の対応表を前記監視診断プログラム用データ領域上に
作成し、この対応表によって前記システムデータ領域上
のデータの監視診断を行うことを特徴とする監視診断機
能付計算機。
【請求項２】対応表には、システムデータ領域に保管
されたデータのアドレスに対応して、データ型、データ
最小値、データ最大値の少なくとも一が格納され、監視
診断対象のアドレスのデータが、所期のデータ型となっ
ているかどうか、或は所期の範囲内の値になっているか
どうか前記対応表によって監視診断されることを特徴と
する請求項１記載の監視診断機能付計算機。
【請求項３】演算機能を有したＣＰＵ、及びアプリケ
ーションプログラムと該アプリケーションプログラムの
要求に応じて前記ＣＰＵに演算させた結果をシステムデ
ータ領域に保管する通常オペレーティングシステムとが
格納された主記憶装置を備えた計算機において、前記通
常オペレーティングシステムとは別に監視診断プログラ
ムを有した監視診断オペレーティングシステムを前記主
記憶装置に格納すると共に、この監視診断オペレーティ
ングシステムにより前記監視診断プログラム用のデータ
領域を前記主記憶装置上に確保し、前記監視診断オペレ
ーティングシステムによる監視診断結果と前記通常オペ
レーティングシステムによる前記システムデータ領域へ
のアクセスの履歴とを障害発生調査用アクセス履歴とし
て前記監視診断プログラム用データ領域に保管すること
を特徴とする監視診断機能付計算機。
【請求項４】障害発生調査用アクセス履歴として、監
視診断オペレーティングシステムによる監視診断結果
と、通常オペレーティングシステムによってシステムデ
ータ領域へアクセスのあったデータのデータ名及びアク
セスタスクの少なくとも一とが登録されることを特徴と
する請求項３記載の監視診断機能付計算機。
【請求項５】演算機能を有したＣＰＵ、及びアプリケ
ーションプログラムと該アプリケーションプログラムの
要求に応じて前記ＣＰＵに演算させた結果をシステムデ
ータ領域に保管する通常オペレーティングシステムとが
格納された主記憶装置を備えた計算機において、前記通
常オペレーティングシステムとは別に互いに異なる複数
の監視診断プログラムを有した監視診断オペレーティン
グシステムを前記主記憶装置に格納し、前記通常オペレ
ーティングシステムによって前記システムデータ領域に
保管されたデータを、前記監視診断オペレーティングシ
ステムにより、前記複数の監視診断プログラムの中から
選択的に各監視診断プログラムを使用して監視診断する
ことを特徴とする監視診断機能付計算機。
【請求項６】演算機能を有したＣＰＵ、及びアプリケ
ーションプログラムと該アプリケーションプログラムの
要求に応じて前記ＣＰＵに演算させ結果をシステムデー
タ領域に保管する通常オペレーティングシステムとが格
納された主記憶装置を備えた計算機において、前記通常
オペレーティングシステムとは別に監視診断プログラム
を有した監視診断オペレーティングシステムを前記主記
憶装置に格納すると共に、前記監視診断プログラムにア
ドレス監視診断、リンクドリスト監視診断、及び値の範
囲の監視診断の各機能を持たせ、前記システムデータ領
域に保管されたデータを、前記監視診断オペレーティン
グシステムにより、前記アドレス監視診断、リンクドリ
スト監視診断、及び値の範囲の監視診断の中から選択的
に監視診断を行うことを特徴とする監視診断機能付計算
機。
【請求項７】演算機能を有したＣＰＵ、及びアプリケ
ーションプログラムと該アプリケーションプログラムの
要求に応じて前記ＣＰＵに演算させた結果をシステムデ
ータ領域に保管する通常オペレーティングシステムとが
格納された主記憶装置を備えた計算機において、前記通
常オペレーティングシステムとは別に監視診断プログラ
ムを有した監視診断オペレーティングシステムを前記主
記憶装置に格納し、前記監視診断オペレーティングシス
テムにより、前記通常オペレーティングシステムによっ
て前記システムデータ領域に保管されたデータを、前記
アプリケーションプログラムによるシステムの負荷状況
に応じた監視診断手段で監視診断することを特徴とする
監視診断機能付計算機。
【請求項８】監視診断手段を前記監視診断オペレーテ
ィングシステムにより負荷状況に応じて自動的に決定
し、前記通常オペレーティングシステムによってシステ
ムデータ領域に保管されたデータを、前記自動決定され
た監視診断手段によって監視診断する自動監視診断モー
ドと、前記監視診断手段をユーザが負荷状況に応じて任
意に決定し、前記通常オペレーティングシステムによっ
て前記システムデータ領域に保管されたデータを、前記
任意に決定された監視診断手段によって監視診断する任
意監視診断モードとを有していることを特徴とする請求
項７記載の監視診断機能付計算機。
【請求項９】監視診断プログラムは互いに異なる複数
の監視診断プログラムで構成され、アプリケーションプ
ログラムによるシステムの負荷が大きい場合の監視診断
より前記負荷が小さい場合の監視診断が、より複雑な監
視診断プログラムで行われることを特徴とする請求項７
又は請求項８記載の監視診断機能付計算機。
【請求項１０】監視診断プログラムは互いに異なる複
数の監視診断プログラムで構成され、アプリケーション
プログラムによるシステムの負荷が小さい場合には、各
監視診断プログラムが複数選定され、この複数選定され
た監視診断プログラムによって監視診断されることを特
徴とする請求項７又は請求項８記載の監視診断機能付計
算機。
【請求項１１】演算機能を有したＣＰＵ、及びアプリ
ケーションプログラムと該アプリケーションプログラム
の要求に応じて前記ＣＰＵに演算させた結果をシステム
データ領域に保管する通常オペレーティングシステムと
が格納された主記憶装置を備えた計算機において、前記
通常オペレーティングシステムとは別に監視診断プログ
ラムを有した監視診断オペレーティングシステムを前記
主記憶装置に格納し、前記監視診断オペレーティングシ
ステムにより、前記通常オペレーティングシステムによ
って前記システムデータ領域に保管されたデータを、前
記アプリケーションプログラムによるシステムの負荷状
況に応じた監視診断周期で監視診断することを特徴とす
る監視診断機能付計算機。
【請求項１２】監視診断周期を前記監視診断オペレー
ティングシステムにより負荷状況に応じて自動的に決定
し、前記通常オペレーティングシステムによってシステ
ムデータ領域に保管されたデータを、前記自動決定され
た監視診断周期で監視診断する自動監視診断モードと、
前記監視診断周期をユーザが負荷状況に応じて任意に決
定し、前記通常オペレーティングシステムによって前記
システムデータ領域に保管されたデータを、前記任意に
決定された監視診断周期で監視診断する任意監視診断モ
ードとを有していることを特徴とする請求項１１記載の
監視診断機能付計算機。
【請求項１３】アプリケーションプログラムによるシ
ステムの負荷が大きい場合の監視診断周期より、前記負
荷が小さい場合の監視診断周期を、短くして監視診断す
ることを特徴とする請求項１１又は請求項１２記載の監
視診断機能付計算機。
【請求項１４】演算機能を有したＣＰＵ、及びアプリ
ケーションプログラムと該アプリケーションプログラム
の要求に応じて前記ＣＰＵに演算させた結果をシステム
データ領域に保管する通常オペレーティングシステムと
が格納された主記憶装置を備えた計算機において、前記
通常オペレーティングシステムとは別に監視診断プログ
ラムを有した監視診断オペレーティングシステムを前記
主記憶装置に格納し、前記監視診断オペレーティングシ
ステムにより、前記通常オペレーティングシステムによ
って前記システムデータ領域に保管されたデータを、前
記アプリケーションプログラムによるシステムの負荷状
況に応じた監視診断手段及び前記負荷状況に応じた監視
診断周期で監視診断することを特徴とする監視診断機能
付計算機。
【請求項１５】監視診断手段及び監視診断周期を前記
監視診断オペレーティングシステムにより負荷状況に応
じて自動的に決定し、前記通常オペレーティングシステ
ムによってシステムデータ領域に保管されたデータを、
前記自動決定された監視診断手段及び監視診断周期で監
視診断する自動監視診断モードと、前記監視診断手段及
び監視診断周期をユーザが負荷状況に応じて任意に決定
し、前記通常オペレーティングシステムによって前記シ
ステムデータ領域に保管されたデータを、前記任意に決
定された監視診断手段及び監視診断周期で監視診断する
任意監視診断モードとを有していることを特徴とする請
求項１４記載の監視診断機能付計算機。
【請求項１６】主記憶装置に格納されアプリケーショ
ンプログラムのデバッグを行うデバッグプログラムを有
し、前記アプリケーションプログラムのデバッグを行う
場合は任意監視診断モードで監視診断し、前記デバッグ
を行わない場合は自動監視診断モードで監視診断するこ
とを特徴とする請求項１５記載の監視診断機能付計算
機。
【請求項１７】監視診断プログラムは互いに異なる複
数の監視診断プログラムで構成され、アプリケーション
プログラムによるシステムの負荷が大きい場合の監視診
断より前記負荷が小さい場合の監視診断が、複雑な監視
診断プログラムで行われると共に、前記負荷が大きい場
合の監視診断周期より前記負荷が小さい場合の監視診断
周期を、短くして監視診断することを特徴とする請求項
１４〜１６の何れか一項記載の監視診断機能付計算機。
【請求項１８】不揮発性記憶装置、及び割り込み発生
手段を設け、前記不揮発性記憶装置に、通常オペレーテ
ィングシステムとは別に監視診断プログラムを有した監
視診断オペレーティングシステムを格納し、前記割り込
み発生手段によって発生した割り込みによって、前記不
揮発性記憶装置に格納された監視診断オペレーティング
システムを主記憶装置上の監視診断オペレーティングシ
ステム格納領域に複写し、この複写した主記憶装置上の
監視診断オペレーティングシステムによって監視診断す
ることを特徴とする請求項１〜１７の何れか一項記載の
監視診断機能付計算機。
【請求項１９】不揮発性記憶装置に、監視診断オペレ
ーティングシステムのシステムデータ領域上のデータの
アドレス情報とデータ構造との対応表を格納し、前記割
り込み発生手段によって発生した割り込みによって、前
記不揮発性記憶装置に格納された対応表を主記憶装置上
の対応表格納領域に複写し、この複写した主記憶装置上
の対応表及び監視診断オペレーティングシステムによっ
て監視診断することを特徴とする請求項１８記載の監視
診断機能付計算機。