JP2924436B2 - 情報処理システムの性能測定装置 - Google Patents

情報処理システムの性能測定装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は複数の計算機を互いに関
連制御することによって、複数のプログラムを分散して
処理する分散型の情報処理システムに関し、特にこうし
たプログラムの並行、並列あるいは分散処理に際してそ
のシステム内で並行・並列動作する各プロセスを対象と
して好適な性能測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、ネットワークの普及や計算機の低
価格化と、計算機に要求される処理の複雑化と多様化に
より、複数のプロセス各々について通信チャネルを介し
た通信手段を通じて互いに通信を行い協調して並行・並
列動作するプロセスからなるプログラムが作成されるよ
うになってきている。特に、広域ネットワークや狭域ネ
ットワークで結合された複数の計算機に分散配置された
前記並行・並列動作するプロセスからなる分散プログラ
ムのプログラミングがおこなわれるようになっている。
【0003】このようなプログラミングにおいては、協
調して並行・並列動作するプロセスを容易に記述する方
法や性能測定する方法の開拓が大きな課題となってい
る。協調して並行・並列動作するプロセスを容易に記述
する方法の一つとしては、プログラムを、処理を提供す
るサーバと処理結果を利用するクライアントとして機能
分離をおこない、記述することでモジュール化しプログ
ラミングを行う方法がある。特にサーバとクライアント
の機能分離の方式の一つに遠隔手続き呼出として知られ
る方法がある(たとえば、「分散コンピューティング環
境の最前線」 『日経エレクトニクス』1990.6.
11、no.502 pp.122−148参照)。遠
隔手続き呼出は処理の単位を手続としてとらえ同一ある
いは遠隔の計算機上のプロセスに対し手続を指定し引数
を送信し、手続の返り値を受信する。また手続の副作用
が情報処理システムの状態に反映されることで、処理が
行われる。この遠隔手続呼出を導入することで簡単に協
調して並行・並列動作するプロセスからなるプログラム
のプログラミングが可能である。性能測定に際しても簡
単に協調して並行・並列動作するプロセスをいかに扱う
かが大きな問題の一つとなっている。
【0004】従来の性能測定方式は単一のプロセスを扱
うにすぎなかった。例えば、AT&TのUNIXオペレ
ーティングシステムでは、オペレーティングシステムの
核に組み込まれている機能としてユーザプロセスの管理
データにアクセスする機能を用いてプロセスの実行終了
時に、ユーザモードで消費した時間とシステムモードで
消費した時間と全体で消費した時間を報告するソフトウ
ェア”time”が提供されている。しかし近年では並
行・並列動作するプロセスを扱った性能測定に関して研
究されており、たとえば、遠隔手続呼出機能に通信障害
の発生や遠隔手続呼出に関する再試行の情報を管理する
機構を組み込み、遠隔手続呼出しの性能低下について測
定した文献も公表されている。(たとえば、R.Coo
per,「Pilgrim:A Debugger fo
r Distributed Systems」Pro
c. of 7th Int. Conf. on Dist
ributedComputing Systems、
pp.458−465 (Sep.1987)参照)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし従来のプログラ
ム性能測定方式では、単一のプロセスの性能測定を行う
ものであり、また並行・並列動作するプロセスの場合で
も、それらのプロセスのそれぞれを、単一のプロセスと
して性能測定するものであり、並行・並列動作するプロ
セスからなるプログラムの全体の性能については、プロ
セスごとの性能をユーザが集計して間接的に測定可能と
する機能を重点として考えられていた。従って、遠隔手
続呼出を用いた並行・並列動作するプロセスのプログラ
ムの場合、遠隔手続呼出しが発行されたときの通信手順
や引数の通信部分、あるいは、遠隔手続呼出しが終了し
たときの通信手順や返り値の通信部分を考慮しなければ
ならず、そのようなプログラムをあたかも単一プロセス
のプログラムと同様に簡単に性能測定することは困難で
あるという問題があった。本発明は、従来のプログラム
性能測定方式の持つ前記問題を解決するものであり、遠
隔手続き呼出しにより互いに通信を行う複数のプロセス
により実現される情報処理システムにおいて遠隔手続き
呼出しを意識しないで簡単に性能測定ができるプログラ
ム性能測定装置を提供することを課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、図1に示すよ
うに、複数のプロセスすなわち第1のプロセス11a,
第2のプロセス11b,…第nのプロセス11nが通信
チャネルを介した通信手段すなわち第1の通信手段13
a,第2の通信手段13b,…第nの通信手段13nを
通じて遠隔手続呼出しにより互いに通信を行い並行・並
列動作を実現する分散型の情報処理システムの性能測定
装置において、性能測定対象のプロセスに遠隔手続き呼
出しがあることを前もって検出するとともに、呼び出さ
れる遠隔手続を有するプロセスを特定する遠隔手続呼出
発行検出手段15と、遠隔手続呼出しの処理の終了を検
出する遠隔手続呼出終了検出手段16と、前記複数のプ
ロセス11a,11bの各々に接続して性能測定を行う
複数の衛星性能測定手段12a,12bと、前記遠隔手
続呼出発行検出手段15の検出あるいは前記遠隔手続呼
出終了検出手段16の検出に応答して、前記衛星性能測
定手段12a,12bの動作状態の切り替え制御を行う
とともに、前記衛星性能測定手段12a,12bから通
知される測定結果を蓄積する中央性能測定制御手段14
とを有することを特徴とする。
【0007】
【作用】本発明によれば、複数のプロセスのうちの一つ
である例えば第1のプロセス11aが遠隔手続き呼出し
を発行するとき、遠隔手続呼出発行検出手段15はその
遠隔手続き呼出しの発行を検出すると共に、要求される
遠隔手続きを含む第2のプロセス11bが動作している
計算機Bを特定し、中央性能測定制御手段14に通知す
る。中央性能測定制御手段14は、要求される遠隔手続
きを含む第2のプロセス11bが動作している計算機上
に第2の衛星性能測定手段12bを起動する。そして、
中央性能測定制御手段14は、衛星性能測定手段との接
続状態を、第1の通信手段13aによる第1の衛星性能
測定手段12aとの接続から、第2の通信手段13bに
よる第2の衛星性能測定手段12bとの接続に切り替え
る。これにより第1のプロセス11aの性能測定を行う
者は第2のプロセス11bの性能測定を第1のプロセス
11aの性能測定に引続き行う。遠隔手続の実行が終了
し遠隔手続呼出終了検出手段16が隔手続き呼出しの実
行の終了を検出すると中央性能測定制御手段14に通知
する。中央性能測定制御手段14は、第2の通信手段1
3bを通じて、第2の衛星性能測定手段12bに、第2
のプロセス11bの性能測定を終了するように指示し、
第2のプロセス11bの性能測定が終了すると第2の衛
星性能測定手段12bおよび第2の通信手段13bを消
滅させ、第1の衛星性能測定手段12aに切り替えると
同時に、第2のプロセス11bの性能測定データを第1
のプロセス11aの性能測定データと併合する。さらに
遠隔手続き呼びだしが発生するたびに遠隔手続きが実行
されるプロセスに接続するn個の衛星性能測定手段を起
動して通信手段につぎつぎと切替えることで、第1のプ
ロセス11aの性能測定に引続き並行・並列動作するn
個のプロセスの性能・測定を行ない、n個の性能測定の
データを併合した形で得ることができるものである。
【0008】
【実施例】以下図面を参照しながら実施例に基づいて本
発明の特徴を具体的に説明する。図2は本発明の実施例
を示すブロック図、図3および図4は性能測定をするク
ライアントおよびサーバのサンプルプログラムの例、図
5は遠隔手続き呼び出しの記述ファイルの例を示す図で
ある。
【0009】図2において、遠隔手続呼出記述ファイル
23には、遠隔手続名と遠隔手続の引数の型や数、返り
値の型が定義されている。図5に示す例においては、遠
隔手続呼出記述ファイルの例として遠隔手続名がpri
ntmessageで、引数はstringの型で1個
を持ち、返り値はint型を持つことが示されている。
衛星性能測定手段には、本実施例ではソースコードデバ
ッガ203,213を用いている。ソースコードデバッ
ガ203,213は実行中のプログラムに接続し、ソー
スファイル202,212のソースコード中の特定の場
所に対応するターゲットプログラム内の地点にブレーク
ポイントを埋め込み、実行がそのブレークポイントに達
して中断されたのち、制御がソースコードデバッガ20
3,213に渡された時点で、ソースコードデバッガに
接続されている時計204、214により時刻を引き出
したり、ターゲットプロセスのプロセス情報(例えば、
UNIXオペレーティングシステムではu構造テーブ
ル)中に存するところの、処理前の実行時間に関する情
報を引き出した後、実行を継続しターゲットプロセスは
所定の処理を実行する。つぎに再度ブレークポイントに
達して中断された時点で同様の手続きにより、処理後の
時刻、あるいは実行時間に関する情報を引き出して、前
回のブレークポイントによる中断で得られた時刻、ある
いは実行時間に関する情報と合わせて計算を行ない、そ
の所定の処理にかかった時間を計算する。例えば、UN
IXオペレーティングシステムの場合、実時間、ユーザ
状態での実行時間、システム状態での実行時間を知るこ
とができる。また、デバッガインタフェース26はソー
スコードデバッガ203,213から得られた時刻およ
び実行時間に関する情報を蓄積する時刻実行時間蓄積部
261をもつ。
【0010】またこの実施例では測定の対象とするプロ
セスは2つの場合を考える。予めクライアントプロセス
201には第1のソースコードデバッガ203が結合さ
れているものとするが、クライアントプロセス201が
起動されたあとで、クライアントプロセス201のプロ
セス番号を知り第1のソースコードデバッガ203を接
続してもよい。第1のソースコードデバッガ203は第
1のTCPソケット28aによる通信チャネルを介して
デバッガインタフェース26と結合している。性能測定
をする者はディスプレイ端末装置27からコマンドを発
行し、そのコマンドはデバッガインタフェース26を通
じて第1のソースコードデバッガ203に送られ、第1
のソースコードデバッガ203はクライアントのソース
コードを持つクライアントソースファイル202を参照
してソースコード性能測定が行われる。第1のソースコ
ードデバッガ203に与えられた性能測定のコマンドに
対する処理時間を含めた性能測定結果は第1のTCPソ
ケット28aによる通信チャネルを介してデバッガイン
タフェース26に送られ時刻実行時間蓄積部261に蓄
積される。
【0011】そこで例えば第1のソースコードデバッガ
203はクライアントプロセス202に対しソースコー
ド(図3参照)の行7の実行の前に、行7で「resu
lt=printmessage(&message,
cl);」を実行するとき、引数を第3のTCPソケッ
ト29を用いてサーバプロセス211に送信し終り、結
果を読み込むために待ち状態になる直前に中断されるよ
うに、第1のブレークポイントを設定する。第1のソー
スコードデバッガ203はクライアントプロセス202
の実行が開始されるときにその開始時刻を時刻実行時間
蓄積部261に記録し、実行すると前記第1のブレーク
ポイントまで実行が進み、第1のブレークポイント検出
器24はクライアントプロセス202のソースコード中
での現在の停止地点からクライアントソースファイル2
02を参照し、現在の停止地点が手続呼出しであるかど
うかを調べ、手続呼出しでない場合は、デバッガインタ
フェース26には何も出力しない。また現在の停止地点
が手続呼出しであった場合は、時刻実行時間蓄積部26
1に中断された時刻を記録したあと、第1のソースコー
ドデバッガ203は、第1のブレークポイントを取り除
きコンティニュ実行を第1のソースコードデバッガ20
3に指示する。
【0012】デバッガインタフェース26は時刻実行時
間蓄積部261に蓄積された二つの時刻の差を計算する
ことで、クライアントの実行の開始からサーバプロセス
への遠隔手続き呼びだしの開始までの処理時間を得る。
【0013】また第1のソースコードデバッガ203は
遠隔手続呼出記述ファイル23を参照し、手続呼出しの
手続名と一致する遠隔手続名が存在すれば、現在の停止
地点はクライアントプロセス202中で遠隔手続呼出し
を行う行であるとみなし、デバッガインタフェース26
に遠隔手続名と遠隔手続に用いられる通信チャネルのチ
ャネル番号と遠隔手続が起動されることを通知する。例
えば通信チャネルのチャネル番号としてはRFC106
0(1990年3月 J.ReynoldsJ.Pst
el ISI)に規定されているインターネットプロト
コルのポート番号があげられる。
【0014】例えば図3においてクライアントが行7の
実行の前に、行7の「result=printmes
sage(&message,cl);」で停止してい
る時、第1のブレークポイント検出器24は遠隔手続呼
出記述ファイル23の行cの「int PRINTME
SSAGE(string)=1;」とを比較し、手続
printmessageが遠隔手続PRINTMES
SAGEに相当することを検出し、デバッガインタフェ
ース26に遠隔手続printmessageが起動さ
れることを通知する。デバッガインタフェース26は前
記第1のブレークポイント検出器24からの遠隔手続起
動通知を遠隔手続起動通知蓄積部262記録する。
【0015】またデバッガインタフェース26は記録さ
れた前記遠隔手続の起動通知の有無を調べ、通知の記録
があれば、遠隔手続を含むプロセスを有する計算機名を
しらべる。これは例えば、通知された遠隔手続名の呼出
しに与えられる引数の中に含まれる遠隔手続を含むプロ
セスを有する計算機名が含まれているような、遠隔手続
の実現であれば、第1のソースコードデバッガ203に
ステップ実行を指示するかわりに、手続呼出しの引数の
詳細な内容を表示するコマンドを与えその結果を調べる
ことにより知ることができる。あるいは、遠隔手続の起
動において、特定の計算機名を指定せずに遠隔手続投入
先計算機決定器22にてその遠隔手続を含むプロセスを
有する複数の計算機の中から一つの計算機を決定するよ
うにしてもよい。この場合は、デバッガインタフェース
26はその遠隔手続投入先計算機決定器22からの出力
により、遠隔手続を含むプロセスを有する計算機名を知
ることができる。
【0016】デバッガインタフェース26は前記遠隔手
続を含むプロセスを有する計算機上に第2のソースコー
ドデバッガ213を起動し、第2のTCPソケット28
bによる通信チャネルを介し、デバッガインタフェース
26と接続する。次に、デバッガインタフェース26は
プロセステーブルアクセス部215を用い、通知されて
いる遠隔手続に用いられる通信チャネルのチャネル番号
から、前記遠隔手続を有しクライアントプロセス201
からの接続を待っているプロセスのプロセス番号を特定
し、第2のソースコードデバッガ213に接続すべきサ
ーバプロセス211のプロセス番号として通知しサーバ
プロセス211と第2のソースコードデバッガ213を
接続する。
【0017】デバッガインタフェース26は記録された
前記遠隔手続の名前を第2のソースコードデバッガ21
3に通知し、次に第2のソースコードデバッガ213に
対してサーバプロセスのプログラム(図4)の「行ホ」
を実行したときに遠隔手続の結果を第3のTCPソケッ
ト29を用いてクライアントプロセス201に送信しお
わった直後に中断されるように第2のブレークポイント
を設定するよう通知する。
【0018】その後デバッガインタフェース26は第1
のソースコードデバッガ203に対して継続実行を指示
するコンティニュー命令を通知する。クライアントプロ
セスは遠隔手続の実行が終了するまで待ち状態に入る。
その後デバッガインタフェース26はディスプレイ端末
装置27からの入力が主に第2のソースコードデバッガ
213に送られ、第2のソースコードデバッガ213か
ら出力された性能測定のコマンドに対して返された処理
時間を含めた性能測定結果はデバッガインタフェース2
6に蓄積される。すなわち、遠隔手続がクライアントプ
ロセス201から発行され、サーバプロセス211は第
2のブレークポイントで停止すると、第2のソースコー
ドデバッガ213は時計214の時刻を第2のTCPソ
ケット28bによる通信チャネルを介し、デバッガイン
タフェース26に通知し、時刻実行時間蓄積部261に
記録する。デバッガインタフェース26は時刻実行時間
蓄積部261に記録されている時刻をもとに、サーバプ
ロセス211において遠隔手続きにより消費された処理
時間を計算して得る。
【0019】このように第1のソースコードデバッガ2
03と第2のソースコードデバッガ213を制御するこ
とで、デバッガインタフェース26を介して性能測定を
する者には、遠隔手続呼出しが発行されたときの通信手
順や引数の通信部分の詳細に立ち入ることなく、あたか
もクライアントプロセス201から単なるシングルプロ
セス上の、遠隔手続ではない手続呼出しが実行されたの
と同様に手軽に性能測定をすることができる。特に遠隔
計算機上で実行されているサーバプロセス211の性能
測定をしていることを意識せずに性能測定できる。
【0020】遠隔手続が終了すると、クライアントプロ
セス201はサーバプロセス211からの返り値を受信
するため待ち状態から抜け出し、実行を継続し、所定の
処理を終了する。デバッガインタフェース26は、第1
のソースコードデバッガ203から通知された時刻を時
刻実行時間蓄積部26に記録し、サーバプロセス中の遠
隔手続きで消費された処理時間とクライアントプロセス
で消費された処理時間および、全体で消費された処理時
間を計算して性能測定をする者にディスプレイ端末装置
27を通して通知する。
【0021】サーバプロセス211は「行ホ」(図4)
において第3のブレークポイントで停止し、デバッガイ
ンタフエース26は第2のソースコードデバッガ213
から第2のTCPソケット28bを通じてそれを知った
あと、第2のソースコードデバッガ213に第2のブレ
ークポイントを取り除くよう指示する。第2のブレーク
ポイントが取り除かれたら、デバッガインタフエース2
6はディスプレイ端末装置27からのコマンドは第1の
ソースコードデバッガ203に送られるように切り替
え、第1のソースコードデバッガ203の出力が再びデ
バッガインタフエース26に蓄積されるようになる。
【0022】その後、デバッガインタフエース26は第
2のソースコードデバッガ213にサーバプロセス21
1の性能測定を終了するように指示する。その結果サー
バプロセス211は第2のソースコードデバッガ213
との接続が切断され、継続実行される。サーバプロセス
211からの遠隔手続の返り値がクライアントプロセス
201に戻される。このように第1のソースコードデバ
ッガ203と第2のソースコードデバッガ213を制御
することで、性能測定をする者には、遠隔手続呼出しが
発行されたときの通信手順や返り値の通信部分を意識せ
ずに、あたかもシングルプロセス上の、遠隔手続ではな
い手続を実行するプログラムの性能測定と同様な手軽さ
で分散プロセスの実行時間の測定を行なうことができ
る。性能測定をする者は特にサーバプロセス211の実
行時間の測定をしていることを意識せずに遠隔手続の実
行時間を測定できるという効果がある。
【0023】また以上のように、サーバプロセスやクラ
イアントプロセスで消費された時間だけでなく、デバッ
ガインタフエース26がさらに細かくブレークポイント
を設定することで、時刻の通知を制御するとサーバープ
ロセスの停止時間の集計や遠隔手続呼出しにおける通信
に要する時間の計測を行うことが簡単にできるようにな
るという別の利点もある。
【0024】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば並行・
並列に動作する分散システムにおいて遠隔手続き呼びだ
しの発行や返り値の返還時に、サーバプロセスとクライ
アントプロセスの衛星性能測定手段を適切に制御するこ
とにより、性能測定をする者には、遠隔手続呼出しが発
行されたときの通信手順や引数の通信部分、あるいは、
遠隔手続呼出しが終了したときの通信手順や返り値の通
信部分を意識せずに、あたかもクライアントプロセスか
ら単なるシングルプロセス上の、遠隔手続ではない手続
呼出しが実行され、返り値が返されたかのように見え、
性能測定をする者は、従来の単一プロセスに対する性能
測定手法と同様な手法で、プロセスの並行・並列動作を
意識することなく簡単に遠隔手続呼出を行う並行・並列
分散プログラムの性能測定ができる。また、中央デバッ
ガでサーバプロセスの停止時間の集計と遠隔手続呼出し
における通信に要する時間の計測を行うことが簡単にで
きるようになる良好な性能測定装置を提供することがで
きるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の構成を示すブロック図、
【図2】 本発明の実施例を示すブロック図、
【図3】 性能測定をするクライアントのサンプルプロ
グラムの一例を示す図、
【図4】 性能測定をするクライアントおよびサーバの
サンプルプログラムの一例を示す図、
【図5】 は遠隔手続き呼び出しの記述ファイルの例を
示す図。
【符号の説明】
11a…第1のプロセス、11b…第2のプロセス、1
2a…第1の衛星性能測定手段、12b…第2の衛星性
能測定手段、13a…第1の通信手段、13b…第2の
通信手段、14…中央性能測定制御手段、15…遠隔手
続呼出発行検出手段、16…遠隔手続呼出終了検出手
段、201…クライアントプロセス、202…クライア
ントソースファイル、203…第1のソースコードデバ
ッガ、204…時計、212…サーバソースファイル、
211…サーバプロセス、213…第2のソースコード
デバッガ、214…時計、215…プロセステーブルア
クセス部、22…遠隔手続投入先計算機決定器、23…
遠隔手続呼出記述ファイル、24…第1のブレークポイ
ント検出器、25…第2のブレークポイント検出器、2
6…デバッガインタフェース、27…ディスプレイ端末
装置、28a…第1のTCPソケット、28b…第2の
TCPソケット、29…第3のTCPソケット。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G06F 11/28 - 11/34

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のプロセスが通信チャネルを介した
    通信手段を通じて遠隔手続呼出しにより互いに通信を行
    い並行・並列動作を実現する分散型の情報処理システム
    の性能測定装置において、 性能測定対象のプロセスに遠隔手続き呼出しがあること
    を前もって検出するとともに、呼び出される遠隔手続を
    有するプロセスを特定する遠隔手続呼出発行検出手段
    と、 遠隔手続呼出しの処理の終了を検出する遠隔手続呼出終
    了検出手段と、 前記複数のプロセスの各々に接続して性能測定を行う複
    数の衛星性能測定手段と、 前記遠隔手続呼出発行検出手段の検出あるいは前記遠隔
    手続呼出終了検出手段の検出に応答して、前記衛星性能
    測定手段の動作状態の切り替え制御を行うとともに、前
    記衛星性能測定手段から通知される測定結果を蓄積する
    中央性能測定制御手段とを有することを特徴とする情報
    処理システムの性能測定装置。
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