JP3055271B2 - タスク同定方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はコンピュータ・プログラ
ムの動作解析に用いられるタスク同定方式に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】プログラムの動作解析を行う方法は、一
般に、ソフトウェアによる測定とハードウェアによる測
定との２つに大別される。

【０００３】ソフトウェアによる測定は、一般にソフト
ウェア・モニタと呼ばれるツールを用いるものであり、
メモリやレジスタに格納されている値を自由に獲得する
ことが可能である。

【０００４】しかし、それらの値を獲得するためのソフ
トウェア・モニタの処理時間がアプリケーション・プロ
グラムの処理時間に含まれてしまうため、アプリケーシ
ョン・プログラムを単独で実行させた場合の処理時間よ
りも長くなってしまい、測定結果に誤差が生じてしまう
という欠点がある。

【０００５】一方、ハードウェアによる測定は、一般に
ハードウェア・トレーサと呼ばれるツールを用いるもの
であり、プログラムの動作状態をＣＰＵ実行履歴として
そのままリアルタイムにメモリに格納して行くため、ソ
フトウェアによる測定のように測定結果に誤差が生じる
欠点はない。ただし、ＣＰＵ実行履歴からはＣＰＵが実
際にメモリ・アクセスしたメモリの内容等しか知ること
ができないため、獲得できる情報が限られるという欠点
はある。

【０００６】従って、プログラムの動作解析を時間的に
精密に行う必要がある場合には、ハードウェアによる測
定が一般に行われる。本発明はこのようなハードウェア
による測定を前提としている。

【０００７】ところで、プログラムの動作解析において
はタスクを同定する必要が生じる場合が多々あるが、従
来、上記のハードウェアによる測定においては、ＣＰＵ
実行履歴に含まれるプログラムの実行アドレスと、各タ
スクがロードされているメモリのアドレス領域とを比較
し、実行アドレスがあるタスクがロードされているアド
レス領域に含まれる場合、そのアドレス領域に予め与え
ておいたＩＤをその領域にロードされているタスクのＩ
Ｄとみなし、これによりタスクの同定を行っていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来のタスク同定は上
述したようにして行われていたが、タスクのディスパッ
チ時においては正確なタイミングでのタスク同定が行え
ないという欠点があった。

【０００９】すなわち、タスクのディスパッチ時にタス
ク・コンテキストを切り替える処理はオペレーティング
システムのカーネル内で行われるため、その際に得られ
るＣＰＵ実行履歴に含まれる実行アドレスはオペレーテ
ィングシステムのカーネルがロードされているアドレス
領域内の値となり、タスクがロードされているアドレス
領域とはならないからである。

【００１０】そのため、タスクの切り替わりの概略は知
ることができても、正確なディスパッチのタイミングで
タスクを同定することができず、精密な動作解析が行え
ないという欠点があった。

【００１１】本発明は上記の点に鑑み提案されたもので
あり、その目的とするところは、正確なディスパッチの
タイミングでタスクを同定することのできるタスク同定
方式を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、タスク・コントロール・ブロックのアドレ
スもしくはディスパッチ用のレディ・キューに格納され
るデータをタスクＩＤとして登録可能なテーブルと、プ
ログラムの実行アドレスとメモリ・アクセス・アドレス
とデータの情報を含むＣＰＵ実行履歴を読み込むデータ
読み込み手段と、オペレーティング・システムによるデ
ィスパッチ時のタスク・コンテキストのロード，ストア
もしくはレディ・キューからのデータの取り出しという
所定の動作が行われたのをＣＰＵ実行履歴から検出する
条件判定手段と、条件判定手段で所定の動作が検出され
た際にテーブルをＣＰＵ実行履歴に含まれるメモリ・ア
クセス・アドレスもしくはデータで検索し、一致したも
のに対応するタスクであると同定するテーブル検索手段
と、一致しなかったメモリ・アクセス・アドレスもしく
はデータを新たなタスクＩＤとしてテーブルに登録する
テーブル登録手段とを備えるようにしている。

【００１３】すなわち、オペレーティング・システムに
よってディスパッチ時にレジスタにロード，ストアされ
るタスク・コンテキストの内容であるタスク・コントロ
ール・ブロックのアドレスやレディ・キューから取り出
されるデータはタスクに固有のものであるため、本発明
ではこれらを用いてタスクの同定を行っている。

【００１４】

【作用】本発明のタスク同定方式にあっては、タスク・
コントロール・ブロックのアドレスもしくはディスパッ
チ用のレディ・キューに格納されるデータをタスクＩＤ
として登録可能なテーブルを予め設けておく。そして、
データ読み込み手段はプログラムの実行アドレスとメモ
リ・アクセス・アドレスとデータの情報を含むＣＰＵ実
行履歴を読み込み、条件判定手段はオペレーティング・
システムによるディスパッチ時のタスク・コンテキスト
のロード，ストアもしくはレディ・キューからのデータ
の取り出しという所定の動作が行われたのをＣＰＵ実行
履歴から検出し、条件判定手段で所定の動作が検出され
た際にテーブル検索手段はテーブルをＣＰＵ実行履歴に
含まれるメモリ・アクセス・アドレスもしくはデータで
検索し、一致したものに対応するタスクであると同定
し、一致しなかったメモリ・アクセス・アドレスもしく
はデータはテーブル登録手段が新たなタスクＩＤとして
テーブルに登録する。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例につき、図面を参照し
て説明する。

【００１６】図１は本発明のタスク同定方式の一実施例
を示す構成図である。

【００１７】図１において、本実施例は、解析の対象と
なるプログラムが実行されるターゲット・コンピュータ
１と、ターゲット・コンピュータ１からＣＰＵ実行履歴
を採取するハードウェア・トレーサ２と、ハードウェア
・トレーサ２の採取したＣＰＵ実行履歴に基づいてタス
クの同定等を行う動作解析部３とから構成されている。

【００１８】動作解析部３は本発明の主要部分であり、
テーブル３１と、データ読み込み手段３２と、条件判定
手段３３と、テーブル検索手段３４と、テーブル登録手
段３５とを含んでいる。各部の機能等の詳細について
は、重複を避けるため、後述の動作を通して説明するこ
ととする。

【００１９】実施例をより細分化すると、着目するタイ
ミングおよびタスク同定に用いる情報により、次の３つ
の方式に分かれる。 第１の方式……オペレーティング・システムがディス
パッチ時にタスク・コントロール・ブロック（ＴＣＢ）
の内容（タスク・コンテキスト）をレジスタにロードす
るタイミングを検出し、ＴＣＢのアドレス（先頭アドレ
ス）からタスクを同定する方式 第２の方式……オペレーティング・システムがディス
パッチ時にタスク・コンテキストをレジスタにストアす
るタイミングを検出し、ＴＣＢのアドレスからタスクを
同定する方式 第３の方式……オペレーティング・システムがディス
パッチ時にディスパッチ用のレディ・キューからタスク
を特定するデータを取り出すタイミングを検出し、その
データの内容からタスクを同定する方式

【００２０】それぞれの方式は検出するタイミングが微
妙に異なり、また、同定されるタスクが異なるので、解
析する際に都合のよい方式を選択する。

【００２１】以下、各方式に分けて説明する。

【００２２】（１）第１の方式 この場合のテーブル３１の構成は、図２に示すように、
タスクを識別するために便宜的に付した名前であるタス
クＴ１，Ｔ２，…と、これらのタスクＴ１，Ｔ２，…の
ＴＣＢが格納されるメモリの先頭アドレスであるＴＣＢ
アドレスＡ１，Ａ２，…とを対応付けたものである。な
お、動作開始前にテーブル３１の内容を格納しておく必
要はなく、動作の進行に伴って登録されて行く。

【００２３】処理は図３のフローチャートに示すように
して行われる。

【００２４】予めターゲット・コンピュータ１からハー
ドウェア・トレーサ２によってプログラムの実行アドレ
スとメモリ・アクセス・アドレスとデータの情報を含む
ＣＰＵ実行履歴が採取されているものとする。

【００２５】動作解析部３において、データ読み込み手
段３２はハードウェア・トレーサ２からＣＰＵ実行履歴
のデータを読み込む（ステップＳ１）。

【００２６】次いで、条件判定手段３３は、読み込んだ
ＣＰＵ実行履歴に含まれる実行アドレスから、「オペレ
ーティング・システムがタスク・コンテキストのロード
のためにＴＣＢの格納されているメモリにアクセスし
た」という条件を満たしたか否かを判断する（ステップ
Ｓ２）。一般には、このＴＣＢへのアクセスを行う命令
コードはオペレーティング・システムのカーネル内の１
箇所に存在するため、予めその実行アドレスを調べて記
憶しておき、そのアドレスをＣＰＵ実行履歴から抽出し
た実行アドレスと比較して一致すれば上記の条件を満た
したと判断することができる。

【００２７】条件を満たさなかった場合（ステップＳ２
のＮ）には、再びＣＰＵ実行履歴の読み込み（ステップ
Ｓ１）に戻る。

【００２８】条件を満たした場合（ステップＳ２の
Ｙ）、テーブル検索手段３４は、ＣＰＵ実行履歴に含ま
れるＴＣＢへのアクセスの際のアドレスをキーにしてテ
ーブル３１を検索する（ステップＳ３）。

【００２９】そして、テーブル３１のＴＣＢアドレスＡ
１，Ａ２，…の中に一致するものがあるか否かを判断し
（ステップＳ４）、ある場合（ステップＳ４のＹ）に
は、対応するタスクをこれから実行されるタスクである
と同定する（ステップＳ６）。

【００３０】また、一致するものがなかった場合（ステ
ップＳ４のＮ）、テーブル登録手段３５は、検索のキー
に用いたＴＣＢのアドレスを新たなタスクＩＤとしてテ
ーブル３１に登録し（ステップＳ５）、新たなタスクと
して同定する（ステップＳ６）。

【００３１】（２）第２の方式 この場合、テーブル３１の構成は図２に示したものと同
じであり、処理は図３のフローチャートにおいて、ステ
ップＳ２の条件を除いて同じである。すなわち、ステッ
プＳ２の条件は、「オペレーティング・システムがタス
ク・コンテキストのストアのためにＴＣＢの格納されて
いるメモリにアクセスした」か否かということになる。
なお、この場合も、ＴＣＢへのアクセスを行う命令コー
ドはオペレーティング・システムのカーネル内の１箇所
に存在するため、予めその実行アドレスを調べて記憶し
ておき、そのアドレスをＣＰＵ実行履歴から抽出した実
行アドレスと比較して一致すれば上記の条件を満たした
と判断することができる。

【００３２】なお、同定されるタスクは、第１の方式と
異なり、これから実行されるタスクではなく、今まで実
行されていたタスクである。

【００３３】（３）第３の方式 この場合、テーブル３１の構成は図４に示すようにな
る。すなわち、タスクを識別するために便宜的に付した
名前であるタスクＴ１，Ｔ２，…と、これらのタスクＴ
１，Ｔ２，…を特定するデータとしてディスパッチ用の
レディ・キューに格納されるデータＤ１，Ｄ２，…とを
対応付けたものである。なお、この場合も動作開始前に
テーブル３１の内容を格納しておく必要はなく、動作の
進行に伴って登録されて行く。

【００３４】また、処理は図３のフローチャートにおい
て、ステップＳ２の条件と、ステップＳ３，Ｓ４のテー
ブル３１を検索するキーと、ステップＳ５で登録する値
とが異なる。

【００３５】すなわち、ステップＳ２の条件は、「オペ
レーティング・システムがレディ・キューの先頭からデ
ィスパッチ対象となるタスクを特定するデータを取り出
した」か否かということになる。なお、この場合も、レ
ディ・キューにアクセスを行う命令コードはオペレーテ
ィング・システムのカーネル内の１箇所に存在するた
め、予めその実行アドレスを調べて記憶しておき、その
アドレスをＣＰＵ実行履歴から抽出した実行アドレスと
比較して一致すれば上記の条件を満たしたと判断するこ
とができる。

【００３６】テーブル３１を検索する際のキーおよび不
一致の場合にテーブル３１に登録するデータとしては、
レディ・キューから取り出されたデータ（ＣＰＵ実行履
歴に含まれるアクセスにかかるデータ）となる。

【００３７】なお、同定されるタスクは、第１の方式と
同様に、これから実行されるタスクである。

【００３８】一方、上記の実施例に比して適用できる場
合が限定されるが、ディスパッチ時に本来のタスクＩＤ
をリードもしくはライトする処理がオペレーティング・
システムの処理に含まれている場合には、その処理が実
際に行われたことをＣＰＵ実行履歴に含まれる実行アド
レスから検出し、その際のアクセスにかかるデータであ
るタスクＩＤそのものを取得し、テーブルに登録しつつ
比較することによっても、タスクの同定を行うことがで
きる。この場合、図３のステップＳ２の条件は「タスク
ＩＤの格納されているメモリにアクセスした」か否かと
なり、テーブル３１の内容としてはタスクＩＤそのもの
が設定されることとなる。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のタスク同
定方式にあっては、オペレーティング・システムによっ
てディスパッチ時にレジスタにロード，ストアされるタ
スク・コンテキストの内容であるタスク・コントロール
・ブロックのアドレスやレディ・キューから取り出され
るデータからタスクを同定するようにしているので、タ
スクのディスパッチ時における正確なタイミングでのタ
スク同定が行えるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のタスク同定方式の一実施例を示す構成
図である。

【図２】図１におけるテーブルの論理的構成の例を示す
図である。

【図３】実施例の処理の例を示すフローチャートであ
る。

【図４】テーブルの他の例を示す図である。

【符号の説明】

１……ターゲット・コンピュータ ２……ハードウェア・トレーサ ３……動作解析部 ３１…テーブル ３２…データ読み込み手段 ３３…条件判定手段 ３４…テーブル検索手段 ３５…テーブル登録手段

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タスク・コントロール・ブロックのアド
   レスもしくはディスパッチ用のレディ・キューに格納さ
   れるデータをタスクＩＤとして登録可能なテーブルと、 プログラムの実行アドレスとメモリ・アクセス・アドレ
   スとデータの情報を含むＣＰＵ実行履歴を読み込むデー
   タ読み込み手段と、 オペレーティング・システムによるディスパッチ時のタ
   スク・コンテキストのロード，ストアもしくはレディ・
   キューからのデータの取り出しという所定の動作が行わ
   れたのをＣＰＵ実行履歴から検出する条件判定手段と、 条件判定手段で所定の動作が検出された際にテーブルを
   ＣＰＵ実行履歴に含まれるメモリ・アクセス・アドレス
   もしくはデータで検索し、一致したものに対応するタス
   クであると同定するテーブル検索手段と、 一致しなかったメモリ・アクセス・アドレスもしくはデ
   ータを新たなタスクＩＤとしてテーブルに登録するテー
   ブル登録手段とを備えたことを特徴とするタスク同定方
   式。