JP3099807B2

JP3099807B2 - Ｃｐｕ使用率測定方式

Info

Publication number: JP3099807B2
Application number: JP10132901A
Authority: JP
Inventors: 英樹奥山
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1998-05-15
Filing date: 1998-05-15
Publication date: 2000-10-16
Anticipated expiration: 2018-05-15
Also published as: JPH11327927A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＰＵ使用率測定
方式に関し、詳しくは、タスクスケジュールなどの内部
情報が公開されていないＯＳ（オペレーティングシステ
ム）を使用したシステムにおいて、システム実働時の指
定区間内のアプリケーションプログラムのＣＰＵ使用率
を、ハードウェアカウンタやロジックアナライザといっ
たハードウェア手段に頼らずに簡便なソフトウェア手段
のみにより正確に測定することができるＣＰＵ使用率測
定方式に関するものである。

【０００２】更に具体的に説明するに、本発明は、図１
において、測定対象となるアプリケーションプログラム
１０１に対して、ソフトウェアカウンタ１０４と、その
ソフトウェアカウンタ１０４をインクリメントし続ける
ＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタスク１０３と、ＣＰ
Ｕ使用率測定用測定開始処理１０５とＣＰＵ使用率測定
用測定終了処理１０６を提供するＣＰＵ使用率測定用イ
ンタフェース処理部１０２とを用意することにより、シ
ステム稼働時の指定区間内のＣＰＵ使用率をソフトウェ
ア手段のみにより測定する方式に関している。

【０００３】なお、ここでＣＰＵ使用率とは、ＯＳ（オ
ペレーティングシステム）を適用したシステムにおい
て、例えば図２に示すようにアプリケーションタスク
Ａ、ＢやＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタスク１０３
が走行している場合に、計測区間の時間（Ｔ２−Ｔ１）
に対するＣＰＵ使用率測定用疑似アイドレタスク１０３
の総走行時間（ｔ１＋ｔ２＋ｔ３＋ｔ４）以外の走行比
率として表わされる。

【０００４】また、本発明は、図３において、ソフトウ
ェアカウンタ基準値測定用メインプログラム３０１と、
ソフトウェアスウンタ３０４と、そのソフトウェアカウ
ンタ３０４をインクリメントし続けるソフトウェアカウ
ンタ基準値測定用疑似アドルスタスク３０３と、ソフト
ウェアカウンタ基準値測定用測定開始処理３０５とソフ
トウェアカウンタ基準値測定用測定終了処理３０６を提
供するソフトウェアカウンタ基準値測定用インタフェー
ス処理部３０２とを使用し、図１のモジュール構成を使
用してＣＰＵ使用率を測定する際に必要となるＣＰＵ使
用率測定用疑似アイドルタスク１０３の走行比率算出用
基準値であるソフトウェアカウンタ基準値を測定する方
式を提供することも特徴とする。

【０００５】また、図１において、ＣＰＵ使用率測定用
インタフェース処理部１０２やＣＰＵ使用率測定用疑似
アイドルタスク１０３は、キャッシュミスヒットの影響
（特にソフトウェアカウンタ１０４のインクリメント処
理の誤差発生）が出ないようにするために、非キャッシ
ュアドレスで動作させる実行モジュールとして作成し、
通常キャッシュアドレスで動作させるアプリケーション
プログラム１０１からの処理のコールは、処理ルーチン
登録テーブルを使用して別実行モジュールの実体関数へ
の間接コールを実現することができるインタフェースラ
イブラリによって実現することも特徴とする。

【０００６】この関係は、図３においても同様である。
つまり、ソフトウェアカウンタ基準値測定用インタフェ
ース処理部３０２やソフトウェア基準値測定用疑似アイ
ドルタスク３０３は、キャッシュミスヒットの影響（特
にソフトウェアカウンタ３０４のインクリメント処理の
誤差発生）が出ないようにするために、非キャッシュア
ドレスで動作させる実行モジュールとして作成し、通常
キャッシュアドレスで動作させるアプリケーションプロ
グラム１０１を想定したソフトウェアカウンタ基準値測
定用メインプログラム３０１からの処理のコールは、処
理ルーチン登録テーブルを使用して別実行モジュールの
実体関数への間接コールを実現するインタフェースライ
ブラリを用意することも特徴とする。

【０００７】

【従来の技術】従来の技術として、ＣＰＵ使用率の測定
に、ＯＳのタスクスケジューリングの情報を前提とした
ものは存在していた。

【０００８】また、ＯＳから情報を得られない場合に
は、アプリケーションプログラム自体への走行時間出力
処理を追加したり、ロジックアナライザなどのハードウ
ェア手段によりソフトウェアの走行アドレスを直接ハー
ドウェアから取得し、何も処理を行なわないアイドルタ
スクの走行を区間を特定するといった方法が採られてい
た。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、叙上の
従来技術には、次のような問題点があった。

【００１０】タスクスケジュールの情報などを一切公開
していないＯＳではＣＰＵ使用率は確定することができ
ない。

【００１１】測定すること自体がアプリケーションプロ
グラムの状態を変化させてしまう。

【００１２】ハードウェアなしではＣＰＵ使用率を測定
することができない。また、その接続の手間、多量のシ
ステムでの適用などが無理であるなどの欠点があった。

【００１３】本発明は従来の上記実情に鑑みてなされた
ものであり、従って本発明の目的は、従来の技術に内在
する上記諸欠点を解消することを可能とした新規なＣＰ
Ｕ使用率測定方式を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為
に、本発明に係るＣＰＵ使用率測定方式は、測定対象と
なるシステム上で動作する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に対し測定の基準と
なるソフトウェアカウンタと、該ソフトウェアカウンタ
を走行中常にインクリメントし続けるＣＰＵ使用率測定
用疑似アイドルタスクと、ＣＰＵ使用率測定開始処理と
ＣＰＵ使用率測定用終了処理を前記アプリケーションプ
ログラムに対して提供するＣＰＵ使用率測定用インタフ
ェース処理部とを具備し、システム稼働時に前記アプリ
ケーションプログラムにより指定された任意の開始点か
ら終了点までの間のＣＰＵ使用率を測定することを特徴
としている。

【００１５】前記ＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタス
クは、ソフトウェアカウンタをインクリメントし続ける
タスクであり、動作中の前記アプリケーションプログラ
ムのどのタスクよりも低いプライオリティを付与され、
動作中の前記アプリケーションプログラムの全てのタス
クが動作していない場合においてのみ走行し、この場合
だけ前記ソフトウェアカウンタをインクリメントし続け
ることを特徴としている。

【００１６】前記ＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタス
クのプライオリティは、ＯＳが用意した最低位のタスク
のプライオリティより高いものである。

【００１７】前記ＣＰＵ使用率測定用インタフェース処
理部やＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタスクは、キャ
ッシュミスヒットの影響が出ないようにするために、非
キャッシュアドレスで動作させる実行モジュールとして
作成され、通常キャッシュアドレスで動作させる前記ア
プリケーションプログラムからの処理のコールは、処理
ルーチン登録テーブルを使用して別実行モジュールの実
体関数への間接コールを実現することができるインタフ
ェースライブラリにより実現されることを特徴としてい
る。

【００１８】前記請求項１に記載のモジュール構成を使
用してＣＰＵ使用率を測定する際に必要となるＣＰＵ使
用率測定用疑似アイドルタスクの走行比率算出用基準値
であるソフトウェアカウンタ基準値を測定するために、
ソフトウェアカウンタ基準値測定用メインプログラム
と、第２のソフトウェアカウンタと、該第２のソフトウ
ェアカウンタをインクリメントし続けるソフトウェアカ
ウンタ基準値測定用疑似アイドルタスクと、ソフトウェ
アカウンタ基準値測定用測定開始処理とソフトウェアカ
ウンタ基準値測定用測定終了処理を提供するソフトウェ
アカウンタ基準値測定用インタフェース処理部とを使用
することを特徴としている。

【００１９】ＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタスク処
理フローとして、まず計測データ群の初期化を行う第１
の工程と、ソフトウェアカウンタのインクリメント処理
として、まず該ソフトウェアカウンタ（下位）のオーバ
フローの有無をチェックする第２の工程と、該第２の工
程によるチェックの結果オーバフローしていなかった場
合には単に前記ソフトウェアカウンタ（下位）を１つイ
ンクリメントする第３の工程と、前記第２の工程による
チェックの結果オーバフローしていた場合には前記ソフ
トウェアカウンタ（上位）への桁上がりと判断する第４
の工程と、次に前記ソフトウェアカウンタ（上位）のオ
ーバフローの有無をチェックする第５の工程と、もし、
該第５の工程によるチェックの結果オーバフローしてい
なかった場合には前記ソフトウェアカウンタ（上位）を
１つインクリメントする第６の工程と、該第６の工程を
実行すると共に前記ソフトウェアカウンタ（下位）を０
クリアする第７の工程と、前記第５の工程によるチェッ
クの結果オーバフローしていた場合にはこれ以上測定で
きないためにこれで測定終了と判断し、この時点での周
期割り込み回数の取得を行い、用なしとなった前記ＣＰ
Ｕ使用率測定用疑似アイドルタスクを削除する第８の工
程とを有することを特徴としている。

【００２０】前記第１の工程の前記測定データ群の初期
化は、測定開始／終了時に取得する周期割り込み回数の
格納先と前記ソフトウェアカウンタ（下位／上位）の０
クリアを行うことであることを特徴としている。

【００２１】前記ＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタス
クは、前記第２の工程〜第８の工程から成る前記ソフト
ウェアカウンタのインクリメント処理を繰り返して実行
することを特徴としている。

【００２２】また本発明によれば、ＣＰＵ使用率測定用
疑似アイドルタスク処理フローとして、まず計測データ
群の初期化を行う第１の処理と、ソフトウェアカウンタ
のインクリメント処理として、まず該ソフトウェアカウ
ンタ（下位）のオーバフローの有無をチェックする第２
の処理と、該第２の処理によるチェックの結果オーバフ
ローしていなかった場合には単に前記ソフトウェアカウ
ンタ（下位）を１つインクリメントする第３の処理と、
前記第２の処理によるチェックの結果オーバフローして
いた場合には前記ソフトウェアカウンタ（上位）への桁
上がりと判断する第４の処理と、次に前記ソフトウェア
カウンタ（上位）のオーバフローの有無をチェックする
第５の処理と、もし、該第５の処理によるチェックの結
果オーバフローしていなかった場合には前記ソフトウェ
アカウンタ（上位）を１つインクリメントする第６の処
理と、該第６の処理を実行すると共に前記ソフトウェア
カウンタ（下位）を０クリアする第７の処理と、前記第
５の処理によるチェックの結果オーバフローしていた場
合にはこれ以上測定できないためにこれで測定終了と判
断し、この時点での周期割り込み回数の取得を行い、用
なしとなった前記ＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタス
クを削除する第８の処理と、前記ＣＰＵ使用率測定用疑
似アイドルタスクによる前記第２〜第８の処理を含む前
記ソフトウェアカウンタのインクリメント処理を繰り返
し実行する処理とをコンピュータに実行させるプログラ
ムを記録した記録媒体が得られる。

【００２３】

【発明の実施の形態】次に、本発明をその好ましい一実
施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

【００２４】［実施の形態の構成］図１は、本発明に係
るＣＰＵ使用率測定方式において、システム稼働時にＣ
ＰＵ使用率を測定するモジュール構成の一実施の形態を
示すブロック構成図である。

【００２５】図１を参照するに、本発明による一実施の
形態は、測定対象となるシステム上で動作するアプリケ
ーションプログラム１０１に対し、測定の基準となるソ
フトウェアカウンタ１０４と、そのソフトウェアカウン
タ１０４を走行中常にインクリメントし続けるＣＰＵ使
用率測定用疑似アイドルタスク１０３と、ＣＰＵ使用率
測定開始処理１０５とＣＰＵ使用率測定用終了処理１０
６をアプリケーションプログラム１０１に対して提供す
るＣＰＵ使用率測定用インタフェース処理部１０２とか
ら構成され、システム稼働時にアプリケーションプログ
ラム１０１により指定された任意の開始点から終了点ま
での間のＣＰＵ使用率の測定値を提供する。

【００２６】ここで、ＣＰＵ使用率測定用疑似アイドル
タスク１０３は、ソフトウェアカウンタ１０４をインク
リメントし続けるタスクであり、動作中のアプリケーシ
ョンプログラムのどのタスクよりも低いプライオリティ
を付与されたタスクである。したがって、ＣＰＵ使用率
測定用疑似アイドルタスク１０３は、動作中のアプリケ
ーションプログラムの全てのタスクが動作していない場
合においてのみ走行し、つまり、この場合だけ、ソフト
ウェアカウンタ１０４をインクリメントし続けるタスク
である。「疑似」としたのは、通常のＯＳ（オペレーテ
ィングシステム）においては、ＯＳが用意した最低位の
タスクが存在するために、それと区別するためである。
ＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタスク１０３のプライ
オリティは、ＯＳが用意した最低位のタスクのプライオ
リティより高いものである必要がある。

【００２７】本発明は、測定対象時間の間にどのくらい
図１に示すソフトウェアカウンタ１０４がカウントアッ
プされるかを測定してＣＰＵ使用率を測定する方式であ
る。従って、ソフトウェアカウンタ１０４のカウントア
ップ数を測定すると共に、測定対象時間を測定すること
も必要である。

【００２８】本発明では、測定対象時間にＯＳの提供す
るシステムコールで得られる周期割り込み発生回数を使
用している。例えば、ある時点ａで得られた値がｘで、
その後のｂ時点で得られた値がｙならば、（ｙ−ｘ）が
測定対象時間を示す値であると見做している。

【００２９】測定は、まず周期割り込みの１周期当たり
のソフトウェアカウンタ１０４のカウントアップ数を基
準値として測定しておく。次に、実際のＣＰＵ使用率の
測定を実施する。

【００３０】具体的には測定対象区間において、周期割
り込みがＮ回発生し、そしてその間にソフトウェアカウ
ンタ１０４がどのくらいカウントアップするかを測定す
る。

【００３１】基準値がＱ、ソフトウェアカウンタ１０４
のカウンタ数がＲ、測定対象時間を示す周期割り込み回
数がＮ回だったとすると、（Ｎ−（Ｒ／Ｑ））／Ｎ×１００でＣＰＵ使用率が％で得られる。

【００３２】ここで、（Ｒ／Ｑ）を得たいために基準値
Ｑが必要なわけである。つまり、カウンタ数Ｒを周期割
り込み数換算するために必要な値となる。これがソフト
ウェアカウンタ基準値である。

【００３３】本発明においては、図１に示されたこのソ
フトウェアカウンタ１０４の基準値を、図３に示された
ソフトウェアカウンタ基準値測定モジュールによって測
定している。

【００３４】図３は、ＣＰＵ使用率測定用疑似アイドル
タスク１０３の走行比率を得るために、図１のモジュー
ル構成でＣＰＵ使用率を測定する前に実施してソフトウ
ェアカウンタ基準値を得るためのモジュール構成の一実
施例を示すブロック構成図である。

【００３５】図３を参照するに、このソフトウェアカウ
ンタ基準値を得るモジュール構成は、ソフトウェアカウ
ンタ基準値測定用メインプログラム３０１と、測定の基
準となるソフトウェアカウンタ３０４と、このソフトウ
ェアカウンタ３０４を走行中常にインクリメントし続
け、適宜その値をリードするソフトウェアカウンタ基準
値測定用疑似アイドルタスク３０３と、ソフトウェアカ
ウンタ基準値測定用測定開始処理３０５とソフトウェア
カウンタ基準値測定用測定終了処理３０６をソフトウェ
アカウンタ基準値測定用メインプログラム３０１に対し
て提供するソフトウェアカウンタ基準値測定用インタフ
ェース処理部３０２とから構成され、ソフトウェアカウ
ンタ基準値測定用メインプログラム３０１により指定さ
れた区間に関して得られたデータを基に、ソフトウェア
カウンタの基準値を算出する。

【００３６】また、図１において、ＣＰＵ使用率測定用
インタフェース処理部１０２やＣＰＵ使用率測定用疑似
アイドルタスク１０３は、キャッシュミスヒットの影
響、特にソフトウェアカウンタ１０４のインクリメント
処理の誤差発生が出ないようにするために、非キャッシ
ュアドレスで動作させる実行モジュールとして作成し、
通常キャッシュアドレスで動作させるアプリケーション
プログラム１０１からの処理のコールは、処理ルーチン
登録テーブルを使用して別実行モジュールの実体関数へ
の間接コールを実現することができるようにするインタ
フェースライブラリによって実現する。

【００３７】この関係は、図３においても同様である。
つまり、図３において、ソフトウェアカウンタ基準値測
定用インタフェース処理部３０２やソフトウェアカウン
タ基準値測定用疑似アイドルタスク３０３は、キャッシ
ュミスヒットの影響（特にソフトウェアカウンタ３０４
のインクリメント処理の誤差発生）が出ないようにする
ために、非キャッシュアドレスで動作させる実行モジュ
ールとして作成し、通常キャッシュアドレスで動作させ
るアプリケーションプログラム１０１を想定したソフト
ウェアカウンタ基準値測定用メインプログラム３０１か
らの処理のコールは、処理ルーチン登録テーブルを使用
して別実行モジュールの実体関数への間接コールを実現
するインタフェースライブラリを用意する。

【００３８】［実施の形態の動作］次に、図５、図６、
図７に示すフローチャートを参照して、本発明による実
施の形態のＣＰＵ使用率測定時の動作について詳細に説
明する。

【００３９】本発明による一実施の形態においては、ソ
フトウェアカウンタとして、３２ビットのカウンタを２
つ使用し、それぞれ下位カウンタ、上位カウンタとして
使用した例で説明している（以降、単にソフトウェアカ
ウンタと記載した場合には、下位と上位を総称したもの
を指している）。

【００４０】また、周期割り込みはｍｓｅｃオーダの周
期のものでよく、周期割り込み回数が３２ビットで得ら
れるものであるとして説明している。

【００４１】図５は、ＣＰＵ使用率測定用測定開始処理
フローチャートである。

【００４２】図５を参照するに、まずソフトウェアカウ
ンタ１０４のインクリメントを開始すべく、ＣＰＵ使用
率測定用疑似アイドルタスク１０３の生成５０１と起動
５０２を実施する。

【００４３】次に、ＣＰＵ使用率測定開始時点における
周期割り込み回数を取得して保存５０３する（この結
果、ソフトウェアカウンタ１０４は０からのインクリメ
ントを開始する）。

【００４４】図６は、ＣＰＵ使用率測定用測定終了処理
フローチャートである。

【００４５】図６を参照するに、まずソフトウェアカウ
ンタ１０４がオーバフローしていないかどうかをチェッ
ク６０１する。チェックの結果、オーバフローしていた
場合には、ＣＰＵ使用率の計算６０４の処理へ進む（こ
れは、図７の７０７の処理でソフトウェアカウンタ１０
４（上位）のインクリメントの度にオーバフローの有無
のチェックを行っており、オーバフローだった場合には
周期割り込み回数の取得を実施済みなので図６の処理で
は不要なためである）。

【００４６】チェックの結果オーバフローしていなかっ
た場合には、この測定終了時点の周期割り込み回数の取
得と保存６０２を行い、用なしとなったＣＰＵ使用率測
定用疑似アイドルタスクを削除６０３する。

【００４７】ＣＰＵ使用率の計算６０４では、まずＣＰ
Ｕ使用率測定用疑似アイドルタスク１０３の走行中の総
周期割り込み回数を計算６０５する。計算は、この時点
でのソフトウェアカウンタ１０４のカウンタ数を、図３
のモジュール構成で予め測定済みのソフトウェアカウン
タ基準値で割ることにより得る。

【００４８】この結果、ＣＰＵ使用率測定用疑似アイド
ルタスクの総走行時間を周期割り込み回数に置換した値
が得られる。

【００４９】次に、総測定区間における総周期割り込み
回数６０６を求める。計算は、測定終了時の周期割り込
み回数が、測定開始時の周期割り込み回数よりも大きか
った場合には、測定終了時の周期割り込み回数から測定
開始時の周期割り込み回数を引くことにより得られる。

【００５０】測定終了時の周期割り込み回数が、測定開
始時の周期割り込み回数よりも小さかった場合には、ソ
フトウェアカウンタ１０４が１周りした後だと判断し、
（０ｘｆｆｆｆｆｆｆｆ−測定開始の周期割り込み回数
＋１）と測定終了時の周期割り込み回数の合計値より得
る。

【００５１】次に、ＣＰＵ使用率（％）６０７を求め
る。計算は、６０５で得た値をＡ、６０６で得た値をＢ
としたときに、（（Ｂ−Ａ）×１００）／Ｂで得られ
る。

【００５２】次に、得られたＣＰＵ使用率を文字列等に
変換して所定の場所へ格納６０８する。

【００５３】図７はＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタ
スク処理フローチャートである。

【００５４】図７を参照するに、まず計測データ群の初
期化７０１を行う。具体的には、測定開始／終了時に取
得する周期割り込み回数の格納先とソフトウェアカウン
タ１０４（下位／上位）の０クリアを行う。

【００５５】以後、ＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタ
スク１０３は、ソフトウェアカウンタ１０４のインクリ
メント処理７０２を繰り返し実行する。

【００５６】ソフトウェアカウンタ１０４のインクリメ
ント処理は、まずソフトウェアカウンタ１０４（下位）
のオーバフローの有無をチェック７０５する。オーバフ
ローしていなかった場合には、単にソフトウェアカウン
タ１０４（下位）を１つインクリメント７０６する。

【００５７】オーバフローしていた場合には、ソフトウ
ェアカウンタ１０４（上位）への桁上がりと判断し、次
に、ソフトウェアカウンタ１０４（上位）のオーバフロ
ーの有無をチェック７０７する。

【００５８】もし、オーバフローしていなかった場合に
は、ソフトウェアカウンタ１０４（上位）を１つインク
リメント７０８すると共に、ソフトウェアカウンタ１０
４（下位）を０クリア７０９する。

【００５９】オーバフローしていた場合には、これ以上
測定できないためにこれで測定終了と判断し、この時点
での周期割り込み回数の取得７０３を行い、用なしとな
ったＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタスクを削除７０
４する。

【００６０】次に、図８、図９、図１０に示すフローチ
ャートを参照して、本実施の形態のソフトウェアカウン
タ基準値測定時の動作について詳細に説明する。

【００６１】この一実施の形態においては、図５、図
６、図７と同様に、ソフトウェアカウンタとして、３２
ビットのカウンタを２つ使用し、それぞれ下位カウン
タ、上位カウンタとして使用した例で説明している（以
降、単にソフトウェアカウンタと記載した場合には、下
位と上位を総称したものを指している）。

【００６２】また、周期割り込みはｍｓｅｃオーダの周
期のものでよく、周期割り込み回数が３２ビットで得ら
れるものであるとして説明している。

【００６３】図８は、ソフトウェアカウンタ基準値測定
用測定開始処理フローチャートである。

【００６４】図８を参照するに、まず図３に示されたソ
フトウェアカウンタ３０４のインクリメントを開始すべ
く、ソフトウェアカウンタ基準値測定用疑似アイドルタ
スク３０３の生成８０１と、起動８０２を実施する（こ
の結果、ソフトウェアカウンタ３０４は０からのインク
リメントを開始する）。

【００６５】図９は、ソフトウェアカウンタ基準値測定
用測定終了処理フローチャートである。

【００６６】図９を参照するに、まず図３に示されたソ
フトウェアカウンタ基準値測定用疑似アイドルタスク３
０３がソフトウェアカウンタ３０４（上位）を参照し指
定回数分実行が完了しているかどうかをチェック９０１
する。

【００６７】チェックの結果終了していれば、何もしな
いで終了する（これは、図１０の１００８の処理でソフ
トウェアカウンタ３０４（上位）のインクリメントの度
に指定回数分の実行が完了しているかどうかチェックを
行っており、完了している場合には周期割り込み回数の
取得を既に実施済みなので図９の処理では不要なためで
ある）。

【００６８】チェックの結果オーバフローしていなかっ
た場合には、この測定終了時点の周期割り込み回数の取
得と保存９０２を行い、用なしとなったソフトウェアカ
ウンタ基準値測定用疑似アイドルタスクを削除９０３す
る。

【００６９】図１０は、ソフトウェアカウンタ基準値測
定用疑似アイドルタスク処理フローチャートである。

【００７０】図１０を参照するに、まず計測データ群の
初期化１１０１を行う。具体的には、測定開始／終了時
に取得した周期割り込み回数の格納先と、図３に示され
たソフトウェアカウンタ３０４（下位／上位）の０クリ
アを行う。

【００７１】次に、測定開始時点の周期割り込み回数を
取得１１０２する。以後、図３に示されたソフトウェア
カウンタ基準値測定用疑似アイドルタスク３０３は、ソ
フトウェアカウンタ３０４のインクリメント処理１１０
３を繰り返し実行する。

【００７２】ソフトウェアカウンタ３０４のインクリメ
ント処理１１０３は、まずソフトウェアカウンタ３０４
（下位）のオーバフローの有無をチェック１１０６す
る。

【００７３】オーバフローしていなかった場合には、単
にソフトウェアカウンタ３０４（下位）を１つインクリ
メント１１０７する。

【００７４】オーバフローしていた場合には、ソフトウ
ェアカウンタ３０４（上位）への桁上がりと判断し、次
に、ソフトウェアカウンタ３０４（上位）が指定回数分
の実行が完了しているかどうかをチェック１１０８す
る。

【００７５】もし、指定回数分の実行が完了していなか
った場合には、ソフトウェアカウンタ３０４（上位）を
１つインクリメント１１０９すると共に、ソフトウェア
カウンタ３０４（下位）を０クリア１１１０する。

【００７６】指定回数分の実行が完了していた場合には
測定終了と判断し、この時点での周期割り込み回数の取
得１１０４を行い、用なしとなったソフトウェアカウン
タ基準値測定用疑似アイドルタスク３０３を削除１１０
５する。

【００７７】図４は、ソフトウェアカウンタ基準値測定
用メインプログラムの処理概要を示した図である。

【００７８】図４において、図３に示されたソフトウェ
アカウンタ基準値測定用メインプログラム３０１は、ま
ず、周期割り込みのタスクを解除４０１を行うと共に、
ソフトウェアカウンタ基準値測定用測定開始処理３０５
をコール４０２する。

【００７９】次に、ソフトウェアカウンタ基準値測定用
メインプログラム３０１のタスクプライオリティをソフ
トウェアカウンタ基準値測定用疑似アイドルタスク３０
３よりみづから低く設定する。

【００８０】その結果、プリエンプション４０４が発生
し、走行タスクは、ソフトウェアカウンタ基準値測定用
疑似アイドルタスク３０３に移行する。その後、ソフト
ウェアカウンタ基準値測定用疑似アイドルタスク３０３
は、インクリメントを開始４０５し、やがて指定分のイ
ンクリメントを終了し、みづから自タスクを終了させ
る。

【００８１】その結果プリエンプションが発生４０７
し、走行タスクはＷＡＩＴ状態にあったソフトウェアカ
ウンタ基準値測定用メインプログラム３０１へと変化す
る。

【００８２】ここで、ソフトウェアカウンタ基準値測定
用測定終了処理３０６をコール４０８すると、前記図９
で説明した処理をソフトウェアカウンタ基準値測定用測
定終了処理３０６が実施される。

【００８３】ソフトウェアカウンタ基準値＝１周期割り
込みあたりのソフトウェアカウンタのインクリメント回
数＝Ｎ３／（Ｎ２−Ｎ１）Ｎ１：４０２で取得した周期割り込み回数Ｎ２：４０８で取得した周期割り込み回数Ｎ３：ソフトウエアカウンタのインクリメント回数この結果、ソフトウェアカウンタ基準値を、上記の式で
計算することができる。この結果得られる値は、１周期
割り込みあたりのソフトウェアカウンタのインクリメン
ト時間である。

【００８４】図１で示したモジュール構成でＣＰＵ使用
率を測定する場合には、このソフトウェアカウンタ基準
値を使って、ＣＰＵ使用率測定用アイドルタスクの走行
時間を、周期割り込み回数換算で得ることができるよう
になり、同じく周期割り込み回数を使って得た測定総区
間の値を分母とすることにより、ＣＰＵ使用率測定用疑
似アイドルタスクの走行比率を得ることができるように
なる。

【００８５】［発明の他の実施の形態］通常のリアルタ
イムＯＳの場合には、周期割り込み回数を任意のタイミ
ングで知ることができるアプリケーションインタフェー
ス（システムコール）を提供している。従って、本発明
の実現に当たっては、この機能の利用が簡便である。し
かしながら、この機能がなくても、ＣＰＵ、もしくはＣ
ＰＵボード上の周期タイマから周期割り込み回数を得る
ソフトウェア手段を簡便に実現することができるため
に、本発明の方式を容易に実現することが可能となる。

【００８６】ソフトウェアカウンタのデータ幅は３２ビ
ットのものを２つでなくてもかまわない。また、周期割
り込み回数のデータ幅も３２ビットである必要性はな
い。

【００８７】［発明の更に他の実施の形態］次に本発明
による更に他の実施の形態について図面を参照しながら
詳細に説明する。

【００８８】図１１は本発明による更に他の実施の形態
を実施するデータ処理システムの構成を示すブロック図
である。

【００８９】図１１を参照するに、参照符号２０３は本
発明に係るＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタスク処理
プログラムを記録した記録媒体を示し、入力装置２０１
からの指示によりこの記録媒体２０３より疑似アイドル
タスク処理プログラムがデータ処理装置２０２に読み込
まれる。

【００９０】データ処理装置２０２に読み込まれたデー
タは一旦記憶装置２０４に格納され、記憶装置２０４か
らデータ処理装置２０２を介して出力装置２０５に出力
され、入力装置２０１の入力操作によりその都度出力装
置２０５にそのデータ即ち疑似アイドルタスク処理プロ
グラムが出力され、それと同時にモニタ２０６に表示さ
れる。オペレータはモニタ２０６を目視しながら入力操
作を実行することができる。

【００９１】記録媒体２０３に記録されるＣＰＵ使用率
測定用疑似アイドルタスク処理プログラムは、図７のフ
ローチャートに示されたＣＰＵ使用率測定用疑似アイド
ルタスク処理プログラムである。

【００９２】即ち、そのＣＰＵ使用率測定用疑似アイド
ルタスク処理プログラムは、第１の処理として、まず計
測データ群の初期化が行われる。具体的には、測定開始
／終了時に取得する周期割り込み回数の格納先とソフト
ウェアカウンタ１０４（下位／上位）の０クリアが行わ
れる。

【００９３】以後、ＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタ
スク１０３は、ソフトウェアカウンタ１０４のインクリ
メント処理を繰り返し実行する。

【００９４】第２の処理としてのソフトウェアカウンタ
１０４のインクリメント処理は、まずソフトウェアカウ
ンタ１０４（下位）のオーバフローの有無をチェックす
る。オーバフローしていなかった場合には、単にソフト
ウェアカウンタ１０４（下位）を１つインクリメントす
る（第３の処理）。

【００９５】第４の処理として、オーバフローしていた
場合には、ソフトウェアカウンタ１０４（上位）への桁
上がりと判断し、次に、ソフトウェアカウンタ１０４
（上位）のオーバフローの有無をチェックする（第５の
処理）。

【００９６】もし、オーバフローしていなかった場合に
は、ソフトウェアカウンタ１０４（上位）を１つインク
リメントする（第６の処理）、と共に、ソフトウェアカ
ウンタ１０４（下位）を０クリアする。

【００９７】第７の処理として、オーバフローしていた
場合には、これ以上測定できないためにこれで測定終了
と判断し、この時点での周期割り込み回数の取得を行な
い、用なしとなったＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタ
スクを削除する（第８の処理）。

【００９８】

【発明の効果】本発明は以上の如く構成され、作用する
ものであり、本発明によれば以下に示すごとき効果が得
られる。

【００９９】第１の効果は、タスクスケジュールなどの
内部情報が公開されていないＯＳ（オペレーティングシ
ステム）を使用したシステムにおいて、システム実働時
の指定区間内のアプリケーションプログラムのＣＰＵ使
用率を、ハードウェアカウンタやロジックアナライザと
いったハードウェア手段に頼らずに簡便なソフトウェア
手段のみにより正確に測定する方法が提供できる点にあ
る。

【０１００】その理由は、本発明に必要なモジュールを
全てＯＳ以外のソフトウェアにより実現しているからで
ある。

【０１０１】第２の効果は、キャッシュのヒット／ミス
ヒットの影響を受けない点にある。

【０１０２】その理由は、本発明のために用意するソフ
トウェアモジュールが、測定対象となるアプリケーショ
ンプログラムとは別の実行モジュールとして用意され
て、かつ非キャッシュアドレスに割り付けられているか
らである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るＣＰＵ使用率測定モジュールの一
実施の形態を示すブロック構成図である。

【図２】本発明に係るＣＰＵ使用率測定方式の概念図で
ある。

【図３】本発明に係るソフトウェアカウンタ基準値測定
モジュールのブロック構成図である。

【図４】本発明に係るソフトウェアカウンタ基準値測定
方式の概念図である。

【図５】本発明に係るＣＰＵ使用率測定用測定開始処理
の動作例を示すフローチャートである。

【図６】本発明に係るＣＰＵ使用率測定用測定終了処理
の動作例を示すフローチャートである。

【図７】本発明に係るＣＰＵ使用率測定用疑似アイドル
タスク処理の動作例を示すフローチャートである。

【図８】ソフトウェアカウンタ基準値測定用測定開始処
理の動作例を示すフローチャートである。

【図９】ソフトウェアカウンタ基準値測定用測定終了処
理の動作例を示すフローチャートである。

【図１０】ソフトウェアカウンタ基準値測定用疑似アイ
ドルタスク処理の動作例を示すフローチャートである。

【図１１】本発明による更に他の実施の形態を実施する
データ処理システムの構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１０１…アプリケーションプログラム１０２…ＣＰＵ使用率測定用インタフェース処理部１０３…ＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタスク１０４…ソフトウェアカウンタ１０５…ＣＰＵ使用率測定用測定開始処理１０６…ＣＰＵ使用率測定用測定終了処理２０１…入力装置２０２…データ処理装置２０３…記録媒体２０４…記憶装置２０５…出力装置２０６…モニタ３０１…ソフトウェアカウンタ基準値測定用メインプロ
グラム３０２…ソフトウェアカウンタ基準値測定用インタフェ
ース処理部３０３…ソフトウェアカウンタ基準値測定用疑似アイド
ルタスク３０４…ソフトウェアカウンタ３０５…ソフトウェアカウンタ基準値測定用測定開始処
理３０６…ソフトウェアカウンタ基準値測定用測定終了処
理

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06F 9/46 G06F 11/34

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】測定対象となるシステム上で動作するア
プリケーションプログラムと、該アプリケーションプロ
グラムに対し測定の基準となるソフトウェアカウンタ
と、該ソフトウェアカウンタを走行中常にインクリメン
トし続けるＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタスクと、
ＣＰＵ使用率測定開始処理とＣＰＵ使用率測定用終了処
理を前記アプリケーションプログラムに対して提供する
ＣＰＵ使用率測定用インタフェース処理部とを具備し、
システム稼働時に前記アプリケーションプログラムによ
り指定された任意の開始点から終了点までの間のＣＰＵ
使用率を測定するＣＰＵ使用率測定方式において、前記
ＣＰＵ使用率測定用インタフェース処理部やＣＰＵ使用
率測定用疑似アイドルタスクは、キャッシュミスヒット
の影響が出ないようにするために、非キャッシュアドレ
スで動作させる実行モジュールとして作成され、通常キ
ャッシュアドレスで動作させる前記アプリケーションプ
ログラムからの処理のコールは、処理ルーチン登録テー
ブルを使用して別実行モジュールの実体関数への間接コ
ールを実現することができるインタフェースライブラリ
により実現されることを特徴とするＣＰＵ使用率測定方
式。
【請求項２】前記請求項１に記載のモジュール構成を
使用してＣＰＵ使用率を測定する際に必要となるＣＰＵ
使用率測定用疑似アイドルタスクの走行比率算出用基準
値であるソフトウェアカウンタ基準値を測定するため
に、ソフトウェアカウンタ基準値測定用メインプログラ
ムと、第２のソフトウェアカウンタと、該第２のソフト
ウェアカウンタをインクリメントし続けるソフトウェア
カウンタ基準値測定用疑似アドレスタスクと、ソフトウ
ェアカウンタ基準値測定用開始処理とソフトウェアカウ
ンタ基準値測定用測定終了処理を提供するソフトウェア
カウンタ基準値測定用インタフェース処理部とを使用す
ることを更に特徴とする請求項１に記載のＣＰＵ使用率
測定方式。
【請求項３】ＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタスク
処理フローとして、まず計測データ群の初期化を行う第
１の工程と、ソフトウェアカウンタのインクリメント処
理として、まず該ソフトウェアカウンタ（下位）のオー
バフローの有無をチェックする第２の工程と、該第２の
工程によるチェックの結果オーバフローしていなかった
場合には単に前記ソフトウェアカウンタ（下位）を１つ
インクリメントする第３の工程と、前記第２の工程によ
るチェックの結果オーバフローしていた場合には前記ソ
フトウェアカウンタ（上位）への桁上がりと判断する第
４の工程と、次に前記ソフトウェアカウンタ（上位）の
オーバフローの有無をチェックする第５の工程と、も
し、該第５の工程によるチェックの結果オーバフローし
ていなかった場合には前記ソフトウェアカウンタ（上
位）を１つインクリメントする第６の工程と、該第６の
工程を実行すると共に前記ソフトウェアカウンタ（下
位）を０クリアする第７の工程と、前記第５の工程によ
るチェックの結果オーバフローしていた場合にはこれ以
上測定できないためにこれで測定終了と判断し、この時
点での周期割り込み回数の取得を行い、用なしとなった
前記ＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタスクを削除する
第８の工程とを有することを特徴としたＣＰＵ使用率測
定方法。
【請求項４】前記第１の工程の前記測定データ群の初
期化は、測定開始／終了時に取得する周期割り込み回数
の格納先と前記ソフトウェアカウンタ（下位／上位）の
０クリアを行うことであることを更に特徴とする請求項
３に記載のＣＰＵ使用率測定方法。
【請求項５】前記ＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタ
スクは、前記第２の工程〜第８の工程から成る前記ソフ
トウェアカウンタのインクリメント処理を繰り返して実
行することを更に特徴とする請求項３または４のいずれ
か一項に記載のＣＰＵ使用率測定方法。
【請求項６】ＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタス
ク処理フローとして、まず計測データ群の初期化を行う
第１の処理と、ソフトウェアカウンタのインクリメント
処理として、まず該ソフトウェアカウンタ（下位）のオ
ーバフローの有無をチェックする第２の処理と、該第２
の処理によるチェックの結果オーバフローしていなかっ
た場合には単に前記ソフトウェアカウンタ（下位）を１
つインクリメントする第３の処理と、前記第２の処理に
よるチェックの結果オーバフローしていた場合には前記
ソフトウェアカウンタ（上位）への桁上がりと判断する
第４の処理と、次に前記ソフトウェアカウンタ（上位）
のオーバフローの有無をチェックする第５の処理と、も
し、該第５の処理によるチェックの結果オーバフローし
ていなかった場合には前記ソフトウェアカウンタ（上
位）を１つインクリメントする第６の処理と、該第６の
処理を実行すると共に前記ソフトウェアカウンタ（下
位）を０クリアする第７の処理と、前記第５の処理によ
るチェックの結果オーバフローしていた場合にはこれ以
上測定できないためにこれで測定終了と判断し、この時
点での周期割り込み回数の取得を行い、用なしとなった
前記ＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタスクを削除する
第８の処理と、前記ＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタ
スクによる前記第２〜第８の処理を含む前記ソフトウェ
アカウンタのインクリメント処理を繰り返し実行する処
理とをコンピュータに実行させるプログラムを記録した
記録媒体。