JP3419916B2 - プロセス実行情報採取装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，特に動的ライブラリ関
数の実行回数や実行時間等のプロセス実行情報を採取し
出力するプロセス実行情報採取装置に関するものであ
る。

【０００２】近年，さまざまなプログラムに性能上の問
題が生じており，その原因を探るための情報をできる限
り採取したいという要求がある。特に，動的ライブラリ
関数に関する実行情報は得にくい状態であり，ソフトウ
ェアの品質向上，性能向上を図るために，プログラムの
解析をより容易に行うための一つの情報として，動的ラ
イブラリ関数に関する情報を得ることは有用である。

【０００３】

【従来の技術】従来の技術は，以下のようなものであっ
た。 ライブラリ関数に関する情報を採取しようとする場
合，例えばＵＮＩＸオペレーティング・システムにおい
ては，ｐｒｏｆ等のＵＮＩＸコマンドを利用して採取す
ることができるが，その場合，図１１に示すように，ロ
ードモジュール内に測定用の命令を埋め込まなければな
らない。そのため，測定対象プログラムを関数情報採取
用のオプションを指定して再翻訳（コンパイル）／再結
合（リンク）する必要があった。

【０００４】 上記の方法によりライブラリ関数の
実行情報を採取する場合に，動的ライブラリの情報は採
取できないため，動的ライブラリに対応する静的なライ
ブラリを使ってプログラムを再翻訳／再結合しなければ
ならなかった。

【０００５】 また，従来の技術では，一般に１つの
プロセスを起動して終了するまでの情報を必ず採取して
いた。 再翻訳なしにライブラリ関数に関する情報を採取す
る方法として，デバッガで関数の入口点にブレイク・ポ
イントを設定し，プロセスを実行させ，デバッガによっ
て情報を採取する方法もある。この場合，ブレイク・ポ
イントを設定する作業が必要であり，また，ブレイク・
ポイントまで着いたら，再実行させる操作が必要であっ
た。

【０００６】この場合は，個々のプロセスのみの情報し
か得ることができないので，それぞれのプロセスの情報
を画面や記録媒体に出力した後，それぞれのプロセスの
関数情報をマージする作業が必要であった。また，個々
のプロセスが記録媒体や画面へ出力することは個々のプ
ロセス自体に負荷がかかっていた。

【０００７】 その他の従来技術では，命令コードを
解析し，それによって実行時間を計算するというような
方法等もあった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】例えば前記のｐｒｏｆ
コマンドを使用する場合には，以下のような問題点が生
じていた。

【０００９】 ソースプログラムファイルがある場合
には，関数実行時間取得用に対象となるソースプログラ
ムファイルを再翻訳しなければならないという手間が生
じていた。また，ソースプログラムファイルがない場合
には，関数の実行時間情報の取得を諦めなければならな
かった。

【００１０】 動的リンクにより動的ライブラリを呼
び出す主プログラムに対しても使用することはできる
が，動的ライブラリ関数の実行時間情報は採取できない
ため，実際にはプログラムのどの部分で時問が多く掛か
っているのかという判断を誤らせる原因となることがあ
った。

【００１１】 動的ライブラリ関数に対しての実行時
間情報を取得したい場合には，動的ライブラリに対応す
る静的ライブラリを用意して，再結合しなければなら
ず，時間と手間がかかっていた。また，動的ライブラリ
に対応する静的ライブラリがない場合には，そのライブ
ラリ関数の実行時間情報の取得を断念せざるをえなかっ
た。

【００１２】 要求する部分の情報だけを得ることが
できず，１プロセス全体の情報しか得られないので，実
行時間の長いプロセスの場合には情報採取にそれだけ多
くの時間がかかり，また，通常止まることなく動作し続
けるようなプロセスの場合，関数実行時間情報を取得す
ることができなかった。

【００１３】また，デバッガを利用してライブラリ関数
に関する情報を採取しようとする場合，関数の入口を調
べてブレイク・ポイントをはり，ブレイク・ポイントま
で到着したら，再実行という作業をしなければならない
という問題点があった。特に，運用時における実行情報
の取得は困難であった。

【００１４】同時に起動しているプロセスの情報を採取
しようとする場合，個々のプロセスごとに画面や記録媒
体に出力するため，個々のプロセスに負荷がかかるとい
う問題点が生じていた。また，出力した個々のプロセス
の情報をマージする作業が必要であるという問題点が生
じていた。

【００１５】命令コードを解析して実行時間を計算する
という方法の場合には，情報を採取し出力するまでに長
い時間がかかっていた。本発明は上記問題点の解決を図
り，再翻訳／再結合を行うことなく，実行モジュールの
関数，および動的ライブラリ関数の実行情報について要
求する部分の情報のみ取得することができ，また測定を
行わない場合に同じモジュールを使用しても性能劣化を
最小にする手段を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の構成例を
示す図である。図中，１は測定対象のプロセス，１０は
測定用に改良された動的リンカ，１１は測定対象の判定
を行う測定対象判定部，１２はリンク用テーブル（以
下，ＰＬＴ（Procedure Linkage Table)という）のエン
トリを書き換えるＰＬＴエントリ書き換え部，２０は情
報採取用ライブラリ，２１は測定時の初期化を行う初期
処理部，２２は一定時間ごとに起動される実行情報採取
部，２３は動的ライブラリ関数の呼び出し時に起動され
る関数実行トレース部，２４は採取した情報を出力する
採取情報出力部，２５はエラー発生時に採取情報出力部
２４または，共有メモリ情報出力部４２を呼び出すエラ
ー処理部，３０は測定対象となる主ロードモジュール，
３１は命令テキスト部，３２は動的リンク時に制御移行
先のアドレス情報が設定されて用いられるリンク用テー
ブル（ＰＬＴ），３３ａ，３３ｂはそれぞれ動的リンク
対象となる１以上の関数が格納された動的ライブラリ，
４０は測定に関するコマンドを受け付けて処理する測定
監視処理部，４１は測定するかしないかのフラグを設定
するフラグ設定部，４２は採取した測定情報を所定の記
憶装置または出力装置に出力する共有メモリ情報出力
部，４５はオペレーティングシステムの中枢部分である
カーネル，４６は測定するかしないかを示すカーネル内
フラグ，５１はキーボード等の入力装置，５２はディス
プレイ装置等の出力装置，５３はディスク装置等の記憶
装置，６０はプロセス間で共有される共有メモリ，６３
はプロセス内メモリを表す。

【００１７】本発明では，一定時間ごとにプログラムカ
ウンタの値を得て関数等の実行情報を採取する機能（以
下，これをプロファイル機能という）と，動的ライブラ
リ関数が呼び出されたときにその情報を採取する機能
（以下，これをトレース機能という）を有している。こ
れらの機能を，以下の手段により，主ロードモジュール
３０および動的ライブラリ３３ａ，３３ｂ，…に手を加
えることなく，通常のロードモジュールの状態で実現す
る。

【００１８】まず，プロファイル機能について説明す
る。入力装置５１からのコマンド入力によりプロファイ
ル機能の実行指示があると，測定監視処理部４０は，フ
ラグ設定部４１によりその旨をカーネル内フラグ４６に
設定する。カーネル４５は，測定対象プロセス１の実行
開始時に，動的リンカ１０に対しカーネル内フラグ４６
の状態を通知する。

【００１９】動的リンカ１０は，通知されたフラグ情報
によりプロファイル機能の実行指示があることを知る
と，情報採取用ライブラリ２０をマップし，まず初期処
理部２１を呼び出す。初期処理部２１は，実行情報採取
部２２を所定の時間ごとに起動する設定を行う。その
後，主ロードモジュール３０に実行制御を移すと，タイ
マのシグナル信号により一定時間ごとに実行情報採取部
２２が起動される。

【００２０】実行情報採取部２２は，実行が中断された
主ロードモジュール３０または動的ライブラリ３３ａ，
３３ｂ等のプログラムカウンタの値を採取し，プログラ
ムカウンタの値に応じてそれが示すアドレスが何回採取
されたかをカウントし，そのカウント情報をプロセス内
メモリ６３または共有メモリ６０に記録する。主ロード
モジュール３０の実行終了時または測定の終了時に，採
取情報出力部２４は，プロセス内メモリ６３または共有
メモリ６０に格納された情報および測定対象に関する主
ロードモジュール３０および動的ライブラリ３３ａ，３
３ｂの命令テキスト部の先頭アドレス，最終アドレスを
所定の記憶装置５３または出力装置５２に出力する。ま
たは，カウント情報を共有メモリ６０に出力した場合に
は測定監視処理部４０内に設けられた共有メモリ情報出
力部４２により，共有メモリ６０内の測定情報を所定量
ごとに記憶装置５３または出力装置５２に出力する。

【００２１】上記処理開始前または処理開始時に，測定
監視処理部４０は，入力装置５１からのコマンド入力に
より，測定時期または測定対象プロセスに関する情報が
指定された場合，その情報を共有メモリ６０に設定す
る。測定対象判定部１１は，その情報を参照して，初期
処理部２１による処理または実行情報採取部２２による
処理を行うか否かを判定する。

【００２２】トレース機能は次のように実現される。入
力装置５１からのコマンド入力によりトレース機能の実
行指示があると，測定監視処理部４０は，フラグ設定部
４１によりその旨をカーネル内フラグ４６に設定する。
カーネル４５は，測定対象プロセス１の実行開始時に，
動的リンカ１０に対しカーネル内フラグ４６の状態を通
知する。

【００２３】動的リンカ１０は，動的ライブラリ３３ａ
等をマップし，また通知されたフラグ情報によりトレー
ス機能の実行指示があることを知ると，情報採取用ライ
ブラリ２０もマップし，関数実行トレース部２３のアド
レスを得る。その後，主ロードモジュール３０に実行制
御を移すと，動的ライブラリ３３ａ等の各関数の最初の
呼び出し時に，動的リンク（結合）のため動的リンカ１
０が呼び出される。動的リンカ１０は，ＰＬＴエントリ
書き換え部１２により，リンク用テーブル３２の該当エ
ントリの書き換えを行う。通常の場合にはリンク用テー
ブル３２の該当エントリに，呼び出された動的ライブラ
リ関数のアドレス情報を設定するが，トレース機能の実
行が指示されていれば，動的ライブラリ関数のアドレス
情報を設定する代わりに，関数実行トレース部２３のア
ドレス情報を設定し，関数実行トレース部２３を呼び出
す。

【００２４】関数実行トレース部２３は，現時刻，プロ
セスＩＤ，動的ライブラリ関数の関数名などの実行情報
を共有メモリ６０に採取した後，呼び出された動的ライ
ブラリ３３ａ等の関数に制御を渡す。リンク用テーブル
３２の該当エントリが書き換えられているため，以後，
その動的ライブラリ関数が呼び出されるたびに，関数実
行トレース部２３が関数の呼び出し元からダイレクトに
呼び出されることになる。主ロードモジュール３０の実
行終了時または測定の終了時に，採取情報出力部２４
は，共有メモリ６０に格納された情報を所定の記憶装置
５３または出力装置５２に出力する。または，測定監視
処理部４０内に設けられた共有メモリ情報出力部４２に
より，共有メモリ６０内の測定情報を所定量ごとに記憶
装置５３または出力装置５２に出力する。

【００２５】上記処理に関して，測定監視処理部４０
は，入力装置５１からのコマンド入力により，測定対象
となるプロセス，動的ライブラリまたは動的ライブラリ
内の関数に関する情報が指定された場合，その情報を共
有メモリ６０に設定する。測定対象判定部１１は，共有
メモリ６０に設定された測定対象の情報に基づいて，Ｐ
ＬＴエントリ書き換え部１２によるリンク用テーブルの
エントリ書き換え対象を選別し，トレースの必要なプロ
セス，動的ライブラリまたは動的ライブラリ内の関数の
み関数実行トレース部２３に制御が移行するようにＰＬ
Ｔエントリ書き換え部１２に指示する。

【００２６】以上のプロファイル機能またはトレース機
能の実行時に，エラーが発生すると，エラー処理部２５
が呼び出されるようになっており，エラー処理部２５
は，採取情報出力部２４を呼び出すようになっている。
採取情報出力部２４は，共有メモリ６０またはプロセス
内メモリ６３に記録されたエラーが発生するまでの採取
情報を，記憶装置５３または出力装置５２に出力する。
または，プロファイル機能，トレース機能共に共有メモ
リ６０に情報を出力している場合にはエラー処理部２５
は共有メモリ情報出力部４２を呼び出し，共有メモリ情
報出力部４２により共有メモリ６０内の測定情報を記憶
装置５３または出力装置５２に出力する。

【００２７】

【作用】請求項１記載の発明では，動的リンカ１０の先
頭で初期処理部２１を呼び出し，一定時間ごとに実行情
報採取部２２に制御が移されるように設定するので，そ
の後，設定した一定時間ごとに実行情報採取部２２によ
って，どの命令を実行しようとしていたかをカウントす
ることができる。アドレスごとに何回実行したかの情報
を得ることにより，実行回数の比率に応じた各関数ごと
の実行時間情報を算出することができる。また，実行情
報採取部２２は動的ライブラリのアドレスについてもカ
ウントするため，動的ライブラリ関数の実行時間情報に
ついても算出できる。

【００２８】従来技術の場合には，情報採取を開始する
ための命令を命令テキスト部３１の先頭に書き込むため
に，プログラムを実行時間測定用に翻訳／結合する必要
があったが，本発明では情報採取を開始するための命令
を事前に主ロードモジュール３０に書き込む必要はな
く，測定用の動的リンカ１０内で対処するため，情報採
取をするための翻訳／結合をする必要がない。

【００２９】請求項２および請求項３記載の発明では，
測定監視処理部４０が測定をするか否かの情報をカーネ
ル４５内に設定し，動的リンカ１０では，カーネル４５
からの通知により測定／非測定を判断して，非測定の場
合には，従来の動的リンカと同様に通常の処理だけを行
う。したがって，主ロードモジュール３０および動的リ
ンカ１０におけるオーバーヘッドは少なく，測定を行わ
ない時の性能劣化を非常に小さなものにすることが可能
となる。

【００３０】請求項４記載の発明では，測定監視処理部
４０と測定用の動的リンカ１０を持つ各プロセスとの間
で共有される共有メモリ６０を用い，共有メモリ６０に
測定対象の情報を持たせることにより，各プロセスの初
期処理部２１および実行情報採取部２２から呼び出され
る測定対象判定部１１で各プロセスが測定対象なのかど
うかをそれぞれ判定し，測定対象である場合には測定を
し，測定対象でない場合には測定をしないという処理が
できる。また，共有メモリ６０内に，いつ実行情報の採
取を行うかというフラグ等を持たせることにより，情報
を取りたいときにだけ採取し，それ以外のときには採取
しないという処理ができる。

【００３１】したがって，各プロセスに対して，要求す
るプロセスのみの情報を，要求する部分だけ採取すると
いうことが可能となる。請求項５記載の発明では，関数
トレースのために，リンク用テーブル３２のエントリを
書き換え，関数実行トレース部２３に制御が渡るように
し，関数実行トレース部２３は，動的ライブラリ関数に
入る直前で関数の情報（関数名，プロセス名，プロセス
ＩＤ，ライブラリ名，時刻等）を獲得するので，主ロー
ドモジュール３０および動的ライブラリ３３ａ等のソー
スプログラムの再翻訳／再結合を行うことなく，随時必
要な情報を取得することができる。特に，測定監視処理
部４０が測定をするか否かの情報をカーネル４５内に設
定し，動的リンカ１０では，カーネル４５からの通知に
より測定／非測定を判断して，非測定の場合には，従来
の動的リンカと同様に通常の処理だけを行うので，主ロ
ードモジュール３０および動的リンカ１０におけるオー
バーヘッドは少なく，測定を行わない時の性能劣化を非
常に小さなものにすることが可能となる。

【００３２】請求項６記載の発明では，動的リンカ１０
は，測定監視処理部４０によって設定された指示情報に
より情報採取用ライブラリ２０を制御移行可能となるよ
うにマップするので，主ロードモジュール３０および動
的リンカ１０におけるオーバーヘッドは少なく，測定を
行わない時の性能劣化を非常に小さなものにすることが
可能となる。

【００３３】請求項７記載の発明では，測定監視処理部
４０と測定用の動的リンカ１０を持つ各プロセスとの間
で共有される共有メモリ６０を用い，共有メモリ６０に
測定対象の情報を持たせることにより，それによって測
定／非測定を判定し，動的リンカ１０におけるＰＬＴエ
ントリ書き換え部１２による書き換え内容を，測定対象
の場合には関数実行トレース部２３のアドレス情報と
し，測定対象でない場合には動的ライブラリ関数のアド
レス情報とするので，測定対象でない場合の動的ライブ
ラリ関数の呼び出しを従来と同様な通常の呼び出しイン
タフェースとすることができ，測定しない動的ライブラ
リ関数を呼び出す際のオーバーヘッドをなくすことがで
きる。

【００３４】請求項８記載の発明では，情報採取中にエ
ラーが発生した場合，エラー処理部２５を呼び出し，エ
ラー処理部２５で採取情報出力部２４を呼び出すことに
より，それまでに採取した情報を出力する。したがっ
て，情報採取中にエラーが発生した場合でも，それまで
に採取した情報が失われることなく，エラーが発生する
までの情報の出力が可能となる。

【００３５】請求項９記載の発明では，実行情報採取部
２２または関数実行トレース部２３は，採取情報を共有
メモリ６０に記録し，共有メモリ情報出力部４２は，そ
れを所定量ごとに記憶装置５３または出力装置５２に出
力するので，情報採取時のオーバーヘッドを小さくする
ことができ，特に複数のプロセスの測定情報を収集する
場合などに，個々のプロセスに大きな負荷をかけない
で，必要な情報の収集を行うことが可能になる。

【００３６】

【実施例】以下に本発明の一実施例を図を用いて説明す
る。 〔第１の実施例〕図２は，本発明の一実施例構成図であ
る。

【００３７】図２において，図１と同符号のものは図１
に示すものに対応し，３４はカーネル４５が動的リンカ
１０へ測定に関するフラグ情報（測定／非測定）を通知
するためのレジスタ，６１は測定対象プロセス１と測定
監視処理部４０とで共有する測定対象設定用共有メモ
リ，６２は採取した情報を記録する採取情報記録用共有
メモリ，７０は採取情報出力部２４によって出力される
情報を記憶しておく採取情報ファイル，７１は主ロード
モジュールのシンボルテーブル，７２ａ，７２ｂはそれ
ぞれ動的ライブラリ３３ａ，３３ｂのシンボルテーブ
ル，８０は採取情報ファイル７０の情報を編集して出力
する情報表示処理部を表す。

【００３８】トレースまたはプロファイルに関する測定
開始（または測定準備）のコマンドが入力されると，測
定監視処理部４０のフラグ設定部４１は，カーネル内フ
ラグ４６をＯＮ（測定）に設定する。また，測定終了の
コマンドを入力した場合には，フラグ設定部４１は，カ
ーネル内フラグ４６をＯＦＦ（非測定）に戻す。

【００３９】プロセス１の起動時には，カーネル４５が
このカーネル内フラグ４６を判別して，動的リンカ１０
に実行情報の測定／非測定を通知する。この通知には，
予め動的リンカ１０とのインタフェースとして定めた未
使用のレジスタ３４を用いる。

【００４０】また，測定監視処理部４０は，測定指示の
コマンドで指定された情報に基づき，測定対象設定用共
有メモリ６１にプロセス名，プロセスＩＤ，もしくはユ
ーザＩＤ，ユーザ名などのプロセスの測定を行うかどう
かを識別する判定条件，および，各時点で測定を行うの
かどうかというフラグを設定する。各時点で測定を行う
かどうかというフラグの設定処理は，例えばコマンドに
よって１０分後に測定を開始すると指定された場合，１
０分経過時に測定開始のフラグを測定対象設定用共有メ
モリ６１に設定するというような処理である。

【００４１】最初にプロセス１が起動されると，測定用
に改良された動的リンカ１０に制御が渡される。動的リ
ンカ１０は，プロセス１の最初でレジスタ３４を判定す
る。レジスタ３４が測定を行わないように設定されてい
る場合には，以後通常時（測定を行わない時）の処理を
行う。この通常時の処理は，従来の動的リンカとまった
く同様な処理である。また，測定を行うように設定され
ていた場合には，動的リンカ１０は，情報採取用ライブ
ラリ２０をマップし，さらにプロファイルに関する測定
の指示があった場合には，初期処理部２１を呼出す。

【００４２】初期処理部２１では，まず測定対象判定部
１１を呼出し，自プロセス１が測定対象であるかどうか
を判定する。測定対象でないプロセスの場合には，その
まま何もせずに制御を動的リンカ１０に戻し，以後通常
のプロセスの処理（測定を行わない場合の処理）を行
う。

【００４３】また，測定対象である場合には，次にシグ
ナルの出口関数として実行情報採取部２２を設定し，そ
のシグナルを定期的に発生させるようにタイマの設定を
行う。制御はこのあと動的リンカ１０に戻す。

【００４４】初期処理部２１での設定により一定時間ご
とに指定したシグナルがプロセスに対して発行され，実
行情報採取部２２に制御が移される。ここではまず，そ
の時点で測定を行うのかどうかを測定対象判定部１１で
判定し，測定を行う状態であれば，実行情報採取部２２
から戻る主ロードモジュールや動的ライブラリの命令テ
キスト部のアドレスを採取し，そのアドレスが何回呼ば
れたかを示すカウンタを１増やす。

【００４５】一方，プロセス１の命令テキスト部３１に
おいて動的ライブラリ関数が呼ばれると，リンク用テー
ブル（ＰＬＴ）３２の該当するエントリに制御が渡され
る。その動的ライブラリ関数の呼び出しが第１回目であ
れば，従来と同様な制御移行方法により動的リンカ１０
に制御が移る。動的リンカ１０は，ＰＬＴエントリ書き
換え部１２によって以下の処理を行う。

【００４６】トレースの指示によって情報採取用ライブ
ラリ２０をマップしている場合，まず測定対象判定部１
１を呼び出し，測定対象判定部１１は，測定対象設定用
共有メモリ６１を参照し，プロセス，ライブラリまたは
関数が測定対象になっているかどうかを判断する。も
し，測定対象でない場合は，ＰＬＴエントリ書き換え部
１２において，通常のＰＬＴ３２の書き換えを行う。

【００４７】測定対象である場合には，ＰＬＴエントリ
書き換え部１２において，動的ライブラリ関数が２回目
以降呼ばれる時に直接関数実行トレース部２３に制御が
渡るように，ＰＬＴ３２のエントリを，関数実行トレー
ス部２３のアドレスとなるように書き換える。その後，
関数実行トレース部２３を呼び出し，採取情報記録用共
有メモリ６２に関数の実行情報を記録し，本来の動的ラ
イブラリ関数へ制御を移す。関数実行トレース部２３の
処理では，採取情報記録用共有メモリ６２の管理情報か
らレコードの出力先の要素番号を得，配列の要素を一つ
進めて，管理情報の要素番号を更新するとともに，最初
に獲得した要素番号の配列に，呼び出された関数名，呼
び出したプロセス名，プロセスＩＤ，時刻情報などの実
行情報をログ情報として格納する。

【００４８】実行情報採取部２２または関数実行トレー
ス部２３にてエラーが起きず，プロセスの処理が終了し
たなら，最後に動的リンカ１０で終了処理が行われる
が，ここで採取情報出力部２４を呼び出し，実行情報採
取部２２からの命令テキスト部への戻りアドレスに対応
したカウンタの情報，情報採取した実行モジュールもし
くは動的ライブラリに関するアドレス情報（それぞれの
テキスト部の先頭アドレスおよび最終アドレス），およ
び，関数実行トレース部２３にて採取した関数実行情報
を採取情報ファイル７０に出力する。

【００４９】実行情報採取部２２または関数実行トレー
ス部２３での情報採取の処理中にエラーが発生した場合
には，エラー処理部２５を呼び出して，必要なエラー処
理を行った後，採取情報出力部２４を呼び出して，それ
までに採取した各アドレスに対応したカウント情報，実
行モジュールのファイル（主ロードモジュールおよび動
的ライブラリ）に対応するアドレス情報（各テキスト部
の先頭アドレスおよび最終アドレス），および，関数実
行に関するトレース情報を出力する。

【００５０】また，測定の終了指示に対する処理では，
一定時間ごとに発生させていたシグナルを発生しないよ
うに設定し，以後，通常のプロセスの動作を行うように
する。

【００５１】図３は，実行情報採取部による実行情報の
採取方法およびその出力を説明する図である。プロファ
イル情報の測定が設定されている場合，動的リンカ１０
は図３に示すような情報採取領域１００を確保する。こ
の情報採取領域１００は，主ロードモジュール３０およ
び動的に結合される動的ライブラリ３３の命令テキスト
部のアドレスに対応して，各アドレスごとのカウント用
領域（初期値はオール０）を持つ。

【００５２】実行情報採取部２２は，一定時間ごとにタ
イマからのシグナルにより呼び出される。実行情報採取
部２２は，復帰先のプログラムカウンタの値から，次に
主ロードモジュール３０もしくは動的ライブラリ３３の
どのアドレスを実行するかを知り，そのアドレスに対応
する情報採取領域１００のカウント用領域Ｃを１カウン
トアップする。この処理を，定期的に呼び出されるごと
に繰り返す。

【００５３】採取情報出力部２４は，この情報採取領域
１００の情報と主ロードモジュールのアドレス情報（テ
キスト部の先頭アドレスと終了アドレス）１０１，各動
的ライブラリのアドレス情報（テキスト部の先頭アドレ
スと終了アドレス）１０２，１０３，…を採取情報ファ
イル７０に格納する。

【００５４】採取した情報を表示する場合には，コマン
ド等により情報を採取した実行モジュール名（主ロード
モジュール名）を指定して情報表示処理部８０を起動す
る。情報表示処理部８０は，指定された実行モジュール
の中の実行時に必要な動的ライブラリ３３のリストを取
得する。また，そこで得られた各動的ライブラリ３３に
関しても同様にその動的ライブラリ３３が実行時に必要
とする動的ライブラリのリストを取得する。以下同様に
して，測定対象となるプロセスが実行時に必要とするす
べての動的ライブラリ名を取得する。次に，こうして得
られた主ロードモジュールのシンボルテーブル７１およ
び動的ライブラリすべてのシンボルテーブル７２ａ，７
２ｂ，…を取得する。

【００５５】次に，情報表示処理部８０は，採取情報出
力部２４が出力した情報を採取情報ファイル７０から読
み込む。採取情報ファイル７０から読み込んだ情報に書
かれてある関数のアドレス情報（各テキスト部の先頭ア
ドレスおよび最終アドレス）を使って，実行情報採取部
２２が採取した情報のどこからどこまでが主ロードモジ
ュール３０に対する情報か，どこからどこまでがそれぞ
れ各動的ライブラリ３３の情報かを調べる。そして，そ
れぞれ（主ロードモジュール，各動的ライブラリ）に対
して，シンボルテーブルの関数の先頭アドレスを使って
どこからどこまでがどの関数の情報かを調べ，その後，
各関数ごとにその情報を計算して実行時間を求める。最
後に，求めた結果を出力装置５２もしくは記憶装置５３
に出力する。

【００５６】その結果，図３に示すように，各関数ごと
の実行比率，時間などの情報が得られることになる。す
なわち，アドレスごとのカウント情報と情報を採取した
一定時間をかけることにより，各関数の実行時間が分か
り，各関数の実行時間をそれらの総計で割ることによ
り，各関数の実行比率が求まる。また，図３では図示を
省略しているが，関数実行トレース部２３によって得ら
れた各関数ごとの実行回数情報を利用すれば，各関数の
１回当りの実行時間についても情報を得ることができ
る。

【００５７】図４および図５は，本発明の実施例におけ
る動的リンカの動作例を説明する図であって，図４は通
常時（測定しない場合）の動作例，図５はトレース時
（測定する場合）の動作例を示す。

【００５８】まず，通常時の動的ライブラリ関数の呼び
出しについて図４に示す〜に従って説明する。通常
時の場合の動作は，従来の動的リンカの動作と全く同様
である。

【００５９】 主ロードモジュールの命令テキスト部
３１から初めて動的ライブラリ関数ｆを呼び出した場
合，まずＰＬＴ３２の該当エントリへ飛ぶ。 ＰＬＴ３２のエントリは，最初に動的リンカ１０の
関数を呼び出すように設定されており，動的リンカ１０
に制御が移る。

【００６０】 動的リンカ１０は，ＰＬＴ３２の該当
エントリを動的ライブラリ関数ｆのアドレスへジャンプ
するように書き換えた後，その関数ｆを呼び出す。 〜 その後（２回目以降）に，命令テキスト部３１
から動的ライブラリ関数ｆが呼び出されると，ＰＬＴ３
２’の該当エントリが呼び出され，ＰＬＴ３２’の該当
エントリから直接，動的ライブラリ３３の関数ｆに制御
が渡される。

【００６１】これに対し，関数実行トレース時の動作
は，図５に示す〜のようになる。図５の〜は１
回目の関数呼び出し時の動作，〜は２回目以降の関
数呼び出し時の動作を示している。

【００６２】 主ロードモジュールの命令テキスト部
３１から初めて動的ライブラリ関数ｆを呼び出した場
合，まずＰＬＴ３２の該当エントリへ飛ぶ。 ＰＬＴ３２のエントリは，最初に動的リンカ１０の
関数を呼び出すように設定されており，動的リンカ１０
に制御が移る。

【００６３】 動的リンカ１０は，ＰＬＴ３２の該当
エントリを，動的ライブラリ関数ｆではなく，関数実行
トレース部（トレース用関数）２３を呼び出すように書
き換える。その後，関数実行トレース部（トレース用関
数）２３を呼び出す。

【００６４】 トレース用関数は，動的ライブラリ関
数ｆに関する情報を採取し，記録した後，動的ライブラ
リ関数ｆのアドレスへジャンプする。〜 その後
（２回目以降）に，命令テキスト部３１から動的ライブ
ラリ関数ｆが呼び出されると，ＰＬＴ３２’の該当エン
トリが呼び出され，ＰＬＴ３２’の該当エントリから，
関数実行トレース部（トレース用関数）２３が呼び出さ
れる。関数実行トレース部（トレース用関数）２３で情
報の採取・記録が行われた後，目的とする動的ライブラ
リ３３の関数ｆに制御が渡される。

【００６５】なお，図示省略するが，動的リンカ１０で
は，トレース用関数から目的とする動的ライブラリ関数
への制御を移行できるようにするため，ＰＬＴエントリ
の書き換え時に，各エントリごとに目的とする動的ライ
ブラリ関数のアドレスを所定の作業域に退避する処理を
行う。

【００６６】図６は，測定監視処理部の処理フローチャ
ートである。本実施例では，測定用としてトレース，プ
ロファイル，およびその双方について開始／準備／終了
を指示するコマンドが用意されている。これらのコマン
ドが投入されると，測定監視処理部４０が起動される。
測定監視処理部４０は，まずステップＳ１１の処理にお
いて，測定対象設定用共有メモリ６１を獲得する。次に
ステップＳ１２により，指示情報に応じて測定対象設定
用共有メモリ６１の測定指示フラグの設定を行う。測定
指示フラグとしては例えばトレース／プロファイル／ト
レースおよびプロファイルを行うか否かのフラグがあ
る。ステップＳ１３では，カーネル内フラグ４６に測定
／非測定の設定を行う。

【００６７】図７は，カーネルの処理フローチャートで
ある。プロセスのコマンド起動に対して，カーネル４５
は，まずステップＳ２１により，カーネル内フラグ４６
がＯＮ（測定）かＯＦＦ（非測定）かを判定する。ＯＦ
Ｆの場合，ステップＳ２３によって通常のプロセス起動
を行う。カーネル内フラグ４６がＯＮであれば，ステッ
プＳ２２により，所定のレジスタ３４にカーネル内フラ
グ４６がＯＮであることを示す情報を設定し，その後に
ステップＳ２３を実行する。

【００６８】図８は，動的リンカを含むプロセス内の処
理フローチャートである。プロセスが起動されると，ま
ず動的リンカ１０へ制御が渡る。動的リンカ１０では，
最初にステップＳ３１により，所定のレジスタ３４を参
照し，ＯＮ（測定）／ＯＦＦ（非測定）を判定する。レ
ジスタがＯＮであればステップＳ３３の処理へ進み，Ｏ
ＦＦであれば，ステップＳ３２へ移って，従来と同様な
通常の動的リンカの処理を行う。

【００６９】ステップＳ３３では，まず関数実行情報を
採取するための情報採取用ライブラリ２０をマップし，
それらの処理部を呼び出すことができるようにする。次
に，ステップＳ３４によって，測定に必要な作業領域の
確保などの動的リンカの初期化処理を行う。ステップＳ
３５では，測定対象設定用共有メモリ６１内の測定指示
フラグを参照して，プロファイルを行うかどうかを判定
する。プロファイルを行う場合は，ステップＳ３６の処
理を行い，プロファイルを行わない場合は，ステップＳ
３７の処理へ進む。

【００７０】ステップＳ３６では，初期処理部２１を呼
び出し，実行情報採取部２２を定期的に起動するための
初期化処理として，タイマの起動等の設定を行う。ステ
ップＳ３７の処理において，主ロードモジュール３０の
命令テキスト部３１へ制御を移す。これにより，ユーザ
プログラムが実行されることになる（ステップＳ３
８）。命令テキスト部３１において，１回目の動的ライ
ブラリ関数の呼び出しがあると（ステップＳ３９），ス
テップＳ４０で，ＰＬＴ３２を経由して動的リンカ１０
を呼び出し，ステップＳ４１で動的リンカ１０へ制御を
移す。

【００７１】動的リンカ１０では，ステップＳ４２の処
理で測定指示フラグを参照し，トレース準備／トレース
開始／トレースしないのいずれかを判定する。トレース
準備またはトレース開始であればステップＳ４３の処理
を行い，トレースをしない場合には，ステップＳ４５の
処理により，通常のＰＬＴ３２のエントリの書き換えを
行う。

【００７２】ステップＳ４３では，ＰＬＴ３２の該当エ
ントリをログ採取用（関数実行トレース部２３のアドレ
ス）に書き替える。さらにトレース開始の場合には，ス
テップＳ４２によって，関数実行トレース部２３を呼び
出し，関数実行情報の採取を行う。その後，ステップＳ
３７へ戻り，呼び出された動的ライブラリ関数の命令テ
キスト部へ制御を移す。

【００７３】図９は，実行情報採取部の処理フローチャ
ートである。実行情報採取部２２は，初期処理部２１の
設定によってタイマ割り込みが発生したことを契機に呼
び出される。実行情報採取部２２は，まずステップＳ５
１によって測定指示フラグを参照し，プロファイル準備
／プロファイル開始／プロファイルしないのいずれかを
判定する。プロファイル準備であればステップＳ５４に
より何もしないでタイマ割込み時の呼び出し元へ戻る。
プロファイル開始であれば，ステップＳ５２の処理によ
って，プログラムカウンタに関する実行情報のサンプリ
ング処理を行い，ステップＳ５４によって呼び出し元へ
戻る。プロファイルしない（プロファイル終了）であれ
ば，ステップＳ５３によってタイマによる実行情報採取
部２２の起動を停止し，ステップＳ５４によって復帰す
る。

【００７４】図１０は，関数実行トレース部の処理フロ
ーチャートである。既に一度，ＰＬＴ３２をトレース用
に書き換えてある関数の呼び出しを契機に関数実行トレ
ース部２３が呼び出されると，ステップＳ６１の処理に
より，測定指示フラグを参照し，トレースを開始するか
どうかを判定する。トレースを開始する場合はステップ
Ｓ６２の処理を行い，関数実行情報の収集（ログ採取）
を行う。その後，ステップＳ６３によって，動的ライブ
ラリ関数の命令テキスト部へ制御を移行する。測定指示
フラグがトレース準備中もしくはトレース終了でトレー
スを開始しない場合にはステップＳ６２の処理を行わず
に，動的ライブラリ関数の命令テキスト部へ制御を移行
する。

【００７５】〔第２の実施例〕第１の実施例では，採取
情報出力部２４を呼び出すのはプロセスが終了した時と
実行情報採取部２２でエラーが発生した場合だけである
が，実行情報採取部２２で測定対象判定部１１を呼び出
してその時点で測定を行うかを判定するときに，一度開
始していた測定の終了指示を検出した場合には採取情報
出力部２４を呼び出し，それまでの情報を出力するとい
うように処理することもできる。

【００７６】〔第３の実施例〕図２に示す採取情報ファ
イル７０への書き込みを，動的リンカ１０ではなく，測
定監視処理部４０の共有メモリ情報出力部４２が，ログ
量を監視することにより，または測定対象プロセスから
の通知により行うようにしてもよい。

【００７７】

【発明の効果】以上説明したように，本発明によれば，
測定対象の再翻訳／再結合をしないで，通常のロードモ
ジュールの状態のまま，実行情報を採取することがで
き，かつ動的ライブラリの実行情報をも得ることができ
る。また，要求するプロセスや要求する部分の情報のみ
を採取することができる。さらに，複数プロセスの情報
を同時に採取することができ，かつそれらの情報をまと
めることにより，マージ作業なしに測定対象プロセス全
体の情報を得ることができる。加えて，動的リンカは，
測定を行わない場合には，カーネルから通知されたフラ
グを判定するだけのオーバーヘッドで従来と同様の処理
を実行するので，性能劣化を極めて小さくすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成例を示す図である。

【図２】本発明の一実施例構成図である。

【図３】実行情報採取部による実行情報の採取方法およ
びその出力を説明する図である。

【図４】本発明の実施例における通常時の動的リンカの
動作例を説明する図である。

【図５】本発明の実施例におけるトレース時の動的リン
カの動作例を説明する図である。

【図６】測定監視処理部の処理フローチャートである。

【図７】カーネルの処理フローチャートである。

【図８】動的リンカを含むプロセス内の処理フローチャ
ートである。

【図９】実行情報採取部の処理フローチャートである。

【図１０】関数実行トレース部の処理フローチャートで
ある。

【図１１】従来の技術の説明図である。

【符号の説明】

１ プロセス １０ 動的リンカ １１ 測定対象判定部 １２ ＰＬＴエントリ書き換え部 ２０ 情報採取用ライブラリ ２１ 初期処理部 ２２ 実行情報採取部 ２３ 関数実行トレース部 ２４ 採取情報出力部 ２５ エラー処理部 ３０ 主ロードモジュール ３１ 命令テキスト部 ３２ リンク用テーブル（ＰＬＴ） ３３ａ，３３ｂ 動的ライブラリ ４０ 測定監視処理部 ４１ フラグ設定部 ４２ 共有メモリ情報出力部 ４５ カーネル ４６ カーネル内フラグ ５１ 入力装置 ５２ 出力装置 ５３ 記憶装置 ６０ 共有メモリ ６３ プロセス内メモリ

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−313948（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−106843（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−320548（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−79540（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−95869（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−107644（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−94312（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−163843（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06F 11/34

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主ロードモジュールと，動的ライブラリ
   と，プロセス実行時に動的ライブラリの結合処理を行う
   動的リンカとを備えた情報処理システムにおけるプロセ
   ス実行情報採取装置において， プログラムカウンタの値を採取し，プログラムカウンタ
   の値に応じてそれが示すアドレスが何回採取されたかを
   カウントする実行情報採取部と， 前記動的リンカにより呼び出され，前記実行情報採取部
   を所定の時間ごとに起動する設定を行う初期処理部と， 前記実行情報採取部で採取した情報に基づき，測定対象
   に関する主ロードモジュールおよび動的ライブラリ中の
   命令の実行回数の比率に応じた実行時間情報を出力する
   採取情報出力部とを備えたことを特徴とするプロセス実
   行情報採取装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のプロセス実行情報採取装
   置において， 外部からの指示入力によりプログラムカウンタ情報の採
   取を行うか否かの指示情報をカーネル内に設定する測定
   監視処理部を備え， 前記動的リンカは，カーネルから得た前記指示情報によ
   り通常の動的結合処理のみを行うか前記初期処理部の呼
   び出しを行うかを決定する手段を持つことを特徴とする
   プロセス実行情報採取装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載のプロセス実行情報採取装
   置において， 前記初期処理部，前記実行情報採取部またはその双方
   は，情報採取用ライブラリとして前記動的ライブラリと
   は別のモジュールで構成され， 前記動的リンカは，前記測定監視処理部によって設定さ
   れた指示情報により前記情報採取用ライブラリを制御移
   行可能となるようにマップする手段を持つことを特徴と
   するプロセス実行情報採取装置。
4. 【請求項４】 請求項２または請求項３記載のプロセス
   実行情報採取装置において， 前記測定監視処理部は，外部からの指示入力によりプロ
   グラムカウンタ情報の採取を行う時期または測定対象プ
   ロセスに関する情報を共有メモリに設定する手段を持
   ち， 前記共有メモリに設定された測定時期または測定対象の
   情報に基づいて，前記初期処理部による処理または前記
   実行情報採取部による処理を行うか否かを判定する測定
   対象判定部を備えたことを特徴とするプロセス実行情報
   採取装置。
5. 【請求項５】 主ロードモジュールと，動的ライブラリ
   と，プロセス実行時に動的ライブラリの結合処理を行う
   動的リンカとを備えた情報処理システムにおけるプロセ
   ス実行情報採取装置において，外部からの指示入力により動的ライブラリ関数実行情報
   の採取を行うか否かの指示情報をカーネル内に設定する
   測定監視処理部と， 動的ライブラリ関数への制御移行時に呼び出され，その
   動的ライブラリ関数の実行情報を採取する関数実行トレ
   ース部と， 前記動的リンカ内において，カーネルから得た前記動的
   ライブラリ関数実行情報の採取を行うか否かの指示情報
   により通常の動的結合処理を行うか前記関数実行トレー
   ス部を経由する動的結合処理を行うかを決定し，前記関
   数実行トレース部を経由する場合には，測定対象である
   動的ライブラリ関数への最初の制御移行時に前記動的ラ
   イブラリ関数へのアドレス情報が設定されるリンク用テ
   ーブルの該当エントリを書き換え，前記関数実行トレー
   ス部に制御が移行するようにアドレス情報を設定するＰ
   ＬＴエントリ書き換え部と， 前記関数実行トレース部で採取した情報を所定のメモ
   リ，記憶装置または出力装置に出力する採取情報出力部
   とを備えたことを特徴とするプロセス実行情報採取装
   置。
6. 【請求項６】 請求項５記載のプロセス実行情報採取装
   置において， 前記関数実行トレース部は，情報採取用ライブラリとし
   て前記動的ライブラリとは別のモジュールで構成され， 前記動的リンカは，前記測定監視処理部によって設定さ
   れた指示情報により前記情報採取用ライブラリを制御移
   行可能となるようにマップする手段を持つことを特徴と
   するプロセス実行情報採取装置。
7. 【請求項７】 請求項５または請求項６記載のプロセス
   実行情報採取装置において， 前記測定監視処理部は，外部からの指示入力により測定
   対象となるプロセス，動的ライブラリまたは動的ライブ
   ラリ内の関数に関する情報を共有メモリに設定する手段
   を持ち， 前記共有メモリに設定された測定対象の情報に基づい
   て，前記ＰＬＴエントリ書き換え部によるリンク用テー
   ブルのエントリ書き換え対象を選別する測定対象判定部
   を備えたことを特徴とするプロセス実行情報採取装置。
8. 【請求項８】 請求項１または請求項５記載のプロセス
   実行情報採取装置において， 前記実行情報採取部または前記関数実行トレース部によ
   る情報採取中においてエラーが発生した場合に呼び出さ
   れるエラー処理部を有し， 前記エラー処理部は前記採取情報出力部を呼び出すこと
   により，エラーが発生するまでに採取した情報を，前記
   採取情報出力部によって出力するようにしたことを特徴
   とするプロセス実行情報採取装置。
9. 【請求項９】 請求項１または請求項５記載のプロセス
   実行情報採取装置において， 前記実行情報採取部または前記関数実行トレース部は，
   採取した測定情報を共有メモリに記録するように構成さ
   れ， 測定対象プロセスとは別のプロセス内に，共有メモリ内
   における測定情報の蓄積状態に応じて，その測定情報を
   所定の記憶装置または出力装置に出力する共有メモリ情
   報出力部を備えたことを特徴とするプロセス実行情報採
   取装置。