JPH034337A - データ処理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ、産業上の利用分野 本発明はデータ処理システムに関するものである。さら
に具体的には、本発明は、複数のインタリーフされたデ
ータ処理機能を実行できるように適合されたデータ処理
システムの分析及びデバッグに関するものである。

Ｂ、従来の技術 データ処理プログラムをデバッグする際、プログラマが
、プログラムの障害が発生する部分及びその周囲におけ
るシステムの状態を正確に追跡し、分析できることが望
ましい場合が多い。いわゆる追跡機能を備えたデータ処
理システムを提供することが知られている。この機能は
通常、活動化されると、分析中のプログラムが進行する
に従い、種々の時点におけるシステムの状態を示す一連
のメツセージを表示、またはフ４アイルに書き込むこと
ができる。

複数のインタリーフされたデータ処理機能、スレッドま
たはタスクが任意の一時点で実行されるデータ処理シス
テムを提供することも知られている。そのようなシステ
ムは、たとえば、ワード処理機能ならびに月給の処理を
ユーザに提供する機能をもたらすことができる。そのよ
うな場合、システムは必要に応じてワード処理機能に必
要な処理を引き受け、その間の時には、給料を処理する
背景タスクを続行することができる。各機能用のプログ
ラムは中断なしで処理されないので、そのような多重処
理／多重タスク処理システムでは追跡機能を設けると一
層複雑になる。

多重処理システムにおける追跡機能の一例は、米国特許
第４４８２０７７号明細書に記載されている。米国特許
第４４Ｅ３２０７７号明細書に記載されたシステムは、
各データ処理機能がそれ自体の追跡コードを有し、別々
に追跡され、各処理についての診断情報がそれ自体の追
跡データ・ファイルに記憶されるという、追跡機能を有
する。米国特許第４４６２０７７号明細書は、特定の機
能がどのように追跡されるか、または特定の機能が追跡
されるか否かを、どの機能の動作をも中断せずに変更す
ることができるシステムを提供することに関するもので
ある。その第２図には、その通常動作の一部としてタス
ク間で共用されるメモリに対するウィンドウ監視アクセ
スが示されている。

各タスクに付加された追跡コードがその追跡データを書
き込む書込み先は各々のデータ・ファイルである。

日本出願、特開昭ｅｌｏ−１０３５４号は、多重タスク
処理システムではなく多重ＣＰＵシステムでの追跡に関
するものである。この出願は、ＣＰＵ間の競合を避ける
ため各ＣＰＵが別々の追跡メモリを使用することを提示
しており、本発明とは異なる方向を０指している。

Ｃ２発明が解決しようとする課題 関連する問題が容易かつ迅速に識別できるよう、プログ
ラムをデバッグしようとする者に対して、できるだけ多
くの有用な情報を提供することが追跡機能の役割である
。

本発明は、多重処理システムの動作では、あるデータ処
理機能での何らかの状態または事故のために、別のデー
タ処理機能でも問題が生じる可能性があることを認識し
たものである。そのような問題を診断するには、問題と
なる２つの処理機能を同時に追跡し、生成された追跡デ
ータを時間的に相関させて、それらの処理機能の相互作
用の直接的調査を可能にする必要がある。

０６課題を解決するための手段 本発明の一態様は、複数のインタリーフされたデータ処
理機能を実行できるように適合されたデータ処理システ
ムを提供する。このデータ処理システムは、上記の各デ
ータ処理機能が、上記データ処理機能間で共用されるメ
モリに自己診断追跡データを記憶し、上記共用メモリか
ら上記追跡データを読み取り、上記追跡データを相関さ
せて単一出力にすることを特徴とする。

共用メモリはＲＡＭの一部分、ディスク・ファイル、メ
ツセージ待ち行列、パイプライン等の幾つかの可能な形
をとることができる。共用メモリは、機能間で共用でき
るどのような資源でもよいが、重要な点は、追跡機能を
含むすべての機能が、必要に応じて、情報の読取り及び
書込みのためそれにアクセスできることである。

データ処理システムは通常、異なる機能間での処理時間
の分割を制御するオペレーティング・システムを有し、
データ処理機能及び追跡機能は実効的にプログラミング
構造中でオペレーティング′・システムより上位にある
ことを理解されたい。しかし、他の構成も可能であり、
たとえば、追跡機能力オペレーティング・システムの一
部となり、データ処理機能がオペレーティング・システ
ムの上位に留まることも可能である。

実行される相関は、追跡データのその部分を生成するス
テップを、データ処理システムが実行した時間に従って
追跡データを順序付けることである。

ただし、追跡データを、入力順または出力順等の他の方
法で相関させることもできる。本発明は、異なるデータ
処理機能からの追跡データを相関させるための追跡機能
を提供する。このことは、共用メモリを使用して、異な
るデータ処理機能が追跡データを追跡機能に渡すことに
よって可能となる。

時間相関の場合は、任意の一時点で複数のデータ処理機
能が１個のディスク・ファイルに対して読取り、または
書込みを試みることにより、問題が生じる可能性がある
。１つのデータ処理機能のみを追跡するだけでは、この
問題が実際には、別の機能で発生する重複した読取り／
書込み処理によって引き起こされることは示されないは
ずである。そのような状況では、本発明（時間順相関に
よる）により、この問題の識別はずっと容易になるはず
である。

従来技術に勝る本発明のもう１つの利点は、追跡データ
を表示する、またはファイルに書き込むといった機能の
ためのコードを追跡機能内に集中させることができるの
で、各機能が追跡できるようにするために各機能に加え
る必要があるコードが少なくてすむことである。さらに
、追跡データを表示するためコードに変更を加えたい場
合、この変更を追跡機能用のコードで１度だけ行なえば
よい。この方式のもう１つの利点は、データ処理機能が
追跡機能と対話できるように、共通プログラミング・イ
ンタフェースを定義することができることである。こう
すると、新しいデータ処理機能のコードの作成者が追跡
機能を提供することが容易になる。さらに、追跡機能を
システムのメモリに永続的に記憶する必要がないので、
大量の追跡コードが各データ処理機能に永続的に付加さ
れている従来技術のシステムに伴う、使用可能なメモリ
の損失が減少する。本発明の場合は、追跡機能用のコー
ドを必要なときにロードするだけでよい。

本発明の好ましい実施例では、上記共用メモリは複数の
メモリ・ブロックから成り、各メモリ・ブロックが１つ
のデータ処理機能からの追跡データ用の記憶域を提供す
る。この特徴は、データ処理機能が、追跡機能が後で読
み取れるようにその追跡データを書き込む特定の場所を
有し、かつ追跡機能が、その機能のための追跡データを
処理したいときにそれがどこにあるか知っているという
利点を有する。

本発明の特に好ましい実施例では、データ処理機能が追
跡データを追跡機能に渡し始めるとき、現在使用されて
いないメモリ・ブロックを見つけるために上記メモリ・
ブロックがテストされ、次にそのメモリ・ブロックが、
追跡データを渡し始めた上記データ処理機能により使用
されるように割り当てられる。この特徴は、メモリ・ブ
ロックが特定のデータ処理機能に永続的に割り当てられ
ないので、新しいデータ処理機能をシステムに追加する
のが容易であり、既存のデータ処理と全く同様に、必要
なときに新しいデータ処理機能にメモリ・ブロックが割
り当てられるという利点を有する。

この特徴の特に好ましい実施例は、セマフォア機能を提
供するオペレーティング・システムを有するデータ処理
システムであり、上記オペレーティング・システムは所
与のセマフォアを１つのデータ処理機能にのみ割り振る
ことができ、メモリ・ブロックは各セマフォアと関連付
けられ、データ処理機能に対応するセマフォアを割り当
てることにより、メモリ・ブロックが割り当てられる。

インタリーフされたデータ処理機能のための既存のオペ
レーティング・システムは既にセマフォア機能を提供し
ており、その使用によって、途中でメモリ・ブロックを
割り当てられたデータ処理機能が、次に同じメモリ・ブ
ロックを要求しようとした別のデータ処理機能にオペレ
ーティング・システムが制御を渡すことに気づかないよ
うになる。

セマフォアはオペレーティング・システム自体の機能で
あるので、複数の機能によって要求されるという問題に
見舞われることがない。

本発明のもう１つの好ましい特徴は、どのデータ処理機
能が追跡データを供給しているかの識別を追跡データが
含むことである。この特徴により、どのデータ処理機能
が追跡機能と連絡してｂするかを追跡機能が識別できる
ようになり、それにより、メモリ・ブロックは、どのデ
ータ処理機能も０ずれかのメモリ・ブロックを割り振ら
れている可能性があることから生じる混乱を克服する。

また、新たに導入されたデータ処理機能が、追跡機能用
のコードを変更しなくても、この特徴を使ってそれ自体
を追跡機能に対して特定することができる。

追跡機能は、好ましい実施例では、各々の異なるデータ
処理機能からの追跡データを異なる色で表示し、それに
より、与えられた追跡データの解釈に際して追跡データ
のユｉザを助けるようになっている。別法として、また
は追加として、本発明の好ましい実施例は各追跡メツセ
ージに、そのメツセージを生成したデータ処理機能を識
別する接頭部を付加する。

本発明の好ましい実施例はまた、追跡機能が制御情報を
共用メモリに記憶し、上記データ処理機能が制御データ
に応答してその追跡データの出力を変更するという特徴
も含む。この特徴は、共用メモリを介してデータ処理機
能内の追跡コードとの連絡を行なうことにより、追跡デ
ータに対するある度合の制御を追跡機能のユーザに提供
する。

データ処理機能が、共用メモリに記憶できるよりも多く
のデータを追跡機能に送る必要がある場合がときどきあ
る。そのような場合、データ処理機能は追跡データをバ
ッファ・メモリに記憶し、情報を共用メモリに記憶して
、追跡機能がバッファ・メモリから追跡データを読み取
ることができるようにする。

共用メモリの場合と同様に、バッファ・メモリは幾つか
の異なる形を取ることができ、重要な点は、データ処理
機能がその追跡データをそこに記憶することができ、追
跡機能がその記憶された追跡データを読み取ることがで
きることである。

本発明の別の態様は、複数のインタリーフされたデータ
処理機能を実行するデータ処理システムに対する診断追
跡データをもたらす方法を提供する。この方法は、各々
の上記データ処理機能が、上記データ処理機能間で共用
されたメモリに自己診断追跡データを記憶し、追跡機能
は上記共用メモリから上記追跡データを読み取り、単一
出力内に相関させることを特徴とする。

Ｅ、実施例 本発明は、単独の追跡機能として、かつ追跡要求を追跡
機能に送るため追跡されるデータ処理機能に付加された
少量のコードとして具体化することができる。

第１図は、上述の実施例のコードの構造を示す概略図で
ある。システムは複数のインタリーフされたデータ処理
機能ＤＰＦ　（２，４，６）を含む。

これらのＤＰＦのうちの２つ、すなわちＤＰＦ　１とＤ
ＰＦ２が追跡機能８によって活動化され、追跡メツセー
ジを供給する。ＤＰＦ３は追跡する必要がなく、追跡メ
ツセージを供給しない。

追跡される各ＤＰＦ　（２，４）は、その処理中に追跡
メツセージが必要な点に達すると、それに付随した少量
の追跡コード１０．１２に制御を渡す。ＤＰＦは、初め
て活動化されたとき、共用メモリ１６内の構造／メモリ
・ブロック１．２．３．４１．、、、Ｈの１つを既に要
求しているはずである。ＤＰＦＩの場合は、追跡コード
１０は追跡メツセージを構造／メモリ・ブロック１に送
る。追跡コード１０はまた、メツセージが構造／メモリ
・ブロック１で待っていることを示すメツセージを追跡
機能８のメモリ待ち行列１８に送る。ＤＰＦｌでの処理
を中断すべきことを示すフラグが構造メモリ・ブロック
１中でセットされる。

処理は次にシステム内のＤＰＦ２及びＤＰＦ３等の他の
機能に移り、これらの機能はそれ自体、共用メモリ１６
及びメモリ待ち行列１８にさらにメツセージを送ること
ができる。

制御が追跡機能８に渡されると、追跡機能８はメツセー
ジ待ち行列１８を読み取り、共用メモリ１６中で待って
いる追跡メツセージを１つづつ読み取って、処理し始め
る。各メツセージが処理されるとき、それを表示し、ま
たはファイルに書き込み、あるいはその両方を行なうこ
とができる。

メツセージの処理が完了すると、追跡機能８は構造／メ
モリ・ブロック１内のフラグをリセットして、ＤＰＦが
このとき処理を再開できることを示す。追跡機能８は、
（メツセージ待ち行列１８で示されるように）それを待
っているすべてのメツセージを処理し終えると、制御を
ＤＰＦに返す。

次に、追跡機能について詳細に説明する。追跡機能８は
、−度に１つの機能だけが、複数の機能間で共用可能な
バッファ域「共用メモリ」１６に対して要求することが
できる、ソフトウェア・フラグ（通常、「セマフォア」
と呼ばれる）という、大部分の多重タスク処理オペレー
ティング・システムによって提供される機能を使用する
。

追跡機能８が開始されるとき、この追跡機能は幾つかの
セマフォアと共用メモリ・バッファを作成する。作られ
るセマフォアの数は、追跡する必要のあるデータ処理機
能ＤＰＦの数に等しいか、またはそれより多い。共用メ
モリ・バッファは、メツセージのテキストや、追跡出力
表示で強調表示すべきかどうか等の表示オブシ震ン等の
追跡要求の詳細を追跡機能に送るために使用される。こ
れらの詳細は１つの構造（メモリ・ブロック）にまとめ
られ、共用メモリ・バッファは、追跡される各機能ごと
にこの構造の別々のコピーを含むのに十分な大きさでな
ければならない。

追跡機能は次に、別のデータ処理機能ＤＰＦからの追跡
要求を待つ。この追跡要求は、１つの共用メモリ構造１
６中でフラグをセットすることにより、またオペレーテ
ィング・システムがこの機能を提供する場合は、メツセ
ージを追跡機能８に送ることによって行なわれる。

追跡機能８を使用しようとするデータ処理機能ＤＰＦは
、まず共用メモリ・バッフ１にアクセスを試みる。この
アクセスが失敗した場合、追跡機能８は動作せず、デー
タ処理機能ＤＰＦの性能の低下を軽減するためそれ以上
の追跡要求を禁止するフラグがセットされる。共用メモ
リ１８がアクセスされた場合、データ処理機能ＤＰＦは
、成功するまで、各セマフォアを次々に要求しようとす
る。要求されるセマフォアの番号が、追跡機能８に対す
るデータ処理機能ＤＰＦを一義的に識別し、共用メモリ
・バッファ内のこのデータ処理機能によって使用される
構造（メモリ・ブロック）を識別する。処理の名前及び
その番号を含む追加メツセージが次に追跡機能に８送ら
れるので、ユーザはそれを識別することができる。

追跡メツセージを追跡機能８に送る場合、データ処理機
能ＤＰＦは、追跡メツセージ及び表示オプシ２ンを共用
メモリ構造１８内の適当な構造に複写し、また追跡メツ
セージが表示されるのを待っていることを追跡プログラ
ムに示すこの構造中のフラグをセットする。あるいは、
このことを直接示すメツセージを追跡機能８に送ること
もできる。

追跡機能８は、追跡メツセージを表示するとフラグをク
リアして、追跡されるデータ処理機能ＤＰＦが継続でき
ることを示す。フラグを使って追跡メツセージを表示す
るよう追跡機能８に要求する場合は、追跡機能８が各追
跡メツセージを正しい時間順で表示できるようにするた
め、各追跡メツセージの時間を共用メモリ構造に置くこ
とが好ましい。メツセージ待ち行列１８を備えたメツセ
ージ機構がオペレーティング・システムから使用可能な
場合は、この機能を使って、特定の構造が追跡メツセー
ジを保持していることを示すメツセージを直接追跡機能
８に送ることができ、その順序が自動的に待ち行列１８
に保存される。

追跡されるデータ処理機能ＤＰＦは、データにとって十
分大きな共用メモリ・バッファを一時的に割り振り、デ
ータをそこに複写し、データのアドレス及び長さを追跡
機能８の共用メモリ・バッファに入れることにより、バ
ッファの内容を追跡機能８で表示することをときに要求
することがある。異なる要求タイプを追跡プログラムに
示すには、異なるソフトウェア・フラグまたは異なるメ
ツセージが使用される。追跡機能８がソフトウェア・フ
ラグをクリアすることにより、このデータの表示が完了
したことを示すと、−時共用メモリ・バッファを解放す
ることができる。

表示メツセージまたはフラグを種々のデータ処理機能Ｄ
ＰＦから受は取ったとき、それらに作用することにより
、追跡機能８は、すべての追跡出力の単一の相関出力を
正しい時間順に作成する。

各メツセージが表示されるとき、ユーザがメツセージの
ソースを識別できるように、そのデータ処理機能ＤＰＦ
の番号をメツセージの前に付ける。異なる各データ処理
機能ＤＰＦからのメツセージは異なる色で表示される。

追跡機能８内の制御は、画面に表示するにせよ、ファイ
ルまたは他の装置に書き込むにせよ、追跡情報に対する
出力を示すために使用される。

データ処理機能が追跡を完了するか、またはそれ以上追
跡を望まないときは、その旨の追跡メツセージを送って
、それに関するこのデータ処理機能についての追跡が完
了したことをユーザに明らかにする。データ処理機能Ｄ
ＰＦは次に、他のデータ処理機能が使用できるように、
前に要求したセマフォアを解放する。

追跡機能８は追跡されるデータ処理機能ＤＰＦのどの部
分からメツセージが来たかを示す一連の異なる「追跡点
」番号の１つを追跡メツセージに割り当てる。追跡点番
号は各メツセージの接頭部に表示される。追跡機能８内
の制御は、各データ処理機能ＤＰＦについてどの追跡点
を追跡するべきかをユーザが選択することを可能にし、
したがって、非常に多くの選択的追跡が行なえるように
する。この制御データは共用メモリ１６を介してデータ
処理機能ＤＰＦに送られる。この機能のための制御及び
選択を追跡機能８内で行なうことにより、追跡されるデ
ータ処理機能ＤＰＦ中で必要な追跡コード１０〜１４は
最少になる。さらに、そのデータ処理機能について追跡
される追跡点の選択は、いつでもユーザが変更できる。

追跡点の最初の選択は、追跡されるデータ処理機能、ま
たはユーザの選択を得た追跡機能が行なう。

提供される他の特徴は、追跡出力の定期的なタイムスタ
ンピング、及び強調表示されたメツセージのみが表示さ
れることをユーザが要求できることである。さらに、追
跡機能は異なる各データ処理機能からの追跡メツセージ
を異なった色で表示し、そのデータ処理機能が要求した
セマフォアの番号及びデータ処理機能の名前を各追跡メ
ツセージの前に付ける。

Ｆ１発明の効果 複数のインタリーフされたデータ処理機能を実行するシ
ステムにおいて、問題となる複数の機能を同時に追跡し
、生成された追跡データを時間的に相関させて、単一出
力とし、データ処理機能の相互作用の直接的調査を可能
にする。すなわち単一の相関性ある出力は、複数のデー
タ処理機能の相互作用に影響されたエラーを、簡単に識
別し解決することを可能にする。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のコードの構造を概略的に示
した図である。 ２．４．６・・・・データ処理機能、８・・・・追跡機
能、１０．１２・・・・追跡コード、１６・・・・共用
メモリ。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数のインタリーフされたデータ処理機能を実行
   するように適合されたデータ処理システムであって、上
   記の各データ処理機能が、上記データ処理機能間で共用
   されるメモリに自己診断追跡データを記憶し、上記デー
   タ処理システムが、上記共用メモリから上記追跡データ
   を読み取り、上記追跡データを相関させて単一出力にす
   る追跡機能を実行することを特徴とする、データ処理シ
   ステム。
2. （２）上記共用メモリが複数のメモリ・ブロックから成
   り、各メモリ・ブロックが１つのデータ処理機能からの
   追跡データ用の記憶域を提供することを特徴とする、特
   許請求の範囲第１項に記載のデータ処理システム。
3. （３）データ処理機能が追跡データを上記追跡機能に送
   り始めるとき、現在使用されていないメモリ・ブロック
   を見つけるために上記メモリ・ブロックをテストし、そ
   のメモリ・ブロックが次に、追跡データを送り始める上
   記データ処理機能が使用できるように割り当てられるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載のデータ処
   理システム。
4. （４）セマフォア機能を提供するオペレーティング・シ
   ステムを有し、上記オペレーティング・システムは所与
   のセマフォアを１つのデータ処理機能にのみ割り振り、
   各メモリ・ブロックが各セマフォアと関連づけられ、上
   記データ処理機能に割り当てられた対応するセマフォア
   をもつことにより１つのデータ処理機能に１つのメモリ
   ・ブロックが割り当てられることを特徴とする、特許請
   求の範囲第３項に記載のデータ処理システム。
5. （５）複数のインタリーフされたデータ処理機能を実行
   するデータ処理システムの診断追跡データを提供する方
   法であって、上記の各データ処理機能が、上記データ処
   理機能間で共用されるメモリに自己診断追跡データを記
   憶し、追跡機能が上記共用メモリから上記追跡データを
   読み取り、上記追跡データを相関させて単一出力にする
   ことを特徴とするデータ処理システムの診断方法。