JPH04307641A - マルチタスク・システムの障害診断装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はマルチタスク・システム
において、障害が発生した時、容易に障害の診断を行う
技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にマルチタスク・システムでは、コ
ンピュータがスタートまたはリスタートしてからオペレ
ーティング・システムが動作し、複数のタスクを多重管
理してアプリケーション・ソフトウェアを実行させてい
る。前記オペレーティング・システムは例えばシステム
管理等の数々の管理プログラムで構成され、さらにその
システム管理には、実行すべき仕事（タスク）単位でア
プリケーション・ソフトウェア（プログラム）の起動・
実行・終了等の流れを一括管理するタスク管理がある。

【０００３】このようなマルチタスク・システムにおい
て、万が一、例えばソフトウェアのバグ等によるシステ
ムの暴走等の障害が発生した場合、コンピュータをリセ
ットしてリスタートさせ、オペレーティング・システム
を再動作させ、動作状態を確認しながら障害の原因を究
明している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のマル
チタスク・システムでは、万が一、複数のタスクが同時
に動作している時に障害が発生した場合にどのアプリケ
ーション・ソフトウェアに障害が発生したかを知ること
が困難である。またタスク動作状態の情報がオペレーテ
ィング・システムで管理されているメモリにすべて記憶
されている為、障害によりシステムダウンが発生して一
旦リセットをかけると、リセットと同時にメモリに記憶
されている情報のすべてがクリア（初期化）され、シス
テムダウン直前のタスク動作状態の情報も失われてしま
う。したがって障害の原因を究明しようとしてもシステ
ムダウンする直前のタスク動作状態の情報を知ることが
出来ず、システムがダウンした原因を診断することが困
難になるおそれがある。

【０００５】本発明ではこのような従来の課題に鑑みて
なされたもので、万が一、障害が発生した時、容易にそ
の障害の原因を診断出来るマルチタスク・システムの障
害診断装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このため本発明は、図１
に示すように、コンピュータがスタートまたはリスター
トしてオペレーティング・システムが動作し、複数のタ
スクを多重管理することによりアプリケーション・ソフ
トウェアを実行させるマルチタスク・システムにおいて
、前記オペレーティング・システムで管理され、複数の
タスクを多重管理してアプリケーション・ソフトウェア
を実行させる管理手段と、前記オペレーティング・シス
テムの管理領域の外に設けられ、タスク動作状態の情報
を記憶する情報記憶手段と、前記アプリケーション・ソ
フトウェアから呼び出され、タスク動作状態の情報を前
記情報記憶手段に記録する情報記録手段と、前記オペレ
ーティング・システムのスタート時またはリスタート時
、前記情報記憶手段に記憶されているタスク動作状態の
情報を解読して出力する情報解読手段と、を備えた。

【０００７】

【作用】上記の構成によれば、管理手段により複数のタ
スクが多重管理されることによりアプリケーション・ソ
フトウェアが実行される。また情報記録手段はアプリケ
ーション・ソフトウェアから呼び出され、タスク動作状
態の情報を情報記憶手段に記録する。

【０００８】この情報記憶手段はオペレーティング・シ
ステムの管理領域の外にある為、万が一、障害の発生に
よりコンピュータがシステムダウンした場合、コンピュ
ータにリセットをかけてリスタートさせてもシステムダ
ウンする直前のタスク動作状態の情報はリセットされず
、情報解読手段でこの情報を解読して出力することによ
り障害が発生した原因を容易に診断することが可能にな
る。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図２〜図１２に基
づいて説明する。本実施例を示す図２において、ＣＰＵ
１はマルチタスク処理可能なコンピュータのコントロー
ルプロセッサユニットであり、ＲＯＭ２から一連の命令
を入力し、ＲＯＭ２等に記憶されているマルチタスク・
オペレーティング・システム（以後、ＯＳと記す）によ
りマルチタスクのシステムでスタートまたはリスタート
し、ＲＡＭ３との間でデータの入出力を行う。前述のＲ
ＯＭ２はシステムのスタート時、初期起動のための一連
の命令を記憶しているブートＲＯＭであり、ＲＯＭ２に
はＯＳの他に後述するシステム定数定義ファイル、実行
させる各アプリケーション・プログラムを定義するプロ
グラム定義ファイル等からなる編集テーブル・ファイル
と、環境構築プログラム等からなるシステム・プログラ
ムと、各タスクの動作状態の情報を記録するルーチン等
のシステム・サブルーチンと、実行させるアプリケーシ
ョン・ソフトウェア等が書き込まれている。尚、前記Ｏ
Ｓ、ファイル、システム・サブルーチン、アプリケーシ
ョン・ソフトウェア等は図示しない磁気ディスク装置等
の記憶装置に記憶させてもよい。

【００１０】ＲＡＭ３はＯＳが管理する領域の他に、Ｏ
Ｓの管理領域の外に設けられたタスク情報記憶手段であ
る２つのロギング領域（タスク動作状態の情報を記録す
る領域）Ｐ１及びＰ２と、から構成されている。このロ
ギング領域Ｐ１、Ｐ２は全く同一の大きさの領域であり
、ロギング領域Ｐ１はタスク動作状態の情報をそのまま
記録する領域、ロギング領域Ｐ２はロギング領域Ｐ１と
全く同じ情報を１の補数表現（ビット毎に値を反転させ
たもの）で格納する領域、即ち、ロギング領域Ｐ１の冗
長系となっている。このロギング領域Ｐ１、Ｐ２を確保
する位置及びその大きさは前述のＲＯＭ２のシステム定
数定義ファイルに書き込まれている。

【００１１】図３に図２のロギング領域Ｐ１、Ｐ２の詳
細を示す。図２の詳細図である図３において、ロギング
領域Ｐ１（Ｐ２）は、先頭に設けられたロギング領域で
あるヘッダ部ＨＤＲ、アプリケーション・ソフトウェア
（タスク）毎に順番に並び、アプリケーション・ソフト
ウェアの情報を記録するプログラム部ＰＲＯＧ１〜ｎと
、によって構成されている。

【００１２】ヘッダ部ＨＤＲは、ロギング領域Ｐ１が初
期化された時刻を（年月日／時分秒／曜日）の形式で格
納する領域であるシステム・スタート時刻格納領域ＨＤ
Ｒ−ａと、例えば１０ミリ秒毎に時刻をカウントしてい
る時刻カウンタと後述する順序カウンタとのカウント値
が常時記録される現在時刻記録領域ＨＤＲ−ｂと、セマ
フォによる排他制御用の排他権の所有者（プログラム）
を排他権毎に記録する排他権所有者記録領域ＨＤＲ−ｃ
と、によって構成される。

【００１３】プログラム部ＰＲＯＧ１は、其々、各アプ
リケーション・ソフトウェアのプログラム名称を書き込
むプログラム名称格納領域ＰＲＯＧ１−１と、排他権待
ちの状態になった時にその事を示す情報を記録する排他
権待ち記録領域ＰＲＯＧ１−２と、アプリケーション・
ソフトウェアの実行開始時刻が記録される現在時刻記録
領域ＰＲＯＧ１−３ａとどのシステム・サブルーチンで
実行開始に至ったかを示すサブルーチン区別領域ＰＲＯ
Ｇ１−３ｂとからなる実行開始時刻記録領域ＰＲＯＧ１
−３と、アプリケーション・ソフトウェアの実行終了時
刻を記録する現在時刻記録領域ＰＲＯＧ１−４ａとどの
システム・サブルーチンで実行終了に至ったかを示すサ
ブルーチン区別領域ＰＲＯＧ１−４ｂとからなる実行終
了時刻記録領域ＰＲＯＧ１−４と、最後に発行したシス
テム・サブルーチンが判別出来るように後述するシステ
ム・サブルーチンｅｘｗａｉｔ（　）　、ｘｔｓｌｅｅ
ｐ（　　）　を除いたシステム・サブルーチンがコール
される毎にコールされたシステム・サブルーチンのＩＤ
を記録するＩＤ記録領域ＰＲＯＧ１−５と、によって構
成され、プログラム部ＰＲＯＧ２〜ｎも同様に構成され
ている。

【００１４】次に図４のフローチャートに基づいて動作
を説明する。まずステップ（図中では「Ｓ」と記してあ
り、以下同様とする）１では、ＯＳによりマルチタスク
のシステムがスタートまたはリスタートする。ここでＲ
ＡＭ３におけるＯＳの管理領域は初期化されるが、ロギ
ング領域Ｐ１、Ｐ２はＯＳの管理領域の外なので初期化
されない。

【００１５】ステップ２では、診断ルーチンｊｕｄｇｅ
　を実行することにより、ロギング領域Ｐ１、Ｐ２に記
録されたリスタート直前のタスク動作状態の情報を参照
して解読し、人間が読みやすい形式に変換して表示出力
する。 診断ルーチンｊｕｄｇｅ　の動作については後述する。 このステップが情報解読手段に相当する。ステップ３で
は、環境構築プログラムを起動する。環境構築プログラ
ムは、編集テーブル・ファイルの情報に基づいて、アプ
リケーション・プログラム・プロセス、タイマ・プロセ
ス等のアプリケーション・ソフトウェアを動作させるた
めに必要な各プログラムを起動すると同時に、テーブル
・ファイルの作成を行う。この環境構築プログラムの動
作については次で説明する。またこのステップが管理手
段に相当する。

【００１６】次に図５のフローチャートに基づいて前述
の環境構築プログラムの動作を説明する。ステップ１１
では、ＲＡＭ３上に確保されたロギング領域Ｐ１、Ｐ２
を初期化する。ステップ１２では、ロギング領域Ｐ１、
Ｐ２が初期化された時刻をロギング領域Ｐ１、Ｐ２のヘ
ッダ部ＨＤＲのシステム・スタート時刻格納領域ＨＤＲ
−ａに記録する。

【００１７】ステップ１３では、テーブル・ファイル及
び各セマフォを作成し、後述するタイマ・プロセス、そ
して各アプリケーション・ソフトウェアを起動する。テ
ーブル・ファイルは、システム動作用の定数を管理する
管理テーブル・ファイルと、プロセス動作用の定数を管
理するプロセス管理テーブル・ファイルと、セマフォの
定数を管理するセマフォテーブル等によって構成される
。 またセマフォにはプログラムの同時動作禁止制御用セマ
フォ等があり、このステップで各セマフォも作成する。

【００１８】次に前述のタイマ・プロセスを説明する。 タイマ・プロセスは時刻カウンタのカウント値の更新及
び順序カウンタのカウント値のクリアを行うプログラム
であり、図６のフローチャートに基づいて動作する。ス
テップ２１では、ヘッダ部ＨＤＲの現在時刻記録領域Ｈ
ＤＲ−ｂの時刻カウンタのカウント値を更新し、順序カ
ウンタのカウント値をゼロ・クリアする。順序カウンタ
は時刻カウンタが１０ミリ秒毎に時刻をカウントする間
に実行されたアプリケーション・ソフトウェアによりロ
ギングが行われた順序を示すものである。この順序カウ
ンタは、各アプリケーションプログラムがロギングを行
うときに自分で更新する。例えば図８のように時刻カウ
ンタのカウントが更新されてから１０ミリ秒の間にアプ
リケーション・ソフトウェア１、２、３が順次実線で示
された間に実行された場合、順序カウンタのカウント値
は其々（０）〜（１）、（２）〜（３）、（４）〜（５
）となる。これにより時刻カウンタが更新される間に複
数のアプリケーション・ソフトウェアが実行された場合
でも順序カウンタのカウント値によりアプリケーション
・ソフトウェアの実行された順序を判別することが出来
る。

【００１９】ステップ２２では、時刻カウンタのカウン
ト値が更新されてから１０ミリ秒間スリープし、ステッ
プ２１に戻る。次にアプリケーション・ソフトウェアの
動作を説明する。アプリケーション・ソフトウェアは前
述の環境構築プログラムのステップ１３において起動さ
れる。このアプリケーション・ソフトウェアの中には、
自プログラムの起動待ちをするシステム・サブルーチン
ｅｘｗａｉｔ（　）　、指定された時間スリープするｘ
ｔｓｌｅｅｐ（　）が、アプリケーション・ソフトウェ
アに応じて組み込まれ、アプリケーション・ソフトウェ
アからコール（呼出）される。ここでは図７（ａ）、（
ｂ）のフローチャートに基づいて例えばアプリケーショ
ン・ソフトウェア１、２の動作例について説明する。

【００２０】まず図７（ａ）のフローチャートに基づい
てアプリケーション・ソフトウェア１の動作を説明する
。ステップ３１では、システム・サブルーチンｅｘｗａ
ｉｔ（　）　をコールする。システム・サブルーチンｅ
ｘｗａｉｔ（　）　の動作については後述する。ステッ
プ３２では、他プログラム等から自プログラムに起動が
かかることでシステム・サブルーチンｅｘｗａｉｔ（　
）　からリターンし、アプリケーション・ソフトウェア
の処理が実行される。処理が完了すると再びステップ３
１に戻ってｅｘｗａｉｔ（　）をコールし、自プログラ
ムが再び起動されるのを待つ。

【００２１】次に図７（ｂ）のフローチャートに基づい
てアプリケーション・ソフトウェア２の動作を説明する
。ステップ４１では、ステップ３１と同様にシステム・
サブルーチンｅｘｗａｉｔ（　）　をコールする。ステ
ップ４２では、システム・サブルーチンｅｘｗａｉｔ（
　）　からリターンし、アプリケーション・ソフトウェ
アの処理が実行される。

【００２２】ステップ４３では、アプリケーション・ソ
フトウェアの処理が完了してからシステム・サブルーチ
ンｘｔｓｌｅｅｐ（　）をコールする。システム・サブ
ルーチンｘｔｓｌｅｅｐ（）の動作については後述する
。ステップ４４では、システム・サブルーチンｘｔｓｌ
ｅｅｐ（　）からリターンした後、アプリケーション・
ソフトウェアの処理が実行され、実行終了後、ステップ
４１に戻る。

【００２３】尚、ステップ１２、２１、３１、４１、４
３が情報記録手段に相当する。次に前述のシステム・サ
ブルーチンｅｘｗａｉｔ（　）　の動作を図８のフロー
チャートに基づいて説明する。尚、実行されるアプリケ
ーション・ソフトウェアはプログラム部ＰＲＯＧ１に対
応しているものとして説明する。ステップ５１では、ア
プリケーション・ソフトウェアの実行終了時刻のロギン
グを行う。このロギングを行うには、ヘッダ部の現在時
刻記録領域ＨＤＲ−ｂに記録されている時刻カウンタの
カウント値（現在時刻）と順序カウンタのカウント値と
を、プログラム部の現在時刻記録領域ＰＲＯＧ１−４ａ
に実行終了時刻としてコピーし、サブルーチン区別領域
ＰＲＯＧ１−４ｂにシステム・サブルーチン名ｅｘｗａ
ｉｔ（　）　を記録し、さらにこの後、ヘッダ部の現在
時刻記録領域ＨＤＲ−ｂに記録されている順序カウンタ
のカウント値を更新（＋１）しておく。

【００２４】ステップ５２では、同時動作禁止制御用排
他権を解放する。これを行うには、ヘッダ部ＨＤＲの排
他権所有者記録領域ＨＤＲ−ｃの所定の位置をクリアし
た後、ＯＳのシステムコールで排他権を解放する。ステ
ップ５３では、起動がかかるまでスリープする。ステッ
プ５４では、起動がかかるとアプリケーション・ソフト
ウェアの実行開始時刻のロギングを行う。このロギング
を行うには、ヘッダ部の現在時刻記録領域ＨＤＲ−ｂに
記録されている時刻カウンタのカウント値（現在時刻）
と順序カウンタのカウント値とを、プログラム部の現在
時刻記録領域ＰＲＯＧ１−３ａに実行開始時刻としてコ
ピーし、サブルーチン区別領域ＰＲＯＧ１−３ｂにシス
テム・サブルーチン名ｅｘｗａｉｔ（）　を記録し、さ
らにこの後、ヘッダ部の現在時刻記録領域ＨＤＲ−ｂに
記録されている順序カウンタのカウント値を更新（＋１
）しておく。

【００２５】ステップ５５では、同時動作禁止制御用排
他権を取得する。これを行うには、アプリケーション・
ソフトウェアがこれから取得しようとする排他権の番号
を排他権待ち記録領域ＰＲＯＧ１−２に書き込み、ＯＳ
のシステム・コールで排他権を取得し、排他権が取得さ
れたら直ちに前記排他権待ち記録領域ＰＲＯＧ１−２の
情報をクリアし、排他権所有者記録領域ＨＤＲ−ｃ内の
所定の位置に自アプリケーション・ソフトウェアのプロ
グラム番号を書き込む。このステップが終了してからリ
ターンする。

【００２６】次に前述のシステム・サブルーチンｘｔｓ
ｌｅｅｐ（　）の動作を図９のフローチャートに基づい
て説明する。尚、実行されるアプリケーション・ソフト
ウェアはプログラム部ＰＲＯＧ１に対応しているものと
して説明する。ステップ６１では、アプリケーション・
ソフトウェアの実行終了時刻をロギングする。このロギ
ングはシステム・サブルーチンｅｘｗａｉｔ（　）　の
ステップ５１と同様にして行われ、サブルーチン区別領
域ＰＲＯＧ１−４ｂにシステム・サブルーチン名ｘｔｓ
ｌｅｅｐ（　）を記録する。

【００２７】ステップ６２では、指定された時間が経過
するまでスリープする。ステップ６３では、指定された
時間が経過するとアプリケーション・ソフトウェアの実
行開始時刻のロギングを行う。このロギングはシステム
・サブルーチンｅｘｗａｉｔ（　）　のステップ５４と
同様にして行われ、サブルーチン区別領域ＰＲＯＧ１−
３ｂにシステム・サブルーチン名ｘｔｓｌｅｅｐ（　）
を記録する。

【００２８】次に図１０のフローチャートに基づいてス
テップ２の診断ルーチンｊｕｄｇｅ　の動作を説明する
。ステップ７１では、ロギング領域Ｐ１の情報を入力し
てタスク動作状態の情報を解読する。入力するタスク動
作状態の情報は、現在時刻、ロギング・スタート時刻、
最終ロギング時刻、セマフォによる排他権所有者、各ア
プリケーション・ソフトウェアの実行状態（プログラム
番号、プログラム名称、プログラムの実行開始時刻、プ
ログラムの実行終了時刻、プログラムの実行時間、プロ
グラムの状態、サブルーチンタイプ、排他権待ちの有無
）、である。

【００２９】尚このとき、診断ルーチンｊｕｄｇｅ　は
これらの入力情報からプログラムの状態とプログラムの
実行時間を算出して、入力情報と共にステップ７３にお
いて出力する。その計算方法は次の通りである。 「開始時刻＜終了時刻」であればプログラムの状態は停
止（スリープ）であり、実行時間は「終了時刻−開始時
刻」である。

【００３０】また逆に 「開始時刻＞終了時刻」であれば、プログラムの状態は
動作中であり、実行時間は「最終ロギング時刻−開始時
刻」である。 ここで、最終ロギング時刻とは現在時刻記録領域ＨＤＲ
−ｂの値である。

【００３１】ステップ７２では、ステップ７１と同様に
してロギング領域Ｐ２の情報を入力する。前述したよう
にロギング領域Ｐ２の情報はロギング領域Ｐ１の情報に
対して１の補数をとったものである。ステップ７３では
、ロギング領域Ｐ１の情報を人間が読みやすい形にして
表示する。

【００３２】ステップ７４では、ロギング領域Ｐ１、Ｐ
２から入力された情報が一致しているかどうかを判定す
る。そして一致していればそのまま終了し、情報が一致
していなければステップ７５に進んでロギング領域Ｐ２
の情報も表示してリターンする。かかる構成によれば、
ＯＳの管理するメモリ領域の外にタスク動作状態の情報
を記録するロギング領域を設けることにより、万が一、
プログラムのバグ等によるプログラムの暴走のような障
害が発生してコンピュータがシステムダウンした場合、
このロギング領域がＯＳの管理領域の外にある為、コン
ピュータにリセットをかけても記憶されているタスク動
作状態の情報はリセットされず、リスタート後にこの情
報を解読してシステムダウン直前のシステム状態を把握
することが出来、障害が発生した原因を容易に診断する
ことが出来る。

【００３３】またお互いに複数の排他権を取り合うこと
によりシステムが動作しなくなるデッドロックが発生し
た場合でも、アプリケーション・ソフトウェアの排他権
の取得状態を把握することが出来るので、デッドロック
が発生した原因も容易に究明することが出来る。またタ
スク動作状態の情報をそのまま記録するロギング領域Ｐ
１と、全く同じ情報を１の補数で記録するロギング領域
Ｐ２と、の冗長構成とすることにより、ロギング領域に
記録された情報に対する信頼性が向上する。

【００３４】また本発明は、システム・ダウン時の原因
究明の為の機能を備えていない既存のＯＳにも容易に適
用することが出来、汎用性が高い。尚、本実施例では、
ロギング領域を２重系にした場合について説明したが、
これに限らず例えばロギング領域Ｐ３をＲＡＭ３にもう
１つ配設して３重系を形成し多数決を行う方式にしても
構わない。このように奇数個の多重系にして多数決を行
うことにより信頼性をさらに向上させることが出来る。

【００３５】また本実施例では、ＯＳの管理領域の外の
ロギング領域をＲＡＭ３上に設けたが、これに限らず記
憶能力を有する別のハードウェア上にロギング領域を設
け、このハードウェアに記録、解読を行っても構わない
。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、オ
ペレーティング・システムの管理領域の外にタスク動作
状態の情報を記録する情報記憶手段を設けることにより
、万が一、障害の発生によりコンピュータがシステムダ
ウンした場合、またはデッドロックの発生によりシステ
ムが停止した場合、直前のタスク動作状態の情報を解読
・出力することが出来、障害またはデッドロックが発生
した原因を容易に診断することが出来る。

【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】　　本発明の一実施例を示すブロック図。

【図３】　　図２のロギング領域の詳細を示す図。

【図４】　　図２の動作を示すフローチャート。

【図５】　　図４の環境構築プログラムの動作を示すフ
ローチャート。

【図６】　　図５のタイマ・プロセスの動作を示すフロ
ーチャート。

【図７】　　図５のアプリケーション・ソフトウェアの
動作例を示すフローチャート。

【図８】　　図７のシステム・サブルーチンｅｘｗａｉ
ｔ（　）　の動作を示すフローチャート。

【図９】　　図７のシステム・サブルーチン名ｘｔｓｌ
ｅｅｐ（　）の動作を示すフローチャート。

【図１０】　　図４の障害診断ルーチンの動作を示すフ
ローチャート。

【図１１】　　図６の時刻カウンタと順序カウンタとの
説明図。

【符号の説明】

１　　　　ＣＰＵ ２　　　　ＲＯＭ ３　　　　ＲＡＭ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コンピュータがスタートまたはリスタート
   してオペレーティング・システムが動作し、複数のタス
   クを多重管理することによりアプリケーション・ソフト
   ウェアを実行させるマルチタスク・システムにおいて、
   前記オペレーティング・システムで管理され、複数のタ
   スクを多重管理してアプリケーション・ソフトウェアを
   実行させる管理手段と、前記オペレーティング・システ
   ムの管理領域の外に設けられ、タスク動作状態の情報を
   記憶する情報記憶手段と、前記アプリケーション・ソフ
   トウェアから呼び出され、タスク動作状態の情報を前記
   情報記憶手段に記録する情報記録手段と、前記オペレー
   ティング・システムのスタート時またはリスタート時、
   前記情報記憶手段に記憶されているタスク動作状態の情
   報を解読して出力する情報解読手段と、を備えたことを
   特徴とするマルチタスク・システムの障害診断装置。