JPH0461381B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、各種のオペレーシヨンを行うことが
できるようにするソフトウエア構成要素とハード
ウエア構成要素で構成されている複雑な装置にお
いて実現される機構に関するものである。この機
構により、どのようなソフトウエア要素またはハ
ードウエア要素の部分サービス時間または全サー
ビス時間が測定できる。その機構は、優先使用政
策で、厳しい実時間制約の下で動作するマルチタ
スク装置へ特に応用できる。

（従来の技術） 複雑な装置の性能を測定するために、経路の長
さ、すなわち、指定されたプロセスを行うソフト
ウエア、または指定されたオペレーシヨンを行う
ハードウエアの指定された部分のサービス時間、
を高い精度で決定する必要がある。優先使用法で
動作する装置においては、実行がより高い優先度
を有するようなあるプロセスまたはオペレーシヨ
ンを、別のプロセスまたはオペレーシヨンより優
先して使用できる。指定された割込みプロセスま
たは割込みオペレーシヨンのサービス時間を測定
したいとすると、現在知られてい機構は不適切で
ある。

米国特許第4126495号は、プロセツサの自由な
時間を所定の間隔でモニタする装置に関するもの
である。各モニタにおけるプロセツサの状態につ
いて、あるカウントが「自由な」値と「占められ
ている」値に維持され、自由時間カウントが上限
と下限の外側にあることが見付かつた時に負荷が
調整される。調整はプロセツサへの作業入力を定
期的に制限または増大する態様をとる。

この公知の装置はささいな測定量すなわち負荷
を取扱うものであつて、指定されたサービスを行
うために必要な時間を表すサービス時間または経
路長のような実時間装置において興味のある複雑
な測定量は無視している。

また、この装置は非優先使用政策のみを管理す
るから、おおまかな近似だけを行うために解釈の
際に誤りが生ずることがある。

アイビーエム・テクニカル・デイスクロージヤ
ー・ブレテン（IBM Technical Disclosure
Bulletin）10巻８号、1968年１月号、1184〜1186
ページに記載されている論文は、データ処理装置
の種々の部分における活動の持続時間をモニタす
る装置が開示されている。

この装置は与えられたハードウエア構成要素で
部分的なソフトウエア機能をモニタすることはで
きない。その理由は、ハードウエア構成要素で実
行しているソフトウエア構成要素の詳細がどのよ
うなものであるにせよ、「与えられたハードウエ
ア構成要素の使用状態」に基本的な情報獲得が関
連させられる、という事実によるものである。

最近の装置においては、「与えられたソフトウ
エアの区別する必要があるいくつかの細部、すな
わち、ISO規格におけるような階層的層、トラン
ザクシヨン処理装置のアトミツク・プロトコルに
おける実行フエーズおよびコミツトフエーズのよ
うなシーケンシヤル・フエーズ、データ処理のた
めの高水準言語および動作している装置内のハー
ドウエアを相互に接続する装置ドライバのための
アクセンブリー言語のような種々の言語、があ
る。この装置は、CPUを１つとチヤネルを有す
る小型機機械構成をモニタするために、かさばる
多数のハードウエア部品９個の（カウンタ）を必
要とする。その理由は、各カウンタが指定された
機能を行わねばならず、かつ適切な時刻にクロツ
クせねばならないことによるものである。

最近の装置に対しては、現在の通信コントロー
ラのように、平均パラメータ数を平均精度で測定
するめに、極めて多数のカウンタをこのモニタが
有する必要があるであろう。したがつて、被測定
装置が複雑になるにつれて、そのような装置も急
速に複雑になる。

更に、被測定装置が所定の集積度レベルを含む
と、このモニタは直ちに不適切となる。

（発明が解決しようとする課題） 本発明の目的は、優先使用法で動作している装
置におけるソフトウエア構成要素の指定された部
分又は、ハードウエア構成要素の指定された部分
とのサービス時間を正確に測定する機構を得るこ
とである。

本発明の別の目的は乱さない、すなわち、測定
中の装置を乱さないそのような機構を得ることで
ある。

本発明の更に別の目的は、測定すべき要因を自
動的に選択し、したがつて高い融通性をもたらす
そのような機構を得ることである。

（課題を解決するための手段） 本発明の機構は、複数の構成要素を備え、オペ
レーシヨンがより高い優先度を有するならば、あ
る同じ構成要素または別の構成要素により要求さ
れるそれらのオペレーシヨンを実行するために、
前記ある構成要素により開始されたオペレーシヨ
ンを持続できるように動作する装置において、指
定されたオペレーシヨン（ソフトウエアプロセ
ス、ハードウエアの動作等を含む）を実行するた
めに要するサービス時間を測定するために用いら
れる。この測定機構は、 前記システムで実行される現在のオペレーシヨ
ンを表わす現在値を前記システムによつて記憶さ
せる第１の記憶手段と、 そのサービス時間が測定されるべきである前記
オペレーシヨンおよび測定が実行されるべき状況
を表わす測定条件を設定するための選択手段と、 前記選択手段によつて測定されるべきオペレー
シヨンを表わす基準値を記憶させる第２の記憶手
段と、 前記選択手段によつてフイルタリング状態値を
記憶させる第３の記憶手段と、 前記第１の記憶手段からの前記現在値と前記第
２の記憶手段からの前記基準値とを前記フイルタ
リング状態値の制御の下で比較し、一致した場
合、活動状態信号を発生する比較手段と、 基本計数パルスを提供するパルス発生手段と、 前記比較手段からの前記活動状態信号に応答し
て前記選択手段によつて予め決められた時間の間
に前記基本計数パルスを計算する計数手段とを備
えている。

（実施例） 処理装置は、独特の優先度で与えられたサービ
スを行うおのおの行うソフトウエア構成要素およ
びハードウエア構成要素の組立体として表すこと
ができる。与えられた構成要素によるサービスの
実行は優先使用できる、すなわち、他の構成要素
から生ずるサービス要求により乱される。

本発明の機構により、選択された構成要素のサ
ービス時間を測定できる。サービス時間は実際に
は、サービスの与えられた例の開始と終了の間で
測定される時にはサービス経路長であり、または
100ミリ秒または10ミリ秒の間隔にわたるような、
絶対時間パルスの間で測定される時には部分的な
装置資源利用できる。

この測定機構は、割込みオペレーシヨンまたは
サイクルスチール・オペレーシヨンのような優先
しようとするサービスに対する汚染を、随意に除
去または保持するように、サービスを任意の部分
をフイルタリングできる。

第１図は、説明のために、IBM3745型通信コ
ントローラ内の構成要素の装置の概略を示す。

基本的には、このコントローラは少くとも１つ
の中央コントローラCCUと、複数のチヤネルア
ダプタCAと、複数のラインアダプタLAとを有す
る。

中央コントローラCCUは１つのハードウエア
構成要素CCU−Ｈと、ｎ個のソフトウエア構成
要素CCU−Sl〜ccu〜Snとで構成される。第１図
にはただ１つのチヤネルアダプタが示されてい
る。このチヤネルアダプタは１つのハードウエア
構成要素CA−Ｈと、Ｐ個のソフトウエア構成要
素CA−Sl〜CA−Spを有する。ただ１つのライ
ンアダプタが第１図に示されている。これは１つ
のハードウエア構成要素LA−Ｈと、ｑ個のソフ
トウエア構成要素LASl〜LASqとを有する。

各構成要素はそれ自身の優先度Pjを有する。ｊ
はｊ＝０からｊ＝５までであり、P0は最優先度、
P5は最低優先度である。ハードウエア構成要素
は最優先度を有する。

全ての構成要素は、サービスバス１２に対する
要求を介して仲裁装置１０に対するサービスへの
要求を行う、仲裁装置１０はその仲裁装置の出力
バス１４における現在の状態情報により示されて
いるように、サービスされる要求の優先度を、バ
ス１２に存在する要求の優先度と比較する。それ
は、現在のプロセスを続行するか、またはより高
い優先度を有する要求をサービスするめに現在の
プロセスを停止するかを決定する。

電気通信装置においては、各ソフトウエア構成
要素は論理的な観点から層（開放型システム相互
間接続OSIアーキテクチヤにより、またシステム
ネツトワークアーキテクチヤSNAにより定義さ
れているように）の組立体と考えることができ
る。各層は構成要素の指定されたグローバルサー
ビスへ部分的に寄与する。また、ある層の機能を
いくつかの構成要素により実行できる。

このような環境においては、指定された構成要
素により実行される指定された層の部分的な機能
と、いくつかの構成要素により実行される層の全
機能とに対応するサービス時間を測定することは
興味のあることである。

本発明の機構によつて、後で述べるように、任
意の種類の方法をプログラム可培なやり方で行う
ことができる。

仲裁装置１０は装置内の、与えられた時刻にサ
ービスするための選択された要求をサービスする
ために起動させられる構成要素を選択する。この
サービスはハードウエア構成要素またはソフトウ
エア構成要素とすることができるが、それは本発
明の部分ではないからその詳細は説明しない。

サービスのための要求を出す構成要素は、要求
者の構成要素を識別する要求と、要求をサービス
するものの構成要素を識別する要求とを送る。仲
裁装置はサービスする要求を選択し、必要があれ
ばバス１４上の現在の状態を更新する。現在の状
態の情報は現在の状態レジスタ１６に格納され
る。

第２図に示すように、レジスタ１６内の現在の
状態は次の２つのフイールドを有する。

−構成要素識別サブフイールドＣと層識別サブフ
イールドＬによる、選択されたサーバ構成要素
を識別する第１のフイールド。

−サーバ構成要素の優先度を識別する第２のフイ
ールドＰ。

構成要素識別サブフイールドＣは、装置の各構
成要素を識別するために必要な数のビツトを有
し、層識別サブフイールドＬは３ビツトを有す
る。というのは、実際には考慮すべき７つの識別
された層があるからである。

本発明の好ましい実施例においては、第２のフ
イールドは６ビツトを有する。そのうちの各ビツ
トは各優先度PP0〜P5へ割当てられて、優先使
用レベルを別々にコード化する。ビツト当り１つ
の優先使用レベルは、どのレベルがどのレベルに
より優先使用されるかを知ることができる。選択
されたサーバー構成要素の優先度がレベルP2で
あると仮定すると、第２のフイールド内の優先度
ビツトは000100にセツトされる。

これらのフイールドの他の任意の符号化を使用
できることは明らかである。

バス１４上の現在の状態情報が、選択されたサ
ーバ構成要素を起動させるように装置へ与えられ
る。

カウンタは最長サービス時間に対するパルスを
カウントできるようにしてカウンタのサイズが設
計される。

本発明の機構は現在の状態情報レジスタ１６内
の現在の状態情報を使用する。この機構は基準値
レジスタ１８とフイルタレジスタ２０も有する。
これらのレジスタは、オペレータの制御の下にバ
ス１９と２１を介して測定選択手段２２によりロ
ードされる。オペレータが知つている希望の測定
量を特徴づけ、または測定される装置内部内の測
定表に前もつて用意されていた１組の測定値から
取出された基準値は、基準レジスタ１８にロード
される。本発明の好ましい実施例においては、基
準レジスタのフオーマツトは第２図に示されてい
る現在の状態レジスタのフオーマツトと同一であ
る。

現在の状態レジスタと同じフオーマツトを有す
るフイルタレジスタ２０に、オペレータにより選
択されたフイルタリング状態がロードされる。こ
の状態はどの測定が望ましいかを正確に決定す
る。

基準値と、マスクパターンとして機能するフイ
ルタリング状態は、測定を行うべき条件を表す。

レジスタ１６，１８，２０の内容はバス２６，
２８，３０を介して比較論理回路２４へ供給され
る。この論理回路は、レジスタ１６，１８，２０
に含まれている値に応じてそれの出力線へ活動信
号を供給する。これについては後で説明する。

ライン３２がアンドゲート３４の入力端子に設
けられる。このアンドゲート３４の他の入力端子
は時間カウントパルスを発生するクロツク３６へ
接続される。

本発明の他の実施例においては、命令の数によ
り表されるサービス時間を得たい場合には、各命
令実行ごとにパルスを発生するパルス発生器をク
ロツクの代りに用いることができる。

したがつて、アンドゲート３４がライン３２上
の活動状態信号により調整された時に、それの出
力線の３６の時間カウントパルスをゲートしてカ
ウンタ４０を増加させる。カウンタ４０は、測定
がオペレータにより開始された時、測定されてい
るサービスのスタートに測定選択手段２２により
線４２へ供給された信号、により、または資源利
用化測定のためのハードウエア時間パルスによつ
てリセツトされる。測定されているサービスの終
りまたは資源利用化測定ハードウエア時間パルス
によつて行われる。測定が終わると、測定選択手
段２２はライン４４を起動させる。そうするとカ
ウンタ４０の内容がレジスタ４４にロードさせら
れる。

レジスタ４４の内容は表示または記録できる測
定値を表す。

フイルタレジスタ２０は本発明の機構の主な部
分である。そのフイルタレジスタはソフトウエア
構成要素とハードウエア構成要素のサブセツトお
ける適切なフイルタリング条件を示すために用い
られる。それにより現在の状態レジスタ１６およ
び基準レジスタ１８内のビツトのサブセツトだけ
を考えることができ、それらが与えられた時刻に
おけるサブセツトに対するものと同一かどうか検
査する。フイルタレジスタ２０内のビツトが
「１」または「０」あるいは他の規約により正ま
たは負にコード化されるかは、本発明の用途にの
み依存する。例として現在の状態レジスタ１６基
準レジスタ１８のビツトを、比較論理回路２４に
より行われた比較において考慮すべきことを示す
ために、フイルタレジスタのビツト位置に「１」
がセツトされて線３２上に活動状態信号を発生す
る。

比較論理回路２４の特定の実現が第３図に示さ
れている。それはレジスタ１６，１８，２０内の
ビツト数に等しい５０−ｉのようないくつかの論
理装置を有する。各論理装置は３本の入力線５
２，５４，５６を有する。各入力線はレジスタ１
６，２０，１８からの、現在状態ビツトCSi、フ
イルタ状態ビツトFSiおよび基準状態ビツトRSi
としるされている同じオーダービツトをそれぞれ
受ける。各論理装置５０−ｉはCTi信号をそれを
出力線５８−ｉに供給する。各論理装置の出力線
５８はアンドゲート６０へ供給される。それの出
力線は線３２である。

論理装置５０−ｉの真理値表は次のとおりであ
る。

FSi CSi RSi CTi ０ ０ ０ １ ０ ０ １ １ ０ １ ０ １ １ １ １ １ １ ０ ０ １ １ ０ １ ０ １ １ ０ ０ １ １ １ １ フイルタビツトFSiが０にセツトされると、
CSiビツトとRSisビツトがどんな値であつても
CTi信号が１にセツトされる。フイルタビツト
FSiが１にセツトされると、CSiビツトとRSiビツ
トが一致した時だけCTiビツトが１にセツトされ
る。

これはブール方程式により表すことができる。

CTi＝NOT［（CSi.PSi） ＋（RSi.FSi）］ ．はアンド演算子を意味し、 ＋は排他的オア演算子を意味する。この機能を
実行するために、論理装置５０−１は２つのアン
ドゲート６２と６４を有する。アンドゲート６２
の入力線は線５２と５４でありアンドゲート６４
の入力線は線５４と５６である。アンドゲート６
２と６４の出力線は排他的オア回路６６の入力端
子へ接続される。排他的オア回路６６の出力線６
８上の信号はインバー７０により反転される。そ
のインバータはCTi出力信号を線５８−ｉへ供給
する。

第１図と第３図に示される機構の動作は次のと
おりである。特定の層、たとえばＣ＝…000110と
してコード化された与えられた構成要素に対する
層001、の時間サービス、他の優先度P0〜P4に対
応する時間サービスを除き優先度P5で測定した
いと仮定すると、基準レジスタ内のＣフイールド
はＣ＝…000110にセツトされＬフイールドは001
へセツトされ、優先度フイールドは100000へセツ
トされる。

指定されたサービス時間（前優先使用からの全
ての汚染を除く）だけを測定するようにフイルタ
ビツトは、全部１へセツトされる。基準レジスタ
１８と現在状態レジスタ１６の内容が一致した時
だけカウンタ４０は増加させられる。

他の例として、優先度P5である同じ構成要素
について測定を行うために、層がどのようなもの
であつても、および優先度P4とP0に対応し優先
度P1、P2、P3を除くサービス時間を含め、基準
レジスタ１８とフイルタレジスタ２０内のＣフイ
ールドが前と同様に同じ値にセツトされる。レジ
スタ１８と２０内の層フイールドＬが000にセツ
トされ、基準レジスタ１８内の優先度が100000に
セツトされ、フイルタレジスタ２０内において
101110へセツトされP5、P1、P2、P3を考慮にい
れ、P0、P4を無視するようにする。

レジスタ１８と２０内の値をセツトするとによ
り希望する任意の部分測定または全測定を行うこ
とができる。

以上、本発明を通信コントローラにおける実現
として説明したが、化学技術分野または医学分野
のような他の分野でその機構を実現することが当
業者には明らかであろう。

システム、統計、指定されたシステム状態の合
図、統計、ネツトワーク管理、等の性能測定のよ
うな他の目的のために測定値を使用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の機構のブロツク図、第２図は
現在状態レジスタのフオーマツトを表す図、第３
図は第１図の比較回路の詳細な構成を表す構成図
である。 １６……現在状態レジスタ、１８……基準レジ
スタ、２０……フイルタレジスタ、２２……測定
選択手段、２４……比較論理回路、３４……アン
ドゲート、３６……クロツク、４０………カウン
タ、４４……測定値レジスタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数の構成要素を有し、１つの構成要素によ
   つて一旦開始されたオペレーシヨンが同一または
   他の構成要素によつて要求される他のオペレーシ
   ヨンの実行が中断されることができるように優先
   使用モードで作動するシステムで特定のオペレー
   シヨンを実行することを要求されるサービス時間
   を測定する機構において、 前記システムで実行される現在のオペレーシヨ
   ンを表わす現在値を前記システムによつて記憶さ
   せる第１の記憶手段と、 そのサービス時間が測定されるべきである前記
   オペレーシヨンおよび測定が行われるべき状況を
   表わす測定条件を設定するための選択手段と、 前記選択手段によつて測定されるべきオペレー
   シヨンを表わす基準値をロードする第２の記憶手
   段と、 前記選択手段によつてフイルタリング状態値を
   ロードする第３の記憶手段と、 前記第１の記憶手段からの前記現在値と前記第
   ２の記憶手段からの前記基準値とを前記フイルタ
   リング状態値の制御の下で比較し、一致した場
   合、活動状態信号を発生する比較手段と、 基本計数パルスを提供するパルス発生手段と、 前記比較手段からの前記活動状態信号に応答し
   て前記選択手段によつて予め決められた時間の間
   に前記基本計数パルスを計算する計数手段とを備
   えたことを特徴とするソフトウエア構成要素とハ
   ードウエア構成要素のサービス時間を測定する機
   構。