JPH06332675A - 共有ライブラリ管理機構 - Google Patents

共有ライブラリ管理機構

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JPH06332675A
JPH06332675A JP5118646A JP11864693A JPH06332675A JP H06332675 A JPH06332675 A JP H06332675A JP 5118646 A JP5118646 A JP 5118646A JP 11864693 A JP11864693 A JP 11864693A JP H06332675 A JPH06332675 A JP H06332675A
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Application number
JP5118646A
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English (en)
Inventor
Futoshi Koga
Takeshi Marubayashi
健 丸林
太 古賀
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
三菱電機株式会社
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数の応用プログラムにより共通に利用され
る複数のライブラリ関数を含む共有ライブラリを有する
オペレーティングシステムにおいて、共有メモリ上に展
開される共有ライブラリを再配置することでメモリ資源
を効率的に利用する。 【構成】 共有ライブラリファイル600の関数アドレ
ス表106に各ライブラリ関数の参照頻度を記録するた
めの頻度記録領域109を確保し、応用プログラムから
参照したライブラリの参照頻度を頻度記録領域109に
記録する参照頻度記録手段と、記録した参照頻度を基に
ライブラリ関数を共有ライブラリ内で特定の順番、例え
ば参照頻度の高い順に再配置する共有ライブラリ再配置
手段とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【0001】

【産業上の利用分野】この発明は、オペレーティングシ
ステムにおける共有ライブラリ管理機構に関するもので
ある。

【0002】

【従来の技術】従来、この種の共有ライブラリ機構とし
ては、例えば図8〜図10で示されるような方法があっ
た。

【0003】図8は、応用プログラムが使用する共有ラ
イブラリが共有メモリ上へ展開される様子を示した図で
ある。図8において、500はメモリ上の利用者の応用
プログラム、600は共有ライブラリファイル、700
は共有メモリ上に展開された共有ライブラリである。
尚、共有メモリ上に展開された共有ライブラリ700に
変更を加えると、共有ライブラリファイル600にも同
時に変更が加わるメモリマップドファイルである。

【0004】共有ライブラリファイル600において、
601は共有ライブラリファイルのテキストセグメン
ト、602〜605はライブラリ関数、606は共有ラ
イブラリファイルに含まれる全てのライブラリ関数のア
ドレス情報を格納する関数アドレス表である。関数アド
レス表の項目は関数名607と、共有ライブラリファイ
ル内の相対アドレス608よりなる。

【0005】利用者応用プログラム500において、5
03は、ライブラリ関数a()602,d()605を
参照する利用者の関数である。504は、利用者応用プ
ログラムが参照するライブラリ関数のアドレスを格納す
る関数リンクテーブルで、利用者応用プログラム毎に用
意され、505,506には、ライブラリ関数の共有メ
モリ上のアドレスが、各々格納される。

【0006】次に、共有ライブラリの共有メモリ上への
展開動作と、共有ライブラリ関数に対する応用プログラ
ムの参照動作について、図8及び図10のフローチャー
トを用いて説明する。共有ライブラリ関数a()60
2,d()605を参照する利用者プログラムをコンパ
イルした時、コンパイラは、その応用プログラム500
のテキストセグメント内に、参照するライブラリに対応
するライブラリのスタブ関数a’()501及び
d’()502を配置する。応用プログラム実行時に、
ライブラリ関数a()602,d()605を参照する
時、まづ処理はライブラリのスタブ関数a’()50
1,d’()502に渡る。a’()501、d’()
502では、データセグメント内の関数リンクテーブル
504のアドレス情報に対応する項目505,506を
参照(ステップ800)して、共有メモリ上の共有ライ
ブラリ関数を実行(ステップ806)する。

【0007】上記関数リンクテーブルのアドレス格納部
505及び506は、初期状態では設定されておらず、
該応用プログラムが初めて共有ライブラリ内の関数を参
照した時、ダイナミックローダにより実際のアドレスが
格納される。

【0008】関数リンクテーブルが初期化されており
(ステップ801)、参照するライブラリ関数が共有メ
モリ上に展開されていなければ(ステップ802)、ダ
イナミックローダは、リンク時に指定したファイル名の
共有ライブラリファイルからライブラリ関数a()60
2、d()605を含むテキストセグメント601のフ
ァイルページ609及び610と、関数アドレス表60
6を共有メモリ上に、各々701,702,703の様
に展開する(ステップ803)。さらに、展開したライ
ブラリ関数のアドレス解決を以下の計算により行う。

【0009】a()602、及びd()605の共有ラ
イブラリファイルのテキストセグメントの先頭からの相
対アドレスは、関数アドレス表606に格納されてい
る。関数アドレス表606において、a()は0x00
00,d()は0x0300であるので、共有メモリ上
への展開が0x0100番地から行われたとすると、関
数a(),d()の実際のアドレスは、それぞれ0x0
100に相対アドレスを加えた0x0100,0x04
00となる(ステップ804)。この計算で求められた
ライブラリ関数の共有メモリ上のアドレスを、応用プロ
グラムの関数リンクテーブル504のアドレス格納部5
05,506に格納する(ステップ805)。この後、
関数リンクテーブルに格納されたアドレスにあるライブ
ラリ関数を実行する(ステップ806)。

【0010】共有ライブラリファイル600から共有メ
モリ上へのテキストセグメントの展開は、ファイルペー
ジ609から701へ、ファイルページ610から70
2のようにファイルページ単位で行われるため、この
時、応用プログラムで使用しないライブラリ関数b()
603,c()604も共有メモリ上に同時に展開され
る。

【0011】共有メモリ上に展開されたライブラリのテ
キストセグメントは、複数の応用プログラムから参照可
能となる。ライブラリ関数a()602,d()605
が、応用プログラム500の他にも複数の応用プログラ
ムから参照され、一方、b()603,c()604
は、どの応用プログラムからも参照されないと仮定した
時、共有ライブラリファイル600内のライブラリ関数
の配置を、図9のa()602,d()605,b()
603,c()604の順に入れ換えると、a(),d
()を含むファイルページ611のみを共有メモリ上に
704のように展開し、b(),c()を含むファイル
ページ612は共有メモリ上に展開せずにおくことが可
能となる。

【0012】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
共有ライブラリ機構では、共有ライブラリ内のライブラ
リ関数の配置は、共有ライブラリの生成時に静的に決定
されるため、複数の応用プログラムからの参照頻度が高
いライブラリ関数も低い関数も同一のメモリページ内に
配置されることがあり、共有メモリのメモリページが効
率的に利用されないという問題があった。また、複数の
応用プログラムから参照されるライブラリ関数の頻度も
応用プログラムの業務内容に依存し、これらを考慮した
きめの細いライブラリ構成を予め想定することは難しい
という問題点があった。

【0013】この発明は、このような問題点を解決する
ためになされたもので、複数もしくは、一つの応用プロ
グラム内で参照頻度の高いライブラリ関数群を特定のメ
モリページに集めることでメモリ資源を効率的に利用し
ようとするものである。また、異種の業務プログラムが
並行して動作するような実行環境においても、実行時に
ダイナミックにライブラリ構成を変更することによって
動作環境に適合したメモリ資源のきめの細く、効率的な
利用を目的としたものである。

【0014】

【課題を解決するための手段】この発明に係る共有ライ
ブラリの管理機構は、ライブラリ関数の参照頻度を記録
する参照頻度記録手段と、ライブラリ関数を含むモジュ
ールを共有ライブラリファイル内で特定の順番に並べ変
え再配置する共有ライブラリ再配置手段を設けたもので
ある。また、この発明に係る共有ライブラリ管理機構
は、ライブラリが再配置されたことを示す再配置フラグ
と、応用プログラムの実行中に該再配置フラグを参照
し、該ライブラリが再配置されていれば、再配置した該
ライブラリを共有メモリ上に展開する手段を設けたこと
により、応用プログラムの実行中においてもライブラリ
切換えを可能としたものである。

【0015】

【作用】この発明による共有ライブラリ機構において
は、各ライブラリ関数の参照頻度を記録し、再配置前の
共有ライブラリのファイル名を変更し、記録した参照頻
度情報を基に特定の順番、例えば参照頻度の高い順でラ
イブラリ関数を再配置して共有ライブラリを再配置前の
ファイル名で作成する。これによりオペレーティングシ
ステムの再立ち上げ時に、ダイナミックローダは、再配
置された共有ライブラリを共有メモリ上に展開すること
ができる。

【0016】また、この発明においては、実行中の応用
プログラムがライブラリ関数を参照時に再配置フラグを
参照し再配置されたことを確認すると、応用プログラム
の関数リンクテーブルを初期化する。関数リンクテーブ
ルの初期化により、ダイナミックローダは再配置された
共有ライブラリを共有メモリ上に展開するので、応用プ
ログラムの実行中に再配置後の共有ライブラリへの切替
えを行うことができる。

【0017】

【実施例】

実施例1.以下に、図1〜図3に基づいて、本発明の実
施例について説明する。図1は、この発明の実施例にお
ける共有ライブラリ機構の全体構成図である。図1の関
数アドレス表106において、109は、応用プログラ
ムから参照されるライブラリ関数の参照頻度を記録する
ための項目である。また、上記従来方式と同一番号を付
与したものは相当個所、又は相当機能に対応することを
示す。

【0018】次に、図1(a)〜(c)について順に説
明する。図1(a)は、共有ライブラリを利用者の応用
プログラムが、参照する前の初期状態を示す。この状態
では、関数アドレス表の参照頻度109はクリアされて
いる。また、応用プログラムはまだ共有ライブラリ内の
ライブラリ関数を参照していない。図1(b)は、応用
プログラムが共有ライブラリを参照している場合に、そ
の参照頻度を参照頻度記録手段により測定している状態
を示している。参照頻度測定状態では、応用プログラム
が共有ライブラリ内の関数を参照すると共有メモリ上の
関数アドレス表203の対応する関数の参照頻度を1増
やす。ライブラリ関数a()、及びd()を初めて参照
する時ダイナミックローダが起動し、共有ライブラリの
テキストセグメント601から参照する関数を含むファ
イルページ609,及び610と、関数アドレス表10
6を共有メモリ700上に展開する。展開は、ファイル
ページ単位で行われるため、応用プログラムで参照され
ない関数b()603,c()604も共有メモリに展
開される。図(c)は、図(b)で得られた関数アドレ
ス表の参照頻度の内容から、共有ライブラリ再配置手段
を用いて、参照頻度の高い順に共有ライブラリのテキス
トセグメントを再配置した状態を示す。図(c)の共有
ライブラリ再配置状態では、図(b)で測定したライブ
ラリ関数の参照頻度を元に、頻度の高いものから順に共
有ライブラリのテキストセグメントを、112のように
再配置する。共有ライブラリファイルの再配置により、
ファイルページ113内に参照頻度の高い関数が集ま
り、これを共有メモリに展開すると204のようにな
り、701,702より少ないメモリページで展開でき
る様子を示している。

【0019】次に、図2、図3に基づいて、実施例1の
動作の流れを説明する。図2は、従来例のフローチャー
ト図10に、関数アドレス表の参照頻度を1増やす処理
(ステップ300)を加えたものであり、図中のステッ
プ300の処理が、参照頻度記録手段にあたる。

【0020】参照頻度を1増やす処理(ステップ30
0)は、従来例で述べたライブラリのスタブ関数内で行
う。具体的には、ライブラリのスタブ関数内で関数リン
クテーブルに格納されたアドレスのライブラリ関数を実
行する前に、共有メモリ上に展開された関数アドレス表
106の対応する関数の参照頻度203を1増やす。共
有ライブラリファイル600は従来例で述べたようにメ
モリマップドファイルなので、共有メモリ上の参照頻度
203の値を1増やすと、共有ライブラリファイル60
0の参照頻度109も同時に1増える。以上の手順で、
ライブラリ関数の参照頻度を記録する。

【0021】参照頻度の取得後、その情報を基に共有ラ
イブラリの再配置を行う。再配置は、専用の利用者プロ
グラム(コマンド)を用意し、例えばオペレーティング
システム立ち上げ時に実行すればよい。

【0022】次に、共有ライブラリ再配置手段を示すフ
ローチャートを図3に示す。フローチャートでは、まず
関数アドレス表の参照頻度109から、参照頻度の多い
順にライブラリ関数をソート(ステップ301)する。
再配置を行って新たな共有ライブラリを作成する前に、
再配置の共有ライブラリのファイル名をそのライブラリ
固有のファイル名から任意の名に変更(ステップ30
2)する。次に、ソートした順番に従い、関数を含むリ
ンクモジュール単位でリンクし直し(ステップ303)
新たな共有ライブラリをそのライブラリ固有のファイル
名で作成する。

【0023】このような、ファイル名の操作を行うのは
次の理由のためである。共有ライブラリファイルには一
意に決まった固有のファイル名が存在し、このファイル
名を用いて、ダイナミックローダは共有メモリ上に展開
すべき共有ライブラリファイルを判断する。それゆえ、
再配置前の旧共有ライブラリから、再配置後の新共有ラ
イブラリへ切替えを行うには、再配置前の旧共有ライブ
ラリのファイル名を任意の名に変更し、再配置して新た
に作成した新共有ライブラリにそのライブラリ固有のフ
ァイル名をつける必要があるためである。

【0024】以上の手順で作成された新共有ライブラリ
内には、参照頻度の高い順にライブラリ関数が配置され
ている。最後に再配置して作成した新共有ライブラリの
関数アドレス表の参照頻度を次なる再配置のためクリア
(ステップ304)する。

【0025】図3の一連の処理により、再配置された共
有ライブラリが得られるが、ライブラリの切替えを行う
にはダイナミックローダを起動しなくてはならない。従
来例で述べたように、ダイナミックローダは、利用者応
用プログラムの関数リンクテーブルが初期クリアされて
いて、アドレスが未解決であるときに起動される。通
常、オペレーティングシステム立ち上げ時には、利用者
応用プログラムの関数リンクテーブルは初期クリアされ
ているので、このときにはダイナミックローダが起動さ
れる。従って、旧共有ライブラリから新共有ライブラリ
への切替えは、オペレーティングシステムを再立ち上げ
した時に行われる。

【0026】実施例1では、参照頻度記録手段と、共有
ライブラリ再配置手段を用いた共有ライブラリ機構を示
した。この例では、作成した新共有ライブラリへの切替
えは、応用プログラムの実行中には行われず、例えばオ
ペレーティングシステムを再立ち上げした時に切替えが
行われる静的な共有ライブラリ機構を示している。これ
に対し、応用プログラム実行中に、旧共有ライブラリか
ら新共有ライブラリへの切替えを動的に行う、共有ライ
ブラリ機構の実施例を次に示す。

【0027】実施例2.以下に、図4〜図7に基づい
て、本発明の第2の実施例について説明する。図4にお
いて、114は共有ライブラリファイルの関数アドレス
表に共有ライブラリを再配置したことを示すためのフラ
グである。尚、従来例及び実施例1の説明と同一番号を
付与したものは、相当個所又は相当機能に対応すること
を示す。図5は、実施例の全体動作を示したフローチャ
ートであり、図5(a)のステップ(800〜300)
は実施例1と同じステップであり、本実施例による追加
ステップは図5(b)に示してある。図6は、一連の処
理を行っているときの利用者応用プログラムと、再配置
前共有ライブラリ、再配置後共有ライブラリとの関係を
示したものである。図6で、利用者応用プログラム50
0,507は共有メモリ上の共有ライブラリ700を利
用している。共有ライブラリ700内の再配置フラグ1
14の値は、後述の共有ライブラリ再配置手段で設定し
再配置が行われていなければ0、再配置が行われていれ
ば1となる。再配置フラグ114に1が設定されたと
き、再配置した共有ライブラリファイル613は既に作
成されている。

【0028】次に動作について図5のフローチャートに
基づいて説明する。利用者プログラム500がライブラ
リ関数a()705を参照した時、ライブラリのスタブ
関数内で関数アドレス表の参照頻度709の値を1増や
した後(ステップ300)、再配置フラグ114を参照
し(ステップ400)、1が立っていることを確認(ス
テップ401)すると、関数リンクテーブル508を初
期クリア(ステップ402)する。

【0029】関数リンクテーブル508がクリアされる
と、利用者応用プログラム500は参照したライブラリ
関数a()705を実行することが不可能となり、ダイ
ナミックローダが起動され、ステップ801から処理を
再開する。再配置後の共有ライブラリファイル613
は、まだ共有メモリ上に展開されていないのでこれを図
6の713のようにライブラリ関数と関数アドレス表を
共有メモリ上に展開(ステップ803)し、再配置後の
ライブラリ関数a()714のアドレスを計算(ステッ
プ804)し関数リンクテーブル508に格納し(ステ
ップ805)、ライブラリ関数a()714を実行す
る。この時点では、共有メモリ上には再配置前の共有ラ
イブラリ700と、再配置後の共有ライブラリ713が
共存している。以後、利用者応用プログラム500がラ
イブラリ関数a()714を実行するときは、先ず再配
置後の共有ライブラリ713の参照頻度717を1増や
し、再配置フラグ716を参照する。再配置後の共有ラ
イブラリ713の再配置フラグは初期クリアされている
ので、今度は関数リンクテーブル508に格納されたア
ドレスにあるライブラリ関数714a()をそのまま実
行するようになる。

【0030】次に、別の利用者応用プログラム507
が、共有ライブラリ700のライブラリ関数d()70
8を参照した時、再配置フラグ114に1が立っている
ことを確認すると、関数リンクテーブル509を初期ク
リアする(ステップ402)。関数リンクテーブル50
9がクリアされたので、利用者応用プログラム507は
ライブラリ関数d()708を実行できなくなり、ステ
ップ801から処理を再開する。ライブラリ関数d()
708を含む再配置後の共有ライブラリと関数アドレス
表は、既に共有メモリ上に展開されているので、再配置
後のライブラリ関数d()715のアドレスを関数リン
クテーブル509に格納(ステップ805)し、ライブ
ラリ関数d()715を実行する。以後、利用者応用プ
ログラム507がライブラリ関数d()715を実行す
るときは、先ず再配置後の共有ライブラリ713の参照
頻度720を1増やし、再配置フラグ716を参照す
る。再配置フラグが0であるので、関数リンクテーブル
509に格納されたアドレスにあるライブラリ関数
d()715をそのまま実行する。

【0031】以上のようにして、他の各利用者応用プロ
グラムの参照するライブラリも、順次再配置前から再配
置後へと切替えていく。共有メモリ上の再配置前のライ
ブラリ700は、最終的にどの利用者応用プログラムか
らも参照されなくなるが、オペレーティングシステムの
仮想記憶管理により時間の経過にしたがって共有メモリ
上から二次記憶に吐き出され自動的に消去される。

【0032】次に、実施例2の共有ライブラリ再配置手
段を図7のフローチャートを用いて説明する。実施例2
では、共有ライブラリの再配置処理を、周期的に起動し
実行される利用者プログラム(デーモン)で行う。図7
では、参照頻度の高い順にライブラリ関数をソートした
後(ステップ301)、ソートした順番がソートする前
と比べて変化が少なければ再配置は行わない(ステップ
404)。しかし、ソートした順番がソート前に比べて
変化が大きい時には、ライブラリ関数を含むモジュール
をソート順にリンクし、再配置した共有ライブラリを作
成する(ステップ303)。その後、前述の関数リンク
テーブル初期化に用いる再配置前の共有ライブラリの再
配置フラグ114を1に設定する(ステップ405)。
これより以降、応用プログラムが再配置前の共有ライブ
ラリ700を参照すると、該応用プログラムの関数リン
クテーブルの初期化(図5のステップ402)が実行さ
れ、旧共有ライブラリから新共有ライブラリへの切替え
が応用プログラム実行中に順次実施されてゆく。

【0033】

【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に示されるような効果を奏する。

【0034】ライブラリの参照頻度情報に基づいて共有
ライブラリを再配置するようにしたので、ページ内には
参照頻度の高いライブラリ関数が存在することになり、
従って、ダイナミックローダが共有ライブラリファイル
を共有メモリ上に展開する場合において、メモリ資源の
効率的利用が可能となる。また、応用プログラムの実行
中に再配置した新共有ライブラリへの切替えを可能とし
たので、業務内容の異なる複数の応用プログラムが並行
して動作するような実行環境においても、これに適合し
たメモリ資源の効率的できめの細い利用が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図1】本発明の全体構成図。

【図2】実施例1の動作を示すフローチャート。

【図3】実施例1の共有ライブラリ再配置手段を示すフ
ローチャート。

【図4】実施例2の共有ライブラリ再配置フラグを示す
ブロック図。

【図5】実施例2の動作を示すフローチャート。

【図6】実施例2の動作を示すブロック図。

【図7】実施例2の共有ライブラリ再配置手段を示すフ
ローチャート。

【図8】従来例での動作環境を示すブロック図。

【図9】従来例での動作状況を示すブロック図。

【図10】従来例の動作フローチャート。

【符号の説明】

106 関数アドレス表 109,203 参照頻度記録項目 716,614,114 再配置フラグ 112,613 再配置済み新共有ライブラリファイル

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の応用プログラムから共通に利用可
    能なライブラリ実行環境を提供する共有ライブラリ機構
    であって、 ライブラリ関数群と、前記ライブラリ関数群内の特定の
    ライブラリ関数への間接参照を行うための応用プログラ
    ム中に存在する関数リンクテーブルと、 前記応用プログラムを実行中に初めて該ライブラリ関数
    を呼び出すときに、該ライブラリ関数を含む部分を共有
    メモリ上に展開する手段と、 前記展開後に、該ライブラリ関数を前記応用プログラム
    から参照可能とするために該ライブラリ関数のアドレス
    を前記関数リンクテーブルに格納する手段を有する共有
    ライブラリ機構において、 共有メモリ上で複数の応用プログラムから利用されたラ
    イブラリ関数の参照頻度を記録する参照頻度記録手段
    と、 前記頻度記録結果に基づいてライブラリ関数を特定の順
    番に配置する再配置手段、とを備えたことを特徴とする
    共有ライブラリ管理機構。
  2. 【請求項2】 参照頻度記録結果に基づいてライブラリ
    関数を応用プログラムの実行中に特定の順番に配置する
    再配置手段と、前記ライブラリが再配置されたことを示
    す再配置フラグを備え、 応用プログラムは実行中に前記再配置フラグを参照し、 参照結果に基づいて、再配置済みライブラリを共有メモ
    リ上に展開する手段を備えることにより、 応用プログラムの実行中にライブラリ切替えを可能とし
    たことを特徴とする請求項第1項記載の共有ライブラリ
    管理機構。
JP5118646A 1993-05-20 1993-05-20 共有ライブラリ管理機構 Pending JPH06332675A (ja)

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