JPH0644129A - 情報処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 メモリ領域の取得と解放が頻繁でも、オーバ
ーヘッドによる処理性能の低下が起こらない、メモリ領
域の解放を簡単に実行できる、或いは不正なメモリアク
セスの発見が容易な情報処理装置を提供する。 【構成】 プログラム９が必要とする各種サイズのメモ
リ領域１１は、第一のメモリ領域管理手段３により、オ
ペレーティングシステム２から一括して取得される。該
一括取得領域は、第二のメモリ領域管理手段４により分
割して管理され、プログラム実行時、該プログラムとの
間で、その授受が行なわれる。一つのジョブ終了時等
に、該領域は一括してオペレーティングシステムに返却
される。デバッグの場合は、第二のメモリ領域管理手段
とプログラムとの間の領域授受等の際に、書き込み手段
５による所定部分へのデータパターンの書き込みが行な
われる。検査手段７によりその破壊の有無が検査され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は情報処理装置に関し、詳
しくは情報処理装置におけるメモリ領域の管理方式に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、プログラム実行時の一時記憶装置
のメモリ領域の取得、解放にはオペレーティングシステ
ムの提供するシステムコールや標準ライブラリが使用さ
れていた（例えば特開平２−２８７６３０、Sun MIcros
ystems,Inc.編 "SunOS Reference Manual"(1988) Sun M
Icrosystems,Inc.(米）等参照。）。（なお以下の説明
では「一時記憶装置のメモリ領域」を単に「メモリ領
域」と言う。）

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記システムコールや
標準ライブラリを使用したメモリ領域の取得と解放に
は、夫々に所定のオーバーヘッドタイムを必要とする。
この為メモリ領域の取得と解放とが頻繁に繰り返される
プログラムの場合、その積算時間はかなりのものとな
り、オーバーヘッドによる処理性能の低下を招いてい
た。また取得した領域は、資源の無駄遣いにならないよ
う、例えば一つのジョブが終了した時点等にきちんと解
放しておかなかればならない。しかし、メモリ領域の取
得、解放が頻繁に行なわれるプログラムに於て、これら
を忘れずにきちんと実行するようにプログラミングする
ことは、プログラマにとって負担である。更にこれに関
するバグとして、取得領域以外への不正アクセスがあ
る。しかしチェックをしても自分自身のミスにはなかな
か気が付かないのが世の常であり、仮に領域の取得と解
放の回数が少なかったとしても、その発見はそれ程容易
なことではない。ましてや領域の取得と解放が頻繁に行
なわれていた場合、その発見はなかなか難しい。

【０００４】本発明の第一の目的は、メモリ領域の取得
と解放が頻繁に行なわれても、オーバーヘッドによる処
理性能の低下が起こらない情報処理装置を提供すること
にある。本発明の第二の目的は、メモリ領域の取得、解
放に関しプログラミングの際の負担が少なく、資源の無
駄遣いが起こりにくい情報処理装置を提供することにあ
る。本発明の第三の目的は、不正なメモリアクセスの発
見が容易な情報処理装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記第一及び第二の目的
達成のため請求項１の発明は、プログラム実行時の一時
記憶装置となるメモリと、該メモリを管理するオペレー
ティングシステムと、前記プログラムに代わり前記オペ
レーティングシステムとの間で前記メモリの領域の授受
を行なう第一のメモリ領域管理手段と、該手段により取
得されたメモリ領域を管理し、前記プログラムとの間
で、該管理しているメモリ領域の授受を行なう第二のメ
モリ領域管理手段とを備える。また上記第三の目的達成
のため請求項２の発明は、プログラム実行時の一時記憶
装置となるメモリと、該メモリを管理するオペレーティ
ングシステムと、前記プログラムに代わり前記オペレー
ティングシステムとの間で前記メモリの領域の授受を行
なう第一のメモリ領域管理手段と、該手段により取得さ
れたメモリ領域を管理し、前記プログラムとの間で、該
管理しているメモリ領域の授受を行なう第二のメモリ領
域管理手段と、デバッグ時の動作をするか実行時の動作
をするかを指示する指示手段と、該手段によりデバッグ
時の動作が指示されたとき、前記プログラムとの間のメ
モリ領域の授受に際し、該領域に係る所定部分に任意の
データパターンを書き込む書き込み手段と、該データパ
ターンの破壊の有無を検査する検査手段とを備える。

【０００６】

【作用】請求項１の発明に於て、第一のメモリ領域管理
手段は、実行されるプログラムに代わり、プログラムが
要求するサイズのメモリ領域をオペレーティングシステ
ムから一括して取得する。第二のメモリ領域管理手段
は、一括取得したメモリ領域を、プログラムの要求に対
応したサイズに分割して管理し、プログラム実行時、該
プログラムが要求するサイズのメモリ領域を、該プログ
ラムに引き渡す。また該プログラムからメモリ領域の返
却があったときは、これを受け取り、オペレーティング
システムには返さずに、自己の管理するツリー等の中に
戻す。そして又要求があったとき、これらツリーの中か
ら、要求されたサイズに合うものを取り出して該プログ
ラムに引き渡す。即ちこの請求項１の発明では、プログ
ラム実行時のメモリ領域の授受が、該プログラムと第二
のメモリ管理手段との間で行なわれる。従って、従来装
置のように、一回一回、オペレーティングシステムとの
間でヒープの要求、返却をすることによるオーバーヘッ
ドが無く、メモリ領域の授受が頻繁に実行されたとして
も、オーバーヘッドによる処理性能の低下を来さない。

【０００７】また請求項１の発明に於て、第一のメモリ
管理手段は、例えば一つのジョブが終了した時点で、ア
プリケーションプログラムからの要求に応動し、第二の
メモリ管理手段が分割管理していたメモリ領域を一括し
てオペレーティングシステムに返却する。即ちこの請求
項１の発明では、メモリ領域の解放が、前記オペレーテ
ィングシステムから取得したメモリ領域、即ち分割管理
されていたメモリ領域全体について、一括して行なわれ
る。従って、メモリの取得、解放が頻繁に行なわれるプ
ログラムであっても、例えば一つのジョブの終了時に、
この一括解放を一回実行することにより、メモリ領域の
解放を確実に行なうことが出来、プログラマはメモリ領
域の取得と解放の対応を全く気にせずにプログラミング
を行なうことが出来る。また資源の無駄遣いも確実に防
止される。

【０００８】請求項２の発明に於て、マウスやキーボー
ド等の指示手段により、或いは起動時の初期設定、環境
設定等により、デバッグ時の動作が指示されると、書き
込み手段は、前記プログラムとの間で行なわれるメモリ
領域の授受に際し、該領域に係る所定部分に適宜のデー
タパターンを書き込む。即ちプログラムへのメモリ領域
引き渡しの際は、該領域及びその前後に設定されたマー
ジン領域等に、夫々別の適宜のデータパターン、「ａｂ
ａｂａｂ ……」等を書き込む。またプログラムからの
メモリ領域の返却の際は、例えば該返却された領域及び
マージン領域等に、更に夫々別の適宜のデータパターン
例えば「ｆ０ｆ０ｆ０ … …」というようなデータパ
ターン等を書き込む。検査手段はデータパターンの破壊
が無いか否かを検査する。例えば引き渡されたメモリ領
域の回りのマージン領域、或いは返却された後の当該メ
モリ領域は、プログラムがアクセスする筈の無いメモリ
領域である。従って例えばメモリ領域が返却された際、
これら領域のデータ破壊が生じていたら、該プログラム
がメモリの不正アクセスをしていることになる。即ち請
求項２の発明によれば従来発見困難であったこの種バグ
の発見が容易に出来るようになる。

【０００９】

【実施例】以下本発明の詳細を図示実施例に基いて説明
する。実施例装置の構成を図１に示す。図に於て１はメ
インメモリで、プログラム９が実行される際の一時記憶
装置となる。２はオペレーティングシステム（管理Ｏ
Ｓ）で、前記メインメモリ１のメモリ領域を管理する。
この管理は公知の手法で行なわれる。３は一括管理部
で、プログラム９の起動時に該プログラム９から要求さ
れたメモリ領域を、オペレーティングシステム２に一括
要求する。オペレーティングシステム２は要求されたサ
イズのメモリ領域をメインメモリ１のメモリ領域の中か
ら取り出し、該管理部３に引き渡す。また該管理部３か
らメモリ領域が返還されたとき、これを受け取り自己の
管理下に置く。なおオペレーティングシステム２と一括
管理部３との間で授受されるメモリ領域を「一括領域」
という。４は分割管理部で、前記一括領域を分割して管
理し、プログラム９から要求があると、その要求に合っ
たサイズのメモリ領域をこの一括領域から取り出して、
該プログラム９に引き渡す。また該プログラム９からこ
のメモリ領域が返還されたときは、該返還されたメモリ
領域をオペレーティングシステムには返さず、自己の管
理下に置く。なお分割管理部４とプログラム９の間で授
受されるメモリ領域を「分割領域」という。

【００１０】５は書き込み部で、指示部６から、デバッ
グ時の動作が指示されているとき、前記分割領域の授受
に際し、該領域に係る所定部分に任意のデータパターン
を書き込む。即ち本実施例では、プログラムへの引き渡
しの際は、図４に示すように、要求されたサイズのメモ
リ領域１１（分割領域）とこれに付されるノードヘッダ
１２の前後に、接頭マージンエリア１３及び接尾マージ
ンエリア１４が付加され、これら３つの各領域に、例え
ば１６進数ａｂの連続から成る「ａｂａｂａｂ… …」
等の、３種類の異なるデータパターンが書き込まれる。
またプログラムからこれらメモリ領域１１〜１４が返却
された際は、該返却された３つの各領域に、引き渡しの
際とは別の３つの異なるデータパターン例えば「ｆ０ｆ
０ｆ０ … …」等が書き込まれる。この例のように、
引き渡すときと返却されたとき夫々で、異なる例えば６
通りのデータパターンを書き込むようにしておくと、メ
モリの不正参照等に係るデータパターンの種類から、不
正アクセスしているメモリ領域の特定が出来、その情報
から、当該領域への不正参照等を行なっているステップ
の探索等が容易に出来るようになる。またオペレーティ
ングシステムが使用しているメモリ領域へのアクセス
は、オペレーティングシステムがエラーとしてはねる。
そこで、これらオペレーティングシステムが使用する領
域のアドレスをデータパターンに用い、不正参照があっ
た場合、その結果として行なわれるオペレーティングシ
ステム使用領域へのメモリアクセスを該オペレーティン
グシステムが検出するようにして、これらのバグの検出
に役立てても良い。

【００１１】指示部６は、キーボード及びマウスを備え
る。この指示部６によりプログラム９の実行形式、即ち
通常に実行するかデバッグ形式で動作するかが指示され
る。なお装置起動時やプログラム起動時の環境設定、初
期設定、オプションなどにより、何れの実行形式を採る
かの指示をするようにしても良い。この場合、これら設
定等が請求項にいう指示手段となる。７は検査部で、プ
ログラム９がデバッグ形式で実行されるとき、前記書き
込み部５によって書き込まれたデータパターンの破壊の
有無を検査する。８はインタフェース部で、分割管理部
４及び指示部６と、プログラム９との間の橋渡しを行な
う。なおプログラム９は、オペレーティングシステム２
が提供する環境で動くものであれば、アプリケーション
プログラム、開発用プログラム、その他如何なるもので
も構わない。なおこれら実施例の各部分と、請求項の各
構成との対応は、符号の説明の項に示す。

【００１２】図２及び図３も引用して、本実施例装置の
動作を説明する。先ず従来装置に於て実行していたよう
に、プログラム９はそのジョブの実行に必要なメモリ領
域の空間サイズ、個数、初期サイズ、拡張サイズ等を宣
言する。これら空間サイズ等は従来装置におけると同様
に、その使用頻度、使用の形態に応じてプログラム９側
の都合で定める。一括管理部３はこれに応動して、要求
された大きさのメモリ領域（一括領域）をオペレーティ
ングシステム２から取得する。取得された一括領域は分
割管理部４に引き渡される。分割管理部４は、この一括
領域をサイズ別に分けて分割領域とし、ツリー構造で管
理する。なおこのツリーはいわばプログラムに渡されて
いないフリーのメモリ領域を接続するものであるので、
「フリーツリー」と称す。フリーツリーの管理アルゴリ
ズムは公知のもの、例えばＳＯＳＰ８３などを用いる。
そして本実施例ではオーバーヘッドタイムを出来るだけ
少なくする為、分割領域のサイズを、予め設定された固
定長と、プログラムの要求に応じて定められる可変長の
二通りとし、固定長のときは、サイズの処理を省略した
高速の領域設定を実行する（ステップＳ１，Ｓ２，Ｓ
３）。なお「ステップ」の語は以後省略する。

【００１３】領域設定の処理が終了すると、プログラム
９は目的のジョブ、例えば、ページ記述言語をイメージ
データに展開する等の処理を実行する。この過程で、プ
ログラム９は、従来オペレーティングシステムに対して
行なっていたメモリ領域の要求を、分割管理部４に対し
て行なう。分割管理部４は、プログラム９からの要求が
メモリ領域の要求であるとき（Ｓ４「取得」）、要求さ
れたメモリ領域サイズを自己が管理している各分割領域
のサイズと比較し、対応できるなら（Ｓ５「十分」）、
管理下のフリーツリーから要求されたサイズの分割領域
を取り出し、プログラム９に引き渡す（Ｓ６）。プログ
ラム９は渡された分割領域を使用して各処理を実行す
る。上記各処理の過程で、プログラム９がメモリ領域の
解放（返却）を行なったとする（Ｓ４「解放」）。分割
管理部４はプログラム９の実行中に返却された分割領域
はオペレーティングシステム２には返却せず、自己の管
理下のフリーツリーの当該サイズの枝に接続する。

【００１４】これら分割領域の引き渡し、返却は、プロ
グラム９の内容に応じて各処理の過程で実行される。分
割管理部４は、その都度自己の管理下のフリーツリーか
らの分割領域の引き出し及び該フリーツリーへの接続を
繰り返す。これにより各分割領域は繰り返し利用され
る。なおサイズが足りないとき（Ｓ５「不足」）、分割
管理部４は、オペレーティングシステム２から拡張サイ
ズ分のメモリ領域を取得して自己のフリーツリーに組み
入れ（Ｓ８）、プログラム９に引き渡す（Ｓ６）。これ
により従来装置のように、一回一回、オペレーティング
システムとの間でヒープの要求、返却をすることによる
オーバーヘッドが発生しなくなり、メモリ領域の授受が
頻繁に実行されたとしても、オーバーヘッドによる処理
性能の低下が起こらなくなる。

【００１５】分割管理され、繰り返し利用された分割領
域は、一つのジョブの終了時等に、一括してオペレーテ
ィングシステム２に返却される。即ち、プログラム９は
当該ジョブ終了時等に、自己が設定した一括領域の解放
（返却）を宣言する。これに応動して、一括管理部３は
当該一括領域を、いわば丸ごと一括してオペレーティン
グシステム２に返却する（Ｓ１１）。これにより、従来
装置に比べ、オーバヘッドタイムが大幅に短縮される。
またそれ迄に多数のメモリ領域を取得していても、この
宣言一つで一括返却が出来るので、プログラミングが容
易になる。また解放忘れによる資源の無駄遣い等も生じ
なくなる。

【００１６】作成したプログラムのデバッグをしたい場
合は、指示部６から、或いは前記プログラムの設定等に
よりデバッグ時の動作を指示する。この指示があると実
施例装置は図２のＳ６に代え図４のＳ６１を、また図２
のＳ７に代え図５のＳ７１〜Ｓ７４の処理を、夫々実行
する。即ちプログラム９からメモリ領域が要求されたと
き、分割管理部４は、マージンエリア１１及び１４を加
えた大きさのメモリ領域を、管理下のフリーツリーから
取り出す（Ｓ６１）。そして各エリア１１，１３及び１
４に、夫々別個の３種類の適宜のデータパターン、例え
ば「ａｂａｂ……」の繰り返しから成るデータパターン
を書き込み、プログラム９に引き渡す。

【００１７】またプログラム９からメモリ領域が返還さ
れたとき、検査部７は当該領域を始めフリーツリーの各
メモリ領域のデータパターン（例えば前記「ａｂａｂ…
…」が破壊されていないかどうかを検査する（Ｓ７
１）。データが変化していれば、作用の項で説明した通
り、そのときのプログラム９は、本来使用しない筈の領
域を使用するというバグを含んでいる。この場合は、不
図示ディスプレイへの表示やブザー鳴動によるエラー告
知が為される（Ｓ７２、図６Ｓ２１，Ｓ２２）。データ
破壊が無ければ（Ｓ７１「正常」）、そのとき返却され
たメモリ領域の各領域１１，１３及び１４に、上記引き
渡しのときとは更に別の３種類の適宜のデータパター
ン、例えば「ｆ０ｆ０ｆ０ … …」の繰り返しからな
るデータパターンが書き込まれる（Ｓ７３）。データパ
ターンが書き込まれたメモリ領域は、分割管理部４が管
理するフリーツリーに接続される。その後、処理は図２
のＳ４に引き継がれる。

【００１８】なお検査の為のデータパターンを書き込む
メモリ領域は任意で、例えばマージンエリア１３，１４
のみ等としても良い。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明で
は、プログラム実行時のメモリ領域の授受が第二のメモ
リ管理手段とプログラムとの間で行なわれる。従って、
従来装置のように、一回一回、オペレーティングシステ
ムとの間でメモリ領域の授受をすることによるオーバー
ヘッドは発生せず、メモリ領域の授受が頻繁に実行され
たとしても、オーバーヘッドによる処理性能の低下が起
こらない。同じく請求項１の発明では、プログラム終了
時のメモリ領域の返却（解放）が、分割管理されていた
メモリ領域全体について一括して行なわれる。従って、
一つのジョブの中で取得した多数のメモリ領域もこの処
理一つで簡単に解放することが出来、プログラミングが
簡単になる。また従来装置のようにメモリ領域の解放忘
れによる資源の無駄遣い等も生じない。また請求項２の
発明では、指示手段によりデバッグ時の動作が指示され
ると、書き込み手段が、プログラムとの間で行なわれる
メモリ領域の授受等の際に、マージン領域やプログラム
が使用していた領域等に任意のデータパターンを書き込
み、検査手段がその破壊の有無を検査する。従ってその
とき実行されたプログラムが、メモリ領域に対する不正
アクセスをしていれば、前記検査により直ちに発見が出
来る。即ち請求項２の発明によれば従来発見困難であっ
たこの種バグの発見が容易に出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例装置の構成を示すブロック図。

【図２】メモリ領域取得及び管理の手順の例を示すフロ
ーチャート。

【図３】メモリ領域の一括削除の手順を示すフローチャ
ート。

【図４】デバッグ時のメモリ領域引き渡しの手順の例を
示すフローチャート。

【図５】デバッグ時のメモリ領域返却の手順の例を示す
フローチャート。

【図６】データパターンの検査手順の例を示すフローチ
ャート。

【符号の説明】

１ メモリ ２ オペレーティングシステム ３ 第一のメモリ領域管理手段 ４ 第二のメモリ領域管理手段 ５ 書き込み手段 ６ 指示手段 ７ 検査手段 ９ プログラム

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プログラム実行時の一時記憶装置となる
   メモリと、 該メモリを管理するオペレーティングシステムと、 前記プログラムに代わり前記オペレーティングシステム
   との間で前記メモリの領域の授受を行なう第一のメモリ
   領域管理手段と、 該手段により取得されたメモリ領域を管理し、前記プロ
   グラムとの間で、該管理しているメモリ領域の授受を行
   なう第二のメモリ領域管理手段とを備えたことを特徴と
   する情報処理装置。
2. 【請求項２】 プログラム実行時の一時記憶装置となる
   メモリと、 該メモリを管理するオペレーティングシステムと、 前記プログラムに代わり前記オペレーティングシステム
   との間で前記メモリの領域の授受を行なう第一のメモリ
   領域管理手段と、 該手段により取得されたメモリ領域を管理し、前記プロ
   グラムとの間で、該管理しているメモリ領域の授受を行
   なう第二のメモリ領域管理手段と、 デバッグ時の動作をするか実行時の動作をするかを指示
   する指示手段と、 該手段によりデバッグ時の動作が指示されたとき、前記
   プログラムとの間のメモリ領域の授受に際し、該領域に
   係る所定部分に任意のデータパターンを書き込む書き込
   み手段と、 該データパターンの破壊の有無を検査する検査手段とを
   備えたことを特徴とする情報処理装置。