JPS58192152A - プロセスの終了監視方式 - 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】 本発明は、計算機システムの制御方式に係り、特に、並
行に動作するタスクや入出力装置を制御するプログラム
等のプロセスの終了監視を行なう場合に好適な制御方式
に関する。

本発明の対象であるプロセスとその終了監視方式の関係
をまず明らかにする。

第１図に於てプロセス１００とは、タスクや入出力装置
起動プログラム等の所謂マルチプログラミング環境の下
で並行に動作するプログラムを指す。本プロセスはプロ
セス起動プログラム１０により起動され、また終了時に
はプロセス終了プログラム２０に制御を移す。終了監視
プログラムは、プロセス起動プログラム１０から、プロ
セス番号と終了監視時間を入力することにより起動され
、タイマー割込ハードウェア３００により経過時間を測
定しプロセス終了プログラム２０からプロセス番号を入
力するか、プロセス毎に規定された実行時間内に処理が
終了しなかった場合（以後タイムアウトと呼ぶ）の発生
を検出して該プロセス番号を出力するかのいずれかによ
り終了する。タイムアウト発生時に、終了監視プログラ
ム２００は該プロセスに対し、プロセス停止もしくは必
要に応じて１°算機システム全体の停止時の異常処理３
０を行なう。

以上の説明で、プロセス起動プログラム１０やプロセス
終了プログラム２０、タイマー割込ハードウェア３００
１異常処理の内容３０は公知であり、下記に記数されて
いる。

日立製作所発行　資料屋８Ｏ−２−００２ｒ）］ＩＤＩ
Ｃ８０−Ｅ処Ｊｆｆｉｉ債レファレンスマニュアル」こ
こで、プロセスを起動するには、通常プロセス番号を指
定する。各プロセスには第２図に示すプロセス制御テー
ブル４００が主記憶装置上に割当てられており、この中
に終了監視時間５００が了めシステム構築時に作り込ま
れている。

第３図は、従来主記憶装置上に設けられていた終了監視
用テーブル構成図である。終了監視テーブル２３の主記
憶装置上先頭アドレスと大きさは、終了監視用テーブル
アドレス２１と最大プロセス番号２２により指定され、
各プロセス毎に１ケース用意する。各ケース２４は終了
監視時間カウンタとして用いられる。

第４図（５１）〜（Ｃ）に主記憶装置上に配置されるプ
ログラム群により実行される終了監視処理のフローチャ
ートを示す。

プロセス起動プログラムでは、同図（ａ）のように、ま
ずステップ１０１にて、前記終了監視テーブル２３のプ
ロセス番号に対応するケース２４の主記憶装置にアドレ
スを求め、次にステップ１０２にてプロセス番号に対応
するプロセス制御テーブル４００の終了監視時間５００
ｉ該ケースにセットする。

プロセス終了プログラムでは、同図（ｂ）のようにケー
スアドレス２４を求めるところまではプロセス起動処理
と同一で、ステップ１０１にて行ない次にステップ１０
３にて該ケースの内容を０クリアする。

一方、タイマー割込ハードウェアにより起動されるタイ
マー割込処理では、同図（Ｃ）の示すごとく、終了監視
テーブル３７を、全てのプロセスについてサーチする。

まず、ステップ１０４にて、主記憶上に設けられ九ワー
クエリアであるサーチカウンタを１に初期設定する。次
にステップ１０５にて、サーチカウンタに対応する前記
終了監視テーブル２３のアドレスを求め、ステップ１０
６で該終了監視テーブルの終了監視時間が０であるかを
判定する。Ｏであれば該ケースに対応するプロセス番号
を持つプロセスは実行中ではないため、終了監視は行な
わず、ステップ１０９に進む。そうでない場合はステッ
プ１０７で、終了監視時間を−ＩＣ，ひき続くステップ
１０８で終了監視時間がＯとなりタイムアウトが発生し
たかを判定する。タイムアウトが発生していない場合は
、ステップ１０９でサーチカウンタを１増加し、ステッ
プ１１０にて最大プロセス番号２２より大かを判定し、
大であればステップ１０５に分岐し、次の終了監視テー
ブルのケースについてチェックする。一方、ステップ１
０８にて、タイムアウトが発生した場合は、ステップ１
１１にてタイムアウトの発生したプロセス番号を記憶す
る。

以上の従来処理の問題点は、システム規模の拡大による
プロセス数の増加により、前記終了監視テーブル２３の
サーチ時間が、プロセス本体の処理時間に比べて無視で
きなくなってきたことである。本来、プロセスの終了監
視を行なう目的は、プロセスの動作異常を、他の異常検
出ハードウェア／ソフトウェアを用いたのでは検出でき
ない場合に最終的な歯止めをかけることにあり、正常の
プロセス処理時間に比べ無視しうるオーバーヘッドで行
なわなければ、計算機システム自体の応答性を損うこと
となり、リアルタイム性を強く要求される側倒用計算機
で顕著な問題となる。

本発明の目的は、前記した従来方式の問題点を顧み、従
来と異なる特別のハードウェアを必要とせず、しかも、
プロセス数が数培に増加しても、従来と同等以下のオー
バーヘッドでプロセスの終了監視を行なうことのできる
制御方式を提供することにある。

終了監視のオーバーヘッドを減少させるためには、前記
した終了監視テーブルのサーチ時間を減らす他ないが、
従来と同等の性能を有するハードウェアを前提とした場
合、リーチすべきプロセス数を減らすことができればよ
い。

そこで、複数のプロセスが動作する際の性質のひとつと
である。ある瞬間でとらえた場合、同時に動作している
プロセスの数は、プロセス全体の数の数分の−ないし十
分の一程度である」という事実に着目した。したがって
、同時に動作中であるプロセスを１ケ所でまとめて管理
できれば、サーチ時間の大巾な短縮が可能なはずである
。これを実現するためには、プロセッサ番号と、終了監
視時間を格納するテーブルの対応をダイナミックに変更
する必要がある。そこで、終了監視時間を格納するテー
ブルと、そのプロセス番号と該終了監視テーブルの相対
ケースアドレスを格納するテーブルの２テーブル構造に
より、上記を実現した。

以下、本発明の一実施例を第５図により説明する。

第５図は、本発明による終了監視方式の主記憶の 装置上！−プル構成を示す。終了監視テーブル３７の１
ケース３９は、プロセス番号４０と終了監視時間カウン
タ４１により構成される。本テーブルの先頭アドレスは
終了監視テーブル先頭ポインタ３３に、最終ケースアド
レスは終了監視テーブル最終ポインタ３５にて指されて
いる。本テーブルは１ケース目から順に動作中のプロセ
ス用に使われる。空きケースの先頭アドレスは、使用中
ケースポインタ３４にて示される。終了監視インデクス
テーブル３６は、プロセス毎に１ケース確保され、各ケ
ース３８には、動作中のプロセスの終了監視を行なって
いる前記終了監視テーブル３７の相対ケースアドレスを
記憶する。本テーブルの先頭アドレスは一終了監視イン
デクステーブルポインタ３１によりまた大きさは、最大
プロセス番号３２により各々示される。

次に、以上の主記憶装置上テーブル構成を前提として、
本発明になる終了監視方式の処理を第６図（ａ）、　（
ｂ）、　（Ｃ）の主記憶装置上処理プログラムのローチ
ャート図により詳述する。

まず、第６図（ａ）に示すプロセス起動処理にては、終
了監視テーブル３７の使用中ケースポインタ３４と最大
ケース数３５を比較し、前者が小さい場合に終了監視を
行なう。（ステップ６０）逆に前者が大きい場合は、終
了監視を行なうためのテーブル不足のため終了監視は行
なわない。しかし、このような事態は、同時に動作可能
なプロセス数に対して余裕を持って、最大ケース数３５
を定めておくことにより異常時を除き起り得ない。次に
、使用中ケース数ポインタ３４で示されるアドレスにプ
ロセス番号と終了監視時間５００をセットする（ステッ
プ６１）。次に終了監視インデクステーブル３６のプロ
セス番号に対応するケース３８のアドレスを求めＣステ
ップ６２）、該ケースに先にプロセス番号と終了監視時
間とセットした使用中ケースポインタ３４で示されるア
ドレスＩＩＸｔｌ−セットする（ステップ６３）。最後
に使用中ケースポインタ３４の値を１ケース分増す（ス
テップ６４）。

次に同図（ｂ）に示すプロセス終了処理では、与えられ
たプロセス番号に対応する終了監視インデクステーブル
３６０ケース３８のアドレスを求め、そこに格納されて
いる終了監視テーブル３７の相対アドレスを求めるＣス
テップ６５）。次に終了監視インデクステーブル３６の
該ケースの内容を０クリアする（ステップ６６）次に、
使用中ケースポインタ３４より求められる終了監視テー
ブル３６のｊ！に後尾の使用中ケースの内容を先に求め
た相対ケースアドレスで示されるケースに移すＣステッ
プ６７）。次に今移動したケースのプロセス番号に対応
する終了監視インデクステーブル３６の相対ケースアド
レスを移動先のアドレスに書き換える（処理番号６８）
。最後に使用中ケースポインタ３４の＠ｔ−１ケース分
減する。

以上述べた、プロセスの起動終了方式により、前記終了
監視テーブル３７は、１ケース目から使用中ケースポイ
ンタ３４の直前のケースまでが動作中のプロセス監視に
用いられていることが保証される。

＠６図（Ｃ）には本発明によるタイマ割込時のソフトウ
ェアプログラムの処理を示す。本処理と従来方式１４４
図（Ｃ））とはステップ１１０がステップ１１２となっ
た点、ステップ１１３が追加になった点が異なる。前者
により、ステップ１０５から１１２のループ処理の繰り
返し回数μ、従来の最大プロセス番号口から、本発明に
おける使用中ポインタケース３４で示されるところの動
作中プロセス数回へと大巾な削減が可能となった。後者
は、タイムアウト発生時には、タイムアウトの発生した
プロセスの終了監視テーブル３７の該当ケース３９を空
きとするために必要となった処理であり、従来に比べて
オーバーヘッド増となるが、タイムアウトの発生頻度は
タイマ割込の頻度に比べて、通常無視し得るものであり
、本発明の有効性を損うものではない。

以上の説明で明らかなように、サーチする対象を動作中
のプロセスに限定することにより、プロセスの終了監視
処理のオーバーヘッド削減を実現できる。

本発明によれば、プロセスの終了監視を動作中のプロセ
スに限定することが出来、動作中のプロセス数は全体の
プロセス数の数分の１ないし１０分の１程度であり、加
えて終了監視のオーツく−ヘツドは、タイムアウトチェ
ックのためのタイマー割込処理がその大部を占めること
から、従来方式に比較し、サーチするプロセスの数の比
の分、すなわち数分の１ないし１０分の１のオーバーヘ
ッドで、プロセスの終了監視を行なうことが可能となり
、またなんら特別の７１−ドウエアを必要としないとい
う効果がある。

具体的には、従来システムの典型としてタスク数２２５
５個、入出力装置数＝２５５台の場合、で５０　Ｑ　ミ
ＩＪ秒に１回終了監視用タイマ割込が入いる場合を想定
すると、従来方式では、終了監視処理プログラムの実行
時間Ｔ１並びに、本処理の計算機処理時間に占る割合Ｃ
ＰＵ占有率とも呼ぶｒはそれぞれ２９ミリ秒、０．５７
％となり、通常許容できるＣＰＵ占有４１％未満である
が、今後システム規模の拡大によりタスク数入出力装置
数が各々４０９５個、５１１台に増加した場合、Ｔ１　
＝２５．８ミリ秒、ｒ＝５．２％となり許容テきない。

これに対し、本発明による終了監視方式では、後者の条
後時でも’］［’、＝ｘＱ、５５ミリ秒、ｒ＝０．１１
％となり、顕著な効果があることがわかる。

【図面の簡単な説明】

第１゛図は終了監視方式の概念図、第２図はプロセス制
御テーブル、第３図は従来の終了監視テーブル構成図、
第４図は従来の終了監視フローチャート、第５図は本発
明による終了監視テーブル構成図、第６図は本発明によ
る終了監視フローチャート。 １０・・・プロセス起動プログラム、２０・・・プロセ
ス終了プログラム、３０・・・異常処理、１００・・・
プロセス、２００・・・終了監視プログラム、４００・
・プロセス制御テーブル、５００・・・終了監視時間、
２１．３３・・・終了監視テーブルアドレス、２３．３
７・・・終了監視テーブル、２２．３２・・・最大プロ
セス番号、２４．４１・・・終了監視時間カラ／り、３
１・・・終了監視インテーブルアドレス、３６・・・終
了監視インテーブル、３８・・・終了監視テーブル相対
ケースアドレス、３４・・・使用中ケースポインタ、３
５・・・終了監視テーブルケース数、３９・・・終了監
第　１　　図 員　２　図 第　３　図 ３ １〜４　図　（θ；）　　　　　　　胃５　　、！ｌ　
　［Ｂ　　（ｂ）￥１４　図　（す ￥　　５　　日 −５３ｚ 第　６　図（＾）　　　　猶　ｔ　図（ｂジ■　６　図
　（Ｃ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. プロセス番号とプロセスの終了監視時間カウンタより構
   成される終了監視テーブルと、各プロセス対応に、該終
   了監視テーブルの相対ケースアドレスを格納する終了監
   視インデックステーブルと前記終了監視テーブルの動作
   中プロセスの終了監視を行なっているケース群の大きさ
   を示すポインタを有し、プロセスの起動、終了時にこれ
   らのテーブルに登録、削除を行ない、タイマー割込信号
   に応答して前記終了監視テーブルの動作中プロセスに対
   応するケースをサーチし、前記終了監視時間カウンタを
   １減算することおよび減尊後の値が０となったか否かを
   検出することｆ：％黴とするプロセスの終了監視方式。