JPS6285350A

JPS6285350A - モニタリング方式

Info

Publication number: JPS6285350A
Application number: JP60224714A
Authority: JP
Inventors: Shiyouichirou Yoshioka; 吉岡　正壱郎; Yasufumi Yoshizawa; 吉澤　康文; Takashige Kubo; 久保　隆重
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1985-10-11
Filing date: 1985-10-11
Publication date: 1987-04-18

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】〔発明の利用分野〕本発明は、計算機システムにおける入出力特性情報の取
得方式に係り、特に、実稼動時における入出力の動的情
報をモニタリング機構を用いて取得する場合に好適なモ
ニタリング方式に関する。

〔発明の背景〕− オペレーティングシステムの指示により中央処理装置が
発行する入出力命令に関する情報を入手するために従来
用いられた方法は、一台の実計算機上で複数のオペレー
ティングシステムの実行を可能にする仮想計算機システ
ムを用いるものである。仮想計算機システムは、第１図
に示すように、仮想計算機制御プログラム１１及び該仮
想計算機制御プログラム上で動作する複数のオペレーテ
ィングシステム１２、及び該仮想計算機制御プログラム
１１を動かす実計算機↓３より成る。従来より仮想計算
機制御プログラムの持つトレースプログラム１４を用い
る止、オペレーティングシステムの指示により該オペレ
ーティングシステムの動作する仮想計算機における仮想
的な中央処理装置が、該仮想計算機の使用する仮想的な
チャネルに対して発行する入出力命令（以下、ＣＣＷと
呼ぶ）を知ることができる。この方法では、該仮想的中
央処理装置の発行する全てのＣＣＷの持つ全ての情報を
編集された形でコンソール画面、ハードプリンタ装置、
若しくはスプーリング装置に出力するため、情報量がき
わめて多い。元来、仮想計算機システムを用いると、仮
想計算機制御プログラムが走行することによるオーバヘ
ッドが生じ、オペレーティングシステムのみを実計算機
上で走行させる場合に比べて、性能が低い。それに加え
て。

出力される情報量の極めて多いＣＣＷトレース機能を動
作させることは、システムの性能を大幅に低下させる。

従って、この方法を用いた場合、ＣＣＷトレースの対象
とするオペレーティングシステム上で実際の業務を行う
ことは極めて難しく、試験的なプログラムを用いて入出
力特性を測定することが多かった。このように従来から
の仮想計算機システムを用いる方法では、計算機システ
ムのオーバヘッドが大きく実稼動時の情報を入手するこ
とが極めて難しいことが欠点であった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、オペレーティングシステムの指示によ
り中央処理装置が実際の稼動時に発行する入出力に関す
る情報の収集を、モニタリング機構を利用することによ
って低オーバヘッドで可能にするモニタリング方式を提
供することにある。

〔発明の概要〕

本発明ではモニタリング機構により制御が渡ったモニタ
リングプログラムにおいて、チャネルが実行する入出力
命令（ＣＣＷ）をトレースし、各命令の持つ情報より、
あらかじめ定めた入出力特性を知るために必要な情報の
みを抽出し、１回のＣＣＷトレースに関してそれらをま
とめ、一つのデータを作成する。該データは一旦主記憶
上に格納し、適当な時点で外部記憶装置へ出力する。出
力したデータ群はモニタリング情報分析用プログラムを
用いて解析し、計算機システムの入出力特性を得る。

〔発明の実施例〕

まず、第２図を用いて本発明で用いるモニタリング機構
の説明を行い、その後モニタリング機構を用いた本発明
の実施例を述べる。

計算機システムの処理をモニタリングすること。

即ち、ジョブ処理中に発生したある特定の事象をその発
生順に記憶するには以下に述べるような機構を用いてい
る。モニタリングの対象となるオペレーティングシステ
ム２１のプログラム中に、フック２２と呼ばれるモニタ
リングプログラムに制御を移す特殊な命令を埋め込んで
おく。該プログラムの実行中に制御がその埋め込まれた
フックに達した時、ハードウェアとして備わっている制
御レジスタ２３内のあらかじめ定めた特定のビット（モ
ニタマスクと呼ぶ）２４がオンならば割込みが発生して
モニタリングプログラム２５に制御が渡る。モニタマス
クがオフならば、割込みは発生せず、フックの次の命令
が実行される。この機構のことをモニタリング機構と呼
ぶ。

オペレーティングシステムの指示に基づいて中央処理装
置が外部の記憶装置に対して人出力を発行する場合、該
オペレーティングシステムは、まず該外部記憶装置とシ
ステムとの間にあり、該外部記憶に対する入出力動作を
実際に行うチャネルに対し、該チャネルが実行する命令
（ＣＣ：Ｗ）群を作成し、次に該チャネルに対し入出力
の起動をかける。チャネルは入出力の実行が終了すると
入出力終了割込みを発生し、中央処理装置に対して入出
力の終了を報告する。

さて、チャネルに対し入出力動作を指示する入出力命令
ＣＣＷは通常の計算機に対する命令と同じように処理順
序を持った一連の構造を持っている。これをＣＣＷのチ
ェインと呼ぶ、この様子を第３図（ａ）及び第３図（ｂ
）に示す。第３図（ａ）は通常の計算機に対する命令と
処理の流ハの概要を示したものであり、回内矢印３１は
処理の流れを示す、第３図（ｂ）は第３図（ａ）の各部
分に対応したチャネルに対する入出力命令ＣＣＷ群を示
す。第３図（ａ、）の中で処理命令群３２はプログラム
の流れに変化を与えない命令群であり、条件判断（Ｉ　
Ｆ）命令３３と分岐（ＢＲＡＮＣＨ）命令３４とはプロ
グラムの流れに変化を与えている命令である。ＩＦ全命
令プログラム実行中の計算機の状態がＩＦ命令中に記さ
れた条件に合致するか不一致かでＩＦ命令の次に実行さ
れる命令が異なる。これに対応するＣＣＷは状態依存命
令（ＳＤＣ：５ｔａｔｕｓ　Ｄｅｐｅｎｄｉｎｇ　Ｃｏ
ｍｍａｎｄ）　３５と呼び、該命令が成功したか否かに
よってその命令の次に実行されるＣＣＷが異なる。　Ｂ
ＲＡＭＣＨ命令は次に実行される命令の主記憶上の番地
を指定する命令であり、ＢＲＡＮＣＨ命令を実行するこ
とにより、通常法に実行されるはずのＢＲＡＭＣＨ命令
の次に位置する命令ではなく、ＢＲＡＮＣＨ命令の中で
指定された別の番地にある命令が次に実行される。この
ＢＲＡＭＣＨ命令に対応するＣＣＷはＴ　Ｉ　Ｃ（Ｔｒ
ａｎｓｆｅｒ　Ｉｎ　Ｃｈａｎｎｅｌ）命令３６と呼び
、ＴＩＣ命令中に指定された主機憶上の番地にあるＣＣ
Ｗが次に実行される。第３図（ｂ）ではＣＣＷ群３７は
処理の流れに変化を与えないＣａＷ群であり、矢印３８
はその中での処理の流れを示す、ＣａＷ群の先頭若しく
はＳＤＣによる分岐を処理経路の始まりと定義し、ＳＤ
Ｃ若しくはＣａＷ群の終了を処理経路の終わりと定義す
れば、ＣａＷ群はいくつかの処理経路よりなる積構造を
したチェインとなっている。

本実施例ではチャネルに対する入出力開始命令（ＳＩＯ
命令と呼ぶ）が発行される直前と、入出力の終了が割込
みによって中央処理装置に報告された直後とにフックを
置き入出力特性を知るための各種の情報を収集する。こ
の様子を第４図及び第５図を用いて以下に説明する。

オペレーティングシステム４１中において、チャネル４
２に対して入出力の開始を指令４３するＳＩＯ命令４４
が実行される直前にフックとなる命令（５ＭＮ命令と呼
ぶ）４５が実行されると、割込みが生じ、モニタリング
プログラム４６に制御が渡る。モニタリングプログラム
では主記憶の特定番地にありチャネルが実行すべきＣＣ
Ｗ群４７の先頭番地を指示するＣ　Ａ　Ｗ（Ｃｈａｎｎ
ｅｌＡｄｄｒｅｓｓ　ｌ１ｏｒｄ）　５１よりＣＣＷチ
ェイン先頭の番地を知り、ＣＣＷチェインのトレースを
開始する。

入出力開始時におけるＣＣＷのトレースでは、ＣＣＷの
チェインの全ての処理経路５２及び５３中に存在する全
ての入出力ＣＣＷ５４乃至５８から各ＣＣＶ内に記され
ているフラグ情報を収集し、入出力装置制御用ＣＣＷ５
９は無視する。このトレース手順を第６図に示し、以下
に説明する。

（１）ＣＡＷよりＣＣＷチェインの開始番地を知る。

（２）ＣＣＶが入出力命令、入出力装置制御命令。

ＴＩＣ命令、ＳＤＣのいずれに相当するか調べる。

（３）ＣＣ：Ｗが入出力装置制御命令の場合は、該ＣＣ
Ｗを無視し１次のＣＣＷの調査に移る。

（４）入出力命令の場合は、該ＣＣＶ内に記されている
フラグ情報を収集し本実施例には示されない主記憶装置
内の別の特定位置に格納する。

（ｓ）ｃａｗがＳ　ＤＣ（７１場合は、該ＳＤｃに至る
処理経路の調査を終了し、該ＳＤＣＣＣｗ実行の結果に
より選択される二つの処理経路のうち、実行が失敗した
場合に選択される処理経路の調査に移る。従って、該処
理経路の先頭ＣＣＷの番地を次に調査するＣＣＷの番地
とする。この際、本実施例には示されない別の手段を用
いて。

ＳＤＣによる未調査の処理経路、即ち該５ＤＣＣＣＩＩ
の実行が成功した場合に選択される処理経路があること
を記録しておく。

（６）ＣＣＷがＴＩＣ命令の場合は１次に調査するＣＣ
Ｗの番地を該ＴＩＣ命令中に記されている番地に変更す
る。この際１次のＣｃｗの番地が既に調査済みのＣＣＷ
を示している場合には荷ＴＩＣ命令を含む処理経路は終
了したと見なし。

該処理経路の調査を終了する。

（７）調査している処理経路が終了した場合は、未調査
の処理経路がある時には該処理経路の調査を開始し、未
調査の処理経路が存在しない場合は該ＣａＷ群の調査を
終了する。

このＣａＷ群の調査により収集したフラグ情報は、入出
力終了時に収集する情報の妥当性を評価するために用い
る。モニタリングプログラムによる情報収集が終了する
と、５ＭＮ命令の次の命令に制御が戻り、ＳＩＯ命令が
発行される。

入出力が終了し、チャネルが割込みにより中央処理装置
にその終了を報告４８すると、オペレーティングシステ
ムは入出力の終了に伴う処理４９を行うが、その中で８
ＭＮ命令４１０が発行され、再びモニタリングプログラ
ム４６に制御が渡る。

モニタリングプログラムでは入出力開始時の場合と同様
にＣＡＷ５１よりＣＣＷチェインの先頭の番地を知り、
ＣＣＷチェインのトレースを開始する。入出力終了時に
おけるＣＣＷのトレースでは。

ＣＣＷチェインの先頭番地と主記憶装置内の別の特定番
地にあり、チャネルが入出力を終了した時の情報を示す
ＣＳ　Ｗ　（Ｃｈａｎｎｅｌ、　５ｔａｔｕｓ　Ｖｏｒ
ｄ）５１０より求めた最後に実行されたＣＣＷの番地と
から実際にチャネルが実行した処理経路５２を議定し、
該処理経路中の入出力ＣＣＷ５４乃至５７より、入力／
出力の区別、入出力量、及びフラグ情報を収集し、チャ
ネルが実行しなかった入出力ＣＣＷ５８及び入出力装置
制御用Ｃ：ＣＷ５９は無視する。このトレース手順を第
７図に示し、以下に説明する。

（１）　Ｃ：ＡＷよりＣＣＷチェインの開始番地を知る
。

（２）　ＣＣ：Ｗが入出力命令、入出力装置制御命令。

ＴＩＣ命令、ＳＤＣのいずれかに相当するかを調べる。

（３）Ｃ：ＣＷが入出力装置制御命令の場合は、該ＣＣ
Ｗを無視し、次のＣＣＷの調査に移る。

（４）入出力命令の場合は、該ＣＣＶ内に記されている
入力／出力の区別、入出力量、及びフラグ情報を収集し
処理経路ごとに本実施例には示されない主記憶装置内の
別の特定位置に格納する。

（ｓ）ｃａｗがＳＤＣの場合は、該ＳＤＣに至る処理経
路の調査を終了し、次に該５ｎｃｃｅＩｉ実行の結果に
より選択される二つの処理経路のうち、実行が失敗した
場合に選択される経路の調査に移る。従って１Ｍ、処理
経路の先ｍｃｃｗの番地を次に調査するＣＣＷの番地と
する。この際１本実施例には示されない別の手段を用い
て、ＳＤＣによる未Ｍ査の処理経路、即ち該５ＤＣＣＣ
Ｗの実行が成功した場合に選択される処理経路があるこ
とを記録しておく。

（６）ＣＣＶがＴＩＣ命令の場合は１次に調査するＣＣ
Ｗの番地を該ＴＩＣ命令中に記されている番地に変更す
る。この際、次のＣＣＷの番地が既に調査済みのＣＣＷ
を示している場合には該ＴＩＣ命令を含む処理経路は終
了したと見なし、該処理経路の調査を終了する。

（７）調査中のＣＣＷがチャネルの実行した最後のＣＣ
Ｗか否かを調べ、該ＣＣＷがチャネルの実行した最後の
ＣＣＷであって場合には、それまでに収集した処理経路
ごとの情報のうち有効なものを総合し、最終の情報を作
成したＣＣＶ群の調査を終了する。

（８）調査している処理経路が終了したが調査した最後
のＣＣＷの番地がチャネルの実行した最後のＣＣＷの番
地と異なる場合は、調査した処理経路はチャネルが実際
に実行した処理経路ではないと判断し、該処理経路に関
する情報を無効にする。その後、未調査の処理経路があ
る時にはチェインを遡り、該未調査処理経路までの間の
情報を無効にした上で該処理経路の調査を開始する。未
調査経路が存在しない場合はエラーを報告し該ＣＣＶ群
の調査を終了する。

モニタリングプログラムによる情報の収集が終了すると
先の場合と同様に８ＭＮ命令の次の命令に制御が戻る。

本実施例のように、１回の入出力に関し該入出力の開始
時と終了時との二度に渡ってＣＣＷチェインをトレース
する理由は、入出力開始時点のトレースにより取得した
情報と入出力終了時点に取得した情報とを関連づけて解
析することにより、入出力開始時点に取得したフラグ情
報により、該入力で生じる例外的事象１例えば、プログ
ラム制御割込み、不正長抑止等の発生可能性を知り、該
入出力終了後取得したチャネル実行処理経路からの入出
力種別、入出力転送量の正確度を明確にするためである
。

以上のＣＣＶ群の調査によって得られ、主記憶装置内の
特定位置に格納された情報は本実施例には明示されない
別の方法により適当な時点であらかじめ定められた外部
機憶装置に出力する。

また、収集出力した情報は１本発明中には明示されない
分析用プログラムを用いて解析評価し、計算機システム
の入出力特性を得る。

〔発明の効果〕

本発明に述べた手段の効果は計算機システムの入出力特
性を知るためのモニタリング・オーバヘッドを大幅に低
減出来ることにある。このため、従来、事実上可能であ
った実稼動状態の計算機システムにおける入出力特性を
知ることが可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術を説明するための仮想計算機システム
の説明図、第２図は本発明モニタリング機構の説明図、
第３図（ａ）は通常の計算機に対するプログラムの構造
を単純化した表した概念図、第３（ｂ）はチャネルに対
するプログラムの構造を単純化して表した概念図、第４
図は本実施例におけるモニタリング動作の説明図、第５
図は本実施例におけるＣＣＷのトレースの説明図、第６
図及び第７図は本実施例におけるＣＣＷトレース手順を
示すフロー図である。１１・・・仮想計算機制御プログラム、１２，２１゜４
１・・・オペレーティングシステム、１３・・・実計算
機、１４・・・トレースプログラム、２２　＋　４５　
ｔ４１０・・・フック、２３・・・制御レジスタ、２４
・・・モニタマスク・ビット、２５．４６・・・モニタ
リングプログラム、３１．３８・・・処理の流れ、３２
・・・処理命令群、３３・・・条件判断命令、３４・・
・分岐命令、３５・・・状態依存命令、３６・・・ＴＩ
Ｃ命令、３７・・・ＣＣＷ群、４２・・・チャネル、４
３・・・入出力の開始指令、４４・・・ＳＩＯ命令、４
７・・・ＣＣＷ群、４８・・・入出力終了の報告、４９
・・・入出力終了に伴う処理、５１・・・ＣＡＷ、５２
，５３・・・処理経路、５４〜５８・・・入出力ＣＣＷ
、５９・・・入出力装置制御用ＣＣＷ、５１０・・・Ｃ
ＳＷ。

Claims

【特許請求の範囲】１、主記憶以外の外部記憶にアクセスする計算機システ
ムにおいて、該計算機システムの実稼動時に、該計算機
から外部記憶に対して発行された入出力命令をたどり、
該入出力に関する情報を取得する手段を有することを特
徴とするモニタリング方式。２、チャネルを用いて主記憶以外の外部記憶にアクセス
する計算機システムにおいて、該計算機システムの実稼
動時に、該計算機から外部記憶に対して入出力を行うチ
ャネルに対して発行された入出力命令をたどり、該入出
力の種別、入出力量に関する情報を取得する手段を有す
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のモニタ
リング方式。