KR100264084B1 - 프로세서간 통신 통계 데이터 수집 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자 교환기 프로세서에서 각 프로세스(process) 간의 유입된 양, 유출된 양의 메시지 양을 프로세서 별로 측정하는 프로세서간 통신 통계 데이터 수집 방법에 관한 것으로서, 종래의 기술에 있어서의 전자 교환기에서는 IPC에 대한 정확한 통계 데이터 수집 기능을 가지지 않고 있으며, 단지, 특정 프로세서에서 외부로 나간 메시지의 수, 외부의 프로세서에서 유입된 메시지의 수, 프로세서 내부의 프로세스 간의 메시지 수만을 수집해서 이를 통계 데이터로 이용하고 있음으로 프로세서에 걸리는 하중은 알수 있지만 프로세서에서 처리되고 있는 각각의 응용 프로그램과 각각의 프로세스에 걸리는 트래픽(traffic)을 알려주지 못함으로 시스템을 구성하는 프로세서 설계에 있어서 부하(load) 분산 설계시에 특정 시스템에 과중한 부하가 걸리게 되어 교환기 전체 시스템의 효율이 떨어지는 결점이 있었으나, 본 발명에서는 교환기 운용에 필요한 모든 응용 프로그램들 간의 프로세스간 통신 트래픽을 측정/제공함으로써, 응용 프로그램 설계시 및 시스템 설계시에 효율성을 제공함으로써, 상술한 결점을 개선시킬수 있는 것이다.

Description

프로세서간 통신 통계 데이터 수집 방법

본 발명은 프로세서(processor)간 통신 통계 데이터 수집 방법에 관한 것으로써, 특히, 전자 교환기 프로세서에서 각 프로세스(process) 간의 유입된 양, 유출된 양의 메시지 양을 프로세서 별로 측정하는 프로세서간 통신 통계 데이터 수집 방법에 관한 것이다.

이 기술 분야에서 잘 알려진 바와 같이, 전자 교환기는 다수의 프로세서가 상호 통신하며, 처리해야할 일들을 분담하여 처리하는 분산처리 방식을 채택하고 있다.

이를 위해 각 프로세서들은 프로세서들 간에 메시지를 전달하는 방식으로써, 프로세서간 통신(Inter Processor Communication, 이하 IPC라 약칭함) 방식을 사용하고 있다. 또한, 대용량의 가입자에 대한 호 처리, 유지 보수등 다양한 서비스를 제공하기 위해 각 프로세서는 다중 작업 처리를 기본적으로 제공하고 있다. 따라서, 한 개의 프로세서에서는 다양한 응용 프로그램들이 실행되며 이들 응용 프로그램들은 프로세스라는 단위로 구성되어 끊임없이 생성 소멸된다.

각 응용 프로그램들의 최초 생성 프로세스를 아웃 모스트 프로세스라 정의하며, 이들은 하나의 응용 프로그램에 대해 한 개만이 생성된다.

그러나, 종래 기술에 있어서의 전자 교환기에서는 IPC에 대한 정확한 통계 데이터 수집 기능을 가지지 않고 있으며, 단지, 특정 프로세서에서 외부로 나간 메시지의 수, 외부의 프로세서에서 유입된 메시지의 수, 프로세서 내부의 프로세스 간의 메시지 수만을 수집해서 이를 통계 데이터로 이용하고 있음으로 프로세서에 걸리는 하중은 알수 있지만 프로세서에서 처리되고 있는 각각의 응용 프로그램과 각각의 프로세스에 걸리는 트래픽(traffic)을 알려주지 못함으로 시스템을 구성하는 프로세서 설계에 있어서 부하(load) 분산 설계시에 특정 시스템에 과중한 부하가 걸리게 되어 교환기 전체 시스템의 효율이 떨어지는 결점이 있었다.

본 발명은 상술한 종래 기술의 결점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 전자 교환기 내의 각 프로세서에서 운용되는 다양한 응용 프로그램들 간에 사용되는 프로세스간 메시지의 트래픽을 측정해서 전자 교환기 부하 조절 응용 프로그램에 제공함으로써 전자 교환기 내의 각 서브 시스템 간에 부하를 적당히 분산시켜 전자 교환기의 안정성을 확보하는 IPC 통계 데이터 수집 방법을 제공하는 데에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 특성 및 제어하는 역할에 따라 특수한 기능을 수행하는 다수의 프로세서와, 프로세서 간의 통신을 담당하는 프로세서간 통신망(140)으로 구성되는 교환 시스템에 있어서, 시스템에서는 먼저 메시지가 전달되어야할 메시지가 동일한 프로세서에 존재하는 프로세스 간의 메시지인가 판단하는 제 1 판단 단계와, 제 1 판단 단계에서 판단하여 동일한 프로세서 내부의 메시지이면, 통계 데이터 자료구조 중 내부 송신 메시지 카운트 수와 전체 내부 송신 메시지의 바이트 수를 계산해서 증가 시키는 단계와, 응용 프로그램으로부터 파라미터로 전달받은 프로세스 아이디를 이용해서 해당 수신 프로세스의 TCB(Task Control Block) 포인터를 찾는 제 1 검색 단계와, 통계 데이터 자료구조 중 내부 수신 메시지의 수를 카운트하고, 전체 메시지의 바이트 수를 계산해서 증가시키는 단계와, 메시지를 해당 프로세스에 송신하는 단계와, 제 1 판단 단계에서 판단하여 외부의 프로세서로 송수신 되는 메시지인 것으로 판단되면, 수신되는 메시지인지 또는 송신되는 메시지인지 판단하는 제 2 판단 단계와, 제 2 판단 단계에서 판단하여 수신되는 메시지의 경우, 목적지 프로세서에 도달된 메시지는 전달받은 프로세스 아이디를 이용해서 해당 수신 프로세스의 TCB 포인터를 찾는 제 2 검색 단계와, 통계 데이터 자료구조 중 외부 수신 메시지의 수를 카운트 하고 전체 외부 수신 메시지의 바이트 수를 계산하여 증가시키는 단계와, 제 2 판단 단계에서 판단하여 송신되는 메시지의 경우 실행중인 아웃 모스트 프로세스의 TCB 로부터 blk_id을 읽고, 통계 데이터 자료구조 중 외부 송신 메시지 카운트 수를 카운트하고 전체 외부 송신 메시지 바이트 수를 계산해서 증가 시키는 단계와, 메시지를 해당 프로세서로 전송하여 해당 프로세스에 전달되도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로세서간 통신 통계 데이터 수집 방법방법을 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 프로세스간 통신 통계 데이터 수집하기에 적합한 전자 교환기의 블록 구성도,

도 2a은 본 발명에 따른 아웃 모스트 프로세스에서의 태스크 제어 블록의 데이터 구조도,

도 2b는 본 발명에 따른 통신 통계 데이터 자료의 구조를 나타낸 구조도,

도 3은 본 발명에 따른 TCB가 생성함에 따라 아웃 모스트 프로세스의 통계 데이터 자료 구조에 접근하는 단계를 나타낸 흐름도,

도 4는 도 3에 따른 TCB가 생성함에따라 아웃 모스트 프로세서에 종속하는 차일드 프로세스의 통계 데이터 자료 구조에 접근하는 단계를 나타낸 흐름도,

도 5는 본 발명에 따라 해당 아웃 모스트 프로세스가 메시지의 송/수신에 따라 통계 데이터 자료 구조를 기록하는 단계를 나타낸 흐름도.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

110, 120, 130 : 제 1, 제 2, ..., 제 n 프로세서

140 : 프로세서간 통신망

본 발명의 상기 및 기타 목적과 여러 가지 장점은 첨부된 도면을 참조하여 하기에 기술되는 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

본 발명의 구성을 살펴보면, 특성 및 제어하는 역할에 따라 특수한 기능을 수행하는 다수의 프로세서(110, 120, ..., 130)와, 프로세서 간의 통신을 담당하는 프로세서간 통신망(140)으로 구성된다.

도 1을 참조하여 본 발명의 IPC 통계 데이터 수집하기에 적합한 교환기의 블록 구성도에 대하여 상세하게 설명하면, 교환기에서는 다수의 프로세서(110, 120, ..., 130)들이 존재하며, 제어하는 역할에 따라 특수한 기능을 수행한다.

교환기 프로세서(110, 120, ...130)의 예들을 들면, LRP(Location Register Processor)는 일반적으로 10개의 프로세서로 구성되며, 각각의 LRP에 무선 이동 가입자의 정보를 나누어 저장하고 호가 수신되는 경우 LRP의 데이터를 가지고 호 서비스 및 과금 등을 하도록 한다.

그리고, CCSP(Common Channel Signaling no.7 Processor)는 교환기에서 공통선 신호인 no.7 정합을 담당하여 트렁크를 통하여 외부로 나가는 신호를 제어하며, 그 이외에도 교환기에는 다수의 종류의 다수의 프로세서가 존재한다.

그리고, 프로세서간 통신망(140)은 버스를 통한 데이터의 수신 및 송신 여부 버스를 통한 명령어를 송신 및 수신하도록 하여 각각의 프로세서의 동작을 제어하는 신호가 프로세서들 간에 송/수신되도록 하는 프로세서들 간의 신호망이다.

도 2a를 참조하여 아웃 모스트 프로세스(outmost process)에서의 태스크 (task)제어 블록의 데이터 구조도에 대하여 상세하게 설명하면, 아웃 모스트 프로세스는 각각의 프로세서 내에서 일정 영역의 메모리를 할당 받아 각 응용 프로그램들이 최초에 실행되는 경우 생성되는 프로세스로써, 생성시에 각 응용 프로그램을 구분하고, 통계 자료를 직접 참조할 수 있는 색인(索引)(index)으로 사용하기 위한 블록 할당 부분이다.

태스크 이름(202)은 컴퓨터 시스템에 있어서 파일 이름과 동일하며, 하나의 아웃 모스트 프로세서에서 생성된 모든 챠일드 프로세스들은 동일한 태스크 이름을 가진다. 프로세스 아이디(204)는 해당 프로세스와 여타 프로세스들을 구분짓는 고유한 구분자를 표시하는 데이터 영역이며, 블록 아이디(block identity, 이하 blk_id라 약칭함)(206)는 해당 프로세스가 실행되는 아웃 모스트 프로세스 블록과 아웃 모스트 프로세스로부터 생성된 모든 챠일드 프로세스들을 하나로 묶어주는 그룹 아이디를 위한 데이터 영역이다.

그리고, 나머지의 각종 자료 구조(208)는 필요한 해당 프로세스의 정보를 담는 데이터 영역이다.

도 2b를 참조하여 통계 데이터 자료의 구조를 나타낸 구조도에 대하여 상세하게 설명하면, 아웃 모스트 프로세스 이름(210)은 아웃 모스트 프로세스의 이름을 다른 아웃 모스트 프로세스로부터 구분하기 위한 부분이고, 자료 구조의 맨 위에 위치한다.

그리고, 212에서 226 까지의 데이터 영역은 프로세서의 입/출력 및 메시지의 수 정보, 및 프로세서간, 또는, 프로세서 내에서 데이터가 입/출력 되는 가에 따라 분류한 데이터 영역이다.

영역 212는 내부의 프로세스 간 메시지가 송신된 카운트이며, 통계 데이터 자료 구조에서 저장 위치에 관계없이 위치한다. 일 예로, 동일 프로세서 내의 타 프로세스로 5개의 메시지가 송신된 경우면, 카운트는 5가 된다.

영역 214는 동일 프로세서 내 타 프로세스로 송신된 메시지의 총 카운트 수를 저장하였다가 카운트된 메시지가 송신된 총 양 즉, 바이트 수를 표시하며, 통계 데이터 자료 구조에서 저장 위치에 관계없이 위치한다. 일 예로, 내부의 프로세서에서 프로세스간 또는 자체 프로세스로 5개의 메시지가 송신된 경우이고, 이전에 100 바이트(Byte)의 메시지가 내부의 프로세스 간에 송신된 메시지의 총 양이면, 5개에 메시지가 얼마 만큼의 메시지 데이터를 가지고 있는지를 계산하여 이를 100 바이트에 더하여 내부의 프로세스 간에 송신된 메시지의 총 양을 계산한다.

영역 216은 동일 프로세서 내 타 프로세서로부터 수신된 메시지의 카운트 수이며, 통계 데이터 자료 구조에서 저장 위치에 관계없이 위치한다.

영역 218은 동일 프로세서 내 타 프로세서로부터 수신된 메시지 내용의 총합, 즉, 수신된 바이트 수의 총합을 표시하며, 통계 데이터 자료 구조에서 저장 위치에 관계없이 위치한다.

영역 220은 외부의 프로세서로부터 수신된 메시지의 카운트 수가 저장되는 카운트이며, 통계 데이터 자료 구조에서 저장 위치에 관계없이 위치한다.

영역 222는 외부의 프로세서로부터 수신된 메시지 내용의 총합, 즉, 수신된 총바이트의 합을 표시하며, 통계 데이터 자료 구조에서 저장 위치에 관계없이 위치한다.

영역 224는 메시지가 외부의 프로세서로 송신된 카운트이며, 통계 데이터 자료 구조에서 저장 위치에 관계없이 위치한다.

영역 226은 메시지가 외부의 프로세서로 송신된 총메시지 내용, 즉, 송신된 바이트의 총합이며, 통계 데이터 자료 구조에서 저장 위치에 관계없이 위치한다.

도 3을 참조하여 TCB를 생성함에따라 아웃 모스트 프로세스의 통계 데이터 자료 구조에 접근하는 단계에 대하여 상세하게 설명하면, 이들 응용 프로그램들이 실행되기 위해서는 프로그램 로더(loader)에 의해 주기억 장치로 실려지고, 응용 프로그램들이 수행되기 위해 필요한 자료 구조(프로그램 운용 체재가 다중 작업 처리를 위해 사용하는 각종 데이터가 대부분임)인 TCB를 생성한다(단계 302).

이때, 생성되는 TCB 구조에는 프로세스를 실행시키는데 필요한 자료 구조를 담고 있는데, 여기에 통계 데이터 수집을 위해 blk_id라는 자료 구조를 생성한다(단계 304).

아웃 모스트 프로세스가 생성되는 순서대로 순차적인 blk_id 값을 할당 받도록 하기 위하여 순차적으로 할당 받은 아웃 모스트 아이디의 번호에 "1"을 더한다(단계 306).

blk_id 값은 각 블록들의 통계 데이터를 저장하는 자료 구조에 접근할 수 있는 색인으로 사용되며, 아웃 모스트 프로세스의 TCB 생성시에 프로세스의 이름을 가리키는 포인터를 TCB의 태스크 이름으로부터 통계 데이터의 해당 자료 구조에 복사한다(단계 308).

도 4를 참조하여 TCB가 생성함에따라 아웃 모스트 프로세스에 종속하는 차일드 프로세스의 통계 데이터 자료 구조에 접근하는 단계에 대하여 상세하게 설명하면, 아웃 모스트 프로세스의 TCB내 데이터를 해당 챠일드(Child) 프로세스의 TCB로 복사한다(단계 402).

이렇게 생성된 아웃 모스트 프로세스는 필요에 따라 챠일드 프로세스를 생성하며, 필요에 따라서 프로세스는 또 다른 그랜드 챠일트 프로세스를 생성한다.

생성된 챠일드 프로세스(또는 그랜드 챠일드 프로세스)는 새로운 프로세스 아이디를 할당 받는다(단계 404).

이와 같이 어떠한 차일트 프로세스를 생성할 때도 똑같이 TCB라는 자료구조가 필요한데 처음 아웃 모스트 프로세스가 할당 받은 blk_id를 챠일드 프로세스에게 승계한다(단계 406).

즉, 동일한 응용 프로그램 내의 프로세스들은 동일한 blk_id를 부여 받는다.

blk_id는 도 3에서 설명한 바와 같이 색인으로도 사용되며, 같이 아웃 모스트 프로세스의 blk_id를 승계하여 챠일드 프로세서에게 승계 함으로써 개별적으로 동작하는 각각의 챠일트 프로세서 들과 아웃 모스트 프로세서가 동일한 응용 프로그램에 속한 프로세서들임을 묶어주는 메개체로도 사용된다.

도 5를 참조하여 해당 아웃 모스트 프로세스가 메시지의 송/수신에 따라 통계 데이터 자료 구조를 생성하는 단계에 대하여 상세하게 설명하면, 시스템에서는 먼저 메시지가 전달되어야할 메시지가 동일한 프로세서에 존재하는 프로세스 간의 메시지인가 아니면 타 프로세서에 존재하는 프로세스로 가야하는 메시지인지를 판단한다(단계 502).

단계 502에서 판단하여 동일한 프로세서 간의 내부의 메시지이면, 현재 실행 중인 프로세스의 TCB 포인터를 이용해서 실행중인 프로세스의 TCB 로부터 blk_id을 읽고, 이를 색인으로 사용해서 실행중인 프로세스의 통계 데이터가 저장되는 자료구조 중 내부 송신 메시지 카운트 수와 전체 내부 송신 메시지의 수를 계산해서 증가 시킨다(단계 504).

내부의 메시지이므로 응용 프로그램으로부터 파라미터로 전달받은 프로세스 아이디를 이용해서 해당 수신 프로세스의 TCB 포인터를 찾는다(단계 506).

단계 506에서 구한 TCB 포인터를 이용해서 메시지가 전달될 수신 프로세스의 blk_id를 색인으로 이용하여 실행중인 프로세스의 통계 데이터가 저장된 자료구조 중 내부 수신 메시지의 수를 카운트하고, 전체 내부 수신 메시지의 수를 계산해서 증가시킨다(단계 508).

메시지를 해당 수신 프로세스에 전달해 준다(단계 510).

단계 502에서 판단하여 외부의 프로세서로 송/수신 되는 메시지인 것으로 판단되면, 수신되는 메시지인지 또는 송신되는 메시지인지 판단한다(단계 512).

단계 512에서 판단하여 외부의 프로세서로부터 수신되는 메시지의 경우, 외부의 경로, 즉, IPC(Inter Processor Communication) 경로를 통해 수신 프로세서에 도달된 메시지는 운용체제에 의해 수신되어 수신 프로세스의 아이디를 통해 수신 프로세스의 blk_id와 TCB 포인터를 찾는다(단계 514).

단계 514에서 구한 TCB 포인터와 메시지가 전달될 프로세스의 blk_id을 색인으로 이용하여 실행중인 프로세스의 통계 데이터가 저장된 자료구조 중 외부 수신 메시지의 수를 카운트 하고 외부 수신 메시지 내용의 총합인 바이트 수에 해당 메시지의 바이트 수를 더한다(단계 516).

단계 512에서 판단하여 송신되는 메시지의 경우 현재 실행 중인 프로세스의 TCB 포인터를 이용해서 실행중인 아웃 모스트 프로세스의 TCB 로부터 blk_id을 읽고, 이를 색인으로 사용해서 실행중인 프로세스의 통계 데이터가 저장되는 자료구조 중 외부 송신 메시지 카운트 수를 카운트하고 전체 외부 송신 메시지 내용의 총합인 바이트 수에 해당 메시지의 바이트 수를 더한다(단계 518).

메시지를 해당 프로세서로 전송하여 해당 프로세스에 전달되도록 한다(단계 520).

특정 장치와 관련하여 본 발명의 원리를 전술하였는데, 이러한 기술된 바는 단지 예시에 불과하며, 첨부된 특허 청구 범위에서 기술된 바와 같은 본 발명의 기술 사상에 한정되는 것은 아니다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 교환기 운용에 필요한 모든 응용 프로그램들 간의 프로세스간 통신 트래픽을 측정/제공함으로써, 응용 프로그램 설계시 및 시스템 설계시에 효율성을 제공하는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 특성 및 제어하는 역할에 따른 기능을 수행하는 다수의 프로세서(110, 120, ..., 130)와, 프로세서 간의 통신을 담당하는 프로세서간 통신망(140)으로 구성되는 교환 시스템에 있어서,

   이들 응용 프로그램들이 실행되기 위해서는 프로그램 로더(loader)에 의해 주기억 장치로 실려지고, TCB(Task Control Block)를 생성하는 단계;

   상기 생성된 TCB에 통계 데이터 수집을 위해 블록 아이디(이하 blk_id라 약칭함)라는 자료 구조를 생성하는 단계;.

   순차적으로 할당 받은 아웃 모스트 아이디의 번호에 "1"을 더하는 단계;

   blk_id 값은 각 블록들의 통계 데이터를 저장하는 자료 구조에 접근할 수 있는 색인으로 사용되며, 아웃 모스트 프로세스의 TCB 생성시에 프로세스의 이름을 가리키는 포인터를 TCB의 태스크 이름으로부터 통계 데이터의 해당 자료 구조에 복사하는 복사 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로세서간 통신 통계 데이터 수집 방법.
2. 특성 및 제어하는 역할에 따라 특수한 기능을 수행하는 다수의 프로세서(110, 120, ..., 130)와, 프로세서 간의 통신을 담당하는 프로세서간 통신망(140)으로 구성되는 교환 시스템에 있어서,

   아웃 모스트 프로세스의 TCB내 데이터를 해당 챠일드 프로세스의 TCB로 복사하는 단계;

   생성된 챠일드 프로세스는 새로운 프로세스 아이디를 할당 받는 단계;

   아웃 모스트 프로세스가 할당 받은 blk_id를 상기 챠일드 프로세스에게 승계하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로세서간 통신 통계 데이터 수집 방법.
3. 특성 및 제어하는 역할에 따라 특수한 기능을 수행하는 다수의 프로세서(110, 120, ..., 130)와, 프로세서 간의 통신을 담당하는 프로세서간 통신망(140)으로 구성되는 교환 시스템에 있어서,

   시스템에서는 먼저 메시지가 전달되어야할 메시지가 동일한 프로세서에 존재하는 프로세서 간의 메시지인가 판단하는 제 1 판단 단계;

   상기 제 1 판단 단계에서 판단하여 동일한 프로세서 내부의 메시지이면, 통계 데이터 자료구조 중 내부 송신 메시지 카운트 수와 전체 내부 송신 메시지의 바이트 수를 계산해서 증가 시키는 단계;

   응용 프로그램으로부터 파라미터로 전달받은 프로세스 아이디를 이용해서 해당 수신 프로세스의 TCB 포인터를 찾는 제 1 검색 단계;

   통계 데이터 자료구조 중 내부 수신 메시지의 수를 카운트하고, 전체 메시지의 바이트 수를 계산해서 증가시키는 단계;

   메시지를 해당 프로세스에 송신하는 단계;

   상기 제 1 판단 단계에서 판단하여 외부의 프로세서로 송수신되는 메시지인 것으로 판단되면, 수신되는 메시지인지 또는 송신되는 메시지인지 판단하는 제 2 판단 단계;

   상기 제 2 판단 단계에서 판단하여 수신되는 메시지의 경우, 목적지 프로세서에 도달된 메시지는 전달받은 프로세스 아이디를 이용해서 해당 수신 프로세스의 TCB 포인터를 찾는 제 2 검색 단계;

   통계 데이터 자료구조 중 외부 수신 메시지의 수를 카운트 하고 전체 외부 수신 메시지의 바이트 수를 계산하여 증가시키는 단계;

   제 2 판단 단계에서 판단하여 송신되는 메시지의 경우 실행중인 아웃 모스트 프로세스의 TCB 로부터 blk_id을 읽고, 통계 데이터 자료구조 중 외부 송신 메시지 카운트 수를 카운트하고 전체 외부 송신 메시지 바이트 수를 계산해서 증가 시키는 단계;

   메시지를 해당 프로세서로 전송하여 해당 프로세스에 전달되도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로세서간 통신 통계 데이터 수집 방법.

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