WO2010038280A1 - 仮想計算機システム及びデッドロック解除方法 - Google Patents

Abstract

　ハイパーバイザ１が、ゲストＯＳ２の２つのＣＰＵのそれぞれについて同一の命令アドレスが所定時間継続したかを判断し、２つのＣＰＵのそれぞれについて同一の命令アドレスが所定時間継続したと判断した場合に、ゲストＯＳ２内でデッドロックが発生したと推定し、デッドロックが発生したと推定されたときに、ゲストＯＳ２の命令をＣＰＵ毎に交互に１ステップずつ実行して、ゲストＯＳ２内でデッドロックが発生したことを確定する。そして、ハイパーバイザ１が、デッドロックを発生させたプログラムを特定し、管理ＯＳ３に対して、特定されたプログラムの停止を指示することによって、ゲストＯＳ２内におけるデッドロックを解除する。

Description

仮想計算機システム及びデッドロック解除方法

　本発明は、仮想計算機システム及びデッドロック解除方法に関し、特に、仮想計算機において発生するデッドロックを確実に検出して解消する仮想計算機システム及びデッドロック解除方法に関する。

　一般に、対称型マルチプロセッサ（ＳＭＰ：Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等のマルチＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ：中央処理装置）で動作するＯＳカーネル、及び、ＯＳカーネル上で動作するアプリケーションプログラム等の一般のプログラムは、他のＣＰＵの動作をシリアライズ処理しながら、目的の処理を行う。シリアライズ処理は、１つの処理をＣＰＵと他のＣＰＵとが同時に実行することがないように排他制御する処理である。例えば、シリアライズ処理は、ＳＭＰの各ＣＰＵから参照・更新可能なメモリに、自ＣＰＵの制御権をロックワードに書き込んでロックワードを獲得することによって実現される。すなわち、メモリに自ＣＰＵに対応する制御権がロックワードに書き込まれている間は、自ＣＰＵの処理と他のＣＰＵの処理とが同時に実行されない。上記ロックワードは、例えば、細分化され、プログラムが必要とする資源（例えば、注文データベースと在庫データベース）毎に用意される。また、プログラムが複数のロックワードを獲得しながら動作する場合もある。

　なお、定期的に収集されたＣＰＵの動作情報に基づいて暴走プロセスを検知し、暴走プロセスを検知した場合に、このプロセスを強制終了させる計算機システムが提案されている。
特開平１０－２６９１１０号公報

　複数のロックワードを獲得しながら動作するプログラムの実行時に、プログラミングミスにより、デッドロックが発生することがある。デッドロックは、プログラムが他のプログラムが獲得対象とするロックワードを獲得している状態である。

　図９及び図１０を参照して、デッドロックの発生を説明する。各々がロックワードＡ及びＢの獲得を必要とする、プログラムＸとプログラムＹという２つのプログラムが存在するとする。図９に示すステップＳ１乃至Ｓ９の処理がプログラムＸの処理であり、図１０に示すステップＳ１１乃至Ｓ１９の処理がプログラムＹの処理である。図９に示すように、プログラムＸは、ロックワードＡを参照し（ステップＳ１）、ロックワードＡが空きであるか（制御権が書き込まれていないか）を判断する（ステップＳ２）。プログラムＸが、ロックワードＡが空きでないと判断した場合は、ステップＳ１に戻る。プログラムＸが、ロックワードＡが空きであると判断した場合は、プログラムＸは、ロックワードＡに制御権を書き込む（ステップＳ３）。プログラムＸがロックワードＡに制御権を書き込むことによって、プログラムＸはロックワードＡを獲得する。

　続いて、プログラムＸが、ロックワードＡの獲得に成功したかを判断する（ステップＳ４）。プログラムＸが、ロックワードＡの獲得に成功しないと判断した場合はステップＳ１に戻る。プログラムＸが、ロックワードＡの獲得に成功したと判断した場合は、プログラムＸは、ロックワードＢを参照し（ステップＳ５）、ロックワードＢが空きであるかを判断する（ステップＳ６）。プログラムＸが、ロックワードＢが空きでないと判断した場合は、ステップＳ５に戻る。プログラムＸが、ロックワードＢが空きであると判断した場合は、プログラムＸは、ロックワードＢに制御権を書き込む（ステップＳ７）。プログラムＸがロックワードＢに制御権を書き込むことによって、プログラムＸはロックワードＢを獲得する。続いて、プログラムＸが、ロックワードＢの獲得に成功したかを判断する（ステップＳ８）。プログラムＸが、ロックワードＢの獲得に成功しないと判断した場合はステップＳ５に戻る。プログラムＸが、ロックワードＢの獲得に成功したと判断した場合は、プログラムＸは、目的の処理を実行する（ステップＳ９）。

　一方、図１０に示すように、プログラムＹは、ロックワードＢを参照し（ステップＳ１１）、ロックワードＢが空きであるか（制御権が書き込まれていないか）を判断する（ステップＳ１２）。プログラムＹが、ロックワードＢが空きでないと判断した場合は、ステップＳ１１に戻る。プログラムＹが、ロックワードＢが空きであると判断した場合は、プログラムＹは、ロックワードＢに制御権を書き込む（ステップＳ１３）。プログラムＹがロックワードＢに制御権を書き込むことによって、プログラムＹはロックワードＢを獲得する。

　続いて、プログラムＹが、ロックワードＢの獲得に成功したかを判断する（ステップＳ１４）。プログラムＹが、ロックワードＢの獲得に成功しないと判断した場合はステップＳ１１に戻る。プログラムＹが、ロックワードＢの獲得に成功したと判断した場合は、プログラムＹは、ロックワードＡを参照し（ステップＳ１５）、ロックワードＡが空きであるかを判断する（ステップＳ１６）。プログラムＹが、ロックワードＡが空きでないと判断した場合は、ステップＳ１５に戻る。プログラムＹが、ロックワードＡが空きであると判断した場合は、プログラムＹは、ロックワードＢに制御権を書き込む（ステップＳ１７）。プログラムＹがロックワードＡに制御権を書き込むことによって、プログラムＹはロックワードＡを獲得する。続いて、プログラムＹが、ロックワードＡの獲得に成功したかを判断する（ステップＳ１８）。プログラムＹが、ロックワードＡの獲得に成功しないと判断した場合はステップＳ１５に戻る。プログラムＹが、ロックワードＡの獲得に成功したと判断した場合は、プログラムＹは、目的の処理を実行する（ステップＳ１９）。

　上記図９、図１０に示すプログラムＸ，Ｙの処理において、プログラムＸが図９のステップＳ１乃至４の処理によってロックワードＡを獲得し、プログラムＹが図１０のステップＳ１１乃至１４の処理によってロックワードＢを獲得したものとする。その後、プログラムＸはロックワードＢを獲得しようとし、プログラムＹはロックワードＡを獲得しようとするが、相手プログラムが自プログラムが獲得しようとするロックワードを獲得している状態であるデッドロックが発生しているので、自プログラムが獲得しようとするロックワードは空きにならない。具体的には、プログラムＸは、図９のステップＳ６においてロックワードＢが空きでないと判断するので、プログラムＸは、ステップＳ５とＳ６の処理を繰り返す（ループする）。また、プログラムＹは、図１０のステップＳ１６においてロックワードＡが空きでないと判断するので、プログラムＹは、ステップＳ１５とＳ１６の処理を繰り返す。すなわち、デッドロックの発生によって、プログラムＸ、Ｙ双方の処理がループして進まなくなる。

　デッドロックを発生させないためには、ロックワードを獲得する順番を事前に決定して、プログラムは獲得順番を遵守することが必要であるが、ロックワードの獲得順番は紳士協定であるので、プログラムミスによりデッドロックが容易に発生する。

　また、問題となるプログラムのロックワード獲得処理がほぼ同時に走行しなければ、デッドロック状態とならないため、デッドロックをプログラムのテストで検出することは難しい。その結果、実際の業務中にデッドロックが発生して、システムを止めてしまうという大きな問題となる場合がある。

　なお、デッドロックが発生してしまった場合、一方のプログラムをｋｉｌｌする（停止させる）などの対処が必要であるが、どのプログラムがデッドロックを発生させているかを外部から特定するのは困難であり、ダンプを採取するなど、システムを停止する必要がある。

　本発明は、デッドロックを容易に自動で検出し、検出したデッドロックを解消することができる仮想計算機システムの提供を目的とする。

　また、本発明は、デッドロックを容易に自動で検出し、検出したデッドロックを解消することができるデッドロック解除情報の提供を目的とする。

　本仮想計算機システムは、仮想計算機と前記仮想計算機を制御する仮想計算機モニタとを備える仮想計算機システムであって、前記仮想計算機モニタが、前記仮想計算機の２つの制御手段のそれぞれについて同一の命令アドレスが所定時間継続したかを判断し、前記２つの制御手段のそれぞれについて同一の命令アドレスが所定時間継続したと判断した場合に、前記仮想計算機内で、プログラムが他のプログラムが獲得対象とするロックワードを獲得している状態であるデッドロックが発生したと推定するデッドロック発生推定手段と、前記デッドロック発生推定手段が、前記デッドロックが発生したと推定した場合に、前記仮想計算機の命令を前記仮想計算機の制御手段毎に交互に１ステップずつ実行して、前記仮想計算機内でデッドロックが発生したことを確定するデッドロック発生確定手段と、前記デッドロックを発生させたプログラムを特定するプログラム特定手段と、前記特定されたプログラムを停止することによって前記仮想計算機内におけるデッドロックを解除するデッドロック解除手段とを備える。

　また、本デッドロック解除方法は、仮想計算機と前記仮想計算機を制御する仮想計算機モニタとを備える仮想計算機システムにおける、デッドロック解除方法であって、前記仮想計算機モニタが、前記仮想計算機の２つの制御手段のそれぞれについて同一の命令アドレスが所定時間継続したかを判断し、前記２つの制御手段のそれぞれについて同一の命令アドレスが所定時間継続したと判断した場合に、前記仮想計算機内で、プログラムが他のプログラムが獲得対象とするロックワードを獲得している状態であるデッドロックが発生したと推定し、前記仮想計算機モニタが、前記デッドロックが発生したと推定した場合に、前記仮想計算機モニタが、前記仮想計算機の命令を前記仮想計算機の制御手段毎に交互に１ステップずつ実行して、前記仮想計算機内でデッドロックが発生したことを確定し、前記仮想計算機モニタが、前記特定されたプログラムを停止することによって前記仮想計算機内におけるデッドロックを解除する。

　本仮想計算機システム及び本デッドロック解除方法は、仮想計算機モニタが、仮想計算機の２つの制御手段のそれぞれについて同一の命令アドレスが所定時間継続した場合に仮想計算機内でデッドロックが発生したと推定する。また、上記仮想計算機モニタが、仮想計算機の命令を制御手段毎に交互に１ステップずつ実行して、上記仮想計算機内でデッドロックが発生したことを確定し、デッドロックを発生させたプログラムを停止して、仮想計算機内におけるデッドロックを解除する。従って、本仮想計算機システム及び本デッドロック解除方法によれば、仮想計算機内におけるデッドロックを容易に自動で検出し、検出したデッドロックを解消することができる。

本実施形態の仮想計算機システムの全体構成例を示す図である。 ゲストＯＳからドライバＯＳへのＩ／Ｏデータの受け渡しを説明する図である。 本実施形態の仮想計算機システムの機能ブロック図の例である。 命令アドレス継続判定データのデータ構成例を説明する図である。 ロックワード記憶用データのデータ構成例を説明する図である。 プログラムの停止要求に含まれるデータの構成例を説明する図である。 本実施形態のデッドロック解除処理フローの例を示す図である。 本実施形態のデッドロック解除処理フローの例を示す図である。 デッドロックの発生を説明する図である。 デッドロックの発生を説明する図である。

符号の説明

　　１　ハイパーバイザ
　　２　ゲストＯＳ
　　３　管理ＯＳ
　　４　ドライバＯＳ
　１１　デッドロック発生推定部
　１２　デッドロック発生確定部
　１３　デッドロック発生プログラム特定部
　１４　デッドロック解除部
　３１　デッドロックプログラム終了部
　３２　ログ採取部
　４０　データ記憶部
　４１　ネットワーク
１１１　命令アドレス継続判定データ記憶部
１２１　ロックワード記憶部

　図１は、本実施形態の仮想計算機システムの全体構成例を示す図である。図１に示す仮想計算機システムは、ゲストＯＳ（Operating System）２、管理ＯＳ３、ドライバＯＳ４といった、情報処理装置上に構築された仮想計算機（仮想マシン）と、仮想計算機を制御するハイパーバイザ（Hypervisor）１とを備える。

　ハイパーバイザ１は、仮想計算機システム全体を制御する仮想計算機モニタである。ハイパーバイザ１は、仮想マシンとハードウェアとの間の階層であり、例えば、仮想マシン専用のカーネルを用意することにより実現することができる。ハイパーバイザ１は、ゲストＯＳ（Operating System）２、管理ＯＳ３、ドライバＯＳ４のディスパッチや、各ＯＳが実行する特権命令のエミュレーション、ＣＰＵに関するハードウェア資源の全体的なハードウェア制御等を行う。すなわち、ハイパーバイザ１は、ハードウェア資源としての物理ＣＰＵ（図示を省略）をゲストＯＳ２等に配分することによって、ＣＰＵの仮想化を行う。ハイパーバイザ１は、本実施形態に特有の処理として、ゲストＯＳ２内でデッドロックが発生したことを検出し、このデッドロックを発生させたプログラムの停止要求を管理ＯＳ３に送信して管理ＯＳにこのプログラムを停止させることによって、ゲストＯＳ２内におけるデッドロックを解除する。

　ゲストＯＳ２は、仮想マシン構成上、実Ｉ／Ｏ（Input/Output) ドライバを持たないＯＳである。ゲストＯＳ２は、ハイパーバイザ１によって配分された複数のＣＰＵ上で動作する。なお、本実施形態においては、ゲストＯＳ２は、例えば、ＣＰＵ０、ＣＰＵ１という２つのＣＰＵ上で動作するものとする。ゲストＯＳ２は、図２中の矢印に示すように、フロントエンドドライバ２００、ハイパーバイザ１、バックエンドドライバ２０１を介してドライバＯＳ４にＩ／Ｏデータを渡し、ドライバＯＳ４に実Ｉ／Ｏ処理（例えば、図１、図２に示すデータ記憶部４０、図１に示すネットワーク４１へのアクセス処理）を実行させる。ゲストＯＳ２からＩ／Ｏデータを受けたドライバＯＳ４は、実Ｉ／Ｏドライバ２０２によってデータ記憶部４０等への実Ｉ／Ｏ処理を実行する。管理ＯＳ３は、仮想計算機システムのｂｏｏｔ時に自動で起動され、ドライバＯＳ４やゲストＯＳ２の制御（起動、停止処理等）を実行する。また、管理ＯＳ３は、ゲストＯＳ２内で動作するプログラムを管理する管理装置としての機能を有する。具体的には、管理ＯＳ３は、本実施形態に特有の処理として、デッドロックを発生させたプログラムの停止要求をハイパーバイザ１から受け取って、このプログラムを停止する。また、管理ＯＳ３は、デッドロックを発生させたプログラムの情報をログする。

　図３は、本実施形態の仮想計算機システムの機能ブロック図の例である。図３中に示すハイパーバイザ１は、デッドロック発生推定部１１、デッドロック発生確定部１２、デッドロック発生プログラム特定部１３、デッドロック解除部１４を備える。

　ハイパーバイザ１は、周知のように、図示を省略するレジスタやメモリを参照して、ゲストＯＳ２が実行しているプログラムの命令を特定する機能を有する。また、ゲストＯＳ２内でデッドロックが発生した場合、ゲストＯＳ２が実行しているプログラムの処理はループ状態に陥るため、同一の命令アドレスが継続して実行される。そこで、デッドロック発生推定部１１は、ゲストＯＳ２がＣＰＵ０、ＣＰＵ１上で実行しているプログラムの命令アドレスを取得し、ＣＰＵ０、ＣＰＵ１のそれぞれについて、同一の命令アドレスが所定時間継続したかを判断し、ＣＰＵ０、ＣＰＵ１のそれぞれについて同一の命令アドレスが所定時間継続したと判断される場合に、ゲストＯＳ２内でデッドロックが発生したと推定する。

　具体的には、デッドロック発生推定部１１は、図３中に示す命令アドレス継続判定データ記憶部１１１内の命令アドレス継続判定データに、各ＣＰＵが実行中の命令の命令アドレスと上記命令の実行開始時刻とを格納する。そして、デッドロック発生推定部１１は、格納された命令の実行開始時刻から現在時刻までの経過時間と所定時間とを比較することによって、同一の命令アドレスが所定時間継続したかを判断する。

　デッドロック発生確定部１２は、デッドロック発生推定部１１によって、デッドロックが発生したと推定されたときに、ゲストＯＳ２が実行しているプログラムの命令をゲストＯＳ２が動作しているＣＰＵ毎に交互に１ステップずつ実行し、この命令の実行結果に基づいて、ゲストＯＳ２内でデッドロックが発生したことを確定、すなわち、デッドロックの発生を検出する。具体的には、デッドロック発生確定部１２は、プログラムをステップ実行する周知のデバッガであるＧＤＢ等を用いて、ＣＰＵ０が実行するプログラムの処理とＣＰＵ１が実行するプログラムの処理とを交互に１ステップずつ実行する。デッドロック発生確定部１２は、上記プログラムの実行中に、ＣＰＵ（ＣＰＵ０又はＣＰＵ１）がロックワードの判定命令を実行したかを判断する。ロックワードの判定命令は、例えば図９のステップＳ１乃至Ｓ４を参照して前述したような、ロックワードの参照処理、ロックワードが空きであるかの判断処理、ロックワードへの制御権の書き込み処理、ロックワードの獲得に成功したかの判断処理を実行する命令である。

　デッドロック発生確定部１２が、ＣＰＵがロックワードの判定命令を実行したと判断した場合、デッドロック発生確定部１２は、ロックワード記憶用データをロックワード記憶部１２１に記憶する。ロックワード記憶用データは、ＣＰＵに対応付けられた、ロックループする命令の命令アドレスと、ロックワードの判定命令の実行後におけるロックワードへの書き込み内容（制御権）を示すデータである。具体的には、ＣＰＵ０が実行するロックワードの判定命令の実行後におけるロックワードの書き込み内容は、このロックワードの判定命令において行われるロックワードの参照処理、ロックワードが空きであるかの判断処理において、このロックワードが空きでないと判断された場合、すなわち、既にＣＰＵ１が実行するプログラムがこのロックワードに制御権を書き込んでいた場合には、このロックワードに既に書き込まれている制御権である。また、このロックワードに空きがあると判断された場合には、ＣＰＵ０が実行するロックワードの判定命令の実行後におけるロックワードの書き込み内容は、ＣＰＵ０が実行するプログラムがこのロックワードに書き込む自分の制御権である。

　また、デッドロック発生確定部１２は、同一のＣＰＵについて、第２回目のロックワードの判定命令を実行したと判断した場合、ロックワード記憶部１２１から、そのＣＰＵに対応する、第１回目のロックワードの判定命令後に記憶されたロックワード記憶用データを抽出する。そして、デッドロック発生確定部１２は、第２回目のロックワードの判定命令の実行後におけるロックワードへの書き込み内容が上記抽出された第１回目のロックワードの判定命令後に記憶されたロックワード記憶用データに含まれるロックワードへの書き込み内容と同じであるか、すなわち、ロックワードへの書き込み内容が変化しないかを判断する。デッドロック発生確定部１２が、第２回目のロックワードの判定命令の実行後におけるロックワードへの書き込み内容が第１回目のロックワードの判定命令後に記憶されたロックワード記憶用データに含まれるロックワードへの書き込み内容と同じであって、ロックワードへの書き込み内容が変化しないと判断した場合、デッドロック発生確定部１２は、ゲストＯＳ２内でデッドロックが発生したことを確定する。ロックワードへの書き込み内容が変化しないということは、ＣＰＵが実行するロックワードの判定処理において行われるロックワードの参照処理及びロックワードが空きであるかの判断処理がループしていることを意味するからである。

　デッドロック発生確定部１２が、第２回目のロックワードの判定命令の実行後におけるロックワードへの書き込み内容が第１回目のロックワードの判定命令後に記憶されたロックワード記憶用データに含まれるロックワードへの書き込み内容と同じでないと判断した場合、すなわち、ロックワードへの書き込み内容が変化したと判断した場合、デッドロック発生確定部１２は、デッドロックが発生していないと判断して、処理を終了する。ロックワードへの書き込み内容が変化したということは、ロックワードの解放と獲得とが繰り返されているだけであって、デッドロックが発生しているということではないことを意味するからである。

　デッドロック発生プログラム特定部１３は、デッドロック発生確定部１２によってデッドロックが発生したことが確定された場合に、デッドロックを発生させているプログラムを特定する。具体的には、デッドロック発生プログラム特定部１３は、ゲストＯＳ２が実行している命令を遡って探索することによって、ＣＰＵ０が実行するプログラムのうちデッドロックを発生させているプログラム（第１のデッドロックプログラム）と、ＣＰＵ１が実行するプログラムプログラムのうちデッドロックを発生させているプログラム（第２のデッドロックプログラム）とを特定する。

　デッドロック解除部１４は、デッドロック発生プログラム特定部１３によって特定されたプログラムを停止することによってゲストＯＳ２内におけるデッドロックを解除する。具体的には、デッドロック解除部１４が、管理ＯＳ３が備えるデッドロックプログラム終了部３１に対して、上記デッドロック発生プログラム特定部１３によって特定されたプログラムの停止を指示、すなわち、プログラムの停止要求を送信して、このプログラムを停止させる。なお、デッドロック解除部１４は、例えば、上記第１のデッドロックプログラムと第２のデッドロックプログラムのうち、いずれか一方のデッドロックプログラムの停止を指示するようにしてもよい。

　管理ＯＳ３は、デッドロックプログラム終了部３１、ログ採取部３２を備える。デッドロックプログラム終了部３１は、ハイパーバイザ１が備えるデッドロック解除部１４の指示に従って、ゲストＯＳ２内でデッドロックを発生させているプログラムを停止する。具体的には、デッドロックプログラム終了部３１が、ゲストＯＳ２へコンソールを接続し、ハイパーバイザ１から送信されたプログラムの停止要求に含まれるプログラム名に対応するプログラムを停止（ｋｉｌｌ）させる。このプログラムが停止することによって、ゲストＯＳ２内のデッドロックが解除される。ログ採取部３２は、上記ハイパーバイザ１が備えるデッドロック解除部１４が停止を指示したプログラム（デッドロックを発生させているプログラム）のログ情報を所定の記憶手段に記憶する。ログ採取部３２がデッドロックを発生させているプログラムのログ情報を記憶することによって、このログ情報をプログラムの改修に利用することができる。

　図４は、ハイパーバイザが備える命令アドレス継続判定データ記憶部内の命令アドレス継続判定データのデータ構成例を説明する図である。命令アドレス継続判定データは、ゲストＯＳ２が動作している各ＣＰＵが実行中の命令の命令アドレスと上記命令の実行開始時刻を含む。例えば、図４中、ｃｐｕは、ゲストＯＳ２のｃｐｕアドレス（ゲストＯＳが動作しているＣＰＵの識別情報）を示し、そのｃｐｕアドレスとして例えば１が命令アドレス継続判定データに格納される。ａｄｄｒｅｓｓは、ＣＰＵが実行する命令の命令アドレスを示す。この命令の処理がロックループする場合には、例えば、０ｘ００１０２０３０－０ｘ００１０２０４０等の、ロックループする命令アドレスの範囲がａｄｄｒｅｓｓに格納される。ｔｉｍｅは、上記ＣＰＵが実行する命令の実行開始時刻を示し、その実行開始時刻として、例えば、１０：２０：３０が格納される。

　図５は、ハイパーバイザが備えるロックワード記憶部内のロックワード記憶用データのデータ構成例を説明する図である。図５中、ｃｐｕは、ゲストＯＳのｃｐｕアドレスを示し、そのｃｐｕアドレスとして、例えば１がロックワード記憶用データに格納される。ａｄｄｒｅｓｓは、ＣＰＵが実行する、ロックループする命令の命令アドレスを示し、その命令アドレスとして、例えば、０ｘ００１０２０３０－０ｘ００１０２０４０が格納される。ｌｏｃｋｗｏｒｄは、ロックワードの判定命令の実行後におけるロックワードへの書き込み内容（制御権）を示し、そのロックワードへの書き込み内容として、例えばａｂｃｄｅｆｇが格納される。

　図６は、ハイパーバイザが備えるデッドロック解除部が管理ＯＳに送信する、プログラムの停止要求に含まれるデータの構成例を説明する図である。図６に示す例では、プログラムの停止要求には、ｄｏｍｅｉｎ、ｐｒｏｇｒａｍ、ｆｕｎｃｔｉｏｎ－１、ｌｏｃｋｗｏｒｄ－１、ｆｕｎｃｔｉｏｎ－２、ｌｏｃｋｗｏｒｄ－２が含まれる。ｄｏｍｅｉｎはドメイン名である。ドメイン名は、ハイパーバイザが停止を指示するプログラムを実行中のゲストＯＳ２の名前であり、そのドメイン名として、例えばｄｏｍｅｉｎ１がドメイン名として停止要求のデータに格納される。ｐｒｏｇｒａｍは、ハイパーバイザが停止を指示するプログラムのプログラム名であり、そのプログラム名として、例えばｐｒｏｇｒａｍ００１が格納される。ｆｕｎｃｔｉｏｎ－１、ｆｕｎｃｔｉｏｎ－２は、デッドロックを発生させているプログラムの関数名（デッドロック関数名）であり、その関数名として、例えば、ｓｅｒｉａｌｉｚｅ－１（）、ｓｅｒｉａｌｉｚｅ－２（）が格納される。ｌｏｃｋｗｏｒｄ－１、ｌｏｃｋｗｏｒｄ－２は、それぞれ、ｓｅｒｉａｌｉｚｅ－１（）、ｓｅｒｉａｌｉｚｅ－２（）によって発生したデッドロックによって、書き込み内容が変化しないロックワード（デッドロックロックワード）の書き込み内容である。例えば、ｌｏｃｋｗｏｒｄ－１、ｌｏｃｋｗｏｒｄ－２として、それぞれ、ａｂｃｄ、ｅｆｇｈが格納される。

　図７及び図８は、本実施形態のデッドロック解除処理フローの例を示す図である。まず、ゲストＯＳ２の各ＣＰＵ（例えば、ＣＰＵ０とＣＰＵ１）が命令を実行する（図７のステップＳ２１）。次に、ハイパーバイザ１が備えるデッドロック発生推定部１１が、各ＣＰＵが実行している命令の命令アドレスを取得し（ステップＳ２２）、取得した命令アドレスに対応する命令アドレス継続判定データを命令アドレス継続判定データ記憶部１１１に記憶する（ステップＳ２３）。

　続いて、デッドロック発生推定部１１が、ＣＰＵ０に対応する命令アドレス継続判定データを参照して、ＣＰＵ０について、同一の命令アドレスが所定時間継続しているかを判断する（ステップＳ２４）。デッドロック発生推定部１１が、ＣＰＵ０について、同一の命令アドレスが所定時間継続していないと判断した場合は、上記ステップＳ２１に戻る。デッドロック発生推定部１１が、ＣＰＵ０について、同一の命令アドレスが所定時間継続したと判断した場合は、デッドロック発生推定部１１が、ＣＰＵ１に対応する命令アドレス継続判定データを参照して、ＣＰＵ１について、同一の命令アドレスが所定時間継続しているかを判断する（ステップＳ２５）。デッドロック発生推定部１１が、ＣＰＵ１について、同一の命令アドレスが所定時間継続していないと判断した場合は、上記ステップＳ２１に戻る。デッドロック発生推定部１１が、ＣＰＵ１について、同一の命令アドレスが所定時間継続したと判断した場合は、デッドロック発生確定部１２が、ゲストＯＳ２が実行しているプログラムの命令をＣＰＵ毎に交互に１ステップずつ実行する（ステップＳ２６）。そして、デッドロック発生推定部１１が、ゲストＯＳ２のＣＰＵが実行しているプログラムの命令がロックワードの判定命令であるかを判断する（ステップＳ２７）。デッドロック発生推定部１１が、ゲストＯＳ２のＣＰＵが実行しているプログラムの命令がロックワードの判定命令でないと判断した場合は上記ステップＳ２６に戻る。デッドロック発生推定部１１が、ゲストＯＳ２のＣＰＵが実行しているプログラムの命令がロックワードの判定命令であると判断した場合、デッドロック発生推定部１１は、ロックワードの判定命令の実行後のロックワードへの書き込み内容を含むロックワード記憶用データをロックワード記憶部１２１に記憶して（ステップＳ２８）、図８のステップＳ２９に進む。

　続いて、デッドロック発生推定部１１が、ゲストＯＳ２が実行しているプログラムの命令をＣＰＵ毎に交互に１ステップずつ実行する（図８のステップＳ２９）。そして、デッドロック発生推定部１１が、ゲストＯＳのＣＰＵが実行しているプログラムの命令がロックワードの判定命令であるかを判断する（ステップＳ３０）。なお、ステップＳ３０における判断処理は、図７のステップＳ２７における判断処理の対象となるプログラムの命令を実行したＣＰＵと同一のＣＰＵについて実行する。デッドロック発生推定部１１が、ゲストＯＳ２のＣＰＵが実行しているプログラムの命令がロックワードの判定命令でないと判断した場合は上記ステップＳ２９に戻る。デッドロック発生推定部１１が、ゲストＯＳ２のＣＰＵが実行しているプログラムの命令がロックワードの判定命令であると判断した場合、デッドロック発生推定部１１は、このロックワードの判定命令の実行後のロックワードへの書き込み内容が、図７のステップＳ２８において記憶されたロックワード記憶用データに含まれるロックワードへの書き込み内容と同じであるか、すなわち、ロックワードへの書き込み内容が変更されていないかを判断する（ステップＳ３１）。

　デッドロック発生推定部１１が、ロックワードへの書き込み内容が変更されたと判断した場合は、図７のステップＳ２１に戻る。デッドロック発生推定部１１が、ロックワードへの書き込み内容が変更されていないと判断した場合は、デッドロック発生プログラム特定部１３が、デッドロックを発生させているプログラム（デッドロックプログラム）を特定する（ステップＳ３２）。そして、デッドロック解除部１４が、管理ＯＳ３のデッドロックプログラム終了部３１に対してデッドロックプログラムの停止を指示する（ステップＳ３３）。

　続いて、デッドロックプログラム終了部３１が、ゲストＯＳ２へコンソールを接続し（ステップＳ３４）、デッドロックプログラムを停止する（ステップＳ３５）。また、ログ採取部３２が、デッドロックプログラムをログする（ステップＳ３６）。上記ステップＳ３５においてデッドロックプログラムが停止されることによって、ゲストＯＳ２において、デッドロックが解消する（ステップＳ３７）。

　本仮想計算機システム及び本デッドロック解除方法によれば、仮想計算機内におけるデッドロックを容易に自動で検出し、検出したデッドロックを解消することができる。

Claims (8)

1. 　仮想計算機と前記仮想計算機を制御する仮想計算機モニタとを備える仮想計算機システムであって、
   　前記仮想計算機モニタが、
   　前記仮想計算機の２つの制御手段のそれぞれについて同一の命令アドレスが所定時間継続したかを判断し、前記２つの制御手段のそれぞれについて同一の命令アドレスが所定時間継続したと判断した場合に、前記仮想計算機内で、プログラムが他のプログラムが獲得対象とするロックワードを獲得している状態であるデッドロックが発生したと推定するデッドロック発生推定手段と、
   　前記デッドロック発生推定手段が、前記デッドロックが発生したと推定した場合に、前記仮想計算機の命令を前記仮想計算機の制御手段毎に交互に１ステップずつ実行して、前記仮想計算機内でデッドロックが発生したことを確定するデッドロック発生確定手段と、
   　前記デッドロックを発生させたプログラムを特定するプログラム特定手段と、
   　前記特定されたプログラムを停止することによって前記仮想計算機内におけるデッドロックを解除するデッドロック解除手段とを備える
   ことを特徴とする仮想計算機システム。
2. 　前記デッドロック発生確定手段が、前記仮想計算機が実行する第１回目のロックワードの判定命令の実行後のロックワードの内容と第２回目のロックワードの判定命令の実行後のロックワードの内容とが同じであるかを判断し、第１回目のロックワードの判定命令の実行後のロックワードの内容と第２回目のロックワードの判定命令の実行後のロックワードの内容とが同じであると判断された場合に、前記仮想計算機内でデッドロックが発生したことを確定する
   　ことを特徴とする請求項１記載の仮想計算機システム。
3. 　前記仮想計算機内で動作するプログラムを管理する管理装置を備え、
   　前記デッドロック解除手段が、前記管理装置に対して、前記特定されたプログラムの停止を指示し、
   　前記管理装置が、前記デッドロック解除手段の指示に従って、前記特定されたプログラムを停止する
   　ことを特徴とする請求項１記載の仮想計算機システム。
4. 　前記管理装置が、前記デッドロック解除手段によって停止を指示されたプログラムのログ情報を所定の記憶手段に記憶する
   　ことを特徴とする請求項１記載の仮想計算機システム。
5. 　仮想計算機と前記仮想計算機を制御する仮想計算機モニタとを備える仮想計算機システムにおける、デッドロック解除方法であって、
   　前記仮想計算機モニタが、前記仮想計算機の２つの制御手段のそれぞれについて同一の命令アドレスが所定時間継続したかを判断し、前記２つの制御手段のそれぞれについて同一の命令アドレスが所定時間継続したと判断した場合に、前記仮想計算機内で、プログラムが他のプログラムが獲得対象とするロックワードを獲得している状態であるデッドロックが発生したと推定し、
   　前記仮想計算機モニタが、前記デッドロックが発生したと推定した場合に、前記仮想計算機モニタが、前記仮想計算機の命令を前記仮想計算機の制御手段毎に交互に１ステップずつ実行して、前記仮想計算機内でデッドロックが発生したことを確定し、
   　前記仮想計算機モニタが、前記特定されたプログラムを停止することによって前記仮想計算機内におけるデッドロックを解除する
   　ことを特徴とするデッドロック解除方法。
6. 　前記仮想計算機モニタが、前記仮想計算機が実行する第１回目のロックワードの判定命令の実行後のロックワードの内容と第２回目のロックワードの判定命令の実行後のロックワードの内容とが同じであるかを判断し、第１回目のロックワードの判定命令の実行後のロックワードの内容と第２回目のロックワードの判定命令の実行後のロックワードの内容とが同じであると判断された場合に、前記仮想計算機内でデッドロックが発生したことを確定する
   　ことを特徴とする請求項５記載のデッドロック解除方法。
7. 　前記仮想計算機システムが、仮想計算機内で動作するプログラムを管理する管理装置を備え、
   　前記仮想計算機モニタが、前記管理装置に対して、前記特定されたプログラムの停止を指示し、
   　前記管理装置が、前記仮想計算機モニタの指示に従って、前記特定されたプログラムを停止する
   　ことを特徴とする請求項５記載のデッドロック解除方法。
8. 　前記管理装置が、前記仮想計算機モニタによって停止を指示されたプログラムのログ情報を所定の記憶手段に記憶する
   　ことを特徴とする請求項５記載のデッドロック解除方法。

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