JP2009199214A - Osイメージ縮小方法、osイメージ縮小プログラムおよびosイメージ縮小プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
コンピュータに所定のアプリケーションプログラムを所定時間動作させるとともに前記アプリケーションプログラムの動作中に実行された関数をモニターして関数の実行履歴を管理する実行履歴管理工程と、実行履歴管理工程にて管理された実行履歴を参照してOSイメージに含まれる関数のうち前記実行履歴にある関数を保存関数として管理する保存関数管理工程と、OSイメージに含まれる関数のうち保存関数管理工程で管理されない関数を不使用関数としてOSイメージから削除処理する不使用関数処理工程と、を備える。関数単位で処理を行うことにより適切にOSを縮小することができる。
【選択図】 図6
Description
特許文献1には、情報処理システムが記載されている。この情報処理システムは、OSのフルセットを構成する複数のOSファイルのうち、一部のOSファイルはコンピュータに保存し、その他のOSファイルを外部の記録媒体に記録しておく構成を採用する。たとえば、システム環境に影響を受けないOSファイル群として、カーネル、デバイスマネージャー(キーボード処理、ディスプレイ処理、マウス処理、IDE/ネットワーク処理)、ファイルマネージャー、メモリマネージャー、タスクマネージャーがコンピュータに保存される。その一方、基本的にシステム環境に影響を受けないOSファイル群として、GUIマネージャー(Graphical User Interface)、かな漢字変換マネージャー、プリンタマネージャー、フォントファイル、ライブラリファイル等はコンピュータではなく記録媒体に記録される。
このような構成によれば、コンピュータ側では必要最小限のOSファイルのみしか保持していないため、コンピュータにおけるOSサイズを小さくできる。
このプログラム処理高速化方式では、まず、ソースプログラムに使用回数を計測する測定手段を組み込んで測定手段組み込み済みソースプログラムを生成する。そして、この測定手段組み込み済みソースプログラムをコンパイルして実行プログラムを作成する。実行プログラムに特定のデータを与えて実行させ、プログラム中の個々の分岐命令が実行されたか否か測定して測定値を収集する。実行されなかった分岐命令を削除し、不要な分岐命令が削除されたソースプログラムを得る。このような方式により、特定データに対して最適化されたソースプログラムを得る。
すなわち、汎用的に作られたプログラムを特定のユーザーや使用目的に合うようにカスタマイズして処理の高速化を図ることができ、同時に、不必要な部分(分岐命令)を削除するのでプログラムを縮小することができる。
たとえば、特許文献1おいて、ライブラリファイルは記録媒体に記録しておいてアプリケーション実行時に必要があればコンピュータ側にロードするとされている。一アプリケーションがライブラリファイルに含まれる総ての機能もしくは関数を使用することは極稀であるのでライブラリファイルを記録媒体に記録するという構成をとっていると考えられるが、その使用量の多寡に違いはあってもライブラリファイル自体は一般的にすべてのアプリケーションが利用するものである。したがって、アプリケーションの実行時にはほぼ必ずライブラリファイルをコンピュータ側にロードさせる必要がある。その他のOSファイルであるGUIマネージャー(Graphical User Interface)、かな漢字変換マネージャー、プリンタマネージャー、フォントファイルにあっても同じ事情が当てはまる。
すると、結局、ファイル単位で読み出しの要否を判断する特許文献1の構成では、不必要な部分も含めて記録媒体からOSファイル全体をコンピュータ側に読み込む必要がある。
結局、アプリケーション実行時には不必要な部分も含めてすべてのOSファイルをコンピュータに保存する必要があり、現実的にはコンピュータ容量に要求される性能は変わらないことになる。
特許文献2では、特定データをプログラム(例えばOS)に与えてプログラム(例えばOS)中の分岐命令の要不要を判断させるものであるが、特定データの付与では割り込み処理といった判断させにくい部分もOSには多数存在している。
その結果、特許文献2の構成をOSに採用した場合、本来は必要である部分まで削除してしまう危険性が非常に高い。
さらに、タスクのスケジューリングやメモリ管理機能は特定のデータに依存するものではないので、これらの機能は削除されてしまう可能性が高い。
図1は、本発明のOSイメージ縮小プログラム400を実行させるコンピュータ100の構成を示す図である。
コンピュータ100は、中央演算装置(CPU)110と、メインメモリ120と、ハードディスク130と、インターフェース(I/F)140と、を備える。
コンピュータ100にはインターフェース140を介して入出力手段150が接続されている。
入出力手段150としては、キーボード、マウス、プリンタ、モニター、モデムなどが例として挙げられる。
本例では、縮小対象となるOSイメージファイル200と、特定のアプリケーション300と、本実施形態に係るOSイメージ縮小プログラム400が保存されている。
ここで、OSイメージファイル200としては例えばLinux(登録商標)が例として挙げられ、アプリケーション300としてはWEBサーバが例として挙げられるが、本発明の趣旨よりOSやアプリケーションの種類は特に限定されるものではないことはもちろんである。
図2は、OSイメージ縮小プログラム400の構成を示す図である。
OSイメージ縮小プログラム400は、プログラムの動作中に実行された関数をモニターして実行履歴を管理する実行履歴管理部410と、実行履歴管理部410にて管理された実行履歴を参照してOSイメージの関数のうち実行された関数を保存関数として管理する保存関数管理部420と、OSイメージの関数のうち保存関数管理部420に管理されない関数を不使用関数として削除処理する不使用関数処理部430と、を備える。
例えばKprobe(登録商標)が例として挙げられる。
プローブ挿入部411は、このプローブ412をOSイメージおよびアプリケーション300に組み込む機能を有する。
アプリケーション300の実行履歴は、図3に示されるように、動作しているアプリケーション名と、その実行開始時間と、実行終了時間が記録されたテーブル415として作成される。
関数実行履歴416は、図4に示されるように、実行された関数の情報を表すテーブルとして作成される。
関数実行履歴416のテーブルには、スレッド名、関数群、実行要求者、実行開始時刻、データアドレスが記録される。
このように作成されたアプリケーション実行履歴テーブル415および関数実行履歴テーブル416は実行履歴記憶部414に記憶される。
このように抽出した関数とその対応アドレスをテーブルにしてリスト化する。
図5は、不使用関数リスト433の構成例を示す図であり、不使用関数リスト433には、関数名、開始アドレス、終了アドレスが記録される。
不使用関数削除部434は、不使用関数リスト433にある不使用関数のアドレスを取得し、対応する関数をOSイメージファイル200から削除する。さらに、削除された関数のみが参照するデータ(変数)が存在する場合にはそのデータ(変数)を削除する。そして、削除した関数のサイズ分だけ残った関数が参照するアドレスから値を引く。
これにより、不使用の余計な関数が削除されてサイズが縮小されたOSイメージファイル200が得られる。
図6は、OSイメージ縮小プログラム400の動作手順を示すフローチャートである。
OSイメージ縮小プログラム400の実行にあたっては、まずST100において、OSイメージ縮小プログラム400を実行するために必要なファイルがハードディスク130からメインメモリ120にロードされる。
そして、ST210において、プローブ挿入部411によりアプリケーション300およびOSカーネル210にプローブ412が挿入される。
アプリケーション300(例えばWEBサーバ)およびOSカーネル210がメインメモリ120にロードされ、さらに、アプリケーション300およびOSカーネル210にはプローブ挿入部411によりプローブ412が組み込まれている(なお、図7中では説明のためにプローブ412を明示的に示している)。
そして、実行履歴作成部413、保存関数リスト作成部421、不使用関数リスト作成部431および不使用関数削除部434がメインメモリ120にロードされる。
アプリケーション300の実行中にアプリケーション300および関数の実行履歴が作成される(実行履歴作成工程、ST230)。
これにより、図3および図4に示されるアプリケーション300の実行履歴と関数の実行履歴が作成される。
このように作成された実行履歴は実行履歴記憶工程(ST240)により、実行履歴記憶部414に記憶される。
保存関数リストは、関数実行履歴416に記録されている関数とその対応するアドレスを記録して保存関数リストとする。
ここで、図8に、保存関数リスト作成工程(ST310)の手順の一例を示す。
この確認方法としては、監視対象アプリケーション300の実行開始時刻以上、実行終了時刻以内に当該エントリの実行開始時刻が含まれているかを確認する。
実行時間内でなければ(ST516:YES)、当該エントリの実行関数を保存関数リストに追加し(ST513)、当該エントリのデータアドレスを記録しておく(ST514)。
一致しなければ(ST516:NO)、ST514にてすでに記録されているデータアドレスと一致するかどうかを確認する(ST517)。
一致すれば(ST518:YES)、当該エントリの実行関数を保存関数リストに追加し(ST513)、当該エントリのデータアドレスを一時的に記録しておく(ST514)。
一致しなければ(ST518:NO)、関数実行履歴416にエントリが残っているか確認する(ST519)。
残っていれば(ST520:YES)、ST510から処理を繰り返す。
残っていなければ(ST520:NO)、保存関数リスト作成工程を終了する。
これは、保存関数リストとOSイメージファイル200とが参照されて、OSイメージファイル中の関数で保存関数リストに挙がっていない関数を抽出したリストが不使用関数リスト433として作成される。
このとき、不使用関数リスト作成部431は、OSイメージファイル200からOS関数群に含まれる総ての関数の関数名、当該関数の開始アドレスおよび終了アドレスを取得し、一時保存する。
そして、保存関数リストを参照して、保存関数リストに挙がっている関数を前記一時保存ファイルから削除することにより、不使用関数リスト433を作成する。
図9に、不使用関数削除工程(ST430)の手順を示す。
不使用関数を削除するにあたって、まず、不使用関数リスト433にエントリされている削除対象となる不使用関数のアドレスを取得する(ST610)。
このとき、不使用関数削除部434は、不使用関数リスト433にエントリされている関数のうち、開始アドレスの大きいものから順に削除対象として取得する。
そして、当該不使用関数をOSイメージファイル200から削除する(ST611)。
次に、この削除した不使用関数のみが参照するデータを削除する(ST612)。
すなわち、この不使用関数しかアクセスしない変数が存在すればその変数を削除する。
次に、OSファイルに残っている関数が利用している参照アドレスから、先ほど削除した不使用関数のサイズ分だけ値を引く(ST613)。
そして、不使用関数リスト433にエントリされた不使用関数が総てOSイメージファイル200から削除されるまでST610からST613を繰り返す(ST614)。
(1)実行履歴管理工程(ST210−ST240)は、アプリケーション300の動作中に実行されたOSを関数単位でモニターして記録し、不使用関数処理工程(ST410−ST430)における不使用関数の削除にあたっても関数単位で不使用関数をOSイメージから削除する。
これにより、OSイメージのうち不使用の部分を削除して効果的にOSイメージのサイズを縮小することができる。
従来は、OSのファイルごとに使用頻度や重要性を区別し、使用頻度や重要性の低いファイルは外部メディアに保存させることでコンピュータに保持するOSサイズを縮小させるとしていたが、使用量の多寡の差はあってもファイル単位でみれば一アプリケーション300の動作中に総てのファイルが使用されるので、現実的にはすべてのOSファイルをコンピュータにロードすることになり、実質的にコンピュータ容量に与える負荷に対してはほとんど効果を奏していなかった。
この点、本実施形態では、関数単位で要不要を判断し、不使用の関数は削除するので、実効性をもってOSイメージのサイズを縮小することができる。
これにより、アプリケーション動作に必要な関数については確実に保存し、不用意に削除するといった不都合を回避することができる。
従来は、縮小対象のプログラムにのみプローブを組み込んだうえで特定のデータを走らせてプログラム中の実行履歴を取得していたが、このように特定データを与えたときの実行履歴を見るだけでは広汎な処理を行うOSの真に必要な部分を正確に判断することはできない。
この点、本実施形態では、アプリケーション300の動作とOS関数群の動作とを関連させるので、必要な関数を正確に判断して確実に保存関数として保存させることができる。
Claims (7)
- コンピュータに格納された少なくとも一つのOSイメージのサイズを縮小するOSイメージ縮小方法であって、
前記コンピュータに所定のアプリケーションプログラムを所定時間動作させるとともに前記アプリケーションプログラムの動作中に実行された関数をモニターして関数の実行履歴を管理する実行履歴管理工程と、
前記実行履歴管理工程にて管理された実行履歴を参照して前記OSイメージに含まれる関数のうち前記実行履歴にある関数を保存関数として管理する保存関数管理工程と、
前記OSイメージに含まれる関数のうち前記保存関数管理工程で管理されない関数を不使用関数として前記OSイメージから削除処理する不使用関数処理工程と、を備える
ことを特徴とするOSイメージ縮小方法。 - 請求項1に記載のOSイメージ縮小方法において、
前記実行履歴管理工程は、
前記OSイメージおよび前記所定のアプリケーションプログラムに動作測定のためのプローブを組み込むプローブ挿入工程と、
前記プローブによって得られる情報から実行履歴を作成する実行履歴作成工程と、
前記実行履歴作成工程にて作成された実行履歴を記憶する実行履歴記憶工程と、を備える
ことを特徴とするOSイメージ縮小方法。 - 請求項1または請求項2に記載のOSイメージ縮小方法において、
前記保存関数管理工程は、
前記実行履歴管理工程にて作成された実行履歴に記録された実行関数を保存関数として抽出した保存関数リストを作成する保存関数リスト作成工程と、
前記保存関数リスト作成工程にて作成された前記保存関数リストを記憶する保存関数リスト記憶工程と、を備える
ことを特徴とするOSイメージ縮小方法。 - 請求項1から請求項3のいずれかに記載のOSイメージ縮小方法において、
前記不使用関数処理工程は、
前記OSイメージに含まれる関数のうち前記保存関数管理工程にて管理されない関数を不使用関数として抽出した不使用関数リストを作成する不使用関数リスト作成工程と、
前記不使用関数リスト作成工程にて作成された不使用関数リストを記憶する不使用関数リスト記憶工程と、
前記不使用関数リストにある関数を前記OSイメージから削除する不使用関数削除工程と、を備える
ことを特徴とするOSイメージ縮小方法。 - 請求項1から請求項4のいずれかに記載のOSイメージ縮小方法において、
前記不使用関数処理工程は、
前記不使用関数のみが参照するデータが存在する場合には、前記データを前記OSイメージから削除する
ことを特徴とするOSイメージ縮小方法。 - 少なくとも一つのOSイメージを有するコンピュータに請求項1から請求項5のいずれかに記載のOSイメージ縮小方法の各工程を実行させる
ことを特徴とするOSイメージ縮小プログラム。 - 請求項6に記載のOSイメージ縮小プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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