JPH0283752A

JPH0283752A - 情報処理装置のモニタ方式

Info

Publication number: JPH0283752A
Application number: JP63237335A
Authority: JP
Inventors: Shinya Watabe; 渡部　眞也; Akio Yamamoto; 章雄山本; Katsuro Wakai; 若井　勝郎
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1988-09-21
Filing date: 1988-09-21
Publication date: 1990-03-23

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、コンピュータシステム等の情報処理装置の評
価に係り、特に情報処理装置で実行されるコマンド（命
令語）等の出現頻度に基づく実行処理速度性能等を評価
する指針を与えるモニタ方式に関する。

〔従来の技術〕

大型計算機等の情報処理装置では、本出願人による特開
昭６２−７３３３８号公報等に記載されているように、
システムの性能評価手段として、ハードウェアのモニタ
機構を設けて、システムが待ち時間でない状態の延べ時
間の割合（システムの使用効率）や、システムが一定時
間内に処理するコマンドの数、あるいはアドレス変換バ
ッファにアドレス変換対が存在しない回数等のいわゆる
イベント発生回数を計数している。

また、情報処理装置において実行されるコマンドの種類
の分布等についても上記と同様にハードウェアのモニタ
機構によって計測している。

この種の性能評価を行う手段として、スタンドアロン型
の装置では米国ＴＥＳＤＡＴＡ社製のものが知られてお
り、情報処理装置自体に内蔵された形式のものとしては
、特開昭５１−３８８５１号および上記の特開昭６２−
７３３３８号にその詳細が記されている。

上記の各技術においては、ハードウェアのモニタ機構を
設けてハードウェアの実行性能を実時間で計測すること
により、システム評価を行い、現状のシステムのチュー
ニングあるいは処理の分散を行うための情報を取得し、
ハードウェアおよびソフトウェアのそれぞれの性能の最
適化を図っている。

方、情報処理装置においては、２以上の命令処理装置（
Ｉ　Ｐ　：　Ｉｎ５ｔｒｕｃｔｉｏｎ　Ｐｒｏｃｅｓｓ
ｏｒ　）を結合したマルチプロセッサシステムが用いら
れているものが多く、各ＩＰ間での処理の割当をどの様
に行うかがシステム全体の処理効率に大きく影響してい
る。このようなマルチプロセッサシステムでは、各ＩＰ
上でプログラムが並行して同時に実行されているた杓、
上記の技術によってハードウェアのモニタを行う場合、
各ＩＰについて各々イベント発生回数およびコマンド頻
度の分布を計数する必要があった。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上記に列挙した従来技術によるハードウェア
のモニタ方式では、単一のＩＰによるシステム（ユニプ
ロセノサンステム）シか考慮シていなかった。

すなわぢ、上記モニタ技術をそのままマルチプロセッサ
システムに適用した場合、各ＩＰに対してそれぞれ独立
した計数手段を接続する構成となるため、個々のＩＰに
おける計数データの採取は可能であっても、これらのデ
ータは相互に独立したものであるため、システム全体の
総合処理評価に用いることができなかった。

本発明は、上記課題に着目してなされたものであり、そ
の目的は、複数の命令処理装置間で計数データを実時間
で同期して採取することにより、マルチプロセッサシス
テムからなる情報処理装置においても、実行処理性能等
を総合的かつ適正に評価できる技術を提供することにあ
る。

本発明の上記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。

〔課題を解決するための手段〕

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、概ね次のとおりである。

すなわち、モニタ制御命令を発行する命令実行制御部を
備えた命令処理装置と、命令処理装置で実行される命令
語の実行回数を計数する計数装置と、計数装置からの計
数情報を入力・分析するモニタ制御装置とを備え、命令
実行制御部からのモニタ制御命令の内容にしたがって計
数装置は命令処理装置で実行される所定命令語の実行回
数を計数し、これによって得られた計数情報をモニタ制
御装置で分析するものである。

〔作用〕

上記した手段によれば、命令実行制御部で発行されるモ
ニタ制御命令に基づいてモニタ制御装置が、命令処理装
置で実行された所定の命令語の実行回数を命令処理装置
間で同期して計数し、その結果を分析するため、特に複
数の命令処理装置を備えたシステムにおいて、各命令処
理装置における実行状態を実時間で同期して計測可能と
なるため、システム全体の実行処理性能の評価信頼性を
高めることができる。

〔実施例〕第１図は本発明の一実施例である情報処理装置のシステ
ム構成の概略を示すブロック構成図、第２図はレジスタ
形カウンタによる計数部の構成の−例を示すブロック構
成図、第３図はモニタ制御命令の構成を示す説明図、第
４図は上記モニタ制御命令で用いられるコードの一例を
示す説明図、第５図は制御コードに対応したモニタ制御
部の動作を示す説明図である。

本実施例の情報処理装置は、第１図に示すように主記憶
装置（ＭＳ）１と、この主記憶装置１を制御する主記憶
制御装置（ＳＣ）２と、第１および第２の命令処理装置
３　（ＩＰＩ）および４（ＩＦ５＞とを有している。

なお、本実施例では２台の命令処理装置３および４で構
成したマルチプロセッサシステムとなっているが、３台
以上の命令処理装置を有しているシステム構成であって
もよい。

第１および第２の命令処理装置３ふよび４は、それぞれ
命令実行制御部５．６を有しており、各命令処理装置３
，４において並行して処理の実行が可能となっている。

同図中、符号７て示すハードウェアモニタ装置は、モニ
タ制御部８と、計数部９および１０とで構成されている
。計数部９および１０では、上記命令処理装置３および
４におけるイベント発生回数および命令頻度を計数する
機能を有しており、各命令処理装置３，４でのプログラ
ム実行時における各種のデータを採取するようになって
いる。

すなわち、上記計数部９．１０は信号線１１，１２．１
３によって主記憶制御装置２および命令処理装置３，４
と接続されており、これらの各信号線を通じて計数部９
，１０に対して計数信号が転送される。なお、命令処理
装置３の計数信号は信号線１２を通じて計数部９に、命
令処理装置４の計数信号は信号線１３を通じて計数部１
０にそれぞれ転送されるが、主記憶制御装置２からの計
数信号は、信号線１１によって計数部９あるいは計数部
１０の両方又はいずれか一方に転送可能となっている。

モニタ制御部８は、計数部９および１０を制御するため
のものであり、命令処理装置３．４において後述のハー
ドウェアモニタ制御命令が実行されると、命令実行制御
部５，６より制御線１９゜２１を通じて制御信号が出力
され、この制御信号に基づいてモニタ制御部８が起動さ
れる。モニタ制御部８は、後述のサブコードおよび制御
コードの内容に対応して、制御線２３．２４を介して計
数部９，１０に対してストップ、リード、リセット、ス
タート等の命令の実行を指示する。ここで、これらの命
令の実行の処理について一例で説明すると、例えばリー
ド命令においては、計数部９゜１０より読み出された計
測値が、データ線５７゜５８を経てモニタ制御部８に転
送されるようになっている。

このような計数部９，１０における処理が完了した場合
、モニタ制御部８は、制御線２０．２２を介してその処
理完了を命令実行制御部５，６に報告する。

次に上記で説明した、計数部９．１０の構成についてさ
らに詳しく説明する。

第２図は計数部９，１０としてレジスタ形カウンタを用
いて構成した場合を示している。同図中、２５はカウン
タ部であり、このカウンタ部の数は計測入力信号線２９
および計測出力信号線３０の数に対応して設けられてい
る。この計測人力信号線２９は第１図の信号線１１〜１
３に対応しており、計測出力信号線３０は信号線５７．
５８に対応している。

なお、第２図中、制御線３１〜３５は、第１図の制御線
２３．２４に対応している。

上記カウンタ部２５は、加算器２６と、セレクタ２７と
、レジスタ２８とで構成されてる。上記加算器２６は、
計測人力信号線２９とレジスタ２８の出力を帰還入力し
て加算し、これをセレクタ２７に出力する構成となって
いる。このセレクタ２７は、通常の状態においては加算
器２６からの出力が選択された状態となっており、した
がって、加算器２６からの出力はそのままセレクタ２７
を通過してレジスタ２８に格納される。したがって、レ
ジスタ２８には計測人力信号線２９の入力毎に１ずつ加
算された値が格納されていく。

上記カウンタ部２５の外部には、スタート指示およびス
トップ指示の人力されるＳＲ形のフリップフロンプ３７
と、このフリップフロップ３７からの出力とリセット指
示とが入力される○Ｒゲート３８とを有している。フリ
ップフロップ３７は、制御線３２によるスタート指示の
人力によってセット状態となり、制御線３３によるスト
ップ指示の人力によってリセット指示となる。フリップ
フロップ３７がセット状態となるとその出力はＯＲゲ・
−）　３８を通過してレジスタ２８に人力され、当該レ
ジスタ２８を○Ｎ状態とする。レジスタ２８はＯＮ状態
となっている間、その格納値が加算器２６からの出力に
したがって順次更新され、これによって計測人力信号線
２９のＯＮ信号の数を計数可能となっている。

また、フリップフロップ３７がリセット状態となるど、
レジスタ２８もＯＦＦ状態となる。このＯＦＦ状態では
レジスタ２８はその格納前を固定維持した状態となり、
計測入力信号線２９のＯＮ信号の人力とは無関係にその
格納値を維持しつづける。

制御線３１を通じてリセ７）指示が入力されると、セレ
クタ２７の出力は加算器２６の出力から“０″出力に切
り換えられる。この状態でレジスタ２８が再度ＯＮ状態
となると、レジスタ２８の内容はクリアされ、スタート
指示の人力によって再度Ｏからの計数を開始する。

上記レジスタ２８の出力は、カウンタ部２５の外部に設
けられたセレクタ３６に人力される。制御線３４を通じ
てリード指示が上記セレクタ３６に対して人力された場
合、セレクタ３６は制御線３５を通じて人力されたレジ
スタ番号１旨示に基づいて所定のカウンタ部２５のレジ
スタ２８の格納値を計測出力信号線３０に出力する。

以上に説明したレジスタ形のカウンタ構成の利点として
は、容量は少ないが比較的高速な計数が可能であり、命
令処理装置３．４で実行される命令語の計数を単純に計
測する場合には非常に有効である。一方、特開昭６２−
７３３３８号公報に記載されているように、ＲＡＭ形の
カウンタ構成とすることも有効である。ＲＡＭ形のカウ
ンタ構成においては、処理速度はレジスタ形のカウンタ
に及ばないものの、大容量の記憶手段を備えているため
、多数の命令語間における実行頻度の分布等の計測に優
れている。

次に、本実施例で用いられるモニタ制御命令について第
３図〜第５図を用いて説明する。

第３図は、ハードウェアモニタ装置７を制御するするた
めに命令実行制御部５．６に用意されたハードウェア制
御命令４１を示している。ハードウェア制御命令４１は
命令コード４２とオペランドアドレス４３とて構成され
ている。このオペランドアドレス４３に格納されるアド
レスに対応スる主記憶装置１の領域には、さらにサブコ
ード４４と制御コード４５とデータ格納領域アドレス４
６とが格納されている。

このデータ格納領域アドレス４６は、計数部９１０より
得られた計数データの主記憶装置１内でのアドレスを格
納している。

ザブコード４４は第４図（ａ）に示すように、３ビツト
で構成されており、これらのピントの組合せによってス
トンプ、リード、リセント、スタート等の計数部９，１
０に対する指示（動作）を決定する。

一方、制御コード４５は第４図（１））で示すように、
１ビツトで構成されており、操作の対象となる計数部９
．１０の範囲を選択指定することが可能となっている。

すなわち、同図では制御コード４５が０″である場合は
、このハードウェア制御命令４１を出力した命令制御装
置３または４に対応した計数部９または１０のみを操作
の対象とし、制御コード４５が１゛′である場合には、
全ての計数部９および１０を操作の対象とする。

ここで、ハードウェア制御命令４１が命令処理装置３ま
たは４のいずれか一方から出力された場合、制御線１９
または２１を介して命令実行制御部５または６よりモニ
タ制御部８に対してモニタ制御部８および計数部９，１
０の起動コマンドと、上記サブコード４４と、制御コー
ド４５とが転送される。

モニタ制御部８ては、上記制御コード４５の内容にした
がって計数部９，１０を選択して起動する。ここで、上
記のように制御コード４５が１、すなわち「全ての計数
部に対する操作」が指示されている場合には、全ての計
数部９，１０に対して規定されたサブコード４４に基づ
く指示を同期して送出することができる。

第５図は、上記ハードウェア制御命令４１が命令処理装
置３または４で実行された場合の制御コード４５とこれ
によって起動される計数部９．　１０との関係を示した
ものである。同図からも明かなように、実行光が命令処
理装置３であるか４であるかにかかわらず、その制御コ
ード４５が“１″である場合には、全ての計数部９およ
び１０を同期して制御することが可能となる。

このように本実施例によれば、制御コード４５の内容に
応じて、ハードウェア制御命令４１を出力した命令処理
装置３または４の一方のみに対応する計数部９または１
０のみを起動するか、あるいは全ての計数部９および１
０を起動するかが選択可能である。そのため、各冶金処
理装置３または４において個別にプロセッサ単位で計数
を行って性能評価を行うことも可能であるし、システム
全体として同期して各命令処理装置３および４の総合的
な実行処理の性能評価を行うことも可能である。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまてもない。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりであ
る。

すなわち、命令実行制御部で発行されるモニタ制御命令
に基づいてモニタ制御装置が、命令処理装置で実行され
た所定の命令語の実行回数を命令処理装置間で同期して
、計数した結果を分析することが可能となるため、複数
の命令処理装置を備エタマルチプロセッサシステムにお
いて、各命令処理装置における実行状態を実時間で同期
して計測可能となり、システム全体の実行処理性能の評
価信頼性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である情報処理装置のシステ
ム構成の概略を示すブロック構成図、第２図はレジスタ
形カウンタによる計数部の構成の一例を示すブロック構
成図、第３図はモニタ制御命令の構成を示す説明図、第４図は
上記モニタ制御命令で用いられるコードの一例を示す説
明図、第５図は制御コードに対応したモニタ制御部の動作を示
す説明図である。１・・・主記憶装置（ＭＳ）、、２・・・主記憶制御装
置（ＳＣ）、３・・・第１の命令処理装置、４・・・第
２の命令処理装置、５，６・・・命令実行制御部、７・
・・ハードウェアモニタ装置、８・・・モニタ制御部、
９．１０・・・計数部、１１．１２．１３・・・信号線
、１９〜２４・・・制御線、２５・・・カウンタ部、２
６・・・加算器、２７・・・セレクタ、２８・・・レジ
スタ、２９・・・計測人力信号線、３０・・・計測出力
信号線、３１〜３５・・・制御線、３６・・・セレクタ
、３７・・・フリップフロップ、３８・・・ＯＲゲート
、４１・・・ノー−ドウエア制御命令、４２・・・命令
コード、４３・・・オペランドアドレス、４４・・・サ
ブコード、４５・・・制御コード、４６・・・データ格
納領域アドレス。代理人　弁理士　筒　井　大　和第４図

Claims

【特許請求の範囲】１、モニタ制御命令を発行する命令実行制御部を備えた
命令処理装置と、命令処理装置で実行される命令語の実
行回数を計数する計数装置と、計数装置からの計数情報
を入力・分析するモニタ制御装置とを備え、命令実行制
御部からのモニタ制御命令の内容にしたがって計数装置
は命令処理装置で実行される所定命令語の実行回数を計
数し、これによって得られた計数情報がモニタ制御装置
で分析される情報処理装置のモニタ方式。２、上記命令処理装置が少なくとも２以上で構成され、
各命令処理装置に対応して設けられた計数装置からの２
以上の計数情報がモニタ制御装置において同期して入力
・分析されることを特徴とする請求項１記載の情報処理
装置のモニタ方式。３、上記モニタ制御命令が単独の命令処理装置の計数か
、複数の命令処理装置の計数かによって異なるモニタ制
御命令を有しており、これらのモニタ制御命令をモニタ
制御装置が選択的に採用することにより、２以上の命令
処理装置のうち任意の組合せに対して所定命令語の実行
回数の計数が可能であることを特徴とする請求項２記載
の情報処理装置のモニタ方式。