JPH03246733A - 分散プログラムデバッグ方式 - Google Patents

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、複数プロセスを有するシステムにおけるプロ
グラムを、稼働すべき対象計算機システム上で試験を行
う場合のデバッグ方式に関する。

〔従来の技術〕

従来１分散プログラムを対象とするデバッガでは、以下
に述べる動作再現法が行われている。なお、これに関し
ては１例えばＴ−Ｊ、ＬｅＢｌａｎｃａｎｄ　Ｊ　、　
Ｍ、　Ｍｅｌｌｏｒ−Ｃｒｕｍｍｅｙ　：　“Ｄ　ｅｂ
ｕｇｇｉｎｇＰａｒａｌｌｅｌ　　Ｐｒｏｇｒａｍｓｗ
ｉｔｈ　　Ｉｎ５ｔａｎｔ　　Ｒｅｐｌａｙ、　　”Ｉ
　Ｅ　Ｅ　Ｅ　　Ｔｒａｎｓ、　ｏｎｃｏｗ＋ｐｕｔ、
、　ｖｏｌ、ｃ　−３６。

＆４．ｐｐ、４７１−４８０　（Ａｐｒｉｌ　１９８７
）において論じられている。

第１図から他プロセス制御部９を除いたものが一般的な
デバッガの構成である。第１図において。

システム１は通信路で接続された複数のプロセスからな
る。これらの各プロセス２に対してその動作を制御する
ローカル制御部５をおく。全域制御部１４がユーザのデ
バッガコマンドを受は付ける前に一度デバッグ対象とな
るプログラム３を実行する。その際、通信経歴管理部７
は自プロセスがメツセージの受信命令を行った場合に、
そのメツセージの送信プロセス名を内部記憶領域に第２
図のように順に格納する。

デバッガコマンドを受は付けた後、再実行を行う。すな
わち、もう−度プログラム４を最初から実行する。

この再実行の際、通信経歴管理部７はポインタ変数を設
ける。ポインタ変数は初期状態において通信経歴の最初
の要素を指す。この再実行時に、あるプロセスの次の命
令が受信命令であると、そのプロセスの通信経歴管理部
７はポインタ変数の指す通信経歴の要素を参照する。通
信経歴管理部７は次の命令が受信命令であり、かつポイ
ンタの差す名前のプロセスから通信路３を通じてメツセ
ージが到着していなければＮＯｌそれ以外の場合にはＹ
ｅｓを出力する。

動作制御部６は通信経歴管理部７からＹｅｓを受信すれ
ばＥ　ｘｅｃｕｔｅをプロセスに送り、次の命令を実行
させる。ＮＯを受信すればＹｅｓとなる（すなわち、次
の受信命令で受信するプロセスからのメツセージが届く
）までＥ　ｘｅｃｕｔｅを出力せず、受信命令を実行さ
せない。また、それ以外のプロセスからメツセージが届
いた（すなわち、後の受信命令における受信メツセージ
が早く届いた）場合には対応する受信命令の実行までそ
のメツセージを内部記憶領域に記憶しておく。このよう
に、通信経歴が同一になるようにローカル制御部５がプ
ロセスを動作させる限り、何度実行しても同じ動作を再
現する。

〔発明が解決しようとする課題〕

再現を行うデバッガの多くは、ブレークポイント設定コ
マンドすなわちユーザが指定した条件式が成立した時点
で停止する機能および、トレース出力コマンドすなわち
ユーザが指定した条件式が成立した時点における、ユー
ザが指定した算術式の値を出力するコマンドなどを提供
している。従来のこの種のデバッグ方式では、ユーザが
入力したこれらのコマンドに対して、上記の再現時に以
下のような動作を行っていた。

条件式判定部８は自プロセスの変数の値、プログラムカ
ウンタの値などから自プロセスに関する条件式の判定を
行い、条件式が成立していればＴ　ｒｕｅ、そうでなけ
ればＦａｌｓｅを出力する。動作制御部６は通信経歴管
理部７がＹｅｓを出力し、かつ条件式判定部８がＦａｌ
ｓｅを出力するときにＥｘｅｃｕｔｅを出力して次の命
令を実行させる。通信経歴管理部７がＮＯを出力してい
る間は何も出力せず、Ｙｅｓとなるのを待つ。また、条
件式判定部８がＴ　ｒｕｅを出力すると１条件式が成立
したので再実行は中止し、全域制御部１４を通じてユー
ザに条件式の成立を知らせる。

このように、ローカル制御部５は自プロセスに関する条
件式のみから再現動作の制御を行い、他プロセスの条件
式の成立状況の情報を知らずに動作する。従って、コマ
ンドの条件式には単一プロセスに関する論理式のみが許
され、複数のプロセスに関する条件式による指定ができ
なかった。例えば、プロセス１およびプロセス２に関す
る論理式（Ｖ工＝１）ｎ（ｖ２＝１）（ｖ工、ｖ２はそ
れぞれプロセス１，２の変数とする）が成立したとき停
止することを考える。このとき、従来のデバッガではブ
レークポイントの条件式としてプロセス１の条件式判定
部にＶ□＝１、プロセス２の条件式判定部にｖ２＝１を
与えて実行することになる。

プロセス１とプロセス２がそれぞれ第３図のプログラム
を実行する場合、従来のデバッガにおいては、プロセス
１が命令１３を実行した直後、条件式が成立するため動
作制御部は再実行を停止する。

従って、プロセス２はｖ２＝１が成立していないにもか
かわらず命令２５を越えて再実行することができない。

従って、ユーザがプロセス１に対する条件式Ｖ工＝１を
一旦解除して動作させ、そのあと再び条件式を設定する
ことを繰り返す必要があった。トレース出力コマンドに
ついても同様に、ユーザの介在なしには複数のプロセス
に関する条件式が成立した時の算術式の値を求めること
ができない。

また、ブレークポイントの条件式としてプロセス１のみ
の条件式Ｖ□＝１が与えられたとき、従来の方法ではプ
ロセス１は命令１３を実行した直後停止するが、プロセ
ス２は命令２４まで動作し、条件式を成立させるため、
各プロセスが最小限の動作を行った時点の状態、すなわ
ち、エラーが顕在化した直後のシステム状態で停止する
ことはできない。トレース出力コマンドについても同様
に、条件式を成立させるために最小限の動作を行った時
点の算術式の値を求めることはできない。

本発明の目的は、ブレークポイント設定コマンドの条件
式に、プロセスに対する論理式を論理積で結合した、複
数プロセスに関する条件式による指定を許し、また、ト
レース出力コマンドの条件式に、プロセスに対する論理
式を論理積または論理和で結合した、複数プロセスに関
する条件式による指定を許して、条件式を成立させるた
めに最小限の動作を行った時点での停止および算術式の
値の出力を行い、ユーザによって自然な形でのデバッガ
コマンドの記述を可能とし、がっ、バグが顕在化した直
後のシステムの状態をユーザに認識させることができる
分散プログラムデバッグ方式を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明のデバッグ方式では
、動作の再現時にローカル制御部が他プロセスのローカ
ル制御部に対して自プロセスに関する情報を通信する機
能を設けたことを特徴とする。

〔作　用〕

本方式では、複数のプロセスに関する条件式が与えられ
、あるプロセスに関する条件式を満足させるために他の
プロセスを動作させる必要がある場合、そのプロセスの
動作を制御するローカル制御部に対してプロセスの駆動
要求を送ることができる。送られた駆動要求をもとに各
プロセスの動作を制御することによって、複数のプロセ
スに関する条件式による指定をユーザに許し、条件式を
成立させるための最小限の動作を行った時点を求めるこ
とができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例について図面により説明する。

第１図は本発明の一実施例を説明する構成図である。１
はデバッグ対象となる分散プログラムをＩｊ！働させる
ため、通信路で接続された複数のプロセスから成るシス
テムで、２はその各プロセス、３はプロセス間を接続す
る通信路、４は各プロセスに対するデバッグ対象となる
プログラムである。

５はプロセスの動作を制御するローカル制御部。

６はプロセスに対して動作を命令するＥ　ｘｅｃｕｔｅ
信号を出力する動作制御部、７は動作時に通信経歴を保
存し、再実行時に次の命令を実行していい場合に信号Ｙ
ｅｓを出力し、再実行時の通信経歴が同一になるよう制
御する通信経歴管理部、８は再実行時にユーザコマンド
の条件式の成立を判定し、成立している時に信号Ｔｒｕ
ｅを出力し、成立していない時に信号Ｆａｌｓｅを出力
する条件式判定部、９は再実行時に他のプロセスのロー
カル制御部との通信を行う他プロセス制御部、１０は再
実行時の他プロセスとの通信状況を記録する通信状況管
理部、１１は他プロセスを動作させる必要がある場合に
他プロセスのローカル制御部に対して駆動要求メツセー
ジを送信する他プロセス動作制御部、１２は他プロセス
から受信した駆動要求メツセージを解析し、他プロセス
のために自プロセスが動作を行う必要がある場合に信号
Ｅ　ｘｅｃｕｔｅ　Ｒｅｑｕｅｓｔを出力する駆動要求
解析部である。１３はローカル制御部相互の通信を行う
通信路である。１４はユーザからのコマンド入力、およ
びデバッガからの出力を行う全域制御部である。

プロセスに対する論理式を論理積により結合した、複数
プロセスに関する条件式を持つブレークポイント設定コ
マンドおよびトレース出力コマンドに対しては以下のよ
うに動作する。

ユーザが入力したコマンドの条件式をＳ　Ｐ　１ｉｎＳ
ＰＬ、Ｉｎ・・・ｎ５Ｐｌｋ（ＳＰ１３はプロセＸ　ｉ
　ｊ　Ｌニー関する論理式）とする、全域制御部１４が
この論理式を単一プロセスに関する論理式に分割し、分
割された論理式ＳＰ□、をプロセスｉｊの条件式判定部
８の記憶領域に格納する。

再実行の際、ローカル制御部５は以下のように動作する
。

（１）通信状態管理部１０は自プロセスがそれまでに送
信、受信したメツセージ数を相手プロセスごとに常に記
録する。

（２）通信経歴管理部７は前述のように通信経歴を再現
するように制御する。次の命令が受信でかつメツセージ
が通信路３から届いていない場合にのみＮＯｌそれ以外
の時にはＹｅｓを出力する。

（３）条件式判定部８は自プロセスに関する論理式が満
足されていないときにＦ　ａｌｓｅ、それ以外の時（論
理式が満足されている場合、およびこのプロセスに関す
る論理式が存在しない場合）　Ｔｒｕｅを出力する。

（４）動作制御部６は以下の条件が成立した場合に自プ
ロセスの次の命令の再実行を行う。

条件式判定部８がＦ　ａｌｓｏを出力するか駆動要求解
析部１２がＥ　ｘｅｃｕｔｅ　Ｒｅｑｕｅｓｔを出力し
、かつ通信経歴管理部７がＹｅｓを出力する。

（５）他プロセス動作制御部１１は他プロセスを動作さ
せることが必要である場合、すなわち条件式判定部８が
Ｆ　ａｌｓｅを出力するか駆動要求解析部１２がＥ　ｘ
ｅｃｕｔｅを出力し、かつ通信経歴管理部７がＮｏを出
力する場合に、以下に示すプロセスに対し、以下のよう
な駆動要求メツセージを、通信路１３を通じて送る。

次の命令で受信するメツセージの送信プロセス（Ｑとす
る）に対して、Ｑから次に受信するメツセージの番号（
通信状態管理部１０が管理している、Ｑからそれまでに
受信したメツセージ数に１を加えたもの）から成る駆動
要求メツセージを送る。

（６）駆動要求解析部１２は他プロセス（ｊとする）の
動作制御部から要求駆動メツセージを受信すると、以下
の操作を行う。

通信状態管理部１０が記憶している、Ｊに送信したメツ
セージ数が駆動要求メツセージ内のメツセージ番号より
も小さい場合、Ｅ　ｘｅｃｕｔｅ　Ｒｅｑｕｅｓｔを出
力する。それ以外の場合には、何も出力しない。

（７）すべてのプロセスの動作制御部が自プロセスを動
作させなくなった時が条件式が成立した時点であり、こ
れを全域制御部１４が検出する。ブレークポイント設定
コマンドであれば停止したことをユーザに通知し、トレ
ース出力コマンドであれば各ローカル制御部に、算術式
に現れる変数の現在の値を問い合わせ、その答から算術
式の値を求めて出力したのち各ローカル制御部を再起動
する。

プロセスに対する論理式を論理和で結合した。

複数プロセスに関する条件式を持つトレース出力コマン
ドに対しては以下のように動作する。

ユーザが入力したトレース出力コマンドの条件式をＳＰ
よ、ＵＳＰ工２Ｕ・・・ＵＳＰ工、とする。全域制御部
１４は条件式を単一プロセスに関する論理式に分割し、
分割された論理式ＳＰ、、をプロセスｉｊの条件式判定
部８の記憶領域に格納する。また、出力する算術式に現
れる変数をプロセスごとに分け、プロセスｌの変数名（
Ｘ’１．Ｘ”２．・・・、Ｘ”。

とする）をプロセス１のローカル制御部の記憶領域に格
納する。

この分割された各単一プロセスに関する論理式は、前述
のプロセスに対する論理式を論理積で結合した条件式Ｓ
Ｐ□□ｎＳＰ□２ｎ・・・ＵＳＰｉｋにおいてに＝１の
場合と考えることができる。従って、前記のブレークポ
イント設定コマンドの場合と同じ方法で条件を満足する
最小の動作をした地点を求めることができる。

従って、再実行は各単一プロセスに関する論理式ＳＰよ
、に対して前述のブレークポイント設定コマンドの手順
を行う。動作制御部６は、再実行を行っている個所を表
す実際のプログラムカウンタＰＣの他に、分割された単
一プロセスに関する論理式の数だけ仮想的なプログラム
カウンタを作る。

第４図にプログラムカウンタおよび変数の値の組の格納
状況を示す。すなわち、各論理式ＳＰ□、に対するプロ
グラムカウンタＰＣ，はＳＰ□、を満足する最小限の動
作を行った時点を求めようとする。

動作制御部６を除き、ローカル制御部はブレークポイン
ト設定コマンドに対する動作（１）　（２）　（３）　
（４）（５）　（６）を論理式の番号ｊをパラメータと
してｍ個独立に行う、動作制御部６は以下の（４’）、
　（７’）を行う。

（４′）動作制御部６は再実行時、送信命令を実行する
度に、その時の変数ｘ’４．ｘ”２．・・・、Ｘ″。の
値をプログラムカウンタＰＣの値とともに第４図のよう
に記憶領域に格納する。

ここで、論理式ｓｐ、に対して（４）の条件が成立して
プロセスｉに対する動作制御部６がプロセスｉを動作さ
せる場合には記憶領域の最後の要素の値によって以下の
（Ａ）もしくは（Ｂ）を行う。

（Ａ）　　論理式ＳＰ□１に対するプログラムカウンタ
ＰＣ３の値が実プログラムカウンタＰＣの値と一致して
いる場合（第４図ではＳＦ３の場合）にはプロセスｉの
再実行を実際に行う。

（Ｂ）　　論理式ＳＰ、ｊに対するプログラムカウンタ
ＰＣ，の値が実プログラムＰＣの値よりも小さい場合（
第４図ではＳＰｌの場合）、次の命令の再実行はすでに
行われているので、プログラムカウンタＰＣ，の値を増
やして再実行を行ったものとみなす。但し、その命令が
送信命令である場合には実際にメツセージを送信する代
わりに論理式の番号をパラメータに持つ仮想的メツセー
ジを送信する。

（７′）　　いずれかの論理式（ｓｐ、Ｊとする）が成
立した場合には、各プロセスの動作制御部６が記憶領域
からその論理式に対するプログラムカウンタＰＣ３の値
のときの変数Ｘ’１．Ｘ’□、・・・、ｘ゛ゎの値を全
域制御部１４に送る。全域制御部１４はそれらの値から
算術式の値を計算し、出力する。そのあと再実行を続行
する。

なお、プロセス間の通信の方法として、複数のプロセス
が読み書きできる共有メモリを用いる方法もあるが、こ
のようなシステムに対しては共有メモリに書く操作を送
信、共有メモリから読む操作を受信とみなすと上記の方
法を適用可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の分散プログラムデバッグ
方式では各プロセスのローカル制御部が動作再現時にプ
ロセス状態の情報を通信しあうことによって、複数のプ
ロセスに関する条件式による指定をユーザに許し、条件
式を満足する最小限の動作をした時点で停止あるいは算
術式の値の出力を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるデバッガの一実施例を示す図、第
２図は第１図の通信経歴管理部７での通信経歴の格納状
況を示す図、第３図はプログラム例を示した図、第４図
は動作制御部６でのプログラムカウンタおよび変数の組
の格納状況を示す図である。 １・・・システム、　２・・・プロセス、　３・・・通
信路、４・・・デバッグ対象プログラム、 ５・・・ローカル制御部、　６・・・動作制御部、７・
・・通信経歴管理部、　８・・・条件式判定部、９・・
・他プロセス制御部。 １０・・・通信状況管理部、 １１・・・他プロセス動作制御部。 １２・・・駆動要求解析部。 １３・・・ローカル制御部相互の通信路、１４・・・全
域制御部。 １０セス１ ７０ロセス２ 変臥り値 ゾロ之゛′ラム力ウシ７ｆ）漣

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数のプロセスが各々プログラムを内蔵し、プロ
   セス相互間で通信を行いながら処理を進めるシステムの
   分散プログラムについて、実行時の通信経歴を保存し、
   その経歴をもとに動作の再現を行う分散プログラムデバ
   ッグ方式において、 動作時に通信の経歴を保存し、通信経歴に従うように再
   現を制御する通信経歴管理手段と、再現時にユーザが指
   定した条件式を判定する条件式判定手段と、 再現時に通信状況を管理する通信状況管理手段と、 再現時に他プロセスに対して駆動要求を行う他プロセス
   動作制御手段と、 再現時に他プロセスからの駆動要求を解析する駆動要求
   解析手段と、 プロセス動作を制御する動作制御手段とを含むことを特
   徴とする分散プログラムデバッグ方式。