JPH0476734A - ページ・チェックポイント処理方式 - 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】 Ｃ産業上の利用分野〕 本発明はページＯチェックポイント処理方式、特にプロ
グラム実行中にプログラムのページ入出力を制御するペ
ージ処理方式と、チェックポイント時にプログラムのペ
ージを退避してプログラム異常終了時に直前のチェック
ポイントから実行を再開させるチェックポイントリスタ
ート処理方式〔従来の技術〕 従来のこの種のページ轡チェックポイント処理方式は、
プログラム実行中のページ処理と、チェックポイントリ
スタート処理とは独立して処理されていた。

すなわち、ページ処理では、プログラム実行開始に際し
てページ退避用の退避ファイルを設け、プログラム実行
中に内容が変更されたページを主記憶装置から解放する
時にこの退避ファイルに退避し、プログラムの実行で必
要になった時この退避ファイルまたは元のプログラムフ
ァイルから主記憶装置にロードしていた。

また、チェックポイントリスタート処理では、プログラ
ム実行開始に際してチェックポイントファイルを設けて
おき、プログラムからチーニックポイントが発行された
場合にプログラムの実行領域のページと前記退避ファイ
ルに退避されているページを全てチェックポイントファ
イルに退避しておき、プログラムが異常終了した場合に
チェックポイントファイルに退避されたページを主記憶
装置上にロードして直前のチェックポイント発行位置の
次の位置からプログラムの実行を再開していた。

なお、プログラムの実行再開に最低必要なページのみを
あらかじめ設定しておいてチェックポイント発行時には
設定されているページのみをチェックポイントファイル
に退避する方式もあった。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来のページ・チェックポイント処理方式では
、チェックポイント発行時にプログラムの全であるいは
必要なページをチェックポイントファイルに出力するた
め、チェックポイント処理時間が長く、プログラム内で
頻繁にチェックポイントを発行するとプログラムの実行
時間が延びてしまうという問題点があった。

特に、実行が長時間にわたるプログラムの場合、実行途
中のいづれも処理を中断させていつまでも再開できるよ
うにチェックポイントを発行することがあるが、上記問
題点のためにチェックポインド間隔を長（すると処理中
断後の再実行ではチェックポイントから処理中断までの
処理を長時間かけて再び実行しなければならず、処理時
間を一層延ばしてしまうという問題があった。

また、他プログラムと共用しているデータベースをアク
セスするプログラムでは、アクセスするデータベースペ
ージを他のプログラムからは使用できないようにロック
しており、他プログラムとのロックの掛は合いでデッド
ロックが発生した場合、片方のプログラムは異常終了し
、直前に発行したチェックポイントから処理を再実行し
なければならない。

しかしながら、上記の問題点があって、頻繁にはチェッ
クポイントを発行することができないため、データベー
スページのロックを解除するだけの特別のチェックポイ
ントを発行することがある。

このような場合、プログラムの異常終了時にその旨の通
知を受けて直前のチェックポイントから実行を再開でき
るような特殊処理をプログラムに組込んでおかなければ
ならず、プログラムを作成する場合には十分な注意が必
要になるという欠点があった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の方式は、実行形式プログラムを一層サイズのペ
ージに分割して実行に必要なページを主記憶装置に配置
して実行するプログラムでのページ処理とチェックポイ
ント処理を行なうページ・チェックポイント処理方式に
おいて、 実行形式プログラムを格納している実行形式プログラム
ファイルと、実行形式プログラムのページを配置してプ
ログラムを実行する主記憶装置上の実行領域と、前記実
行領域の内容を複写しておくための主記憶装置上の複写
領域と、プログラムの実行によって内容が変更されたペ
ージを退避しておくための第１の退避ファイルおよび第
２の退避ファイルと、プログラム実行中のページの状態
を管理するページ管理テーブルと、前記実行形式プログ
ラムファイルや前記２つの退避ファイルと前記実行領域
との間のページ入出力を制御するページ処理手段と、前
記実行領域で実行しているプログラムからチェックポイ
ントが発行された場合に実行領域の内容を保存しかつ該
プログラムが異常終了した場合に直前に発行されたチェ
ックポイントから処理を再開させるチェックポイントリ
スタート処理手段とを有し、 前記ページ処理手段は前記ページ管理テーブルの参照と
更新をしながら、プログラムの実行開始では、前記実行
領域を確保し前記実行形式プログラムファイルからペー
ジをロードしてプログラムを実行させ、前記実行領域の
ページを解放する場合、ページの内容が一度も変更され
たことのないページおよび前記第１の退避ファイルまた
は第２の退避ファイルにページを退避した後内容変更の
ないページはそのまま解放し、内容変更されてはいるが
一度も前記第１の退避ファイルにも第２の退避ファイル
にも退避されていないページであれば前記退避ファイル
にページを退避し、既に前記第１の退避ファイルまたは
第２の退避ファイルに退避した後チェックポイントが発
行されないまま内容変更されたページであれば既に退避
してあるのと同じ前記第１の退避ファイルまたは第２の
退避ファイルにページを退避し、既に前記第１の退避フ
ァイルまたは第２の退避ファイルに退避した後チェック
ポイントが発行されて内容変更されたページであれば以
前に退避したファイルとは別の前記第２の退避ファイル
または第１の退避ファイルにページを退避し、以上の退
避の後前記実行領域上のページを解放し、プログラムの
実“行に必要なページが前記実行領域に配置されていな
い場合、その必要ページの最新の内容を格納している前
記実行形式プログラムファイル、前記第１の退避ファイ
ルまたは第２の退避ファイルからページをロードしてプ
ログラムの実行を続けさせ、前記チェックポイントリス
タート処理手段は、前記実行領域で実行しているプログ
ラムからチェックポイントが発行された場合、主記憶装
置上に前記実行領域と同一の大きさの領域を複写領域と
して確保して前記実行領域の内容を複写するとともに前
記ページ管理テーブルの内容を前記第１の退避ファイル
に退避し、チェックポイント発行以後にプログラムが異
常終了した場合、直前のチェックポイントで複写された
前記複写領域から前記実行領域に内容を複写して復元す
るとともに前記第１の退避ファイルに退避してあるペー
ジ管理テーブルを入力して復元した後直前のチェックポ
イント発行の次の位置に制御を戻してプログラムの実行
を再開させることを特徴とする。

〔実施例〕

次に本発明の実施例について図面を参照して説明する。

第１図は、本発明の一実施例を示す構成図であり、実行
形式プログラムファイル１．ページ管理テーブル２．実
行領域３．複写領域４．退避ファイル５．退避ファイル
６、ページ処理手段７．チェックポイントリスタート処
理手段８から構成される。

第２図は、ページ管理テーブル２の内容を示しており、
プログラムの各ページごとのエントリから成っている。

このページ管理テーブル２は、プログラム実行中にペー
ジ内容を変更可能か不可能かを識別する変更可／不可区
分２１．ページが主記憶装置上の実行領域にロードされ
ているかいないかを識別する実行領域存在有無区分２２
．変更可／不可区分２１で変更可のページの内容がチェ
ックポイント間で実際に変更されたか否かを識別する内
容変更有無区分２３．ページの内容が変更された後その
ページを解放しなけれはならなくなった場合に退避ファ
イルに退避するが、どの退避ファイルに退避したかを識
別する退避ファイル区分２４．チェックポイント間で実
際にページを退避ファイルに退避したかを識別する退避
ファイル出力有無区分２５から構成されている。

なお、退避ファイル区分２４以外のデータは有り／無し
の２種類の状態を示す区分データであるが、退避ファイ
ル区分２４は、プログラム実行開始からゴ度も退避ファ
イルに退避していないページの場合は無し、退避したこ
とのあるページは最新の退避を行った退避ファイル５ま
たは６の合計３種類の区分データとなる。

第３図は、ページ処理手段７のプログラム実行開始処理
を説明するステップ図である。

ステップ３０１では主記憶装置上に実行領域３を確保し
て実行形式プログラムファイル１よりページをロードす
る。

ステップ３０２ではページ管理テーブル２を初期化する
。初期化はまず実行形式プログラムファイル１のページ
情報を参照して各ページがプログラム実行中に変更可か
不可かの区分を変更可／不可区分２１に設定する。次に
実行領域存在有無区分２２に対しては、実行領域３にロ
ードしたページハ有す、ロードしていないページは無し
に設定する。その他の内容変更区分２３．退避ファイル
区分２４．退避ファイル出力有無区分２５については全
て無しを設定する。

ページ管理テーブル２の初期化が終了したなら、ステッ
プ３０３で制御をプログラムに渡して実行を開始させる
。

第４図は、チェックポイントリスタート処理手段８のチ
ェックポイント処理を説明するステップ図である。この
チェックポイント処理は、実行しているプログラムから
チェックポイント命令が発行されるたびに実行するもの
である。

まず、ステップ４０１で実行領域３と同一サイズの複写
領域４を確保して実行領域３の内容を複写する。既に複
写領域４が確保されていれば実行領域３と同じサイズに
して複写を行う。

ステップ４０２では退避ファイル５に、ページ管理テー
ブル２の内容、チェックポイント命令を発行したプログ
ラム内の位置および複写領域４の主記憶装置内の位置と
サイズを退避ファイル５に退避して、プログラムの異常
発生時に再実行ができるように準備する。

ステップ４０３では、ページ管理テーブル２の内容変更
有無区分２３と退避ファイル出力有無区分２５を全て無
しに設定し直して処理を終了する。

第５図は、ページ処理手段７のページ解放処理を説明す
るステップ図である。ページ解放処理は、実行領域３の
上のページ領域を空けて他のページのために使用できる
ようにするためのものであり、自プログラムのロードし
ていないページが必要になった場合や主記憶装置の空き
領域が不足して他プログラムのページをロードしなけれ
ばならなくなった場合に起動される。

まずステップ５０１で実行領域３に存在しているページ
の中から解放すべきページを選択する。

選択の方法としては、参照・更新が最も古いページを選
択する方法や参照・更新回数の最も少ないページを選択
する方法など従来からある方法で選択する。

ステップ５０２およびステップ５０３では、選択された
解放ページの変更可／不可区分２１と内容変更有無区分
２３を調べてその解放ページが変更不可あるいは内容変
更無しく直前のチェックポイントから内容変更無しある
いは最初のチェックポイントの前ならプログラム実行開
始から内容変更無し）の場合、ステップ５０９にて選択
された解放ページの解放と実行領域存在有無区分２２を
無しに設定して処理を終了する。

選択された解放ページの内容が変更されていた場合、ス
テップ５０４で解放ページの退避ファイル区分２４を参
照して退避ファイルに退避したことのあるページか否か
を判定する。−度も退避ファイルに退避したことのない
ページであれば、ステップ５０５で解放ページを退避フ
ァイルＡに退避して退避ファイル区分２４を退避ファイ
ルＡとし、退避ファイル出力有無区分２５を有りに設定
した後、ステップ５０９を実行する。

解放ページが一度以上退避フアイルに退避したことのあ
るページであればステップ５０Ｂで解放ページの退避フ
ァイル出力有無区分２５を調べ、退避ファイル出力無し
く直前のチェックポイントから退避ファイル出力無しあ
るいは最初のチェックポイント前ならプログラム実行開
始から退避ファイル出力無し）の場合、ステップ５０７
とステップ５０９を実行する。

ステップ５０７では退避ファイル区分２４に設定されて
いる退避ファイルとは別の退避ファイルに解放ページの
内容を退避して退避ファイル区分２４を現在退避した退
避ファイルに変更するとともに退避ファイル出力有無区
分２５を有りに設定する。

ステップ５０Ｂで解放ページの退避ファイル出力有無区
分２５が有りの場合、ステップ５０８とステップ５０θ
を実行する。ステップ５０８では、退避ファイル区分２
４に設定されている退避ファイルに解放ページの内容を
退避する。

第６図は、ページ処理手段７のページ要求処理を説明す
るステップ図である。実行領域３で実行しているプログ
ラムでは、プログラムの命令を格納しているページやデ
ータを格納しているページを使用して処理を進めている
が、処理の進展に伴って実行領域３にロードされていな
いページも必要になってくる。こうした場合に必要なペ
ージの要求がなされる。

ページ要求を受けたページ処理手段７では、まずステッ
プ６０１で要求ページのための領域を実行領域３に追加
できるか否かを調べ、追加できる場合はステップ８０２
で領域を追加し、追加できない場合はステップ８０３で
ページ解放処理を呼び出して空きページを設ける。

次にステップ６０４で要求ページの変更可／不可区分２
１を調べ、変更不可であればステップ６０７を実行する
。変更可であればステップ６０５で要求ページの退避フ
ァイル区分２４を調べ、退避ファイル区分２４が無しく
プログラムの実行開始から退避されたことがない）であ
ればステップ６０７を実行する。

ステップ６０７では、実行形式プログラムファイル１か
ら要求のページを実行領域３にロードする。ステップ６
０５で退避ファイル区分２４が無しでなければステップ
６０６で退避ファイル区分２４に設定されている退避フ
ァイルから要求ページを実行領域３にロードする。最後
にステップ６０８でロードした要求ページの実行領域存
在有無区分２２を育りに設定して処理を終了する。

第７図は、チェックポイントリスタート処理手段８のリ
スタート処理を説明するステップ図である。

まず、ステップ７０１で退避ファイル５に退避してある
ページ管理テーブル２を入力して復元する。次にステッ
プ７０２で退避ファイル５に退避してある復元領域４の
位置とサイズを入力し、複写領域４の同一サイズの実行
領域３を確保して複写領域４の内容を複写する。ここで
確保する実行領域３はプログラムが異常終了するまで実
行していた実行領域３と同じ位置のものでも良いし、前
く別の位置に確保したものでも良い。

最後にステップ７０３で退避ファイル５に退避してある
チェックポイント発行位置を入力し、そのチェックポイ
ント発行位置の一つ次の命令に制御を戻してプログラム
を再実行する。

第８図から第１３図は、５個のページ１１゜１２．１３
，１４，１５をもつプログラムを例として上記の処理動
作を示したものである。本例では、ページ１１が内容変
更不可のページでそれ以外のページは内容変更可のペー
ジである。実行領域３は３個のページしか格納できない
サイズに固定されているものとしている。

第８図は、プログラム実行開始時点の状態を示している
。実行領域３に３個のページ１１．１２および１３がロ
ードされている。

第９図は、プログラムの実行に伴ってページ１２と１３
の内容が変更された後、ページ１４と１５が要求されて
ページ１２と１３が退避ファイル５に退避された状態で
ある。

第１０図は、ページ１４と１５の内容が変更された後再
度ページ１２が要求されてページ１４が退避ファイル５
に退避され、ページ１２が退避ファイル５より実行領域
３にロードそれた状態である。

第１１図は、第１０図の状態でチェックポイントが発行
されて実行領域３の内容が複写領域４に複写された状態
を示している。このとき、ページ管理テーブル２の内容
、複写領域の位置とサイズおよびチェックポイント発行
の位置が退避ファイル５に退避される。

第１２図は、第１１図のチェックポイント発行後、さら
にプログラムの処理が進展した状態である。ページ１２
と１５の内容が変更された後再度ページ１３と１４が要
求され、ページ１２を退避ファイル６に、ページ１５を
退避ファイル５に退避してページ１３と１４を退避ファ
イル５から実行領域３にロードしている。ここで、退避
ファイル５のページ１２′はチェックポイント時に退避
されたものである。

第１３図は、第１２図の状態でプログラムの異常が発生
しリスタートされるときの状態を示してイル。ページ管
理テーブル２は退避ファイル５から入力して復元されて
第１１図のものと同じ内容となる。なお、退避ファイル
５のページ１５′と退避ファイル６のページ１２′は、
第１１図のチェックポイント発行以後に退避されたもの
であって退避ファイルに入ってはいるがこのリスタート
時点では不要なものである。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、実行しているプログラム
の内容を退避するチェックポイントにおいて、二つの退
避ファイルと主記憶装置上の複写領域を準備してチェッ
クポイント発行時にはページ管理テーブルを退避ファイ
ルに退避するとともに実行領域の内容を複写領域に複写
するだけでチェックポイント処理を終了するものである
。

このため、従来のチェックポイント処理方式とは違って
実行領域内のページや退避ファイル内のページを特別の
チェックポイントファイールに退避することがない。

従って本発明はチェックポイント処理でのファイル入出
力がほとんど無く、チェックポイント処理時間が極めて
短くなり、チェックポイントを組込んでいるプログラム
の処理時間も短縮することができるという効果がある。

さらに、チェックポイント処理時間を特に注意すること
なくチェックポイントを発行できるため、プログラム作
成を容易にすることができ、頻繁にチェックポイントを
発行して異常終了発生時の再実行も速やかに行うことが
できるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図はペー
ジ管理テーブル２の内容を示す図、第３図はページ処理
手段７のプログラム実行開始処理を示すステップ図、第
４図はチェックポイントリスタート処理手段８のチェッ
クポイント処理を示すステップ図、第５図はページ処理
手段７のページ解放処理を示すステップ図、第６図はペ
ージ処理手段７のページ要求処理を示すステップ図、第
７図はチェックポイントリスタート処理手段８のリスタ
ート処理を示すステップ図、第８図から第１３図は５個
のページをもつプログラムを用いた各処理後の状態を示
す図である。 １・・・実行形式プログラムファイル、２．・・・ペー
ジ管理テーブル、３・・・実行領域、４・・・複写領域
、５・・・退避ファイルＡ、６・・・退避ファイルＢ、
７・・・ページ処理手段、８・・・チェックポイントリ
スタート処理手段、２１，２２，２３，２４．２５・・
・ページ管理テーブル２のデータ項目、３０１，３０２
．３０３・・・ページ処理手段７のプログラム実行開始
処理ステップ、４０１，４０２，４０３・・・チェック
ポイントリスタート処理手段８のチェックポイント処理
ステップ、５０１，５０２，５０３．５０４，５０５，
５０６，５０７，５０８゜５０９・・・ページ処理手段
７のページ解放処理ステップ、６０１，６０２．６０３
，８０４，８０５．６０６，６０７．Ｅｉ０８・・・ペ
ージ処理手段７のページ要求処理ステップ、７０Ｌ　７
０２゜７０３・・・チェックポイントリスタート処理手
段８のリスタート処理ステップ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 実行形式プログラムを一定サイズのページに分割して実
   行に必要なページを主記憶装置に配置して実行するプロ
   グラムでのページ処理とチェックポイント処理を行なう
   ページ・チェックポイント処理方式において、 実行形式プログラムを格納している実行形式プログラム
   ファイルと、実行形式プログラムのページを配置してプ
   ログラムを実行する主記憶装置上の実行領域と、前記実
   行領域の内容を複写しておくための主記憶装置上の複写
   領域と、プログラムの実行によって内容が変更されたペ
   ージを退避しておくための第１の退避ファイルおよび第
   ２の退避ファイルと、プログラム実行中のページの状態
   を管理するページ管理テーブルと、前記実行形式プログ
   ラムファイルや前記２つの退避ファイルと前記実行領域
   との間のページ入出力を制御するページ処理手段と、前
   記実行領域で実行しているプログラムからチェックポイ
   ントが発行された場合に実行領域の内容を保存しかつ該
   プログラムが異常終了した場合に直前に発行されたチェ
   ックポイントから処理を再開させるチェックポイントリ
   スタート処理手段とを有し、 前記ページ処理手段は前記ページ管理テーブルの参照と
   更新をしながら、プログラムの実行開始では、前記実行
   領域を確保し前記実行形式プログラムファイルからペー
   ジをロードしてプログラムを実行させ、前記実行領域の
   ページを解放する場合、ページの内容が一度も変更され
   たことのないページおよび前記第１の退避ファイルまた
   は第２の退避ファイルにページを退避した後内容変更の
   ないページはそのまま解放し、内容変更されてはいるが
   一度も前記第１の退避ファイルにも第２の退避ファイル
   にも退避されていないページであれば前記退避ファイル
   にページを退避し、既に前記第１の退避ファイルまたは
   第２の退避ファイルに退避した後チェックポイントが発
   行されないまま内容変更されたページであれば既に退避
   してあるのと同じ前記第１の退避ファイルまたは第２の
   退避ファイルにページを退避し、既に前記第１の退避フ
   ァイルまたは第２の退避ファイルに退避した後チェック
   ポイントが発行されて内容変更されたページであれば以
   前に退避したファイルとは別の前記第２の退避ファイル
   または第１の退避ファイルにページを退避し、以上の退
   避の後前記実行領域上のページを解放し、プログラムの
   実行に必要なページが前記実行領域に配置されていない
   場合、その必要ページの最新の内容を格納している前記
   実行形式プログラムファイル、前記第１の退避ファイル
   または第２の退避ファイルからページをロードしてプロ
   グラムの実行を続けさせ、前記チェックポイントリスタ
   ート処理手段は、前記実行領域で実行しているプログラ
   ムからチェックポイントが発行された場合、主記憶装置
   上に前記実行領域と同一の大きさの領域を複写領域とし
   て確保して前記実行領域の内容を複写するとともに前記
   ページ管理テーブルの内容を前記第１の退避ファイルに
   退避し、チェックポイント発行以後にプログラムが異常
   終了した場合、直前のチェックポイントで複写された前
   記複写領域から前記実行領域に内容を複写して復元する
   とともに前記第１の退避ファイルに退避してあるページ
   管理テーブルを入力して復元した後直前のチェックポイ
   ント発行の次の位置に制御を戻してプログラムの実行を
   再開させることを特徴とするページ・チェックポイント
   処理方式。