JPH0850556A - 仮想計算機システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 命令トレース機構を被測定仮想計算機毎に独
立させ、複数の仮想計算機の命令トレース、システム固
有情報の収集を最小のオーバ・ヘッドで可能とするこ
と。 【構成】 複数の被測定仮想計算機ＶＭ１〜ＶＭ３の命
令トレースデータとシステム固有情報を収集するサーバ
仮想計算機ＳＶＭを設け、また、サーバ仮想計算機ＳＶ
Ｍに、仮想計算機制御システムＡＶＭとインタフェース
を持ち複数の被測定仮想計算機毎に起動されるサーバジ
ョブＪ１〜Ｊ３を設け、さらに、複数の被測定仮想計算
機にそれぞれ対応したトレースバッファＢ１〜Ｂ３を設
ける。サーバジョブＪ１〜Ｊ３は仮想計算機制御システ
ムＡＶＭから仮想計算機ＶＭ１〜ＶＭ３のトレースデー
タを受信して各被測定それぞれのトレースバッファＢ１
〜Ｂ３に蓄積し、外部媒体に出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、仮想計算機制御システ
ム配下の各仮想計算機における命令をトレースし、上記
各仮想計算機上のシステムの固有情報を収集する仮想計
算機システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】図９は仮想計算機システムにおける命令
トレースの仕組みを説明する図である。仮想計算機シス
テムにおける命令トレースは、プログラム監視機能の一
つであるプログラム・イベント・レコーディング（以
下、ＰＥＲ割り込み、という）という機構を利用して実
現される。

【０００３】ＰＥＲ割り込みには、主記憶装置からの命
令読み出し事象があり、ハードウェアにＰＥＲ割り込み
を設定するときに主記憶装置のアドレス範囲を指定して
おくと、その範囲内の命令実行後にプログラム割り込み
が発生する。命令トレースは上記機構を利用して図９に
示すように行われる。なお、ＰＥＲ割り込みは仮想計算
機制御システム自身が制御するわけではなく、仮想計算
機制御システムが仮想計算機システムを実現するハード
ウェアに依頼して、ＰＥＲ割り込みを制御する。

【０００４】図９において、命令トレースは次に示すよ
うに行われる。 通常は、仮想計算機制御システムＡＶＭが一定の時
間、ＣＰＵをその配下の仮想計算機の一つである仮想計
算機ＶＭ１に割り当て、仮想計算機ＶＭ１のシステムが
動作する。なお、仮想計算機ＶＭ１が動作中、仮想計算
機制御システムＡＶＭは介在せず、時間経過の割り込み
で仮想計算機制御システムＡＶＭに制御が戻る。 トレース開始指示があると、ＰＥＲ割り込みを設定
し、ＣＰＵを仮想計算機ＶＭ１に割り当てる。以降、仮
想計算機ＶＭ１の命令が実行される都度、割り込みが発
生し、仮想計算機制御システムＡＶＭに制御が戻る。

【０００５】この時、仮想計算機制御システムＡＶＭは
割り込みを発生した命令、その他をトレース情報として
出力する。 トレース終了指示があると、仮想計算機制御システ
ムＡＶＭは、ＰＥＲ割り込みを解除して通常の動作に戻
る。 図１０は上記した仮想計算機システムにおける従来の命
令トレース機構を示す図であり、同図により従来の命令
トレースについて説明する。なお、下記括弧付き数字は
同図における括弧付き数字にそれぞれ対応する。 (1) トレース開始準備 仮想計算機制御システムのスプールにおいて、命令トレ
ースの対象となる自仮想計算機ＶＭ１のために使用され
ている部分を全て消去し、未使用域を生成する。なお、
上記スプールとは、仮想計算機制御システム上に設けら
れた各仮想計算機からのリスト出力などを溜めておく領
域であり、トレースデータを溜めて置く領域としても利
用される。 (2) トレース開始を仮想計算機制御システムに指示す
る。 (3) 仮想計算機制御システムＡＶＭはトレース指示があ
った仮想計算機ＶＭ１上の全命令をトレースデータとし
て、スプールに出力する。 (4) トレース終了後、スプール内の自仮想計算機ＶＭ１
の出力だけを磁気テープ等にバックアップする。

【０００６】そして、再度トレースする場合には、上記
から繰り返す。 (5) 続いて次の仮想計算機である仮想計算機ＶＭ２につ
いてトレースを行う場合、トレース可能な量はスプール
の残りの未使用域に格納できるだけのデータ量となる。
そして、スプールが満杯になった時点でトレースは停止
する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の仮想計
算機システムにおける命令トレース機構は次のような問
題点を持っていた。 （ａ）スプールは、仮想計算機システム上に一つしかな
く、全仮想計算機で共用されており、かつ、各仮想計算
機の出力を削除しないと空きができない。これは、自仮
想計算機の出力についても同じである。

【０００８】このため、スプールが満杯となると以降の
各仮想計算機の命令トレースを含めたリスト出力ができ
ない。 （ｂ）スプールは上記（ａ）のように全仮想計算機で共
用されているので、トレース可能な量は、スプールの現
未使用域に入るデータ量までとなる。 （ｃ）複数の仮想計算機をトレースすると、トレースデ
ータをそれぞれの仮想計算機のスプール未使用域に出力
していくことになる。このため、２台の仮想計算機が同
時にトレースを開始すると、トレース開始時の未使用域
の半分しかトレースデータを格納できず、また、ｎ台の
仮想計算機が同時にトレースを開始すると、トレース開
始時の未使用域の１／ｎしかトレースデータを格納でき
ない。 （ｄ）繰り返しトレースを行う場合には前トレース結果
をスプールから磁気テープ等に吸い上げ、消去して行う
必要がある。

【０００９】特に、続けて命令トレースを行うと、トレ
ースデータの何処から何処までが一回目で、何処から何
処までが２回目であるか等を切りわけるのが非常に負担
となってくる。以上説明したように、従来の仮想計算機
システムにおける命令トレース機構は全仮想計算機で共
用される一つのスプールを測定結果のバッファとして使
用しており、上記したようにスプールが満杯になったら
測定を中止しデータ出力する必要がある。このため、ス
プールの大きさ、空き容量によって測定できるステップ
数が限られているといった問題点があった。また、スプ
ールが仮想計算機毎に割り当てられていないので、複数
の仮想計算機の命令をトレースした場合には、測定結果
を仮想計算機毎に切り分ける必要があるといった問題点
があった。

【００１０】また、上記問題点に加え、従来の仮想計算
機システムにおいては、次のような問題点があった。 （１）従来の仮想計算機制御システムにおいては、仮想
計算機の空間切り換え命令を意識していなかったので、
空間情報を収集することができず、仮想計算機制御シス
テムによる命令トレース結果を空間毎に識別し、各空間
毎に走行ステップ数を把握することができなかった。 （２）従来の仮想計算機制御システムにおいては、測定
中に空間が創成されたり、あるいは、モジュールがロー
ティングされた等の情報を得る手段がなく、上記のよう
に仮想計算機制御システムの命令トレース機構を利用し
た走行ステップ数の測定において、動的にローティング
されるモジュール情報（アドレス・サイズ）の収集をす
ることができず、モジュール毎の正確なステップ数を把
握することができなかった。

【００１１】なお、従来において、測定中に動的にロー
ディングされるモジュール情報の収集方法としては、一
定時間間隔で全空間のモジュール情報をサンプリングす
る方法もあったが、サンプリング・タイミングのずれ
で、正確にローディング・モジュールの走行時間を把握
することができなかった。また、モジュール情報収集の
オーバヘッドも大きく、さらに、被測定仮想計算機上で
モジュール情報を収集するため、命令トレースデータ内
にモジュール情報収集処理自身の走行ステップ数が含ま
れてしまい、これを測定データから除く補正処理をしき
れない等の問題があった。 （３）従来の仮想計算機制御システムにおいては、トレ
ースデータにシステム固有の情報を出力したくても、特
定のハードウェア命令でトレースデータに固有な情報を
出力する仕組みがなかった。

【００１２】このため、測定中に動的に変化する情報を
被測定仮想計算機上で収集することとなり、収集しても
収集処理自身が走行する命令がトレースされて無駄な命
令トレースデータが大量に収集されるといった問題点が
あり、事実上、収集を諦めていた。 （４）ＵＮＩＸ（商品名）のように、仮想空間の切り換
えを行うハードウェア命令が特定できないＯＳにおいて
（例えば、複数のハードウェア命令の組み合わせにより
空間切り換えが行われる）、ダイナミック・ステップの
計測手法は、プログラム・カウンタ情報（命令アドレ
ス、割り込みマスク、動作モード等のハードウェアがハ
ードウェア命令の実行を制御する領域に関する情報）の
みを蓄積し、計測終了後、メモリ・マップと照合し、関
数毎にダイナミック・ステップを振り分ける手法であっ
た。そして、その際、空間が切り換わったという情報お
よびどのメモリマップを使用すればよいかといった情報
を採取していなかったため、空間毎にダイナミック・ス
テップを振り分けることができなかった。

【００１３】但し、従来においても、ＯＳの制御プログ
ラム、あるいは、ユーザプログラムのいずれが走行して
いるかは、プログラム・カウンタ情報から判断ができる
ため、ＯＳの制御プログラムについてのみ、ダイナミッ
ク・ステップをカウントすることが可能であった。 （５）ところで、メモリ・マップを実行可能ファイルの
シンボル・テーブルから求めるＵＮＩＸ（商品名）のよ
うなＯＳにおいては、メモリ・マップを求めるために、
どのファイルを使用するかの情報を空間識別情報として
採取しなければならない。また、ＵＮＩＸシステムにお
けるファイルの識別は、一般にパス名と言われるファイ
ルに対応した名前で行われる。

【００１４】そして、メモリマップ変更の情報を蓄積す
るときには、メモリマップ変更の箇所を蓄積する必要が
あるが、上記のようなＯＳにおいてはパスの長さは固定
でなく、このため、蓄積するデータ量の増加を招く恐れ
があった。本発明は上記した従来技術の問題点を解決す
るためになされたものであって、本発明の第１の目的
は、命令トレース機構を被測定仮想計算機毎に独立さ
せ、複数の仮想計算機の測定を可能とした仮想計算機シ
ステムを提供することである。

【００１５】本発明の第２の目的は、空間切り換えが発
生するハードウェア命令実行時、制御レジスタ内の空間
情報を収集する機構を設け、空間切り換え以降に実行さ
れるハードウェア命令を空間毎に分析することができる
仮想計算機システムを提供することである。本発明の第
３の目的は、動的にローディングされるモジュールの情
報を収集し、各空間モジュール毎の走行ステップ数を把
握することができる仮想計算機システムを提供すること
である。

【００１６】本発明の第４の目的は、最小のオーバヘッ
ドでシステム固有の情報を命令トレースデータとして出
力することができる仮想計算機システムを提供すること
である。本発明の第５の目的は、仮想空間の切り換えを
行うハードウェア命令を特定できないＯＳを具備する被
測定仮想計算機において、仮想空間毎のダイナミック・
ステップ数を把握することができる仮想計算機システム
を提供することである。

【００１７】本発明の第６の目的は、ファイルを識別す
る情報として可変長の識別名が使用されるＯＳを具備す
る被測定仮想計算機を備えた仮想計算機システムにおい
て、可変長の識別名をファイルの物理的な所在を示す固
定長の識別子に変換することにより、蓄積されるデータ
の増加を防ぐことができる仮想計算機システムを提供す
ることである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理構成
図である。同図において、ＡＶＭは仮想計算機制御シス
テム、Ｖ１〜Ｖ３は被測定仮想計算機であり、命令トレ
ースおよびシステム固有情報の収集の対象となる。ＳＶ
Ｍはトレースデータやシステムの固有情報を収集するサ
ーバ仮想計算機であり、サーバ仮想計算機ＳＶＭは被測
定仮想計算機の命令トレース情報等を受信し、外部媒体
に出力する。

【００１９】Ｊ１〜Ｊ３はサーバ仮想計算機ＳＶＭのサ
ーバジョブであり、サーバジョブＪ１〜Ｊ３は複数の被
測定仮想計算機毎に起動され、トレースバッファＢ１，
Ｂ２にトレースデータやシステムの固有情報を出力す
る。また、ＡＳはトレースデータ、システムの固有情報
に基づき分析を行う分析システムであり、分析システム
は各サーバジョブＪ１〜Ｊ３に設けることもできる。

【００２０】上記課題を解決するため、図１に示すよう
に、本発明の請求項１の発明は、仮想計算機制御システ
ム配下の仮想計算機の命令トレースおよびシステム固有
情報の収集を行う仮想計算機システムにおいて、複数の
仮想計算機の命令トレースとシステム固有情報を収集す
るサーバ仮想計算機を設け、また、上記サーバ仮想計算
機に、複数の被測定仮想計算機にそれぞれ対応したトレ
ースバッファを設け、各仮想計算機のトレースデータ
を、それぞれのトレースバッファに蓄積することによ
り、複数の仮想計算機のトレースデータおよびシステム
固有情報の収集するように構成したものである。

【００２１】本発明の請求項２の発明は、請求項１の発
明において、第１および第２のトレースバッファを設
け、一方のトレースバッファにトレースデータを出力し
ている間に、他方のトレースバッファに蓄積されたトレ
ースデータを外部媒体へ出力するように構成したもので
ある。本発明の請求項３の発明は、請求項１または請求
項２の発明において、空間切り換えが発生するハードウ
ェア命令実行時、制御レジスタ内の空間識別情報を収集
し、トレースデータとして出力する機構を設けたもので
ある。

【００２２】本発明の請求項４の発明は、請求項１，２
または請求項３の発明において、被測定仮想計算機に、
空間が創成された時点で呼び出され、創成された空間に
ローディング完了出口を登録する第１の出口機能と、モ
ジュールローディングが完了した時点でモジュール情報
を記憶し、モジュール情報をレジスタに載せて、仮想計
算機制御システムのインタフェースを利用してトレース
データとして出力する第２の出口機能とを設け、動的に
ローディングされるモジュール情報を収集するように構
成したものである。

【００２３】本発明の請求項５の発明は、請求項１，
２，３または請求項４の発明において、被測定仮想計算
機に測定セットアップ・ジョブを設け、測定セットアッ
プ・ジョブがトレース開始前に存在する空間のモジュー
ル情報を管理テーブルに設定するとともに、ローディン
グ完了出口を登録するように構成したものである。本発
明の請求項６の発明は、請求項１，２，３，４または請
求項５の発明において、ハードウェア命令実行時のレジ
スタ情報をトレースデータとして出力する機構を設け、
被測定仮想計算機上において、レジスタに、必要なシス
テムの固有情報が載っているとき、上記ハードウェア命
令を実行することにより、必要なシステム固有情報を収
集するように構成したものである。

【００２４】本発明の請求項７の発明は、請求項１，
２，３，４，５または請求項６の発明において、仮想空
間の切り換えを行うハードウェア命令を特定できないＯ
Ｓを具備する仮想計算機の測定を行う際、データ、シス
テム固有情報の収集をするため、被測定仮想計算機でハ
ードウェア命令が実行されたとき、切り換えられた空間
の識別情報をトレースデータとして出力する機構を設
け、空間切り換え時に上記ハードウェア命令を実行する
ことにより出力される空間識別情報に基づき、各仮想空
間毎のダイナミックステップ数を把握するように構成し
たものである。

【００２５】本発明の請求項８の発明は、請求項１，
２，３，４，５，６または請求項７の発明において、フ
ァイルを識別する情報として可変長の識別名が使用され
るＯＳを具備する仮想計算機の測定を行う際、上記可変
長の識別名に代え、ファイルの物理的な所在を示す固定
長の識別子を使用し、該固定長の識別子を蓄積すること
により、メモリマップを作成する情報を確保するように
構成したものである。

【００２６】

【作用】

（ａ）サーバ仮想計算機の機能 同図において、利用者は命令トレースに先立って、サー
バ仮想計算機ＳＶＭ上で被測定仮想計算機用のジョブＪ
１〜Ｊ３を起動しておく。なお、被測定仮想計算機がマ
ルチＣＰＵの場合には、サーバジョブＪ１〜Ｊ３に対し
て、命令トレースを行うＣＰＵを指示しておくことで、
ＣＰＵ毎のトレースが可能となる。

【００２７】また、命令トレース結果を格納するバッフ
ァＢ１〜Ｂ３は、各サーバジョブＪ１〜Ｊ３が被測定仮
想計算機毎に用意するため、他の仮想計算機が同時測定
を行っても相互に影響することなく、測定データ量の制
約も生じない。命令トレースを行う際、サーバジョブＪ
１〜Ｊ３は指示された仮想計算機ＶＭ１〜ＶＭ３のトレ
ース情報を仮想計算機制御システムＡＶＭからバッファ
経由で受信し、これを外部媒体Ｄに格納する。また、各
バッファＢ１〜Ｂ３は図１に示すようにそれぞれ２つ用
意されており、書込み／読み出しを切り換えながら利用
される。

【００２８】バッファＢ１〜Ｂ３が満杯になると空きバ
ッファ通知があるまで、仮想計算機制御システムＡＶＭ
が被測定仮想計算機ＶＭ１〜ＶＭ３のディスパッチを停
止するので（被測定仮想計算機に実行権を与えないの
で）、データロストは発生しない。なお、上記のよう
に、バッファＢ１〜Ｂ３の内容を外部媒体Ｄに出力する
代わりにサーバジョブＪ１〜Ｊ３で直接分析することも
可能であるが、分析する内容によっては、サーバジョブ
が分析に要する時間が命令トレースのオーバヘッドとな
る場合があるので、単純分析をするか詳細分析をするか
等の分析内容で使い分ける必要がある。 （ｂ）被測定仮想計算機の機能 命令トレース開始指示後の被測定仮想計算機ＶＭ１〜Ｖ
Ｍ３で実行するハードウェア命令は仮想計算機制御シス
テムＡＶＭによりトレースされ、サーバジョブＪ１〜Ｊ
３が用意したバッファ経由でサーバジョブＪ１〜Ｊ３に
通知される。

【００２９】この時、仮想計算機制御システムＡＶＭに
システム固有の情報を命令トレースデータとして、サー
バジョブに通知するインタフェースを構築し、被測定仮
想計算機ＶＭ１〜ＶＭ３のシステム固有情報をトレース
データとして出力する。トレースデータとしては、ハ
ードウェア命令情報、割込み情報、空間識別情報、
動的モジュール情報、領域獲得／返却情報、ジョ
ブ情報などがある。

【００３０】被測定仮想計算機は命令トレースされてい
るため、システム固有情報出力のインタフェースおよび
システム固有情報の収集処理自身を最小の走行ステップ
で実現する必要がある。本発明においては、このための
システム固有情報を出力する機構、システム固有情報の
収集機構を構築した。なお、被測定仮想計算機上では、
測定データから詳細な分析を行うための補助データの収
集も測定中もしくは測定後に行っている。 （ｃ）分析機能 分析機能ＡＳは、サーバ仮想計算機で収集したトレース
データと被測定仮想計算機で収集した分析補助データを
元に空間・モジュール・セクション毎に走行ステップ数
を集計する。なお、分析機能が動作するシステムは任意
のシステムでよい。

【００３１】

【実施例】 Ａ．複数の仮想計算機の命令トレース機構および収集機
構 仮想計算機制御システム配下の各仮想計算機における実
行処理は各仮想計算機間で独立している。そこで、本実
施例においては、仮想計算機制御システムやその配下の
仮想計算機からの依頼により特定の仕事を行うサーバ仮
想計算機を設け、以下に示すように一つのサーバ仮想計
算機により複数の仮想計算機の測定を可能とした。これ
により、命令トレース機構も各被測定仮想計算機毎に独
立したトレース機構とすることができる。

【００３２】図２は本実施例を示す図であり、同図にお
いて、ＡＶＭは指示された仮想計算機の命令トレースを
行う仮想計算機制御システム、ＳＶＭはサーバ仮想計算
機であり、サーバ仮想計算機ＳＶＭは被測定仮想計算機
の命令トレース情報等を受信し、これを後述する外部媒
体に格納する。Ｊ１〜Ｊ３は仮想計算機制御システムＡ
ＶＭとインタフェースを持ち後述する処理を行うサーバ
ジョブであり、サーバジョブＪ１〜Ｊ３は各被測定仮想
計算機に対応して設けられ、被測定仮想計算機毎に起動
される。

【００３３】ＶＭ１〜ＶＭ３は命令トレース、および、
後述するシステムの固有情報収集の対象となる仮想計算
機、Ｂ１〜Ｂ３は各仮想計算機ＶＭ１〜ＶＭ３に対応し
て設けられたトレースバッファであり、トレースバッフ
ァはバッファ１、バッファ２の２つのバッファを持つ。
また、ＤはＤＡＳＤあいるは磁気テープ等からなる外部
記憶媒体である。

【００３４】本実施例においては、同図に示すようにサ
ーバ仮想計算機ＳＶＭ上に各仮想計算機ＶＭ１〜ＶＭ３
に対応したサーバジョブＪ１，Ｊ２，Ｊ３を設け、これ
らのサーバジョブが各被測定仮想計算機の命令トレース
を行う環境を構築して情報収集を行う。これにより一つ
のサーバ仮想計算機ＳＶＭで複数の仮想計算機の測定が
可能となる。

【００３５】次に上記したサーバジョブのよる命令トレ
ース処理について説明する。なお、同図における括弧付
き数字(1),(2),…は下記括弧付き数字に対応している。 (1) サーバジョブＪ１は測定対象となる仮想計算機ＶＭ
１を仮想計算機制御システムＡＶＭに通知する。 (2) 仮想計算機制御システムＡＶＭは測定対象となる仮
想計算機ＶＭ１の測定環境を作成する。 (3) 被測定仮想計算機ＶＭ１はトレース開始を指示す
る。 (4) 仮想計算機制御システムＡＶＭはサーバジョブＪ１
にトレース開始指示があったことを通知する。 (5) サーバジョブＪ１は仮想計算機ＶＭ１のトレースバ
ッファを確保し、バッファアドレス、サイズを仮想計算
機制御システムＡＶＭに通知する。 (6) 仮想計算機ＶＭ１は命令トレースを開始し、トレー
スデータは仮想計算機制御システムＡＶＭを介して被測
定仮想計算機毎に設けられたトレースバッファＢ１に格
納される。 (7) 以降、サーバジョブＪ１はトレース終了を受信する
まで上記処理を繰り返す。

【００３６】また、サーバジョブＪ１は仮想計算機制御
システムＡＶＭからトレースバッファＢ１の満杯通知を
受けると、空きバッファを仮想計算機制御システムＡＶ
Ｍに通知する。そして、満杯になったバッファのデータ
を外部記憶媒体Ｄに出力する。トレースバッファＢ１は
前記したように２つのバッファから構成されているの
で、トレースデータの格納とその出力は並行して行われ
る。

【００３７】以上のように、本実施例においては、サー
バ仮想計算機ＳＶＭ上に各仮想計算機ＶＭ１〜ＶＭ３に
対応したサーバジョブＪ１，Ｊ２，Ｊ３を設け、トレー
スデータを各仮想計算機ＶＭ１〜ＶＭに対応したサーバ
ジョブのトレースバッファに格納しているので、一つの
サーバ仮想計算機ＳＶＭで複数の仮想計算機の測定が可
能となり、また、従来例のようにバッフアの容量による
測定ステップ数の制約をなくすことができる。 Ｂ．空間情報（システム固有情報）収集の機構および分
析機能 被測定仮想計算機において空間切り換えが発生するハー
ドウェア命令が実行されたとき、制御レジスタ内の空間
識別情報（空間ＩＤ、プロセスＩＤ等）を収集すれば、
それ以降に実行されるハードウェア命令を空間毎に分析
することができる。

【００３８】本実施例は、仮想計算機制御システムの命
令トレース機構により、上記のように空間切り換えが発
生する可能性があるハードウェア命令実行時に制御レジ
スタ内の空間識別情報を収集できるようにし、実行され
る空間を識別するようにしたものである。図３は上記し
た空間情報収集機構を説明する図であり、同図に示すよ
うに、被測定仮想計算機ＶＭにおけるトレース開始後、
空間切り換えが発生する命令(2)(3)が実行されると、仮
想計算機制御システムＡＶＭは、制御レジスタ内の空間
識別情報をサーバジョブのトレースバッファに出力す
る。

【００３９】サーバジョブにおいては、上記した空間識
別情報を受信して、命令(1) で収集した空間の走行命
令、命令(2) で収集した空間の走行命令、命令(3) で収
集した空間の走行命令を識別する。以上のように本実施
例においては、仮想計算機制御システムに空間切り換え
が発生するハードウェア命令が実行されたとき、制御レ
ジスタ内の空間識別情報を収集する機構を設けているの
で、空間毎に走行ステップ数を把握することができる。 Ｃ．動的にローディングされるモジュール情報の収集機
構および分析機能 本実施例は、被測定仮想計算機上に、空間を創成した
時点で呼び出され、「現空間に下記のローディング完
了出口ルーチンのアドレスを登録するルーチン（空間創
成出口ルーチンという）」と、モジュールのローディ
ングが完了した時点で呼び出され、「モジュール情報を
記憶し、モジュール情報をレジスタに載せてレジスタの
内容をトレースバッファに格納する命令を発行するルー
チン（ローディング完了出口ルーチンという）」を設
け、動的にローディングされるモジュールの情報を収集
するようにしたものであり、これにより、各空間のモジ
ュール毎の走行ステップ数を把握することが可能とな
る。なお、上記空間創成出口ルーチンとローディング完
了出口ルーチンにより達成される機能を出口機能とい
う。

【００４０】本実施例においては、次のようにしてモジ
ュール情報が収集される。測定開始時点では、全空間の
動的モジュール情報（リージョン・モジュール情報）を
収集する。その際、全空間に対して、ローディング完了
出口が登録される。すなわち、上記したローディング完
了出口ルーチンを呼び出すアドレスが登録される。

【００４１】測定中に新たに空間が創成された場合に
は、上記空間創成出口ルーチンが呼び出され、空間創成
出口ルーチンにより、創成された空間に上記したローデ
ィング完了出口が登録される。そして、測定中、モジュ
ールがローディングされた場合、ローディング完了出口
ルーチンが呼び出され、ローディング完了出口ルーチン
はローディングモジュールの情報を記憶する。記憶され
たローディングモジュールの情報は仮想計算機制御シス
テムとのインタフェースを利用してサーバジョブのトレ
ースバッファに出力される。

【００４２】図４は本実施例の動的モジュール情報の収
集機構を説明する図であり、同図により本実施例の動的
モジュール情報の収集機構について説明する。なお、同
図における括弧付き数字(1),(2),…は下記括弧付き数字
に対応している。 (1) 被測定仮想計算機ＶＭにおいてトレースを開始す
る。 (2) 空間Ａが新たに創成された場合、空間Ａから空間創
成出口ルーチンが呼び出される。その際、サーバジョブ
のトレースバッファには、空間切り替え情報が出力され
る。 (3) 空間創成出口ルーチンは、創成された現空間Ａにロ
ーディング完了出口を登録する。すなわち、前記したよ
うにローディング完了出口ルーチンを呼び出すアドレス
を登録する。その後、被測定仮想計算機ＶＭにおいて
は、空間固有域の作成が行われ、サーバジョブのトレー
スバッファには、ローディングが完了するまでの間、空
間創設のためのＯＳの走行ステップが出力される。 (4) 空間Ａでロードモジュールのローディングが完了し
た時点で、被測定仮想計算機において、ローディング完
了出口ルーチンが呼び出される。 (5) ローディング完了出口ルーチンは、ローディングさ
れたモジュール情報を記憶する。 (6) ついで、ローディング完了出口ルーチンはモジュー
ル情報をレジスタに載せ、BCRO,1命令を発行する。BCR
O,1命令は上記レジスタの内容を出力するハードウェア
命令であり、この命令を発行することにより、ローディ
ングモジュール情報は仮想計算機制御システムＡＶＭの
インタフェースを利用して、サーバジョブのトレースバ
ッファに出力される。

【００４３】それ以降、被測定仮想計算機ＶＭにおいて
ローディングモジュールが実行されると、サーバジョブ
のトレースバッファにはローディングモジュールの走行
ステップが出力される。なお、上記した各出口ルーチン
は、一回呼び出し当たり約３Ｋステップ走行する程度で
あり、また、モジュールローディング時および空間創成
時のみ動作するため、測定中のオーバヘッドは微小であ
る。

【００４４】図５はトレース開始時の静的モジュール、
動的モジュール情報の収集機構を説明する図であり、測
定開始以前に存在する空間については、次のような制御
を行う。なお、図４と同様、同図における括弧付き数字
(1),(2),…は下記括弧付き数字に対応している。 (1) 被測定仮想計算機において、測定セットアップジョ
ブを起動してSRBRスケジュールを行う。すなわち、SRB
スケジュールにより、スケジュール先の空間Ａ、Ｂにお
いてプログラムを動作させアクティビティ処理を行わせ
る。 (2) 空間Ａ，Ｂにおいて、アクティビティは自空間のモ
ジュール情報をモジュール情報管理テーブルに設定す
る。モジュール情報管理テーブルは被測定仮想計算機上
で固有情報を保持するテーブルであり、このテーブルに
登録された情報を基に、測定完了後、被測定仮想計算機
上のシステム詳細情報が収集される。 (3) ついで、上記アクティビティにおいて、ローディン
グ完了出口が登録される。 (4) 測定セットアップジョブは全空間のアクティビティ
終了後、モジュール管理情報テーブルの内容を外部媒体
に出力する。なお、仮想計算機制御システムＡＶＭの仮
想計算機間通信機能やその他の通信機能を利用すること
により、サーバ仮想計算機ＳＶＭ上のサーバジョブに上
記データを渡すこともできる。 (5) 命令トレース開始後、モジュールのローディングが
発生し、ローディングが完了すると、前記したようにロ
ーディング完了出口ルーチンが呼び出される。 (6) ローディング完了出口ルーチンは前記したようにモ
ジュール情報を記憶する。 (7) 次いで、ローディング完了出口ルーチンは、前記し
たようにモジュール情報をレジスタに載せ、BCRO,1命令
を発行し、記憶されたモジュール情報を仮想計算機制御
システムのインタフェースを利用してサーバジョブのト
レースバッファに出力する。

【００４５】以上説明したように、本実施例において
は、空間を創成した時点で呼び出される出口機能と、モ
ジュールのローディングが完了した時点で呼び出され出
口機能を設けているので、最小のオーバヘッドで、動的
にローディングされるモジュールの情報を正確に収集す
ることができ、各空間のモジュール毎の走行ステップ数
を把握することが可能となる。 Ｄ．その他システムの固有情報の収集機構 上記Ｃ．においては、特定のハードウェア命令を用いて
仮想計算機制御システムと被測定仮想計算機間でインタ
フェースを持つことにより、動的にローディングされる
モジュールの情報を収集しているが、同様な機構を利用
することにより、最小のオーバヘッドでその他のシステ
ム固有の情報を命令トレースデータとして出力すること
ができる。

【００４６】本実施例は上記のように、仮想計算機制御
システムとハードウェア１命令でインタフェースを持
ち、その命令実行時点のレジスタ情報を収集するように
したものであり、本実施例においてその他システムの固
有情報の収集は次のようにおこなわれる。すなわち、被
測定仮想計算機はレジスタにシステム固有の情報が載っ
ているときに、ハードウェア命令であるBCRO,1命令を発
行し、必要な情報をサーバジョブのトレースバッファに
出力する。

【００４７】インタフェースのハードウェアを実行した
人は、各レジスタに載っている情報の意味が判り、か
つ、レジスタに載っている情報で他人が実行したインタ
フェースのハードウェア命令と判別することができるの
で、情報分析時、自分が実行したインタフェースのハー
ドウェア命令のレジスタから必要情報を取り出し、各自
が独自の分析をすることができる。

【００４８】図６は本実施例のその他の固有情報の収集
機構を示す図であり、本実施例においては、次のように
してその他の固有情報が収集される。なお、前記と同
様、同図における括弧付き数字(1),(2),…は下記括弧付
き数字に対応している。 (1) 被測定仮想計算機ＶＭにおいて命令トレースを開始
する。これによりサーバジョブＪのトレースバッファに
命令トレースデータが出力される。 (2) 被測定仮想計算機ＶＭ上で実行するハードウェア命
令をサーバジョブＳＶＭが用意したトレースバッファに
出力する。 (3) インタフェースのハードウェア命令を実行する。 (4) 被測定仮想計算機ＶＭ上で実行されたハードウェア
命令がインタフェース命令である場合には、その命令実
行後（図６の●）、レジスタ情報を収集する。 (5) 被測定仮想計算機ＶＭ上で実行するハードウェア命
令をサーバジョブＪが用意したバッファに出力する。 (6) ●時点のレジスタ情報などをサーバジョブＪが用意
したバッファに出力する。 Ｅ．複数仮想空間のダイナミックステップ数の把握 前記したＵＮＩＸのように、仮想空間の切り換えを行う
ハードウェア命令を特定できないＯＳにおいても、ＯＳ
の制御プログラム（カーネル）で仮想空間の切り換え等
を行う際、上記Ｄ．に説明したインタフェースを用いて
空間識別情報を採取することにより仮想空間毎のダイナ
ミック・ステップ数を把握することが可能となる。

【００４９】なお、上記のように仮想空間の切り換えを
行うハードウェア命令を特定できないＯＳにおいては、
前記Ｂ．に示した機構を用いることができないので、Ｏ
Ｓのプログラム側で同様な操作を行い、上記Ｄ．に示し
たインタフェースを用いることとなる。本実施例は上記
のように、空間が切り換わる際、空間が切り換わったと
いう情報と、どのメモリマップを使用すればよいかの情
報（空間識別情報）を採取して、仮想空間の切り換えを
行うハードウェア命令を特定できないＯＳにおいて複数
仮想空間のダイナミックステップ数の把握できるように
したものであり、本実施例を図７により説明する。 (1) 被測定仮想計算機ＶＭにおいて、命令トレースが開
始され、カーネル空間で命令が実行される。トレースデ
ータは仮想計算機制御システムＡＶＭを介してサーバ仮
想計算機ＳＶＭのサーバジョブのトレースバッファに出
力される。そして、プログラムカウンタ情報よりカーネ
ル空間走行中であることが判断され、分析機能によりカ
ーネル空間におけるモジュール毎のステップ数のカウン
トが行われる。 (2) 被測定仮想計算機ＶＭにおいて仮想空間の切り換え
が行われ、インタフェース命令が実行される。仮想計算
機制御システムＡＶＭはインタフェース命令により空間
Ａに関する識別情報を採取し、空間識別情報はサーバ仮
想計算機ＳＶＭのトレースバッファに出力される。そし
て、被測定仮想計算機ＶＭの空間Ａにおけるトレースデ
ータがサーバ仮想計算機ＳＶＭのトレースバッファに出
力され、分析機能により、空間Ａにおけるモジュール毎
のステップ数がカウントされる。

【００５０】被測定仮想計算機ＶＭにおける空間Ａの処
理が終了し、カーネル空間に戻ると、プログラムカウン
タ情報（ＰＳＷ）からＯＳの制御プログラムが走行して
いることが判断され、分析機能においては、カーネル空
間におけるモジュール毎のステップ数がカウントされ
る。 (3) 被測定仮想計算機ＶＭにおいて、再び仮想空間の切
り換えが行われ、上記と同様、仮想計算機制御システム
ＡＶＭは空間Ｂに関する識別情報を採取し、空間Ｂにお
けるモジュール毎のステップ数がカウントされる。ま
た、被測定仮想計算機ＶＭにおける空間Ｂの処理が終了
し、カーネル空間に戻ると、プログラムカウンタ情報
（ＰＳＷ）からＯＳの制御プログラムが走行しているこ
とが判別され、カーネル空間におけるモジュール毎のス
テップ数がカウントされる。

【００５１】以上のように、本実施例においては、前記
したＤ．のインタフェースを用い、空間識別情報を採取
しているので、仮想空間の切り換えを行うハードウェア
命令を特定できないＯＳにおいて、複数仮想空間のダイ
ナミックステップ数を把握することができる。 Ｆ．空間識別情報の最適化 メモリマップを求めるためにどのファイルを使用するか
の情報を空間識別情報として採取しなければならない
が、例えばＵＮＩＸのようなＯＳにおいては、ファイル
の識別が一般にパス名と言われるファイルに対応した名
前で行われており、パス名の長さは固定でない。

【００５２】一方、ＵＮＩＸシステムにおけるパス名は
論理的に付けられた識別名であり、システム内部ではフ
ァイルの物理的な所在を示すメジャー番号、マイナ番
号、ｉノード番号といわれる３種の識別子によりファイ
ルを管理している。本実施例は、ファイルを識別する情
報にパス名を使用せず、メジャー番号、マイナ番号、ｉ
ノード番号の３種の識別子を蓄積することによりメモリ
マップを作成するようにしたものであり、これにより蓄
積されるデータ量の増加を防ぐことができる。

【００５３】すなわち、図８に示すように、ＵＮＩＸに
おけるプログラムＡの識別名が「/usr/bin/sh 」であ
り、また、プログラムＢの識別名が「/usr/ccs/bin/cc
」の場合、最後に終わりを示すヌルが入るため、それ
ぞれ12byte、16byte必要であるが、メジャー番号、マイ
ナ番号、ｉノード番号の３種の識別子を用いることによ
り、それぞれ12byte固定となる。

【００５４】以上のように、本実施例においては、メジ
ャー番号、マイナ番号、ｉノード番号の３種の識別子を
用いているので、どのメモリマップを使用するかの情報
を蓄積する際のデータ量の増加を防ぐことができる。な
お、上記したＵＮＩＸはX/Openカンパニーリミテッドが
ライセンスしている米国及び他の国における登録商標で
ある。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明においては
下記の効果を得ることができる。 請求項１の発明においては、複数の仮想計算機の命
令トレースとシステム固有情報を収集するサーバ仮想計
算機を設け、また、上記サーバ仮想計算機に、複数の被
測定仮想計算機にそれぞれ対応したトレースバッファを
設け、各仮想計算機のトレースデータを、それぞれのト
レースバッファに蓄積することにより、複数の仮想計算
機のトレースデータおよびシステム固有情報の収集する
ように構成したので、一つのサーバ仮想計算機で複数の
仮想計算機の測定が可能となり、また、従来例のように
バッフアの容量による測定ステップ数の制約をなくすこ
とができる。 請求項２の発明においては、請求項１の発明におい
て、第１および第２のトレースバッファを設け、一方の
トレースバッファにトレースデータを出力している間
に、他方のトレースバッファに蓄積されたトレースデー
タを外部媒体へ出力するように構成したので、トレース
データを蓄積しながらトレースバッファのデータを外部
媒体に出力することができ、バッファが満杯になってト
レースデータを出力できなることを防止することができ
る。 請求項３の発明においては、請求項１または請求項
２の発明において、空間切り換えが発生するハードウェ
ア命令実行時、制御レジスタ内の空間識別情報を収集
し、トレースデータとして出力する機構を設けたので、
空間毎に走行ステップ数を把握することができる。 請求項４の発明においては、請求項１，２または請
求項３の発明において、被測定仮想計算機に、空間が創
成された時点で呼び出され、創成された空間にローディ
ング完了出口を登録する第１の出口機能と、モジュール
ローディングが完了した時点でモジュール情報を記憶
し、モジュール情報をレジスタに載せて、仮想計算機制
御システムのインタフェースを利用してトレースデータ
として出力する第２の出口機能とを設けたので、最小の
オーバヘッドで、動的にローディングされるモジュール
の情報を正確に収集することができ、各空間のモジュー
ル毎の走行ステップ数を把握することが可能となる。 請求項５の発明においては、請求項１，２，３また
は請求項４の発明において、被測定仮想計算機に測定セ
ットアップ・ジョブを設け、測定セットアップ・ジョブ
がトレース開始前に存在する空間のモジュール情報を管
理テーブルに設定するとともに、ローディング完了出口
を登録するように構成したので、トレース開始時の静的
モジュール、動的モジュール情報を収集することができ
る。 請求項６の発明においては、請求項１，２，３，４
または請求項５の発明において、ハードウェア命令実行
時のレジスタ情報をトレースデータとして出力する機構
を設け、被測定仮想計算機上において、レジスタに必要
なシステムの固有情報が載っているとき、上記ハードウ
ェア命令を実行することにより、必要なシステム固有情
報を収集するように構成したので、最小のオーバヘッド
でシステム固有の情報を収集することができる。 請求項７の発明においては、請求項１，２，３，
４，５または請求項６の発明において、仮想空間の切り
換えを行うハードウェア命令を特定できないＯＳを具備
する仮想計算機の測定を行う際、データ、システム固有
情報の収集をするため、被測定仮想計算機でハードウェ
ア命令が実行されたとき、切り換えられた空間の識別情
報をトレースデータとして出力する機構を設け、空間切
り換え時に上記ハードウェア命令を実行することにより
出力される空間識別情報に基づき、各仮想空間毎のダイ
ナミックステップ数を把握するように構成したので、仮
想空間の切り換えを行うハードウェア命令を特定できな
いＯＳにおいて、複数仮想空間のダイナミックステップ
数を把握することができる。 請求項８の発明においては、請求項１，２，３，
４，５，６または請求項７の発明において、ファイルを
識別する情報として可変長の識別名が使用されるＯＳを
具備する仮想計算機の測定を行う際、上記可変長の識別
名に代え、ファイルの物理的な所在を示す固定長の識別
子を使用し、該固定長の識別子を蓄積しているので、ど
のメモリマップを使用するかの情報を蓄積する際のデー
タ量の増加を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理を説明する図である。

【図２】複数被測定仮想計算機の命令トレースおよび収
集機構を示す図である。

【図３】空間情報収集機構を示す図である。

【図４】空間創成出口を利用した動的モジュール情報の
収集機構を示す図である。

【図５】トレース開始時の静的および動的モジュール情
報収集機構を示す図である。

【図６】その他のシステム固有情報の収集機構を示す図
である。

【図７】空間毎のダイナミック・ステップの測定機構を
示す図である。

【図８】空間識別情報の最適化の手法を示す図である。

【図９】従来の命令トレースの仕組みを説明する図であ
る。

【図１０】従来のトレース機構を示す図である。

【符号の説明】

ＡＶＭ 仮想計算機制御システ
ム ＳＶＭ サーバ仮想計算機 Ｊ１〜Ｊ３ サーバジョブ ＶＭ，ＶＭ１〜ＶＭ３ 被測定仮想計算機 Ｂ１〜Ｂ３ トレースバッファ Ｄ 外部記憶媒体である。 ＡＳ 分析システム

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 仮想計算機制御システム配下の仮想計算
   機の命令トレースおよびシステム固有情報の収集を行う
   仮想計算機システムにおいて、 複数の仮想計算機の命令トレースとシステム固有情報を
   収集するサーバ仮想計算機を設け、 また、上記サーバ仮想計算機に、複数の被測定仮想計算
   機にそれぞれ対応したトレースバッファを設け、 各仮想計算機のトレースデータを、それぞれのトレース
   バッファに蓄積することにより、複数の仮想計算機のト
   レースデータの収集を行うことを特徴とする仮想計算機
   システム。
2. 【請求項２】 第１および第２のトレースバッファを設
   け、一方のトレースバッファにトレースデータを出力し
   ている間に、他方のトレースバッファに蓄積されたトレ
   ースデータを外部媒体へ出力することを特徴とする請求
   項１の仮想計算機システム。
3. 【請求項３】 空間切り換えが発生するハードウェア命
   令実行時、制御レジスタ内の空間識別情報を収集し、ト
   レースデータとして出力する機構を設けたことを特徴と
   する請求項１または請求項２の仮想計算機システム。
4. 【請求項４】 被測定仮想計算機に、空間が創成された
   時点で呼び出され、創成された空間にローディング完了
   出口を登録する第１の出口機能と、 モジュールローディングが完了した時点でモジュール情
   報を記憶し、モジュール情報をレジスタに載せて、仮想
   計算機制御システムのインタフェースを利用してトレー
   スデータとして出力する第２の出口機能とを設け、 動的にローディングされるモジュール情報を収集するこ
   とを特徴とする請求項１，２または請求項３の仮想計算
   機システム。
5. 【請求項５】 被測定仮想計算機に測定セットアップ・
   ジョブを設け、測定セットアップ・ジョブがトレース開
   始前に存在する空間のモジュール情報を管理テーブルに
   設定するとともに、ローディング完了出口を登録するこ
   とを特徴とする請求項４の仮想計算機システム。
6. 【請求項６】 ハードウェア命令実行時のレジスタ情報
   をトレースデータとして出力する機構を設け、 被測定仮想計算機上において、レジスタに、必要なシス
   テムの固有情報が載っているとき、上記ハードウェア命
   令を実行することにより、必要なシステム固有情報を収
   集することを特徴とする請求項１，２，３，４または請
   求項５の仮想計算機システム。
7. 【請求項７】 仮想空間の切り換えを行うハードウェア
   命令を特定できないＯＳを具備する被測定仮想計算機を
   備えた仮想計算機システムにおいて、 被測定仮想計算機でハードウェア命令が実行されたと
   き、切り換えられた空間の識別情報をトレースデータと
   して出力する機構を設け、 空間切り換え時に上記ハードウェア命令を実行すること
   により出力される空間識別情報に基づき、各仮想空間毎
   のダイナミックステップ数を把握することを特徴とする
   請求項１，２，３，４，５または請求項６の仮想計算機
   システム。
8. 【請求項８】 ファイルを識別する情報として可変長の
   識別名が使用されるＯＳを具備する被測定仮想計算機を
   備えた仮想計算機システムにおいて、 上記可変長の識別名に代え、ファイルの物理的な所在を
   示す固定長の識別子を用い、該固定長の識別子を蓄積す
   ることにより、メモリマップを作成する情報を確保する
   ことを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６または
   請求項７の仮想計算機システム。