專利名稱：任務(wù)跟蹤裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在執(zhí)行多任務(wù)的系統(tǒng)中，記錄任務(wù)的執(zhí)行歷史的任務(wù)跟蹤裝置。
圖4為例如CQ出版社1989年1月20日所出版的《多任務(wù)分析》一書第18頁所示的多任務(wù)操作系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)圖。其中(1)為應(yīng)用任務(wù)，(2)為進行操作系統(tǒng)(OS)的處理的管理程序，(3)為在OS中進行存儲管理的部分，(4)為在OS中進行數(shù)據(jù)管理的部分，(5)為在OS中進行進程管理的部分，(6)為進行輸入輸出管理的部分，(7)為包含上述(2)-(6)的OS，特別是稱之為內(nèi)核的部分。
圖5為CQ出版社1989年1月20日所出版的《多任務(wù)分析》一書第48頁上所示出的圖，即特別說明上述操作系統(tǒng)中有關(guān)進程管理例行程序的方框圖。圖(2)接受來自外部的中斷和來自程序的系統(tǒng)調(diào)用的管理程序，(5)為管理進程的例行程序。(11)為取得與輸入輸出裝置同步的同步控制機構(gòu)，(12)為根據(jù)各任務(wù)的優(yōu)先順序構(gòu)造任務(wù)等待隊列的進程調(diào)度程序，(13)任務(wù)等待隊列表的進程表，(14)為給等待任務(wù)中優(yōu)先順序最高的任務(wù)以CPU執(zhí)行權(quán)的進程轉(zhuǎn)換程序。還有，該裝置的H/W如由圖6示出那樣構(gòu)成。
接著，說明有關(guān)任務(wù)轉(zhuǎn)換的動作。任務(wù)轉(zhuǎn)換有三種原因。第一是發(fā)生外部中斷。這種外部中斷包含來自裝置外部的中斷和時間監(jiān)視用定時中斷等的CPU外部中斷。第二是用于取得與CPU操作速度不同的外部設(shè)備，例如，F(xiàn)D(軟盤)、打印機、MT(磁帶)、HD(硬盤)等裝置同步而發(fā)生的I/O同步中斷，最后是發(fā)出系統(tǒng)調(diào)用。若發(fā)生該三種原因中的一種時，就有可能發(fā)生任務(wù)轉(zhuǎn)換。圖7的(a)、(b)、(c)示出這三種任務(wù)轉(zhuǎn)換的實例。首先，(a)圖是發(fā)生外部中斷的場合。任務(wù)A在執(zhí)行中，進入中斷，而迄今處于等待(WAIT)狀態(tài)的任務(wù)B由于該中斷而變成可執(zhí)行狀態(tài)。這樣，雖任務(wù)A與任務(wù)B雙方都是可執(zhí)行狀態(tài)，但若假定任務(wù)B的優(yōu)先順序高，則CPU授權(quán)給任務(wù)B，就會引起從任務(wù)A向任務(wù)B的任務(wù)轉(zhuǎn)換。(b)圖是發(fā)生I/O同步中斷的情況。任務(wù)B在執(zhí)行過程中要求對外部設(shè)備(裝置)處理。這樣任務(wù)B在結(jié)束外部設(shè)備處理后就進入到WAIT狀態(tài)。任務(wù)B一變成WAIT狀態(tài)，CPU權(quán)就轉(zhuǎn)移給比任務(wù)B優(yōu)先順序還低的處于可執(zhí)行狀態(tài)的任務(wù)A。于是，外部設(shè)備終止處理，發(fā)生I/O同步中斷。由于該同步中斷，處于WAIT狀態(tài)的任務(wù)B就變成可執(zhí)行狀態(tài)，發(fā)行從任務(wù)A轉(zhuǎn)向任務(wù)B的任務(wù)轉(zhuǎn)換。(c)圖是發(fā)出系統(tǒng)調(diào)用的情況。這時，設(shè)任務(wù)A在執(zhí)行中，而任務(wù)B處于WAIT狀態(tài)。若任務(wù)A發(fā)出系統(tǒng)調(diào)用，就使任務(wù)B處于WAIT狀態(tài)變?yōu)榭蓤?zhí)行狀態(tài)，若假定任務(wù)B比任務(wù)A的優(yōu)先順序還要高的話，就會引起從任務(wù)A向任務(wù)B的任務(wù)轉(zhuǎn)換。
參照圖8說明發(fā)生I/O同步中斷時任務(wù)轉(zhuǎn)換的動作。I/O同步中斷已發(fā)生(步驟1，以下面稱為ST)。所發(fā)生的中斷通過同步控制機構(gòu)通知管理程序(2)和進程調(diào)度程序(12)(ST2)，進程調(diào)度程序(12)中使等待I/O處理的任務(wù)成為可執(zhí)行狀態(tài)，登記在進程表(13)中(ST3)。其后，為了轉(zhuǎn)換到新任務(wù)由管理程序(2)告知進程轉(zhuǎn)換程序(14)(ST4)。進程轉(zhuǎn)換程序(14)從進程表(13)取出進行轉(zhuǎn)換的任務(wù)的信息(ST5)。并用該信息設(shè)置在CPU的寄存器等中(ST6)。通過設(shè)置新任務(wù)的信息進行任務(wù)轉(zhuǎn)換。參照圖9說明在發(fā)出系統(tǒng)調(diào)用、發(fā)生中斷情況下，引起任務(wù)轉(zhuǎn)換時的動作。已發(fā)生引起發(fā)出系統(tǒng)調(diào)用和發(fā)生中斷等任務(wù)轉(zhuǎn)換的原因(ST1)。對控制器(2)通知該調(diào)用的發(fā)出、或中斷的發(fā)生(ST2)，其后，控制器(2)中，為了轉(zhuǎn)換到新任務(wù)通知進程轉(zhuǎn)換程序(14)(ST3)。進程轉(zhuǎn)換程序(14)從進程表(13)取來進行轉(zhuǎn)換任務(wù)的信息(ST4)。而且，將該信息設(shè)置在CPU的寄存器等中(ST5)。以上是任務(wù)轉(zhuǎn)換時的動作。
在研制邊反復(fù)進行這樣的任務(wù)轉(zhuǎn)換，邊運行多任務(wù)軟件時，有使用記錄任務(wù)轉(zhuǎn)換歷史的任務(wù)跟蹤的場合。下面，說明這種任務(wù)跟蹤的動作。任務(wù)跟蹤采集了在管理例程的進程轉(zhuǎn)換程序中的任務(wù)轉(zhuǎn)換的記錄。此處，所謂采集的記錄，是進程轉(zhuǎn)換程序可能用到的信息。該信息僅是引起從哪個任務(wù)向哪個任務(wù)轉(zhuǎn)換之類的信息。參考

圖10說明該任務(wù)跟蹤的動作。由CRT等的操作接口裝置開始起動任務(wù)跟跟蹤(ST1)。通知進程轉(zhuǎn)換程序進行任務(wù)跟蹤(ST2)。一發(fā)生任務(wù)轉(zhuǎn)換，進程轉(zhuǎn)換程序就采集從哪個任務(wù)向哪個任務(wù)進行了轉(zhuǎn)換之類的信息(ST3)。將已采集的信息依次存儲在跟蹤用緩沖器內(nèi)(ST4)。發(fā)出由操作接口裝置將跟蹤用緩沖器輸出到CRT裝置那樣的請求(ST5)。在CRT上顯示跟蹤用緩沖器的內(nèi)容(ST6)。軟件制作人員根據(jù)這樣輸出的信息照自己設(shè)計的那樣確認是否執(zhí)行了任務(wù)轉(zhuǎn)換，可有助于軟件的研制。
由于先有的任務(wù)跟蹤裝置是如上構(gòu)成的，作為跟蹤雖記載了從哪個任務(wù)向哪個任務(wù)引起了任務(wù)轉(zhuǎn)換之類的任務(wù)執(zhí)行歷史(轉(zhuǎn)換的歷史)，但哪個任務(wù)由于哪個原因而中止執(zhí)行、以及由于什么原因可再次起動都是無法知道的。由于不知道任務(wù)轉(zhuǎn)換原因，即使考慮就需要花時間全部逐一推敲來發(fā)現(xiàn)任務(wù)轉(zhuǎn)換原因，而這在研制多任務(wù)運行的系統(tǒng)時是很費時間的。
本發(fā)明的目的在于解決以上問題，得到能夠采集成為任務(wù)轉(zhuǎn)換原因的中斷、系統(tǒng)調(diào)用的歷史的任務(wù)跟蹤裝置。
在置有用于進行任務(wù)執(zhí)行控制的操作系統(tǒng)的裝置中，設(shè)置了用于存儲成為任務(wù)轉(zhuǎn)換原因的中斷發(fā)生原因等的“中斷信息”和系統(tǒng)調(diào)用發(fā)出時的系統(tǒng)調(diào)用號等的“系統(tǒng)調(diào)用信息”的手段，各任務(wù)分別設(shè)有存儲表，中斷發(fā)生時、在發(fā)出系統(tǒng)調(diào)用時，將上述信息存儲到所述表中的手段，記錄任務(wù)執(zhí)行歷史的任務(wù)跟蹤一起動，與“任務(wù)轉(zhuǎn)換信息”同時將所述存儲的“中斷發(fā)生信息”“系統(tǒng)調(diào)用信息”進行輸出的手段。
在本發(fā)明中，若發(fā)生中斷就會存儲中斷原因、中斷的地址。同樣，若從任務(wù)發(fā)出系統(tǒng)調(diào)用，就存儲系統(tǒng)調(diào)用的種類、調(diào)用地址。一旦開始起動任務(wù)跟蹤，每當(dāng)引起任務(wù)轉(zhuǎn)換，就采集從哪個任務(wù)轉(zhuǎn)換到哪個任務(wù)之類的任務(wù)信息。與該任務(wù)信息一起、至少輸出上述存儲了作為任務(wù)轉(zhuǎn)換原因的中斷信息或系統(tǒng)調(diào)用信息中的一個。
圖1是表示根據(jù)本發(fā)明一實施例的任務(wù)跟蹤裝置的方框圖，圖2是表示根據(jù)本發(fā)明一實施例的中斷、系統(tǒng)調(diào)用時動作的流程圖，圖3是表示根據(jù)本發(fā)明一實施例進行任務(wù)跟蹤場合下，發(fā)行任務(wù)轉(zhuǎn)換時動作的流程圖，圖4是先有技術(shù)和適用本發(fā)明的多任務(wù)操作系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)圖，圖5是先有的進程管理例行程序的框圖，圖6是先有技術(shù)和適用本發(fā)明的H/W結(jié)構(gòu)圖，圖7(a)、(b)、(c)是先有的任務(wù)轉(zhuǎn)換的說明圖，圖8是表示先有的I/O發(fā)生中斷時任務(wù)轉(zhuǎn)換的動作流程圖，圖9是表示先有技術(shù)的中斷、系統(tǒng)調(diào)用時任務(wù)轉(zhuǎn)換動作的流程圖，圖10是表示先有技術(shù)進行任務(wù)跟蹤場合下，發(fā)生任務(wù)轉(zhuǎn)換時的流程圖。
圖中(1)為應(yīng)用任務(wù)，(2)為進行OS處理的管理程序、(3)為OS中進行存儲管理的部分、(4)為OS中進行數(shù)據(jù)管理的部分、(5)為OS中進行處理進程管理的部分、(6)為進行輸入輸出管理的部分、(7)為包含該(2)-(6)的OS，特別稱之為內(nèi)核的部分、(11)用于使輸入輸出裝置和其他任務(wù)間取得同步的同步控制機構(gòu)、(12)為構(gòu)造各任務(wù)等待隊列的進程調(diào)度程序、(13)為任務(wù)等待隊列表的進程表，(14)為持CPU執(zhí)行權(quán)授與等待任務(wù)之中優(yōu)先順序最高的任務(wù)的進程轉(zhuǎn)換程序、(21)為在中斷發(fā)生時取得中斷信息的手段、(22)為在發(fā)出系統(tǒng)調(diào)用時取得系統(tǒng)調(diào)用信息的手段、(23)為在發(fā)生I/O同步中斷時取得I/O同步中斷信息的手段。
再者，圖中，同一標(biāo)號表示同一或相當(dāng)?shù)牟糠帧?br> 以下，結(jié)全附圖對本發(fā)明的一實施例加以說明。圖1中，(21)為在發(fā)生中斷時取得中斷原因的手段、(22)為在系統(tǒng)調(diào)用時取得該系統(tǒng)調(diào)用號的手段、(23)為在發(fā)生I/O同步中斷時往哪個裝置采集I/O請求結(jié)束了嗎類I/O同步中斷信息的手段，可在存儲器上取得用于存儲上述三類信息的各任務(wù)的表。
下面就其動作加以說明。圖2是表示任務(wù)轉(zhuǎn)換發(fā)生時動作的流程圖。該說明示出發(fā)生中斷時的任務(wù)轉(zhuǎn)換。已發(fā)生中斷(ST1)。將此時的中斷信息存儲在當(dāng)前執(zhí)行中的任務(wù)表內(nèi)(ST2)。通知管理程序(2)已發(fā)生中斷(ST3)，其后，在管理程序(2)中，為了轉(zhuǎn)換到新任務(wù)而通知進程轉(zhuǎn)換程序(ST4)。進程轉(zhuǎn)換程序(14)從進程表(13)取出進行轉(zhuǎn)換的任務(wù)信息(ST5)。而且，將該信息設(shè)置在CPU寄存器等中(ST6)。即使在中斷以外的系統(tǒng)調(diào)用或I/O同步中斷的場合、同樣地采集系統(tǒng)調(diào)用時或中斷發(fā)生時的信息，并存儲到各任務(wù)表內(nèi)。下面，參照圖3的流程圖對執(zhí)行任務(wù)跟蹤時的動作加以說明。從CRT等的操作接口裝置開始起動任務(wù)跟蹤(ST1)。通知進程轉(zhuǎn)換程序進行任務(wù)跟蹤(ST2)。一發(fā)生任務(wù)轉(zhuǎn)換，進程轉(zhuǎn)換程序就采集從哪個任務(wù)向哪個任務(wù)進行了轉(zhuǎn)換之類的信息(ST3)。將已采集的信息依次儲存到跟蹤用緩沖器中(ST4)。將各任務(wù)各自的表中持有的中斷、系統(tǒng)調(diào)用信息寫入跟蹤用緩沖器(ST5)。從操作接口裝置發(fā)出將跟蹤用緩沖器輸出到CRT等裝置那樣的請求(ST6)。將跟蹤用緩沖器的內(nèi)容顯示在CRT(ST7)。
另外，在上述實施例中，采集了作為系統(tǒng)調(diào)用信息的系統(tǒng)調(diào)用號，但除調(diào)用號以外，還采集該系統(tǒng)調(diào)用的參數(shù)、調(diào)用時應(yīng)用任務(wù)的地址等信息，在發(fā)生中斷時，即使同時采集中斷時的應(yīng)用任務(wù)的地址信息的話，也可獲得與上述實施例同樣的效果。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，在備有用于對任務(wù)執(zhí)行加以控制的操作系統(tǒng)的裝置中，由于成為任務(wù)轉(zhuǎn)換原因的發(fā)生中斷的原因等的中斷信息、系統(tǒng)調(diào)用時系統(tǒng)調(diào)用號等系統(tǒng)調(diào)用信息，在發(fā)生中斷、發(fā)出系統(tǒng)調(diào)用時，存儲上述信息的手段，一旦起動記錄任務(wù)執(zhí)行歷史的任務(wù)跟蹤，與任務(wù)轉(zhuǎn)換信息一起輸出所存儲的中斷發(fā)生信息、系統(tǒng)調(diào)用信息、所以能夠在得到任務(wù)轉(zhuǎn)換執(zhí)行歷史時采集得到成為任務(wù)轉(zhuǎn)換原因的中斷，系統(tǒng)調(diào)用的歷史，從而可立即知道任務(wù)轉(zhuǎn)換的原因，具有能簡化進行多任務(wù)軟件開發(fā)之類的效果。
權(quán)利要求
1.一種具有對任務(wù)執(zhí)行加以控制的操作系統(tǒng)的任務(wù)跟蹤裝置，其特征在于它備置有在任務(wù)轉(zhuǎn)換時，將轉(zhuǎn)換前后任務(wù)信息作為“任務(wù)轉(zhuǎn)換信息”加以存儲的手段，將成為任務(wù)轉(zhuǎn)換原因的中斷發(fā)生原因等“中斷發(fā)生信息”和發(fā)出系統(tǒng)調(diào)用時的系統(tǒng)調(diào)用號等“系統(tǒng)調(diào)用信息”加以存儲的手段，在任務(wù)跟蹤時，輸出上述“任務(wù)轉(zhuǎn)換信息”和上述“中斷發(fā)生信息”及“系統(tǒng)調(diào)用信息”中至少一個信息的手段。
全文摘要
本發(fā)明的任務(wù)跟蹤裝置，在具有對任務(wù)執(zhí)行進行控制的操作系統(tǒng)的裝置中，備置有任務(wù)轉(zhuǎn)換時，將轉(zhuǎn)換前后任務(wù)信息作為“任務(wù)轉(zhuǎn)換信息”加以存儲的手段；將成為任務(wù)轉(zhuǎn)換原因的中斷發(fā)生原因等“中斷發(fā)生信息”和系統(tǒng)調(diào)用時的系統(tǒng)調(diào)用號等“系統(tǒng)調(diào)用信息”加以存儲的手段，以及在任務(wù)跟蹤時，輸出上述“任務(wù)轉(zhuǎn)換信息”和上述“中斷發(fā)生信息”及“系統(tǒng)調(diào)用信息”中至少一個信息的手段。
文檔編號G06F11/36GK1046404SQ9010201
公開日1990年10月24日 申請日期1990年4月6日 優(yōu)先權(quán)日1989年4月13日
發(fā)明者廣島郁芝 申請人:三菱電機株式會社