| 【発明の名称】 |
ＣＰＵ使用率測定方式 |
| 【発明者】 |
【氏名】奥山 英樹
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| 【要約】 |
【課題】タスクスケジュールの情報などを一切公開していないＯＳではＣＰＵ使用率は測定することができないこと、測定すること自体がアプリケーションプログラムの状態を変化させてしまうこと、ハードウェアなしではＣＰＵ使用率を測定することができない。また、その接続の手間、多量のシステムでの適用などが無理であること等の欠点があった。
【解決手段】測定対象となるシステム上で動作するアプリケーションプログラム１０１と、このアプリケーションプログラム１０１に対し測定の基準となるソフトウェアカウンタ１０４と、このソフトウェアカウンタ１０４を走行中常にインクリメントし続けるＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタスク１０３と、ＣＰＵ使用率測定開始処理１０５とＣＰＵ使用率測定用終了処理１０６をアプリケーションプログラム１０１に対して提供するＣＰＵ使用率測定用インタフェース処理部１０２とが設けられている。システム稼動時にアプリケーションプログラム１０１により指定された任意の開始点から終了点までの間のＣＰＵ使用率を測定する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 測定対象となるシステム上で動作するアプリケーションプログラムと、該アプリケーションプログラムに対し測定の基準となるソフトウェアカウンタと、該ソフトウェアカウンタを走行中常にインクリメントし続けるＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタスクと、ＣＰＵ使用率測定開始処理とＣＰＵ使用率測定用終了処理を前記アプリケーションプログラムに対して提供するＣＰＵ使用率測定用インタフェース処理部とを具備し、システム稼働時に前記アプリケーションプログラムにより指定された任意の開始点から終了点までの間のＣＰＵ使用率を測定することを特徴としたＣＰＵ使用率測定方式。
【請求項２】 前記ＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタスクは、前記ソフトウェアカウンタをインクリメントし続けるタスクであり、動作中の前記アプリケーションプログラムのどのタスクよりも低いプライオリティを付与され、動作中の前記アプリケーションプログラムの全てのタスクが動作していない場合においてのみ走行し、この場合だけ前記ソフトウェアカウンタをインクリメントし続けることを更に特徴とする請求項１に記載のＣＰＵ使用率測定方式。
【請求項３】 前記ＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタスクのプライオリティは、ＯＳが用意した最低位のタスクのプライオリティより高いものであることを更に特徴とする請求項１または２のいずれか一項に記載のＣＰＵ使用率測定方式。
【請求項４】 前記ＣＰＵ使用率測定用インタフェース処理部やＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタスクは、キャッシュミスヒットの影響が出ないようにするために、非キャッシュアドレスで動作させる実行モジュールとして作成され、通常キャッシュアドレスで動作させる前記アプリケーションプログラムからの処理のコールは、処理ルーチン登録テーブルを使用して別実行モジュールの実体関数への間接コールを実現することができるインタフェースライブラリにより実現されることを更に特徴とする請求項１に記載のＣＰＵ使用率測定方式。
【請求項５】 前記請求項１に記載のモジュール構成を使用してＣＰＵ使用率を測定する際に必要となるＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタスクの走行比率算出用基準値であるソフトウェアカウンタ基準値を測定するために、ソフトウェアカウンタ基準値測定用メインプログラムと、第２のソフトウェアカウンタと、該第２のソフトウェアカウンタをインクリメントし続けるソフトウェアカウンタ基準値測定用疑似アドレスタスクと、ソフトウェアカウンタ基準値測定用測定開始処理とソフトウェアカウンタ基準値測定用測定終了処理を提供するソフトウェアカウンタ基準値測定用インタフェース処理部とを使用することを更に特徴とする請求項１に記載のＣＰＵ使用率測定方式。
【請求項６】 ＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタスク処理フローとして、まず計測データ群の初期化を行う第１の工程と、ソフトウェアカウンタのインクリメント処理として、まず該ソフトウェアカウンタ（下位）のオーバフローの有無をチェックする第２の工程と、該第２の工程によるチェックの結果オーバフローしていなかった場合には単に前記ソフトウェアカウンタ（下位）を１つインクリメントする第３の工程と、前記第２の工程によるチェックの結果オーバフローしていた場合には前記ソフトウェアカウンタ（上位）への桁上がりと判断する第４の工程と、次に前記ソフトウェアカウンタ（上位）のオーバフローの有無をチェックする第５の工程と、もし、該第５の工程によるチェックの結果オーバフローしていなかった場合には前記ソフトウェアカウンタ（上位）を１つインクリメントする第６の工程と、該第６の工程を実行すると共に前記ソフトウェアカウンタ（下位）を０クリアする第７の工程と、前記第５の工程によるチェックの結果オーバフローしていた場合にはこれ以上測定できないためにこれで測定終了と判断し、この時点での周期割り込み回数の取得を行い、用なしとなった前記ＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタスクを削除する第８の工程とを有することを特徴としたＣＰＵ使用率測定方式。
【請求項７】 前記第１の工程の前記測定データ群の初期化は、測定開始／終了時に取得する周期割り込み回数の格納先と前記ソフトウェアカウンタ（下位／上位）の０クリアを行うことであることを更に特徴とする請求項５に記載のＣＰＵ使用率測定方式。
【請求項８】 前記ＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタスクは、前記第２の工程〜第８の工程から成る前記ソフトウェアカウンタのインクリメント処理を繰り返して実行することを更に特徴とする請求項５または６のいずれか一項に記載のＣＰＵ使用率測定方式。
【請求項９】 ＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタスク処理フローとして、まず計測データ群の初期化を行う第１の処理と、ソフトウェアカウンタのインクリメント処理として、まず該ソフトウェアカウンタ（下位）のオーバフローの有無をチェックする第２の処理と、該第２の処理によるチェックの結果オーバフローしていなかった場合には単に前記ソフトウェアカウンタ（下位）を１つインクリメントする第３の処理と、前記第２の処理によるチェックの結果オーバフローしていた場合には前記ソフトウェアカウンタ（上位）への桁上がりと判断する第４の処理と、次に前記ソフトウェアカウンタ（上位）のオーバフローの有無をチェックする第５の処理と、もし、該第５の処理によるチェックの結果オーバフローしていなかった場合には前記ソフトウェアカウンタ（上位）を１つインクリメントする第６の処理と、該第６の処理を実行すると共に前記ソフトウェアカウンタ（下位）を０クリアする第７の処理と、前記第５の処理によるチェックの結果オーバフローしていた場合にはこれ以上測定できないためにこれで測定終了と判断し、この時点での周期割り込み回数の取得を行い、用なしとなった前記ＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタスクを削除する第８の処理と、前記ＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタスクによる前記第２〜第８の処理を含む前記ソフトウェアカウンタのインクリメント処理を繰り返し実行する処理とをコンピュータに実行させるプログラムを記録した記録媒体。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＰＵ使用率測定方式に関し、詳しくは、タスクスケジュールなどの内部情報が公開されていないＯＳ（オペレーティングシステム）を使用したシステムにおいて、システム実働時の指定区間内のアプリケーションプログラムのＣＰＵ使用率を、ハードウェアカウンタやロジックアナライザといったハードウェア手段に頼らずに簡便なソフトウェア手段のみにより正確に測定することができるＣＰＵ使用率測定方式に関するものである。
【０００２】更に具体的に説明するに、本発明は、図１において、測定対象となるアプリケーションプログラム１０１に対して、ソフトウェアカウンタ１０４と、そのソフトウェアカウンタ１０４をインクリメントし続けるＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタスク１０３と、ＣＰＵ使用率測定用測定開始処理１０５とＣＰＵ使用率測定用測定終了処理１０６を提供するＣＰＵ使用率測定用インタフェース処理部１０２とを用意することにより、システム稼働時の指定区間内のＣＰＵ使用率をソフトウェア手段のみにより測定する方式に関している。
【０００３】なお、ここでＣＰＵ使用率とは、ＯＳ（オペレーティングシステム）を適用したシステムにおいて、例えば図２に示すようにアプリケーションタスクＡ、ＢやＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタスク１０３が走行している場合に、計測区間の時間（Ｔ２−Ｔ１）に対するＣＰＵ使用率測定用疑似アイドレタスク１０３の総走行時間（ｔ１＋ｔ２＋ｔ３＋ｔ４）以外の走行比率として表わされる。
【０００４】また、本発明は、図３において、ソフトウェアカウンタ基準値測定用メインプログラム３０１と、ソフトウェアスウンタ３０４と、そのソフトウェアカウンタ３０４をインクリメントし続けるソフトウェアカウンタ基準値測定用疑似アドルスタスク３０３と、ソフトウェアカウンタ基準値測定用測定開始処理３０５とソフトウェアカウンタ基準値測定用測定終了処理３０６を提供するソフトウェアカウンタ基準値測定用インタフェース処理部３０２とを使用し、図１のモジュール構成を使用してＣＰＵ使用率を測定する際に必要となるＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタスク１０３の走行比率算出用基準値であるソフトウェアカウンタ基準値を測定する方式を提供することも特徴とする。
【０００５】また、図１において、ＣＰＵ使用率測定用インタフェース処理部１０２やＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタスク１０３は、キャッシュミスヒットの影響（特にソフトウェアカウンタ１０４のインクリメント処理の誤差発生）が出ないようにするために、非キャッシュアドレスで動作させる実行モジュールとして作成し、通常キャッシュアドレスで動作させるアプリケーションプログラム１０１からの処理のコールは、処理ルーチン登録テーブルを使用して別実行モジュールの実体関数への間接コールを実現することができるインタフェースライブラリによって実現することも特徴とする。
【０００６】この関係は、図３においても同様である。つまり、ソフトウェアカウンタ基準値測定用インタフェース処理部３０２やソフトウェア基準値測定用疑似アイドルタスク３０３は、キャッシュミスヒットの影響（特にソフトウェアカウンタ３０４のインクリメント処理の誤差発生）が出ないようにするために、非キャッシュアドレスで動作させる実行モジュールとして作成し、通常キャッシュアドレスで動作させるアプリケーションプログラム１０１を想定したソフトウェアカウンタ基準値測定用メインプログラム３０１からの処理のコールは、処理ルーチン登録テーブルを使用して別実行モジュールの実体関数への間接コールを実現するインタフェースライブラリを用意することも特徴とする。
【０００７】
【従来の技術】従来の技術として、ＣＰＵ使用率の測定に、ＯＳのタスクスケジューリングの情報を前提としたものは存在していた。
【０００８】また、ＯＳから情報を得られない場合には、アプリケーションプログラム自体への走行時間出力処理を追加したり、ロジックアナライザなどのハードウェア手段によりソフトウェアの走行アドレスを直接ハードウェアから取得し、何も処理を行なわないアイドルタスクの走行を区間を特定するといった方法が採られていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、叙上の従来技術には、次のような問題点があった。
【００１０】タスクスケジュールの情報などを一切公開していないＯＳではＣＰＵ使用率は確定することができない。
【００１１】測定すること自体がアプリケーションプログラムの状態を変化させてしまう。
【００１２】ハードウェアなしではＣＰＵ使用率を測定することができない。また、その接続の手間、多量のシステムでの適用などが無理であるなどの欠点があった。
【００１３】本発明は従来の上記実情に鑑みてなされたものであり、従って本発明の目的は、従来の技術に内在する上記諸欠点を解消することを可能とした新規なＣＰＵ使用率測定方式を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為に、本発明に係るＣＰＵ使用率測定方式は、測定対象となるシステム上で動作するアプリケーションプログラムと、該アプリケーションプログラムに対し測定の基準となるソフトウェアカウンタと、該ソフトウェアカウンタを走行中常にインクリメントし続けるＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタスクと、ＣＰＵ使用率測定開始処理とＣＰＵ使用率測定用終了処理を前記アプリケーションプログラムに対して提供するＣＰＵ使用率測定用インタフェース処理部とを具備し、システム稼働時に前記アプリケーションプログラムにより指定された任意の開始点から終了点までの間のＣＰＵ使用率を測定することを特徴としている。
【００１５】前記ＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタスクは、ソフトウェアカウンタをインクリメントし続けるタスクであり、動作中の前記アプリケーションプログラムのどのタスクよりも低いプライオリティを付与され、動作中の前記アプリケーションプログラムの全てのタスクが動作していない場合においてのみ走行し、この場合だけ前記ソフトウェアカウンタをインクリメントし続けることを特徴としている。
【００１６】前記ＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタスクのプライオリティは、ＯＳが用意した最低位のタスクのプライオリティより高いものである。
【００１７】前記ＣＰＵ使用率測定用インタフェース処理部やＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタスクは、キャッシュミスヒットの影響が出ないようにするために、非キャッシュアドレスで動作させる実行モジュールとして作成され、通常キャッシュアドレスで動作させる前記アプリケーションプログラムからの処理のコールは、処理ルーチン登録テーブルを使用して別実行モジュールの実体関数への間接コールを実現することができるインタフェースライブラリにより実現されることを特徴としている。
【００１８】前記請求項１に記載のモジュール構成を使用してＣＰＵ使用率を測定する際に必要となるＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタスクの走行比率算出用基準値であるソフトウェアカウンタ基準値を測定するために、ソフトウェアカウンタ基準値測定用メインプログラムと、第２のソフトウェアカウンタと、該第２のソフトウェアカウンタをインクリメントし続けるソフトウェアカウンタ基準値測定用疑似アイドルタスクと、ソフトウェアカウンタ基準値測定用測定開始処理とソフトウェアカウンタ基準値測定用測定終了処理を提供するソフトウェアカウンタ基準値測定用インタフェース処理部とを使用することを特徴としている。
【００１９】ＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタスク処理フローとして、まず計測データ群の初期化を行う第１の工程と、ソフトウェアカウンタのインクリメント処理として、まず該ソフトウェアカウンタ（下位）のオーバフローの有無をチェックする第２の工程と、該第２の工程によるチェックの結果オーバフローしていなかった場合には単に前記ソフトウェアカウンタ（下位）を１つインクリメントする第３の工程と、前記第２の工程によるチェックの結果オーバフローしていた場合には前記ソフトウェアカウンタ（上位）への桁上がりと判断する第４の工程と、次に前記ソフトウェアカウンタ（上位）のオーバフローの有無をチェックする第５の工程と、もし、該第５の工程によるチェックの結果オーバフローしていなかった場合には前記ソフトウェアカウンタ（上位）を１つインクリメントする第６の工程と、該第６の工程を実行すると共に前記ソフトウェアカウンタ（下位）を０クリアする第７の工程と、前記第５の工程によるチェックの結果オーバフローしていた場合にはこれ以上測定できないためにこれで測定終了と判断し、この時点での周期割り込み回数の取得を行い、用なしとなった前記ＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタスクを削除する第８の工程とを有することを特徴としている。
【００２０】前記第１の工程の前記測定データ群の初期化は、測定開始／終了時に取得する周期割り込み回数の格納先と前記ソフトウェアカウンタ（下位／上位）の０クリアを行うことであることを特徴としている。
【００２１】前記ＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタスクは、前記第２の工程〜第８の工程から成る前記ソフトウェアカウンタのインクリメント処理を繰り返して実行することを特徴としている。
【００２２】また本発明によれば、ＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタスク処理フローとして、まず計測データ群の初期化を行う第１の処理と、ソフトウェアカウンタのインクリメント処理として、まず該ソフトウェアカウンタ（下位）のオーバフローの有無をチェックする第２の処理と、該第２の処理によるチェックの結果オーバフローしていなかった場合には単に前記ソフトウェアカウンタ（下位）を１つインクリメントする第３の処理と、前記第２の処理によるチェックの結果オーバフローしていた場合には前記ソフトウェアカウンタ（上位）への桁上がりと判断する第４の処理と、次に前記ソフトウェアカウンタ（上位）のオーバフローの有無をチェックする第５の処理と、もし、該第５の処理によるチェックの結果オーバフローしていなかった場合には前記ソフトウェアカウンタ（上位）を１つインクリメントする第６の処理と、該第６の処理を実行すると共に前記ソフトウェアカウンタ（下位）を０クリアする第７の処理と、前記第５の処理によるチェックの結果オーバフローしていた場合にはこれ以上測定できないためにこれで測定終了と判断し、この時点での周期割り込み回数の取得を行い、用なしとなった前記ＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタスクを削除する第８の処理と、前記ＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタスクによる前記第２〜第８の処理を含む前記ソフトウェアカウンタのインクリメント処理を繰り返し実行する処理とをコンピュータに実行させるプログラムを記録した記録媒体が得られる。
【００２３】
【発明の実施の形態】次に、本発明をその好ましい一実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２４】［実施の形態の構成］図１は、本発明に係るＣＰＵ使用率測定方式において、システム稼働時にＣＰＵ使用率を測定するモジュール構成の一実施の形態を示すブロック構成図である。
【００２５】図１を参照するに、本発明による一実施の形態は、測定対象となるシステム上で動作するアプリケーションプログラム１０１に対し、測定の基準となるソフトウェアカウンタ１０４と、そのソフトウェアカウンタ１０４を走行中常にインクリメントし続けるＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタスク１０３と、ＣＰＵ使用率測定開始処理１０５とＣＰＵ使用率測定用終了処理１０６をアプリケーションプログラム１０１に対して提供するＣＰＵ使用率測定用インタフェース処理部１０２とから構成され、システム稼働時にアプリケーションプログラム１０１により指定された任意の開始点から終了点までの間のＣＰＵ使用率の測定値を提供する。
【００２６】ここで、ＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタスク１０３は、ソフトウェアカウンタ１０４をインクリメントし続けるタスクであり、動作中のアプリケーションプログラムのどのタスクよりも低いプライオリティを付与されたタスクである。したがって、ＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタスク１０３は、動作中のアプリケーションプログラムの全てのタスクが動作していない場合においてのみ走行し、つまり、この場合だけ、ソフトウェアカウンタ１０４をインクリメントし続けるタスクである。「疑似」としたのは、通常のＯＳ（オペレーティングシステム）においては、ＯＳが用意した最低位のタスクが存在するために、それと区別するためである。ＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタスク１０３のプライオリティは、ＯＳが用意した最低位のタスクのプライオリティより高いものである必要がある。
【００２７】本発明は、測定対象時間の間にどのくらい図１に示すソフトウェアカウンタ１０４がカウントアップされるかを測定してＣＰＵ使用率を測定する方式である。従って、ソフトウェアカウンタ１０４のカウントアップ数を測定すると共に、測定対象時間を測定することも必要である。
【００２８】本発明では、測定対象時間にＯＳの提供するシステムコールで得られる周期割り込み発生回数を使用している。例えば、ある時点ａで得られた値がｘで、その後のｂ時点で得られた値がｙならば、（ｙ−ｘ）が測定対象時間を示す値であると見做している。
【００２９】測定は、まず周期割り込みの１周期当たりのソフトウェアカウンタ１０４のカウントアップ数を基準値として測定しておく。次に、実際のＣＰＵ使用率の測定を実施する。
【００３０】具体的には測定対象区間において、周期割り込みがＮ回発生し、そしてその間にソフトウェアカウンタ１０４がどのくらいカウントアップするかを測定する。
【００３１】基準値がＱ、ソフトウェアカウンタ１０４のカウンタ数がＲ、測定対象時間を示す周期割り込み回数がＮ回だったとすると、（Ｎ−（Ｒ／Ｑ））／Ｎ×１００でＣＰＵ使用率が％で得られる。
【００３２】ここで、（Ｒ／Ｑ）を得たいために基準値Ｑが必要なわけである。つまり、カウンタ数Ｒを周期割り込み数換算するために必要な値となる。これがソフトウェアカウンタ基準値である。
【００３３】本発明においては、図１に示されたこのソフトウェアカウンタ１０４の基準値を、図３に示されたソフトウェアカウンタ基準値測定モジュールによって測定している。
【００３４】図３は、ＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタスク１０３の走行比率を得るために、図１のモジュール構成でＣＰＵ使用率を測定する前に実施してソフトウェアカウンタ基準値を得るためのモジュール構成の一実施例を示すブロック構成図である。
【００３５】図３を参照するに、このソフトウェアカウンタ基準値を得るモジュール構成は、ソフトウェアカウンタ基準値測定用メインプログラム３０１と、測定の基準となるソフトウェアカウンタ３０４と、このソフトウェアカウンタ３０４を走行中常にインクリメントし続け、適宜その値をリードするソフトウェアカウンタ基準値測定用疑似アイドルタスク３０３と、ソフトウェアカウンタ基準値測定用測定開始処理３０５とソフトウェアカウンタ基準値測定用測定終了処理３０６をソフトウェアカウンタ基準値測定用メインプログラム３０１に対して提供するソフトウェアカウンタ基準値測定用インタフェース処理部３０２とから構成され、ソフトウェアカウンタ基準値測定用メインプログラム３０１により指定された区間に関して得られたデータを基に、ソフトウェアカウンタの基準値を算出する。
【００３６】また、図１において、ＣＰＵ使用率測定用インタフェース処理部１０２やＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタスク１０３は、キャッシュミスヒットの影響、特にソフトウェアカウンタ１０４のインクリメント処理の誤差発生が出ないようにするために、非キャッシュアドレスで動作させる実行モジュールとして作成し、通常キャッシュアドレスで動作させるアプリケーションプログラム１０１からの処理のコールは、処理ルーチン登録テーブルを使用して別実行モジュールの実体関数への間接コールを実現することができるようにするインタフェースライブラリによって実現する。
【００３７】この関係は、図３においても同様である。つまり、図３において、ソフトウェアカウンタ基準値測定用インタフェース処理部３０２やソフトウェアカウンタ基準値測定用疑似アイドルタスク３０３は、キャッシュミスヒットの影響（特にソフトウェアカウンタ３０４のインクリメント処理の誤差発生）が出ないようにするために、非キャッシュアドレスで動作させる実行モジュールとして作成し、通常キャッシュアドレスで動作させるアプリケーションプログラム１０１を想定したソフトウェアカウンタ基準値測定用メインプログラム３０１からの処理のコールは、処理ルーチン登録テーブルを使用して別実行モジュールの実体関数への間接コールを実現するインタフェースライブラリを用意する。
【００３８】［実施の形態の動作］次に、図５、図６、図７に示すフローチャートを参照して、本発明による実施の形態のＣＰＵ使用率測定時の動作について詳細に説明する。
【００３９】本発明による一実施の形態においては、ソフトウェアカウンタとして、３２ビットのカウンタを２つ使用し、それぞれ下位カウンタ、上位カウンタとして使用した例で説明している（以降、単にソフトウェアカウンタと記載した場合には、下位と上位を総称したものを指している）。
【００４０】また、周期割り込みはｍｓｅｃオーダの周期のものでよく、周期割り込み回数が３２ビットで得られるものであるとして説明している。
【００４１】図５は、ＣＰＵ使用率測定用測定開始処理フローチャートである。
【００４２】図５を参照するに、まずソフトウェアカウンタ１０４のインクリメントを開始すべく、ＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタスク１０３の生成５０１と起動５０２を実施する。
【００４３】次に、ＣＰＵ使用率測定開始時点における周期割り込み回数を取得して保存５０３する（この結果、ソフトウェアカウンタ１０４は０からのインクリメントを開始する）。
【００４４】図６は、ＣＰＵ使用率測定用測定終了処理フローチャートである。
【００４５】図６を参照するに、まずソフトウェアカウンタ１０４がオーバフローしていないかどうかをチェック６０１する。チェックの結果、オーバフローしていた場合には、ＣＰＵ使用率の計算６０４の処理へ進む（これは、図７の７０７の処理でソフトウェアカウンタ１０４（上位）のインクリメントの度にオーバフローの有無のチェックを行っており、オーバフローだった場合には周期割り込み回数の取得を実施済みなので図６の処理では不要なためである）。
【００４６】チェックの結果オーバフローしていなかった場合には、この測定終了時点の周期割り込み回数の取得と保存６０２を行い、用なしとなったＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタスクを削除６０３する。
【００４７】ＣＰＵ使用率の計算６０４では、まずＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタスク１０３の走行中の総周期割り込み回数を計算６０５する。計算は、この時点でのソフトウェアカウンタ１０４のカウンタ数を、図３のモジュール構成で予め測定済みのソフトウェアカウンタ基準値で割ることにより得る。
【００４８】この結果、ＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタスクの総走行時間を周期割り込み回数に置換した値が得られる。
【００４９】次に、総測定区間における総周期割り込み回数６０６を求める。計算は、測定終了時の周期割り込み回数が、測定開始時の周期割り込み回数よりも大きかった場合には、測定終了時の周期割り込み回数から測定開始時の周期割り込み回数を引くことにより得られる。
【００５０】測定終了時の周期割り込み回数が、測定開始時の周期割り込み回数よりも小さかった場合には、ソフトウェアカウンタ１０４が１周りした後だと判断し、（０ｘｆｆｆｆｆｆｆｆ−測定開始の周期割り込み回数＋１）と測定終了時の周期割り込み回数の合計値より得る。
【００５１】次に、ＣＰＵ使用率（％）６０７を求める。計算は、６０５で得た値をＡ、６０６で得た値をＢとしたときに、（（Ｂ−Ａ）×１００）／Ｂで得られる。
【００５２】次に、得られたＣＰＵ使用率を文字列等に変換して所定の場所へ格納６０８する。
【００５３】図７はＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタスク処理フローチャートである。
【００５４】図７を参照するに、まず計測データ群の初期化７０１を行う。具体的には、測定開始／終了時に取得する周期割り込み回数の格納先とソフトウェアカウンタ１０４（下位／上位）の０クリアを行う。
【００５５】以後、ＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタスク１０３は、ソフトウェアカウンタ１０４のインクリメント処理７０２を繰り返し実行する。
【００５６】ソフトウェアカウンタ１０４のインクリメント処理は、まずソフトウェアカウンタ１０４（下位）のオーバフローの有無をチェック７０５する。オーバフローしていなかった場合には、単にソフトウェアカウンタ１０４（下位）を１つインクリメント７０６する。
【００５７】オーバフローしていた場合には、ソフトウェアカウンタ１０４（上位）への桁上がりと判断し、次に、ソフトウェアカウンタ１０４（上位）のオーバフローの有無をチェック７０７する。
【００５８】もし、オーバフローしていなかった場合には、ソフトウェアカウンタ１０４（上位）を１つインクリメント７０８すると共に、ソフトウェアカウンタ１０４（下位）を０クリア７０９する。
【００５９】オーバフローしていた場合には、これ以上測定できないためにこれで測定終了と判断し、この時点での周期割り込み回数の取得７０３を行い、用なしとなったＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタスクを削除７０４する。
【００６０】次に、図８、図９、図１０に示すフローチャートを参照して、本実施の形態のソフトウェアカウンタ基準値測定時の動作について詳細に説明する。
【００６１】この一実施の形態においては、図５、図６、図７と同様に、ソフトウェアカウンタとして、３２ビットのカウンタを２つ使用し、それぞれ下位カウンタ、上位カウンタとして使用した例で説明している（以降、単にソフトウェアカウンタと記載した場合には、下位と上位を総称したものを指している）。
【００６２】また、周期割り込みはｍｓｅｃオーダの周期のものでよく、周期割り込み回数が３２ビットで得られるものであるとして説明している。
【００６３】図８は、ソフトウェアカウンタ基準値測定用測定開始処理フローチャートである。
【００６４】図８を参照するに、まず図３に示されたソフトウェアカウンタ３０４のインクリメントを開始すべく、ソフトウェアカウンタ基準値測定用疑似アイドルタスク３０３の生成８０１と、起動８０２を実施する（この結果、ソフトウェアカウンタ３０４は０からのインクリメントを開始する）。
【００６５】図９は、ソフトウェアカウンタ基準値測定用測定終了処理フローチャートである。
【００６６】図９を参照するに、まず図３に示されたソフトウェアカウンタ基準値測定用疑似アイドルタスク３０３がソフトウェアカウンタ３０４（上位）を参照し指定回数分実行が完了しているかどうかをチェック９０１する。
【００６７】チェックの結果終了していれば、何もしないで終了する（これは、図１０の１００８の処理でソフトウェアカウンタ３０４（上位）のインクリメントの度に指定回数分の実行が完了しているかどうかチェックを行っており、完了している場合には周期割り込み回数の取得を既に実施済みなので図９の処理では不要なためである）。
【００６８】チェックの結果オーバフローしていなかった場合には、この測定終了時点の周期割り込み回数の取得と保存９０２を行い、用なしとなったソフトウェアカウンタ基準値測定用疑似アイドルタスクを削除９０３する。
【００６９】図１０は、ソフトウェアカウンタ基準値測定用疑似アイドルタスク処理フローチャートである。
【００７０】図１０を参照するに、まず計測データ群の初期化１１０１を行う。具体的には、測定開始／終了時に取得した周期割り込み回数の格納先と、図３に示されたソフトウェアカウンタ３０４（下位／上位）の０クリアを行う。
【００７１】次に、測定開始時点の周期割り込み回数を取得１１０２する。以後、図３に示されたソフトウェアカウンタ基準値測定用疑似アイドルタスク３０３は、ソフトウェアカウンタ３０４のインクリメント処理１１０３を繰り返し実行する。
【００７２】ソフトウェアカウンタ３０４のインクリメント処理１１０３は、まずソフトウェアカウンタ３０４（下位）のオーバフローの有無をチェック１１０６する。
【００７３】オーバフローしていなかった場合には、単にソフトウェアカウンタ３０４（下位）を１つインクリメント１１０７する。
【００７４】オーバフローしていた場合には、ソフトウェアカウンタ３０４（上位）への桁上がりと判断し、次に、ソフトウェアカウンタ３０４（上位）が指定回数分の実行が完了しているかどうかをチェック１１０８する。
【００７５】もし、指定回数分の実行が完了していなかった場合には、ソフトウェアカウンタ３０４（上位）を１つインクリメント１１０９すると共に、ソフトウェアカウンタ３０４（下位）を０クリア１１１０する。
【００７６】指定回数分の実行が完了していた場合には測定終了と判断し、この時点での周期割り込み回数の取得１１０４を行い、用なしとなったソフトウェアカウンタ基準値測定用疑似アイドルタスク３０３を削除１１０５する。
【００７７】図４は、ソフトウェアカウンタ基準値測定用メインプログラムの処理概要を示した図である。
【００７８】図４において、図３に示されたソフトウェアカウンタ基準値測定用メインプログラム３０１は、まず、周期割り込みのタスクを解除４０１を行うと共に、ソフトウェアカウンタ基準値測定用測定開始処理３０５をコール４０２する。
【００７９】次に、ソフトウェアカウンタ基準値測定用メインプログラム３０１のタスクプライオリティをソフトウェアカウンタ基準値測定用疑似アイドルタスク３０３よりみづから低く設定する。
【００８０】その結果、プリエンプション４０４が発生し、走行タスクは、ソフトウェアカウンタ基準値測定用疑似アイドルタスク３０３に移行する。その後、ソフトウェアカウンタ基準値測定用疑似アイドルタスク３０３は、インクリメントを開始４０５し、やがて指定分のインクリメントを終了し、みづから自タスクを終了させる。
【００８１】その結果プリエンプションが発生４０７し、走行タスクはＷＡＩＴ状態にあったソフトウェアカウンタ基準値測定用メインプログラム３０１へと変化する。
【００８２】ここで、ソフトウェアカウンタ基準値測定用測定終了処理３０６をコール４０８すると、前記図９で説明した処理をソフトウェアカウンタ基準値測定用測定終了処理３０６が実施される。
【００８３】ソフトウェアカウンタ基準値＝１周期割り込みあたりのソフトウェアカウンタのインクリメント回数＝Ｎ３／（Ｎ２−Ｎ１）
Ｎ１：４０２で取得した周期割り込み回数Ｎ２：４０８で取得した周期割り込み回数Ｎ３：ソフトウエアカウンタのインクリメント回数この結果、ソフトウェアカウンタ基準値を、上記の式で計算することができる。この結果得られる値は、１周期割り込みあたりのソフトウェアカウンタのインクリメント時間である。
【００８４】図１で示したモジュール構成でＣＰＵ使用率を測定する場合には、このソフトウェアカウンタ基準値を使って、ＣＰＵ使用率測定用アイドルタスクの走行時間を、周期割り込み回数換算で得ることができるようになり、同じく周期割り込み回数を使って得た測定総区間の値を分母とすることにより、ＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタスクの走行比率を得ることができるようになる。
【００８５】［発明の他の実施の形態］通常のリアルタイムＯＳの場合には、周期割り込み回数を任意のタイミングで知ることができるアプリケーションインタフェース（システムコール）を提供している。従って、本発明の実現に当たっては、この機能の利用が簡便である。しかしながら、この機能がなくても、ＣＰＵ、もしくはＣＰＵボード上の周期タイマから周期割り込み回数を得るソフトウェア手段を簡便に実現することができるために、本発明の方式を容易に実現することが可能となる。
【００８６】ソフトウェアカウンタのデータ幅は３２ビットのものを２つでなくてもかまわない。また、周期割り込み回数のデータ幅も３２ビットである必要性はない。
【００８７】［発明の更に他の実施の形態］次に本発明による更に他の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００８８】図１１は本発明による更に他の実施の形態を実施するデータ処理システムの構成を示すブロック図である。
【００８９】図１１を参照するに、参照符号２０３は本発明に係るＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタスク処理プログラムを記録した記録媒体を示し、入力装置２０１からの指示によりこの記録媒体２０３より疑似アイドルタスク処理プログラムがデータ処理装置２０２に読み込まれる。
【００９０】データ処理装置２０２に読み込まれたデータは一旦記憶装置２０４に格納され、記憶装置２０４からデータ処理装置２０２を介して出力装置２０５に出力され、入力装置２０１の入力操作によりその都度出力装置２０５にそのデータ即ち疑似アイドルタスク処理プログラムが出力され、それと同時にモニタ２０６に表示される。オペレータはモニタ２０６を目視しながら入力操作を実行することができる。
【００９１】記録媒体２０３に記録されるＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタスク処理プログラムは、図７のフローチャートに示されたＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタスク処理プログラムである。
【００９２】即ち、そのＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタスク処理プログラムは、第１の処理として、まず計測データ群の初期化が行われる。具体的には、測定開始／終了時に取得する周期割り込み回数の格納先とソフトウェアカウンタ１０４（下位／上位）の０クリアが行われる。
【００９３】以後、ＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタスク１０３は、ソフトウェアカウンタ１０４のインクリメント処理を繰り返し実行する。
【００９４】第２の処理としてのソフトウェアカウンタ１０４のインクリメント処理は、まずソフトウェアカウンタ１０４（下位）のオーバフローの有無をチェックする。オーバフローしていなかった場合には、単にソフトウェアカウンタ１０４（下位）を１つインクリメントする（第３の処理）。
【００９５】第４の処理として、オーバフローしていた場合には、ソフトウェアカウンタ１０４（上位）への桁上がりと判断し、次に、ソフトウェアカウンタ１０４（上位）のオーバフローの有無をチェックする（第５の処理）。
【００９６】もし、オーバフローしていなかった場合には、ソフトウェアカウンタ１０４（上位）を１つインクリメントする（第６の処理）、と共に、ソフトウェアカウンタ１０４（下位）を０クリアする。
【００９７】第７の処理として、オーバフローしていた場合には、これ以上測定できないためにこれで測定終了と判断し、この時点での周期割り込み回数の取得を行ない、用なしとなったＣＰＵ使用率測定用疑似アイドルタスクを削除する（第８の処理）。
【００９８】
【発明の効果】本発明は以上の如く構成され、作用するものであり、本発明によれば以下に示すごとき効果が得られる。
【００９９】第１の効果は、タスクスケジュールなどの内部情報が公開されていないＯＳ（オペレーティングシステム）を使用したシステムにおいて、システム実働時の指定区間内のアプリケーションプログラムのＣＰＵ使用率を、ハードウェアカウンタやロジックアナライザといったハードウェア手段に頼らずに簡便なソフトウェア手段のみにより正確に測定する方法が提供できる点にある。
【０１００】その理由は、本発明に必要なモジュールを全てＯＳ以外のソフトウェアにより実現しているからである。
【０１０１】第２の効果は、キャッシュのヒット／ミスヒットの影響を受けない点にある。
【０１０２】その理由は、本発明のために用意するソフトウェアモジュールが、測定対象となるアプリケーションプログラムとは別の実行モジュールとして用意されて、かつ非キャッシュアドレスに割り付けられているからである。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００４２３７
【氏名又は名称】日本電気株式会社
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| 【出願日】 |
平成１０年（１９９８）５月１５日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】熊谷 雄太郎
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| 【公開番号】 |
特開平１１−３２７９２７ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）１１月３０日 |
| 【出願番号】 |
特願平１０−１３２９０１ |
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