用图形显示并行处理计算机生成的跟踪数据的显示工具制造技术

显示工具（１００），用于生成由一个并行计算机程序执行监测系统产生的跟踪数据的图形显示。显示工具包含显示监视器（１０５）、输入设备（１２０）、大容量存储设备（１２５）及一个计算机系统（１１５）。计算机系统还包含具有用于将跟踪数据转换成数据结构的数据处理器（２１０）的图形处理器（１３５）。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计算机程序的执行和分析系统及方法，并且特别地涉及到生成结果图形的系统和方法，而这些结果是由一种计算机程序执行监测系统生成的。为了改善在并行处理计算机系统中使用的计算机代码的性能，经常需要确定和显示指明程序代码执行情况的某种数据。通常，当计算机程序在一个并行处理计算机上的并行节点上(即在并行处理器中)运行时，称为计算机程序执行监测系统(以下称之为监测系统)的设备就监测这些计算机程序。当监测系统监测程序时，它就会生成表明每个结点执行的各种功能的数据并且将这些数据存放到一个大容量存储器设备上。一般地，监测系统将这样的数据组织放入到一个称之为跟踪文件的历史文件中。跟踪文件中的数据称为跟踪数据;跟踪数据中的每个数据称为一个事件。通常，跟踪数据是记录的，表示并行处理计算机信息和/或控制状态变化的记录标志的时间顺序序列。一般来讲，单个事件包含若干个数据。被记录事件的类型定义了一个给定事件中域的个数和每个域所包含的信息。如，每当并行处理计算机中的一个处理器将信息(如一条消息)传送到同一计算机中的另一个处理器上时，监测系统就会产生和存储一个“发送”事件。一个发送事件可包含一个时间域，一个发送处理器域，一个接收处理器域，一个开始时间域及一个停止时间域。时间域表明该事件何时被监测系统记录，发送处理器域表示哪个处理器发送了该消息，接收处理器域表示该消息要发送到哪个处理器上，开始时间域表示消息开始传送的时间，停止时间域表明停止传送消息的时间。其他事件例子有“接收”事件和“中央处理机(CPU)使用”事件。每当并行处理计算机中的一个处理器从另一个处理器接收到一条消息时，就会产生一个“接收”事件。每当并行处理计算机使用了一个处理器时，就会产生一个“中央处理机(CPU)”事件。本领域的技术人员将会认识到，前面给出构成跟踪数据的事件例子仅是许多可监测系统生成和存储的事件类型的举例说明。对于跟踪数据的生成和使用已是众所周知。所以，对于跟踪数据本身的进一步讨论对理解本专利技术的显示工具已没有必要。一般来说，当计算机执行一个并行程序时，与监测系统配合的并行处理计算机将跟踪数据作为一个单独的实时显示来显示。同时，象与计算机相联的磁盘驱动器那样的直接存取存储设备(DASD)将跟踪数据存储起来，以用于将来的检查和/或处理。随后，用来便于调试并行程序的计算机根据特定的事件或事件域对挑选跟踪数据分类，即通过对跟踪数据分类来发现在程序执行过程中出现的错误和异常情况。一旦确定了错误，程序员就可以改正程序。其他的跟踪数据处理方法用来生成跟踪数据的各种图形显示，以便对并行程序“调节”，从而优化处理器的使用。一个如此的跟踪数据处理和显示方法公开在标题为“将来自并行执行处理器中的跟踪数据转换成图形形式”的美国专利第5，168，554号中，是由查尔斯.A.卢克在1992年12月1日发表的(以下称之为卢克554专利)。特别地，卢克554专利公开了一种生成“时间处理图表”方法，该方法描述了并行程序执行过程中处理器的使用。这个方法包括搜索以前记录的特定事件(即那些表明处理器使用的事件)类型的跟踪数据以及产生这些事件的一个表格。表格中的事件按时间顺序方式排列。从该表，公开在这个专利中的方法生成一个表示在特定时间段内若干个处理器运行情况的图表(显示)或者生成一个表示发生在该特定时间段内的具体事件活动的图表。然后用户可在任一图表中通过前后滚动来显示一个不同于以前显示过的时间段。通过这些显示，程序员可调节(修改)并行程序，从而在一个特定的并行处理计算机上优化地执行该并行程序。因为已知的传统显示设备一般地以一个单独的显示方式并行地显示来自多个处理器的跟踪数据，因而程序员面临着同时观察许多处理器(如2个或3个以上的处理器)的相对性能数据和比较它们之间的跟踪数据的冗长的、繁重的以及常常是令人眼花了乱的任务。传统上，跟踪数据的显示仅以文本格式或以文本和图形混合格式描述数据。此外，现有技术不提供产生不同跟踪数据显示方式的多个和同时的图形显示的方法。结果，在运行在相对很多处理器上的一个应用程序中，检查和分析跟踪数据就变得令人生畏，甚至有经验的程序员实际上也不能完成这样的工作。因此，需要对于能够使用于快速存取、简单检查和理解跟踪文件数据的改进系统及方法，特别是对于可由多个处理器同时执行的程序。本专利技术很好地克服了以往与显示来自并行处理计算机跟踪数据相关的缺点。特别是，本专利技术的显示工具生成了多个同步显示，用户可交互式操作这些显示。特别地，根据本专利技术，提供了用于图形显示跟踪数据的显示工具。该显示工具包括一个显示监视器、一个使得用户能输入显示操作命令的显示控制器、一个存储跟踪数据的大容量存储设备以及一个连接到显示监视器、显视控制器及大容量存储器上的计算机系统。计算机系统包括一个数据处理器，用于将跟踪数据中每个事件转换成一个或多个数据结构。每个数据结构的形式取决于用户选择的特定图形显示方式。在数据处理器中有数据子处理器，这些子处理器与每个可能的显示方式相关。在这种方式下，当用户选择跟踪数据的一个或多个显示方式时，使用相应的数据子处理器将每个事件转换成一个代表性的数据结构，即一个子处理器对应一个数据结构。每个子处理器将它的数据结构传送到相关的应用逻辑中。应用逻辑将每个数据结构以其产生时的状况存放到一个相关的事件历史存储器中。每个事件历史存储器具有存储所有或部分数据结构跟踪文件的容量。此外每个应用逻辑将存放在事件历史存储器中的数据结构的一个子间隔(通常足以生成一幅显示的数据结构)转换成一个象素图。从每个事件历史存储器中选择的每个子间隔表示了一个相同的时间间隔，该时间间隔可由数据结构的任意其他子间隔使用，形成其他象素图。图形接口生成软件(如X-窗口或兼容软件)，将数据结构的每个子间隔转换成相应的象素图。重要的是每个事件历史存储器中的数据结构是在时间上同步的。所以所有象素图表示一个相同的时间间隔。在这种方式下，根据同步方式生成的每个子间隔产生的图形显示以及以后对这些图形显示进行修改也都是同步的。图形显示发生器使用象素图，在监视器上生成若干个显示。每个显示在不同的窗口中加以描述。在图形显示首先被生成之后，本专利技术的显示工具产生其后的每个数据结构并将每个数据结构放进一个相应的事件历史存储器中。结果，每个显示器的数据结构的子间隔被更新，并且这些被更新的子间隔被转换成已更新的象素图。结果，图形显示发生器以同步方式更新所有的显示。一旦处理和显示了所有跟踪数据，用户就可通过操作输入设备，控制在不同的显示中的跟踪数据。一般而言，一个时间变化的具有参考时间线的显示，如一个并行显示，被用作所有显示的时间同步参考，由参考时间线表示的时间称为“时间线时间”。当用户操作显示时，时间线时间将变化。因为所有的显示与时间线时间同步，所以本专利技术的显示工具随时间线时间变化更新所有的瞬时显示(如饼图和棒图)，且所有时间变化的显示描述了与时间线时间同步的数据。显示的同步是通过保证转换成象素图的数据结构(即子间隔)所表示的时间间隔对每一显示都相等来实现的。当用户在一个给定的时间变化的显示(如并行图形显示)上移动时，象素图通过事件历史存储器中的已转换数据结构加以更新。在这种方式下用户可通过使用若干显示控制功能交互地操作和检查本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于生成跟踪数据图形显示的显示工具，其特征在于包括：一个显示器监视器；用于使用户能够输入显示命令的显示控制设备；用于存储所述跟踪数据的大容量存储器设备；有及一个计算机系统，该系统与所述显示监视器、所述显示控制设备及所述大容量 存储设备相连，包括：一个图形处理器，它具有用于从所述大容量存储设备中检索所述跟踪数据的检索装置、与所述检索装置相连并用于将所述检索到的跟踪数据转换成数据结构的数据处理器装置、与所述数据处理器装置相连的应用逻辑装置，其中所述应用逻辑装置包 括用于将所述数据结构存储到一个事件历史存储设备中的装置、用于将所述事件历史存储设备中的一个所述数据结构的子间隔转换成一个象素图的装置以及用于将所述象素图存储到缓冲装置中的装置；图形显示生成器装置，该装置与所述图形处理器相连，用于在所述监 视器上以预定的显示方式进行图形显示。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯泰芬R汉塞尔，芮杰德瑞D帕达，寇阳王，米查尔J比瑞，底帕克M阿德丸尼，罗伯特S威尔迟，詹姆斯A皮瑞斯，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]