[发明专利]用图形显示并行处理计算机生成的跟踪数据的显示工具

说明书

本发明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发明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缭乱的任务。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。

本发明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，本发明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。