DE19906341A1 - Verfahren zum Laden eines Programmes für die Ausführung eines Betriebsvorganges eines drucktechnischen Peripheriegerätes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Laden eines Programmes für die Ausführung eines Betriebsvorganges eines drucktechnischen Peripheriegerätes.

In modernen Druckereien sind die Steuerungsrechner von Druckmaschinen, die Peripherierechner der an die Druckmaschinen angeschlossenen Aggregate, die Rechner von Einrichtungen zur Druckvor und -nachbearbeitung und die Rechner für die Steuerung des Druckereibetriebes in einem Netzwerk miteinander verbunden. Eine spezielle auf einem Zentralrechner installierte Netzwerksoftware ermöglicht den Datenaustausch zwischen den Rechnern im Netzwerk. Es ist bekannt, sogenannte Ladeprogramme vorzusehen, die dazu dienen, neue Programmversionen im Netzwerk zu verteilen und vorhandene Programme zu pflegen. Der Zentralrechner und die Peripherierechner einer Druckerei können auf unterschiedliche Art und Weise miteinander verbunden sein. Häufig angewandte Rechnergrundstrukturen sind die Bustopologie, Sterntopologie, die Ringtopologie und Mischformen der Topologien. Die an das Netzwerk angeschlossenen Rechner erfüllen sehr unterschiedliche Aufgaben und unterscheiden sich deshalb in Bezug auf Hardware und Betriebssysteme. In der Praxis findet man deshalb Rechnergrundstrukturen, in denen die Rechner in mehreren Hierarchieebenen angeordnet sind, wobei in der Hierarchie oben ein Zentralrechner vorgesehen ist. Wird in der Druckerei eine neue Komponente mit einem zusätzlichen Rechner installiert oder eine vorhandene Komponente mit neuen Funktionen ausgerüstet, dann muß der zusätzliche Rechner die aktuelle Programmversion erhalten bzw. muß die Programmversion auf einem vorhandenen Rechner aktualisiert werden. Die Aktualisierung der Programme kann so vorgenommen werden, daß die aktuelle Programmversion von Hand auf dem betreffenden Rechner installiert wird. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die aktuelle Version vom Zentralrechner auf einen Peripherierechner zu übertragen, sofern der Peripherierechner in einer Hierarchieebene direkt unter dem Zentralrechner angeordnet ist. Die Übertragung auf den in der Hierarchie weiter unten liegenden Peripherierechner wird nicht vorgenommen, wenn die Rechner in den Hierarchieebenen mit unterschiedlichen Betriebssystemen arbeiten oder durch unterschiedliche Netzwerke miteinander verbunden sind. Es ist deshalb in einem Netzwerk mit einer stark gegliederten Rechnertopologie noch notwendig, an verschiedenen Stellen Programme von Hand zu installieren, was zeitaufwendig ist und fehlerbehaftet sein kann.

In DE 44 38 697 A1 ist ein Ladeverfahren für ein Mehrrechnersystem beschrieben, bei dem zum schnellen Laden von Datensätzen in eine Vielzahl von Rechnermodulen die Datensätze komprimiert in Ladehilfseinrichtungen gespeichert werden. Auf Anforderung werden die Datensätze von den Ladehilfsvorrichtungen simultan auf die Rechnermodule übertragen. Hierbei handelt es sich um einen einstufigen Ladevorgang. Ein Übertragen der Datensätze in verschiedene Hierarchieebenen ist nicht vorgesehen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Laden aktueller Programmversionen auf Peripherierechnern drucktechnischer Peripheriegeräte anzugeben, bei dem es möglich ist, den Ladevorgang von einem Zentralrechner ausgehend über mehrere Hierarchieebenen durchzuführen.

Die Aufgabe wird mit einem Verfahren gelöst, das die Merkmale nach Anspruch 1 aufweist.

Mit dem Ladeverfahren wird es möglich, daß bei jedem Laden oder Starten des Betriebssystems eines Rechners in einer hierarchischen Struktur selbsttätig geprüft wird, ob die aktuelle Programmversion für die Ausführung eines Betriebsvorganges des drucktechnischen Peripheriegerätes vorhanden ist, wobei bei Nichtvorhandensein der aktuellen Version die Aktualisierung selbsttätig von einem Zentralrechner ausgehend auch über mehrere Hierarchieebenen vorgenommen wird. Das Ladeverfahren ist für alle möglichen Topologien und Betriebssysteme verwendbar. Das Verfahren kann mit programmtechnischen Mitteln realisiert werden.

Die Peripherierechner verfügen über ein Dateisystem. Die zu ladenden Programme können aus mehreren Dateien oder Speicherblöcken bestehen, für die getrennt geprüft werden kann, ob sie noch aktuell sind. Dies hat den Vorteil, daß gegebenenfalls nur einzelne, nicht aktuelle Dateien oder Speicherblöcke übertragen werden müssen, was den Ladevorgang verkürzt.

Das Dateiensystem kann sowohl die Verwaltung eines flüchtigen als auch nichtflüchtigen Speichers umfassen. Es ist von Vorteil, die zu ladenden Programme in den nichtflüchtigen Speicher abzulegen und aus diesem heraus auszuführen. Dadurch entfällt ein Kopieren in einen flüchtigen Speicher bzw. kann der flüchtige Speicher gänzlich entfallen. Das Dateiensystem kann vom Zentralrechner aus verwaltet werden.

Beim Laden und Starten der Betriebssysteme der im Netzwerk befindlichen Rechner können den Rechnern unterschiedliche Funktionen zugeordnet werden. Eine erste Variante besteht darin, daß ein als Server dienender Rechner in dem Netzwerk ausschließlich Dateien bereitstellt. Ein weiterer Rechner, der Dateien empfangen soll, enthält ein Programm, das bewirkt, daß die benötigten Dateien selbständig von dem die Dateien bereitstellenden Rechner heruntergeladen werden. In einer weiteren Variante übernimmt der die Dateien empfangende Rechner die Rolle eines Servers, während der die Dateien bereitstellende Rechner die Funktion eines Client innehat, d. h., der Client übergibt dem Server die benötigten Dateien und hat keinen weiteren Einfluß auf die Weiterleitung oder Abarbeitung der Dateien. Das Ladeverfahren kann in unterschiedlichen Hierarchiestufen jeweils nach einer der anderen oben beschriebenen Varianten ablaufen, d. h. die Varianten sind kombinierbar.

Eine Besonderheit besteht darin, daß die Rechner des Netzwerkes nicht nur über ein serielles Bussystem, wie z. B. Ethernet oder einem Feldbus miteinander gekoppelt werden können, sondern auch über den Rechnern gemeinsame Speicherbereiche.

Anhand eines Ausführungsbeispieles soll das Ladeverfahren noch näher erläutert werden, es zeigen:

Fig. 1 ein Schema einer Rechnertopologie einer Druckmaschine,

Fig. 2 einen Programmablaufplan zur Durchführung des Verfahrens,

Fig. 3 ein Schema eines hierarchischen Rechnernetzwerks einer Druckerei,

Fig. 4 und 5 Protokoll-Stapelspeicher für das Booten von Peripherierechnern.

Die in Fig. 1 gezeigte Rechnertopologie einer Druckmaschine enthält einen auf einer obersten Hierarchieebene 1 angeordneten Zentralrechner 2, an den über einen seriellen Bus 3 zwei weitere Peripherierechner PR2, PR3 angeschlossen sind. Als Bus 3 kann z. B. ein Ethernet Bus verwendet werden, der im Palo Alto Research Center der Firma Xerox entwickelt wurde und in dem Standard IEEE 802.3 des amerikanischen Institute of Electrical and Electronic Engineers näher beschrieben ist.

An den Peripherierechner PR3 sind über einen Feldbus 4 zwei weitere Peripherierechner PR4 und PR5 von drucktechnischen Peripheriegeräten angeschlossen. Der Feldbus 4 kann z. B. als CAN Bus ausgeführt werden, der z. B. von der Robert Bosch GmbH definiert wurde und in CAN Spezifikation Version 1.2 der Robert Bosch GmbH, 1990 näher beschrieben ist. Die Peripherierechner PR2, PR3 und PR4, PR5 sind in weiteren Hierarchieebenen 5 und 6 angeordnet.

Der Ablauf des Ladeverfahrens soll anhand von Fig. 2 näher beschrieben werden. In einem ersten Schritt 7 wird im Zentralrechner 2 ein Ladeprogramm gestartet. In einem zweiten Schritt veranlaßt das Ladeprogramm die Übertragung von aktuellen Programmversionen auf die in der Hierarchieebene 5 angeordneten Peripherierechner PR2 und PR3, welche vom Zentralrechner 2 aus direkt erreichbar sind. In einem nächsten Schritt 9 wird geprüft, ob weitere Hierarchieebenen 5, 6 vorhanden sind, die nicht direkt vom Zentralrechner 2 erreichbar sind. Wenn dies nicht der Fall ist, dann sind keine weiteren Übertragungen von Programmen erforderlich. Wenn es weitere Peripherierechner PR4, PR5 in weiteren Hierarchieebenen 6 gibt, dann wird in einem weiteren Schritt 10 abgefragt, ob auf diesen Peripherierechnern PR4, PR5 bereits Programme vorhanden sind. Wenn es sich um keine Neuinstallation eines Programmes mit einem Peripherierechner PR4, PR5 handelt, dann sind bereits die zugehörigen Programme vorhanden. In einem Schritt 11 werden nachfolgend die Dateiattribute der auf den Peripherierechnern PR4 und PR5 vorhandenen Programme und die Dateiattribute von Programmen für einen Vergleich gelesen, die auf dem Zentralrechner 2 gespeichert sind und den Peripherierechnern PR4 und PR5 zugeordnet sind. Im folgenden Vergleichsschritt 12 wird die Identität der Dateiattribute geprüft. Bei der zweiten und bei allen folgenden Ladesequenzen von Programmen auf die Peripherierechner PR4 und PR5 kann die Abfrage im Vergleichsschritt 12 positiv beantwortet werden, so daß keine Übertragungen eines Programmes vom Zentralrechner 2 notwendig ist. Im Falle eines Softwareupdates, wenn z. B. eine neue Software auf dem Zentralrechner 2 installiert wird, kann die Abfrage im Vergleichsschritt 12 negativ ausfallen, wodurch in einem Schritt 13 die aktuelle Programmversion für die Peripherierechner PR4 und PR5 vom Zentralrechner 2 auf den Peripherierechner PR3 übertragen wird. Der Peripherierechner PR3 leitet die Programme an die Peripherierechner PR4 und PR5 weiter. Wenn die Abfrage im Schritt 10 ergibt, daß keine Programme mehr vorhanden sind, dann springt das Ladeprogramm zum Schritt 13. Nach Abarbeitung des Schrittes 13 oder nach positiver Abfrage im Schritt 12 springt das Ladeprogramm zurück zum Schritt 9, wo im weiteren die Übertragung der aktuellen Programmversionen für alle weiteren Peripherierechner vorgenommen wird, bei denen das Dateiattribut nicht mehr mit der auf dem Zentralrechner 2 liegenden Version übereinstimmt. Zur Unterstützung der Übertragung der aktuellen Programmversionen sind in den Peripherierechnern PR3 der mittleren Hierarchieebenen 5 spezielle Ladeprogramme vorgesehen.

In Fig. 3 ist ein weiteres Rechner-Netzwerk dargestellt, in dem das Verfahren zum Laden eines Programmes durchgeführt werden kann. In Hierarchie ganz oben ist ein Zentralrechner 14 mit dem verbreiteten Betriebssystem WINDOWS der Firma Microsoft vorgesehen. An den Zentralrechner 14 sind Peripherierechner PR6 und PR7 über einen Ethernet-Bus 15 und über einen seriellen R5232-Bus 16 angeschlossen. Die Peripherierechner PR6 und PR7 enthalten einen VME-Bus-Prozessor und einen Embedded-Prozessor. Über einen CAN-Bus 17 sind an den Peripherierechner PR6 zwei weitere Peripherierechner PR7 und PR8 angeschlossen, die jeweils einen Embedded- Prozessor aufweisen. Alle Peripherierechner PR6, PR7, PR8 und PR9 arbeiten mit einem Echtzeit-Betriebssystem.

Das Verfahren zum Laden der Programme läuft in diesem Netzwerk wie folgt ab: Der Peripherierechner PR6 bootet nach einem TCP-IP-Standard. Sobald auf dem Peripherierechner PR6 das Betriebssystem geladen und gestartet ist, wird die Betriebsbereitschaft des CAN-Bus 17 hergestellt. Danach booten die Peripherierechner PR8 und PR9. In den Peripherierechnern PR8 und PR9 wird ein Programm zum Laden und Starten der Echtzeitbetriebssysteme gestartet, welches zunächst ebenfalls das Interface zum CAN-Bus 17 initialisiert. Die Peripherierechner PR8 und PR9 verfügen über ein Dateisystem für das Ablegen und Speichern von Daten auf externen Speichern. Während dem Laden und Starten der Echtzeitbetriebssysteme auf den Peripherierechnern PR8 und PR9 werden Daten mit dem Peripherierechner PR6 über den CAN-Bus 17 nach einem Protokoll 18 ausgetauscht, welches auf CAL-Domain-Diensten 19 aufsetzt. Der für das Booten der Peripherierechner PR8 und PR9 verwendete Protokoll-Stack ist in Fig. 4 dargestellt. Nach dem Protokoll 18 liest der Peripherierechner PR6 das Dateisystem der Peripherierechner PR8 und PR9 aus. Mit Hilfe des Peripherierechners PR6 wird geprüft, ob die Peripherierechner PR8 und PR9 das gewünschte Programm geladen haben. Wenn dies nicht der Fall ist, dann werden nach dem Protokoll 18 die gewünschten Programme vom Zentralrechner 14 über den Peripherierechner PR6 auf die Peripherierechner PR8 und PR9 übertragen. Die aktualisierten Programme werden als letzte Schritte beim Booten auf den Peripherierechnern PR8 und PR9 gestartet, so daß das entsprechende drucktechnische Peripheriegerät betriebsbereit ist.

Das Booten des Peripherierechners PR7 geschieht über den seriellen Bus 16. Der zugehörige Protokoll-Stack ist in Fig. 5 dargestellt. Beim Booten des Peripherierechners PR7 wird ebenfalls das Protokoll 18 benutzt. Das Protokoll 18 setzt auf dem HDLC- Protokoll 20 auf, wie es von der Internationalen Standardisierungsorganisation (ISO) definiert ist. Ebenso wie die Peripherierechner PR8 und PR9 verfügt der Peripherierechner PR7 über ein Programm zum Laden und Starten seines Echtzeitbetriebssystems, welches zunächst die serielle Schnittstelle zum R5232-Bus 16 initialisiert. Vom Zentralrechner 14 aus wird das auf dem Peripherierechner PR7 vorhandene Dateisystem auf Aktualität überprüft. Stellt sich bei der Überprüfung heraus, daß die Aktualität nicht gegeben ist, dann wird nach dem Protokoll 18 eine aktuelle Programmversion vom Zentralrechner 14 auf den Peripherierechner PR7 übertragen und als letzter Schritt des Bootvorganges das übertragene Programm auf dem Peripherierechner PR7 gestartet. Das zum Peripherierechner PR7 gehörige drucktechnische Peripheriegerät ist fortan betriebsbereit.

Das Verfahren kann analog für weitere Peripherierechner des hierarchischen, nach unterschiedlichen Protokollen arbeitenden Netzwerkes angewandt werden, wobei beschriebenes Dateisystem-Protokoll 18 auf die unterschiedlichsten Netzwerk-Protokolle aufgesetzt werden kann.

Bezugszeichenliste

1

Hierarchieebene

2

Zentralrechner

3

serieller Bus

4

Feldbus

5

Hierarchieebene

6

Hierarchieebene

7-13

Schritte

14

Zentralrechner

15

Bus

16

Bus

17

Bus

18

Protokoll

19

Protokoll

20

Protokoll
PR2 Peripherierechner
PR3 Peripherierechner
PR4 Peripherierechner
PR5 Peripherierechner
PR6 Peripherierechner
PR7 Peripherierechner
PR8 Peripherierechner
PR9 Peripherierechner

Claims (2)

1. Verfahren zum Laden eines Programmes für die Ausführung eines Betriebsvorganges eines drucktechnischen Peripheriegerätes, bei dem das Programm mit Hilfe eines Ladeprogrammes von einem Speicher eines Zentralrechners über ein heterogenes Netzwerk mit sich unterscheidenden Bussystemen in einen Speicher eines Peripherierechners des Peripheriegerätes übertragen wird, wobei der Peripherierechner des Peripheriegerätes und weitere an das Netzwerk angeschlossene Peripherierechner in Bezug auf den Zentralrechner in unterschiedlichen Hierarchieebenen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet,

• - daß in einem Speicherbereich des Zentralrechners (2) die für die Funktion der Peripheriegeräte (PR2-PR9) notwendigen Programme abgelegt werden,
• - daß in einem weiteren Speicherbereich des Zentralrechners (2) eine Datei abgelegt wird, die die Adressen der an das Netzwerk (3) angeschlossenen Elemente enthält,
• - daß in einem nichtflüchtigen Speicher des Peripheriegerätes (PR2-PR9) ein Dateisystem für die Verwaltung des nichtflüchtigen Speichers installiert wird,
• - daß beim Booten eines der Elemente geprüft wird, ob die Dateiattribute des für die Funktion des Elementes zu ladenden Programmes mit dem in besagtem Speicherbereich abgelegten Programm übereinstimmt,
• - daß bei Nichtübereinstimmung das dem aktuellen physischen Aufbau entsprechende aktuelle Programm unter Verwendung der abgelegten Adresse an das Element übertragen wird, wobei das nichtaktuelle durch das aktuelle Programm ersetzt wird, wobei ein die Übertragung ermöglichendes Routing benutzt wird und das vom Zentralrechner (2) zu übertragende Programm über einen Peripherierechner (PR2-PR9) zum Peripheriegerät übertragen wird, wenn der Peripherierechner (PR2-PR9) des Peripheriegerätes nicht direkt erreichbar ist, und
• - daß zur Kopplung der Bussysteme (3, 4) ein gemeinsamer Speicher eines Rechners verwendet wird, wobei der zwischen zwei Netzwerksystemen (3, 4) angeordnete Rechner die Verbindung zwischen den Netzwerken (3, 4) durch die Umsetzung eines Übertragungsprotokolles in ein anderes Übertragungsprotokoll realisiert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aktuelle Programm in den nichtflüchtigen Speicher des Peripherierechners (PR2-PR9) übertragen wird und aus dem nichtflüchtigen Speicher heraus ausgeführt wird.