JP2001067221A - リアルタイムオペレーティングシステム用インターフェースの設計方法 - Google Patents

リアルタイムオペレーティングシステム用インターフェースの設計方法

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JP2001067221A
JP2001067221A JP2000203302A JP2000203302A JP2001067221A JP 2001067221 A JP2001067221 A JP 2001067221A JP 2000203302 A JP2000203302 A JP 2000203302A JP 2000203302 A JP2000203302 A JP 2000203302A JP 2001067221 A JP2001067221 A JP 2001067221A
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ファーグ ヘンリー
Jeffrey Nicholson
ニコルソン ジェフリー
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 アプリケーションレベルのアプリケーション
並びにドライバレベルのデバイスのドライバの両方を含
むネットワークにおいて使用可能なネットワーク用メッ
セージシステムのインターフェースの設計方法を提供す
る。 【解決手段】 オペレーティングシステム２８及びドラ
イバレベルの通信ドライバ２０との通信を行うためのシ
ステムインターフェース２２を提供し、アプリケーショ
ンオブジェクト３２とシステムインターフェース２２間
でペイロードデータ２６を移送するためのアプリケーシ
ョンインターフェース２４を使用する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、リアルタイムオ
ペレーティングシステム用インターフェースの設計方法
に関し、さらに詳細には、リアルタイムオペレーティン
グ（メッセージ）システムの通信プロトコル用ソフトウ
ェアを開発するための設計方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】全ての種類の電子デバイスは、今日、他
のデバイス及びユーザと通信する能力を有している。こ
れらのデバイスの幾つかは、アプリケーションレベルの
プロトコルを用いて通信することを意味するアプリケー
ションレベルのデバイスとして表記され、ドライバレベ
ル通信プロトコルを用いるデバイスは、ドライバレベル
のデバイスとして表記される。通信プロトコルを開発す
る場合、これら両種のプロトコルを考慮することが必要
である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現行の
設計は、アプリケーションレベルのプロトコルを犠牲に
して、ドライバレベルのデバイスにおいて実装されるド
ライバレベルのプロトコルに依拠している。これは、シ
ステムをシステムのアーキテクチャ又は基底システムの
実装の変更に適応させるのではなく、これらの細部の実
装に依存させることになる。基本的な問題の１つは、ソ
フトウェア設計の特性にある。従って、これらのシステ
ムに対するモジュラソフトウェアを設計するための方法
及びフレームワークが必要とされる。
【０００４】本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなさ
れたものであり、アプリケーションレベルのアプリケー
ション並びにドライバレベルのデバイスドライバの両方
を含むネットワークにおいて使用可能なネットワーク用
メッセージシステムのインターフェイス設計方法を提供
することをその目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明のリアルタイムオ
ペレーティングシステム用インターフェースの設計方法
は、以下の技術手段により構成される。本発明の第１の
技術手段は、リアルタイムオペレーティングシステム用
インターフェースの設計方法において、（ａ）前記オペ
レーティングシステム及び通信ドライバを通信し、前記
オペレーティングシステムとアプリケーションオブジェ
クトとの間の通信を行うシステムインターフェースを提
供するステップと、（ｂ）前記オペレーティングシステ
ムと前記通信ドライバと前記アプリケーションオブジェ
クトとの間のペイロードデータの移送と通信を可能にす
るアプリケーションインターフェースを使用するステッ
プとを含んでなり、前記システムインターフェースと前
記前記アプリケーションインターフェースとペイロード
データが少なくとも部分的に互いに分離していることを
特徴としたものである。
【０００６】本発明の第２の技術手段は、第１の技術手
段において、前記オペレーティングシステムは、ｐＳＯ
Ｓであることを特徴としたものである。
【０００７】本発明の第３の技術手段は、第１の技術手
段において、前記オペレーティングシステムは、Ｗｉｎ
ｄｏｗｓ ＣＥであることを特徴としたものである。
【０００８】本発明の第４の技術手段は、第１の技術手
段において、前記通信ドライバは、１３９４バスドライ
バを含むことを特徴としたものである。
【０００９】本発明の第５の技術手段は、第１の技術手
段において、前記通信ドライバは、イーサネットドライ
バを含むことを特徴としたものである。
【００１０】本発明の第６の技術手段は、第１の技術手
段において、前記通信ドライバは、ｘＤＳＬドライバを
含むことを特徴としたものである。
【００１１】本発明の第７の技術手段は、第１の技術手
段において、前記アプリケーションインターフェース
は、ＨＡＶｉであることを特徴としたものである。
【００１２】本発明の第８の技術手段は、第１の技術手
段において、前記アプリケーションインターフェース
は、専用アプリケーションであることを特徴としたもの
である。
【００１３】本発明の第９の技術手段は、第１の技術手
段において、リアルタイムオペレーティングシステム用
インターフェースは、前記ペイロードデータを前記アプ
リケーションインターフェースから完全には分離せず、
メッセージシステムコントローラのワークロードを軽減
することを特徴としたものである。
【００１４】本発明の第１０の技術手段は、第１の技術
手段において、リアルタイムオペレーティングシステム
用インターフェースは、前記ペイロードデータを前記ア
プリケーションインターフェースから完全に分離してい
ることを特徴としたものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明の一実施態様である、リア
ルタイムオペレーティングシステム用のインターフェー
スの設計方法の概略を説明する。このインターフェース
は、層に分かれ、各層は少なくとも他の層から部分的に
分離している。アプリケーションインターフェースは、
システムインターフェースとペイロードデータ間の通信
に用いる。部分的に分離した実施形態においては、ペイ
ロードデータはアプリケーションインターフェースから
完全に分離されているわけではないので、メッセージシ
ステムコントローラのワークロードは軽減する。完全に
分離した実施形態においては、ペイロードデータはアプ
リケーションインターフェースから完全に分離されるの
で、インターフェースの設計の可能性は増大するが、コ
ントローラのワークロードが増大する。
【００１６】オペレーティングシステムの例としては、
Ｗｉｎｄｏｗｓ ＣＥ，ｐＳＯＳ，ＯＳ９，ＶｘＷｏｒ
ｋｓが含まれる。アプリケーションの例としては、ＨＡ
Ｖｉ，ＴＣＰ及び専用アプリケーションが含まれる。ド
ライバレベルの通信ドライバの例としては、ＩＥＥＥ１
３９４，イーサネット，ｘＤＳＬが含まれる。
【００１７】図１は、本発明によるネットワーク環境の
一例を示すブロック図である。図１においては幾つかの
レベルでソフトウェアを設計しなければならないネット
ワークの例を示している。デバイス１０は、スレーブデ
バイスと言われる、ネットワークのインテリジェンスを
持たないデバイスである。このスレーブデバイスをネッ
トワークに接続した場合、ネットワーク上の自己の存在
を確認する内部手段を有していないので、他のデバイス
を直接使用又は制御することができない。このようなタ
イプのデバイスの例として、ＶＣＲ，カムコーダ，カメ
ラ，テレビジョン，オーディオシステム及び構成部品を
挙げることができる。
【００１８】スレーブ１０は、コントローラ１２に接続
される。コントローラ１２はネットワークインテリジェ
ンスを有し、自己同定ができ、ネットワーク上の他のデ
バイスと通信することができる。さらに、コントローラ
１２は、デバイスのネットワークを管理し、他のデバイ
スを直接使用するか或いは特定のデバイスに命令して互
いに協働させることができる。１つの所与のネットワー
クにおいては１台のコントローラだけが使用できる。複
数のコントローラを設置した場合は、どのコントローラ
を使用するのかその選択交渉がなされねばならない。使
用されないコントローラは、スレーブデバイスとして作
動する。コントローラデバイスの例としては、パーソナ
ルコンピュータ，ホームネットワーク制御モジュール，
デジタルテレビジョンのようなインテリジェント・コン
シューマ・エレクトロニクスを挙げることができる。
【００１９】コントローラ１２の分解図（図１中）にお
いては、アプリケーション例としてモデムアプリケーシ
ョンの例を示してある。このモデムアプリケーション１
４は、インターネットサービスプロバイダ１８を介して
モデム１６をインターネットに接続するように作動させ
るものであれば、どんなモデム制御ソフトウェアであっ
てよい。かような場合の例として、コントローラ１２上
のディスプレイにインターネットからビデオをダウンロ
ードすることが挙げられる。
【００２０】これらデバイス間のメッセージ及び通信プ
ロトコルは、設計が厄介である。ネットワーク用のベー
スは、ＩＥＥＥ１３９４によるバス構成，ホーム無線
（ＲＦ）通信，イーサネット等であってよい。これらの
接続形式は、各々、ネットワーク通信に使用すべき付属
ドライバを含んでいる。さらに、アプリケーションを実
行するためには、ネットワークが考慮すべきプロトコル
と必要条件が存在する。これらの形式のネットワーク用
ソフトウェアを設計する場合、通常、オペレーティング
システム，アプリケーション，ドライバ，ネットワーク
上のアプリケーションオブジェクトの各組合せ毎にケー
スバイケースの設計を要する。
【００２１】図２は、本発明によるインターフェイス層
の一例を示すブロック図である。本発明の１つの適用と
しては、アプリケーション，オペレーティングシステ
ム，移送データを完全又は部分的に分離するインターフ
ェースの設計を提供することにある。図２は、かような
インターフェースの一例を示したものである。
【００２２】図２で示すように、このインターフェース
は複数の層に分離される。層２２はシステムのインター
フェース層であり、オペレーティングシステム２８並び
に、１３９４，イーサネット等のようなドライバレベル
（低レベル）の通信ドライバと相互に作用する。アプリ
ケーションインタフェース層２４は、ＨＡＶｉ又はＴＣ
Ｐのようなアプリケーションを処理するために必要な構
成を全て含んでいる。ペイロードデータ２６は、アプリ
ケーションオブジェクト３２ａと３２ｂにより生成され
るか或いは受信されるデータである。
【００２３】上述のごとく構成することにより、１つの
層における変更が他の層における変更を必要することが
なくなる。例えば、ここで、ＨＡＶｉを実行するｐＳＯ
Ｓオペレーティングシステム用のソフトウェアが当初に
書かれたと仮定する。その設計をＷｉｎｄｏｗｓ ＣＥ
オペレーティングシステムに移行する様に変更した場
合、システムインターフェースだけを変更すればよい。
同様に、新しいタイプの通信ドライバをシステムに導入
する場合は、システムインターフェースだけを変更すれ
ばよい。また同様に、アプリケーションをＨＡＶｉから
ＴＣＰに変更した場合は、アプリケーションインターフ
ェースだけを変更すればよい。尚、新しいアプリケーシ
ョンオブジェクトを追加する場合は、ペイロードデータ
のフォーマットを若干操作する必要がある。
【００２４】本発明の適用を制限することを意図するの
ではなく、本発明の内容をさらに明確に理解できるよう
に、再度図１を参照して説明する。例えば、かようなネ
ットワークが、ホームオーディオビデオのインターオペ
ラビリティ（ＨＡＶｉ）と呼ばれるアプリケーションを
実行する。このアプリケーションを介して通信する前述
のようなデバイスをアプリケーションオブジェクトと表
記する。このアプリケーションは、オペレーティングシ
ステム上で実行されるが、この例では、ｐＳＯＳを使用
するものとする。本例において、スレーブデバイス１０
は、基本的なオーディオビジュアルデバイス（ＢＡＶ）
と表記する。制御デバイス（コントローラデバイス）
は、専用コントローラである場合には中間ＡＶデバイス
（ＩＡＶ）と表記し、標準コントローラである場合は全
ＡＶデバイス（ＦＡＶ）と表記する。図１に示す例にお
いては、デバイス１２はＦＡＶである。コントローラ１
２がＢＡＶ１０を制御し、モデムを介し受信した情報を
表示させると仮定する。
【００２５】一般的な構成の場合と特殊な構成例の両方
とインターフェースの構造を上記の通り規定し、ネット
ワーク上の異なる構成要素（エレメント）間のインター
フェースの動作に議論を戻す。このインターフェース
は、特別なオペレーティングシステム又はアプリケーシ
ョンに拘束されるものではない。
【００２６】図３は、本発明によるネットワーク上の構
成要素を示すブロック図で、図４は、本発明によるネッ
トワーク上の構成要素のためのメッセージ構成を示す図
である。図３及び図４を参照してインターフェースの動
作をより判り易く説明する。メッセージシステム（Ｍ
Ｓ）コントローラ３６を介して通信するアプリケーショ
ンの２つの異なる構成要素ＳＥ１（３４）及びＳＥ２
（３８）を図３に示す。３つの異なるケースを用いて、
インターフェースの動作を説明する。
【００２７】ケース１では、構成要素ＳＥ１（３４）を
ネットワークに追加する。この場合、ＭＳコントローラ
３６にそのデバイスを認識させることが必要である。図
４（Ａ）にメッセージのフォーマットを示す。ＳＥ１
（３４）は、メッセージシステム用の構成要素を認識
（識別）するオペレーティングシステムヘッダ（ＯＳヘ
ッダ）を送る。このヘッダは通信状態，ソース識別，そ
のメッセージキューの識別，その他の種類のＩＤ（識別
子）を含んでいる。このヘッダは、メッセージシステム
でフォーマットされたデータ（ＭＳフォーマットデー
タ）に付加される。
【００２８】ケース２の場合、構成要素ＳＥ１（３４）
は要素ＳＥ２（３８）にＭＳコントローラ３８を介して
メッセージを送る。このインターフェースは、図２に示
すように正確に作用する。ＭＳコントローラ３６はデー
タを受信し、ＭＳフォーマットデータ部分を再フォーマ
ットし、アプリケーションデータに含まれている情報を
通過させる。これは、ＭＳコントローラの作業負荷（ワ
ークロード）が高いために、システムの効率に悪影響を
与える。
【００２９】図４（Ｂ）に示すように、本例では、全く
その様には機能しない。ＳＥ１（３４）は、オペレーテ
ィングシステムヘッダとＭＳフォーマットデータとアプ
リケーションデータとペイロードデータをＭＳコントロ
ーラ３６に送る。ＭＳコントローラ３６は、オペレーテ
ィングシステムヘッダとＭＳフォーマットデータを用い
て送付先ＳＥと伝送方法を識別し、その後、図４（Ｃ）
に示すように送信する。ＭＳコントローラ３６がアプリ
ケーションデータ又はペイロードデータの分析を一切し
ない“無検査”オペレーションの場合は、ＭＳフォーマ
ットデータを取り除くだけでアプリケーション／ペイロ
ードデータを通過させる。
【００３０】このインターフェース設計の別案及び変更
は可能である。上述したように、本例では、アプリケー
ションデータとペイロードデータを“無検査”モードで
通過させることによりＭＳコントローラの作業負荷を軽
減しシステムの効率を向上させた。しかしながら、これ
は、ペイロードデータをアプリケーションデータに結び
付け、完全には独立させない。別の方法は、ペイロード
データを完全に独立させる。しかしながら、この方法
は、ＭＳコントローラが送信先に送る前にデータを調べ
て再フォーマットしなければならないので、コントロー
ラの作業負荷を増大させシステムの効率を減少させる結
果となる。
【００３１】リアルタイムオペレーティングシステム用
メッセージシステムインターフェースの設計方法と構成
に関する特定の実施形態について開示してきたが、かよ
うな特別な説明例は、本発明の範囲に制限を加えること
を意図するものではない。
【００３２】
【発明の効果】本発明によれば、アプリケーションレベ
ルのアプリケーション並びにドライバレベルのデバイス
のドライバの両方を含むネットワークにおいて使用可能
なネットワーク用メッセージシステムのインターフェー
スを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるネットワーク環境の一例を示すブ
ロック図である。
【図２】本発明によるインターフェース層の一例を示す
ブロック図である。
【図３】本発明によるネットワーク上の構成要素を示す
ブロック図である。
【図４】本発明によるネットワーク上の構成要素のため
のメッセージ構成を示す図である。
【符号の説明】
１０…アプリケーション／スレーブ、１２…アプリケー
ション／コントローラ、１４…モデムアプリケーショ
ン、１６…モデム、１８…インターネットサービスプロ
バイダ、２０…低レベル通信ドライバ、２２…システム
インターフェース、２４…アプリケーションインターフ
ェース、２６…ペイロードデータ、２８…オペレーティ
ングシステム（ＯＳ）、３２ａ，３２ｂ…アプリケーシ
ョンオブジェクト、３４…ＳＥ１、３６…ＭＳコントロ
ーラ、３８…ＳＥ２。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 リアルタイムオペレーティングシステム
    用インターフェースの設計方法において、 （ａ）オペレーティングシステム及び通信ドライバと通
    信し、前記オペレーティングシステムの構成要素とアプ
    リケーションオブジェクトとの間の通信を行うシステム
    インターフェースを提供するステップと、 （ｂ）前記オペレーティングシステムと前記通信ドライ
    バと前記アプリケーションオブジェクトとの間でペイロ
    ードデータの移送及び通信を可能にするアプリケーショ
    ンインターフェースを使用するステップとを含んでな
    り、前記システムインターフェースと前記アプリケーシ
    ョンインターフェースと前記ペイロードデータとが少な
    くとも部分的に互いに分離していることを特徴とするリ
    アルタイムオペレーティングシステム用インターフェー
    スの設計方法。
  2. 【請求項２】 前記オペレーティングシステムは、ｐＳ
    ＯＳであることを特徴とする請求項１に記載のリアルタ
    イムオペレーティングシステム用インターフェースの設
    計方法。
  3. 【請求項３】 前記オペレーティングシステムは、Ｗｉ
    ｎｄｏｗｓ（登録商標） ＣＥであることを特徴とする
    請求項１に記載のリアルタイムオペレーティングシステ
    ム用インターフェースの設計方法。
  4. 【請求項４】 前記通信ドライバは、１３９４バスドラ
    イバを含むことを特徴とする請求項１に記載のリアルタ
    イムオペレーティングシステム用インターフェースの設
    計方法。
  5. 【請求項５】 前記通信ドライバは、イーサネット（登
    録商標）ドライバを含むことを特徴とする請求項１に記
    載のリアルタイムオペレーティングシステム用インター
    フェースの設計方法。
  6. 【請求項６】 前記通信ドライバは、ｘＤＳＬドライバ
    を含むことを特徴とする請求項１に記載のリアルタイム
    オペレーティングシステム用インターフェースの設計方
    法。
  7. 【請求項７】 前記アプリケーションインターフェース
    は、ＨＡＶｉであることを特徴とする請求項１に記載の
    リアルタイムオペレーティングシステム用インターフェ
    ースの設計方法。
  8. 【請求項８】 前記アプリケーションインターフェース
    は、専用アプリケーションであることを特徴とする請求
    項１に記載のリアルタイムオペレーティングシステム用
    インターフェースの設計方法。
  9. 【請求項９】 当該インターフェースは、前記ペイロー
    ドデータを前記アプリケーションインターフェースから
    完全には分離せず、メッセージシステムコントローラの
    ワークロードを軽減することを特徴とする請求項１に記
    載のリアルタイムオペレーティングシステム用インター
    フェースの設計方法。
  10. 【請求項１０】 当該インターフェースは、前記ペイロ
    ードデータを前記アプリケーションインターフェースか
    ら完全に分離していることを特徴とする請求項１に記載
    のリアルタイムオペレーティングシステム用インターフ
    ェースの設計方法。
JP2000203302A 1999-07-07 2000-07-05 リアルタイムオペレーティングシステム用インターフェースの設計方法 Pending JP2001067221A (ja)

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US09/349059 1999-07-07
US09/349,059 US6519654B1 (en) 1999-07-07 1999-07-07 Method of designing an interface for a real-time messaging system

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