JP3079277B2

JP3079277B2 - タスク実行順序決定方法

Info

Publication number: JP3079277B2
Application number: JP01152034A
Authority: JP
Inventors: デイビッド・ディー・スタッブス; マーク・アール・バーネット; ウィリアム・エイ・グリーンセス
Original assignee: テクトロニックス・インコーポレイテッド
Priority date: 1988-06-14
Filing date: 1989-06-14
Publication date: 2000-08-21
Anticipated expiration: 2015-08-21
Also published as: JPH0244421A; EP0347162A3; EP0347162A2; US5136705A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、試験及び測定システムのコンピュータ制
御、特に、複数の資源を相互接続した多状態システムを
制御する為に、各資源のタスクを効果的に実行できるよ
うに、各タスクの実行順序を決定する方法に関する。な
お、本明細書で用いる用語「タスク」とは、コンピュー
ターで制御される試験機器などをセットアップすること
（セットアップ・タスク）、この試験機器などがデータ
取り込みやデータ処理を実行すること（機能タスク）、
試験機器などを停止状態（準備状態）にすること（終了
タスク）をいう。また、「タスク列」とは、ある順序で
実行される複数のタスクをいう。

〔従来技術及び発明が解決しようとする課題〕

本発明に関連する従来技術について項目別に説明す
る。

データ・フロー・システム電子機器等の装置は、コンピュータを使用してモデル
化し、制御すると便利であろう。例えば、測定器を対話
的に制御するには、機器のフロント・パネルに対する詳
細な知識及び直接的な逐次操作を共に不要とするように
設計されたグラフィック・ユーザ・インタフェースを用
いても良い。

一般に、計測システムは、刺激装置、DUT（被試験装
置）、及び刺激信号に対するDUTの応答を測定する測定
器を含んでいる。このようなシステムは、ブロック図編
集装置及び専用の電子機器制御システムを用いてモデル
化し、制御することが都合が良い。そのような例とし
て、例えばジョーダン及びスタッブ等による米国特許出
願第07/007234号（特願昭63−16805号に対応）及び米国
特許出願第06/935369号（特願昭62−298892号に対応）
に開示されたシステムがある。

システムの構造（トポロジー）が単純なものであれ
ば、定常状態において、従来の逐次制御型のフロー・プ
ログラミング手法によりモデル化すると都合が良い。従
って、個々の装置を自動制御したり、又は複数の機器や
装置を含む試験機器のセットアップをする際に、最初に
総ての機器を適切に接続し、電源を供給し、定常状態で
機器を使用する為のウォームアップをし、システムのデ
ータ測定の開始準備をするのが普通である。

システムを構成する装置を同時に動作させる際にも、
モデル化するのが望ましく、データ・フロー・システム
を使用することにより、各装置の動作のシミュレーショ
ン及び制御が効果的にプログラミングされる。データ・
フロー・システムの特徴は、（１）データにより活性化
され、動作を非同期で実行する点、（２）オペランドが
オペレータに使用される点、及び（３）内部状態が存在
しない、即ち、明示的記憶をしない点に関連している。
尚、データ・フロー・システムに関しては、ハゲス・ジ
ェイ（Hughes,J.）による次の文献を参照されたい。
「データ・フロー・プログラムの流れ制御構造を実現す
る為の高水準表現（A High Level Representation for
Implementing Control−Flow Structures in Dataflow
Programs）」（スタンフォード大学、コンピュータ・シ
ステム研究所、信頼出来る計算の為のセンターによるCL
S技報No.82−４、1982年５月刊行）。

データ流れ図は、プログラムのように理解することが
出来る。データ流れ図では、ブロックは、データに関し
て実行される機能を表し、接続線は、機能間のデータ転
送を表す。データ流れ図の中の資源は、コンピュータに
基づくデータ変換又はデータ転送を表し、各資源が何時
機能出来るかは、簡単なルールで決まる。即ち、上流の
資源が機能した後に下流の資源が機能するというルール
がある。例えば、シミュレーションを実行する際に、総
ての機能は定常状態にあり、入力に応じて動作可能にな
っていると仮定しても良い。

多状態資源資源が、試験機器、被試験装置、又は物理的信号路の
如き多状態を有する外部装置である場合には、単純なル
ールは適切でない。例えば、電力供給は、オン又はオフ
することにより、１つの信号路を生成したり消滅させた
りすることが出来る。

資源が異なる状態になり得るとき、それらの状態に応
じてプログラム内の計算を実行するように資源を変更し
なければならない。上述の例のよれば、各物理装置は、
使用されない時には停止状態（即ち、安全状態）になる
べきである。計算又は測定が終了した時も、装置は、停
止状態に戻るべきである。

データ流れ図では、例えば、電源から他の成る物理装
置（例えば測定器）に流れているデータは、電源がオン
状態となり、次の（つまり、下流の）装置が自身の機能
を実行中に電源がオン状態を維持していることを示して
いる。このような資源間の状態変化の依存関係は、「従
属性」と呼ばれる。よって、電源信号に依存している下
流の機能の総てが完了した時のみ電源はオフすることが
出来る。同時に、電源及び次の装置間の信号路は、電源
信号が印加される前に生成すべきであり、且つ、電源信
号がなくなるまでは消滅させてはならない。従って、電
源ブロック（機能）の実行は、電源のオン及びオフとい
う２つの部分（状態変化の為のタスク）から構成されて
いる。物理的接続機能も、信号路の生成及び消滅という
２つの関連するタスクを含んでいる。更に、マルチメー
タの如き測定器では、機能を適切に果たす（つまり、信
号を測定する）前に測定範囲を適切に選択する如きセッ
ト・アップが必要となるかも知れない。このように、停
止（又はスタンバイ）モードから実際の測定モードに状
態を変化させることは、測定器に測定範囲外の入力を印
加することを防止する為に特に重要なことである。

従来のテキスト・ベースのプログラム言語（例えば、
BASIC、Ｃ、Pascal等）を使用して、データ流れ図に基
づくプログラムを作成するプログラマは、関連するタス
ク及び従属性を指定するだけでなく、これらのタスクを
厳密に一直線的に配置しなければならない。殆どのデー
タ・フロー・プログラミング・システムは、並列数値計
算アルゴリズムをサポートするように設計されている
が、多状態にある複数の資源をアドレスするようには設
計されていない。尚、デニス、ジェー・ビー（Dennis,
J.B.）、ブロイ、エム（Broy,M.）による「制御の流れ
及びデータの流れ：分散型プログラミングの概念（Cont
rol Flow and Data Flow:Concept of distributed Prog
ramming）」） 1984年ドイツのマルクトベルドルフに於けるNATO先端
研究機関（NATO Advanced Study Institute）による国
際サマー・スクール会報345−398頁）を参照されたい。
これらのシステムに於いては、単純な配置ルールで十分
である。

他の製品「ラボヴュー（LabVIEW）」は、ナショナル・インス
ツルメンツ社から販売されている対話型グラフィック計
測機器制御装置である。ラボヴューでは、仮想的な機器
が作成及び記憶され、これらの仮想的な機器を繰り返し
探索し、機器に特有のニーモニックを夫々ログラミング
することにより機器を制御する。

このラボヴューに於ける「フレーム」の概念を用い
て、プログラマは、各資源の状態変化を明示的に実現す
る多数の図を作成し、これらの図をフレーム構造の中に
組み入れる。フレーム構造により個々のデータ流れ図が
順次実行され、状態変化の順序が適正に保たれる。この
技術により、１つの資源の状態変化を他の資源の状態変
化の間に組み入れなければならない場合に、プログラマ
が単一のデータ流れブロックを使用して多状態の資源を
表すのを防止している。

「信号処理ワークシステム（Signal Processing Work
System:SPW）」と呼ばれる信号処理用シミュレーション
・ソフトウエアでは、制御トークン及び制御論理要素
（例えば、カウンタやAND、OR及びNOTゲート等）がデー
タの流れを制御する為のデータ経路が提供される。尚、
上記SPWに関しては、テクトロニクス社CAEシステム部門
による1987年刊行の「信号処理用ワークシステムの技術
背景」を参照されたい。装置ブロックを含むSPWの総て
のブロックは、制御トークンの入力及び出力によって構
築出来る。プログラマは、データ流れ図を表す接続を行
うのは勿論、ブロックの機能を適切な順序で実行するよ
うに、制御論理要素を処理ブロックに明示的に接続しな
ければならない。１つのブロックが実行される毎に、外
部から供給された制御情報のパターンに従ってシステム
が動作する。

従って、ブロック１つ１つで多状態の資源を表すこと
が可能であり、実行の際には、手作業で制御論理要素を
設けたり、タスクの分割及びインタリーブを行う等の必
要性をなくすと共に、適切な順序でインタリーブされた
プログラムを自動的に生成し、実行することが出来る方
法及び装置を実現することが望まれている。

従って、本発明の目的は、コンピュータ制御のシステ
ムにおいて、各資源のタスクの実行順序を自動的に決定
して、ユーザの負担を軽減することである。

本発明の他の目的は、複数の資源が物理的に相互接続
され、データ・フロー・プロセスを実行出来るように構
成されたシステムを制御する為に、コンピュータが順次
実行可能な命令列を自動的に生成可能にすることであ
る。

本発明の他の目的は、タスクの実行順序を適切に決定
して、コンピュータ制御の計測機器システムに用いられ
る高感度の測定機器の入力回路を保護することである。

本発明の他の目的は、収集されたデータが確実に有効
となるように試験システムを自動的に制御することであ
る。

〔課題を解決する為の手段及び作用〕

概説本発明は、コンピュータ・システムに入力されたブロ
ック図データによりデータの流れの処理を表し；複数の
資源が、構造的に相互接続されると共にデータの流れの
処理を実行し；これら複数の資源が、複数のブロック及
び複数の接続手段を含み；複数のブロックが、ソフトウ
ェア機能を実行する物理装置として作用し；複数の接続
手段が、１つの上記ブロックから他の上記ブロックへの
データの流れを表すと共に、これらデータを流し、上記
複数の物理装置の間の物理的接続として作用する上記コ
ンピュータ・システムにおいて；一連のコンピュータ命
令を自動的に発生して複数の資源のタスクの実行順序を
決定する方法である。本発明では、まず、資源であるブ
ロック及び接続手段の各々に対する複数の命令データを
コンピュータ・システムに予め蓄積する。そして、予め
蓄積した複数の命令データの各々に対して、ブロック図
データが指示した資源の各々に対して実行すべき複数の
異なる形式のタスクを識別する。また、複数の命令デー
タから識別されたタスクを、所定の複数のタスク配置ル
ールに応じて配置する。なお、タスク配置ルールは、複
数の資源の間のデータの流れと、物理装置及び装置接続
の準備、機能の開始及び終了に対する条件とから、複数
のタスクの順序を決定して、複数のタスク間の従属ネッ
トワークを形成する。この従属ネットワークから一連の
コンピュータ命令を発生して、データの流れの処理を制
御するタスクの実行順序を決定する。

本発明は、複数の資源が物理的に相互接続され、デー
タ・フロー・プロセスを実行出来るように構成されたシ
ステムを制御する為に、コンピュータの実行命令列を自
動的に生成する方法を提供している。これらの資源はブ
ロック及び接続線を含んでいる。これらの資源のシステ
ムは、便宜上、ブロック図として表しても良い。更に、
このシステムは、上述した２つの関連特許出願（重複す
るが、特願昭63−16805号及び特願昭62−298892号に対
応）に開示したように構成し、操作することが好適であ
る。

本発明の方法によれば、予め記憶されたコード・ブロ
ック又は資源の機能を実行するドライバを含むコンピュ
ータ・システムを設ける。ユーザは、このコンピュータ
・システムに所望のデータ・フロー・プロセスを定義す
るデータを入力する。これらのデータには、データ・フ
ロー・プロセスで用いられる各資源の識別情報及びこの
データ・フロー・プロセスで用いられる資源間の相互接
続手段の識別情報が含まれている。

この過程で用いられる資源に対応する各コード・ブロ
ックに対して、タスク群の各組を実行する命令が識別さ
れ、各タスクに関連するコード・ブロックの一部も識別
される。電子計測機器システム及び多くの他のシステム
では、所定の資源に関連するタスク群の中に何もしない
タスク又は１つ以上のタスク：セットアップ、機能、及
び終了等を含めることが出来る。

従って、識別されたタスク群は、資源間の現実の相互
接続状態に応じて配置されると共に、タスク間の従属性
を表すネットワークを構築する為に予め定めたタスク配
置ルール群に応じて適切に配置（又は配列）される。こ
の結果得られたネットワークは、非循環型のグラフであ
る。これは、例えば、後述する第12図のように表しても
良い。このネットワークは、後述するように、データ・
フロー・プロセスを制御する為に用いられる。

汎用タスク配置ルール多くのシステムにおいて、タスクを好適に配置する為
には、予め定めた汎用タスク配置ルール群を入力すると
良い。このタスク配置ルール群の最も単純な型式は、以
下のようなものである。

内部タスク配置ルール：＊セットアップは、機能に先立つ。

＊機能は、終了に先立つ。

＊セットアップは、終了に先立つ。（機能が存在しな
い場合）これらのルールは、単一資源のタスクの実行順序を決
定する。他の複数の資源に関するタスクの実行順序は、
外部タスク配置ルールによって決まる。この外部タスク
配置ルールとは以下のようなものである。

外部タスク配置ルール：＊下流ブロックのセットアップは、上流ブロックの機
能より先立つ。

＊下流ブロックの機能は、上流ブロックの機能の後に
なる。

＊下流ブロックの終了は、上流ブロックの終了の後に
なる。

＊接続のセットアップは、上流ブロックの機能に先立
つ。

＊接続の機能は、上流ブロックの機能の後になる。

＊接続の終了は、上流ブロックの終了の後になる。

改良型タスク配置ルール複数の資源による複雑な構造を持つネットワークのタ
スク群を適切に配置するには、更に複雑なタスク配置ル
ールが必要になる。後述するように、タイプが異なるハ
ードウエア及びソフトウエアの接続状態を区別し、且
つ、タイプの異なるソフトウエア入力、ハードウエア入
力及びパラメータ入力を区別する為には、改良型タスク
配置ルール群が必要である。この改良型タスク配置ルー
ルのリストは、上述の汎用タスク配置ルール群を実質的
に包含するものである。

入力順序の制約１つ又は複数の資源が多数の入力を受け、これら入力
信号の印加又は除去の順序が制限されているシステムに
対して、タスクを適切にインタリーブすることが、本発
明により可能となる。例えば、装置（即ち、資源）に
は、電力入力端及び信号入力端を設けても良い。この場
合、信号が信号入力端に印加される以前に電力が電力入
力端に供給されなければならない。

入力順序を制限する必要のあるシステムにおいて、資
源を実現する為に予め記憶しておくコード・ブロックの
中に、この入力順序の制約を含めることが出来るし、又
は、特定のブロックの必要条件を定義するデータの一部
として入力順序の制約を指定しても良い。このような制
約を実施する為に汎用ルール群を提供している。入力順
序の制約としてこれらのルール群を適用することによ
り、タスク間の従属性を追加定義し、この結果配置され
たタスクのリストも影響を受ける。このように、タスク
配置ルールにより、データ及び信号の印加や除去につい
ての個々の制約を実施することが出来る。

データ構造本発明の好適実施例において、コンピュータ内のデー
タ・フロー・プロセスを表すブロック図により階層的な
データ構造が表される。この階層的データ構造の最上レ
ベルには、「ブロック・ダイアグラム（BlockDiagra
m）」と呼ばれるオブジェクトがあり、このオブジェク
トは、ブロック図を表すブロックのリスト及びブロック
図の接続を表すリストを含む変数、並びにブロック図の
タスクをソーティング（適切な順序に配列）したリスト
を入れる為の「ソートリスト（sortList）」と呼ばれる
空構造の変数を有する。

各ブロックのデータ構造は、順次関連するデータ構造
を有し、入力及び出力のリスト並びに各ブロックのタス
クのリストを含んでいる。この階層を下方向に向かって
進むと、各タスクのデータ構造は、関連するブロックを
識別する成分、タスクのタイプを識別するオブジェク
ト、上位のタスク群のリスト、基準カウント、及び下位
のタスク群のリストを含んでいる。

上述のタスク配置ルール群を適用することによりタス
ク間の多くの従属性を定義する。このような従属性の各
々は、例えば、第１のタスクが第２のタスクに先立って
実行される際に、第１のタスクが第２のタスクの先行タ
スクのリストに加えられ、逆に、第２のタスクは第１の
タスクの後続タスクのリストに加えられる結果となる。
上述の基準カウントは、先行タスクの数である。従っ
て、各先行タスクがリストに加えられる毎に基準カウン
トの値が１ずつ増加する。上述のデータ構造により、実
行リスト又はコード転送リストを部分的に配置する為に
行うタスクの分類を容易にしている。これに関しては次
の項目で更に説明する。

実行方法上述の識別されたタスクに対応するコード・ブロック
を実行することにより、物理システム上のプロセスをそ
のデータの流れによってモデル化することが出来る。好
適実施例によれば、下線を引いたソフトウエアを実行し
た時、データ流れ図内の実行された資源をスクリーン上
で強調（ハイライト）する。

タスクのリスト及びタスクの従属性のリストは、命令
又はドライバとタスクを適切に実行する順序とをリンク
するのに使用することが出来る。上述の識別されたタス
クは、線形化技法及びマルチ・プロセッシング技法の何
れかを用いて実行することが出来る。

線形化技法によれば、従属性のネットワークは、「ト
ポロジカル・ソーティング（Topological Sorting）」
と呼ばれる方法によって部分的に配置される。この配置
手続きにより、「内部リスト（Interior Lists）」と呼
ばれる一連のタスクのリストが得られる。この各内部リ
ストは、配置順序が整っているものと考える（後述する
第14図を参照のこと）。各内部リスト内では、どんな順
序のタスクでも順次実行される。これらの実行により資
源の状態は変化し、その結果、後続タスクのデータが得
られることも多い。この実行順序は、データ・フロー・
プログラムの正確な実行を確実にする多くの順序の中の
１つである。

対応するコードの順序で直接実行して、統合化システ
ムのデータ・フロー・プロセスを制御しても良い。ここ
で、統合化システムとは、ブロック図の編集ソフトウエ
ア及びデータ・フローの順序変換ソフトウエアを用いて
プログラムされたコンピュータと、上述の物理的データ
・フロー・プロセスを制御する装置の両方を含んでいる
システムである。この代わりとして、既知の技法により
便利な言語によるソース・コードを作成し、他のコンピ
ュータに接続しても良い。この作成したソース・コード
を磁気テープやフロッピー・ディスク等の小型記録媒体
に記録し、その後、ターゲット・システム上で実行して
も良い。例えば、ターゲット・システムは、製品の試験
が必要な工場にあるコンピュータ制御の製造試験施設等
である。

ターゲット・システムは、物理的資源とのインタフェ
ースの能力及びコードの実行能力のみを必要とする比較
的簡単で安価なものでも良い。上述の線形コードを実行
するには、MS DOS（マイクロソフト社の商標）の如き
シングル・プロセス型のオペレーティング・システムを
用いれば良い。このようなターゲット・システムには、
ブロック図の編集をする対話型グラフィック機能は必要
ではなく、本発明の実施に適用されるシステム内の他の
装置等も必要ではない。

本発明によれば、マルチ・プロセッシング機能を有す
るシステム上では、択一的実行技法が用いられ、この場
合には、線形化技法は必要ではない。上述のように、統
合化マルチ・プロセッサ・システムにおいて、マルチ・
プロセッシング機能を直接実行しても良い。或いは、マ
ルチ・プロセス型のオペレーティング・システムを含む
ターゲット・システムにより後で実行できるような適当
なコードを作成しても良い。

マルチ・プロセッシング技法では、標準的なオペレー
ティング・システムのプロセスの中で各タスクが生成さ
れる。実行される際、これらのプロセスは、オペレーテ
ィング・システムのメッセージ通過システム（例えば、
セマフォ）を用い、従属性に従って相互にリンクしてい
る。先ず、他のプロセスに従属しないプロセス及びルー
ト・プロセス（共に、先行プロセスを持たないプロセ
ス）が実行される。これら独立プロセスの実行が終わる
と、後続プロセスに信号が送られる。待ちプロセスが、
依存している総ての上流プロセスから信号を受けると、
その待ちプロセスが実行される。実行すべきプロセスの
残りがなくなると、プログラムの実行が終了する。

〔実施例〕

状態変更タスク及びデータ発生タスク第１図は、コンピュータ制御によりDUT（被試験装
置）（71）を試験するシステムの略図であり、コンピュ
ータとプログラマブル試験機器システムとの相互接続及
び配置を示している。このシステムは、AM変調器の如き
DUT（71）に刺激信号を与え、その応答を検出及び分析
する。

第１図のシステムは、コンピュータ・システム（50）
と、該コンピュータ（50）とGPIB（IEEE−488）インタ
フェース・バス（66）を接続するプロトコル・コンバー
タ（64）と、バス（66）に接続された３つの信号発生機
器（68）、（70）及び（72）と、これら信号発生器から
刺激信号を受けるDUT（71）と、該DUT（71）から信号を
接続線（73）を介して受けると共に、バス（66）を介し
てコンピュータ（50）と接続された測定器（74）で構成
されている。コンピュータ・システム（50）が有するブ
ロック図編集用ソフトウエアは、データ・フローを表す
ブロック図、即ち、「データ流れ図」を作成し且つ編集
する。このハードウエア及びソフトウエアに関してはジ
ョーダン及びスタッブ等による米国特許出願第07/00723
4号（特願昭63−16805号に対応）に詳細に記載されてい
る。

第2A図は、第１図のコンピュータ・システム（50）の
スクリーン表示例であり、この表示例は、第１図の試験
システムに対応するデータ流れ図である。このデータ流
れ図は、上述の関連米国特許出願第07/007234号に記載
されたブロック図編集システムを用いて作成され、ユー
ザにとって第１図の示したようなハードウエア・システ
ムを制御する対話型制御手段となる。

第2A図において、各機器、即ち、資源は、ブロックで
表されている。ブロック（75）、（76）、及び（77）
は、夫々第１図の信号発生器（68）、（70）、及び（7
2）に対応している。ブロック（78）は、第１図のDUT
（71）に対応し、ブロック（79）は、第１図の測定器
（74）に対応している。

更に、これら資源間の物理的接続線は、各々それ自身
が資源である。よって、接続線（80）、（81）、（8
2）、及び（78A）は資源である。つまり、第2A図のデー
タ流れ図は、第１図の試験システムをモデル化する為の
相互接続された資源群を表している。信号発生器のブロ
ック（75）、（76）及び（77）の資源は、DUTブロック
（78）を刺激する信号を発生し、接続線（80）、（8
1）、（82）及び（78A）の資源は信号を伝達し、DUT（7
8）の資源が刺激信号に応答し、この応答信号を測定器
（79）の資源が検出する。

第2B図は、第１図の試験システムの一部の資源を示
し、これら資源間のデータの流れを説明するための概念
図である。DUT（71）はブロック（78）で表されてい
る。DUT（71）の出力端から測定器（74）までの物理接
続（73）は、破線ボックス（73A）で示したスイッチ・
マトリクスを含んでいても良く、接続線（78A）で表さ
れている。測定器（74）は、ブロック（79）で表され
る。ユーザは、コンピュータ・システム（50）の表示器
及び入力装置を用いて、このコンピュータ・システム
（50）からGPIBバス（66）を介して物理装置（68）〜
（74）を対話的に制御することが出来る。

タスクは、資源の状態を変える作業、或いは資源にデ
ータを発生させる作業である。タスクのタイプの数がい
くつ指定されたとしても、タスクには３つのタイプ又は
クラスがあれば、一般の機器を制御する場合に十分であ
る。これら３つのタスクのタイプは、「セットアップ・
タスク」、「機能タスク」及び「終了タスク」に分類さ
れる。これらのタスクのクラスは、一般に以下のように
定義される。

セットアップ・タスク：セットアップ・タスクは、資源が機能を実行する際、
即ち、資源が動作する際の状態を定める種々のパラメー
タを設定して、この資源が所望の出力を発生したり、デ
ータ（物理信号を含む）を受けたりできるように準備す
る。

試験システムにおいて、例えば、測定器を表すブロッ
クが通常セットアップ・タスクを有する。

機能タスク：機能タスクは、出力データを発生したり、入力データ
を変換して出力データを検出可能にしたり、入力データ
に応じて外部にある影響を与えたりする。この外部に与
える影響とは、例えば、スクリーン表示をしたり、ファ
イルをメモリに書き込んだり、レポートをプリントした
りする等の作業である。状態が変化すると、機能タスク
により資源は停止状態（即ち準備状態）から機能実行状
態に設定される。

資源には、機能タスクを持たず、出力の制御が出来な
いものもある。これは、例えば抵抗器の両端のように、
入力信号が印加されると直ちに出力信号が出力されるよ
うな場合である。

終了タスク：終了タスクは、物理信号である出力を検出不能にした
り、資源から入力信号を除去したり、資源を停止状態、
準備状態又は安全状態に戻したりする。

多くの計測システムにおいて、外部に影響を与える
（例えば、出力データを発生したりする）物理装置であ
る資源は、複数のタスクの組合わせをしばしば必要とす
る。実際には、これらのタスクにより、物理装置は、停
止状態（安全状態）から機能実行状態に移り、その後元
に戻ることになる。他のタイプの資源には、１つの状態
しか持たないのでタスクを全然必要としないものもあ
る。例えば、抵抗器の如き受動電子素子である。タスク
の典型的な組合わせの例を以下に示す。

＊タスクなし（受動素子、例えばフィルタ）＊セットアップ（プログラマブル受動装置、例えばプ
ログラマブル・フィルタ・バンク）＊セットアップ、機能（測定装置、例えばマルチ・メ
ータやデジタイザ）＊セットアップ、終了（物理的接続手段、例えばスイ
ッチ・マトリクス）＊機能（簡単なソフトウエア機能、例えばFFTや加算
等）＊セットアップ、機能、終了（自身の入力を制御可能
な装置、例えば入力カップリング機能付デジタイザ）データ流れ図の簡単な実例タスクの概念の応用に関して、以下の簡単な例に基づ
いて説明する。第３図に示したデータ流れ図（83）は、
刺激ブロックＡ及びセンサ・ブロックＢ及び両者を接続
する物理接続手段Ｃで構成されている。信号発生器の如
き刺激ブロックＡは、オン及びオフの２つの状態の何れ
かの状態になる。この様子は、第３図の刺激ブロックＡ
の下に状態図（84）として示している。状態図におい
て、文字Ｓは、「セットアップ（Set−up）」を表し、
文字Ｆは、「機能（Function）」を表し、文字Ｔは「終
了（Terminate）」を表す。

従って、刺激ブロックＡは、セットアップ・タスク、
機能タスク及び終了タスクを含むタスク群に関連してい
る。一般に、セットアップ・タスクは、オフ、即ち停止
状態にある装置で実行されるが、矢線（87）で示すよう
にオフ状態を変更しない。なお、上述の如く、資源の停
止状態（即ち、オフ状態）とは準備状態なので、この準
備状態にて実行されるセットアップ・タスクは、矢印
（87）で示すようにこの準備状態であるオフ状態に留ま
って実行されるので、オフ状態を変更しない。セットア
ップ・タスクは、発生すべき出力電圧波形の如きパラメ
ータを設定する作業を含んでいても良い。試験システム
において、上述のジョーダン等の特許明細書に記載され
たように、これらのパラメータをグラフィック・インタ
フェースを使用して設定しても良い。ブロックＡの機能
タスクは、矢線（89）で示すように、信号発生器をオフ
状態からオン状態（能動状態）に変化させる。オン状態
では、刺激ブロックＡから出力信号が発生する。終了タ
スクは、矢線（88）で示すように、信号発生器をオン状
態からオフ状態に変化させる。

ハードウエア接続手段Ｃには、２つの状態、即ち、単
に生成状態又は消滅状態の何れかの状態がある。接続手
段Ｃが生成状態の時、接続手段Ｃはオン状態（その入出
力間が電気的導電路となる状態）と考えられる。他方、
消滅状態の時は、接続手段Ｃは、オフ状態と考えられ
る。セットアップ・タスクは、接続状態をオフ状態から
オン状態に変化させ、終了タスクは、オン状態からオフ
状態に変化させる。この状態変化の様子は、第３図の状
態図（85）に示している。なお、ハードウエア接続手段
Ｃにタスクがあるのは、第2B図に示すように、接続手段
がスイッチ・マトリクスを含んでいるためである。

例えば測定器の如きセンサ・ブロックＢには、準備
（停止）状態及び機能実行（能動）状態の２つの状態が
ある。センサＢが準備（停止）状態中にパラメータがセ
ットアップされる。能動状態になると、入力端の信号を
測定し、データを発生する。この順序は、上流の装置が
信号を出力中に測定パラメータを変更することによる測
定器の誤操作を避ける為に重要である。装置が一旦セッ
トアップされると、機能タスクがその装置をオン状態に
変化させ、その後、終了タスクがオン状態からもとの準
備状態に戻す。この状態変化の様子は、第３図のセンサ
・ブロックＢの下の状態図（86）に示している。

汎用タスク配置ルール群個々の資源に関するタスクの配置は、以下の汎用内部
タスク配置ルールに従って決定される。

＊セットアップ・タスクは、機能タスクに先立つ。

＊機能タスクは、終了タスクに先行する。

＊セットアップ・タスクは、終了タスクに先立つ。
（機能タスクが存在しない場合）これらのルールを識別することは、異なる資源のタス
クをインタリーブする、即ち、異なる複数の資源のタス
クを所定のルールに従って交互に実行する際に重要であ
る。タスクのインタリーブは、データ・フロー・システ
ムに関連するタスクの総て（例えば、第３図の表（90）
内の８つのタスク）を配置する際に適用される。なお、
後述の如く、第３図において、第３欄（96）のｓ、ｆ及
びｔがタスクを示し、信号発生器である刺激ブロックＡ
のタスク数がｓ、ｆ及びｔの３つとなり、デジタル・マ
ルチメータであるセンサ・ブロックＢのタスク数がｓ、
ｆ及びｔの３つとなり、物理接続手段Ｃのタスク数がｓ
及びｆの２つとなるので、合計で８つのタスクとなる。
このタスクのインタリーブは、上述の内部タスク配置ル
ールに従って実行され、更に、各資源のタスクを他の資
源に対してインタリーブする際には、以下の汎用外部タ
スク配置ルールに従って実行される。

＊下流ブロックのセットアップ・タスクは、上流ブロ
ックの機能タスクに先行する。

＊下流ブロックの機能タスクは、上流ブロックの機能
タスクの後になる。

＊下流ブロックの終了タスクは、上流ブロックの終了
タスクの後になる。

＊接続手段のセットアップ・タスクは、上流ブロック
の機能タスクに先行する。

＊接続手段の機能タスクは、上流ブロックの機能タス
クの後になる。

＊接続手段の終了タスクは、上流ブロックの終了タス
クの後になる。

資源及びそれに含まれるタスクの性質に応じて、もっ
と複雑なルールが必要となることもある。そのような改
良型ルールに関しては後述するが、先ず、第３図の例に
汎用ルールを適用した場合について説明する。

汎用ルールの適用第３図に於いて、刺激手段（ブロックＡ）は信号発生
器であり、センサ（ブロックＢ）は、デジタル・マルチ
・メータと仮定する。信号発生器は、関連するセットア
ップ・タスク、機能タスク及び終了タスクを有する物理
資源である。デジタル・マルチ・メータは、関連するセ
ットアップ・タスク及び機能タスクを有する物理資源で
ある。更に、接続手段Ｃは、上述のように、関連するセ
ットアップ・タスク及び終了タスクを有する物理資源で
ある。

第３図の資源の表（90）は、データ流れ図（83）を構
成している３つの資源Ａ、Ｂ及びＣ並びに夫々のタスク
を表している。表（90）において、各資源の参照符号は
第１欄（92）に記載され、第２欄（94）には各資源の例
が記載され、第３欄（96）には、各資源に関連するタス
クの省略符号（ｓ、ｆ及びt:なお、これらｓ、ｆ及びｔ
は大文字及び小文字を区別しないで用いる）が記載され
ている。上述のように、Ｓはセットアップ・タスク、Ｆ
は機能タスク、Ｔは終了タスクを夫々表している。

第４図は、第３図のデータ・フロー・プロセスを実現
する為にインタリーブすべきタスクの従属性を表す図で
ある。これらのタスクは、図面上にランダムに配置さ
れ、上述の汎用ルールに従ってタスク間の従属性を示す
線が描かれている。実線は、汎用外部タスク配置ルール
から派生する従属性を表している。破線は汎用内部タス
ク配置ルールから派生する従属性を表している。これら
従属性を表す線は、ルールによって決まる制御の流れを
示す矢線で表される。

上述の汎用外部ルールの第１ルールは、「下流ブロッ
クのセットアップ・タスクは、上流ブロックの機能タス
クに先行する。」というものである。第３図において、
Ｂは下流ブロックであり、Ａは上流ブロックである。こ
のルールの適用すると、Ｂのセットアップ・タスクがＡ
の機能タスクより先に実行する必要がある。このこと
は、具体的に云えば、信号発生器が機能する（即ち、信
号を発生する）以前にデジタル・マルチ・メータのセッ
トアップ（即ち、適当な測定範囲の設定）をすべきこと
を意味する。この制限によりデジタル・マルチ・メータ
の入力回路が保護される。この条件は、第４図の線（9
8）で示した従属性としてモデル化される。尚、例えばA
S、AF及びATは、資源Ａのセットアップ・タスク、機能
タスク及び終了タスクを夫々表している。

第５図は、第４図のタスク及び従属性を分類した有向
グラフ（directed graph）であり、制御の流れは左から
右方向へ進む。この第５図は、後述するように、実行タ
スクを一部分配置したリストを図式的に示している。な
お、このように実行順序が決まった１組のタスクをタス
ク列と呼ぶ。試験機器を保護し、有効なデータを得る為
に、タスクが適切にインタリーブされる。

改良型ルールのリストの適用第６図は、第３のデータ流れ図（110）及びそれに対
応する資源の表（112）を示している。具体的には、デ
ータ流れ図（110）は、３つの資源ブロックＡ、Ｂ、及
びＣ並びに接続手段ｘ及びｙを含んでいる。資源の表
（112）には、データ流れ図（110）を構成している資源
の具体的な特徴及び各資源のタスク（括弧内の略符号）
を示している。ここで、資源Ａと資源Ｃの第１入力端
（116）との間にソフトウエア接続手段ｘが存在するこ
とに留意されたい。この第１入力端（116）の隣の文字
Ｐは、パラメータ入力端であることを示している。ハー
ドウエア接続手段（即ち、物理的接続手段）ｙは、資源
Ｂと資源Ｃの間を接続するハードウエアを表している。

この第６図の例は、多くの試験及び測定の応用例を象
徴するものである。斯かる応用例では、ここで資源Ｂと
して示したDUTの如き物理出力を発生する装置をしばし
ば含んでいる。資源Ｃは、プログラマブル・マルチメー
タの如き測定機器又はデータ取り込み装置等でも良い。
このマルチメータＣが受ける２つの入力信号は、資源Ｂ
から物理的接続手段ｙを介して供給される測定すべき信
号と、コンピュータ・システム内のドライバＡからソフ
トウエア接続手段ｘを介して供給されるパラメータであ
る。このパラメータにより、例えば、測定範囲や感度等
を選択しても良い。

第６図の資源Ｃは、資源Ａ及びＢの下流に存在する。
「下流のセットアップ・タスクは上流の機能タスクに先
行する。」という上述の汎用ルールを資源Ｃ及びＡに適
用すると、セットアップ・パラメータが資源Ｃに供給さ
れる以前（即ち、上流のブロックＡの機能タスク実行以
前）に、デジタル・マルチメータのセットアップを実行
することになってしまう。これは、明らかに不合理であ
る。この事実は、データ流れ図（110）のデータの流れ
を表すタスクを適切に配置及びインタリーブするには、
上述の基本的な汎用ルールでは不充分であることを示し
ている。従って、この場合の資源Ｃのように、セットア
ップ・タスクを実行する際に予めパラメータが必要なネ
ットワークに対しては、上述の汎用ルールを適用するこ
とは出来ない。

種々の場合に適用可能な改良型タスク配置ルール（R1
〜R22）について以下に説明する。

（１）実行可能なコンポーネント（ブロック及び接続手
段）のタスク配置方法ブロック及び接続手段は、実行可能なコンポーネント
なので、内部タスク配置ルールを継承しており、これら
のルールは、総てのコンポーネントに適用可能である。

＊タスクの内部配置ルール＊ R1:コンポーネントのセットアップ・タスクは、機能
タスクに先立ち、機能タスクがない場合には、終了タス
クに先行する。

R2:コンポーネントの機能タスクは、終了タスクに先
行する。

（２）ブロックのタスク配置方法＊セットアップ・タスクの配置ルール＊ブロックがセットアップ・タスクを有する場合におい
て、 R3:ブロックのセットアップ・タスクは、上流のハー
ドウエア接続手段のセットアップ・タスクに先行する。
（非再帰的） R4:ブロックのセットアップ・タスクは、パラメータ
を入力する上流のソフトウエア接続手段の機能タスクよ
り後になる。（非再帰的） R5:ブロックのセットアップ・タスクは、上流のハー
ドウエアブロックの機能タスクに先立ち、又は上流のブ
ロックに信号を供給する機能タスクに先行する。（再帰
的）＊機能タスクの配置ルール＊ブロックが機能タスクを有する場合において、 R6:ブロックの機能タスクは、ソフトウエア入力端の
上流にあるソフトウエア接続手段の機能タスクより後に
なる。（非再帰的） R7:ブロックの機能タスクは、ハードウエア入力端の
上流にあるハードウエア接続手段の機能タスクより後に
なる。（非再帰的） R8:ブロックの機能タスクは、パラメータ入力端の上
流にある接続手段の機能タスクより後になる。（非再帰
的） R9:ブロックの機能タスクは、ハードウエア入力端の
上流にあるブロック（又は、このブロックに信号を供給
するブロック）の機能タスクより後になる。（再帰的） R10:ブロックの機能タスクは、ハードウエア入力端の
上流にあるブロック（又は、このブロックに信号を供給
するブロック）の終了タスクに先行する。（再帰的） R11:ブロックの機能タスクは、ハードウエア入力端の
上流にある接続手段の終了タスクに先行する。ブロック
に終了タスクが存在しない場合には、ブロックの機能タ
スクは、上流の接続手段の終了タスクと適切に関連して
いる。

＊終了タスクの配置ルール＊ブロックが終了タスクを有する場合において、 R12:ブロックの終了タスクは、上流のハードウエア接
続手段の終了タスクに先行する。

R13:ブロックの終了タスクは、上流のハードウエア・
ブロック（又は、ブロックを供給するブロック）の終了
タスクより後になる。

（３）ソフトウエア接続手段のタスク配置方法＊機能タスク配置ルール＊接続手段が機能タスクを有する場合において、 R14:接続手段の機能タスクは、上流のブロックの機能
タスクより後になる。（この場合、上流のブロックは、
機能タスクを持たなければならない。何故なら、これは
ソフトウエア接続手段であって、データ生成機能を用い
てブロックに接続されなければならないからである。）（４）ハードウエア接続手段のタスク配置方法＊セットアップ・タスク配置ルール＊接続手段がセットアップ・タスクを有する場合におい
て、 R15:接続手段のセットアップ・タスクは、上流のブロ
ックがセットアップ・タスクを有する場合、そのセット
アップ・タスクより後になる。

（非再帰的） R16:接続手段のセットアップ・タスクは、上流のブロ
ック（又は、このブロックのハードウエア入力端に接続
された更に上流のブロック）の機能タスクに先行する。
（再帰的）＊機能タスクの配置ルール＊ハードウエア接続手段（物理的接続手段）が機能タス
クを有する場合において、 R17:ハードウエア接続手段の機能タスクは、上流のブ
ロック（又は、ハードウエア入力端の上流のブロック）
の機能タスクの後になる。

R18:ハードウエア接続手段の機能タスクは、上流の接
続手段（又は、上流のブロックの更に上流の接続手段）
の機能タスクより後になる。

R19:ハードウエア接続手段の機能タスクは、上流のブ
ロック（又は、このブロックの更に上流のブロック）の
終了タスクに先行する。

＊終了タスクの配置ルール＊ハードウエア接続手段が終了タスクを有する場合にお
いて、 R20:接続手段の終了タスクは、上流のブロック（又
は、ハードウエア入力端に接続された更に上流のブロッ
ク）の終了タスクより後になる。

（非再帰的）（５）入力順序を決める方法ブロックに入力信号を印加又は除去する順序は、その
ブロックの有する条件によって決まる。各ブロックで
は、複数の入力端の各々のデータ構造は、オン先行条件
のリストを保持可能である。即ち、このオン先行条件に
従って、その入力端に信号が印加される以前に、他の入
力端に信号が印加される。同様に、オフ先行条件のリス
トも各入力端は保持可能であり、入力信号を除去する順
序も決定される。このような入力順序及び入力除去順序
の条件を有するブロックに対して、両動作の順序の決定
は、そのブロックの上流にある接続手段及びブロックの
機能タスク及び終了タスクの実行順序を制限することに
より行われる。

入力順序を決定する際に、以下のルールに従って入力
端の上流のタスクが探索される。入力端がハードウエア
の場合、ルールに従って、特定の上流のタスクを発見す
るまで再帰的に探索が実行される。入力端がソフトウエ
ア入力端の場合には、すぐ上流の接続手段及びブロック
のみをルールに従って探索する。

＊オン先行条件による配置ルール＊ R21:オン先行条件を有する各入力端において、その入
力端の上流の接続手段及びブロックの機能タスクは、上
記オン先行条件に基づく他の入力端の上流の接続手段及
びブロックの機能タスクの後に実行される。

＊オフ先行条件による配置ルール＊ R22:オフ先行条件を有する各入力端において、その入
力端の上流のブロックの終了タスクは、上記オフ先行条
件に基づく他の入力端の上流のブロックの終了タスクよ
り後に実行される。

上述の改良型タスク配置ルールを適用して第６図のデ
ータ流れ図（110）のタスクを適切に配置した図を第７
図に示している。各従属性を表すタスク間の接続線の隣
に、各従属性に適用された上述のルールの参照符号（R1
〜R22）を示している。特に、上述のルールR14及びR4に
従って、Af（Ａの機能タスク、即ち、Ｃをセットアップ
するパラメータを供給するタスク）が、Cs（Ｃのセット
アップ・タスク）より先に実行される点に留意された
い。

実施例において、総ての配置ルールがあらゆるデータ
流れ図に対して可能な限り適用される。この結果、場合
によっては、冗長な従属性（タスク間の接続）が生じる
こともあるが、このことは、実用上何ら障害とはならな
い。即ち、このような冗長な従属性を識別したり、除去
する為のコードを追加する必要性は生じない。

第７図の有向グラフ（114）は、タスクを部分的に配
列して得られたリストを表している。これらのタスクに
対応するコード・セグメントは、第７図の有向グラフ
（114）に基づくリストに従って順次連係（リンク）さ
れる。このようにして得られたコードは、ファイルに書
き込まれ、コンパイルされ、実行される。

データ構造第８図〜第20図は、オブジェクト指向のプログラミン
グ環境に本発明を適用する為のデータ構造を図式的に示
した図である。以下の説明は、第８図及び第15図の２つ
のデータ流れ図を使用した場合に関して進める。第８図
〜第14図は、階層的データ構造による簡単なソフトウエ
アの一例に本発明を適用した好適な実施例を表してい
る。第15図〜第21図は、本発明の原理を拡張し、試験シ
ステムの一例の入力命令の配列作業に応用した場合の実
施例を表している。

先ず、第８図に示す第４図のデータ流れ図（130）
は、ソフトウエアとして排他的に実現されたデータ・フ
ロー・システムを表している。このデータ・フロー・シ
ステムは、２つの定数２及び５を乗算し、その乗算結果
を表示するシステムである。このデータ流れ図は、ブロ
ック（132）、（134）、（136）及び（138）並びに接続
手段（133）、（135）及び（137）を含んでいる。

第９図は、第８図のデータ流れ図におけるデータ構造
を示している。データ構造図において、例えば、第９図
の線（142）のように傾斜した線は、１つのデータ構造
（親）から一般に右方向にある次のデータ構造（子）へ
の階層的関係を表している。このブロック図のデータ構
造（ブロックダイアグラム:BlockDiagram）（140）は、
ブロック（blocks）のリスト（オーダードコレクション
／適正配列済集合体の意:OrderedCollection）と、接続
手段（connections）のリスト（これもOrderedCollecti
on）と、ソーティング済タスクを入れる為の空のリスト
（同じくOrderedCollectionで「sortList」と表記）と
を含んでいる。これらの表記は、典型的なオブジェクト
指向言語であるSmalltalk−80（ゼロックス社の登録商
標）の表記法に基づいており、上記３つのリスト（即
ち、OrderedCollection）は、オブジェクト（Block Dia
gram）のインスタンス変数である。

第９図に示した階層的データ構造を更に下位へ進む
と、ブロック（blocks）のリストである「Ordered Coll
ection」は、第８図に示した４つのブロックの内容（14
6）を含んでいる。第９図の右下部分に進むと、接続手
段のリストの内容が項目（148）で示されている。ここ
で、例えば矢線（150）のような矢線は、２つのブロッ
ク間の接続手段におけるデータの流れる方向を示してい
る。第９図の如きデータ構造は、上述の関連米国特許出
願第07/007234号に記載のものと類似のブロック図編集
装置で実現出来る。「sortList」の線に接続された「Or
dered Collection」は、適当な順序にソーティングされ
たタスクのリストであって、後述するように、データ流
れ図の実行の準備の際に内容が入力される。

第10図は、第９図のブロックのデータ構造に追加して
更に詳細に示す図である。例えば、乗算ブロックの（ｘ
＊ｙ）データ構造（160）の変数は、ブロックのタスク
のリスト「taskList」と、ブロックの入力及び出力の総
てのリストを含むオブジェクト「allInputsAndOutputsO
bj」である。この例における「taskList」のリスト（Or
deredCollection）は、機能タスク（162）「Ｆ（ｘ＊
ｙ）」だけを含んでいる。この乗算ブロックは、ソフト
ウエアで実現されているので、機能は、それ自身に関連
するタスクのみである。

第11図は、第10図の機能タスク（162）のデータ構造
を更に詳細に示している。このデータ構造（170）に
は、５つのインスタンス変数が含まれている。第１の変
数は、「component」で、タスクが属するブロックを識
別し、この場合「ｘ＊ｙ」乗算ブロックを識別する。第
２の変数は、「taskToken」なるタスク・トークンで、
タスクの実行時に何のコード・ブロックを実行すべきか
を伝える為にトークンをコンポーネント・ブロックにお
くる。この場合、乗算ブロックの機能タスクを実行させ
るコードが選択される。このタスクは、それ自身で乗算
を実行するわけではないが、親ブロック及び乗算ブロッ
クの信号にタスク・トークン「＃function」を適用し
て、入力信号の積に等しい出力信号を発生させる。第３
のインスタンス変数は、「successors」と呼ばれる「Or
dered Collection」で、現在のタスクの後に続くべき後
続タスクを入れる為の変数である。第４のインスタンス
変数は、「predecessors」と呼ばれる「Ordered Collec
tion」で、現在のタスクの前に来るべき先行タスクを入
れる変数である。第５の変数は、「refcount」と呼ば
れ、先行タスクの数（基準カウント値）を入れる為の変
数である。

第12図は、第８図のデータ流れ図に基づくタスク・ネ
ットワーク（180）を示しており、上述の改良型タスク
配列ルールとの関連も表している。第12図の左上のＦ
（２）と表記された機能タスク（181）は、第８図で
「２」と書かれたブロック（132）の機能タスクを表し
ている。このブロック（132）は、セットアップ・タス
クを持たず、機能タスクが実行されると定数２を発生す
る。

次のタスクは、第８図の定数発生器（132）及び乗算
ブロック（136）間の接続手段（133）の機能タスク「２
→ｘ＊ｙ」（184）である。ここの従属性ライン（185）
は、上述のタスク配列ルールのR14で規定される従属性
を表している。即ち、ルールR14は、「接続手段の機能
タスクは上流のブロックの機能タスクより後になる。」
というものである。

第８図のブロック図に関連する残りのタスクは、夫々
適用されるルールに関連して第12図に示している。例え
ば、乗算ブロックの機能タスク（162）が実行される前
に、２つの定数発生器及びそれらの定数出力を乗算ブロ
ックに接続する接続手段の機能タスクが実行されるべき
である（R6参照）。従って、有効な値を得る為に乗算が
実行される以前に乗数及び被乗数が共に乗算ブロックに
入力されねばならない。同様に、第12図において判るよ
うに、得られた値が有効な値であり、表示ブロックの機
能タスク「Ｆ（display1）」（189）より先に、上記有
効な積を表示ブロックに与える為の接続手段の機能タス
ク「Ｆ（ｘ＊ｙ→dispaly1）」（188）が実行されるべ
きである。このようなルールによって有効な情報が確実
に表示される。

第13図は、配列ルールの適用後の乗算ブロックの機能
タスク「Ｆ（ｘ＊ｙ）」（162）のデータ構造を表して
いる。この時、接続手段の機能タスク（188）は、乗算
ブロックの機能タスク（162）の「sucessors」の「Orde
redCollection」に接続される。この機能タスク（188）
は、第12図から判るように、乗算ブロックの機能タスク
の後続タスク（sucessors）のリストの唯一のタスクで
ある。先行タスク（predecessors）の「OrderedCollect
ion」には、第８図の接続手段（133）の機能タスク「Ｆ
（２→ｘ＊ｙ）」（184）と、接続手段（135）の機能タ
スク「Ｆ（５→ｘ＊ｙ）」が接続される。これら２つの
タスクは、上述のルールR6で規定されているように、乗
算ブロックの機能タスク（162）より先に実行されなけ
ればならない。

次に、実行の直線化方法を行う為に、タスクのソーテ
ィングが必要である。「sortList」に入れるタスクをソ
ーティングする手順は次のように行われる。先ず、基準
カウント値が０であるタスクを総て集め、これらのタス
クを「sortList」の終端部に１つの集合体（コレクショ
ン）として加え、これらのタスクの後続タスクの基準カ
ウント値をデクレメントし、それら自身の基準カウント
値もデクレメントし、後は以上の手順を繰返す。この結
果、「sortList」の内容は、部分的に配列されたタスク
の集合リストとなる。

第14図の破線のボックス（190）は、第９図の一部を
表している。第14図には更に追加のデータ構造があり、
そこは、「sortList」と呼ばれるタスクの「OrderedCol
lection（配列済コレクション）」を示している。この
「sortList」は、それ自身「OrderedCollection」のリ
スト、即ち、内部リストである。第１の「OrderedColle
ction」（192）は、定数発生器（132）の機能タスク
「Ｆ（２）」（181）と、定数発生器（134）の機能タス
ク「Ｆ（５）」（182）とを有する。これら２つの機能
タスクの実行順序は重要ではないので、「sortList」
は、部分的に配列されたリストと呼ばれる。しかし、
「sortList」を構成する内部リストの実行順序は大切で
ある。従って、第２の「OrderedCollection」（194）の
実行に先立って第１の「Ordered Collection」の実行を
しなければならない。この実行手順はリストを順次下に
進む。

第15図は、第５のデータ流れ図であり、関数信号を発
生する関数発生器FG（202）、電源PS（204）、DUT（20
6）、オシロスコープScope（214）、及びこれらの機器
とDUT間を接続する物理接続手段（208）、（210）及び
（212）という資源を含むデータ・フロー・プロセス（2
00）を表している。このデータ流れ図を実行する際に
は、上述のデータ構造と同種のものを用いても良い。

第16図は、第15図のデータ・フロー・プロセス（20
0）に適用可能な配列ルールに基づいて構成したタスク
・ネットワークである。ここの従属性ラインの隣に夫々
記載されているルール符号は、上述の改良型タスク配列
ルール（R1〜R22）に対応している。しかし、このグラ
フのネットワークは、DUT（206）に対して、入力信号の
配列順序に何ら制約を与えるものではない。

第16図のネットワークの表す情報をソーティングした
結果、第17図に示す「sortList」が得られる。この「so
rtList」の中の第３番目の「OrderedCollection」（22
0）は、次の２の内容を含んでいる。１つは、第15図の
関数発生器（202）の機能タスク（222）であり、もう１
つは、第15図の電源（204）の機能タスク（224）であ
る。「OrderedCollection」（220）に含まれるこれら２
つのタスクに関しては、実行順序に特定の制約はない。
よって、関数発生器（202）及び電源（204）は、どちら
からでも出力発生機能を開始することが出来、DUT（20
6）を損傷する虞がある。

DUTの損傷を防止する必要がある場合には、そのDUTへ
の信号の印加又は除去の順序を制限することが出来る。
第18図は、DUT（206）のデータ構造の追加部分を示して
いる。このDUTブロック（206）のデータ構造は、入出力
のリスト「allInputsAndOutputsObj」（232）及びタス
ク・リスト「taskList」（230）を含んでいる。この入
出力リスト「allInputsAndOutputsObj」のデータ構造の
中には、ソフトウエア入力の辞書「Dictionary」（23
4）及びハードウエア・ポートの辞書「Dictionary」（2
36）が含まれている。階層を更に下位に進むと、ハード
ウエア・ポートの辞書「Dictionary」（236）は、第15
図のDUT（206）のハードウエア・ポートを含んでいる。
ここで、信号入力「SIG（in）J3011」（238）及び電源
入力「Ｖ＋−J1021」（240）は、夫々第15図のDUT（20
6）の入力端SIG（in）及びＶ＋−に対応している。信号
入力（238）は、オン先行「turnOnAntecedents」のセッ
ト「Set」（242）と、オフ先行「turnOffAntecedents」
のセット「Set」（244）を含んでいる。オン先行「turn
OnAntecedents」のセット「Set」（242）は、電源入力
（240）の電圧を表す「＃Ｖ」だけを含んでいる。従っ
て、信号入力（238）のタスクを実行する為には、先に
電源入力（240）のタスクを実行しなければならない。

同様に、電源入力（240）のデータ構造には、オン先
行「turnOnAntecedents」のセット「Set」（246）及び
オフ先行「turnOffAntecedents」のセット「Set」（24
8）が含まれている。オフ先行「turnOffAntecedents」
のセット「Set」（248）は、信号入力（238）を表す
「＃SIG in」を含んでいる。従って、DUTへの電源供給
が停止される前に信号の入力が停止される。

データ構造の中に実現されたこれらオン及びオフの順
序の制約は、上述のルールR21及びR22によって適用され
る。これらの制約及びそれに関連するルールにより、デ
ータ・フロー・ネットワークに新たな従属性が追加され
る。第19図は、第15図のデータ流れ図のタスク間の従属
性を表すネットワークである。このネットワークでは、
上述のルールR21及びR22の適用により追加された従属性
を太線で示している。

第20図は、第15図のブロック図のタスクを第19図の総
ての従属性に基づいてソーティングして得られた「sort
List」を示している。第20図と第17図を比較すると、DU
Tへの入力順序を制限した効果が現れている。第17図で
は、関数発生器の機能タスク「Ｆ（FG）」（222）と電
源の機能タスク「Ｆ（PS）」（224）との順序が決まっ
ていなかったが、第20図では、電源の機能タスク「Ｆ
（PS→DUT）」は、明らかに関数発生器の機能タスク
「Ｆ（FG→DUT）」より先に実行される。

従って、第20図のソート・リスト「sortList」は、第
15図のブロック図のシステムを適切にセットアップし、
動作させ、停止させる為の総てのタスクのリストを含ん
でいる。第21図は、第15図のデータ流れ図が表す試験シ
ステムを制御する際のＣ＋＋言語による出力コードの一
例である。このコードは、本発明を適用することによ
り、自動的に生成される。この結果、ユーザ又はプログ
ラマは、手動でタスクをインタリーブする必要はなくな
る。

第22図は、本発明によるコンピュータ制御の計測機器
システムの動作をまとめて示すブロック図である。この
図の左上部分の「blockDiagram」（260）は、第９図及
び第14図を参照して説明した同一名称のデータ構造を表
している。データの流れを表すブロック図、即ち、デー
タ流れ図を定義するデータが、この「blockDiagram」の
データ構造の中に入っている。このデータ入力は、例え
ば、ブロック図編集ソフトウエアによって行われる。

破線のボックス（262）は、ブロック図配置タスクの
内容を表している。このブロック配置タスクでは、先ず
第１に、各ブロック及び各接続手段に適切なタスクを割
り当てる。次に、ブロック配置タスク（266）では、内
部タスク配列ルール、外部タスク配列ルール、及び入力
順序ルールに基づいてブロックのタスクの配列作業を実
行する。ここで得られたブロックのタスクの配列済みリ
ストは、データ構造「taskList」に入れられる。同様
に、接続配置タスク（270）では、内部タスク配列ルー
ル及び外部タスク配列ルールに基づいて、接続手段のタ
スクの配列作業を実行し、この配列済の接続タスクのリ
ストも、データ構造「taskList」に追加される。

完成したタスク・リスト「taskList」は、ブロック図
ソート（276）によってソーティングされ、ソーティン
グ結果が「sortList」コレクションに入れられる。最後
に、この「sortList」を用いて、ブロック図実行により
試験システムの制御を実行したり、又はディスク（27
8）に書込む為のブロック図書込プログラム・ファイル
を作成し、後で、別のターゲット・システムで実行出来
るようにする。また、マルチ・プロセッシングの機能が
実現されている場合には、上述のソーティング処理を省
略し、タスク・リストを用いてタスクの実行を制御して
も良い。

以上本発明の好適実施例について説明したが、本発明
はここに説明した実施例のみに限定されるものではな
く、本発明の要旨を逸脱することなく必要に応じて種々
の変形及び変更を実施し得ることは当業者には明らかで
ある。

〔発明の効果〕

本発明によれば、コンピュータ・システムに所定のタ
スク配置ルールを予め記憶し、データ・フロー・プロセ
スで用いられる各資源及び該資源間の接続手段を識別す
るデータを入力し、これら資源及び接続手段に関連する
総てのタスク間の従属性ネットワークを予め記憶したタ
スク配置ルールに基づいて構築し、この従属性ネットワ
ークに応じて順次実行可能なタスク列を自動的に生成す
ることにより、適切なソフトウエアの自動生成を可能と
し、ユーザ及びプログラマの負担を大幅に軽減すること
が出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を適用するのに好適なコンピュータ制
御の電子試験システムのブロック図、第2A図は、第１図
の試験システムのデータ流れ図、第2B図は、第１図の試
験システムの一部のハードウエアとそれに対応するデー
タ流れ図との間の概念的関係を表す図、第３図は、第２
のデータ流れ図、それに対応する状態図、及び資源の説
明図、第４図は、第３図のデータ流れ図に関連するタス
クに汎用タスク配列ルールを適用して得られた従属性を
表す図、第５図は、第４図の従属性に基づいて生成され
た非循環型有向グラフの図、第６図は、第３のデータ流
れ図及びそれに対応する資源の説明図、第７図は、第６
図のデータ流れ図に関連するタスク間の従属性を表す
図、第８図は、第４のデータ流れ図、第９図は、第８図
のデータ流れ図に関連するデータ構造の一部を示す図、
第10図は、第８図の乗算ブロックのデータ構造の一部を
示す図、第11図は、第８図の乗算ブロックの機能タスク
のデータ構造を表す図、第12図は、第８図のデータ流れ
図のタスクの従属性ネットワークの図、第13図は、第11
図の乗算ブロックの機能タスクのデータ構造の図、第14
図は、第８図のブロックのタスク及び接続手段のタスク
のソーティング後に得られたデータ構造の図、第15図
は、第５のデータ流れ図、第16図は、第15図のデータ流
れ図のタスクの所定の配列ルールに基づく従属性ネット
ワークの図、第17図は、第15図のデータ流れ図のデータ
構造のソート・リスト「sortList」部分を表す図、第18
図は、第15図のデータ流れ図のデータ構造の他の部分
（DUTブロックのデータ構造）を表す図、第19図は、第1
5図のデータ流れ図のタスクの間の従属性ネットワーク
の図、第20図は、第19図のネットワークから得られたソ
ーティング済みのタスク・リストの図、第21図は、第20
図のタスク・リストに基づいて第15図のデータ流れ図を
実行する為のＣ＋＋言語によるコード・リストの図、第
22図は、本発明に基づく試験システムの制御動作を説明
する為のブロック図である。（50）はコンピュータ、（68）、（70）、（72）は信号
発生器（資源）、（71）はDUT（資源）、（74）は測定
器（資源）、（64）、（66）、（73）は接続手段であ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者デイビッド・ディー・スタッブスアメリカ合衆国オレゴン州 97213 ポートランド・ノースイースト・フォーティフィフス 2215 (72)発明者マーク・アール・バーネットアメリカ合衆国オレゴン州 97221 ポートランドサウスウエスト・フィフティース・アベニュー 4731 (72)発明者ウィリアム・エイ・グリーンセスアメリカ合衆国オレゴン州 97225 ポートランドサウスウエスト・フットヒル・ドライブ 12255 (56)参考文献特開昭62−128335（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−197826（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−166498（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−235950（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】コンピュータ・システムに入力されたブロ
ック図データによりデータの流れの処理を表し、複数の資源が、構造的に相互接続されると共に、上記デ
ータの流れの処理を実行し、上記複数の資源が、複数のブロック及び複数の接続手段
を含み、上記複数のブロックが、ソフトウェア機能を実行する物
理装置として作用し、上記複数の接続手段が、１つの上記ブロックから他の上
記ブロックへのデータの流れを表すと共に、これらデー
タを流し、上記複数の物理装置の間の物理的接続として
作用する上記コンピュータ・システムにおいて、一連のコンピュータ命令を自動的に発生して上記複数の
資源のタスクの実行順序を決定する方法であって、上記資源である上記ブロック及び上記接続手段の各々に
対する複数の命令データを上記コンピュータ・システム
に予め蓄積し、上記予め蓄積した上記複数の命令データの各々に対し
て、上記ブロック図データが指示した上記資源の各々に
対して実行すべき複数の異なる形式のタスクを識別し、上記複数の命令データから識別された上記タスクを、所
定の複数のタスク配置ルールに応じて配置し、上記タスク配置ルールは、上記複数の資源の間の上記デ
ータの流れと、上記物理装置及び上記相互接続の準備、
機能の開始及び終了に対する条件とから、上記複数のタ
スクの順序を決定して、上記複数のタスク間の従属ネッ
トワークを形成し、上記従属ネットワークから上記一連のコンピュータ命令
を発生して、上記データの流れの処理を制御するタスク
の実行順序を決定する方法。