JP7370467B2 - プログラム作成支援装置 - Google Patents

Description

本開示は、並列リアルタイム処理装置で実行されるプログラムの開発を支援するプログラム作成支援装置に関するものである。

従来、並列リアルタイム処理装置で実行されるプログラムを開発するためのプログラム作成支援装置として、例えば、特許文献１に開示されたプログラム開発装置がある。

このプログラム開発装置は、ダイアグラムを作成するためのアイコンの選択等を行う入力装置と、作成途中または作成されたダイアグラムを表示させるための表示装置と、ダイアグラムを作成するダイアグラム作成部と、ダイアグラムの作成に用いられるアイコンに対応したプログラム実体を記憶するアイコン記憶部とを備えている。さらに、プログラム開発装置は、作成されたダイアグラムを記憶するダイアグラム記憶部と、作成されたダイアグラムを解釈し実行するインタプリタと、複数のオブジェクトにより構成されるオブジェクトライブラリとを備えている。

特許第３４８９９６２号公報

特許文献１で開示されたプログラム開発装置に代表される従来のプログラム作成支援装置は、並列リアルタイム処理装置を実行するシステムのＨＷ(hardware)やＳＷ(software)の構成を記述できない。このため、複数のＣＰＵ(Central Processing Unit)、ＯＳ(Operating System)から構成される計算機で処理を実行する場合には、各処理を実行するＣＰＵ、ＯＳを考慮した設計が別途必要であり、手間が発生していた。

また、ユーザは、プログラム作成支援装置を使用しているプログラム作成段階で、指定されたＣＰＵ，ＯＳの環境下における処理の実行に要する時間を容易に確認できないことから、作成したプログラムがユーザ所望の時間内に終了するか否かを認識することが比較的困難であった。

したがって、従来のプログラム作成支援装置を用いた場合、並列リアルタイム処理装置に要求される仕様を確実に満たすようにプログラムを作成することが難しいという問題点があった。

本開示では、上記のような問題点を解決し、ユーザが所望する時間内で実行するプログラムの作成を的確に支援するプログラム作成支援装置を提供することを目的とする。

本開示に係るプログラム作成支援装置は、並列リアルタイム処理装置用のプログラム作成支援装置であって、前記並列リアルタイム処理装置が使用するＣＰＵ及びＯＳの構成を含むプログラム環境情報を付与する入力装置と、前記プログラム環境情報により規定されるＣＰＵ及びＯＳを使用してプログラムを作成し、前記プログラムの内容を示すプログラム情報を出力するプログラム作成部と、前記プログラム情報を受け、前記プログラムに関する推定プログラム実行時間を得る実行時間推定処理を実行する実行時間推定部とを備え、前記プログラム作成部は、前記プログラムを構成する複数の処理を複数のアイコンに対応づけ、前記複数のアイコンそれぞれに対しＣＰＵ及びＯＳを指定し、前記複数のアイコン間の実行順序関係を記述する処理構成記述処理を実行する処理構成記述部と、前記複数のアイコン間における必要数の通信経路それぞれの通信内容を記述する通信内容記述処理を実行する通信内容記述部とを含み、前記実行時間推定部は、前記複数のアイコンそれぞれに対し、指定されたＣＰＵ及びＯＳに基づき、対応づけられた処理の処理時間を推定して推定処理時間を得る処理時間推定処理を実行する処理時間推定部と、前記必要数の通信経路それぞれに対し、指定されたＣＰＵ及びＯＳに基づき、通信時間を推定して推定通信時間を得る通信時間推定処理を実行する通信時間推定部とを含み、前記処理構成記述処理及び前記通信内容記述処理は、前記入力装置を用いたユーザ操作に連動して実行され、前記処理時間推定処理及び前記通信時間推定処理の実行開始の指示は前記入力装置を用いたユーザ操作によって行われ、前記実行時間推定処理は前記処理時間推定処理及び前記通信時間推定処理を含み、前記推定プログラム実行時間は前記複数のアイコンそれぞれの前記推定処理時間及び前記必要数の通信経路それぞれの前記推定通信時間を含み、前記プログラム作成支援装置は、前記複数のアイコンそれぞれに前記推定処理時間を対応づけ、かつ、前記必要数の通信経路それぞれに前記推定通信時間を対応づけた推定時間付プログラム情報を画面上に表示する表示装置をさらに備える。

本開示のプログラム作成支援装置は、処理時間推定部及び通信時間推定部に処理時間推定処理及び通信時間推定処理を実行させることより、指定されたＣＰＵ及びＯＳに基づき、複数のアイコンそれぞれの推定処理時間と、必要数の通信経路それぞれの推定通信時間とを推定プログラム実行時間として得ることができる。

したがって、ユーザは複数のアイコンへのＣＰＵ及びＯＳの対応づけを適宜変更して、表示装置の画面上に表示された推定時間付プログラム情報を参照することにより、プログラムの全体実行時間に悪影響を与える要因を比較的容易に認識することができる。

その結果、本開示のプログラム作成支援装置は、ユーザが所望する時間内で実行するプログラムの作成を効果的に支援することができる。

本開示の目的、特徴、局面、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。

実施の形態１であるプログラム作成支援装置の構成を示すブロック図である。 図１で示したチャート作成部で作成されるチャート（初期状態）の概念を示す説明図である。 アイコン単体のイメージを示す説明図である。 アイコン間の通信経路のイメージを示す説明図である。 別ウィンドウに表示される通信経路のイメージを示す説明図である。 図１で示したチャート作成部で作成されたチャートの例を模式的に示す説明図である。 実施の形態１のプログラム作成支援装置を用いたプログラム作成処理の処理手順を示すフローチャートである。 実施の形態２であるプログラム作成支援装置の構成を示すブロック図である。 図８で示したチャート作成部で作成されたチャートの例を模式的に示す説明図である。 図８で示したプログラム作成補助部による内部処理の実行手順を示すフローチャートである。 実施の形態２のプログラム作成支援装置を用いたプログラム作成処理の処理手順を示すフローチャートである。 実施の形態３であるプログラム作成支援装置の構成を示すブロック図である。 確率分布付推定処理時間の推定結果の一例をグラフ形式で示す説明図である。 確率分布付推定処理時間の推定結果の一例を表形式で示す説明図である。 図１３で示した確率分布付推定処理時間の解析内容の一例をグラフ形式で示す説明図である。 確率分布付推定全体実行時間の推定結果の一例をグラフ形式で示す説明図である。 実施の形態３のプログラム作成支援装置を用いたプログラム作成処理の処理手順を示すフローチャートである。 実施の形態１～実施の形態３におけるプログラム作成支援装置のハードウェア構成を模式的に示すブロック図である。

＜実施の形態１＞
図１は本開示の実施の形態１であるプログラム作成支援装置７１の構成を示すブロック図である。

同図に示すように、プログラム作成支援装置７１は、プログラム作成部１、実行時間推定部２、プログラム変換部３、入力装置４及び表示装置５を主要構成要素として含んでいる。

入力装置４は、並列リアルタイム処理装置が使用するＣＰＵ及びＯＳの構成を含むプログラム環境情報Ｄ４を外部より受け、プログラム環境情報Ｄ４をプログラム作成部１に付与している。プログラム環境情報Ｄ４は通常、複数のＣＰＵ及び複数のＯＳを指示する。ただし、プログラム環境情報Ｄ４の指示内容のうちＣＰＵ及びＯＳのうち一方は一つであっても良い。

プログラム作成部１は、プログラム環境情報Ｄ４により規定されるＣＰＵ及びＯＳを使用してプログラムを作成する。そして、プログラム作成部１は、作成したプログラムの内容を示すプログラム情報Ｄ６を実行時間推定部２、プログラム変換部３及び表示装置５に出力する。以降、プログラム作成部１で作成したプログラムを実際に実行する並列リアルタイム処理装置を「開発対象ＨＷ」と呼ぶ場合がある。

実行時間推定部２は、プログラム情報Ｄ６を受け、プログラムに関する推定プログラム実行時間を得る実行時間推定処理を実行する。

プログラム作成部１はチャート作成部１１及び処理内容作成部１２を主要構成要素として含んでいる。チャート作成部１１は作成するプログラムの構造をアイコンとアイコン同士の接続により記述する。すなわち、チャート作成部１１は、プログラムを構成する複数の処理を複数のアイコンに対応づけている。さらに、チャート作成部１１は処理構成記述部１１１及び通信内容記述部１１２を主要構成要素として含んでいる。

処理構成記述部１１１は、プログラム環境情報Ｄ４から開発対象ＨＷが使用するＣＰＵとＯＳの情報を認識する。

そして、処理構成記述部１１１は、プログラムを構成する複数の処理を複数のアイコンに対応づけ、複数のアイコンそれぞれにおいてＣＰＵ及びＯＳを指定し、複数のアイコン間の実行順序関係を記述する処理構成記述処理を実行する。以下、本明細書において用いる「アイコン」は「処理」に対応するプログラム構成要素を意味する。また、プログラム構成要素としては、プログラムモジュール、プログラムを構成する関数、関数のまとまり等が考えられる。

通信内容記述部１１２は、複数のアイコン間における必要数の通信経路それぞれの通信内容を記述する通信内容記述処理を実行する。なお、通信内容には、使用する通信方式及び通信するデータの内容が含まれる。

処理内容作成部１２は、複数のアイコンそれぞれの処理内容を作成する処理内容作成処理を実行する。

上記処理構成記述処理、上記通信内容記述処理及び上記処理内容作成処理は、入力装置４を用いた操作者によるユーザ操作に連動して実行される。

プログラム作成部１は、上記処理構成記述処理、上記通信内容記述処理及び上記処理内容作成処理を実行することによりプログラムを作成し、作成されたプログラムの内容を示すプログラム情報Ｄ６を得る。プログラム情報Ｄ６は、実行順序が指定された複数のアイコン、複数のアイコンそれぞれに指定されたＣＰＵ及びＯＳ、必要数の通信経路及び複数のアイコンの処理内容を指示する情報である。

実行時間推定部２は処理時間推定部２１及び通信時間推定部２２を主要構成要素として含んでいる。

処理時間推定部２１は、プログラム情報Ｄ６を参照して、プログラム情報Ｄ６で指示される複数のアイコンそれぞれに対し、指定されたＣＰＵ及びＯＳに基づき、対応づけられた処理の処理時間を推定して推定処理時間を得る処理時間推定処理を実行する。したがって、処理時間推定部２１による処理時間推定処理の実行により、複数のアイコンに対応する複数の推定処理時間を得ることができる。

通信時間推定部２２は、必要数の通信経路それぞれに対し、指定されたＣＰＵ及びＯＳに基づき、通信時間を推定して推定通信時間を得る通信時間推定処理を実行する。したがって、通信時間推定部２２による通信時間推定処理の実行により、必要数の通信経路に対応する必要数の推定通信時間を得ることができる。

したがって、実行時間推定部２が得る推定プログラム実行時間は、複数のアイコンそれぞれの推定処理時間及び必要数の通信経路それぞれの推定通信時間を含んでいる。

このように、実行時間推定部２は、処理時間推定処理及び通信時間推定処理を含む実行時間推定処理を実行して、プログラム情報Ｄ６に上述した推定プログラム実行時間を加味した推定時間付プログラム情報Ｄ６ｔを得ることができる。

本明細書中において、上述した推定プログラム実行時間を加味したプログラム情報Ｄ６を、「推定時間付プログラム情報Ｄ６ｔ」と呼ぶ場合がある。推定時間付プログラム情報Ｄ６ｔは、複数のアイコンそれぞれに推定処理時間を対応づけ、かつ、必要数の通信経路それぞれに推定通信時間を対応づけた情報となる。

さらに、実行時間推定部２は、複数の推定処理時間及び必要数の推定通信時間から、プログラム全体の推定全体実行時間ＡＴを求め、推定プログラム実行時間に推定全体実行時間ＡＴを含めている。

また、実行時間推定処理に含まれる処理時間推定処理及び通信時間推定処理それぞれの実行開始の指示は入力装置４を用いたユーザ操作によって行われる。

一方、プログラム作成部１によるＣＰＵ及びＯＳの対応づけが確定したプログラムが確定プログラムとして規定され、プログラム情報Ｄ６のうち、確定プログラムの内容を示す情報を特に「確定プログラム情報Ｄ６ｆ」と呼ぶ場合がある。確定プログラム情報Ｄ６ｆには、複数のアイコンと必要数の通信経路と複数のアイコンへの指定が確定したＣＰＵ及びＯＳと、複数のアイコンの処理内容とが含まれる。

プログラム変換部３は、確定プログラム情報Ｄ６ｆを受け、開発対象ＨＷが実行する専用プログラムに変換し、専用プログラムの内容を示す専用プログラム情報Ｄ３を作成する。

プログラム変換部３は、処理コード生成部３１、通信コード生成部３２及び設定コード生成部３３を主要構成要素として含んでいる。

処理コード生成部３１は、確定プログラム情報Ｄ６ｆで指示された複数のアイコンの処理を、開発対象ＨＷ用の複数の処理コードに変換する。

通信コード生成部３２は、確定プログラム情報Ｄ６ｆで指示された必要数の通信経路を開発対象ＨＷ用の必要数の通信コードに変換する。

設定コード生成部３３は、確定プログラム情報Ｄ６ｆの指示内容に基づき、複数のアイコンに割り当てたＣＰＵ及びＯＳを、開発対象ＨＷ用の複数のＯＳ・ＣＰＵコードとして生成する。

したがって、専用プログラム情報Ｄ３には、開発対象ＨＷ用の複数の処理コード、必要数の通信コード、複数のＯＳ・ＣＰＵコードが含まれる。

入力装置４は、操作者による操作であるユーザ操作を受け付け、少なくとも、開発対象ＨＷのＣＰＵの個数、ＯＳの種類、それぞれのＣＰＵの性能値に関するプログラム環境情報Ｄ４をプログラム作成部１に付与する。なお、プログラム環境情報Ｄ４の全部または一部を外部から入力装置４を介して取り込むようにしても良い。

さらに、入力装置４を用いたユーザ操作によって、プログラム作成部１、実行時間推定部２、プログラム変換部３を動作させることができる。

表示装置５は、プログラム情報Ｄ６あるいは推定時間付プログラム情報Ｄ６ｔの内容を操作者が視覚認識できる態様で画面上に表示する。

図１８はプログラム作成支援装置７１のハードウェア構成を模式的に示すブロック図である。同図に示すように、データの送受信を行うバス１０５にキーボード１０１、計算機１０２、メモリ１０３及びディスプレイ１０４が接続されている。

計算機１０２は、メモリ１０３または内部に格納されるアプリケーションプログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサ、ＤＳＰともいう）を有している。

メモリ１０３として、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリー、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の、不揮発性または揮発性の半導体メモリが考えられる。さらに、メモリ１０３は、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ等、または、今後使用されるあらゆる記憶媒体であってもよい。

プログラム作成部１、実行時間推定部２、プログラム変換部３はすべて、計算機１０２がアプリケーションプログラムを実行することにより実現される。入力装置４は、計算機１０２に接続されるキーボード１０１が該当し、他に図１８では図示しないマウスも含まれる。また、プログラム環境情報Ｄ４の少なくとも一部を外部から取り込む場合は、入力装置４として入力ポートが含まれる。

表示装置５は、計算機１０２にバス１０５を介して接続されるディスプレイ１０４が該当する。プログラム情報Ｄ６はメモリ１０３や計算機１０２内の記録装置に記録される。

図２はチャート作成部１１で作成されるチャート（初期状態）の概念を示す説明図である。図２に示すように、チャート作成部１１には、入力装置４からプログラム環境情報Ｄ４として付与された開発対象ＨＷ用のＣＰＵ及びＯＳの情報と、各ＣＰＵとＯＳに処理を割り当てるための領域と、処理時間や通信時間を直観的に理解可能とするための時間軸を含むチャートを表示装置５の画面上に表示する。

チャート作成部１１の主要構成要素である処理構成記述部１１１では、各ＣＰＵとＯＳに対応する領域にアイコンを配置することにより、アイコンに対応する処理を実行するＣＰＵとＯＳを選択することができる。

なお、図２で示す例では、ＯＳ－Ａ用にＣＰＵ１及びＣＰＵ２が割り当てられ、ＯＳ－Ｂ用にＣＰＵ３が割り当てられている。この場合、プログラム環境情報Ｄ４は、ＣＰＵ１～ＣＰＵ３とＯＳ－Ａ及びＯＳ－ＢをＣＰＵ及びＯＳの構成として指示している。

また、アイコン同士を接続することにより、アイコンの実行順序を決定している。さらに、アイコンにピンを追加することにより、アイコンから出力される、もしくは、アイコンに入力されるデータがあることを示すことができる。

図３はアイコン単体のイメージを示す説明図であり、図４はアイコン間の通信経路のイメージを示す説明図である。

図３に示すように、アイコン５０は処理ａに対応して設定される。図４に示すように、アイコン５１及び５２は処理Ａ及び処理Ｂに対応して設定される。さらに、アイコン５１の出力側のピン６１とアイコン５２の入力側のピン６２とが通信経路ＣＰ１により接続される。通信経路ＣＰ１は、アイコン５１からアイコン５２に向けて通信処理がなされることを示している。

このように、一対のアイコンに関し、一方のアイコンの出力側のピンと他方のアイコンの入力側のピンとを接続することにより、一方のアイコンから他方アイコンに向かう方向に通信経路が存在することを示している。

チャート作成部１１の主要構成要素である通信内容記述部１１２は、処理構成記述部１１１で作成されたアイコン間の通信経路ＣＰについて、その通信内容を記述する。通信内容は、チャート上でピン同士を接続した通信経路ＣＰについて、チャートとは異なる別ウィンドウで記述する。

図５は別ウィンドウに表示される通信経路のイメージを示す説明図である。図５に示すように、アイコン５１が指示された「処理Ａ」からアイコン５２で指示された「処理Ｂ」への通信経路ＣＰが記述されている。

図５に示すように、アイコン５１の出力側のピン６１ａ～６１ｃから出力データとなる変数ａ～変数ｃを出力する。一方、アイコン５２の入力側ピン６２ｄ～６２ｆは変数ｄ～変数ｆを入力データとして受ける。この際、アイコン５１から出力される変数ａがアイコン５２の変数ｅとしてピン６２ｅに入力され、アイコン５１から出力される変数ｂがアイコン５２の変数ｄとしてピン６２ｄに入力され、アイコン５１から出力される変数ｃがアイコン５２の変数ｆとしてピン６２ｆに入力される。

このように、図５は、アイコン５１及び５２間で変数ａ～変数ｃと変数ｄ～変数ｆとのデータ通信を行う通信経路ＣＰが設けられることを示している。

なお、通信経路ＣＰごとに採用する通信方式を決定することができる。通信方式は通信経路ＣＰを示す線の近傍に通信方式の名称を表示することなどにより、操作者が通信方式を直観的に認識できるようにしている。また、通信方式ごとに通信経路ＣＰを指示する線種を異なる内容に表示するようにしても良い。

通信方式として、例えば、ソケット、共有メモリ、パイプなどの通信方式がある。ソケットは、双方向に通信でき、共有メモリによる通信よりも信頼性の高い通信方式である。パイプは、通信が一方向にしかできないが、ソケットより単純な通信方式である。共有メモリによる通信は、送信側と受信側がともにアクセス可能なメモリ上にデータを格納し、送信側と受信側でデータの受け渡しを行う方式である。

通信速度の観点から、共有メモリを使う通信方式が最も早いが、アクセスするアドレスを誤ると致命的なエラーが生じるなど、実装を誤ると信頼性が低くなるデメリットを有している。

一方、ソケット、パイプは、信頼性は高い反面、通信速度は遅くなる。このため、ソケット、共有メモリ、パイプを含む複数の通信方式のうち、どの通信方式を採用するかはケースバイケースとなる。

複数の通信方式から選択するに際し、プログラム環境情報Ｄ４に選択対象となる複数の通信方式が含まれている。

図６はチャート作成部１１で作成されたチャート（作成段階）の例を模式的に示す説明図である。図６で示す例では、処理Ａ～処理Ｄに対応して４つのアイコン５１～５４が設定されている。

そして、アイコン５１はＣＰＵ１に、アイコン５２はＣＰＵ２に、アイコン５３及び５４はＣＰＵ３に割り当てられる。

アイコン５１からアイコン５２及び５３に向けて実行順序を示す矢印が示され、アイコン５２及び５３からアイコン５４に向けて実行順序を示す矢印が示されている。したがって、図６では、アイコン５１～５４間において、アイコン５１、アイコン５２及び５３、アイコン５４の順に実行されることを示している。なお、アイコン５２及び５３はＣＰＵ２及びＣＰＵ３が実行する並列処理となる。

さらに、アイコン５２の出力側のピン６２とアイコン５４の入力側のピン６４とが通信経路ＣＰ２により接続される。したがって、図６では、アイコン５２とアイコン５４との間に通信経路ＣＰ２を介した通信処理が行われることを示している。

各アイコンに対応する処理内容は、処理内容作成部１２により作成される。処理内容作成部１２は、チャート作成部１１と同様のアイコンを使用したチャート形式であっても、外部ツールにより作成する形式であってもよい。作成された処理内容は、アイコンと対応付けて管理される。

プログラム作成支援装置７１によって作成するプログラム情報Ｄ６には、複数のアイコン、必要数の通信経路、複数のアイコンの処理内容、複数のアイコンに対応するＯＳ及びＣＰＵ、複数のアイコンの実行手順を指示する情報が含まれる。

図６の例では、アイコン５１～５４が複数のアイコンに対応し、通信経路ＣＰ１が必要数の通信経路に対応する。アイコン５１～５４間の矢印によって複数のアイコンの実行手順が示され、アイコン５１～５４が配置される位置によって、アイコン５１～５４それぞれを実行するＯＳ及びＣＰＵが指定されている。

実行時間推定部２は、プログラム作成部１で作成されたプログラム情報Ｄ６を受け、プログラム情報Ｄ６が指示するプログラムに関する推定プログラム実行時間を得る実行時間推定処理を実行する。

推定プログラム実行時間は、複数のアイコンそれぞれに対する推定処理時間、必要数の通信経路それぞれに対する推定通信時間及び推定全体実行時間ＡＴが含まれる。以下、複数のアイコンそれぞれに対する推定処理時間の総称を「複数の推定処理時間」、必要数の通信経路それぞれに対する推定通信時間の総称を「必要数の推定処理時間」と呼ぶ場合がある。

上述した推定全体実行時間ＡＴは、複数の推定処理時間及び必要数の推定処理時間に基づく加算を含む演算処理によって得ることができる。

したがって、実行時間推定部２は、プログラム情報Ｄ６に基づき、推定全体実行時間ＡＴ、複数の推定処理時間及び必要数の推定処理時間を含む推定プログラム実行時間を指示する情報をプログラム情報Ｄ６に加味した推定時間付プログラム情報Ｄ６ｔを得ることができる。推定時間付プログラム情報Ｄ６ｔは適宜、プログラム作成部１やプログラム変換部３に送信される。

実行時間推定部２によって推定時間付プログラム情報Ｄ６ｔが得られた場合、プログラム作成部１を経由して推定時間付プログラム情報Ｄ６ｔを表示装置５に付与することができる。

したがって、図６に示すように、時間軸に沿って、アイコン５１～５４に対応する推定処理時間Ｔ１～Ｔ４、通信経路ＣＰ２に対応する推定通信時間ＴＣ２、及び推定全体実行時間ＡＴを表示装置５の画面上に表示することができる。

処理時間推定部２１による処理時間推定処理は、各アイコンの処理内容を参照し、処理に必要なステップ数と、アイコンを実行するＣＰＵの性能とに基づき、ハードウェアシミュレータを用いたシミュレーションや、前もって評価したステップ数と実行速度の関係に基づく演算処理として実行される。なお、各アイコンの処理内容は処理内容作成部１２によって作成される。

通信時間推定部２２による通信時間推定処理は、各通信経路上で通信する変数と、その通信方式に基づいて実行される。例えば、選択された通信方式に関し、前もって評価した、通信するデータ量及び通信方式と通信時間の関係を利用することにより、通信時間推定処理が実行できる。なお、各通信経路の通信方式や通信内容は通信内容記述部１１２によって作成される。

推定全体実行時間ＡＴは、チャートの左端にある始点アイコンを起点として、接続されたアイコンを順に辿り、右端の終点アイコンまで辿った際の、各アイコンの推定処理時間と各通信経路ＣＰにおける通信時間の総和となる。ただし、始点アイコンから終点アイコンまで複数のルートで辿ることができる場合には、複数ルートの推定実行時間のうち最悪値を推定全体実行時間ＡＴとする。

プログラム作成部１で作成され、ＯＳ及びＣＰＵの割り当てが完了した確定プログラムの内容を示す確定プログラム情報Ｄ６ｆはプログラム変換部３に付与される。プログラム変換部３は、確定プログラム情報Ｄ６ｆが示す確定プログラムを開発対象ＨＷが実行する専用プログラムに変換し、専用プログラムを指示する専用プログラム情報Ｄ３を出力する。

専用プログラム情報Ｄ３には、上述したように、開発対象ＨＷで実行される複数の処理コード、必要数の通信コードと、複数のＯＳ・ＣＰＵコードが含まれる。

図７は実施の形態１のプログラム作成支援装置７１を用いたプログラム作成処理の処理手順を示すフローチャートである。

以下、図７を参照して、実施の形態１のプログラム作成支援装置７１を用いたプログラム開発の流れについて説明する。

プログラム作成処理は、実施の形態１のプログラム作成支援装置が起動されることによって開始される。

まず、ステップＳ１１において、操作者は開発対象ＨＷに関するプログラム環境情報Ｄ４を入力装置４からプログラム作成部１に付与する。プログラム環境情報Ｄ４には、開発対象ＨＷが使用するＣＰＵの個数、ＣＰＵの性能、ＯＳの種類などが含まれる。プログラム環境情報Ｄ４は通常、複数のＣＰＵ及び複数のＯＳを指示する。

次に、ステップＳ１２において、処理構成記述部１１１による処理構成記述処理によって、開発対象ＨＷでの実行を所望する処理をアイコンで記述する。

その後、ステップＳ１３において、処理内容作成部１２による処理内容作成処理によって、ステップＳ１２で記述したアイコンについて、その処理内容を作成する。なお、処理内容作成部１２を用いることなく、外部の他のツールを使用して処理内容を作成するようにしても良い。

そして、ステップＳ１４において、通信内容記述部１１２による通信内容記述処理によって、各通信経路における通信内容を記述する。

上述したステップＳ１１～Ｓ１４によって、プログラム情報Ｄ６として必要な情報が得られる。なお、ステップＳ１１～Ｓ１４の処理は、入力装置４を用いたユーザである操作者のユーザ操作に連動して行われる。

その後、ステップＳ１５において、操作者が要求する実行時間内に、プログラム情報Ｄ６が指示するプログラムの実行が終了するかを確認する。ステップＳ１５は操作者による確認処理である。以下、ステップＳ１５について詳述する。

具体的には、実行時間推定部２に実行時間推定処理を実行させ、プログラム情報Ｄ６に基づき、推定時間付プログラム情報Ｄ６ｔを生成させる。同時に、プログラム作成部１を経由して推定時間付プログラム情報Ｄ６ｔを表示装置５に出力することにより、表示装置５の画面上に推定時間付プログラム情報Ｄ６ｔを視覚認識可能な形態で表示させる。

操作者は、表示装置５の画面上に表示される推定時間付プログラム情報Ｄ６ｔを参照して、推定全体実行時間ＡＴを認識することにより、ステップＳ１５のＹＥＳ／ＮＯを判断することができる。

すなわち、操作者が要求する要求全体実行時間ＲＴと推定全体実行時間ＡＴとの間で「ＲＴ≧ＡＴ」を満足すれば、ステップＳ１５の判定結果はＹＥＳとなり、満足しなければステップＳ１５の判定結果はＮＯとなる。

ステップＳ１５がＹＥＳの場合、ステップＳ１８において、現在のプログラム情報Ｄ６を確定プログラム情報Ｄ６ｆとしてプログラム変換部３に出力する。その結果、プログラム変換部３によるプログラム変換処理により、開発対象ＨＷ用の専用プログラム情報Ｄ３を得ることができる。ステップＳ１８の実行後は処理を終了する。

ステップＳ１５がＮＯの場合、操作者は、ステップＳ１６及びＳ１７のプログラム改善処理を行う。

まず、ステップＳ１６において、推定時間付プログラム情報Ｄ６ｔの内容を検証する。推定時間付プログラム情報Ｄ６ｔには、推定全体実行時間ＡＴに加え、複数の推定処理時間、必要数の推定通信時間が含まれている。

例えば、図６に示すように、アイコン５１～５４の推定処理時間Ｔ１～Ｔ４や通信経路ＣＰ２を参照することにより、操作者は、推定全体実行時間ＡＴに悪影響を与えているアイコンあるいは通信経路を認識することができる。

次に、ステップＳ１７において、操作者は、ステップＳ１６の検証結果に基づき、個別改善処理を実行する。例えば。悪影響を与えているアイコンに関し、ＯＳ及びＣＰＵの割り当てを変更したり、処理内容を変更したりする。同様に、悪影響を与えている通信経路に関し、ＯＳ及びＣＰＵの割り当てを変更したり、通信内容を変更したりする。

上述した個別改善処理において、アイコンへのＯＳ及びＣＰＵの割り当て変更は比較的簡単に行え、各アイコンの処理時間及び各通信経路の通信時間を改善するための有効な対応策となる。なぜなら、アイコンの処理時間及び通信経路の通信時間は、割り当てたＯＳ及びＣＰＵに依存して変化するからである。

その後、再び、ステップＳ１５に戻り、ステップＳ１５でＹＥＳの場合はステップＳ１８を経て処理を終了する。一方、ステップＳ１５でＮＯの場合は再びステップＳ１６及びＳ１７の処理を行う。

図７に示すように実施の形態１のプログラム作成支援装置７１を使用することができる。操作者は、プログラム作成支援装置７１を使用して、プログラムを構成する各処理を実行するＯＳやＣＰＵを設定しつつ、推定全体実行時間ＡＴ、各アイコンの推定処理時間、及び各通信経路の推定通信時間を考慮したプログラム作成を行うことができる。

したがって、実施の形態１のプログラム作成支援装置７１を使用することにより、操作者が所望する要求全体実行時間ＲＴ内に実行可能なプログラムの開発を比較的容易に行うことができる。

上述したように、実施の形態１のプログラム作成支援装置７１は、処理時間推定部２１に処理時間推定処理を実行させ、通信時間推定部２２に通信時間推定処理を実行させることより、指定されたＣＰＵ及びＯＳに基づき、複数のアイコンそれぞれの推定処理時間と、必要数の通信経路それぞれの推定通信時間を得ることができる。

したがって、ユーザとなる操作者は複数のアイコンへのＣＰＵ及びＯＳの対応づけを適宜変更して、表示装置５の画面上に表示された推定時間付プログラム情報Ｄ６ｔを参照することにより、プログラムの推定全体実行時間ＡＴに悪影響を与えている要因を比較的容易に認識することができる。

そして、操作者は、プログラムの推定全体実行時間ＡＴに悪影響を与えているアイコンまたは通信経路に対し、ステップＳ１７の個別改善処理を実行することができる。

その結果、実施の形態１のプログラム作成支援装置７１は、操作者が所望する要求全体実行時間ＲＴ内で実行するプログラムの作成を効果的に支援することができる。

加えて、実施の形態１のプログラム作成支援装置７１は、処理内容作成部１２による処理内容作成処理により、複数のアイコンそれぞれの処理内容を作成することができる。

したがって、操作者は複数のアイコンへのＣＰＵ及びＯＳの対応づけに加え、複数のアイコンの処理内容を適宜変更して、表示装置５の画面上に表示された推定時間付プログラム情報Ｄ６ｔを参照することができる。

その結果、実施の形態１のプログラム作成支援装置７１は、操作者が所望する要求全体実行時間ＲＴ内で実行するプログラムの作成をより広範囲に支援することができる。

さらに、実施の形態１のプログラム作成支援装置７１はプログラム変換部３を有している。したがって、操作者が所望する要求全体実行時間ＲＴ内で動作する開発対象ＨＷ用の専用プログラムを指示する専用プログラム情報Ｄ３を自動的に得ることができる。

＜実施の形態２＞
図８は本開示の実施の形態２であるプログラム作成支援装置７２の構成を示すブロック図である。図８に示すように、実施の形態２のプログラム作成支援装置７２は、実施の形態１のプログラム作成支援装置７１に、プログラム作成補助部７を追加したことを特徴としている。

図８で示す各構成要素について、図１で示す実施の形態１と同一の構成要素には適宜、同一符号を付して説明を省略し、実施の形態２の特徴箇所を中心に説明する。

入力装置４は、プログラム作成補助部７による割当補助処理の起動を指示する指示情報を新たに受け付ける。

さらに、実施の形態２では、入力装置４から付与されるプログラム環境情報Ｄ４を要求時間付プログラム環境情報Ｄ４ｔに拡張している。要求時間付プログラム環境情報Ｄ４ｔは、プログラム環境情報Ｄ４に加え、プログラムの要求全体実行時間ＲＴ、複数の処理に対応する複数の要求処理時間、及び必要数の通信経路に対応する必要数の要求通信時間を指示する要求実行時間情報が含まれている。

なお、実施の形態２のハードウェア構成も実施の形態１と同様に図１８で示す通りである。ただし、新たに追加されたプログラム作成補助部７は、計算機１０２がアプリケーションプログラムを実行することにより実現される。

図９はチャート作成部１１で作成されたチャートの例を模式的に示す説明図である。図９で示す例では、処理Ａ～処理Ｅに対応して５つのアイコン５１～５５が設定されている。また、ＯＳ－Ａ用にＣＰＵ１及びＣＰＵ２が割り当てられ、ＯＳ－Ｂ用にＣＰＵ３が割り当てられている。

そして、アイコン５１はＣＰＵ１に、アイコン５２はＣＰＵ２に、アイコン５３及び５４はＣＰＵ３に割り当てられる。一方、アイコン５５に対しＯＳ及びＣＰＵの割り当てが行われておらず、未定義状態となっている。すなわち、アイコン５５は未指定アイコンとなる。

アイコン５１からアイコン５２及び５３に向けて実行順序を示す矢印が示され、アイコン５２及び５３からアイコン５４に向けて実行順序を示す矢印が示され、アイコン５５からアイコン５４に向けて実行順序を示す矢印が示されている。

したがって、図９では、アイコン５１～５５間において、アイコン５１、アイコン５２、５３及び５５、アイコン５４の順に実行されることを示している。なお、アイコン５２、５３及び５５は並列処理となる。

さらに、アイコン５２の出力側のピン６２とアイコン５４の入力側のピン６４とが通信経路ＣＰ２により接続される。したがって、図９では、アイコン５２とアイコン５４との間に通信経路ＣＰ２を介した通信処理が行われることを示している。

前述したように、図９では、アイコン５５はＣＰＵまたはＯＳが指定されていない未指定アイコンとなる。また、アイコン５５が図９では図示しない通信経路を有している場合、アイコン５５用の通信経路は未指定通信経路となる。通信経路を介して通信を行う複数のアイコンのうち、少なくとも一つのアイコンのＣＰＵまたはＯＳが指定されていない場合、当該通信経路は未指定通信経路となる。

一方、アイコン５１～５４の推定処理時間Ｔ１～Ｔ４のうち、アイコン５１～５４の要求処理時間ＲＴ１～ＲＴ４を満足しないアイコンが存在する場合、当該アイコンが後述する未満足アイコンとなる。

さらに、通信経路ＣＰ２の推定通信時間ＴＣ２が要求通信時間ＲＴＣ２を満足しない場合、通信経路ＣＰ２が後述する未満足通信経路となる。

プログラム作成補助部７は、プログラム作成部１からプログラム情報Ｄ６と直接受け、プログラム作成部１を経由して入力装置４から要求時間付プログラム環境情報Ｄ４ｔを受ける。プログラム作成補助部７は、さらに、実行時間推定部２から推定時間付プログラム情報Ｄ６ｔを適宜受ける。

プログラム作成補助部７は、要求時間付プログラム環境情報Ｄ４ｔ及びプログラム情報Ｄ６を受け、推定時間付プログラム情報Ｄ６ｔに含まれる推定プログラム実行時間を参照して、後述するプログラム作成補助処理を実行する。

また、プログラム作成補助部７は、プログラム情報Ｄ６が指示する複数のアイコンのうち、ＣＰＵまたはＯＳが指定されていない未指定アイコンが存在する場合、当該アイコンを少なくとも一つの未指定アイコンとして認識する。

さらに、プログラム作成補助部７は、複数のアイコンそれぞれの推定処理時間が、複数の要求処理時間のうち対応する要求処理時間を満足しない場合、当該アイコンが少なくとも一つの不満足アイコンとして認識する。

加えて、プログラム作成補助部７は、必要数の通信経路それぞれの推定通信時間が、必要数の要求推定時間のうち対応する要求処理時間を満足しない場合、当該通信経路を少なくとも一つの不満足通信経路として認識する。

プログラム作成補助部７は、少なくとも一つの未指定アイコンが存在する場合、プログラム作成補助処理として第１の割当補助処理を実行する。

第１の割当補助処理は、少なくとも一つの未指定アイコンそれぞれに対し、要求全体実行時間ＲＴ、複数の要求処理時間及び必要数の要求通信時間を含む要求実行時間情報の指示内容を満足するように、ＣＰＵ及びＯＳを自動的に割り当てる処理である。

プログラム作成補助部７は、第１の割当補助処理の実行中に、実行時間推定部２に実行時間推定処理を適宜実行させることができる。したがって、プログラム作成補助部７は、実行時間推定部２によって作成された推定時間付プログラム情報Ｄ６ｔを適宜参照することにより、ＣＰＵ及びＯＳの割り当てを追加したアイコンあるいは通信経路に関し、要求実行時間情報を満足するか否かを検証することができる。

プログラム作成補助部７は、少なくとも一つの不満足アイコンあるいは少なくとも一つの不満足通信経路が存在する場合、プログラム作成補助処理として第２の割当補助処理を実行する。

第２の割当補助処理は、少なくとも一つの不満足アイコン及び少なくとも一つの不満足通信経路それぞれに対し、要求全体実行時間ＲＴ、複数の要求処理時間及び必要数の要求通信時間を含む要求実行時間情報の指示内容を満足するように、ＣＰＵ及びＯＳを自動的に割り当てる処理である。

第２の割当補助処理において、少なくとも一つの不満足通信経路対するＣＰＵ及びＯＳの割当は、不満足通信経路が形成される一対のアイコンのうち、少なくとも一つのアイコンのＣＰＵ及びＯＳの割当内容を変更することを意味する。

プログラム作成補助部７は、前述したように、第２の割当補助処理の実行中に実行時間推定部２に実行時間推定処理を適宜実行させることができる。したがって、プログラム作成補助部７は、実行時間推定部２によって作成された推定時間付プログラム情報Ｄ６ｔを適宜参照することにより、ＣＰＵ及びＯＳの割り当てを変更したアイコンあるいは通信経路に関し、要求実行時間情報を満足するか否かを検証することができる。

プログラム情報Ｄ６が示すプログラムにおいて、始点アイコンから終点アイコンに至る入力から出力への導出は、制約充足問題として定式化することができ、その解は、ＳＡＴ(Boolean satisfiability testing)ソルバーにより導出することや、事前に機械学習などにより学習させた学習器により導出することができる。

したがって、プログラム作成補助部７は、制約充足問題をＳＡＴソルバーや学習器によって解法する技術を適用することにより、上述した第１及び第２の割当補助処理を自動的に実行することができる。

図１０はプログラム作成補助部７によるプログラム生成補助処理の実行手順を示すフローチャートである。以下、図１０を参照して、プログラム作成補助部７の動作内容を説明する。

入力装置４からプログラム作成補助部７の動作開始を指示する情報が付与されることにより、プログラム作成補助部７の動作が開始される。

ステップＳ２１において、プログラム作成補助部７は、プログラム情報Ｄ６、要求時間付プログラム環境情報Ｄ４ｔ及び推定時間付プログラム情報Ｄ６ｔを受ける。プログラム情報Ｄ６はプログラム作成部１から受け、要求時間付プログラム環境情報Ｄ４ｔはプログラム作成部１を経由して入力装置４から受け、推定時間付プログラム情報Ｄ６ｔは実行時間推定部２から受ける。

ステップＳ２２において、プログラム作成補助部７は、プログラム情報Ｄ６に基づき、ＯＳあるいはＣＰＵが定義されていない、未指定アイコンの存在の有無を確認する。ステップＳ２２において、未指定アイコンが存在する場合（ＹＥＳ）はステップＳ２５に移行し、未指定アイコンが存在しない場合（ＮＯ）はステップＳ２３に移行する。

ステップＳ２２でＮＯの場合に実行されるステップＳ２３において、要求時間付プログラム環境情報Ｄ４ｔと推定時間付プログラム情報Ｄ６ｔとを比較する。

要求時間付プログラム環境情報Ｄ４ｔ内の要求実行時間情報には複数の要求処理時間と必要数の要求通信時間とが含まれ、推定時間付プログラム情報Ｄ６ｔ内には複数の推定処理時間と必要数の推定通信時間とが含まれる。

そして、ステップＳ２４において、プログラム作成補助部７は、不満足アイコン及び不満足通信経路の存在の有無を確認し、不満足アイコンあるいは不満足通信経路が存在する場合（ＹＥＳ）、ステップＳ２５に移行し、不満足アイコン及び不満足通信経路が存在しない場合（ＮＯ）、処理を終了する。

プログラム作成補助部７は、複数の要求処理時間と複数の推定処理時間との比較結果に基づき不満足アイコンの有無を判定することができ、必要数の要求通信時間と必要数の推定通信時間との比較結果に基づき不満足通信経路の有無を判定することができる。

ステップＳ２５において、プログラム作成補助部７は、第１の割当補助処理または第２の割当補助処理を実行する。ステップＳ２２でＹＥＳ後は第１の割当補助処理が実行され、ステップＳ２４でＹＥＳ後は第２の割当補助処理が実行される。

第１及び第２の割当補助処理は、前述したように、要求全体実行時間ＲＴ、複数の要求処理時間及び必要数の要求通信時間を含む要求実行時間情報の指示内容を満足するように、アイコンのＣＰＵ、ＯＳへの割り当てを、前述したＳＡＴソルバーや学習器を用いて実行する処理である。

そして、ステップＳ２６において、ステップＳ２５で実行した第１または第２の割当補助処理の成功の有無を確認し、成功を確認した場合（ＹＥＳ）には処理を終了する。すなわち、ステップＳ２５の第１または第２の割当補助処理によって、要求実行時間情報の指示内容を満足してＣＰＵ及びＯＳの複数のアイコンへの割り当てが行われた場合、ステップＳ２６はＹＥＳとなり、そうでない場合、ステップＳ２６がＮＯとなる。

一方、ステップＳ２６において成功が確認できない場合（ＮＯ）は、ステップＳ２７で割当補助処理が不成功であったことを通知する不成功通知処理を実行する。不成功通知処理は、例えば、プログラム作成補助部７からプログラム作成部１を経由して表示装置５上に不成功を示す情報を表示させることにより実行できる。

なお、図１０で示すプログラム作成補助処理のフローチャートでは、第１及び第２の割当補助処理のうち、一方の割当補助処理が選択的に実行される処理手順となっている。すなわち、第２の割当補助処理は、ステップＳ２２でＹＥＳ、かつ、ステップＳ２４でＹＥＳの場合にのみ実行されている。

図１１で示す処理手順を変更して、第１及び第２の割当補助処理を共に行うようにしても良い。すなわち、ステップＳ２２でＮＯの場合でも、ステップＳ２４でＹＥＳの場合は第２の割当補助処理が実行されるようにフローを変更しても良い。

図１１は実施の形態２のプログラム作成支援装置７２を用いたプログラム作成処理の処理手順を示すフローチャートである。

以下、図１１を参照して、実施の形態２のプログラム作成支援装置７２を用いたプログラム開発の流れについて説明する。

まず、ステップＳ３１において、操作者は開発対象ＨＷに関する要求時間付プログラム環境情報Ｄ４ｔを、入力装置４を用いてプログラム作成部１に付与する。

なお、ステップＳ３２～Ｓ３４及びＳ３７の処理は、図７で示す実施の形態１のステップＳ１２～１４及びＳ１８の処理と同様に行われる。

ステップＳ３４後に実行されるステップＳ３５において、プログラム作成補助部７を起動状態にする。すなわち、入力装置４からプログラム作成補助部７の動作開始を指示する情報が付与される。

そして、ステップＳ３６において、プログラム作成補助部７によってプログラム作成補助処理を実行させる。プログラム作成補助処理は図１０で示した第１及び第２の割当補助処理を含んでいる。

最後に、ステップＳ３７において、現在のプログラム情報Ｄ６を確定プログラム情報Ｄ６ｆとしてプログラム変換部３に出力する。その結果、プログラム変換部３によるプログラム変換処理により、開発対象ＨＷ用の専用プログラム情報Ｄ３を得ることができる。ステップＳ１８の実行後は処理を終了する。

なお、ステップＳ３７は、図１０で示すプログラム作成補助処理のうち、ステップＳ２６でＹＥＳになった場合に実行され、ステップＳ２６でＮＯとなった場合は実行されることはない。

実施の形態２のプログラム作成支援装置７２により、ユーザである操作者がプログラムを構成する各処理を実行するＯＳやＣＰＵが指定されていない未指定アイコンが存在しても、操作者が所望する要求実行時間情報の指示内容を満足するプログラムの開発を容易に行うことが可能となる。

上述したように、実施の形態２のプログラム作成支援装置７２は、プログラム作成補助処理を実行するプログラム作成補助部７を有していることを特徴としている。プログラム作成補助処理には第１及び第２の割当補助処理が含まれる。

実施の形態２のプログラム作成支援装置７２において、プログラム作成補助部７は、少なくとも一つの未指定アイコンそれぞれに対し、要求全体実行時間ＲＴ、複数の要求処理時間及び必要数の要求通信時間を含む要求実行時間情報の指示内容を満足するように、ＣＰＵ及びＯＳを自動的に割り当てる第１の割当補助処理を実行する。

このため、実施の形態２のプログラム作成支援装置７２は、未指定アイコンが存在しても、ユーザである操作者に負担を掛けることなく、要求実行時間情報の指示内容を満足するプログラムを自動的に作成することができる。

したがって、実施の形態２のプログラム作成支援装置７２は、複数のアイコンがすべて未指定アイコンであっても、要求実行時間情報の指示内容を満足するプログラムを自動的に作成することができる。

プログラム作成補助部７は、少なくとも一つの不満足アイコン及び少なくとも一つの不満足通信経路それぞれに対し、要求実行時間情報の指示内容を満足するように、ＣＰＵ及びＯＳを自動的に割り当てる第２の割当補助処理をさらに実行する。

このため、実施の形態２のプログラム作成支援装置７２は、不満足アイコンや不満足通信経路が存在しても、ユーザである操作者に負担を掛けることなく、要求実行時間情報の指示内容を満足するプログラムを自動的に作成することができる。

＜実施の形態３＞
産業用ＰＣ(Personal Computer)などを使用し、装置の制御処理と装置からのデータ収集やデータ分析処理を１つのコントローラ内で実行する場合、制御処理はリアルタイムＯＳで実行し、データ分析処理は汎用ＯＳで実行することが多い。そのような場合、汎用ＯＳで実行される処理の実行時間は変動幅が大きく、実行時間の変動を考慮した推定、および、プログラム開発が必要となる。汎用ＯＳで実行される処理を想定したのが以下で述べる実施の形態３である。

図１２は本開示の実施の形態３であるプログラム作成支援装置７３の構成を示すブロック図である。図１２に示すように、実施の形態３のプログラム作成支援装置７３は、実施の形態２のプログラム作成支援装置７２の実行時間推定部２及びプログラム作成補助部７を実行時間推定部２Ｘ及びプログラム作成補助部８に置き換えたことを特徴としている。

図１２で示す各構成要素について、図１で示した実施の形態１や図８で示した実施の形態２と同一の構成要素には適宜、同一符号を付して説明を省略し、実施の形態３の特徴箇所を中心に説明する。

実行時間推定部２Ｘは、要求時間付プログラム環境情報Ｄ４ｔ及びプログラム情報Ｄ６を受け、プログラムに関し、確率分布を加味した推定プログラム実行時間を得る実行時間推定処理を実行する。

実行時間推定部２Ｘは、確率分布付処理時間推定部２１Ｘ及び確率分布付通信時間推定部２２Ｘを主要構成要素として含んでいる。

確率分布付処理時間推定部２１Ｘは、要求時間付プログラム環境情報Ｄ４ｔ及びプログラム情報Ｄ６を参照して、プログラム情報Ｄ６で指示される複数のアイコンそれぞれに対し、指定されたＣＰＵ及びＯＳに基づき、対応づけられた処理の処理時間を推定して確率分布付推定処理時間を得る処理時間推定処理を実行する。

したがって、理時間推定部２１Ｘによる処理時間推定処理の実行により、複数のアイコンに対応する複数の確率分布付推定処理時間を得ることができる。複数の確率分布付推定処理時間から、複数のアイコンに対応する複数の推定処理時間の確率分布を認識することができる。複数の確率分布付推定処理時間には対応する複数の要求処理時間を満足する確率が含まれる。

確率分布付通信時間推定部２２Ｘは、要求時間付プログラム環境情報Ｄ４ｔ及びプログラム情報Ｄ６を参照して、プログラム情報Ｄ６で指示される必要数の通信経路それぞれに対し、指定されたＣＰＵ及びＯＳに基づき、通信時間を推定して確率分布付推定通信時間を得る通信時間推定処理を実行する。

したがって、確率分布付通信時間推定部２２Ｘによる通信時間推定処理の実行により、必要数の通信経路に対応する複数の確率分布付推定通信時間を得ることができる。複数の確率分布付推定通信時間から、必要数の通信経路に対応する必要数の推定通信時間の確率分布を認識することができる。複数の確率分布付推定通信時間には対応する複数の要求通信時間を満足する確率が含まれる。

このように、実行時間推定部２Ｘにより得られる推定プログラム実行時間には、複数のアイコンに対応する複数の確率分布付推定処理時間、及び、必要数の通信経路に対応する必要数の確率分布付推定通信時間が含まれる。

実行時間推定部２Ｘは、プログラム情報Ｄ６に上述した推定プログラム実行時間を加味した推定時間付プログラム情報Ｄ６ｔを出力する。

推定時間付プログラム情報Ｄ６ｔには、複数の推定処理時間それぞれに関し、対応する要求処理時間を満足する確率、及び、必要数の推定通信時間それぞれに関し、対応する要求通信時間を満足する確率を指示する情報が含まれる。

加えて、確率分布付プログラム情報Ｄ６ｘには、推定全体実行時間ＡＴの確率分布、推定全体実行時間ＡＴが要求全体実行時間ＲＴを満足する確率を指示する情報が含まれる。

確率分布付処理時間推定部２１Ｘによる処理時間推定処理、及び、確率分布付通信時間推定部２２Ｘによる通信時間推定処理は、例えば、指定されたＯＳ及びＣＰＵを考慮したシミュレーションを繰り返し、何度も推定処理時間及び推定通信時間を推定し、推定結果に基づく統計処理を施す等により行うことができる。

図１３及び図１４は確率分布付推定処理時間の推定結果２５の一例を示す説明図である。ここで、推定結果２５は処理Ａに対応するアイコン５１の推定結果であったとする。図１３は確率分布付推定処理時間をグラフ形式で示しており、推定処理時間（ｍｓ）に対応する形式で確率分布ＰＤ１が示されている。図１４は確率分布付推定処理時間を表形式で示しており、推定処理時間（ｍｓ）に対応づけてその確率が示されている。

図１５は図１３で示した確率分布付推定処理時間と要求処理時間との関係をグラフ形式で示す説明図である。同図に示すように、アイコン５１の処理Ａに要求された要求処理時間が５．１（ｍｓ）であった場合を示しており、５．１ｍｓから垂直に延びる線が基準確率線ＰＳ１となる。

この場合、確率分布ＰＤ１の０以上の全領域のうち、基準確率線ＰＳ１より左側の領域ＲＰ１の面積の全領域に対する割合が要求処理時間を満足する確率を示し、基準確率線ＰＳ１より右側の領域ＲＰ２の面積の全領域に対する割合が要求処理時間を満足しない確率を示す。なお、領域ＲＰ１及びＲＰ２の面積は、確率分布ＰＤ１に対し積分演算を行うことにより求めることができる。

図１３～図１５に示すように、実行時間推定部２Ｘの確率分布付処理時間推定部２１Ｘは、各アイコンについて図１５に示すような推定結果２５を算出することにより、各アイコンに対応する処理について、確率分布付推定処理時間を得る処理時間推定処理を実行している。

同様に、実行時間推定部２Ｘの確率分布付通信時間推定部２２Ｘは、図１３～図１５で示した推定結果２５と同様な推定結果を各通信経路について算出することにより、各通信経路に対応する通信について、確率分布付推定通信時間を得る通信時間推定処理を実行している。

図１６は確率分布付推定全体実行時間の推定結果２６の一例をグラフ形式で示す説明図である。同図に示すように、推定全体実行時間（ｍｓ）に対応する形式で確率分布ＰＤ０が示されている。

同図に示すように、要求全体実行時間ＲＴが２０．５（ｍｓ）であった場合を示しており、２０．５ｍｓから垂直に延びる線が基準確率線ＰＳ０となる。

この場合、確率分布ＰＤ０の０以上の全領域のうち、基準確率線ＰＳ０より左側の領域ＲＡ１の面積の全領域に対する割合が要求処理時間を満足する確率を示し、基準確率線ＰＳ０より右側の領域ＲＡ２の面積の全領域に対する割合が要求処理時間を満足しない確率を示している。なお、領域ＲＡ１及びＲＡ２の面積は、確率分布ＰＤ０に対し積分演算を行うことにより求めることができる。

図１６に示すように、実行時間推定部２Ｘは、推定全体実行時間ＡＴに関する推定結果２６を算出することにより、確率分布付推定全体実行時間を得る実行時間推定処理を実行している。

図１６で示す推定結果２６は例えば以下の第１及び第２の推定方法で得ることができる。第１の推定方法は、推定全体実行時間ＡＴの確率分布を、シミュレーションを繰り返すことにより求める方法である。上述したシミュレーションは、複数のアイコン及び必要数の通信経路を含むプログラムを実行するシミュレーションとなる。

第２の推定方法は、複数の確率分布付推定処理時間及び必要数の確率分布付推定通信時間を用いて算出する方法である。すなわち、複数のアイコン及び必要数の通信経路に対し、各アイコンの確率分布付推定処理時間と各通信経路の確率分布付推定通信時間との同時確率分布を求めることで導出する方法が第２の推定方法となる。なお、各確率分布付推定処理時間は対応する要求処理時間を満足する確率を含んでおり、各確率分布付推定通信時間には対応する要求通信時間を満足する確率を含んでいる。

プログラム作成補助部８は、プログラム作成部１によって作成されたプログラム情報Ｄ６と、プログラム作成部１を経由して要求時間付プログラム環境情報Ｄ４ｔを受ける。

そして、プログラム作成補助部８では、確率分布付プログラム情報Ｄ６ｘ及び要求時間付プログラム環境情報Ｄ４ｔに基づき、実行時間推定部２Ｘから推定時間付プログラム情報Ｄ６ｔを参照してプログラム作成補助処理を実行する。

プログラム作成補助部８が実行するプログラム作成補助処理は、複数のアイコンそれぞれに対し、要求全体実行時間ＲＴを満足する確率が最大となるように、ＣＰＵ及びＯＳを自動的に割り当てる確率基準割当補助処理である。

プログラム作成補助部８は、確率基準割当補助処理の実行中に、実行時間推定部２Ｘからの推定時間付プログラム情報Ｄ６ｔを適宜参照することにより、ＣＰＵ及びＯＳの割り当てを追加または変更したアイコンあるいは通信経路に関し、要求全体実行時間ＲＴを満足する確率が最大になったか否かを確認することができる。

実施の形態３では、プログラム作成補助部８の処理対象は複数のアイコンすべてとしている。

確率基準割当補助処理としては、複数のアイコンへのＣＰＵ及びＯＳの割当を変更しつつ、上記第１の推定方法を用いて、実行時間推定部２Ｘから推定全体実行時間の推定結果２６を繰り返し得る全体優先推定方法が考えられる。

確率基準割当補助処理の他の方法として、複数のアイコンに対応する要求処理時間を満足する確率が最も高くなり、かつ、必要数の通信経路に対応する要求通信時間を満足する確率が最も高くなるように、複数のアイコンへのＣＰＵ及びＯＳの割当を設定する個別優先推定方法が考えられる。

すなわち、個別優先推定方法は、上記第２の推定方法を用いて、複数の確率分布付推定処理時間と必要数の確率分布付推定通信時間とを実行時間推定部２Ｘから繰り返し得る処理を前提とした推定方法となる。

したがって、個別優先推定方法では、上述した推定結果２５から、プログラム全体の同時確率分布を求めることにより、確率分布付推定全体実行時間を導出することになる。

なお、実施の形態３のハードウェア構成も、実施の形態１及び実施の形態２と同様、図１８で示す通りである。ただし、プログラム作成補助部８及び実行時間推定部２Ｘは、計算機１０２がアプリケーションプログラムを実行することにより実現される。

このように、プログラム作成補助部８が実行するプログラム作成補助処理は、処理対象となる複数のアイコンそれぞれに対し、要求全体実行時間ＲＴを満足する確率が最も高くなるように、ＣＰＵ及びＯＳを自動的に割り当てる確率基準割当補助処理となる。

図１７は実施の形態３のプログラム作成支援装置７３を用いたプログラム作成処理の処理手順を示すフローチャートである。

以下、図１７を参照して、実施の形態３のプログラム作成支援装置７３を用いたプログラム開発の流れについて説明する。

なお、ステップＳ４１～Ｓ４４及びＳ４７の処理は、図１１で示す実施の形態２のステップＳ３１～３４及びＳ３７の処理と同様に行われる。

ステップＳ４４後に実行されるステップＳ４５において、プログラム作成補助部８を起動状態にする。すなわち、入力装置４からプログラム作成補助部８の動作開始を指示する情報が付与される。

そして、ステップＳ４６において、プログラム作成補助部８によって、複数のアイコン全てを処理対象として上述した確率基準割当補助処理を実行させる。

実施の形態３のプログラム作成支援装置７３により、実行時間の変動幅が大きい処理が存在する場合でも、ユーザとなる操作者が所望する要求全体実行時間ＲＴを満足する確率が最も高いプログラムの開発を行うことができる。

なお、実施の形態３では、ステップＳ４６で実行される確率基準割当補助処理の処理対象を複数のアイコン全てとしたが、実施の形態２にように処理対象を限定しても良い。

すなわち、実施の形態２と同様、未指定アイコン、不満足アイコン及び不満足通信経路が確率基準割当補助処理の処理対象となるように限定しても良い。

なお、不満足アイコンの判定内容として、要求処理時間を満足しない確率が基準より低い場合、不満足通信経路としては要求通信時間を満足しない確率が基準より低い場合等にすることが考えられる。

実施の形態３のプログラム作成支援装置７３におけるプログラム作成補助部８は、処理対象となる複数のアイコンそれぞれに対し、要求全体実行時間ＲＴを満足する確率が最も高くなるように、ＣＰＵ及びＯＳを自動的に割り当てる確率基準割当補助処理を実行している。

このため、実施の形態３のプログラム作成支援装置７３は、ユーザである操作者に負担を掛けることなく、要求全体実行時間ＲＴを満足する確率が最も高いプログラムを自動的に作成することができる。

また、実施の形態３のプログラム作成支援装置７３は、確率分布付プログラム情報Ｄ６ｘを利用することにより、要求全体実行時間ＲＴを満足する確率が比較的低い場合でも、現状で最善なプログラムをユーザである操作者に示すことができる。

＜その他＞
上述した実施の形態１～実施の形態３において、通信内容記述部１１２による通信内容記述処理は、複数種の通信方式のうち、必要数の通信経路それぞれに適用する通信方式を選択通信方式として選択する通信方式選択処理を含んでいる。

上記通信方式選択処理はユーザである操作者が入力装置４を用いて行うのが通常であるが、通信内容記述部１１２が通信方式選択処理を自動的に行う変形例も考えられる。

変形例を実現すべく、実行時間推定部２（２Ｘ）の通信時間推定部２２（確率分布付通信時間推定部２２Ｘ）の通信時間推定処理に、必要数の通信経路それぞれに対し、複数種の通信方式それぞれの推定通信時間を通信方式別推定結果として得る通信方式別推定処理を含ませる。

したがって、変形例では、通信内容記述部１１２は、実行時間推定部２に上記通信方式別推定処理を実行させて通信方式別推定結果を得ることにより、複数種の通信方式のうち推定通信時間が最短となる通信方式を選択通信方式として自動的に選択することができる。

このように、本実施の形態のプログラム作成支援装置の変形例における通信内容記述部１１２は、通信時間推定部２２からの通信方式別推定結果に基づき、複数種の通信方式のうち推定通信時間が最短となる通信方式を選択通信方式として選択する通信方式選択処理を自動的に実行している。

このため、必要数の通信経路に適用する通信方式を選択する手間をユーザから解放することができる効果を奏する。

なお、本開示の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。

１ プログラム作成部、２，２Ｘ 実行時間推定部、３ プログラム変換部、４ 入力装置、５ 表示装置、７，８ プログラム作成補助部、１１ チャート作成部、１２ 処理内容作成部、２１ 処理時間推定部、２１Ｘ 確率分布付処理時間推定部、２２ 通信時間推定部、２２Ｘ 確率分布付通信時間推定部、３１ 処理コード生成部、３２ 通信コード生成部、３３ 設定コード生成部、７１～７３ プログラム作成支援装置。

Claims (7)

1. 並列リアルタイム処理装置用のプログラム作成支援装置であって、
   前記並列リアルタイム処理装置が使用するＣＰＵ及びＯＳの構成を含むプログラム環境情報を付与する入力装置と、
   前記プログラム環境情報により規定されるＣＰＵ及びＯＳを使用してプログラムを作成し、前記プログラムの内容を示すプログラム情報を出力するプログラム作成部と、
   前記プログラム情報を受け、前記プログラムに関する推定プログラム実行時間を得る実行時間推定処理を実行する実行時間推定部とを備え、
   前記プログラム作成部は、
   前記プログラムを構成する複数の処理を複数のアイコンに対応づけ、前記複数のアイコンそれぞれに対しＣＰＵ及びＯＳを指定し、前記複数のアイコン間の実行順序関係を記述する処理構成記述処理を実行する処理構成記述部と、
   前記複数のアイコン間における必要数の通信経路それぞれの通信内容を記述する通信内容記述処理を実行する通信内容記述部とを含み、
   前記実行時間推定部は、
   前記複数のアイコンそれぞれに対し、指定されたＣＰＵ及びＯＳに基づき、対応づけられた処理の処理時間を推定して推定処理時間を得る処理時間推定処理を実行する処理時間推定部と、
   前記必要数の通信経路それぞれに対し、指定されたＣＰＵ及びＯＳに基づき、通信時間を推定して推定通信時間を得る通信時間推定処理を実行する通信時間推定部とを含み、
   前記処理構成記述処理及び前記通信内容記述処理は、前記入力装置を用いたユーザ操作に連動して実行され、前記処理時間推定処理及び前記通信時間推定処理の実行開始の指示は前記入力装置を用いたユーザ操作によって行われ、
   前記実行時間推定処理は前記処理時間推定処理及び前記通信時間推定処理を含み、前記推定プログラム実行時間は前記複数のアイコンそれぞれの前記推定処理時間及び前記必要数の通信経路それぞれの前記推定通信時間を含み、
   前記プログラム作成支援装置は、
   前記複数のアイコンそれぞれに前記推定処理時間を対応づけ、かつ、前記必要数の通信経路それぞれに前記推定通信時間を対応づけた推定時間付プログラム情報を画面上に表示する表示装置をさらに備える、
   プログラム作成支援装置。
2. 請求項１記載のプログラム作成支援装置であって、
   前記プログラム作成部は、
   前記複数のアイコンそれぞれの処理内容を作成する処理内容作成処理を実行する処理内容作成部をさらに含み、
   前記処理内容作成処理は、前記入力装置を用いたユーザ操作に連動して実行される、
   プログラム作成支援装置。
3. 請求項１または請求項２記載のプログラム作成支援装置であって、
   ＣＰＵ及びＯＳの対応づけが完了した前記複数のアイコンと前記必要数の通信経路とを含む前記プログラムが確定プログラムとして規定され、前記プログラム情報は、前記確定プログラムの内容を示す確定プログラム情報を含み、
   前記プログラム作成支援装置は、
   前記確定プログラム情報を受け、前記確定プログラムを前記並列リアルタイム処理装置が実行する専用プログラムに変換するプログラム変換部をさらに備え、
   前記プログラム変換部は、
   前記確定プログラムにおける前記複数のアイコンの処理を、前記並列リアルタイム処理装置用の複数の処理コードに変換する処理コード生成部と、
   前記確定プログラムにおける前記必要数の通信経路を前記並列リアルタイム処理装置用の必要数の通信コードに変換する通信コード生成部とを含み、
   前記専用プログラムは前記複数の処理コード及び前記必要数の通信コードを含む、
   プログラム作成支援装置。
4. 請求項１から請求項３のうち、いずれか１項に記載のプログラム作成支援装置であって、
   前記プログラム環境情報は、前記プログラムの要求全体実行時間、前記複数の処理に対応する複数の要求処理時間、及び前記必要数の通信経路に対応する必要数の要求通信時間を指示する要求実行時間情報を含み、
   前記複数のアイコンのうち、ＣＰＵまたはＯＳが指定されていないアイコンが存在する場合、当該アイコンが少なくとも一つの未指定アイコンとして規定され、
   前記プログラム作成支援装置は、
   前記プログラム環境情報及び前記プログラム情報を受け、前記実行時間推定部から得られる前記推定プログラム実行時間を参照して、プログラム作成補助処理を実行するプログラム作成補助部をさらに備え、
   前記プログラム作成補助処理は、
   前記少なくとも一つの未指定アイコンそれぞれに対し、前記要求実行時間情報の指示内容を満足するように、ＣＰＵ及びＯＳを自動的に割り当てる第１の割当補助処理を含む、
   プログラム作成支援装置。
5. 請求項４記載のプログラム作成支援装置であって、
   前記複数のアイコンそれぞれの前記推定処理時間が、前記複数の要求処理時間のうち対応する要求処理時間を満足しない場合、当該アイコンが少なくとも一つの不満足アイコンとして規定され、
   前記必要数の通信経路それぞれの前記推定通信時間が、前記必要数の要求推定時間のうち対応する要求処理時間を満足しない場合、当該通信経路が少なくとも一つの不満足通信経路として規定され、
   前記プログラム作成補助処理は、
   前記少なくとも一つの不満足アイコン及び前記少なくとも一つの不満足通信経路それぞれに対し、前記要求実行時間情報の指示内容を満足するように、ＣＰＵ及びＯＳを自動的に割り当てる第２の割当補助処理をさらに含む、
   プログラム作成支援装置。
6. 請求項１から請求項３のうち、いずれか１項に記載のプログラム作成支援装置であって、
   前記処理時間推定部は、前記複数のアイコンそれぞれに対し、指定されたＣＰＵ及びＯＳに基づき、対応づけられた処理の処理時間を推定して確率分布付推定処理時間を得る前記処理時間推定処理を実行する確率分布付処理時間推定部を含み、
   前記通信時間推定部は、前記必要数の通信経路それぞれに対し、指定されたＣＰＵ及びＯＳに基づき、通信時間を推定して確率分布付推定通信時間を得る前記通信時間推定処理を実行する確率分布付通信時間推定部を含み、
   前記推定処理時間は前記確率分布付推定処理時間を含み、前記推定通信時間は前記確率分布付推定通信時間を含み、
   前記推定プログラム実行時間は、前記複数のアイコンそれぞれの前記確率分布付推定処理時間、及び前記必要数の通信経路それぞれの前記確率分布付推定通信時間を含み、
   前記プログラム環境情報は、前記プログラムの要求全体実行時間、前記複数の処理に対応する複数の要求処理時間、及び前記必要数の通信経路に対応する必要数の要求通信時間を指示する要求実行時間情報を含み、
   前記プログラム作成支援装置は、
   前記プログラム環境情報及び前記プログラム情報を受け、前記実行時間推定部から得られる前記推定プログラム実行時間を参照して、プログラム作成補助処理を実行するプログラム作成補助部をさらに備え、
   前記プログラム作成補助処理は、
   前記複数のアイコンの少なくとも一部を処理対象とし、前記複数のアイコンのうち前記処理対象となるアイコンに対し、前記要求全体実行時間を満足する確率が最も高くなるように、ＣＰＵ及びＯＳを自動的に割り当てる確率基準割当補助処理を含む、
   プログラム作成支援装置。
7. 請求項１から請求項６のうち、いずれか１項に記載のプログラム作成支援装置であって、
   前記通信内容記述部による前記通信内容記述処理は、複数種の通信方式のうち、前記必要数の通信経路それぞれに適用する通信方式を選択通信方式として選択する通信方式選択処理を含み、
   前記通信時間推定部による前記通信時間推定処理は、前記必要数の通信経路それぞれに対し、前記複数種の通信方式それぞれの前記推定通信時間を通信方式別推定結果として得る処理を含み、
   前記通信内容記述部による前記通信方式選択処理は、前記通信方式別推定結果に基づき、前記複数種の通信方式のうち前記推定通信時間が最短となる通信方式を前記選択通信方式として選択する処理である、
   プログラム作成支援装置。

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