JPH023801A - プログラムの実行制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電子計算機によるプラントのシーケンス制御や
、オペレータ操作に対応した処理を行う操作卓処理等、
電子計算機外部で発生した事象に対応して動作するプロ
グラムの制御に、好適なプログラムの実行制御方法を提
供するものである。

〔従来の技術〕

従来技術によるプログラムの実行制御方法の公知例とし
て特開昭５７−１５４６９１号公報「プログラム命令の
実行を転位させる方法」がある。

第３図は電子計算機プログラムによるプラントのシーケ
ンス制御の従来例である。プラント３１に対する制御操
作は一連の制御手続きを記述した制御プログラム３５，
３７，３９．及びプラントからの状態変化を検知し制御
プログラムの実行制御を行う状変検知プログラム３４，
３６．３８及び電子計算機下のプログラムを制御するＯ
８（オペレーティングシステム）３３．プラント状態を
電子計算機に取込むプロセス入出力装置３２により行な
われる。プラント３１のシーケンスＡの制御は以下に述
べる一連の手順により順次実行される。

（１）制御プログラムＡ３５が実行状態になるとシーケ
ンスＡに対する制御指示（バルブの開動作指示等）を発
行し、その制御プログラムＡ３５は待ち状態となる。

（２）シーケンスＡ側は制御プログラムＡ３５からの指
示に従い動作を開始（バルブが開く等）する、動作完了
の時点にて変化した（バルブが開状態となった等）シー
ケンス状態はプロセス入出力装［３２により電子計算機
に取込まれる。

（３）　　シーケンスＡの状態変化を状変検知プログラ
ムＡ３４が検出すると次の制御指示を発行する為に制御
プログラム３５Ａの待ち状態を解除する。

（４）待ち状態を解除され実行を再開した制御プログラ
ム３５Ａは次の制御指示を発行し再度待ち状態となる。

次にシーケンスＢ、シーケンスＣの制御は上記の一連の
手順により状変検知プログラムＢ３６と制御プログラム
Ｂ３７の組合せ及び状変検知プログラムＣ３８と制御プ
ログラムＣ３９の組合せをＯ８が切換えて順次実行され
る。

以上の如く電子計算機外部の状態変化と同期を取りなが
ら処理を実行する状変検知プログラム３４．３６．３８
と制御プログラム３５，３７．３９の組合せからなる従
来のプログラムは実行・休止を繰返しながら処理を進め
るが、一般的には実行時間に比し、休止時間の方がはる
かに長いと言う特性がある。

以上述べた従来のプログラムの実行、休止は０８３３に
より管理・制御されている０次に０５３３による従来の
プログラムのメモリ管理方法を説明する。第４図に於て
１つのプログラム４３は電子計算機命令部（ＴＥＸＴ）
、初期データ部（ＤＡＴＡ）及び実行中情報のワーク部
（ＳＴＡＣＫ）により構成される。このようＴＥＸＴ、
ＤＡＴＡ部は補助記憶装置上のデータ４４として格納さ
れており必要に応じて主メモリ上に呼出し、実行される
。このプログラムの実行制御を行う為にｏｓ３３内部で
は以下の管理情報を持っている。（１）プログラム状態
（実行中、休止中）を管理する為のプログラム管理テー
ブル４１゜ （２）　　プログラム毎に各論理アドレスとそれに対応
する物理メモリ４５例えばメモリ素子であるメモリＩＣ
及び該当物理メモリに対応する補助記憶装置上のアドレ
スを管理する為のマツピングテーブル４２゜ 近年のユニックス等のＯ８はデマンド・ページングと呼
ばれるメモリ管理方法を用いる為にマツピングテーブル
を必要とする場合が多い。

第５図はＯ８によるマツピングテーブルの管理方法を示
すものである。マツピングテーブル１ケースが物理メモ
リの分割単位例えば４にバイトを１ページとして対応す
る。

ステップ５０１ プログラムが生成（初期起動）された時点にて。

該当論理アドレスに物理メモリを割当済みがのチエツク
する０割当済みであればアドレスの管理は終了し９割当
が済んでいなければ次のステップに進む。

ステップ５０２ マツピング・テーブル４２に対応する補助記憶装置上の
アドレスが設定され、未使用物理メモリのページをマツ
ピングテーブルへ設定する。

ステップ５０３ プログラムの実行に従い命令アドレスが進む事により該
当アドレスに対し、物理メモリを割付け、割付けた物理
メモリに対応するアドレスに対応する補助記憶装置上の
データを物理メモリに読み上げる事により命令の実行を
進める。

この様にすれば一時的に物理メモリが不足した場合には
他プログラムの物理メモリを解放する事により電子計算
機全体の処理性が向上される。補助記憶装置上のアドレ
スは、プログラムを補助記憶装置から主メモリである物
理メモリへ読み上げて実行するにあたり、プログラムが
存在している間は固定でなければ何処から読み上げてよ
いのが電子計算機が判断出来ないので固定でなければな
らない、プログラムを実行する時の論理アドレスも同様
固定でなければならないがプログラムを補助記憶装置か
ら主メモリへ読み上げる時の物理アドレスは可変である
。即ち主メモリの物理的な位置は可変であるが、プログ
ラムの実行時には固定の論理アドレスであることが必要
である。この為物理アドレスと論理アドレス間の変換を
行うのがマツピングテーブルでこのマツピングテーブル
に従って物理メモリを論理的なアドレスにマツピング（
割付け）を行う、それ故異なるプログラムを同時に実行
させる場合には各プログラム毎にマツピングテーブルを
用意する必要がある。又マツピングテーブルそのものも
実際の物理メモリの１ページを使用する為、実際のプロ
グラムの大きさ例えばバイト数で表わされるものと無関
係にある一定の論理アドレス分のマツピングテーブルが
確保されてしまう。確保されたマツピングテーブルのう
ちで使用するのは実際のプログラムにて必要とする大き
さのみであり第４図ハツチング部分がこれにあたる。ハ
ツチングされた論理アドレス以外に対応するマツピング
テーブルは未使用領域となる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は同時に複数のプラントに対する制御プロ
グラムを動作させようとした場合に以下に示す問題があ
る。

（１）　　同時に制御を行うプラント数分のプログラム
を起動する必要があるが、そのプログラム数分のマツピ
ングテーブルを用意する必要が有る。マツピングテーブ
ル自身も第４図に示されるように物理メモリを必要とす
る為プログラム数に比例した物理メモリを消費する事に
なる。多品種少量生産用のプラントでは設備規模が小さ
い反面、多くの制御対象が存在し電子計算機制御を導入
する場合には、マツピングテーブルに取られる物理メモ
リは無視出来ない容量となる。

（２）同時に起動状態に有るプログラム数が増加する事
により０８３３自身のメモリ管理やプログラム切換等の
負担が増加する。

以上の如くプラントの動作に同期して処理を進めて行く
様なプログラムを複数個同時に動作させる場合には、実
際には休止状態にある場合の方が多いにもかかわらず電
子計算機システム全体に必要以上の負担をかける事にな
る。

本発明の目的は電子計算機外部で発生した事象に対応し
処理プログラムを効率良く制御しメモリの節減をはかる
プログラムの実行制御方法を提供する事にある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、主記憶装置の管理機構として物理メモリア
ドレスと論理メモリアドレスとを対応づける為の変換機
構を有する電子計算機のプログラムの実行制御方法にお
いて、前記論理メモリアドレスと前記物理メモリアドレ
スを管理する前記変換機構の内容を電子計算機外部から
のプログラム実行要求に対応し随時書き換えることによ
り達成される。

〔作用〕 電子計算機外部からのプログラム実行要求の動きと同期
しながら処理を進めて行くプログラムは。

処理要求待ち中は、主記憶装置の管理機構として物理メ
モリアドレスと論理メモリアドレスとを対応づける為の
変換機構を占有させておく必要はなく実行中の情報及び
再開アドレスが保存されておれば良く他の要求が発生し
ている処理に変換機構を開放する事が可能である。複数
の処理に対し１つの変換機構を共有させ、電子計算機外
部からのプログラム実行要求に対応した処理部分のみの
変換機構を書き替えることによりＯ８管理上は、一つの
プログラムにて複数の処理を実行する事が可能である。

〔実施例〕

以下１本発明の実施例を図により説明する。第１図に示
すように本発明はプラント１．プラント状態を電子計算
機に取込むプロセス入出力装置２゜プラント１のシーケ
ンスＡ、Ｂ、Ｃに対する一連の制御を記述した制御プロ
グラムＡ、Ｂ、Ｃ部、及びプラント１からの状態変化を
検知し各制御プログラムの実行制御を行う状変検知プロ
グラム部の各モジュールからなるプログラム４．プログ
ラム４を制御する○Ｓ３．から構成されている。Ｏ８３
が管理するのはこのプログラム４だけで、プログラム４
に対応するマツピングテーブルもそれに対応して１つだ
け確保される。

第２ａ図は、マツピングテーブル２２の内容を示すもの
で符号２１は本発明に係るプログラムの動作する論理ア
ドレスの割付けを示すものであり。

先頭にはプラントの状態変化検出部が配置されている。

状態変化検出部の後には制御プログラムを動作させる実
行部が配置されている。更にその後には同時に動作させ
たい数の制御プログラム部を配置する。マツピングテー
ブル２２は状態変化検出部に対応するものは固定的に用
いられるが、制御プログラム部に対応する部分は動作さ
せたい制御プログラムに対応し随時入れ替わる。

本実施例では３つの制御プログラムＡ、Ｂ、Ｃが随時入
れ替わる。

論理アドレス２１上の制御プログラムＡ、Ｂ。

Ｃは各々命令部とワーク部により構成されている。

第２ａ図では制御プログラムＡの補助記憶アドレスは２
０，２１物理メモリページは８，９，１０となっており
ワーク部には補助記憶アドレスはない。

制御プログラムＡ２５を実行している状態を示すのが第
２ｂ図である。すなわち、マツピングテーブル２２の内
容を実行部に移す事により制御プログラムＡ２５の命令
部及びワーク部が論理アドレスの実行部に割付けられる
。

制御プログラムＡ２５はアドレスで命令を実行するとプ
ラント１側の応答待ちの為に実行を中断するが、この時
には待状態とせずに第６図に示すステップで処理を行な
う。

ステップ６０１ 中断したアドレスの内容を実行部から他に退避させる。

ステップ６０２ 中断時の電子計算機レジスタ内容を他に退避させる。

ステップ６０３ 状態変化検出部に処理を移し、状態変化検出部ではプラ
ント１の状態変化を調べ他に実行すべき制御プログラム
の有無を調べる。電子計算機レジスタは１次の制御プロ
グラムデータの書き込みを待つ。

ステップ６０４ 他の制御プロゲラ処理再開が必要な場合に、再開アドレ
スへ状態変化検出部の処理を移す。

ここで制御プログラムＢ２６の処理再開が必要な場合に
は第７図に示す手順にて制御プログラムＢ２６を再開さ
せる。

ステップ７０１ 前回実行した制御プログラムを取り出す、この場合制御
プログラムＡ２５が取り出される。

ステップ７０２ 今回実行しようとする制御プログラムと取り出した制御
プログラムが一致するかどうかチエツクする。一致しな
い場合はステップ７０３へ進み入替えを行い、一致した
場合はステップ７０５へ進み制御プログラムの実行をす
る。

この場合制御プログラムＡ２５が取り出され、今回実行
しようとするのは制御プログラム８２６であるからマツ
ピングテーブル２２の内容を入れ替える必要がある。

ステップ７０３ 現在実行部論理アドレスにあるマツピングテーブル２２
の内容を後の制御プログラム部に移し変える。即ち実行
部マツピング・テーブル内容と前回実行したプログラム
の割付けられているエリアのマツピングテーブル２２内
容を入れ替える。この操作により実行中であった制御プ
ログラムＡ２５の命令及びワーク部の内容は保存された
まま後方のエリアに退避される事になる。

ステップ７０４ 制御プログラムＢに対応するマツピングテーブルの内容
を第２ｃ図に示すように実行部に移す。

これにより退避されていた制御プログラムＢの命令、ワ
ーク部が実行部論理アドレスに割付けられる。即ち、今
回実行プログラムの割付けられている部のマツピングテ
ーブル内容と実行部のマツピングテーブル内容を入れ替
えることを意味する。

ステップ７０５ 制御プログラム８２６が前回休止時に退避しておいた電
子計算機レジスタ内容を設定する。

ステップ７０６ 中断アドレスより処理を再開する０本操作により制御プ
ログラム８２６の処理が前回中断アドレスより再開され
る。

制御プログラムＢ２６は次の制御指示を発行した後に第
６図に示す如く再開に必要な情報を退避した後に処理を
状態変化検出部に移す。

以上の繰返しにより全ての状態変化に対応する制御プロ
グラムの実行制御を行った後に状態変化検出部内にて、
次に必要なプラントの状変検出周期迄、プログラムを休
止させる事により複数の制御プログラムに対する実行制
御が可能となる。

本実施例によれば１つのマツピングテーブル２２によっ
て複数の制御プログラムの実行制御を行う事が可能であ
る。

更にマツピングテーブルの書き替え及びレジスタの退避
・回復を行うのみにてプログラムの実行を切換える為に
、プラントと制御プログラムを１対１に対応させる従来
方法に比べて、切換にまつわるＯ３３自身の負担が極め
て少くなる。

次に各プログラムは独立した単位にて補助記憶装置上に
配置され、かつ実行時には全て同一の論理アドレスにて
動作するモジュールとなっている為、従来のように複数
のモジュールがサブルーチンとして結合されて、１つの
プログラムになっているとその内の１モジユールを修正
又は削除したい場合でも、他モジュールの実行を停止さ
せなくてはならないが１本発明ではモジュールがプログ
ラム単位（例えば制御プログラム単位）となっている為
、プログラム単独にて修正・保守が容易に行える。

そしてプラント制御や操作卓対応処理の如く、計算機外
部のからのプログラム実行要求と同期を取る為に実行・
休止を繰返しながら処理を進めるプログラムの実行制御
を効率良く行える。

〔発明の効果〕

本発明によれば、複数の制御用プログラムが１つの変換
機構を共有し動作させることが可能の為。

制御用プログラム数に対応して用意していた変換機構が
１つで済み、変換機構に対応して必要であった物理メモ
リが大幅に節減される効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の全体構成図、第２ａ図は本発
明の実施例のマツピングテーブルの構成図、第２ｂ図は
第２ａ図の制御プログラムＡの実行時の状態を示すマツ
ピングテーブルの構成図、第２ｃ図は制御プログラムＢ
の実行時の状態を示すマツピングテーブルの構成図、第
３図はプラントシーケンス制御の従来例の全体構成図、
第４図はメモリ管理方法の説明図、第５図はマツピング
テーブルの割付はフローチャート、第６図はプログラム
実行中断時の処理フローチャート、第７図はプログラム
実行切換時の処理フローチャートである。 ３・・・プログラム、２１・・・論理アドレス配置、２
２・・・マツピングテーブル、２４・・・状変検出プロ
グラム。２５・・・制御プログラムＡ、２６・・・制御
プログラムＢ、２７・・・制御プログラムＣ６＊１　　
図 代理人　　鵜　　沼　　辰　　之 第 図 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、主記憶装置の管理機構として物理メモリアドレスと
   論理メモリアドレスとを対応づける為の変換機構を有す
   る電子計算機のプログラムの実行制御方法において、前
   記論理メモリアドレスと前記物理メモリアドレスを管理
   する前記変換機構の内容を電子計算機外部からのプログ
   ラム実行要求に対応し随時書き換える事を特徴とするプ
   ログラムの実行制御方法。