JPH0736529A

JPH0736529A - 数値制御装置の制御ソフトウェア実行システム

Info

Publication number: JPH0736529A
Application number: JP17549093A
Authority: JP
Inventors: Shigeki Namikado; 茂樹南角
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1993-07-15
Filing date: 1993-07-15
Publication date: 1995-02-07
Anticipated expiration: 2013-11-05
Also published as: JP2820189B2

Abstract

(57)【要約】【目的】デバッグを容易にする。低コストで効率的に
数値制御装置の制御ソフトウェアを実行する。【構成】ホスト計算機２０１は、汎用のマルチスレッ
ドオペレーティングシステム上に、本来は数値制御装置
が実行すべきタスクと同じ機能を実現するスレッドを含
むプロセスを構成する。【効果】汎用のマルチタスクオペレーティングシステ
ムまたはマルチスレッドオペレーティングシステム上で
数値制御装置の制御ソフトウェアを実行できるようにな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、数値制御装置の制御
ソフトウェア実行システムに関し、さらに詳しくは、数
値制御装置の制御ソフトウェア（コントロールプログラ
ム）を効率的に実行できる数値制御装置の制御ソフトウ
ェア実行システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】図２７に示す数値制御装置５０１のハー
ドウェア構成図を用いて従来の数値制御装置の一般的構
成を説明する。１は、各部の作動を制御したり、数値制
御に必要な演算を行なったりするメインＣＰＵである。
２は、各部を結ぶシステムバスである。３は、数値制御
装置の主要機能を実現する制御ソフトウェアなどを格納
するＲＯＭ（不揮発性の記憶装置）である。４は、一時
記憶やワークエリアなどに用いるＲＡＭ（揮発性の記憶
装置）である。５は、外部との間でシリアル通信により
データのやり取りを行なうＳＩＯインタフェース部であ
る。６は、数値制御装置の運転状態を表示したり、数値
制御装置に与えた指令を確認したりするための表示装置
である。７は、数値制御装置に指令を与えるためのキー
ボード（入力装置）である。８は、サーボモータを制御
するための指令を演算するサーボ制御部である。このサ
ーボ制御部８は、メインＣＰＵ１とは別の専用ＣＰＵを
備えてもよい。９は、サーボ制御部８から受け取った指
令を増幅してサーボモータへ駆動信号を出力するサーボ
アンプである。１０は、工作機械（図示せず）の加工部
を制御するためのサーボモータである。１１は、工作機
械との間で、サーボ制御指令以外のデータをやり取りす
るためのプログラムコントローラ部である。１２は、メ
インＣＰＵ１に与えられる、システムクロック（図示せ
ず）と外部割り込み信号を表している。システムクロッ
クは、数値制御装置全体を制御するためのクロック信号
である。また、外部割り込み信号は、電源異常や非常停
止などのイベント（緊急な出来事）の発生をメインＣＰ
Ｕ１に通知するための信号である。

【０００３】次に、上記の制御装置５０１の動作を説明
する。まず、メインＣＰＵ１は、ＲＯＭ３に書き込まれ
ている制御ソフトウェアをシステムバス２を通して１命
令ずつ順に読み込んで実行する。図２８に、命令読込後
の処理手順を示す。加工プログラム入力処理２１では、
ＳＩＯインタフェース部５を通して外部から加工プログ
ラム２０を読み込み、ＲＡＭ４に格納する。そして、加
工プログラム２０をブロック（所定の単位）ごとに内部
データに変換する。補正計算処理２２では、ブロックご
との内部データを処理し、増分移動量を算出する。ま
た、工具径や工具長などを補正する。さらに、内部の座
標値の更新処理を行なう。設定表示処理２３では、数値
制御装置の各種データを表示装置６に表示する。また、
キーボード７を用いてオペレータが入力した各種設定デ
ータをＲＡＭ４に格納する。補間処理２４では、補正計
算処理２２の処理結果を用いて、微小時間ごとの各軸の
移動量を算出する。サーボ処理２５では、補間処理２４
の処理結果を用いて、さらに小さな単位時間ごとの各軸
の移動量に変換する。更に、サーボモータ１０からのフ
ィードバック制御（図示せず）を行なう。プログラムコ
ントロール処理２６では、工作機械との間での入出力処
理や主軸の制御など、工作機械の周辺の制御などを行な
う。

【０００４】さて、上記の数値制御装置２０１は、図２
７を用いて先に説明したようにメインＣＰＵ１に外部割
り込み信号１２を入力して割込み処理を行なわせること
で、非常停止などの緊急事態に対処することが出来る。
メインＣＰＵ１は、外部割り込み信号１２（図２７）が
入力されると、予め指定された別処理を実行し、それら
別処理が終了した後に、通常の命令に復帰する。

【０００５】図２９は、割り込み処理の概念図である。
３０〜３６は、通常の命令である。３７〜４０は、割り
込み命令である。４１は、通常の命令への復帰命令であ
る。例えば、メインＣＰＵ１が通常の命令３３を実行中
に外部割り込み信号１２（図２７）が入力されると、メ
インＣＰＵ１は、通常の命令３３の処理終了後、割り込
みを検出し、予め指定されていた割り込み命令３７の実
行を開始する。そして、割り込み命令３７〜４０の実行
を終了した後、復帰命令４１を実行して、通常の命令３
４に復帰し、通常の命令３５，３６を実行する。なお、
割り込み処理の処理時間が長くなると多重割り込みなど
を考慮する必要が出てくるので、割り込み処理の処理時
間をできるだけ短くすることが望ましい。

【０００６】ところで、上記の数値制御装置５０１の制
御ソフトウェアは、以下に示すような特徴を有する。数値制御装置の制御ソフトウェアにより実現すべき機
能の多様性のためソフトウェア量も大きくなり、多人数
で開発される。数値制御装置の制御ソフトウェアの機能ごとに、処理
に必要な応答時間（ターンアラウンドタイム，デッドラ
イン）が異なる。例えば、サーボ処理２５（図２８）
は、処理結果の算出が遅れると切削が止って被加工物が
不良品になってしまうので、実時間処理でなくてはなら
ない。一方、表示装置６への表示処理などは、多少遅れ
ても不都合は生じないので、実時間処理でなくてもよ
い。メインＣＰＵ１が実行すべき割り込み処理に、多くの
種類がある。これらの理由により、数値制御装置５０１の制御ソフト
ウェアは、一般にリアルタイムオペレーティングシステ
ムの制御のもとで実行される機能ごとのタスクを実行単
位とすることが多い。

【０００７】次に、リアルタイムオペレーティングシス
テムにより各タスクを制御する方法を説明する。あるタ
スクを定期的に実行させたり、あるタスクを実行する時
間を制限したりするために、通常はメインＣＰＵ１（図
２７）に対してある一定周期で割り込み（図示せず）を
入れる。（これをシステムクロックと呼ぶ）リアルタイムオペレーティングシステムは、システムク
ロック割り込みがある度に各タスクの状態を調べ、実行
中のタスクを止めて別のタスクを実行させたりする。
（これをスケジューリング、またはディスパッチと呼
ぶ）また、リアルタイムオペレーティングシステムにおいて
は、各タスクに優先順位（実行の優先度）づけを行な
う。この優先順位の意味は、より低い優先順位のタスク
を実行中に、より高い優先順位のタスクを実行する準備
ができたときは、その優先順位の低いタスクの実行を中
断させて優先順位の高いタスクを実行させることをい
う。（これを横取りという）

【０００８】図３０は、各タスク動作の時間的関係を示
すタイムチャートである。縦軸は各処理の実行状況（実
行または停止）を表し、横軸は時間の経過を表す。な
お、図面作成の都合上、各処理としては、リアルタイム
オペレーティングシステムと，割り込み処理と，（優先
順位が高い順に）サーボ処理タスク，補正計算処理タス
ク，表示設定処理タスクを用いるものとする。Ｐ１は、
リアルタイムオペレーティングシステムが動作している
最中に割り込みが発生して制御が割り込み処理に移った
ことを示す。Ｐ２は、割り込み処理が終了した後、リア
ルタイムオペレーティングシステムのスケジューラに制
御が返る様子を示す。なお、スケジューラは、リアルタ
イムオペレーティングシステムでスケジューリングを行
なう部分である。Ｐ３は、リアルタイムオペレーティン
グシステムのスケジューラにより、次に実行するタスク
としてサーボ処理タスクが選ばれたことを示す。Ｐ４
は、サーボ処理タスクが終了した後、リアルタイムオペ
レーティングシステムに制御が返る様子を示す。Ｐ５
は、リアルタイムオペレーティングシステムのスケジュ
ーリングによって、次に実行するタスクとして補正計算
処理タスクが選ばれたことを示す。Ｐ６は、補正計算処
理タスクが終了した後、リアルタイムオぺレーティング
システムに制御が返る様子を示す。Ｐ７は、より優先順
位の高いタスクを実行する準備ができていないので、優
先順位が最も低い表示処理設定処理タスクに移ったこと
を示す。Ｐ８は、割り込みが発生したことで表示処理設
定処理タスクを中断し、割り込み処理に制御が移ったこ
とを示す。Ｐ９は、割り込み処理を終了した後、リアル
タイムオペレーティングシステムのスケジューラに制御
が返る様子を示す。（一般に、割り込み処理を終了した
後は、もとのタスクに制御は戻らず、オペレーティング
システムのスケジューラに制御が返る。）Ｐ１０は、再び表示設定処理タスクに制御が移ったこと
を示す。Ｐ１１は、システムクロック（図示せず）によ
ってリアルタイムオペレーティングシステムのスケジュ
ーラに制御が返ったことを示す。Ｐ１２は、サーボ処理
タスクを実行する準備ができたので、サーボ処理タスク
に移ったことを示す。（これは、表示設定タスクがサー
ボ処理タスクに実行権を横取りされた例である）Ｐ１３は、サーボ処理タスクはその実行を終了した後、
自主的に実行権を放棄して、リアルタイムオペレーティ
ングシステムのスケジューラに制御を返したことを示
す。Ｐ１４は、再び表示設定処理タスクに制御が移った
ことを示す。以降、各タスクは同様の動作を繰り返し
て、処理を続ける。

【０００９】なお、図３０に示したように、システムク
ロック以外の割り込みは不定期に発生するため、数値制
御装置側ではその発生を予想できない。そこで、各タス
クの特性に応じて、処理時間の配分を行なう必要があ
る。例えば、サーボ処理タスクは、前もって所定の単位
時間のサーボモータの一回分の移動量を計算しておくた
めに、所定の単位時間以内に次の移動量を計算しておく
必要がある。つまり、少なくとも所定の単位時間以内に
は繰り返して実行する必要がある。一方、補正計算処理
タスクは、例えば１回の実行で、サーボ処理タスクを３
回だけ実行するために必要なデータを作成できるので、
単位時間３回につき１回だけ実行すれば良い。また、表
示設定処理タスクは他の処理がない時だけ実行すれば足
る。

【００１０】以上で述べたように、数値制御装置５０１
は、リアルタイムオペレーティングシステム上で制御ソ
フトウェアを実行したときに起動される複数のタスクま
たはスレッドの共同作業によって数値制御装置としての
機能を実現する。

【００１１】さて、現在、数値制御装置の制御ソフトウ
ェアの開発マシンとしては、ワークステーションが主流
である。そこで、図３１に、ワークステーションを用い
た数値制御装置の制御ソフトウェア開発のシステム構成
を例示する。１００は、コンパイラ，数値制御装置の制
御ソフトウェアのソースコードやオブジェクトコードな
ど、各種ファイルを格納しているハードディスクであ
る。１０１は、各種ファイルを一括管理したり、クライ
アントワークステーションの要求に応じてファイルを転
送したりするファイルサーバである。１０２は、他のネ
ットワークと通信するためのゲートウェイマシンであ
る。１０３は、各種Ｉ／Ｏデバイスを制御するためのＩ
／Ｏサーバである。１０４は、他のシステムに繋がって
いるネットワークである。１０５は、システム内を結ぶ
ローカルネットワークである。１０６〜１０８は、クラ
イアントワークステーションである。

【００１２】次に、図３２に示す流れ図を用いて、数値
制御装置の制御ソフトウェアを開発する手順を説明す
る。まず、ステップ１１１では、ファイルサーバ１０１
からテキストファイルの編集を行なうエディターをロー
カルネットワーク１０５を通じてクライアントワークス
テーション１０６〜１０８へダウンロードする。そし
て、エディターを使ってソースコードを作成する。一般
に、複数の人間がそれぞれクライアントワークステーシ
ョン１０６〜１０８（図３１）を用いて、機能ごとにソ
ースコードを作成する。

【００１３】ステップ１１２では、ファイルサーバ１０
１からコンパイルを行なうコンパイラをローカルネット
ワーク１０５を通じてクライアントワークステーション
１０６〜１０８へダウンロードする。そして、コンパイ
ラを使ってソースコードをコンパイルして、数値制御装
置で実行可能なオブジェクトコードを作成する。なお、
一般に、数値制御装置のメインＣＰＵとクライアントワ
ークステーション１０６〜１０８のＣＰＵとは異なるの
で、コンパイラとしては、クロスコンパイラを用いる。

【００１４】ステップ１１３では、コンパイルエラー
（コンパイルしたときのエラー）が発生したか否か判定
する。コンパイルエラーが発生したらステップ１１４に
進み、コンパイルエラーが発生しなければステップ１１
５に進む。ステップ１１４では、ソースコードを修正し
て、ステップ１１２に戻る。

【００１５】ステップ１１５では、ファイルサーバ１０
１からリンクを行なうためのリンカとロケートを行なう
ためのロケータをローカルネットワーク１０５を通じて
クライアントワークステーション１０６〜１０８へダウ
ンロードする。そして、リンカとロケータを用いてリン
クとロケートを行ない、ロードモジュールを作成する。
リンクは、複数のオブジェクトを１つの機能にまとめ、
さらにそれらを結びつけて、モジュールを生成する作業
である。ロケートは、モジュールをロケートする数値制
御装置のメモリのアドレスを決定する作業である。ステ
ップ１１６では、ロードモジュールを、他の媒体へコピ
ーする。媒体としては、フロッピーディスク（数値制御
装置がフロッピーディスクドライブを備えているとき）
や、ＲＯＭがある。

【００１６】ステップ１１８では、数値制御装置は、媒
体からロードモジュールを読み出して、メモリへロード
する。ステップ１１８では、数値制御装置上でロードモ
ジュールを実行し、意図した通りに動作するか否かを確
認する。意図した通りに動作すれば処理を終了し、意図
した通りに動作しなければ、ステップ１１４に戻る。ス
テップ１１８，１１９，１１４の一連の処理をデバッグ
と呼ぶ。

【００１７】ここで、ワークステーションおよびワーク
ステーションのオペレーティングシステムについて説明
する。ワークステーションには、以下に示すような特徴
がある。ワークステーションにおいては多くのユーザが同時に
使用して、その各ユーザに対して公平なオペレーティン
グシステムのサービスが要求される。つまり、ユーザに
よる優先順位のようなものも普通は存在しないし、また
緊急の割り込みというものもほとんど存在しない。必ず決まった時間以内に処理しなくてはならない処理
は、ほどんど無い。そのため、ワークステーションのオ
ペレーティングシステムとしては、多数の利用者が端末
と対話しながら処理を行えるタイムシェアリングオペレ
ーティングシステムを用いることが多い。

【００１８】タイムシェアリングオペレーティングシス
テムにおいて、あるまとまった処理の単位はプロセスと
呼ばれる。プロセスは、リアルタイムオペレーティング
システムにおけるタスクと類似している。但し、一般
に、リアルタイムオペレーティングシステムのもとでの
各タスクのアドレス空間は１つの同じものである（線形
アドレス空間と呼ぶ）のに対して、タイムシェアリング
オペレーティングシステムでは、プロセスごとに固有な
アドレス空間を持っている。具体例で示せば、リアルタ
イムオペレーティングシステムでは、ＣＰＵがアクセス
して出来るアドレス（これを論理アドレス空間と呼ぶ）
が０番地から１０００００番地まであったと想定する
と、リアルタイムオペレーティングシステムが０番地か
ら１００００番地を占め、タスク１が１０００１番地か
ら２００００番地を占め、タスク２が２０００１番地か
ら２８０００番地までを占める。タスク１の２００００
番地もタスク２の２００００番地も同じところを指し、
同じデータを示す。そこで、タスク間でアドレスをやり
取りすることで、お互いのデータなどを参照できる。一
方、タイムシェアリングオペレーティングシステムで
は、プロセスごとに固有なアドレス空間を持っているの
で、プロセス１とプロセス２がどちらもアドレス０番地
からアドレス１０００００番地までを持っていると想定
すると、プロセス１の２００００番地とプロセス２の２
００００番地では実際のメモリ上の異なるところを指す
ので、そのデータも異なる。

【００１９】次に、プロセスごとに固有なアドレス空間
の実現方法を説明する。図３３は、クライアントワーク
ステーションのメモリ態様図である。１３０はクライア
ントワークステーション、１３１はＣＰＵ、１３２はア
ドレス変換機構、１３３は変換テーブル、１３４は主記
憶（メモリ）、１３５はネットワーク、１３６はファイ
ルサーバ、１３７はハードディスクである。

【００２０】さて、クライアントワークステーション１
３０において、ＣＰＵ１３１で区別できるアドレス空間
（論理アドレス空間）は、一般に、主記憶につけられた
物理的な番地（物理アドレス空間）よりも大きい。そこ
で、仮想記憶の手法により、物理アドレス空間外の論理
アドレスをハードディスクなどの２次記憶装置に割り当
てることで、２次記憶装置をも主記憶とみなせるように
なる。つまり、主記憶の大きさが実装容量に制限されな
くなるので、アドレス空間の制限を気にせずにソフトウ
ェアを作成できるようになる。

【００２１】次に、仮想記憶の手法をさらに詳しく説明
する。図３３において、ＣＰＵ１３１はアドレス変換機
構１３２に対して論理アドレスを送る。アドレス変換機
構１３２では、与えられた論理アドレスの一部または全
部を取り出して変換テーブル１３３の配列の何番目かを
示すインデックスとして用いる。変換テーブル１３３の
内容が主記憶１３４のアドレスを示していれば主記憶１
３４に対して所定の動作を行なう。また、変換テーブル
１３３の内容がハードディスク１３７のブロック番号な
どを示していればファイルサーバ１３６に対してブロッ
ク番号に対応した内容を要求し、ネットワーク１３５を
介して内容を受け取る。主記憶１３４に未使用領域が有
れば、受け取ったデータを未使用領域に格納し、データ
を格納した領域を示すように変換テーブル１３３の内容
を書き換える。また、主記憶１３４に未使用領域が存在
しなければ、主記憶１３４に未使用領域が無ければ、主
記憶１３４の既使用領域を選び、その内容をハードディ
スク１３７に書き戻し、その領域を新たに使用する。な
お、主記憶１３４から変換テーブル１３３を逆にたどる
ソフトウェアの機能も備えられている。（これをコアマ
ップと呼ぶ）

【００２２】さらに、プロセスごとに変換テーブルを持
つことにより、各プロセスが同じ論理アドレス空間を利
用することが出来る。この様子を図３４に示す。１４０
はプロセス１、１４１はプロセス２、１４２はプロセス
１の変換テーブル、１４３はプロセス２の変換テーブ
ル、１４４は実メモリを示す。いま、プロセス１（１４
０）とプロセス２（１４１）のいずれも、アドレス０番
地（論理アドレスの０番地）をアクセスする場合を想定
する。このとき、プロセス１（１４０）は、変換テーブ
ル１４２の０番地の部分を指している。また、プロセス
２（１４１）は、変換テーブル１４３の０番地の部分を
指している。ところで、変換テーブル１４２の０番地と
変換テーブル１４３の０番地は、実メモリ１４４上の異
なる領域を指している。つまり、各プロセスが論理アド
レス空間をフルに利用することが出来る。

【００２３】各プロセスは、例えば図３５に示すよう
に、論理アドレス空間をいくつかの領域に分けて使用す
る。１５５は、１つのプロセスのすべての論理アドレス
空間を示す。１５６は、そのプロセスのテキスト（プロ
グラム）領域を示す。１５８は、予備領域である。この
予備領域は、普段は未使用領域であるが、データ領域や
スタック領域が不足したときには、図示の矢印の方向
で、データ領域やスタック領域として用いられる。１５
７は、そのプロセスが使用するデータ領域を示す。１５
９は、スタック領域を示す。

【００２４】図３６は、タイムシェアリングオペレーテ
ィングシステムにおけるプロセスモデルを示す。２１０
は計算機、２１１はプロセス、２１２は実体（例えばテ
キストコード）、２１３は実体において現在実行中のコ
ードを示すプログラムカウンタである。各プロセスは、
アドレス空間や、そのプログラムカウンタや、スタック
や、レジスタ群などを持っている。なお複数のプロセス
間で協調して処理を行なうときには、プロセス間通信の
手段を用いて相互に連絡をとる必要がある。

【００２５】上記のタイムシェアリングオペレーティン
グシステムでは、図３６に示したように各プロセスが固
有のアドレス空間を持つので、プロセスごとの変換テー
ブルの書き換えなどに手間がかかり、プロセスの切り換
えに時間がかかりやすい欠点がある。また、各プロセス
内の実行を行なう実体は１個であるので、複雑な処理を
行なうアプリケーションプログラムに対応しずらくなっ
てきた。そのため、近年、１つのプロセス中に複数の実
体を置き、各実体を共通のアドレス空間のもとであたか
も別々のプロセスであるかのように動かせるマルチスレ
ッドオペレーティングシステムが提案されている。

【００２６】図３７に、マルチスレッドオペレーティン
グシステムのモデルを示す。２１０は計算機、２１１は
プロセス、２１２は実体、２１３はプログラムカウンタ
である。実体２１２ａを、スレッド（またはライトウェ
イトプロセス）と呼ぶ。このスレッドは、プロセスと同
様に、固有のプログラムカウンタやスタックを備えてお
り、他のプロセスとは独立して動く。１つのプロセス内
の全てのスレッドは同じアドレス空間を持っているの
で、共通変数を共有することも容易である。つまり、図
３６を用いて先に説明したタイムシェアリングオペレー
ティングシステムのプロセスモデルでは、各プロセスが
１つずつしかスレッドを持てないのに対して、マルチス
レッドオペレーティングシステムのプロセスモデルで
は、１つのプロセスが複数のスレッドを持つことができ
る。

【００２７】一般的に、各プロセスが持っていなければ
ならない情報には次のようなものがある。・アドレス空間・共通変数（大域変数）・開いているファイルの情報・自分が生成したプロセスの情報・タイマー情報・シグナル情報・セマフォーの情報一方、スレッドが持っている情報は次のようなものがあ
る。・プログラムカウンタ・スタック・レジスタセット・自分が生成したスレッドの情報・自分自身の状態

【００２８】１つのプロセス中のすべてのスレッドは、
プロセスごとに持つべき上記の情報を共有している。一
方、スレッドごとに持つべき上記の情報は、各スレッド
が個々に持っている。例えば図３８に示すように、１つ
のプロセスのすべての論理アドレス空間１５５は、テキ
スト領域１５６と，データ領域１５７と，予備領域１５
８と，スレッド１のスタック領域２２０と，スレッド２
のスタック領域２２１と，スレッド３のスタック領域２
２２と，スレッド「Ｎ−１」のスタック領域２２３と，
スレッドＮのスタック領域２２４とに分れている。つま
り、１つのプロセス内の各スレッドが個別に持たねばな
らない領域のみを別個に割り当てることによって、１つ
のプロセス内に複数のスレッドを構成できる。

【００２９】次に、マルチスレッドオペレーティングシ
ステムにおけるスケジューリングを説明する。図３０を
用いて先に説明したタイムシェアリングオペレーティン
グシステムではプロセスごとにスケジューリング行なっ
たのに対して、マルチスレッドオペレーティングシステ
ムでは、スレッドごとにスケジューリングを行なう。但
し、マルチＣＰＵのときにはＣＰＵごとにスレッドが割
り当てられるので、割り当てられたスレッドごとのスケ
ジューリングを行なえばよい。

【００３０】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の数値制御装
置５０１では、制御ソフトウェアを実行するときに、次
に示すような問題点を生じる。数値制御装置としての機能を実現するタスクは、数値
制御装置のリアルタイムオペレーティングシステムのも
とでしか走らせられない。そのため、制御ソフトウェア
開発時のデバッグでは、開発マシン（ワークステーショ
ンなど）上の制御ソフトウェアを媒体へコピーし、その
内容を数値制御装置にロードして動作を確認する作業を
いちいち繰り返さなければならず、面倒である。ワークステーションなどに構築されたＣＡＤ／ＣＡＭ
システムに、数値制御装置のシミュレータ機能を組み込
みたいときには、数値制御装置の制御ソフトウェアをワ
ークステーションなどのオペレーティングシステム上で
動くように作り直さねばならならず、手間がかかる。数値制御装置のメインＣＰＵとして、高性能なＣＰＵ
を使用すると、ＣＰＵ性能をフルに発揮していない間の
余力が無駄となり、コスト高となる。一方、低性能なＣ
ＰＵを使用すると、低コストとなる代りに、数値制御装
置としての機能に支障が出たり、処理時間が長くなった
りする。この発明は、上記のような問題点を解決するためになさ
れたもので、数値制御装置の制御ソフトウェアのデバッ
グが容易で、数値制御装置のシミュレータ機能をＣＡＤ
／ＣＡＭシステムに組み込みやすく、低コストで効率的
に数値制御装置の制御ソフトウェアを実行できる数値制
御装置の制御ソフトウェア実行システムを得ることを目
的とする。

【００３１】

【課題を解決するための手段】この発明の第１の構成の
数値制御装置の制御ソフトウェア実行システムは、リア
ルタイムオペレーティンングシステム上で制御ソフトウ
ェアを実行したときに起動される複数のタスクまたはス
レッドの共同作業によって数値制御装置としての機能を
実現する数値制御装置を具備し、汎用のマルチタスクオ
ペレーティングシステムまたはマルチスレッドオペレー
ティングシステム上で実行するタスクまたはプロセス中
のスレッドに数値制御装置本来のタスクの機能を割り当
てたものである。

【００３２】この発明の第２の構成の数値制御装置の制
御ソフトウェア実行システムは、汎用のマルチタスクオ
ペレーティングシステムまたはマルチスレッドオペレー
ティングシステムを用いた計算機と、リアルタイムオペ
レーティンングシステム上で制御ソフトウェアを実行し
たときに起動される複数のタスクまたはスレッドの共同
作業によって数値制御装置としての機能を実現する数値
制御装置とを具備してなり、前記数値制御装置は前記計
算機のオペレーティングシステムと同じオペレーティン
グシステムを用い、本来は数値制御装置が実行すべきタ
スクを前記計算機で処理しうるものである。

【００３３】この発明の第３の構成の数値制御装置の制
御ソフトウェア実行システムは、汎用のマルチタスクオ
ペレーティングシステムまたはマルチスレッドオペレー
ティングシステムを用いた計算機と、その計算機と通信
回線を介して接続した数値制御装置とを具備してなり、
前記計算機と前記数値制御装置との間でタスク間通信ま
たはスレッド間通信を行ない本来は前記数値制御装置が
起動すべきタスクを分散して処理するものである。

【００３４】この発明の第４の構成の数値制御装置の制
御ソフトウェア実行システムは、汎用のマルチタスクオ
ペレーティングシステムまたはマルチスレッドオペレー
ティングシステムを用いた計算機と、その計算機と通信
回線を介して接続しＣＰＵを持たない数値制御装置とを
具備してなり、前記計算機は本来は前記数値制御装置が
起動すべきタスクを処理するものである。

【００３５】この発明の第５の構成の数値制御装置の制
御ソフトウェア実行システムは、汎用のマルチタスクオ
ペレーティングシステムまたはマルチスレッドオペレー
ティングシステムを用いた計算機と、その計算機と通信
回線を介して接続した数値制御装置とを具備してなり、
前記計算機は本来は前記数値制御装置が起動すべきタス
クを処理すると共に前記数値制御装置への割り込み要求
の有無を監視するものである。

【００３６】この発明の第６の構成の数値制御装置の制
御ソフトウェア実行システムは、複数のＣＰＵを有し汎
用のマルチタスクオペレーティングシステムまたはマル
チスレッドオペレーティングシステムを用いた計算機
と、その計算機と通信回線を介して接続しＣＰＵを持た
ない数値制御装置とを具備してなり、前記計算機は本来
は前記数値制御装置が起動すべきタスクを処理するもの
である。

【００３７】この発明の第７の構成の数値制御装置の制
御ソフトウェア実行システムは、汎用のマルチタスクオ
ペレーティングシステムまたはマルチスレッドオペレー
ティングシステムを用いた計算機と、その計算機と通信
回線を介して接続した数値制御装置とを具備してなり、
本来は前記数値制御装置が起動すべきタスクの中で実時
間処理が必要なタスクは前記数値制御装置に処理させ，
実時間処理が不要なタスクは前記計算機に処理させるも
のである。

【００３８】この発明の第８の構成の数値制御装置の制
御ソフトウェア実行システムは、汎用のマルチタスクオ
ペレーティングシステムまたはマルチスレッドオペレー
ティングシステムを用いた計算機と、その計算機と通信
回線を介して接続した数値制御装置とを具備してなり、
前記計算機はファイルとして管理している前記数値制御
装置の制御ソフトウェアを前記数値制御装置へダウンロ
ードし、前記数値制御装置はダウンロードされた制御ソ
フトウェアを実行するものである。

【００３９】

【作用】上記この発明の第１の構成の制御ソフトウェア
実行システムでは、汎用のマルチタスクオペレーティン
グシステムまたはマルチスレッドオペレーティングシス
テム上で数値制御装置の制御ソフトウェアを実行できる
ようになる。

【００４０】上記この発明の第２の構成の数値制御装置
の制御ソフトウェア実行システムでは、数値制御装置は
計算機のオペレーティングシステムと同じオペレーティ
ングシステムを用いて制御ソフトウェアを実行するの
で、計算機で数値制御装置の制御ソフトウェアの動作を
検証しやすくなり、数値制御装置の制御ソフトウェアの
信頼性を向上できる。

【００４１】上記この発明の第３の構成の数値制御装置
の制御ソフトウェア実行システムでは、計算機と数値制
御装置とでタスクを分散して処理するので、低コストに
して効率的に数値制御装置の制御ソフトウェアを実行す
ることが出来る。

【００４２】上記この発明の第４の構成の数値制御装置
の制御ソフトウェア実行システムでは、計算機は本来は
数値制御装置が起動すべきタスクを処理することで、数
値制御装置のＣＰＵを不要にできる。

【００４３】上記この発明の第５の構成の数値制御装置
の制御ソフトウェア実行システムでは、計算機は本来は
前記数値制御装置が起動すべきタスクを処理すると共に
前記数値制御装置への割り込み要求の有無を監視するの
で、数値制御装置のＣＰＵを不要にできると共に割り込
み要求に対処することが出来る。

【００４４】上記この発明の第６の構成の数値制御装置
の制御ソフトウェア実行システムでは、計算機は複数の
ＣＰＵを有しているので、処理負荷に応じてＣＰＵを獲
得・解放することで処理能力を調整できる。

【００４５】上記この発明の第７の構成の数値制御装置
の制御ソフトウェア実行システムでは、本来は数値制御
装置が起動すべきタスクの中で実時間処理が必要なタス
クは数値制御装置に処理させ，実時間処理が不要なタス
クは計算機に処理させるので、タスクの分散が適正化さ
れ、効率的に数値制御装置の制御ソフトウェアを実行す
ることが出来る。

【００４６】上記この発明の第８の構成の数値制御装置
の制御ソフトウェア実行システムでは、数値制御装置は
計算機からダウンロードされた制御ソフトウェアを実行
するので、計算機で開発された制御ソフトウェアを速や
かに実行できるようになる。また、計算機は、数値制御
装置の制御ソフトウェアをファイルとして管理するの
で、管理効率が向上する。

【００４７】

【実施例】以下、図に示す実施例によりこの発明をさら
に詳しく説明する。なお、これによりこの発明が限定さ
れるものではない。

【００４８】実施例１．図１は、この発明の実施例１の
数値制御装置の制御ソフトウェア実行システムの全体構
成図である。この制御ソフトウェア実行システムＳ１
は、数値制御装置２００ａ１〜２００ａｎと、ホスト計
算機２０１と、ハードディスク２０２と、表示装置２０
３と、キーボード２０４とを備える。数値制御装置２０
０ａ１〜２００ａｎは、リアルタイムオペレーティング
システムのもとで制御ソフトウェアを実行して、数値制
御装置としての機能を実現する。この数値制御装置２０
０ａ１〜２００ａｎのハードウェア構成は、図２７を用
いて先に説明した従来の数値制御装置５０１と同じであ
る。ホスト計算機２０１は、汎用のマルチスレッドオペ
レーティングシステムのもとで数値制御装置の制御ソフ
トウェアを実行する。ハードディスク２０２は、ホスト
計算機２０１の外部記憶装置である。表示装置２０３
は、ユーザが必要とする各種の情報を表示する。キーボ
ード２０４は、ユーザからの指示などを受け付ける。外
部ネットワーク２０６は、ホスト計算機２０１を、汎用
のワークステーション（図示せず）などと結ぶ。

【００４９】次に、ホスト計算機２０１により、数値制
御装置の制御ソフトウェアを実行する手順を説明する。
なお、説明の都合上、数値制御装置の制御ソフトウェア
は、予めハードディスク２０２に格納されているものと
する。まず、ユーザは、キーボード２０４を用いて数値
制御装置の制御ソフトウェアを実現するプロセスの起動
をホスト計算機２０１に指示する。ホスト計算機２０１
のマルチスレッドオペレーティングシステムは、数値制
御装置の制御ソフトウェアを実現するためのプロセスを
ハードディスク２０２から読み出し、プロセス管理テー
ブルに登録する。

【００５０】プロセス管理テーブルは、概念的には、図
３３と図３４を用いて先に説明した変換テーブルと類似
している。具体例で説明すれば、プロセス管理テーブル
は、変換テーブル１３３（図３３）の配列の１番目から
Ｍ番目までを、図３８に示したテキスト領域１５６を示
すためのスロットとして確保し、変換テーブル１３３の
配列の「Ｍ＋１」番目からＮ番目までを、図３８に示し
たデータ領域１５７を示すためのスロットとして確保し
たものである。

【００５１】次に、ホスト計算機２０１は、数値制御装
置の制御ソフトウェアの実行状況に伴って、図３８に示
したプロセスの論理アドレス空間１５５内の各領域を順
にハードディスク２０２から読み出して内部メモリ（図
示せず）へローディングする。

【００５２】次に、ホスト計算機２０１は、数値制御装
置の制御ソフトウェアを実行したときのタスクに相当す
るプロセスを生成する。図２に、プロセスを生成するた
めの流れ図を示す。まず、ステップ２４１では、マルチ
スレッドオペレーティングシステムに備えられているシ
ステムコールを利用して、数値制御装置としての１機能
を実現している１タスク（数値制御装置のリアルタイム
オペレーティングシステムのもとでの１タスク）と同じ
処理を行なう１スレッドを生成する。具体的には、プロ
セス管理テーブルに新たなスレッドのスタック領域用の
スロットを確保し、マルチスレッドオペレーティングシ
ステムが認識するスレッドの表の中に新たなスレッドを
追加する。

【００５３】ステップ２４２では、ステップ２４１で生
成したスレッドに対応した処理を行なう。例えば、数値
制御装置のリアルタイムオペレーティングシステムに対
するシステムコールを、ホスト計算機２０１のマルチタ
スクオペレーティングシステムのスレッドに対するシス
テムコールに書き換える。なお、変換ライブラリを用い
てシステムコールを変換するならば、書き換え負担を軽
減できる。

【００５４】ステップ２４３では、数値制御装置のタス
クに相当するスレッドをすべて生成したか否か判定す
る。すべてのスレッドを生成したならばステップ２４４
に進み、生成すべきスレッドが残っていればステップ２
４１に戻る。なお、すべてのスレッドを生成した時点で
は、ホスト計算機２０１の内部には、図３の概念図に示
すように、マルチスレッドオペレーティングシステム２
４０上に、数値制御装置のタスクと同じ機能を実現する
スレッド１（２３１）〜スレッド６（２３６）を含むプ
ロセス２１１が構成されることになる。

【００５５】ステップ２４４では、スレッド間のスケー
ジューリングを行なうスケージューリング方式を決定す
る。例えば、優先順位に応じて各スレッドを走らせるス
ケジューリング機能をホスト計算機２０１のマルチスレ
ッドオペレーティングシステムが備えている場合には、
システムコールを用いて各スレッドの優先順位を登録す
る。又は、ホスト計算機２０１のマルチスレッドオペレ
ーティングシステムは、準備ができた順序でスレッドを
走らせるスケジューラを有していることもある。ここ
で、“走る”とは、そのスレッドを構成するテキスト領
域が実メモリ上に存在し、そのテキスト領域をＣＰＵが
処理している状態のことである。

【００５６】図４は、スケジューラによるスケジューリ
ングの一例を示す概念図である。２１１は、ホスト計算
機２０１が実行するプロセスである。２３１〜２３４
は、数値制御装置のタスクと同じ機能を実現するスレッ
ドである。２４０は、マルチスレッドオペレーティング
システムである。２５０は、準備が出来たスレッドの中
から１つのスレッドを選び順に走らせるスケジューラで
ある。２５１は、他のプロセスである。

【００５７】ステップ２４５では、数値制御装置の制御
ソフトウェアが最初に初期化タスクを起動し、その初期
化タスクが他のタスクを起動するような方式であるとき
は、初期化タスクと同じ処理を行なうスレッドをシステ
ムコールにより起動する。具体的には、マルチスレッド
オペレーティングシステムのスケジューリング対象のス
レッドの表の中に、初期化タスクと同じ処理を行なうス
レッドを加えればよい。これらの処理により、各スレッ
ドは、予め決定された順序に応じて走ることになる。な
お、数値制御装置の制御ソフトウェアが上記のような方
式でない場合には、従来の数値制御装置の制御ソフトウ
ェアと同じ順序で該当スレッドを起動すればよい。

【００５８】以上で述べたように、この発明の実施例１
の数値制御装置の制御ソフトウェア実行システムＳ１
は、汎用のマルチスレッドオペレーティングシステム上
で実行する１つのプロセス中のスレッドに数値制御装置
本来のタスクの機能を割り当てる方式で、数値制御装置
の制御ソフトウェアを実行するものである。

【００５９】上記実施例１によれば、ホスト計算機にお
ける汎用のマルチスレッドオペレーティングシステムの
もとで数値制御装置の制御ソフトウェアを実行させるこ
とができるようになる。そのため、制御ソフトウェア開
発時のデバッグでは、ホスト計算機上で開発された制御
ソフトウェアをいちいち数値制御装置にロードして動作
を確認する必要がなくなり、開発期間を短縮できる。ま
た、ホスト計算機上に構築されたＣＡＤ／ＣＡＭシステ
ムに数値制御装置のシミュレータ機能を組み込む際に
は、数値制御装置の制御ソフトウェアを汎用のマルチス
レッドオペレーティングシステム上で動くように組み直
さなくてよいので、手間がかからない。

【００６０】実施例２．この発明の実施例２の数値制御
装置の制御ソフトウェア実行システムは、実施例１とほ
ぼ同じである。但し、実施例１ではホスト計算機２０１
（図１）のマルチスレッドオペレーティングシステムの
機能を利用してスレッド間のスケジューリングを行なっ
たのに対して、実施例２の数値制御ソフトウェア実行シ
ステムＳ２は、スレッド間のスケジューリングの制御用
に１つのスレッドを生成する点が実施例１とは異なる。
つまり、実施例２では、ホスト計算機２０１は、数値制
御装置における各タスクをスレッドとするのに加えて、
実施例１におけるスケジューラ２５０（図４）と同じ働
きをするスケジューラスレッドを生成する。

【００６１】図５は、ホスト計算機２０１により生成さ
れたスケジューラスレッドによるスケジューリングの概
念図である。これは、図４を用いて先に説明した実施例
１のスケジューリングの概念に、スケジューラスレッド
２５２を加えたものである。そして、スケジューラスレ
ッド２５２は、マルチスレッドオペレーティングシステ
ム２４０上のスケジューラ２５０から数値制御装置の制
御ソフトウェアを実行するプロセス２１１の実行権を獲
得し、スレッド１（２３１）〜スレッド４（２３４）の
スケジューリングをすべて行なう。

【００６２】上記実施例２によれば、数値制御装置の制
御ソフトウェアのスケジューリングの制御用に１つのス
レッド（スケジューラスレッド）を生成するので、ホス
ト計算機の汎用のマルチスレッドオペレーティングシス
テムがスレッド間のスケジューリング機能を備えていな
くても、実施例１と同じ効果が得られる。また、ホスト
計算機と数値制御装置のオペレーティングシステム等の
違いを考慮したスケジューリングが不要となるので、数
値制御装置の既存のソフトウェアを短期間で移植でき
る。

【００６３】実施例３．この発明の実施例３の制御ソフ
トウェア実行システムは、実施例１ではホスト計算機２
０１上で動作する汎用のマルチスレッドオペレーティン
グシステムのもとで数値制御装置の制御ソフトウェアの
タスクに相当するスレッドを走らせたのに対して、数値
制御装置に汎用のマルチスレッドオペレーティングシス
テムを動作させ、そのもとで数値制御装置の制御ソフト
ウェアのタスクに相当するスレッドを走らせるものであ
る。つまり、実施例３では、数値制御装置は、実施例１
でホスト計算機２０１が行なったのと同様にして、マル
チスレッドオペレーティングシステム上のスレッドとし
て、数値制御装置の制御ソフトウェアを実行する。

【００６４】上記実施例３によれば、数値制御装置の制
御ソフトウェアを汎用のマルチスレッドオペレーティン
グシステム上で動作するソフトウェアとして開発できる
ので、ホスト計算機で数値制御装置の制御ソフトウェア
の動作を検証しやすくなり、数値制御装置の制御ソフト
ウェアの信頼性を向上できる。

【００６５】この発明の実施例４の数値制御装置のソフ
トウェア実行システムＳ４は、ホスト計算機２０１上に
構築された汎用のＣＡＤ／ＣＡＭシステムによりＣＡＤ
／ＣＡＭデータを生成し、そのＣＡＤ／ＣＡＭデータを
数値制御装置の加工プログラムに変換して、その加工プ
ログラムに基づいて加工を行なわせるものである。

【００６６】図６は、制御ソフトウェア実行システムＳ
４の全体構成図である。この制御ソフトウェア実行シス
テムＳ４は、実施例１の制御ソフトウェア実行システム
Ｓ１（図１）とほぼ同じ構成である。但し、実施例１で
は数値制御装置２００ａ１〜２００ａｎがホスト計算機
２０１とは孤立していたのに対して、実施例４では数値
制御装置２００ｂ１〜２００ｂｎとホスト計算機２０１
とを内部ネットワーク２０５を介して接続した点が実施
例１とは異なる。

【００６７】図７は、数値制御装置２００ｂ１のハード
ウェア構成図である。なお、数値制御装置２００ｂ２〜
２００ｂｎも同じ構成である。１は、各部の作動を制御
したり、数値制御に必要な演算を行なったりするメイン
ＣＰＵである。２は、各部を結ぶシステムバスである。
３は、数値制御装置の主要機能を実現する制御ソフトウ
ェアなどを格納するＲＯＭ（不揮発性の記憶装置）であ
る。４は、一時記憶やワークエリアなどに用いるＲＡＭ
（揮発性の記憶装置）である。５は、外部との間でシリ
アル通信によりデータのやり取りを行なうデータＳＩＯ
インタフェース部である。６は、数値制御装置の運転状
態を表示したり、数値制御装置に与えた指令を確認した
りするための表示装置である。７は、数値制御装置に指
令を与えるためのキーボード（入力装置）である。８
は、サーボモータを制御するための指令を演算するサー
ボ制御部である。９は、サーボ制御部８から受け取った
指令を増幅してサーボモータへ駆動信号を出力するサー
ボアンプである。１０は、工作機械（図示せず）の加工
部を制御するためのサーボモータである。１１は、工作
機械との間で、サーボ制御指令以外のデータをやり取り
するためのプログラムコントローラ部である。１２は、
メインＣＰＵ１に与えられる、システムクロック（図示
せず）と外部割り込み信号を表している。システムクロ
ックは、数値制御装置全体を制御するためのクロック信
号である。また、外部割り込み信号は、電源異常や非常
停止などのイベント（緊急な出来事）の発生をメインＣ
ＰＵ１に通知するための信号である。１３２は、図３３
を用いて先に説明した仮想記憶を実現するためのアドレ
ス変換機構である。２０７は、内部ネットワーク２０５
を通じて数値制御装置２００ｂ２〜２００ｂｎとホスト
計算機２０１との間で通信を行なうためのネットワーク
インタフェースである。

【００６８】図８は、この制御ソフトウェア実行システ
ムＳ４の動作の概念図である。ホスト計算機２０１は、
ＣＡＤ／ＣＡＭプロセス３４０と，データ変換プロセス
３４１と，数値制御装置の制御ソフトウェアを実現する
数値制御装置プロセス３４２とを生成して起動する。そ
して、ＣＡＤ／ＣＡＭプロセス３４０にはデータ出力用
スレッド３４３を走らせておく。ＣＡＤ／ＣＡＭプロセ
ス３４０は通常の動作によりＣＡＤ／ＣＡＭデータを作
成する。データ出力用スレッド３４３は、ＣＡＤ／ＣＡ
Ｍデータをデータ変換プロセス３４１のスレッド３４４
に入力する。データ変換プロセス３４１では、内部のス
レッドによりＣＡＤ／ＣＡＭデータを数値制御装置の入
力データに変換し、データ出力スレッド３４５に渡す。
データ出力スレッド３４５は、数値制御装置の入力デー
タを数値制御装置プロセス３４２のデータ入力（設定）
スレッド３４６に送る。数値制御装置プロセス３４２
は、数値制御装置の入力データを加工プログラムに変換
して、内部ネットワーク２０５を通じて数値制御装置に
入力し、加工を行なわせる。

【００６９】上記実施例４によれば、ホスト計算機上の
ＣＡＤ／ＣＡＭシステムにより生成されたＣＡＤ／ＣＡ
Ｍデータから数値制御装置の加工プログラムを自動作成
できるので、加工プログラムを作成するためのユーザ負
担を軽減できる。

【００７０】実施例５．この発明の実施例５の数値制御
装置の制御ソフトウェア実行システムＳ５は、ホスト計
算機と、１つの数値制御装置との間でスレッド間通信を
行なわせることで、数値制御装置の制御ソフトウェアを
実現するスレッドを分散して走らせるものである。

【００７１】スレッドの分散の具体例を説明すれば、あ
る数値制御装置２００ｃ１（図示せず）が低性能で安価
なメインＣＰＵを有しており、ホスト計算機２０１が高
性能で高価なＣＰＵを有しているときには、簡単な処理
を行なうスレッドは数値制御装置２００ｃ１に走らせ
て、複雑な処理を行なうスレッドはホスト計算機２０１
に走らせるのが好適である。又、別の具体例を説明すれ
ば、図２８を用いて先に説明した補間処理２４やサーボ
処理２５を行なうスレッドなどは数値制御装置２００ｃ
１に走らせ、加工プログラム入力処理２１や補正計算処
理２２を行なうスレッドはホスト計算機２０１に走らせ
るのが好適である。

【００７２】次に、図９に示す概念図を用いて、数値制
御装置２００ｃ１とホスト計算機２０１との間で行なわ
れるスレッド間通信について説明する。２１１は、プロ
セスである。２３１はスレッド１、２３２はスレッド
２、２３３はスレッド３、２３４はスレッド４である。
２６０はノード１、２６１はノード２である。ここで、
ノードとは、ネットワークの枝の端点にあたる情報処理
機器の総称である。例えば、ノード１（２６０）はホス
ト計算機２０１、ノード２（２６１）は数値制御装置２
００ｃ１である。２６２は、オペレーティングシステム
２４０ａのもとでスレッド１とスレッド２との間の通信
を処理するスレッド間通信処理部である。２６３は、ノ
ード１とノード２とを結ぶノード間ネットワークであ
る。

【００７３】いま、ノード１（２６０）内のスレッド１
（２３１）からノード２（２６１）内のスレッド３（２
３３）にメッセージを送る場合を想定する。スレッド１
（２３１）はシステムコールによって相手スレッドを指
定し、メッセージを送る要求をオペレーティングシステ
ム２４０ａに対して発行する。このシステムコールによ
って制御は、オペレーティングシステム２４０ａに移
る。システムコールの内容を解析することで、制御はス
レッド間通信処理部２６２に移る。スレッド間通信処理
部２６２は、相手スレッドがあるノード（ノード２）を
判定し、ノード２（２６１）に対してノード間ネットワ
ーク２６３を介してメッセージを送る。そのメッセージ
は、ノード２（２６１）のスレッド間通信処理部２６２
に渡り、スレッド間通信処理部２６２は、指定されたス
レッド３（２３３）に対してメッセージを渡す。

【００７４】上記の想定では、スレッド１（２３１）か
らスレッド３（２３３）に直接にメッセージを送るもの
としたが、マルチスレッドオペレーティングシステムに
よってはメールボックスを用いてメッセージを渡すこと
も出来る。図１０は、ノード１（２６０）内のスレッド
がノード２（２６１）内のスレッド３（２３３）にメー
ルボックスを用いてメッセージを送る場合の概念図であ
る。スレッド１（２３１）はシステムコールによって相
手スレッドのメールボックスを指定し、メッセージを送
る要求をオペレーティングシステム２４０ａに対して発
行する。このシステムコールによって、制御はオペレー
ティングシステム２４０ａに移る。システムコールの内
容を解析することで、制御はスレッド間通信処理部２６
２に移る。スレッド間通信処理部２６２は指定されたメ
ールボックスがあるノード（ノード２）を判定して、ノ
ード２（２６１）に対してノード間ネットワーク２６３
を通してメッセージを送る。そのメッセージはノード２
（２６１）のスレッド間通信処理部２６２に渡る。スレ
ッド間通信処理部２６２は、メールボックス２６４にメ
ッセージを格納する。その後、スレッド間通信処理部２
６２は、スレッド３（２３３）からポートを指定したメ
ッセージ読み込み要求があったらメッセージを渡す。読
み込み要求の方がメッセージの到着よりも速かった場合
には、メッセージが到着するまでスレッド３（２３３）
を待機させる。

【００７５】上記実施例５によれば、ホスト計算機と１
つの数値制御装置との間でスレッド間通信を行なうこと
で、各スレッドをホスト計算機と１つの数値制御装置と
で分散して走らせるので、低コストにして効率的に数値
制御装置の制御ソフトウェアを実行することが出来る。

【００７６】変形実施例５．この発明の変形実施例５の
数値制御装置の制御ソフトウェア実行システムは、実施
例５とほぼ同じである。但し、変形実施例５の制御ソフ
トウェア実行システムＳ５’は、１プロセス内の別スレ
ッドを別ノードで分散して走らせることができないマル
チスレッドオペレーティングシステムへの適用例であ
る。そのときは、ホスト計算機２０１に数値制御装置の
制御ソフトウェアの機能を実現するプロセスを走らせ、
１つの数値制御装置２００ｃ１（図示せず）にホスト計
算機のプロセスとは独立したスレッドを走らせる。その
際、１プロセス内のスレッドでアドレス空間を共有でき
る実施例５の利点を、分散型共有メモリの機能により実
現する。

【００７７】図１１は、分散型共有メモリの概念図であ
る。ノード１（２６０）のＣＰＵ１３１が、ある論理ア
ドレスに対応した主記憶１３４の内容を読むときは、ア
ドレス変換機構１３２と変換テーブル１３３を用いて、
主記憶１３４の物理アドレスを算出して、内容を得る。
例えば、論理アドレスがノード１（２６０）の主記憶１
３４に対応しているならば、ノード１（２６０）の変換
テーブル１３３は主記憶１３４の物理アドレスを算出す
る。また、論理アドレスがノード２（２６１）の主記憶
１３４に対応しているならば、ノード１（２６０）の変
換テーブル１３３は、ノード間ネットワーク１３５を介
してノード２（２６１）の変換テーブル１３３に主記憶
１３４の内容の読出しを要求する。

【００７８】上記変形実施例５によれば、１プロセス内
の別スレッドを別ノードで分散して走らせることができ
ないマルチスレッドオペレーティングシステムを用いた
ときにも、上記実施例５と同じ効果が得られる。

【００７９】実施例６．図１２は、この発明の実施例６
の数値制御装置の制御ソフトウェア実行システムの概念
図である。この制御ソフトウェア実行システムＳ６は、
実施例５の制御ソフトウェア実行システムＳ５とほぼ同
じである。但し、実施例５では、ホスト計算機２０１と
１つの数値制御装置２００ｃ１とに分散してスレッドを
走らせたのに対して、実施例６では、ホスト計算機２０
１と複数の数値制御装置２００ｄ１〜２００ｄｎとに分
散してスレッドを走らせる点が実施例５とは異なる。な
お、数値制御装置２００ｄ１〜２００ｄｎのハードウェ
ア構成は、実施例５の数値制御装置と同じである。例え
ば、実時間処理が必要な補間処理２４やサーボ処理２５
（図２８）を行なうスレッド２３１は、それぞれの数値
制御装置２００ｄ１〜２００ｄｎで走らせ、実時間処理
が不要な加工プログラム入力処理２１や補正計算処理２
２（図２８）を行なうスレッド２３２は、ホスト計算機
２０１上で共通に走らせるのが好適である。なお、ホス
ト計算機２０１上のスレッド２３２は、数値制御装置２
００ｄ１〜２００ｄｎ対応で少なくとも１つずつ走らせ
る。

【００８０】上記実施例６によれば、各スレッドを特性
に応じて、ホスト計算機と複数の数値制御装置とで分散
して走らせるので、さらに効率的に数値制御装置の制御
ソフトウェアを実行することが出来る。

【００８１】実施例７．図１３は、この発明の実施例７
の制御ソフトウェア実行システムの全体構成図である。
この制御ソフトウェア実行システムＳ７は、これまでの
制御ソフトウェア実行システムと同様の構成であるが、
キーボードと表示装置を備えていない数値制御装置２０
０ｅ１〜２００ｅｎを用いた点が異なる。

【００８２】図１４は、数値制御装置２００ｅ１のハー
ドウェア構成図である。なお、数値制御装置２００ｅ２
〜２００ｅｎも同じ構成である。数値制御装置２００ｅ
１は、実施例４の数値制御装置２００ｂ１（図７相当）
から、表示装置６とキーボード７とを取り除いた構成で
ある。

【００８３】図１５は、この制御ソフトウェア実行シス
テムＳ７の動作を示す概念図である。数値制御装置２０
０ｅ１の表示設定処理を行なうスレッド２７３は、他の
スレッド２７２から表示要求があったとき、自分では表
示処理を行わず、ホスト計算機２０１の表示装置を制御
するスレッド２７０に対して内部ネットワーク２０５を
介して表示要求を送る。スレッド２７０は表示要求を受
け取ると、表示装置２０３に対して表示処理を行なう。
つまり、数値制御装置２００ｅ１の表示装置に表示する
代りに、ホスト計算機２０１の表示装置２０３に表示す
る。（そのときは、ホスト計算機本来の画面を表示でき
なくなるので、表示装置２０３はホスト計算機本来の画
面または１つの数値制御装置のいずれかの画面を表示す
ることになる）また、ホスト計算機２０１のキーボード２０４が数値制
御装置２００ｅ１への指示を受け付けると、スレッド２
７１は、その指示内容を内部ネットワーク２０５を介し
て数値制御装置２００ｅ１の表示設定処理を行なうスレ
ッド２７３へ送る。つまり、数値制御装置２００ｅ１の
キーボードを用いて入力する代りに、ホスト計算機２０
１のキーボード２０４を用いて入力する。

【００８４】上記実施例７によれば、ホスト計算機２０
１の表示装置２０３に１つの数値制御装置の画面を表示
すると共に、ホスト計算機２０１のキーボード２０４を
用いて１つの数値制御装置への指示を入力できるように
なるので、数値制御装置の表示装置やキーボードがいら
なくなり、数値制御装置の構成を簡略化して安価にする
ことが出来る。

【００８５】実施例８．図１６は、この発明の実施例８
の数値制御装置の制御ソフトウェア実行システムの全体
構成図である。この制御ソフトウェア実行システムＳ８
は、実施例７の制御ソフトウェア実行システムＳ７とほ
ぼ同じ構成である。但し、実施例８では、数値制御装置
２００ｆ１〜２００ｆｎを用いた点と、ホスト計算機２
０１の表示装置２０３ａとしてビットマップディスプレ
イを用いた点が実施例７とは異なる。

【００８６】図１７は、この制御ソフトウェア実行シス
テムＳ８における表示処理の概念図である。ホスト計算
機２０１は、ホスト計算機本来の画面である画面１（２
８０）と画面２（２８１）と画面３（２８２）に対応し
て、画面を制御するスレッド２８４，２８５，２８６を
生成する。数値制御装置２００ｆ１では、表示要求があ
ると、実施例７と同様にして、ホスト計算機２０１のス
レッド２８４，２８５，２８６に対して内部ネットワー
ク２０５を介して表示要求を送る。そこで、ホスト計算
機２０１は、ホスト計算機本来の画面と数値制御装置２
００ｆ１の複数の画面を表示装置２０３ａに表示する。

【００８７】上記実施例８によれば、ホスト計算機の表
示装置にホスト計算機本来の画面と１つの数値制御装置
の複数の画面を１度に表示するので、ユーザは多彩な情
報を１度に得ることができるようになり、各種の指示を
入力する際の操作性が向上する。

【００８８】実施例９．この発明の実施例９の数値制御
装置のソフトウェア実行システムＳ９は、実施例８とほ
ぼ同じである。但し、実施例８では、ホスト計算機２０
１の表示装置２０３ａに同時表示できるのは、ホスト計
算機本来の画面と１つの数値制御装置の複数の画面のみ
であったのに対して、実施例９では、ホスト計算機２０
１の表示装置２０３ａ（図１６相当）にホスト計算機本
来の画面と複数の数値制御装置２００ｇ１〜２００ｇｎ
（図示せず）の画面を同時表示できる点が実施例８とは
異なる。そのためには、図１７を用いて先に説明したホ
スト計算機２０１のスレッドを、表示対象の数値制御装
置２００ｇ１〜２００ｇｎの個数に応じてさらに増やせ
ば良い。

【００８９】上記実施例９によれば、ホスト計算機の表
示装置に同時表示された画面からホスト計算機本来の情
報と複数の数値制御装置の情報を１度に得ることが出来
るため、操作性がさらに良くなる。

【００９０】実施例１０．図１８は、この発明の実施例
１０の数値制御装置の制御ソフトウェア実行システムの
全体構成図である。この制御ソフトウェア実行システム
Ｓ１０は、実施例９とほぼ同じ構成である。但し、実施
例１０では、マウスＭなどのポインティングデバイスを
用いて任意の数値制御装置２００ｈ１〜２００ｈｎに対
して指令を与えられる点が実施例９とは異なる。

【００９１】図１９は、この制御ソフトウェア実行シス
テムＳ１０における表示処理の概念図である。ホスト計
算機２０１は、図１７を用いて先に説明した画面を制御
するスレッドに加えて、スレッド２９２を生成する。こ
のスレッド２９２は、ユーザにより操作されたマウスＭ
などのポインティングデバイスの動きを検知して、ポイ
ンティングデバイスカーソル２９１がどの画面にいるか
を判断して、それに応じて例えば画面１（２８０）を制
御するスレッド２９３に対してポインティングデバイス
カーソル２９１を表示するように要求を出す。そのと
き、キーボード２０４（図１８）からの入力は、画面１
（２８０）への入力とみなして、入力情報を画面１（２
８０）を制御するスレッド２９３に対して送る。スレッ
ド２９３は、当該数値制御装置（図示せず）（のスレッ
ド）に対して入力情報を送る。

【００９２】上記実施例１０によれば、ユーザは、指示
を与える数値制御装置をホスト計算機の画面上のポイン
ティングデバイスカーソルにより選択できるので、複数
の数値制御装置に指示を与える場合でもいちいち移動す
る必要がなくなる。

【００９３】実施例１１．この発明の実施例１１の数値
制御装置のソフトウェア実行システムＳ１１は、実施例
１１は、数値制御装置２００ｉ１〜２００ｉｎ（図示せ
ず）に対する外部割り込み信号を処理できるようにした
ものである。

【００９４】図２０は、数値制御装置２００ｉ１のハー
ドウェア構成図である。なお、数値制御装置２００ｉ２
〜２００ｉｎも同じ構成である。数値制御装置２００ｉ
１は、実施例４の数値制御装置２００ｂ１（図７）か
ら、メインＣＰＵ１とＲＯＭ３と表示装置６とキーボー
ド７とアドレス変換機構１３２を取り除き、割り込み信
号処理部３００を追加した構成である。この構成は、ホ
スト計算機２０１のＣＰＵを数値制御装置２００ｉ１〜
２００ｉｎでも使用することで、数値制御装置２００の
メインＣＰＵ１およびアドレス変換機構１３２（図７相
当）を不要としたものである。

【００９５】次に、この制御ソフトウェア実行システム
Ｓ１１の動作を説明する。なお、説明の都合上、数値制
御装置２００ｉ１についての動作のみを説明するが、数
値制御装置２００ｉ２〜２００ｉｎについても同様であ
る。数値制御装置２００ｉ１に対して何らかの処理を要
求する外部割り込み信号１２は、数値制御装置２００ｉ
１の割り込み信号処理部３００に伝えられる。このと
き、割り込み信号処理部３００は、外部割り込み信号１
２をＲＡＭ４などにラッチ（一時的に記憶）しておく。
一方、ホスト計算機２０１は、ＲＡＭ４などの内容を定
期的にチェックするスレッドを生成し、外部割り込み信
号１２がラッチされていれば、数値制御装置２００ｉ１
に対して何らかの要求があったと判定して、ホスト計算
機２０１上の数値制御装置の制御ソフトウェアを実現す
るスレッド（群）に対してそれを知らせる。その後は、
これまでの実施例と同様に動作する。

【００９６】上記実施例１１によれば、数値制御装置の
ＣＰＵを無くすことが出来るので数値制御装置の構成を
簡略化できる。また、ホスト計算機が数値制御装置への
外部割り込み信号の有無を監視するので、割り込み処理
にも対処できる。

【００９７】実施例１２．図２１は、この発明の実施例
１２の数値制御装置の制御ソフトウェア実行システムの
全体構成図である。この制御ソフトウェア実行システム
Ｓ１２は、ハードディスク２０２への読み書きを行なう
ファイルサーバ２０８と、ＣＰＵプール３０１と、外部
ネットワーク２０６と接続したゲートウェイ部２０７０
を備えている。また、数値制御装置数値制御装置２００
ｊ１〜２００ｊｎのハードウェア構成は、２００ｉ１〜
２００ｉｎ（図２０）と同じである。

【００９８】図２２は、ＣＰＵプール３０１の内部構成
図である。ＣＰＵプール３０１のスロットには、複数の
ＣＰＵカード３０２が挿入されている。各ＣＰＵカード
３０２の間は、バス３１２により結ばれている。これら
ＣＰＵカード３０２は、同種のＣＰＵに統一されていな
くてもよい。各ＣＰＵカード３０２のＣＰＵ３１１，３
１３〜３２５は、それぞれローカルメモリ３１０，３１
２〜３２６を備えている。

【００９９】次に、この制御ソフトウェア実行システム
Ｓ１２の動作を説明する。ＣＰＵプール３０１の１つの
ＣＰＵカード３０２に実施例１１のホスト計算機２０１
のＣＰＵの役目を果たさせる。これをホスト機能ＣＰＵ
カードと呼ぶ。このホスト機能ＣＰＵカードが実施例１
１と同様の処理により数値制御装置２００ｊ１〜２００
ｊｎにＣＰＵを割り当てる。例えば、図２２においてＣ
ＰＵ３１１がホスト機能ＣＰＵであるとき、数値制御装
置２００ｊ１のＣＰＵとしてＣＰＵ３１３を割り当て
る。このとき、数値制御装置２００ｊ１の制御ソフトウ
ェアを実行するスレッドは、ローカルメモリ３１０とロ
ーカルメモリ３１２（図２２）にローディングされて、
それぞれホスト機能ＣＰＵのマルチスレッドオペレーテ
ィングシステムのもとで走る。これらの処理は、実施例
５で述べた処理と類似しているが、スレッド間通信はネ
ットワークではなくバス３１２を通して行なう点が実施
例５とは異なる。

【０１００】なお、ＣＰＵの能力が不足するとき（例え
ばホスト機能ＣＰＵのオペレーティングシステムのもと
で走るスレッドの数がある一定量を越えたようなとき）
は、ＣＰＵプール３０１（図２２）内のＣＰＵカード３
０２に余裕がある限り新たなＣＰＵカード３０２を獲得
することで、ＣＰＵの処理能力を調整できる。具体的に
は、ＣＰＵの処理能力を多く必要とする時には複数のＣ
ＰＵカード３０２を使用し、ＣＰＵの処理能力がそれほ
ど必要でない時には１つのＣＰＵカード３０２を使用す
ればよい。

【０１０１】図２３は、新たなＣＰＵカード３０２を獲
得するときの動作を示す概念図である。３２０，３２１
は、ホスト機能ＣＰＵ３１１上で走っているスレッドを
示している。３２２〜３２３は、数値制御装置２００ｊ
１の制御ソフトウェアを実行するＣＰＵ３１３上で走っ
ているスレッドである。

【０１０２】スレッド３２２は、ＣＰＵ３１２上で走っ
ているスレッドの数を周期的に数える。スレッド３２０
は、スレッド３２２と周期的にメッセージを交換するこ
とでＣＰＵ３１３上で走っているスレッドの数を認識す
る。スレッドの数が所定値を越えると、スレッド３２０
は、数値制御装置２００ｈ１の処理を行なうＣＰＵ３１
３を獲得したのと同じ手順で新たなＣＰＵカードを獲得
する。ここでは、説明の都合上、図２２におけるＣＰＵ
３２５を新たに獲得するものとする。まず、新たに走ら
せるべきスレッドのコードと、ＣＰＵ３２５のオペレー
ティングシステムをハードディスク２０２（図２１）か
ら読み出し、ローカルメモリ３２６にローディングす
る。初期化スレッドを走らせた後、スレッド３２２に対
して新たに獲得したＣＰＵ３２５についての情報を送
る。次に、それまでＣＰＵ３１３で走らせていたスレッ
ド３２２をＣＰＵ３２５に移して走らせる。

【０１０３】上記実施例１２によれば、複数のＣＰＵカ
ードを有するＣＰＵプールを備えるので、数値制御装置
の制御ソフトウェアの処理負荷に応じてＣＰＵを獲得・
解放することで処理能力を調整できる。

【０１０４】実施例１３．この発明の実施例１３の数値
制御装置の制御ソフトウェア実行システムＳ１３は、実
施例１２とほぼ同じである。但し、実施例１２では１度
に１つずつの数値制御装置を制御するのに対して、実施
例１３では１度に複数の数値制御装置を制御できる点が
実施例１２とは異なる。

【０１０５】この制御ソフトウェア実行システムＳ１３
の動作は、実施例１２の制御ソフトウェア実行システム
Ｓ１２の動作とほぼ同じである。但し、ＣＰＵプール３
０１（図２１）中のホスト機能ＣＰＵカード上のスレッ
ドが実施例１２と同様の処理により数値制御装置に順に
ＣＰＵを割り当てていく。

【０１０６】上記実施例１３によれば、ＣＰＵプールの
中のＣＰＵを複数の数値制御装置のＣＰＵとして割り当
てることができるので、実施例１２による効果に加え
て、複数の数値制御装置の制御ソフトウェアを同時に実
行できるようになる。

【０１０７】実施例１４．この発明の実施例１４の数値
制御装置の制御ソフトウェア実行システムＳ１４は、実
施例１３とほぼ同じである。但し、実施例１４では、Ｃ
ＰＵプール３０１（図２２）中の１つのＣＰＵカード３
０２を割り込み検査専用のＣＰＵカードとして使用する
点が実施例１３とは異なる。

【０１０８】この制御ソフトウェア実行システムＳ１４
の動作は、実施例１３の制御ソフトウェア実行システム
Ｓ１３の動作とほぼ同じである。但し、ＣＰＵカード３
０２のローカルメモリへのコードのローディングはホス
ト機能ＣＰＵのスレッドが行ない、割り込みを発見した
場合には、当該数値制御装置を制御しているＣＰＵカー
ド３０２上のスレッドにメッセージを送ってそれを通知
する。また、割り込みが当該数値制御装置に対する最初
の割り込みであった場合には、それをホスト機能ＣＰＵ
のスレッドに送って、これまで述べたような手順でその
数値制御装置の動作を開始させる。

【０１０９】上記実施例１４によれば、ＣＰＵプールの
中の１つのＣＰＵカードを割り込み検査専用のＣＰＵと
して使うので、外部割り込み信号に迅速に対処すること
ができるようになる。

【０１１０】変形実施例１４．図２４は、この発明の変
形実施例１４の数値制御装置の制御ソフトウェア実行シ
ステムの全体構成図である。この制御ソフトウェア実行
システムＳ１４’は、実施例１４とほぼ同じ構成であ
る。但し、変形実施例１４では、ＣＰＵカード３０２の
ＣＰＵごとのローカルメモリ３１０，３１２〜３２６
（図２２相当）に代えて、ＣＰＵカード３０２のＣＰＵ
で共有できる共有メモリ３３０を設けた点と、数値制御
装置２００ｋ１〜２００ｋｎを用いた点が、実施例１４
とは異なる。

【０１１１】図２５は、数値制御装置２００ｋ１のハー
ドウェア構成図である。なお、数値制御装置２００ｋ２
〜２００ｋｎは、数値制御装置２００ｋ１と同じ構成で
ある。数値制御装置２００ｋ１は、実施例１１の数値制
御装置２００ｉ１（図２０）からＲＡＭ４を取り除いた
構成である。

【０１１２】この制御ソフトウェア実行システムＳ１
４’の動作は、制御ソフトウェア実行システムＳ１４の
動作とほぼ同じであるが、変形実施例５で説明したよう
な仮想的な分散型共有メモリを用いる代りに、実際に同
じ物理アドレスでスレッドを走らせることが出来る。こ
のときは、あるプロセス内のスレッドを任意のノード上
で走らせることが出来る。

【０１１３】上記変形実施例１４によれば、ＣＰＵカー
ドのＣＰＵごとにローカルメモリを備えなくても、実施
例１４の効果を得られる。

【０１１４】実施例１５．この発明の実施例１５の数値
制御装置の制御ソフトウェア実行システムＳ１５は、数
値制御装置２００ｐ１（図示せず）に汎用のマルチスレ
ッドオペレーティングシステム自体とデータ入力スレッ
ドだけを予め走らせておく。そして、データ入力スレッ
ドは、ホスト計算機２０１のデータ出力スレッドから、
ホスト計算機２０１のハードディスク２０２内にファイ
ルとして管理されている数値制御装置の制御ソフトウェ
アのコード部分を通信で受け取って、そのコードを数値
制御装置２００ｐ１のＲＡＭ４に順に格納していく。

【０１１５】上記実施例１５によれば、数値制御装置は
ホスト計算機からダウンロードされた制御ソフトウェア
を実行できるので、ホスト計算機上で開発された制御ソ
フトウェアを速やかに実行できるようになる。また、ホ
スト計算機は、数値制御装置の制御ソフトウェアをファ
イルとして管理するので、管理効率が向上する。

【０１１６】実施例１６．この発明の実施例１６の数値
制御装置の制御ソフトウェア実行システムＳ１６は、実
施例１５とほぼ同じである。但し、実施例１５ではダウ
ンロード対象の数値制御装置が１台であったのに対し
て、実施例１６ではダウンロード対象の数値制御装置を
複数台としたものである。なお、ホスト計算機２０１が
ダウンロード対象の数値制御装置に応じた制御ソフトウ
ェアのコードをファイルとして管理することで、複数の
種類の数値制御装置に対応できる。

【０１１７】上記実施例１６によれば、実施例１５の効
果に加えて、複数の種類の数値制御装置の制御ソフトウ
ェアをファイルとして一括して管理するため、管理効率
がさらに向上する。

【０１１８】実施例１７．この発明の実施例１７の数値
制御装置の制御ソフトウェア実行システムＳ１７は、実
施例１５とほぼ同じである。但し、数値制御装置２００
ｐ１〜２００ｐｎに代えて、数値制御装置２００ｑ１〜
２００ｑｎ（図示せず）を用いる点が実施例１５とは異
なる。

【０１１９】図２６は、数値制御装置２００ｑ１のハー
ドウェア構成図である。なお、数値制御装置２００ｑ２
〜２００ｑｎも同じ構成である。数値制御装置２００ｑ
１は、実施例４の数値制御装置２００ｂ１（図７）に、
フラッシュＲＯＭ１１３３を追加した構成である。

【０１２０】次に、数値制御装置２００ｑ１に制御ソフ
トウェアをダウンロードするときの動作を説明する。数
値制御装置２００ｑ１には、汎用のマルチスレッドオペ
レーティングシステム自体と，データ入力スレッドと，
フラッシュＲＯＭ書き込みスレッドだけを予め走らせて
おく。そして、データ入力スレッドは、ホスト計算機２
０１のデータ出力スレッドから、ホスト計算機２０１の
ハードディスク２０２内にファイルとして管理されてい
る数値制御装置の制御ソフトウェアのコード部分を通信
で受け取って、そのコードを順にフラッシュＲＯＭ書き
込みスレッドに渡す。フラッシュＲＯＭ書き込みスレッ
ドは、与えられたコードをフラッシュＲＯＭ１１３３に
書き込んでいく。

【０１２１】上記実施例１７によれば、数値制御装置の
制御ソフトウェアをフラッシュＲＯＭに保持しておける
ため、数値制御装置を立ち上げる度に制御ソフトウェア
をダウンロードしなくてよい。また、フラッシュＲＯＭ
に書き込まれた内容は１度にまとめて消去できるので、
制御ソフトウェアの書き換え時間を短縮できる。

【０１２２】なお、上記実施例１〜実施例１７では、ホ
スト計算機２０１のオペレーティングシステムとして、
汎用のマルチスレッドオペレーティングシステムを用い
たが、汎用のマルチタスクオペレーティングシステムを
用いてもよい。

【０１２３】

【発明の効果】この発明の数値制御装置の制御ソフトウ
ェア実行システムによれば、汎用のマルチタスクオペレ
ーティングシステムまたはマルチスレッドオペレーティ
ングシステム上で数値制御装置の制御ソフトウェアを実
行できるようになるので、制御ソフトウェアの動作の検
証が容易となり、制御ソフトウェアの開発期間を短縮で
きる。また、計算機と数値制御装置との間でタスク間通
信を行なうことでタスクを分散して処理するので、低コ
ストにして効率的に数値制御装置の制御ソフトウェアを
実行することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１の制御ソフトウェア実行シ
ステムの全体構成図である。

【図２】プロセスを生成するための流れ図である。

【図３】ホスト計算機の内部に構成されたプロセスの概
念図である。

【図４】スケジューラによるスケジューリングの概念図
である。

【図５】スケジューラスレッドによるスケジューリング
の概念図である。

【図６】この発明の実施例４の制御ソフトウェア実行シ
ステムの全体構成図である。

【図７】数値制御装置２００ｂ１のハードウェア構成図
である。

【図８】この発明の実施例４の制御ソフトウェア実行シ
ステムの動作を示す概念図である。

【図９】数値制御装置とホスト計算機の間で行なわれる
スレッド間通信の概念図である。

【図１０】メールボックスを介したスレッド間通信の概
念図である。

【図１１】分散型共有メモリの概念図である。

【図１２】この発明の実施例６の制御ソフトウェア実行
システムの概念図である。

【図１３】この発明の実施例７の制御ソフトウェア実行
システムの全体構成図である。

【図１４】数値制御装置２００ｅ１のハードウェア構成
図である。

【図１５】この発明の実施例７の制御ソフトウェア実行
システムの動作を示す概念図である。

【図１６】この発明の実施例８の制御ソフトウェア実行
システムの全体構成図である。

【図１７】この発明の実施例８の制御ソフトウェア実行
システムにおける表示処理の概念図である。

【図１８】この発明の実施例１０における制御ソフトウ
ェア実行システムの全体構成図である。

【図１９】この発明の実施例１０の制御ソフトウェア実
行システムにおける表示処理の概念図である。

【図２０】数値制御装置２００ｉ１のハードウェア構成
図である。

【図２１】この発明の実施例１２における制御ソフトウ
ェア実行システムの全体構成図である。

【図２２】ＣＰＵプールの内部構成図である。

【図２３】新たなＣＰＵカードを獲得するときの動作の
概念図である。

【図２４】この発明の変形実施例１４の制御ソフトウェ
ア実行システムの全体構成図である。

【図２５】数値制御装置２００ｋ１のハードウェア構成
図である。

【図２６】数値制御装置２００ｑ１のハードウェア構成
図である。

【図２７】従来の数値制御装置のハードウェア構成図で
ある。

【図２８】従来の数値制御装置の処理手順を示す説明図
である。

【図２９】割り込み処理の概念図である。

【図３０】各タスク動作の時間的関係を示すタイムチャ
ートである。

【図３１】ワークステーションを利用した制御ソフトウ
ェア開発システムの構成図である。

【図３２】制御ソフトウェアの開発手順を示す流れ図で
ある。

【図３３】クライアントワークステーションのメモリ態
様図である。

【図３４】各プロセスが同じ論理アドレス空間を利用で
きることを示す原理図である。

【図３５】１つのプロセスの論理アドレス空間内の領域
図である。

【図３６】タイムシェアリングオペレーティングシステ
ムにおけるプロセスモデルの例示図である。

【図３７】マルチスレッドオペレーティングシステムに
おけるモデルの例示図である。

【図３８】１つのプロセスの論理アドレス空間内の別の
領域図である。

【符号の説明】

１メインＣＰＵ２システムバス３ＲＯＭ４ＲＡＭ５ＳＩＯインタフェース部６表示装置７キーボード８サーボ制御部９サーボアンプ１０サーボモータ１１プログラムコントローラ部１２外部割り込み信号１３２アドレス変換機構１１３３フラッシュＲＯＭＳ１〜Ｓ１４制御ソフトウェア実行システム２００ａ１，…２００ｑ１数値制御装置２００ｋｎ，…２００ｑｎ数値制御装置２０１ホスト計算機２０２ハードディスク２０３，２０３ａ表示装置２０４キーボード２０７ネットワークインタフェース２０５，２０８内部ネットワーク２０６外部ネットワーク２０７ネットワークインタフェース３０１ＣＰＵプール３０２ＣＰＵカード２０７０ゲートウェイ部Ｍマウス

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】リアルタイムオペレーティンングシステ
ム上で制御ソフトウェアを実行したときに起動される複
数のタスクまたはスレッドの共同作業によって数値制御
装置としての機能を実現する数値制御装置を具備し、汎
用のマルチタスクオペレーティングシステムまたはマル
チスレッドオペレーティングシステム上で実行するタス
クまたはプロセス中のスレッドに数値制御装置本来のタ
スクの機能を割り当てたことを特徴とする数値制御装置
の制御ソフトウェア実行システム。
【請求項２】汎用のマルチタスクオペレーティングシ
ステムまたはマルチスレッドオペレーティングシステム
を用いた計算機と、リアルタイムオペレーティンングシ
ステム上で制御ソフトウェアを実行したときに起動され
る複数のタスクまたはスレッドの共同作業によって数値
制御装置としての機能を実現する数値制御装置とを具備
してなり、前記数値制御装置は前記計算機のオペレーテ
ィングシステムと同じオペレーティングシステムを用
い、本来は数値制御装置が実行すべきタスクを前記計算
機で処理しうることを特徴とする数値制御装置の制御ソ
フトウェア実行システム。
【請求項３】汎用のマルチタスクオペレーティングシ
ステムまたはマルチスレッドオペレーティングシステム
を用いた計算機と、その計算機と通信回線を介して接続
した数値制御装置とを具備してなり、前記計算機と前記
数値制御装置との間でタスク間通信またはスレッド間通
信を行ない本来は前記数値制御装置が起動すべきタスク
を分散して処理することを特徴とする数値制御装置の制
御ソフトウェア実行システム。
【請求項４】汎用のマルチタスクオペレーティングシ
ステムまたはマルチスレッドオペレーティングシステム
を用いた計算機と、その計算機と通信回線を介して接続
しＣＰＵを持たない数値制御装置とを具備してなり、前
記計算機は本来は前記数値制御装置が起動すべきタスク
を処理することを特徴とする数値制御装置の制御ソフト
ウェア実行システム。
【請求項５】汎用のマルチタスクオペレーティングシ
ステムまたはマルチスレッドオペレーティングシステム
を用いた計算機と、その計算機と通信回線を介して接続
した数値制御装置とを具備してなり、前記計算機は本来
は前記数値制御装置が起動すべきタスクを処理すると共
に前記数値制御装置への割り込み要求の有無を監視する
ことを特徴とする数値制御装置の制御ソフトウェア実行
システム。
【請求項６】複数のＣＰＵを有し汎用のマルチタスク
オペレーティングシステムまたはマルチスレッドオペレ
ーティングシステムを用いた計算機と、その計算機と通
信回線を介して接続しＣＰＵを持たない数値制御装置と
を具備してなり、前記計算機は本来は前記数値制御装置
が起動すべきタスクを処理することを特徴とする数値制
御装置の制御ソフトウェア実行システム。
【請求項７】汎用のマルチタスクオペレーティングシ
ステムまたはマルチスレッドオペレーティングシステム
を用いた計算機と、その計算機と通信回線を介して接続
した数値制御装置とを具備してなり、本来は前記数値制
御装置が起動すべきタスクの中で実時間処理が必要なタ
スクは前記数値制御装置に処理させ，実時間処理が不要
なタスクは前記計算機に処理させることを特徴とする数
値制御装置の制御ソフトウェア実行システム。
【請求項８】汎用のマルチタスクオペレーティングシ
ステムまたはマルチスレッドオペレーティングシステム
を用いた計算機と、その計算機と通信回線を介して接続
した数値制御装置とを具備してなり、前記計算機はファ
イルとして管理している前記数値制御装置の制御ソフト
ウェアを前記数値制御装置へダウンロードし、前記数値
制御装置はダウンロードされた制御ソフトウェアを実行
することを特徴とする数値制御装置の制御ソフトウェア
実行システム。