JPH0895867A - 制御演算装置の記憶領域管理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】データ記憶領域を複数のブロックに分割し、個
々のプログラムが使用するデータ領域をブロック連鎖と
して管理するリンクリスト構造の制御演算装置の記憶領
域管理方法において、ブロック連鎖の異常を高い確度で
検出するとともに、ブロック連鎖を修復する方法を提供
する。 【構成】ブロック連鎖BCが格納されている第１記憶領域
に対する操作によっては影響されない第２記憶領域にブ
ロックB1,B3,B7,B8,B5の連鎖を表すデータを有するブロ
ックテーブルT1,T3,T7,T8,T5を含むブロックアロケーシ
ョンテーブルBCT を格納し、例えばブロック連鎖BCを検
査する場合には、ブロック連鎖BCを表すリンクポインタ
PT1,PT3,PT7,PT8,PT5 の内容とブロックテーブルT1,T3,
T7,T8,T5の内容とを比較して正否を判定する。また、不
正常が検出された場合はブロックアロケーションテーブ
ルによってブロック連鎖を修復する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は制御演算装置の内部の記
憶領域の管理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４に従来の制御演算装置の一例の内部
を表したブロック図を示す。図４の(a) において、１は
制御演算装置であり、制御演算装置１は、プログラム記
憶手段12、プログラム記憶手段12に格納されているプロ
グラムを実行する制御演算手段11、データ記憶手段13、
操作入力が入力される操作部15、表示部16、図外の外部
の制御対象との間の信号を中継する入出力回路14とから
なる。プログラム記憶手段12には、制御演算装置１の操
作部15からの入力信号を処理するプログラム、表示部に
データへを表示するプログラム、記憶領域の管理プログ
ラムなど、制御演算装置１の基本的動作を処理するシス
テムプログラムや、制御対象のそれぞれの異なる目的に
対応した制御演算用プログラムが格納されている。デー
タ記憶手段13には、以上に述べた様々なプログラムの実
行にあたって参照されるデータや、プログラムの実行に
よって生成されるデータが格納される。また、データ記
憶手段13にプログラムを格納し、この格納されたプログ
ラムを制御演算11に実行させることもできる。

【０００３】図４の(b) は図４の(a) に示したプログラ
ム記憶手段12とデータ記憶手段13との関係を表した図で
あり、図においてAP1 は第１のプログラム、AP2 は第２
のプログラム、APi は第ｉプログラム（ｉは番号を表す
数値）であって、以下省略されているそれぞれ目的の異
なるプログラムがプログラム記憶手段12に格納されてい
る。AD0 は０番の記憶領域の０番ブロック、AD1 は１番
の記憶領域の１番ブロックであり、ADi はi 番（i は番
号をあらわす数値）の記憶領域のｉ番ブロックである。
この図の例の様にデータ記憶領域が広い場合には、取扱
を簡便にするためにデータ記憶領域を適切な大きさの記
憶容量を単位とした領域に区分し、区分したデータ領域
を、それぞれのプログラムに割り当てて使用することが
行われている。例えば図の例では、第１プログラムAP1
には２番ブロックAD2 が、第２プログラムAP2 には０番
ブロックAD0 と３番ブロックAD3 が、第ｉプログラムに
は１番ブロックAD1 その他のブロックが割り当てられて
いる。プログラムの順序を示す番号とデータ領域を表す
ブロック番号とが必ずしも一致しないのは、プログラム
にデータ領域を割り当てる際に空いている領域を探し、
空いている順番に割り当てることに原因がある。例え
ば、図に示されている状態でプログラムAP2 が削除され
て０番ブロックAD0 と３番ブロックAD3 が空いたとする
と、次に作成される新規プログラムには０番ブロックAD
0 と３番ブロックAD3 が割り当てられ、空きブロックが
自然に活用される。

【０００４】図５に図４の(b) に示したとおりにしてデ
ータ記憶領域を分割して使用する場合の、データ領域の
管理方法の例としてリンクリスト構造による管理方法の
一例を示す。先ずデータ記憶領域13（図４を参照）を図
５の(a) に示すとおりに一つの領域の記憶容量が使用し
やすい大きさの複数個の領域に分割する。図の例ではデ
ータ記憶領域13は１０個のブロックに分割され、各ブロ
ックはBi(iは０〜９の番号を表す数）の符号が付加され
ている。図５の(b) はプログラムAPi （図４の(b) を参
照）に１番，３番，７番，８番，５番の順番で５個のブ
ロックがデータ領域の一連の連鎖（リンク）として割り
当てられている場合が示されている。ｉ番のブロックに
はこのブロックに続く次のブロックの所在を示すリンク
ポインタPTi （i は番号を表す数値０〜９）の領域が設
けられている。例えば、１番ブロックB1のリンクポイン
タPT1 の内容は次に続く３番ブロックB3の先頭番地を表
している。以下の説明では、上述の様な一連のブロック
の連鎖をブロック連鎖と略記する。

【０００５】プログラムAPi は、自己のプログラムに割
り当てられているデータ領域のリンクの先頭のブロック
の先頭番地を保持するレジスタであるリンクターミナル
PLTの内容から先頭のブロックである１番ブロックB1を
検索し、１番ブロックB1のリンクポインタPT1 の内容か
ら次に続くブロックB3を検索し、以下同様にして順次リ
ンクを辿り、第５ブロックでこのブロックのリンクポイ
ンタPT5 の内容がリンクの完結を表す符号のNULLになっ
ていることから、リンクの終わりが５番ブロックB5であ
ることを検知する。

【０００６】なお、プログラムの削除や、新しいプログ
ラムの挿入に伴うデータ領域のブロック操作時には誤っ
てリンクポインタの内容が書き換えられる危険性が皆無
とは言えないので、プログラムの実行に先立っては、使
用するデータ領域のリンクされたブロックが所定の記憶
領域の範囲内にあることを確認後、プログラムを実行す
る処理が行われている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前述のとおりに、プロ
グラムが使用するデータ記憶領域を記憶領域の単位ブロ
ックの連鎖として、管理するリンクリスト構造の記憶領
域の管理方法においては、プログラムは先頭の記憶領域
のブロックの先頭番地を保持していてるリンクターミナ
ルの内容から先頭のブロックを決め、以下順次に各ブロ
ックのリンクポインタの内容が示す次のブロックの先頭
番地によって、ブロックの連鎖を検出し、最後のブロク
ックであることを示すリンクポインタの内容によってリ
ンクの終結を確認する。従って、プログラムの削除や、
新しいプログラムの挿入に伴うデータ領域のブロック操
作時には誤ってリンクポインタの内容が書き換えられる
危険性が皆無とは言えないので、ブロックが所定の記憶
領域の内部にあることを確認して誤りを検知する処理が
行われてきた。しかし、誤ってリンクポインタの内容が
書き換えられても、所定の記憶領域を逸脱するとは限ら
ないので従来の方法によっては十分な誤り検出が期待で
きない。リンクポインタの内容に誤りがあると当然プロ
グラムが異常な処理をする。しかも誤って書き換えから
れたリンクポインタが存在するブロックのデータ領域を
使用するプログラムが直ちに実行されるとは限らないの
で、不測の時点でこのプログラムの実行によって動作す
る制御演算装置が異常な動作をする危険性もある。

【０００８】以上に述べた危険が存在することに鑑み、
本発明は万一、データ領域を管理するためのリンクポイ
ンタの内容が誤った値に書き換えられた場合にも、誤り
を検出し、誤りを修復する手段を与える制御演算装置の
記憶領域管理方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
め、本発明によれば、１個以上のプログラムを有する制
御演算装置がプログラムの実行にあたって使用する第１
のデータ記憶領域を、複数個のブロックに分割し、個々
のプログラムが必要とするデータ記憶領域をブロックの
連鎖として各プログラムに割りつけ、割りつけられた各
々のブロックにリンクポインタを設け、リンクポインタ
にはブロックを連鎖する情報を格納してブロックの連鎖
を管理するリンクリスト構造の制御演算装置の記憶領域
管理方法において、第１記憶領域への操作によっては影
響されない別の第２のデータ記憶領域に、各々のブロッ
クがブロック連鎖の中で占める位置を表したブロック情
報と、各々のブロックのリンクポインタが有する情報と
同一の内容を表すリンク情報と、からなるブロックアロ
ケーションテーブルを格納し、プログラムの実行にあた
っては、このプログラムに割り当てられたブロック連鎖
を構成する各ブロックのリンクポインタが有するブロッ
クを連鎖する情報と、ブロックアロケーションテーブル
が有するリンク情報の内容とが一致し、かつリンクポイ
ンタの情報を基にしたブロック連鎖は、ブロックの連鎖
についてのブロックアロケーションテーブルが有するブ
ロック情報に矛盾しないことをプログラムの実行の条件
とすることを特徴とする。

【００１０】また、ブロックアロケーションテーブルが
有するリンク情報とブロック情報とによってブロック連
鎖を表示し、表示された内容が正しいことが確認される
ことを条件にブロック連鎖を修復することを特徴とす
る。

【００１１】

【作用】本発明の方法においては、プログラムの実行に
先立って、第１記憶領域中のブロックのリンクポインタ
が有するブロック間を連鎖する情報と、第２記憶領域中
のブロックアロケーションテーブルが有するリンク情報
とが比較され、一致すればプログラムの実行を可能とす
る一つの条件が成立する。さらにリンクポインタによっ
て作られるブロック連鎖がブロックアロケーションテー
ブルが有するブロック情報に矛盾しなければプログラム
実行を許可するもう一つの条件が成立し、二つの条件の
成立によってプログラムの実行が可能となる。

【００１２】さらに、請求項２に記載の本発明の方法に
おいては、プログラム実行の条件が成立しなかった場合
にはブロックアロケーションテーブルの内容が有するリ
ンク情報とブロック情報とによってブロック連鎖を表示
する。表示された内容が正しい連鎖として確認された信
号が入力されるとブロック連鎖を修復する。

【００１３】

【実施例】

（実施例１）図１に本発明の方法を適用した記憶領域の
ブロック連鎖とブロックアロケーションテーブルの一実
施例を示す。図１の(a) は一つのブロック連鎖BCを表し
た図であり、ブロック連鎖BCは１番ブロックB1、３番ブ
ロックB3、７番ブロックB7、８番ブロックB8、５番ブロ
ックB5からなる。個々のブロックBi（i は番号を表す数
値の１，３，７，８，５）には、このブロックに続く次
のブロックの所在場所を表す番地または、番地と番号を
対応させたテーブル或いは一定の関係式から番地に変換
できる番号を格納するリンクポインタの領域（以下の説
明では単にリンクポインタと略記する）が設けられてい
る。但し、リンクポインタPTi の内容がNULL（ブロック
番号と重複しない制御用符号）の場合はブロック連鎖の
最終ブロックであることを表す。例えば１番ブロックB1
のリンクポインタPT1 の内容は３番ブロックB3を指して
おり、５番ブロックB5のリンクポインタPT5 の内容はNU
LLであるので、ブロック連鎖BCは５番ブロックB5で終わ
ることが分かる。PLT はこのブロック連鎖BCを使用する
プログラムの、ブロック連鎖BCの先頭のブロックを表す
情報として、先頭のブロックの番地を格納するリンクタ
ーミナルであり、CPはブロック連鎖の検査処理に当たっ
て、検査過程での現在値を保持するレジスタである。な
お以下の説明においては、記憶領域の符号は、その記憶
領域に格納されるデータと同一の符号を使用する。

【００１４】図１の(b) は、図１の(a) に示したブロッ
ク連鎖BCを含む記憶領域の全体を、10個の固定サイズの
ブロックB0〜B9に区分した記憶領域に対応する、ブロッ
クアロケーションテーブルを示した図である。図におい
て、BCT はブロックアロケーションテーブルであり、Ti
はｉ番ブロックBi（i はブロック番号を表す数値）に対
応するブロックテーブルである。図１の(c) は、ブロッ
クテーブルTiの内容を表した図であり、ブロックテーブ
ルTiには、このテーブルが対象とするブロックのブロッ
ク番号TNi とブロック情報BDi と次のブロック番号BNi
とを格納する記憶領域が設けられている。例えば、ブロ
ックテーブルT1のブロック番号領域TN1には、このテー
ブルが対象とするブロックが１番であることを示す数値
１が、ブロック情報領域BD1 には１番ブロックB1のブロ
ック情報として、このブロックがブロック連鎖BCの先頭
ブロックであることを表すデータが、次ブロック番号領
域BNi には次のブロックが３番ブロックB3であることを
表す情報が格納されている。

【００１５】図２に図１に示したブロック連鎖BCを含む
データ領域の検査の処理を表したフローチャートを示
す。ブロック連鎖BCを検査する場合を例にして、処理の
内容をフローチャートに従って説明する。先ず検査開始
の最初の処理F1において、カレントポインタCP（図１の
(a) を参照）にリンクターミナルPLT に保持されている
ブロック連鎖BC（図１の(a) を参照）の先頭ブロックB1
の番地をロードする。次に処理F2に進み、カレントポイ
ンタCPの内容がブロック連鎖BCの記憶領域内を指してい
るか否かの判定をする。内部を指している場合は処理F3
に進み、カレントポインタCPの内容から検査対象ブロッ
クB1の番号を算定し、処理F4において算定したブロック
番号に対応するブロックアロケーションテーブルBCT 上
のブロックテーブルT1（図１の(b) を参照）を検索す
る。次に処理F5に進み、検査対象ブロックB1の次のブロ
ックの番地を示すリンクポインタPT1 の内容とブロック
テーブルT1の指定する次のブロックの番号から算定され
る番地とが一致するか否かを判定する。判定の結果が一
致していれば、処理F6に進み、ブロックアロケーション
テーブルBAT のブロック情報BD1 （図１の(b) と(c) を
参照）から検査対象ブロックB1がブロック連鎖BCの最終
ブロックであることを示しているか否かを判定する。最
終ブロックでないことを表していれば、処理F9に進み、
検査対象ブロックB1のリンクポインタPT1 の内容がブロ
ック連鎖BCの最後を表す符号NULLであるか否かを判定
し、NULLでない場合は処理F10 に進み、検査対象ブロッ
クB1のリンクポインタPT1 が示す次のブロックである３
番ブロックB3の番地をカレントポインタCPにロードし、
処理F2からの処理に戻り、処理F2以下の処理を新しカレ
ントポインタCPの内容に従って行う。以下処理F1〜F5、
処理F9,F10の処理を順次に指定され検査対象ブロックBi
に対して行う。最後に５番ブロックB5が検査対象ブロッ
クになると、処理F6においてブロックアロケーションテ
ーブルBCT のブロック情報BD5 が検査対象ブロックB5が
ブロック連鎖の最後尾であることを表しているので( 図
１の(b) を参照）処理F7に進む。処理F7において、５番
ブロックB5のリンクポインタPT5 の内容を検査し、判定
の結果がNULLであれば、この処理の到達するまでの検査
対象としてきた全てのブロックのリンクポインタの内容
とブロックアロケーションテーブルBCT の内容とが矛盾
無く一致するので、正常として検査を終わる。

【００１６】処理F2において、カレントポインタCPの内
容がブロック連鎖BCの外部を指す番地であるならば処理
F11 に進み、外部番地指定の異常表示をして処理を終わ
る。また処理F5において、不一致の判定がされた場合は
処理F12 に進み、次ブロック指定不一致の異常表示をし
て処理を終わる。さらに処理F7において検査対象ブロッ
クBiのリンクポインタPTi の内容がNULLでないと判定さ
れた場合は、ブロック連鎖最後尾異常の表示をして処理
を終わり、処理F9において、検査対象ブロックBiのリン
クポインタPTi の内容がNULLを示した場合も処理14にお
いてブロック連鎖最後尾異常の表示をして処理を終わ
る。 （実施例２）図３に請求項２に記載の本発明の方法を適
用した一実施例の、制御演算装置のプログラムが使用す
るデータ記憶領域である、ブロック連鎖を修復する場合
の処理を表したフローチャートを示す。なお当実施例の
ブロックに分割された記憶領域とこの記憶領域に対応す
るブロックアロケーションテーブルとは図１に示したブ
ロック連鎖BCを含む記憶領域とブロックアロケーション
テーブルBCT と同一の領域およびテーブルである。ま
た、当実施例の制御演算装置はデータ記憶領域を管理す
るプログラムを除いて、図４の(a) に示した制御演算装
置１と同一であるので、制御演算装置については図１の
(a) を参照する。

【００１７】ブロック連鎖BC（図１の(a) を参照）の検
査結果に異常が検出された場合を例にして、ブロック連
鎖の修復処理の説明をする。先ず処理F21 において、カ
レントポインタCP（図１の(a) を参照）に検査対象のブ
ロック連鎖BCの先頭番地をロードする。次に処理F22 に
おいて、カレントポインタCPの内容から算出されるブロ
ックアロケーションテーブルBCT のブロックテーブルT1
（図１の(b) を参照）を検索し、テーブルT1が示す内容
を起点にして、１番ブロックB1、３番ブロックB3、７番
ブロックB7、８番ブロックB8、５番ブロックB5からなる
ブロック連鎖を表すデータを生成し、処理F23 において
生成したブロック連鎖データを表示部16（図１の(a) を
参照）に表示し、処理F24 において確認信号が操作部15
（図１の(a) を参照）から入力されることを待つ。確認
信号が入力され、入力された信号がYES を表す信号であ
るならば処理F26 に進んでブロックアロケーションテー
ブルBCT の１番ブロックB1、３番ブロックB3、７番ブロ
ックB7、８番ブロックB8、５番ブロックB5に対応するブ
ロックテーブルTiの次ブロック番号領域BNi から算出さ
れる次のブロックの番地をそれぞれのブロックのリンク
ポインタPTi に格納して修復処理を終了し、処理F25 に
おいて、信号のNOが判定された場合には修復不能を表す
表示をして処理を終わる。

【００１８】

【発明の効果】以上に説明したとおり、本発明の方法で
は、１個以上のプログラムを有する制御演算装置がプロ
グラムの実行にあたって使用する第１のデータ記憶領域
を、複数個のブロックに分割し、個々のプログラムが必
要とするデータ記憶領域をブロックの連鎖として各プロ
グラムに割りつけ、割りつけられた各々のブロックにリ
ンクポインタを設け、リンクポインタにはブロックを連
鎖する情報を格納してブロックの連鎖を管理するリンク
リスト構造の制御演算装置の記憶領域管理方法におい
て、第１記憶領域への操作によっては影響されない別の
第２のデータ記憶領域に、各々のブロックがブロック連
鎖の中で占める位置を表したブロック情報と、各々のブ
ロックのリンクポインタが有する情報と同一の内容を表
すリンク情報と、からなるブロックアロケーションテー
ブルを格納する。そして、プログラムの実行にあたって
は、このプログラムに割り当てられたブロック連鎖を構
成する各ブロックのリンクポインタが有するブロックを
連鎖する情報と、ブロックアロケーションテーブルが有
するリンク情報の内容とが一致し、かつリンクポインタ
の情報を基にしたブロック連鎖は、ブロックの連鎖につ
いてのブロックアロケーションテーブルが有するブロッ
ク情報に矛盾しないことをプログラムの実行の条件とす
る。

【００１９】従って、本発明の方法によれば、万一リン
クポインタの内容が誤った値に書き換えられることがあ
れば、ブロックが格納されている記憶領域の操作による
影響を受けない記憶領域に格納されているブロックアロ
ケーションテーブルを参照する検査を行うので、誤操作
があっても、確実にブロック間の連鎖の異常を検出する
制御演算装置の記憶領域管理方法が提供される。

【００２０】また、本発明の方法では、ブロックアロケ
ーションテーブルが有するリンク情報とブロック情報と
によってブロック連鎖を表示し、表示された内容が正し
いことが確認されることを条件にブロック連鎖を修復す
る。従って、本発明の方法によれば、ブロック連鎖に異
常が検出された場合にブロックアロケーションテーブル
が有する情報によってブロック連鎖が表示される。ブロ
ックアロケーションテーブルの格納領域は、ブロック連
鎖の格納領域への操作による影響がない領域に設定する
ので、ブロック連鎖のリンクポインタに異常値を格納す
る操作がなされてもブロックアロケーションテーブルの
内容が変化することはないので、正しいブロック連鎖が
表示され、さらにこの表示された内容が正しいことが確
認された後に、ブロック連鎖が修復されるので、ブロッ
ク連鎖に異常が生じた場合にも高い信頼度でブロック連
鎖を修復することができる制御演算装置の記憶領域管理
方法が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法による制御演算装置の記憶領域管
理の一実施例を示した図であり、(a) は管理対象の記憶
領域のブロック連鎖の一例を表した図、(b) は(a) に示
したブロック連鎖を含む記憶領域に対応するブロックア
ロケーションテーブルの図、(c) は(b) に示したブロッ
クアロケーションテーブルを構成するブロックテーブル
の内容を表した図

【図２】図１に示した管理対象の記憶領域のブロック連
鎖を検査する処理を表したフローチャート

【図３】本発明の方法による制御演算装置の記憶領域管
理の他の実施例における、記憶領域のブロック連鎖を検
査する処理を表したフローチャート

【図４】制御演算装置の記憶領域管理の従来の例を示し
た図であり、(a) は制御演算装置のブロック図、(b) は
記憶領域を表した図

【図５】図４に示した制御演算装置における記憶領域の
管理方法を示した図であり、(a) は記憶領域をブロック
に分割したことを示す図、(b) は管理対象となるブロッ
ク連鎖の一例を示した図

【符号の説明】

BC ブロック連鎖 B1 １番ブロック B3 ３番ブロック B7 ７番ブロック B8 ８番ブロック B5 ５番ブロック PT1 １番ブロックのリンクポインタ PT3 ３番ブロックのリンクポインタ PT7 ７番ブロックのリンクポインタ PT8 ８番ブロックのリンクポインタ PT5 ５番ブロックのリンクポインタ BCT ブロックアロケーションテーブル T0 ０番ブロックに対応するブロックテーブ
ル T1 １番ブロックに対応するブロックテーブ
ル Ti ｉ番ブロックに対応するブロックテーブ
ル TNi ブロック番号 BDi ブロック情報 BNi 次のブロック番号

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】１個以上のプログラムを有する制御演算装
   置がプログラムの実行にあたって使用する第１のデータ
   記憶領域を、複数個のブロックに分割し、個々のプログ
   ラムが必要とするデータ記憶領域をブロックの連鎖とし
   て各プログラムに割りつけ、割りつけられた各々のブロ
   ックにリンクポインタを設け、リンクポインタにはブロ
   ックを連鎖する情報を格納してブロックの連鎖を管理す
   るリンクリスト構造の制御演算装置の記憶領域管理方法
   において、 第１記憶領域への操作によっては影響されない別の第２
   のデータ記憶領域に、各々のブロックがブロック連鎖の
   中で占める位置を表したブロック情報と、各々のブロッ
   クのリンクポインタが有する情報と同一の内容を表すリ
   ンク情報と、からなるブロックアロケーションテーブル
   を格納し、 プログラムの実行にあたっては、このプログラムに割り
   当てられたブロック連鎖を構成する各ブロックのリンク
   ポインタが有するブロックを連鎖する情報と、ブロック
   アロケーションテーブルが有するリンク情報の内容とが
   一致し、かつリンクポインタの情報を基にしたブロック
   連鎖は、ブロックの連鎖についてのブロックアロケーシ
   ョンテーブルが有するブロック情報に矛盾しないことを
   プログラムの実行の条件とすることを特徴とする制御演
   算装置の記憶領域管理方法。
2. 【請求項２】請求項１に記載の制御演算装置の記憶領域
   管理方法において、ブロックアロケーションテーブルが
   有するリンク情報とブロック情報とによってブロック連
   鎖を表示し、表示された内容が正しいことが確認される
   ことを条件にブロック連鎖を修復することを特徴とする
   制御演算装置の記憶領域管理方法。