JPH09251389A

JPH09251389A - データ処理装置

Info

Publication number: JPH09251389A
Application number: JP8057441A
Authority: JP
Inventors: Toru Niwa; 徹丹羽
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1996-03-14
Filing date: 1996-03-14
Publication date: 1997-09-22

Abstract

(57)【要約】【課題】制御処理系アプリケーションプログラムと情
報処理系アプリケーションプログラムとの協調動作を容
易に達成する。【解決手段】制御処理系アプリケーションプログラム
を起動すると、まず、入力装置により、この制御処理系
アプリケーションプログラム中の優先度を“普通（NORM
AL）”から“優先（HIGH）”に設定する（ステップ１０
０）。すると、ＭＰＵは、情報処理系アプリケーション
プログラムより優先してこの制御処理系アプリケーショ
ンプログラムを１サイクル実行して（ステップ２０
０）、制御処理を１サイクル実行する。そして、この制
御処理１サイクル実行後、制御処理系アプリケーション
プログラム中の休止時間命令により一定の休止時間だけ
この制御処理系アプリケーションプログラムの実行を休
止し、他の情報処理系アプリケーションプログラムを実
行する（ステップ３００）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数のアプリケー
ションプログラムをマルチタスクで実行するデータ処理
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、パソコン等のデータ処理装置で
は、各種アプリケーションプログラムをマルチタスクで
実行するようにしている。

【０００３】その際、各アプリケーションプログラムに
は、優先度というものは設けられておらず、ユーザが任
意にアプリケーションプログラムを呼出したり、中止す
ることにより、複数のアプリケーションプログラムをマ
ルチタスクで実行していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、最近は、各
種アプリケーションプログラムにも、優先的に実行した
いものと、途中で中断してもかまわない等、優先的に実
行しなくてもよいものとが現われてきた。

【０００５】例えば、パソコン等のデータ処理装置に、
いわゆるパソコンＰＬＣの機能を実行させる制御処理系
アプリケーションプログラムと、一般的なワープロや表
計算プログラム等の情報処理系アプリケーションプログ
ラムとによりマルチタスク処理を行う場合、制御処理系
アプリケーションプログラムの実行による制御処理系プ
ロセスは、時間的に非常にクリティカルな処理が要求さ
れるので、情報処理系アプリケーションプログラムの実
行による情報処理系プロセスより優先的に実行させた
い、という要求があった。

【０００６】しかし、従来のデータ処理装置では、制御
処理系アプリケーションプログラムには情報処理系アプ
リケーションプログラムとの協調動作のための命令等が
設定されていなかったため、各アプリケーションプログ
ラムとオペレーティングシステムとの間に、複数のアプ
リケーションプログラムを優先、非優先の協調動作を制
御するための実行制御プログラムを追加しなければなら
なかった。

【０００７】図６は、ＲＡＭ上に各種プログラムを展開
した場合の従来のソフトウェア構成を概念的に示してお
り、オペレーティングシステムプログラムＰ１上で実行
制御プログラムＰ２が動作し、このを実行制御プログラ
ムＰ２上で、制御処理系アプリケーションプログラムで
ある制御処理系アプリケーションプログラムＰ３、およ
び情報処理系アプリケーションプログラムである情報処
理系アプリケーションプログラムＰ４が動作することを
示している。

【０００８】このため、従来のデータ処理装置では、図
６に示すように、優先・非優先の協調動作時には必ずそ
の実行制御プログラムＰ２による制御を介する必要があ
るため、その協調動作時にオーバーヘッドが存在すると
共に、とくに制御処理系アプリケーションプログラムが
パソコンＰＬＣプログラムである場合には、パソコンＰ
ＬＣプログラム全体のパフォーマンスに影響を与えてし
まい、プログラム自体の開発・保守にも影響を与えかね
ない、という問題があった。

【０００９】そこで、本発明は、このような問題に着目
してなされたもので、制御処理系アプリケーションプロ
グラムと、情報処理系アプリケーションプログラムの協
調動作を容易に達成できるデータ処理装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明では、複数のアプリケーション
プログラムをマルチタスクで実行するデータ処理装置で
あって、情報処理を行なうための情報処理系アプリケー
ションプログラムと、上記情報処理系アプリケーション
プログラムより優先的に実行するための優先度情報、お
よび一定時間の休止処理を指示する休止命令が設定さ
れ、繰り返し実行により制御処理を行なうための制御処
理系アプリケーションプログラムと、上記優先度情報に
基づいて、上記情報処理系アプリケーションプログラム
より上記制御処理系アプリケーションプログラムの実行
処理を優先的に１サイクル実行して制御処理を行なうと
共に、上記休止命令の実行により一定時間だけ上記制御
処理系アプリケーションプログラムの実行を休止して上
記情報処理系アプリケーションプログラムを実行するこ
とを繰り返すプログラム実行手段と、を具備することを
特徴とする。

【００１１】また、請求項２記載の発明では、請求項１
記載のデータ処理装置において、プログラム実行手段
は、制御処理系アプリケーションプログラム中に記述さ
れた最大サイクルタイムからこのプログラム実行処理時
間を減算した値を、休止処理の際の一定時間とする、こ
とを特徴とする。

【００１２】請求項３記載の発明では、請求項１または
請求項２記載のデータ処理装置において、プログラム実
行手段は、マイクロプロセッサと、上記マイクロプロセ
ッサに情報処理系アプリケーションプログラムと制御処
理系アプリケーションプログラムとを実行させるための
オペレーティングシステムプログラムと、から構成され
ていることを特徴とする。

【００１３】このため、本発明では、制御処理系アプリ
ケーションプログラムに優先度情報および休止命令が設
定されているので、既存のオペレーティングシステムプ
ログラムや、情報処理系アプリケーションプログラムを
改変することなく、制御処理系アプリケーションプログ
ラムを情報処理系アプリケーションプログラム等の他の
情報処理系アプリケーションプログラムより優先的に実
行することができると共に、休止命令の実行により一定
時間だけ制御処理系アプリケーションプログラムの実行
を休止して情報処理系アプリケーションプログラムを実
行することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るデータ処理装
置の実施形態を図面に基づいて説明する。

【００１５】図１は、本発明に係るデータ処理装置の実
施形態を示している。

【００１６】このデータ処理装置は、ワープロや表計算
等の情報処理の他に、制御機器５等の動作を制御処理も
マルチタスクで行なう、いわゆるパソコンＰＬＣを構成
したもので、スイッチやリレー等の制御機器５，５，・
・・の動作を制御するパソコン本体１と、パソコン本体
１と接続されたディスプレイ２、キーボードやマウス等
の入力装置３およびハードディスク４等の周辺装置と、
から構成されている。

【００１７】パソコン本体１は、ＭＰＵ１１と、主メモ
リとして機能するＲＡＭ１２と、ＲＯＭ１３と、制御機
器５と接続するためのＩ／Ｏボード１４とが内部バス１
５を介し接続されて構成されている。

【００１８】ハードディスク４には、制御機器５の動作
を制御するための制御処理系アプリケーションプログラ
ムや、その他のワープロや表計算等の情報処理を行う情
報処理系アプリケーションプログラム、およびＷＩＮＤ
ＯＷＳ９５等のパソコン用のオペレーティングシステム
（ＯＳ）プログラムが格納されている。なお、これらの
各種プログラムは、基本的に、パソコン本体１内のＲＡ
Ｍ１２上に展開されて、ＭＰＵ１１によって実行され
る。

【００１９】図２に、本実施形態において各種プログラ
ムをＲＡＭ１２上に展開した場合のソフトウェア構成を
概念的に示す。

【００２０】つまり、ＲＡＭ１２上には、まずオペレー
ティングシステムプログラムＰ１が展開され、その上で
制御機器５の動作を制御するための制御処理系アプリケ
ーションプログラムＰ３、およびワープロや表計算等を
行う各種情報処理系アプリケーションプログラムＰ４が
動作することを示している。

【００２１】そして、制御処理系アプリケーションプロ
グラムＰ３中には、後述するようにこの制御処理系アプ
リケーションプログラムＰ３を情報処理系アプリケーシ
ョンプログラムＰ４より優先的に実行させる優先度情報
や、一定時間の休止処理を指示する休止命令等が設定さ
れた実行制御部Ｐ３′が設けられている。

【００２２】このため、この図２に示す本実施形態のソ
フトウェア構成概念図と、図６に示す従来のソフトウェ
ア構成概念図とを比較すれば明らかなように、本実施形
態によれば、オペレーティングシステムプログラムＰ１
と、制御処理系アプリケーションプログラムＰ３および
情報処理系アプリケーションプログラムＰ４との間に、
制御処理系アプリケーションプログラムＰ３の実行と情
報処理系アプリケーションプログラムＰ４の実行とを意
識した実行制御プログラムＰ２をプログラミングしない
で済むことになる。

【００２３】図３に、Ｃ言語で記述した制御処理系アプ
リケーションプログラムＰ３の一例を示す。

【００２４】この制御処理系アプリケーションプログラ
ムＰ３は、情報処理系アプリケーションプログラムＰ４
より優先的に実行されるものであり、上述の実行制御部
Ｐ３′には、優先度情報である“SetPriority (HIGH)”
と、休止命令である“SleepTime(MaxCycleTime- PLCCyc
leTime) ”の命令等が記述されている。

【００２５】具体的には、この図３に示す制御処理系ア
プリケーションプログラムＰ３は、“MaxCycleTime”、
“SetPriority (HIGH)”、“StartTime=GetTimerVa
l();”、“ExecPLCCycle(); ”、“EndTime=GetTimerVa
l();”、“PLCCycleTime=EndTime-StartTime ”、“Sle
epTime(MaxCycleTime- PLCCycleTime) ”等のＣ言語で
記述された各種命令から構成されており、ユーザが任意
に設定するのは、少なくとも“SetPriority ”の情報だ
けである。

【００２６】つまり、“MaxCycleTime”は、この制御処
理系アプリケーションプログラムＰ３のプログラム実行
による制御処理、およびその後の休止時間を含めた１サ
イクル実行タイムである最大サイクルタイム（Ｔｃ）を
設定するための情報である。この“MaxCycleTime”は、
予めこの制御処理系アプリケーションプログラム中に固
定的に設定されていてもよいし、ユーザが入力装置３等
によって適当なタイミングで設定するようにしても良い
ものである。

【００２７】“SetPriority (HIGH)”は、優先度を設定
するための優先度命令で、例えば、この制御処理系アプ
リケーションプログラムＰ３を情報処理系アプリケーシ
ョンプログラムＰ４より優先的に実行するため、“SetP
riority (HIGH)”と設定するできるように構成されてい
る。なお、情報処理系アプリケーションプログラムＰ４
には、固定的に優先度が“SetPriority (NORMAL)”と設
定されており、ＭＰＵ１１は、オペレーティングシステ
ムに従って、優先度が“SetPriority (HIGH)”のアプリ
ケーションプログラムを実行する。

【００２８】“StartTime=GetTimerVal();”は、制御処
理実行前の内蔵タイマの値を取得するための命令を示し
ており、“ExecPLCCycle(); ”は、ＰＬＣ制御処理を行
なうためのユーザプログラム（図示せず）を他からサブ
ルーチンとして呼出してそのプログラム実行による制御
処理を行なうための命令を示しており、“EndTime=GetT
imerVal();”は、制御処理実行後の内蔵タイマの値を取
得するための命令を示しており、“PLCCycleTime= EndT
ime - StartTime ”は、ＰＬＣ制御処理の実行時間（Ｔ
ｅ）の算出式を示している。

【００２９】そして、“Sleep(MaxCycleTime-PLCCycleT
ime)”は、この制御処理系アプリケーションプログラム
Ｐ３の最大サイクルタイム（Ｔｃ）からＰＬＣ制御処理
の実行時間（Ｔｅ）を減算した休止時間（Ｔｓ）だけ、
ＭＰＵ１１が、この制御処理系プログラムの実行処理を
休止するための命令を示している。

【００３０】次に、以上のように構成されたデータ処理
装置の動作を、図面を参照して説明する。

【００３１】図４に、このデータ処理装置の動作手順を
示す。

【００３２】このデータ処理装置では、制御処理系アプ
リケーションプログラムＰ３を起動させると、この制御
処理系アプリケーションプログラムＰ３は情報処理系ア
プリケーションプログラムより優先的に実行させる必要
があるので、まず、キーボードやマウス等の入力装置３
により、図３に示すこの制御処理系アプリケーションプ
ログラムＰ３中の優先度（Priority ）を“普通（NORM
AL）”から“優先（HIGH）”に設定する（ステップ１０
０）。

【００３３】なお、この優先度（Priority ）の設定の
際、制御処理系アプリケーションプログラムＰ３中に最
大サイクルタイム（MaxCycleTime）が設定されていない
場合には、最大サイクルタイム（MaxCycleTime）を設定
しておく。

【００３４】そして、ＭＰＵ１１は、この制御処理系ア
プリケーションプログラムＰ３中の優先度が“優先（HI
GH）”に設定されており、情報処理系アプリケーション
プログラムＰ４には優先順位が固定で“普通（Norma
l）”に設定されていて、情報処理系アプリケーション
プログラムＰ４より制御処理系アプリケーションプログ
ラムＰ３のほうが優先順位が高いので、オペレーティン
グシステムプログラムＰ１に従って、この制御処理系ア
プリケーションプログラムＰ３中の“ExecPLCCycle();
”命令により、制御処理用のユーザプログラム（図示
せず）を他からサブルーチンとして呼出し、入力データ
の更新、ユーザプログラムの実行、出力データの更新お
よび所定の周辺サービス処理からなるＰＬＣ制御処理を
１サイクル実行する（ステップ２００）。

【００３５】よって、この間は、情報処理系アプリケー
ションプログラムＰ４は起動していても、その実行が中
止される。また、この１サイクルＰＬＣ制御処理の際、
ＭＰＵ１１は、図３に示す“StartTime=GetTimerVa
l();”、“EndTime=GetTimerVal();”、“PLCCycleTime
=EndTime -StartTime ”、“SleepTime(MaxCycleTime-
PLCCycleTime) ”の各命令実行により、ＰＬＣ制御処理
の実行時間（ｔｅ）を算出している。

【００３６】そして、ＭＰＵ１１は、上記ステップ２０
０のＰＬＣ制御処理の１サイクル実行後、図３に示す制
御処理系アプリケーションプログラムＰ３中の休止命令
“Sleep(MaxCycleTime-PLCCycleTime)”の実行により、
オペレーティングシステムプログラムに従って、この制
御処理系アプリケーションプログラムＰ３の最大サイク
ルタイムMaxCycleTime（Ｔｃ）からＰＬＣ制御処理の実
行時間PLCCycleTime（Ｔｅ）を減算した休止時間だけ制
御処理系アプリケーションプログラムＰ３の実行処理を
休止し（ステップ３００）、その休止時間経過後、再
度、ステップ２００のＰＬＣ制御処理に戻り、上記ステ
ップ２００，３００の処理を繰り返すようにする。

【００３７】ここで、このステップ３００の制御処理系
アプリケーションプログラムＰ３の実行休止の間、ＭＰ
Ｕ１１は、オペレーティングシステムに従って動作し、
情報処理系アプリケーションプログラムＰ４の起動命令
が入力しているか、あるいは実行が休止されているか否
かを判断して、最も早く起動命令が入力したり、あるい
は実行を休止等した情報処理系アプリケーションプログ
ラムを優先的に実行する通常のアプリケーションプログ
ラム実行処理を行う。

【００３８】なお、この制御処理系アプリケーションプ
ログラムＰ３中の最大サイクルタイムMaxCycleTime（Ｔ
ｃ）の設定を変更することにより、この制御処理系アプ
リケーションプログラムＰ３の休止時間（Ｔｓ）を変更
して、制御処理系アプリケーションプログラムＰ３の実
行処理である制御処理系プロセスと、情報処理系アプリ
ケーションプログラムの実行処理である情報処理系プロ
セスとの間の、ＭＰＵ１１の占有時間配分を簡単に変更
することができる。

【００３９】図５（ａ），（ｂ）に、各々、制御処理系
アプリケーションプログラムＰ３の優先度に“優先（HI
GH）”を設定した場合の、制御処理系アプリケーション
プログラムＰ３の実行による制御処理系プロセスと、情
報処理系アプリケーションプログラムＰ４の実行による
情報処理系プロセスとのタイムチャートを示す。

【００４０】制御処理系アプリケーションプログラムＰ
３には、優先度として“優先（HIGH）”が設定されてい
るので、ＭＰＵ１１は、同図（ａ）に示すように、ＰＬ
Ｃ制御処理を１サイクル行うＰＬＣ制御処理実行時間
（Ｔｅ）の間だけは、情報処理系アプリケーションプロ
グラムＰ４より制御処理系アプリケーションプログラム
Ｐ３を優先して実行（ＲＵＮ）し、その実行時間（Ｔ
ｅ）の終了後、この制御処理系アプリケーションプログ
ラムＰ３の最大サイクルタイム（Ｔｃ）まで、すなわち
この最大サイクルタイム（Ｔｃ）からＰＬＣ制御処理実
行時間（Ｔｅ）を減算した休止時間（Ｔｓ）だけ制御処
理系アプリケーションプログラムＰ３の実行を休止す
る。

【００４１】一方、情報処理系アプリケーションプログ
ラムＰ４には、優先度として固定の“普通（Normal）”
が設定されているので、ＭＰＵ１１は、同図（ｂ）に示
すように、制御処理系アプリケーションプログラムＰ３
の実行を休止（ＳＬＥＥＰ）している間（Ｔｓ）のみ、
この情報処理系アプリケーションプログラムＰ４を実行
（ＲＵＮ）し、その実行休止時間が終了した場合には、
制御処理系アプリケーションプログラムＰ３の実行（Ｒ
ＵＮ）へ移るので、この情報処理系アプリケーションプ
ログラムＰ４の実行を休止して待機（ＳＵＳＰＥＮＤ）
状態に移行し、このような実行と待機状態とを繰り返し
行なう。

【００４２】従って、本実施形態によれば、制御処理系
アプリケーションプログラムＰ３に優先度情報を設ける
ようにしたので、既存のオペレーティングシステムや、
情報処理系アプリケーションプログラムを改変すること
なく、制御処理系アプリケーションプログラムのみを改
変等するだけで、制御処理系アプリケーションプログラ
ムを情報処理系アプリケーションプログラムより優先的
に実行させることができる。

【００４３】また、本実施形態では、制御処理系アプリ
ケーションプログラムＰ３中に、優先度情報の他に、制
御処理の１サイクル実行後一定休止時間だけ休止させる
休止命令を設定し、その休止時間内では情報処理系アプ
リケーションプログラムにＭＰＵ１１の実行を解放する
ように構成したので、簡単な構成で効率よく、ＭＰＵ１
１による制御処理系アプリケーションプログラムおよび
情報処理系アプリケーションプログラムの実行管理を行
うことが可能になる。

【００４４】このため、以下のような、具体的な効果が
得られる。

【００４５】（１）実行時に動作するプロセス（タス
ク）の数が減少するので、使用するメモリ容量を削減す
ることができると共に、ソフトウェアの開発容量が少な
くなることから、開発工数の削減が見込まれる。

【００４６】（２）また、ソフトウェアの開発容量が少
なくなることから、保守にかかる工数を削減できると共
に、情報処理系アプリケーションプログラムの実行時に
は、その制御を全てオペレーティングシステムが行うの
で、情報処理系アプリケーションプログラム実行時のオ
ーバヘッドが減少するという効果も得られる。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、制御
処理系アプリケーションプログラムに優先度情報を設け
るようにしたので、既存のオペレーティングシステム
や、情報処理系アプリケーションプログラムを改変する
ことなく、制御処理系アプリケーションプログラムのみ
を改変等するだけで、制御処理系アプリケーションプロ
グラムを情報処理系アプリケーションプログラムより優
先的に実行させることができる。

【００４８】また、本発明では、制御処理系アプリケー
ションプログラム中に、優先度情報の他に、制御処理の
１サイクル実行後一定休止時間だけ休止させる休止命令
を設定し、その休止時間内では情報処理系アプリケーシ
ョンプログラムにプログラム実行手段を解放するように
構成したので、簡単な構成で効率よく、プログラム実行
手段による制御処理系アプリケーションプログラムおよ
び情報処理系アプリケーションプログラムの実行管理を
行うことが可能になる。

【００４９】このため、以下のような、具体的な効果が
得られる。

【００５０】（１）実行時に動作するプロセス（タス
ク）の数が減少するので、使用するメモリ容量を削減す
ることができると共に、ソフトウェアの開発容量が少な
くなることから、開発工数の削減が見込まれる。

【００５１】（２）また、ソフトウェアの開発要領が少
なくなることから、保守にかかる工数を削減できると共
に、情報処理系アプリケーションプログラムの実行時に
は、その制御を全てオペレーティングシステムが行うの
で、情報処理系アプリケーションプログラム実行時のオ
ーバヘッドが減少するという効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るデータ処理装置の実施形態を示す
構成図。

【図２】本実施形態におけるソフトウェア構成を示す概
念図。

【図３】制御処理系アプリケーションプログラム中の優
先・非優先設定プログラムを示す説明図。

【図４】本実施形態のデータ処理装置の動作手順を示す
フローチャート

【図５】制御処理系アプリケーションプログラムの実行
プロセスと、情報処理プログラムの実行プロセスとを示
すタイムチャート。

【図６】従来のソフトウェア構成を示す概念図。

【符号の説明】

１パソコン本体２ディスプレイ３入力装置４ハードディスク５制御機器１１ＭＰＵ（プログラム実行手段）１２ＲＡＭ１３ＲＯＭ１４Ｉ／Ｏボード１５内部バスＰ１オペレーティングシステムプログラムＰ３制御処理系アプリケーションプログラムＰ３′ 実行制御命令Ｐ４情報処理系アプリケーションプログラム

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のアプリケーションプログラムをマ
ルチタスクで実行するデータ処理装置であって、情報処理を行なうための情報処理系アプリケーションプ
ログラムと、上記情報処理系アプリケーションプログラムより優先的
に実行するための優先度情報、および一定時間の休止処
理を指示する休止命令が設定され、繰り返し実行により
制御処理を行なうため制御処理系アプリケーションプロ
グラムと、上記優先度情報に基づいて、上記情報処理系アプリケー
ションプログラムより上記制御処理系アプリケーション
プログラムの実行処理を優先的に１サイクル実行して制
御処理を行なと共に、上記休止命令の実行により一定時
間だけ上記制御処理系アプリケーションプログラムの実
行を休止して上記情報処理系アプリケーションプログラ
ムを実行することを繰り返すプログラム実行手段と、を具備することを特徴とするデータ処理装置。
【請求項２】プログラム実行手段は、制御処理系アプリケーションプログラム中に記述された
最大サイクルタイムからこのプログラム実行処理時間を
減算した値を、休止処理の際の一定時間とする、ことを特徴とする請求項１記載のデータ処理装置。
【請求項３】プログラム実行手段は、マイクロプロセッサと、上記マイクロプロセッサに情報処理系アプリケーション
プログラムと制御処理系アプリケーションプログラムと
を実行させるためのオペレーティングシステムプログラ
ムと、から構成されていることを特徴とする請求項１または請
求項２記載のデータ処理装置。