JPH09269934A - 共有メモリのデータ一致化方法および伝送システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】共有メモリ一致化のサイクリック通信で、同時
生保証データのみを送信し、ネットワーク負荷の低減と
システムの処理性能を向上する。 【解決手段】計算機５はシステムバス１８で伝送装置２
と接続し、ＬＡＮ１を介して同様の他計算機と相互接続
する。伝送装置２は通信制御手段１１を有し、共有メモ
リ１６の自エリアのデータを周期的にＬＡＮ１上に送信
し、また、ＬＡＮ１から受信したデータを共有メモリ１
６の他の該当エリアに書込む。共有メモリアクセス制御
手段１２は、計算機５と伝送装置２の共有メモリアクセ
ス要求を監視し、一方から同時性保証エリアに対するア
クセス要求があるとき、当該エリアに対し他方のアクセ
ス中は一方のアクセスを禁止する。他方のアクセス中で
なければ、アクセス中フラグ、アクセスエリア、同時性
フラグをセットして共有メモリアクセス要求を出力し、
内部バス調停手段１３から許可されたとき、計算機５ま
たは通信制御手段１４にアクセス許可を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は共有メモリを有する
伝送システムに関し、特に、共有メモリの内容を一致化
する方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】プラント制御システムなどでは、ＬＡＮ
を介して相互に接続された伝送装置間で、装置内の共有
メモリの内容を周期的に送信して一致化する、サイクリ
ック通信が行なわれている。

【０００３】従来のサイクリック通信では、伝送装置の
送信周期と上位計算機が共有メモリに書き込む周期は非
同期である。即ち、計算機や伝送装置が共有メモリをリ
ード／ライトする場合、１回のタイミングでアクセスす
るデータ単位より、共有メモリに不可分に割り当てられ
ているエリアのデータ長が大きいと、計算機がそのエリ
アに一連のデータを書き込んでいる途中に送信周期とな
り、伝送装置は当該エリアを読出してＬＡＮ１上へ送信
する。このため、受信側の共有メモリの該当エリアに
は、未更新のデータと更新済みのデータが混在し、デー
タの同時性が保証されなくなる。

【０００４】特開平４８３０６号公報に記載の伝送装置
では、計算機が共有メモリの所定エリアにデータを書き
込む場合、書込み中を示すフラグを立て、書き込み後に
リセットする。伝送装置はそのエリアを送信するとき、
上記フラグの状態を含んだフレームをＬＡＮ１上へ送信
し、受信側では上記フラグ状態とデータを共有メモリに
書込む。計算機が共有メモリのデータを読み出すとき
は、上記フラグの値から送信側の計算機が書込み途中で
あったか否か判定し、完全書き込みのデータのみを採用
するようにして、データの同時性保証する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術では、
計算機が共有メモリのエリアに書込み途中でも、伝送装
置は送信周期になるとＬＡＮ上へ送信してしまう。この
ため、利用されない不良データの伝送により、ＬＡＮの
伝送負荷を無駄に増大する問題がある。

【０００６】また、受信側では受信したデータの内、同
時性を保証する必要のあるデータか否かの分別ができな
いため、全ての受信データを同時性保証データとして処
理するか、予め保証するデータのエリアをＬＡＮ内の全
ステーションに通知しておく必要が有る。前者の場合は
同時性が確保できないデータの廃棄と再取得が必要にな
り、受信側の処理負担が増大する。後者の場合はアプリ
ケーションやシステムの変更に柔軟に対応できない。

【０００７】さらに、上記従来技術では、計算機と通信
制御手段の間でアクセスが競合する場合に、後発のアク
セスを優先させることについての考慮がない。このた
め、一致化データの更新タイミングが遅れる場合があ
り、プラントなどの制御性能などを低することがある。

【０００８】本発明の目的は、従来技術の問題点を克服
し、データの同時性を保証でき、システムの処理性と信
頼性を向上できる、共有メモリのサイクリック通信方法
及び伝送システムを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記した本発明の課題
は、伝送装置に接続された計算機をネットワークを介し
て相互に接続する伝送システムであって、各伝送装置に
設けられた共有メモリのデータを各伝送装置の通信制御
手段で周期的に送信して一致化する方法において、計算
機および通信制御手段による共有メモリのアクセス状態
を監視し、計算機または通信制御手段の一方が共有メモ
リの所定エリアをアクセス中は、他方による同一エリア
に対するアクセスを禁止することにより達成される。

【００１０】前記所定エリアは、不可分のデータ単位の
データ長を有する。または、１回のタイミングで送信さ
れる伝送フレームに格納されるデータ範囲と相応する。

【００１１】計算機または通信制御手段が共有メモリに
アクセスするときは、アクセス要求の出力前に、計算機
または通信制御手段によるアクセス中フラグ及びアクセ
スエリア情報をセットする。

【００１２】前記アクセスエリア情報は、前記所定エリ
アの位置情報（例えば、メモリのアドレス範囲）と同時
性保証の有無を示すデータ種別含み、計算機および通信
制御手段が共有メモリにアクセスするときは、アクセス
要求の出力前に前記アクセスエリア情報を参照し、アク
セスするエリアが非同時性保証であれば直ちに、アクセ
ス要求を許可する。

【００１３】また、計算機または通信制御手段が共有メ
モリの前記所定エリアに対するアクセスを許可されたと
きは、前記所定エリアにアクセスする。さらに、計算機
または通信制御手段が前記所定エリアに対するアクセス
を禁止されたときは、所定時間後にリトライする。

【００１４】上記した本発明の他の課題は、共有メモリ
のデータ一致化方法において、通信制御手段は、送信周
期のタイマー通知を受信して共有メモリの同時性保証の
必要な所定エリアに対する読出し要求を行なう場合に、
アクセス要求の出力前にアクセス対象エリアの同時性保
証をセットし、前記読出し要求によるアクセス終了後、
前記アクセス対象エリアのデータと前記同時性保証のセ
ットを含むフレームを、ネットワーク上に送信すること
により達成される。

【００１５】上記した本発明のさらに他の課題は、共有
メモリのデータ一致化方法において、通信制御手段また
は計算機の一方が、共有メモリ中の不可分のデータ単位
のデータ長に相当する所定エリアを読出し中に、他方か
ら同一エリアに対する書込み要求が出力された場合は、
前者のアクセスを中断して後者のアクセスを許可するこ
とにより達成される。

【００１６】計算機が共有メモリの前記所定エリアを読
出し中に、通信制御手段から同一エリアに対する書込み
要求が出力された場合は、通信制御手段の送信周期が第
１の所定時間より短いときに計算機のアクセスを中断す
る。前記第１の所定時間は、前記所定エリアに対する計
算機のアクセス時間以下の値を設定される。

【００１７】通信制御手段が共有メモリの前記所定エリ
アを読出し中に、計算機から同一エリアに対する書込み
要求が出力された場合は、通信制御手段の送信周期が第
２の所定時間より長いときに通信制御手段のアクセスを
中断する。前記第２の所定時間は、前記所定エリアに対
する計算機のアクセス時間以上の値を設定される。

【００１８】なお、前記送信周期は、共有メモリの不可
分のデータのエリアに応じて設定することが可能であ
る。

【００１９】上記共有メモリのデータ一致化方法を適用
可能にする本発明の伝送システムは、伝送装置にシステ
ムバスで接続された計算機をネットワークを介して相互
に接続し、各伝送装置は通信制御手段および共有メモリ
を有し、さらに、前記伝送装置に、計算機および通信制
御手段による共有メモリのアクセス状態と、計算機また
は通信制御手段がアクセス要求するエリアの同時性保証
の有無に応じて、アクセスの許容または禁止を制御する
共有メモリアクセス制御手段を設けたことを特徴とす
る。

【００２０】前記共有メモリアクセス制御手段は、アク
セスが競合する場合に通信制御手段の送信周期と所定値
の比較に基づいて、先発のアクセスを中断して後発のア
クセス要求を許可するか否かを判定することを特徴とす
る。

【００２１】通信制御手段は、前記所定エリアを読出し
たデータと同時性保証フィールドをセットしたフレーム
をネットワークへ送信し、一方、ネットワークから受信
したフレームに同時性保証フィールドがセットされてい
れば、前記共有メモリアクセス制御手段に対して同時性
保証データであることを通知した後に、書き込みの要求
を行なうことを特徴とする。

【００２２】計算機が前記共有メモリアクセス制御手段
から前記所定エリアへのアクセス要求を禁止される場合
に、計算機が他の制御を実行しながら前記アクセス要求
をリトライできるように構成されていることを特徴とす
る。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
にしたがって詳細に説明する。

【００２４】〔実施の形態１〕図２に、本発明を適用す
る伝送システムの構成を示す。本伝送システムでは、Ｌ
ＡＮ１を介して伝送装置２〜４を相互に接続し、伝送装
置２〜４には計算機５〜７をそれぞれ接続している。各
伝送装置には共有メモリが備えられている。

【００２５】共有メモリには各計算機が書き込めるエリ
アが重複しないように予め割当てられている。各計算機
は共有メモリの割り当てられたエリアにプロセスデータ
等を書込み、各伝送装置は前記エリアに書き込まれたデ
ータを所定の送信周期で読出してＬＡＮ１上へ送信し、
ＬＡＮ１から受信したデータを共有メモリの所定の位置
に書き込み、各伝送装置２〜４内の共有メモリの内容を
一致化する。各計算機は、受信データの書き込まれたエ
リアを適宜読出し、たとえばプラント制御や監視を分担
して実行する。

【００２６】図３に、共有メモリを用いたサイクリック
通信の模式図を示す。図示例では、計算機５に共有メモ
リのエリアＡとエリアＢ、計算機６にエリアＣとエリア
Ｄ、計算機７にエリアＥとエリアＦが割り当てられてい
る。例えば、計算機５は共有メモリのエリアＡ（ａ番地
からａ＋ｉ番地）、Ｂ（ｂ番地からｂ＋ｊ番地）にプロ
セスデータ等を書込む。伝送装置２はエリアＡ、Ｂに書
き込まれたデータを所定の送信周期で読出し、フレーム
化してＬＡＮ１上へ送信する。

【００２７】図４に、伝送フレームのフォーマットを示
す。伝送フレームはフレームの区切りを示すヘッダ部お
よびトレイラ部、フレームの宛先伝送装置のアドレスを
示す宛先アドレス（ＤＡ）部、自伝送装置のアドレスを
示す送信元アドレス（ＳＡ）部、データが同時性保証さ
れているか否かのデータ種別と共有メモリの格納位置お
よびデータ長を示すエリア情報及び共有データ部から構
成されている。図示例は、エリアＡ，Ｂの少なくとも一
方が同時性保証データで、アドレスの先頭から終りまで
不可分のデータが格納されている。

【００２８】伝送装置２〜４は、共有メモリの自己に割
当てられたエリアのデータを読出し、伝送フレームを生
成するとき、ＤＡ部に全伝送装置宛の同報アドレス、Ｓ
Ａ部に自伝送装置のアドレス、データ種別部に同時性保
証の要否、エリア情報部に共有メモリの格納位置とデー
タ長、共有データ部に共有メモリから読出したデータを
書き込む。たとえば、伝送装置２からＬＡＮ１上に送信
された伝送フレームは、伝送装置３、４にそれぞれ受信
される。伝送装置３、４は受信したフレームのエリア情
報に基づき、それぞれの共有メモリの該当エリアに書き
込む。

【００２９】図１は、本実施形態による伝送装置の構成
図である。伝送装置２〜４は同じ構成となるので、以下
では伝送装置２について説明する。伝送装置２は通信制
御手段１１、共有メモリアクセス制御手段１２、内部バ
ス調停手段１３、システムバスインタフェース手段（以
下システムバスＩ／Ｆ手段と略す）１４、共有メモリ１
６、内部バス１７から構成され、システムバス１８を介
して計算機５に、通信制御手段１１を介してＬＡＮ１に
接続される。共有メモリ１６にはＬＡＮ１に接続された
伝送装置毎に、送信エリア、受信エリアを予め割り付け
てある。

【００３０】計算機５は共有メモリ１６をアクセスする
ときは、システムバスＩ／Ｆ手段１４を介し共有メモリ
アクセス制御手段１２に対して、アクセス種別、アクセ
スエリア及びアクセスエリアの送信周期を通知するとと
もに、共有メモリアクセス要求を出力する。通知される
アクセス種別には、書込み／読出しの別と、同時性を保
証するエリアに対するアクセスか否かが含まれる。計算
機５は共有メモリアクセス制御手段１２からアクセス許
可が通知されると、共有メモリ１６にアクセスし、エリ
アＡあるいはエリアＢに対するアクセスが完了したら、
アクセス要求およびアクセス種別、アクセスエリア等の
出力をリセットする。

【００３１】通信制御手段１１は、ＬＡＮ１からフレー
ムを受信すると、フレームのＤＡをチェックし、自伝送
装置宛のフレームであればデータ種別およびエリア情報
を判定し、共有メモリアクセス制御手段１２に対して、
データ種別およびエリア情報を通知するとともに、書込
みの共有メモリアクセス要求を出力する。通信制御手段
１１は共有メモリアクセス制御手段１２からアクセス許
可が通知されると、共有メモリ１６の該当エリアに受信
データを書込み、書込みが完了したら書込みの共有メモ
リアクセス要求およびデータ種別およびエリア情報をク
リアする。

【００３２】また、通信制御手段１１は共有メモリ１６
のエリアＡ、Ｂのデータを周期的にＬＡＮ１上に送信す
るため、共有メモリアクセス制御手段１２に対してデー
タ種別およびエリア情報を通知するとともに、読出しの
共有メモリアクセス要求を出力する。共有メモリアクセ
ス制御手段１２からアクセス許可が通知されると、共有
メモリ１６のエリアＡ、Ｂからデータを読出して、その
データをフレームの共有データ部に書き込んで、ＬＡＮ
１上に送信する。

【００３３】共有メモリアクセス制御手段１２は、計算
機５または通信制御手段１１の共有メモリアクセス状態
（アクセス中か否か）及びデータ種別に応じて、共有メ
モリ１６のアクセスを制御する。アクセスを許可する場
合、内部バス調停手段１３に対して計算機５または通信
制御手段１１の共有メモリアクセス要求を出力し、内部
バス調停手段１３からアクセス許可が通知されると、計
算機５または通信制御手段１１に対してアクセス許可を
通知する。内部バス調停手段１３は、計算機５または通
信制御手段１１からの共有メモリアクセスが同時に起こ
らないように、１回のタイミングでアクセスするデータ
単位に内部バス占有権の調停を行なっている。

【００３４】図５、図６に、本実施形態による共有メモ
リアクセス制御の処理フローを示す。共有メモリアクセ
ス制御手段１２は、計算機５および通信制御手段１１か
らのアクセス要求を監視する（Ｓ１０１，Ｓ１０２）。

【００３５】計算機５からのアクセス要求が有れば、そ
のアクセス要求が同時性保証エリアに対するものか否か
を判定する（Ｓ１０３）。同時性保証エリアに対するア
クセス要求であれば、通信制御手段１１が同時性保証エ
リアをアクセス中であるか否か判定する（Ｓ１０４）。
アクセス中であれば、通信制御手段１１がアクセス中の
エリアと計算機５のアクセス要求するエリアが一致する
か判定し（Ｓ１０５）、一致すればステップＳ１０４に
戻る。これにより、通信制御手段１１が当該エリアのア
クセスを完了するまで、計算機のアクセスを許可しな
い。

【００３６】ステップＳ１０４で、通信制御手段１１が
同時性保証エリアをアクセス中でない場合、あるいは、
ステップＳ１０５で、通信制御手段１１のアクセス中の
エリアと同じでない場合、計算機５がアクセス中である
ことを示す計算機アクセス中フラグ、計算機がアクセス
するエリア情報、アクセスするエリアが同時性保証エリ
アであることを示す同時性保証フラグをセットし（Ｓ１
０６）、内部バス調停手段１３に対して、共有メモリア
クセス要求を出力し（Ｓ１０７）、内部バス調停手段１
３からの許可を待つ（Ｓ１０８）。内部バス調停手段１
３へのアクセス要求と許可は１回のタイミングでアクセ
スされるデータ単位毎に行なわれる。

【００３７】共有メモリアクセス許可が出力されたら、
システムバスＩ／Ｆ手段１４に対し、共有メモリアクセ
ス許可を出力する（Ｓ１０９）。これにより、計算機５
はバスＩ／Ｆ手段１４を介して共有メモリアクセス許可
を受取り、共有メモリ１６に対してアクセスする。な
お、ステップＳ１０３で、計算機５からのアクセス要求
が同時性保証エリアに対するものでない場合は、直ちに
ステップＳ１０７に移行する。

【００３８】ステップＳ１０２で、通信制御手段１１か
ら共有メモリアクセス要求が有る場合、共有メモリアク
セス制御手段１２は、図６に示すように、そのアクセス
要求が同時性保証エリアに対するものか否かを判定する
（Ｓ２０１）。同時性保証エリアに対するアクセス要求
であれば、計算機５がアクセス中かどうかを判定し（Ｓ
２０２）、アクセス中であれば、計算機５がアクセス中
のエリアと通信制御手段１１からのアクセス要求のエリ
アが一致するか判定し（Ｓ２０３）、一致すればステッ
プＳ２０２に戻る。これにより、計算機５による当該エ
リアのアクセスが終了するまで、通信制御手段１１の共
有メモリアクセスを許可しない。

【００３９】ステップＳ２０２で、通信制御手段１１か
らのアクセス要求時に計算機５がアクセス中でないと
き、あるいはステップＳ２０３で、計算機５のアクセス
中のエリアと通信制御手段１１からのアクセス要求のエ
リアが不一致のとき、通信制御手段１１が共有メモリ１
６をアクセス中であることを示すフラグとアクセスする
エリア情報をセットし（Ｓ２０４）、内部バス調停手段
１３に対して共有メモリアクセス要求を出力し（Ｓ２０
５）、内部バス調停手段１３からの許可を待つ（Ｓ２０
６）。共有メモリアクセス許可が出力されたら、通信制
御手段１１に対し共有メモリアクセス許可を出力する
（Ｓ２０７）。通信制御手段１１は共有メモリアクセス
許可を受取り、共有メモリ１６に対しアクセスする。な
お、ステップ２０１で、同時性保証エリアに対するアク
セスでないときは、直ちに、ステップＳ２０５に移行す
る。

【００４０】図７に、計算機による共有メモリアクセス
の処理フローを示す。計算機５は共有メモリ１６にアク
セスする前に、アクセスエリアが同時性保証エリアか否
かを判定し（Ｓ３０１）、同時性保証エリアであれば共
有メモリアクセス制御手段１２に対して、同時性保証要
求を通知し（Ｓ３０２）、アクセス要求エリアおよびア
クセス種別を通知し（Ｓ３０３）、アクセス要求を出力
し（Ｓ３０４）、アクセス許可を待つ（Ｓ３０５）。ア
クセスエリアが同時性保証エリアでないときは、直ちに
ステップＳ３０３に移行する。

【００４１】共有メモリアクセス制御手段１２からアク
セスが許可されると、共有メモリのアクセスエリアの先
頭番地からアクセスし（Ｓ３０６）、当該エリアに対す
るアクセスが完了するまで（Ｓ３０７）、ステップＳ３
０３からの処理を繰り返す。アクセスが完了すると共有
メモリアクセス制御手段１２に対するアクセス要求をリ
セットし（Ｓ３０８）、終了する。

【００４２】図８に、通信制御手段による共有メモリア
クセスの処理フローを示す。通信制御手段１１は、全エ
リア共通またはエリアにより異なる送信周期を計測する
タイマがタイムアウトしたとき、タイマ通知により送信
データの読出し要求を発生する。また、自伝送装置宛の
フレームを受信したときに、受信データの書込み要求を
発生する。これら共有メモリのアクセス要求によって本
処理が開始する。

【００４３】まず、アクセス要求が送信データの読出し
要求／受信データの書き込み要求かを判定する（Ｓ４０
１）。読出し要求であれば、同時性保証エリアに対する
アクセスか否かを判定し（Ｓ４０２）、同時性保証エリ
アに対するアクセスであれば、送信フレームの同時性保
証フィールドをセットし、共有メモリアクセス制御手段
１２に対して同時性保証要求を通知する（Ｓ４０３）。
さらに、アクセス要求エリアとアクセス種別を通知し
（Ｓ４０４）、アクセス要求を出力し（Ｓ４０５）、ア
クセス許可を待つ（Ｓ４０６）。

【００４４】一方、アクセス要求が受信データの書込み
要求であれば、受信フレームの同時性保証フィールドを
チェックし（Ｓ４１０）、同時性保証フレームであれ
ば、共有メモリアクセス制御手段１２に対して同時性保
証要求を通知した後（Ｓ４１１）、ステップＳ４０４に
移行する。

【００４５】共有メモリアクセス制御手段１２から、共
有メモリアクセス許可が出力されると、共有メモリ１６
の該当エリアを先頭番地からアクセスする（Ｓ４０
７）。そして、共有メモリアクセス終了まで（Ｓ４０
８）、ステップＳ４０６のアクセス要求からの処理を繰
り返す。アクセスが完了すると、共有メモリアクセス制
御手段１２に対するアクセス要求をリセットする（Ｓ４
０９）。

【００４６】以上のような本実施形態によれば、共有メ
モリアクセス制御手段は、共有メモリの同時性を保証す
るエリアへのアクセス状態を監視し、計算機または通信
制御手段の一方が共有メモリの同時性を保証するエリア
にアクセス中は、他方の共有メモリの同一エリアに対す
るアクセスを禁止する。従って、共有メモリで同時性保
証の必要なエリアに対して、完全書き込みによるデータ
の一致化がはかられ、システムの信頼性を向上する。ま
た、無効データの送受信処理が回避されるので、サイク
リック通信によるネットワーク負荷が軽減でき、その分
システムの処理性を向上できる。

【００４７】〔実施の形態２〕上記の実施の形態１で、
計算機５または通信制御手段１１は、共有メモリアクセ
ス制御手段１２に対しアクセス要求を出力したあと、ア
クセス許可を受け取るまで待機している。実施の形態２
では、この待機中に他の処理の実行を可能にしている。

【００４８】図９に、本実施形態による共有メモリアク
セスの処理フローを示す。共有メモリアクセス制御手段
１２は、計算機５または通信制御手段１１のアクセス状
態を監視し、一方が共有メモリ１６をアクセス中のと
き、アクセス中の共有メモリエリア情報を出力する。

【００４９】図示のように、計算機５が共有メモリ１６
にアクセスするとき、アクセス要求を出力する前に共有
メモリアクセス制御手段１２からの共有メモリエリア情
報をリードし（Ｓ５０１）、通信制御手段１１が同時性
保証の同一エリアをアクセス中であるか否かを判定し
（Ｓ５０２）、否であれば、図７に示した手順により共
有メモリアクセスを実行する（Ｓ５０３）。

【００５０】一方、通信制御手段１１が同時性保証の同
一エリアをアクセス中であれば、一旦、アクセスを中断
して、他の処理を実行する（Ｓ５０４）。この実行の終
了後あるいは、所定時間毎に実行中の他の処理に割込み
をかけ、ステップＳ５０１からの処理をリトライする。

【００５１】これによれば、通信制御手段のアクセス中
により計算機の待機時間を有効に利用でき、システムの
処理性が向上できる。なお、上記では計算機によるアク
セスを説明したが、通信制御手段のアクセスの場合も同
様に行なえる。その結果、通信制御手段は計算機のアク
セス中による待機中に、たとえば、送信処理を一時中断
し、その間に受信処理を行なうことができる。

【００５２】〔実施の形態３〕上記した実施の形態１、
２では、計算機または通信制御手段の一方がアクセス中
のとき、他方のアクセスを待たせたり中断し、先発アク
セスを続行している。しかし、先行アクセスを中断し
て、後発アクセスにアクセス許可を与えた方が都合のよ
い場合がある。

【００５３】例えば、計算機が共有メモリの所定のエリ
アを読出し中に、通信制御手段から同一のエリアに対す
る書込み要求が出力された場合、この要求はＬＡＮから
当該エリアへの最新データを含むフレームを受信したこ
とに起因する。この場合、計算機の読出しているデータ
は既に古いデータであり、読出しを一旦中断し、最新デ
ータの書き込みを待って再読出しする方がベターであ
る。ただし、計算機のアクセス時間に比べ、当該エリア
の送信周期が短かくなるほど、計算機のアクセス中断が
頻発して、安定な読出しが困難になる。

【００５４】また、通信制御手段が共有メモリの所定の
エリアを読出し中に、計算機から同一のエリアに対する
書込み要求が出力された場合、この要求は計算機から当
該エリアへの最新データの書き込みを意味する。この場
合も、通信制御手段の読出しアクセスを中断させ、最新
新データの書き込みを待って再読出しする方がベターで
ある。ただし、計算機のアクセス時間に比べ、当該エリ
アの送信周期が長くなるほど、次の送信周期まで各伝送
装置の共有メモリの当該エリアの内容が更新されず、古
いデータが残ったままになってしまう。

【００５５】本実施形態では、上記のようなケースにお
ける長所と短所を場合分けし、極力、最新データによる
一化処理を優先して処理する。

【００５６】図１０、図１１に、本実施形態による共有
メモリアクセスの処理フローを示す。共有メモリアクセ
ス制御手段１２は、共有メモリのアクセス要求を監視
し、アクセス要求が発生すると、通信制御手段の書き込
み要求／読出し要求か、計算機の書き込み要求／読出し
要求か選別する（Ｓ６０１）。

【００５７】通信制御手段の書き込み要求の場合は、計
算機が同一エリアを読出し中かチエックし（Ｓ６０
２）、読出し中であれば、そのエリアの送信周期が時間
Ｔ１より短いか判定し（Ｓ６０３）、時間Ｔ１より短か
くなければ、計算機のあくせすを中断し（Ｓ６０５）、
通信制御手段のアクセスを開始する（Ｓ６０６）。一
方、そのエリアの送信周期が時間Ｔ１より短ければ、計
算機による当該エリアの読出しが終了するのを待って
（Ｓ６０４）、通信制御手段のアクセスを開始する。時
間Ｔ１は、当該エリアに対する計算機のアクセス時間を
基に、それより小さい値が設定されている。

【００５８】通信制御手段の読出し要求の場合は、計算
機が同一エリアを書き込み中かチエックし（Ｓ６０
７）、書き込み中でなければ通信制御手段のアクセスを
開始する。書き込み中であれば、計算機の同一エリアの
書き込み終了を待つ（Ｓ６０８）。

【００５９】計算機の書き込み要求の場合は、図１１の
（Ｂ）のフローに示すように、通信制御手段が同一エリ
アを読出し中かチエックする（Ｓ６１０）。読出し中で
あれば、そのエリアの送信周期が時間Ｔ２より長いか判
定し（Ｓ６１１）、時間Ｔ２より短ければ通信制御手段
のアクセスを中断し（Ｓ６１３）、計算機のアクセスを
開始する（Ｓ６１４）。一方、そのエリアの送信周期が
時間Ｔ２より長ければ、通信制御手段による当該エリア
の読出しが終了するのを待って（Ｓ６１２）、通信制御
手段のアクセスを開始する。時間Ｔ２は、当該エリアに
対する計算機のアクセス時間を基に、それより大きい値
が設定されている。

【００６０】計算機の読出し要求の場合は、（Ｃ）のフ
ローに示すように、通信制御手段が同一エリアを書き込
み中かチエックし（Ｓ６１５）、書き込み中でなければ
計算機のアクセスを開始する。書き込み中であれば、通
信制御手段の同一エリアの書き込み終了を待つ（Ｓ６０
８）。

【００６１】これによれば、計算機と通信制御手段の間
で共有メモリの同一エリアに対するアクセスが競合した
場合に、アクセスの中断を頻発させたり、共有エリアの
更新周期を極端に遅延させることなく、極力、最新のデ
ータによる一致化を優先するように処理するので、シス
テムの処理性能を向上できる。

【００６２】

【発明の効果】本発明によれば、共有メモリの同時性を
保証するエリアへのアクセス状態を監視し、計算機また
は通信制御手段の一方が共有メモリの同時性を保証する
エリアにアクセス中は他方の同一エリアに対するアクセ
スを禁止するので、完全書き込みによるデータの一致化
がはかられ、システムの信頼性を向上する。また、同時
性を欠いた不良データの送受信処理が回避されるので、
サイクリック通信によるネットワーク負荷が軽減でき
る。さらに、アクセス禁止中の待機中に、他の処理の実
行を可能にしているので、計算機ないしシステムの処理
性を向上できる。

【００６３】本発明によれば、計算機と通信制御手段の
間で共有メモリの同一エリアに対するアクセスが競合し
た場合に、極力、最新のデータによる一致化を優先する
ように処理するので、システムの処理性能を向上でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態による伝送装置の構成図。

【図２】本発明を適用する伝送システムの全体構成図。

【図３】共有メモリ間のデータ伝送手順を説明する模式
図。

【図４】サイクリック通信における伝送フレームの一実
施形態によるフォーマット図。

【図５】共有メモリアクセス制御手段の計算機からのア
クセス要求受付時の動作の一例を示す処理フロー図。

【図６】共有メモリアクセス制御手段の通信制御手段ら
のアクセス要求受付時の動作の一例を示す処理フロー
図。

【図７】計算機による共有メモリアクセスの一例を示す
処理フロー図。

【図８】通信制御手段による共有メモリアクセスの一例
を示す処理フロー図。

【図９】実施形態２の例で、計算機による共有メモリア
クセスを示す処理フロー図。

【図１０】実施形態３の例で、共有メモリアクセス制御
手段によるアクセス競合時の優先処理を示すフロー図。

【図１１】実施形態３の例で、共有メモリアクセス制御
手段によるアクセス競合時の優先処理を示すフロー図。

【符号の説明】

１…ＬＡＮ（ネットワーク）、２〜４…伝送装置、５〜
７…計算機、１１…通信制御手段、１２…共有メモリア
クセス制御手段、１３…内部バス調停手段、１４…シス
テムバスＩ／Ｆ手段、１６…共有メモリ、１７…内部バ
ス、１８…システムバス。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丹治 雅行 茨城県日立市大みか町五丁目２番１号 株 式会社日立製作所大みか工場内

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 伝送装置に接続された計算機をネットワ
   ークを介して相互に接続する伝送システムであって、各
   伝送装置に設けられた共有メモリのデータを各伝送装置
   の通信制御手段で周期的に送信して一致化する方法にお
   いて、 計算機および通信制御手段による共有メモリのアクセス
   状態を監視し、計算機または通信制御手段の一方が共有
   メモリの所定エリアをアクセス中は、他方による同一エ
   リアに対するアクセスを禁止することを特徴とする共有
   メモリのデータ一致化方法。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記所定エリアは、不可分のデータ単位のデータ長を有
   し、通信制御手段によって伝送フレームに格納されるデ
   ータ範囲と相応することを特徴とする共有メモリのデー
   タ一致化方法。
3. 【請求項３】 請求項１または２において、 計算機または通信制御手段が共有メモリにアクセスする
   ときは、アクセス要求の出力前に、計算機または通信制
   御手段によるアクセス中フラグ及びアクセスエリア情報
   をセットすることを特徴とする共有メモリのデータ一致
   化方法。
4. 【請求項４】 請求項３において、 前記アクセスエリア情報は、前記所定エリアの位置情報
   と同時性保証の有無を示すデータ種別を含み、計算機お
   よび通信制御手段が共有メモリにアクセスするときは、
   アクセス要求の出力前に前記アクセスエリア情報を参照
   し、アクセスするエリアが非同時性保証であればアクセ
   ス要求を許可することを特徴とする共有メモリのデータ
   一致化方法。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４において、 計算機または通信制御手段が前記所定エリアに対するア
   クセスを禁止されたときは、所定の時間後にリトライす
   ることを特徴とする共有メモリのデータ一致化方法。
6. 【請求項６】 伝送装置に接続された計算機をネットワ
   ークを介して相互に接続する伝送システムであって、各
   伝送装置に設けられた共有メモリのデータを各伝送装置
   の通信制御手段で周期的に送信して一致化する方法にお
   いて、 通信制御手段は、送信周期のタイマー通知を受信して共
   有メモリの同時性保証の必要な所定エリアに対する読出
   し要求を行なう場合又は、ネットワークから同時性保証
   の自宛フレームを受信し共有メモリの書き込み要求を行
   なう場合に、アクセス要求の出力前にアクセス対象エリ
   アの同時性保証の有無を示すデータ種別をセットし、ア
   クセス要求が許可されると前記所定エリアにアクセスす
   ることを特徴とする共有メモリのデータ一致化方法。
7. 【請求項７】 請求項６において、 通信制御手段は、前記読出し要求によるアクセス終了
   後、前記アクセス対象エリアの全データと前記データ種
   別を含むフレームを、ネットワーク上に送信することを
   特徴とする共有メモリのデータ一致化方法。
8. 【請求項８】 伝送装置に接続された計算機をネットワ
   ークを介して相互に接続する伝送システムであって、各
   伝送装置に設けられた共有メモリのデータを各伝送装置
   の通信制御手段で周期的に送信して一致化する方法にお
   いて、 通信制御手段または計算機の一方が、共有メモリ中の不
   可分のデータ単位のデータ長に相当する所定エリアを読
   出し中に、他方から同一エリアに対する書込み要求が出
   力された場合は、前者のアクセスを中断して後者のアク
   セスを許可することを特徴とする共有メモリのデータ一
   致化方法。
9. 【請求項９】 請求項８において、 計算機が共有メモリの前記所定エリアを読出し中に、通
   信制御手段から同一エリアに対する書込み要求が出力さ
   れた場合は、通信制御手段の送信周期が第１の所定時間
   より短いときに計算機のアクセスを中断するようにし、 前記第１の所定時間は、前記所定エリアに対する計算機
   のアクセス時間以下の値を設定されることを特徴とする
   共有メモリのデータ一致化方法。
10. 【請求項１０】 請求項８または９において、 通信制御手段が共有メモリの前記所定エリアを読出し中
    に、計算機から同一エリアに対する書込み要求が出力さ
    れた場合は、通信制御手段の送信周期が第２の所定時間
    より長いときに通信制御手段のアクセスを中断するよう
    にし、 前記第２の所定時間は、前記所定エリアに対する計算機
    のアクセス時間以上の値を設定されることを特徴とする
    共有メモリのデータ一致化方法。
11. 【請求項１１】 伝送装置にシステムバスで接続された
    計算機をネットワークを介して相互に接続し、各伝送装
    置は通信制御手段および共有メモリを有し、各通信制御
    手段が共有メモリの自割付けエリアのデータを周期的に
    送信して共有メモリの内容を一致化する伝送システムに
    おいて、 前記伝送装置に、計算機および通信制御手段による共有
    メモリのアクセス状態と、計算機または通信制御手段が
    アクセス要求するエリアの同時性保証の有無に応じて、
    当該アクセスの許容または禁止を制御する共有メモリア
    クセス制御手段を設けたことを特徴とする伝送システ
    ム。
12. 【請求項１２】 請求項１１において、 前記共有メモリアクセス制御手段は、アクセスが競合す
    る場合に通信制御手段の送信周期と所定値の比較に基づ
    いて、先発のアクセスを中断して後発のアクセス要求を
    許可するか否かを判定することを特徴とする伝送システ
    ム。
13. 【請求項１３】 伝送装置にシステムバスで接続された
    計算機をネットワークを介して相互に接続し、各伝送装
    置は通信制御手段および共有メモリを有し、各通信制御
    手段が共有メモリの自割付けエリアのデータを周期的に
    送信して共有メモリの内容を一致化する伝送システムに
    おいて、 前記伝送装置に、計算機または通信制御手段のアクセス
    の競合を制御する共有メモリアクセス制御手段を設け、 計算機および通信制御手段から、前記共有メモリアクセ
    ス制御手段に対し共有メモリアクセス要求を出力し、共
    有メモリアクセス制御手段からアクセス許可を受け取っ
    てから共有メモリをアクセスするように構成し、 前記共有メモリアクセス制御手段は、計算機または通信
    制御手段が共有メモリの同時性を保証する所定エリアへ
    のアクセス状態を監視し、計算機が前記所定エリアに書
    込み中は通信制御手段の同一エリアからの読出しを禁止
    し、計算機が前記所定エリアから読出し中は通信制御手
    段の同一エリアからの書込みを禁止し、通信制御手段が
    前記所定エリアの書込み中は計算機の同一エリアからの
    読出しを禁止し、通信制御手段が前記所定エリアから読
    出し中は計算機の同一エリアからの書込みを禁止するこ
    とを特徴とする伝送システム。
14. 【請求項１４】 請求項１１または１２または１３にお
    いて、 通信制御手段は、前記所定エリアを読出したデータと同
    時性保証フィールドをセットしたフレームをネットワー
    クへ送信し、一方、ネットワークから受信したフレーム
    に同時性保証フィールドがセットされていれば、前記共
    有メモリアクセス制御手段に対して同時性保証データで
    あることを通知した後に、書き込みの要求を行なうこと
    を特徴とする伝送システム。
15. 【請求項１５】 請求項１１乃至１４において、 計算機が前記共有メモリアクセス制御手段から前記所定
    エリアへのアクセス要求を禁止される場合に、計算機が
    他の制御を実行しながら前記アクセス要求をリトライで
    きるように構成されていることを特徴とする伝送システ
    ム。