TW201616364A

TW201616364A - 資料管理系統、計算機、資料管理方法及程式產品

Info

Publication number: TW201616364A
Application number: TW104101432A
Authority: TW
Inventors: Takashi Sakakura
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2014-10-31
Filing date: 2015-01-16
Publication date: 2016-05-01
Also published as: JP6099844B2; WO2016067444A1; JPWO2016067444A1

Abstract

控制裝置(500)具有控制管理部(510)，其將表示記憶於控制記憶體(501)中的資料已變更為第1資料之事實的第1變更訊息(601)傳送至計算機(200)；計算機(200)包括：記憶體管理部(254)，其基於第1變更訊息(601)將記憶於計算機記憶體(201)中的資料變更為該第1資料，並且使對應於該第1資料的位址無效化；存取處理部(2521)，當發生對第1資料的存取時，將該第1資料寫入緩衝記憶體253，並使得位址有效化。

Description

資料管理系統、計算機、資料管理方法及程式產品

本發明係關於資料管理系統、計算機、資料管理方法及程式產品。尤其是關於作業系統的虛擬記憶，及關於有關FA(Factory．Automation)、PA(Process．Automation)的資料管理系統、計算機、資料管理方法及程式產品。

多數現存的作業系統，在檔案的讀取處理或寫入處理中，利用虛擬記憶的機構。在虛擬記憶的機構中，將存放檔案資料的儲存區域分割為4KB單位的分頁(page)，利用安裝在虛擬記憶中的記憶體存取違反的插斷(trap)處理以實現檔案讀取處理或寫入處理。此虛擬記憶的機構對應用程式設計師隱藏，應用程式設計師使用檔案I/O．API(Application．Programming．Interface)敘述檔案存取處理。

如上述，在計算機的作業系統中，於檔案的讀取處理或者寫入處理中，利用虛擬記憶的機構以達成處理的效率化。

在專利文獻1中記載，在IC(Integrated．Circuit)中配置中繼器，藉此，對於與IC連結之SRAM(Static．Random．Access．Memory)及記憶體等的資料轉送幅、資料轉送延遲等各不相同的記憶裝置，再構成資料轉送路徑，以達到處理的效率化。

先行技術文獻專利文獻

專利文獻1：國際公開第2011/089899號

例如，在雲端計算服務(cloud computing service)中為了達到處理的效率化，必須使用在如FA或者PA等的利用雲端的控制裝置中的記憶體的改變迅速地反映於雲端側的計算機之記憶體。

但是，在專利文獻1中，只不過是在個別的計算機中個別達成處理的效率化，而無法將利用雲端的控制裝置中記憶體的改變迅速反映於雲端側的計算機。

本發明之目的在於提供資料管理系統，其於利用雲端的控制裝置和雲端側的計算機之間共有虛擬記憶體，藉此，能夠將利用雲端的控制裝置中記憶體的改變迅速反映於雲端側的計算機的記憶體。

本發明的資料管理系統，其包括：具有控制記憶體的控制裝置；及計算機，其具有計算機記憶體，藉由網路和該控制裝置連接；其中該控制記憶體和該計算機記憶體係記憶共通的資料；其中該控制裝置包括：控制管理部，將表示記憶於該控制記憶體中的至少一部份的資料已變更為第1資料之事實的第1變更訊息傳送至該計算機；該計算機包括：緩衝記憶體；記憶體管理部，接收該第1變更訊息，並基於該第1變更訊息，將記憶於該計算機記憶體中的至少一部份的資料變更為該第1資料，並且使對應於該第1資料的位址無效化；存取處理部，當發生對該第1資料的存取時，將該第1資料寫入該緩衝記憶體，並使得對應於該第1資料的位址有效化。

本發明之資料管理系統，控制裝置的控制管理部透過網路將表示記憶於控制記憶體中的資料已變更為第1資料之事實之第1變更訊息傳送至計算機，計算機的記憶體管理部，基於第1變更訊息將記憶於計算機記憶體的資料變更為第1資料，並將對應於第1資料的位址無效化，計算機的存取處理部，在對於第1資料的存取發生的情況下，將第1資料寫入緩衝記憶體，使第1資料對應的位址有效化，因此發揮了能夠將利用雲端的控制裝置中之記憶體的變更迅速反映於雲端側的計算機之記憶體的效果。

101‧‧‧資料中心

103‧‧‧專用線

104‧‧‧機架

105‧‧‧路由器

106‧‧‧閘道裝置

107‧‧‧PLC

200‧‧‧計算機

201‧‧‧計算機記憶體

202‧‧‧PCI-e

203‧‧‧CPU

204‧‧‧GPIO

205‧‧‧磁碟裝置

206‧‧‧NIC

251‧‧‧應用執行部

252‧‧‧OS執行部

253‧‧‧緩衝記憶體

254‧‧‧記憶體管理部

255‧‧‧變更判斷部

256‧‧‧磁碟裝置管理部

301‧‧‧1次階層緩衝記憶體

302‧‧‧2次階層緩衝記憶體

303‧‧‧3次階層緩衝記憶體

500‧‧‧控制裝置

501‧‧‧控制記憶體

506‧‧‧NIC

510‧‧‧控制管理部

600‧‧‧網路

601‧‧‧第1變更訊息

602‧‧‧第2變更訊息

611‧‧‧資料格式

612‧‧‧資料數

613‧‧‧位址

614‧‧‧資料

800,801,802,803‧‧‧資料管理系統

2011,2051,3011,3021,3031,5011‧‧‧儲存區域

2052‧‧‧對映檔案

2521‧‧‧存取處理部

S210‧‧‧記憶體管理處理

S220‧‧‧存取例外處理

第1圖為用以說明實施形態1之資料管理系統的概要之圖。

第2圖為顯示實施形態1的計算機的系統構成之概要的圖。

第3圖為用以說明實施形態1的資料管理系統之圖。

第4圖為實施形態1的資料管理系統之方塊構成圖。

第5圖為實施形態1之控制管理部和記憶體管理部交換的第1變更訊息及第2變更訊息的資料格式。

第6圖為表示實施形態1之資料管理方法中第1變更訊息送信處理及記憶體管理處理的流程圖。

第7圖為表示實施形態1之資料管理方法中的存取例外處理的流程圖。

第8圖為實施形態2之資料管理系統801的方塊構成圖。

第9圖為表示實施形態2之資料管理系統801的資料管理方法之流程圖。

第10圖為實施形態4之資料管理系統803的方塊構成圖。

第11圖為表示實施形態4之計算機記憶體改寫處理S211的流程圖。

實施形態1.

使用第1圖到第3圖，說明本實施形態之資料管理系統800及計算機200。

資料中心101分佈於全世界。例如，全世界分佈有略少於30個資料中心101。資料中心101之間以專用線103結合。保證資料中心101的資料於全資料中心101中的一貫性。

資料中心101係由大量的計算機200構成。數千個機架機箱(rack mount)的各機架(rack)(例如機架104)中收納12片安裝了2、3個CPU的刃(blade)。資料中心101中收入數十萬到百萬個的CPU之稱之為商用矽晶(Merchant Silicon)的進行通信資料分配的控制平面(control plane)，係以可用軟體安裝的交換器相互連接。

路由器105連接資料中心101及該資料中心101的利用者。基於安全性的觀點而言，路由器105可以為具備防火牆或、VPN(Virtual Private Network)路由器的功能。

閘道裝置106係為將工廠內的網路連接到資料中心101的裝置。

PLC107(Programmable Logic Controller)係透過閘道裝置106而連接於工廠內的網路。工廠內的網路包含複數專用(proprietary)的網路，PLC107也連接於這些網路，並經由異種網路及閘道裝置106與資料中心101連接。

第2圖中，顯示收在機架104的刃內之計算機200的系統構成之概要。計算機200包括計算機記憶體201、CPU203、磁碟裝置205、NIC206(Network Interface Controller)

另外，在以下的說明中，為了區別計算機200的記憶體和PLC107的記憶體，將計算機200的記憶體稱之為計算機記憶體201，將PLC107的記憶體稱之為控制記憶體501。

計算機記憶體201連接於稱之為北橋(Northbridge)的CPU203內的控制器。計算機記憶體201以外的外部I/O元件(device)則連接於稱之為南橋的CPU203內之控制器。南橋中安裝了例如PCI-e202(Peripheral Component Interconnect．Express)、磁碟裝置205連接的SATA(Serial Advanced Attachment)、10-Gigabit Ethernet(登錄商標)卡之NIC206連接的PCI-e、GPIO204(General Purpose Input Output)等的控制器群。

如第3圖所示，資料管理系統800具有計算機200和PLC107。計算機200和PLC107藉由網路600連接。

如第2圖中的說明，計算機200具有CPU203、計算機記憶體201、磁碟裝置205、NIC206。

CPU203具有緩衝記憶體253。緩衝記憶體253具有1次階層緩衝記憶體301、2次階層緩衝記憶體302、3次階層緩衝記憶體303。

磁碟裝置205為存放了對映(mapped)檔案2052的非揮發記憶裝置。

PLC107與控制記憶體501、NIC506連接。另外， PLC107也可以具備控制記憶體501和NIC506。

計算機200和PLC107透過NIC206和NIC506，以IP(Internet Protocol)網等的網路600連接。

1次階層緩衝記憶體301為存放CPU核心所操作的物件之1次緩衝記憶體，其亦稱之為L1緩衝記憶體。儲存區域3011為儲存1次階層緩衝記憶體301之同步狀態．屬性資訊的區域。

2次階層緩衝記憶體302為作為第1備份儲存之2次緩衝記憶體，其亦稱之為L2緩衝記憶體。儲存區域3021為儲存2次階層緩衝記憶體302的同步狀態．屬性資訊的區域。

3次階層緩衝記憶體303為作為第2備份儲存的3次緩衝記憶體，其亦稱之為L3緩衝記憶體。儲存區域3031為儲存3次階層緩衝記憶體303的同步狀態．屬性資訊的區域。

計算機記憶體201為第3備份儲存。儲存區域2011 為儲存計算機記憶體201的同步狀態．屬性資訊的區域。計算機記憶體201為例如稱之為DDR4(Double Data Rate 4)的DRAM(Dynamic Random Access Memory)。

磁碟裝置205係具有作為第4備份儲存的功能。儲存區域2051為磁碟裝置205之同步狀態．屬性資訊的儲存區域。

PLC107的控制記憶體501為第5備份儲存。儲存區域5011為儲存PLC107的控制記憶體501之同步狀態．屬性資訊的區域。控制記憶體501為例如稱之為DDR3(Double Data Rate3)的DRAM。

在此，以計算機記憶體201為例說明記憶體。

作業系統的虛擬記憶為，將虛擬的位址分配給作為系統貴重資源之DRAM等的記憶體之記憶體區域以進行管理的方式。依4KB單位的分頁單位，將記憶體和非揮發記憶之磁性磁碟記憶裝置等的記憶裝置對映(mapping)，當記憶體上無法容納時，將記憶裝置作為輔助記憶裝置虛擬地分配記憶體區域，將無法容納的分頁寫出。

以有限的記憶體資源，補充地使用記憶裝置，藉此，虛擬記憶虛擬地給予執行程式大的記憶體區域。為了達成更高效率的記憶體使用，虛擬記憶可以依後述方式實現，使得程序所使用的分頁數為一定的工作組(working set)、因應程序的優先順位，將低順位程序使用的分頁全部開放的方式、開放使用頻率低的分頁之方式等。

但是，隨著IC製造程序技術的進步，伴隨著IC的微細化及多層化。稱之為DDR4的記憶體，當其全安裝(full mount)於DIMM(Dual Inline Memory Module)時，DDR4的容量達到1TB。1TB的容量，以目前的作業系統或應用的執行，恐怕是用不完的記憶體容量。因此，不需要為了避免無法收入的分頁之記憶裝置，記憶體的位置在大部分的情況下不會超過能夠高速存取的記憶區域。應用程式所確保的記憶體區域直接被開放。因此，藉由使用DDR4作為第3備份儲存之計算機記憶體201，提高了計算機200的處理速度。

不過，記憶體的用途並不僅是程式的執行區域而已。在作業系統中，於檔案讀取處理或者寫入處理中，利用虛擬記憶的機構。如上所述，在虛擬記憶的機構中，將存放檔案資料的儲存區域分割為4KB單位的分頁，利用虛擬記憶中安裝的記憶體存取違反的插斷處理以實現檔案讀取處理或者寫入處理。此虛擬記憶的機構對應用程式設計師隱藏，應用程式設計師使用檔案I/O．API敘述檔案存取處理。

繼之，使用第4圖，說明使計算機200內的計算機記憶體201和PLC107的控制記憶體501透過網路600共有的資料管理系統800之方塊構成。

***構成說明***

首先，使用第4圖，說明本實施形態之資料管理系統800的主要構成及機能。

如第4圖所示，資料管理系統800包括：具有控制記憶體501的控制裝置500、以及具有計算機記憶體201並透過網路600與控制裝置500連接的計算機200。

控制記憶體501和計算機記憶體201記憶共通的資料。記憶於控制記憶體501和計算機記憶體201的共通資料為，例如在PLC107中取得的PLC資料。在資料管理系統800中，將PLC資料對映於虛擬位址，藉此，在控制記憶體501和計算機記憶體201中以如同共有記憶體一般的方式運作。

計算機200包括：應用執行部251、OS執行部252、記憶體管理部254、緩衝記憶體253、計算機記憶體201。OS執行部252具有存取處理部2521。

另外，控制裝置500具有PLC107。PLC107具有控制管理部510及控制記憶體501。

控制管理部510將表示記憶於控制記憶體501中的至少一部份資料被變更為第1資料614之事實的第1變更訊息601傳送至計算機200。關於第1資料614則容後再述。

控制管理部510將第1資料614和對應於第1資料614的位址613包含於第1變更訊息601中。第1變更訊息601係為從控制裝置500傳送至計算機200的訊息。另外，第2變更訊息602為從計算機200傳送至控制裝置500的訊息。

計算機200具有緩衝記憶體253。

記憶體管理部254接收第1變更訊息601，並基於第1變更訊息601將記憶於計算機記憶體201中的至少一部份資料變更為第1資料614，並且使對應於第1資料614的位址613無效化。將對應於第1資料614的位址613作為第1位址613。

亦即，記憶體管理部254，接收包含第1資料614和第1位址613的第1變更訊息601，並基於所接收的第1變更訊息601，將計算機記憶體201中對應於第1位址613的資料變更為第1資料614，並使得計算機記憶體201中的第1位址613無效化。

存取處理部2521，當發生了對第1資料614的存取時，將第1資料614寫入緩衝記憶體253，並將對應於第1資料614的第1位址613有效化。

應用執行部251執行應用軟體群。

OS執行部252執行包含虛擬記憶機構的作業系統。

記憶體管理部254，執行記憶了PLC資料之記憶體的管理。像記憶體管理部254這樣，執行記憶體管理的軟體稱之為分頁器(pager)。記憶體管理部254稱之為例如PLC分頁器。

PLC107的控制管理部510執行PLC107的資料管理。控制管理部510亦稱之為PLC資料管理部。控制管理部510和計算機200的記憶體管理部254通信，執行PLC107的控制記憶體501之資料變更。

再者，記憶體管理部254及控制管理部510所執行之資料變更中包含資料參照及資料更新。

第5圖為本實施形態之控制管理部510和記憶體管理部254交換的第1變更訊息及第2變更訊息之資料格式611。

PLC107的控制記憶體501安裝在16位元的空間上。資料格式611的前4位元組中，以2位元組單位儲存進行變更的資料數612。

之後，儲存了位址613(資料數612分的16位元位址)及對應於此位址613的2位元組的資料614之組合。例如，儲存了對應於第1位址613的第1資料614、對應於第2位址613的第2資料614。

***動作說明***

使用第6圖，說明本實施形態之資料管理方法中第1變更訊息送信處理及記憶體管理處理。

在後文中，對應的位址613和資料614為對應的第1位址613 和第1資料614之例。

如上述，資料管理系統800包括：具有控制記憶體501的控制裝置500、以及具有計算機記憶體201和緩衝記憶體253，並透過網路600連接於控制裝置500的計算機200。另外，控制記憶體501和計算機記憶體201儲存共通資料，亦即PLC資料。

<第1變更訊息送信處理S110>

在S110中，控制管理部510，當記憶於控制記憶體501的至少一部份資料被變更為第1資料時，執行第1變更訊息送信處理，將表示記憶於控制記憶體501的至少一部份資料被變更為第1資料之事實的第1變更訊息601傳送至計算機200。

以下更詳細說明。

在S110中，當PLC107的控制記憶體501中發生PLC資料變更時，控制管理部510將表示PLC資料變更的第1變更訊息601傳送至計算機200的記憶體管理部254。

此S110中的第1變更訊息601之傳送，若階層2的可靠性高則以UDP(User Datagram Protocol)傳送。是為了排除TCP(Transmission Control Protocol)的情況下發生的三向交握(Three-Way Handshake)或視窗控制的延遲時間。另外，為了安全起見，管理PLC資料的控制管理部510和作為PLC分頁器之記憶體管理部254事前保有共有秘密鑰，進行資料的加密．解密亦可。

<記憶體管理處理S210>

從S211到S213中，計算機200的記憶體管理部254，從控制裝置500接收第1變更訊息601，並基於第1變更訊息601，將記憶於計算機記憶體201中的至少一部份資料變更為第1資料，並執行將對應於第1資料的位址無效化的記憶體管理處理。

以下更詳細說明。

在S211中，記憶體管理部254收受第1變更訊息601。如第5圖的說明，在第1變更訊息601中包含表示變更處的位址613和變更後的資料614。

在S212中，記憶體管理部254，基於已收受的第1變更訊息601，將計算機記憶體201中對應於位址613的資料變更為對應於位址613的資料614。亦即，記憶體管理部254以第1變更訊息601的內容改寫計算機記憶體201。

在S213中，記憶體管理部254將計算機記憶體201 中的位址613無效化。記憶體管理部254，回到S211的第1變更訊息601等待狀態。

在此，使計算機記憶體201中的位址613無效化，即為將包含資料614的分頁之分頁表格項目(table entry)無效化。於資料管理系統800開始運作後即產生分頁表格。分頁表格為作業系統的核心(kernel)管理的資料，其係由例如構成物理記憶體約2倍的分頁表格的稱之為分頁表格項目的資料所構成。

使用第7圖，說明本實施形態之記憶體管理方法中的存取例外處理S220。

<存取例外處理S220>

在S221到S223中，OS執行部252的存取處理部2521，在發生了對於資料614的存取時，執行存取例外處理，將資料614寫入緩衝記憶體253，並將對應於資料614的位址613有效化。

以下更詳細說明。

在S221中，在計算機200的CPU203存取分頁表格項目中定義的虛擬位址的情況下，當存取對象的分頁表格項目被無效化時，MMU(Memory Management Unit)使記憶體存取例外處理發生。亦即，當CPU203對於資料614所對應之位址613的存取發生時，對應於位址613的分頁表格項目被無效化，所以MMU使記憶體存取例外處理發生。記憶體存取例外處理係為規定於作業系統的處理。

OS執行部252的存取處理部2521，執行記憶體存取例外處理。

在S222中，存取處理部2521，將計算機記憶體201 中被無效化的分頁讀入多層的緩衝記憶體253中。亦即，存取處理部2521，將計算機記憶體201中對應於位址613的資料614讀入多層的緩衝記憶體253。

在S223中，存取處理部2521，進行含有資料614的分頁之分頁表格項目的有效化。藉由存取處理部2521的分頁表格項目之有效化，計算機記憶體201中對應於資料614的位址613被有效化。

***效果說明***

資料管理系統中的計算機之虛擬記憶管理方式包括：物理記憶體的4KB之分頁區域所對應之資料管理軟體的指定手段，以及存放對於此分頁區域的虛擬位址的對映資訊之分頁表格項目的管理手段。另外，在此虛擬記憶管理方式中，在資料管理軟體中任一者進行了資料變更的情況下，變更該分頁區域的該資料，使分頁表格項目的屬性資訊無效。而且，在虛擬記憶管理方式中，CPU於該虛擬位址存取該分頁的該資料或緩衝資料時，讓資料存取例外發生，以更新緩衝資料。

如上述，依據本實施形態之資料管理系統，能夠使PLC中發生的資料變更發生於計算機的記憶體及多層的緩衝記憶體，能夠將PLC側的記憶體的變更立即反映於計算機的記憶體及多層的緩衝記憶體。

另外，依據本實施形態的資料管理系統，能夠使用控制管理部和記憶體管理部，藉由網路以共有計算機記憶體的內容和PLC之控制記憶體的內容。

所謂的使計算機記憶體和PLC的控制記憶體共有，係為能夠即刻反映於計算機的應用之處理。因此，依據本實施形態的資料管理系統，能夠將多數PLC之記憶體的資訊(例如生產線中具備的和PLC連接之檢測器或機器提供的資訊集中於稱之為雲端的資料中心。而且，依據本實施形態的資料管理系統，能夠將多數PLC的控制記憶體之資訊反映於安裝在雲端上的應用所進行之各式處理。

本實施形態的資料管理系統中，將全球佈局的企業之生產設備、或者構成各個生產設備的控制器或元件等的狀態資訊之PLC資料儲存於虛擬的記憶體區域。依據本實施形態的資料管理系統，將狀態資訊的利用要件、通信延遲、通信資料量納入考慮，提供彈性地再構成狀態資訊的最適資料一致性(coherency)維持機構。

實施形態2.

本實施形態中，主要針對與實施形態1的相異點進行說明。

在本實施形態中，對於與實施形態1中已說明的構成部相同的構成部係標示以相同的符號，並省略其說明。

在本實施形態中，係說明計算機200的CPU203，對於作為PLC分頁器之記憶體管理部254管理下的計算機記憶體201，進行資料變更的情況。依據本實施形態的資料管理系統801，能夠藉由計算機200的CPU203進行工廠的控制。在CPU203所執行的資料變更中，包含資料參照及資料更新。

***構成說明***

第8圖為本實施形態之資料管理系統801的方塊構成圖。

第8圖所示的資料管理系統801，除了實施形態1中已說明的資料管理系統800的構成，還包括變更判斷部255。另外，資料管理系統801使用實施形態1中未使用的第2變更訊息602。

記憶體管理部254，在記憶於計算機記憶體201的至少一部份資料被變更為第2資料614的情況下，將表示記憶於計算機記憶體201中的至少一部份資料被變更為第2資料614之事實的第2變更訊息602傳送至控制裝置500。

控制管理部510，接收從記憶體管理部254傳送的第2變更訊息602，基於第2變更訊息602將記憶於控制記憶體501的至少一部份資料變更為第2資料614。

變更判斷部255，在記憶於計算機記憶體201的至少一部份資料被變更為第2資料614的情況下，基於對應於第2資料614的第2位址613，判斷是否將記憶於控制記憶體501的至少一部份資料變更為第2資料614。

記憶體管理部254，當變更判斷部255判斷將記憶於控制記憶體501的至少一部份資料變更為第2資料614的情況下，將第2變更訊息602傳送至控制裝置500。

***動作說明***

使用第9圖，說明本實施形態的資料管理系統801之資料管理方法。

在S410中，CPU203執行計算機記憶體201的資料變更或者更新。例如、計算機200的應用執行部251執行計算機記憶體201之PLC資料的變更或者更新的應用程式。此時，將計算機記憶體201的第2位址613之資料變更為第2資料614。

在S411中，變更判斷部255判斷是否將計算機記憶體201的變更或者更新反映於PLC107的控制記憶體501。變更判斷部255，參照PLC107之工程環境所管理的記憶體管理資料，判斷對於PLC107的資料更新是否必要。變更判斷部255，參照PLC107的工程環境所管理的記憶體管理資料，判斷第2位址是否為有意義的位址，並依其判斷結果，判斷對於PLC107的資料更新是否必要。

若變更判斷部255判斷對PLC的資料更新是不必要的，則結束處理。

變更判斷部255判斷對PLC的資料更新為必要時，執行S412。

在S412中，變更判斷部255，將作為PLC分頁器之記憶體管理部254已執行計算機記憶體201之改寫的事實，依虛擬位址(亦即第2位址613)通知。記憶體管理部254，由對應於虛擬位址(亦即第2位址613)的記憶體上的第2資料614，產生第2變更訊息。記憶體管理部254，將已產生的第2變更訊息對登錄的IP連接傳送。

在S310中，控制管理部510接收從記憶體管理部 254傳送的第2變更訊息602。

在S311中，控制管理部510，基於包含於已接收的第2變更訊息602中的第2位址613和第2資料614，將控制記憶體501中對應於第2位址613的資料變更為第2資料614。

另外，在PLC107中，控制記憶體501的資料被變更時，控制記憶體501的資料變更也反映在PLC107的緩衝記憶體。例如，和計算機200一樣，也可以將記憶體的資料反映在緩衝記憶體。

***效果說明***

如上述，依據本實施形態的資料管理系統，當CPU或記憶體管理部變更了計算機記憶體的分頁資料時，即將變更反映於控制記憶體，因此，能夠由計算機的CPU進行工廠的控制。

另外，依據本實施形態的資料管理系統，由變更判斷部判斷是否將變更反映於控制記憶體，對於不必要的變更並不傳送第2變更訊息，所以能夠由計算機CPU有效率地進行工廠的控制。

實施形態3

在本實施形態中，主要針對和實施形態1的差異點進行說明。

***構成說明***

在本實施形態中，資料管理系統802有複數的計算機200。亦即，PLC107的控制管理部510，透過網路600，與複數計算機200之各計算機200的PLC分頁器的記憶體管理部254連接。

在PLC107的控制記憶體501及複數計算機200的各計算機200具有的計算機記憶體201中，記憶了作為共通資料的PLC資料。

***動作說明***

在資料管理系統802中，PLC107的控制管理部510連接於複數記憶體管理部254，PLC資料重複地記憶於複數計算機記憶體201中。

資料管理系統802中，在PLC107中控制記憶體501的PLC資料被變更的情況下，對複數記憶體管理部254之每一者傳送第1變更訊息601，藉此，能夠使PLC107的控制記憶體501和複數計算機200中每一者的計算機記憶體201同步。

另外，在資料管理系統802中，在複數記憶體管理部254的任一者中，當計算機記憶體201的PLC資料被變更時，將第2變更訊息602對PLC107傳送，藉此，能夠使PLC107的控制記憶體501和複數計算機200中每一者的計算機記憶體201同步。

另外，也可以不用特別準備複數PLC分頁器間的排他控制機構。其原因在於，在運作上並不會發生在複數計算機上同時進行資料更新的情況。

***效果說明***

如上述，依據本實施形態的資料管理系統，將2以上的資料管理軟體(亦即記憶體管理部)對映於1個分頁區域。因此，能夠將PLC資料重複記憶在複數計算機記憶體，所以可以提供安全性更高的系統。

實施形態4

本實施形態中，主要針對與實施形態1的相異點進行說明。

對於與實施形態1中已說明的構成部相同的構成部係標示以相同的符號，並省略其說明。

本實施形態的資料管理系統803中，係說明將相同物理記憶體之分頁重複對映於計算機記憶體201和磁碟裝置205的情況。

***構成說明***

使用第10圖，說明本實施形態之資料管理系統803的方塊構成圖。

第10圖所示資料管理系統803，除了實施形態1中已說明的資料管理系統800的構成，還包括磁碟裝置205、作為管理磁碟裝置205之資料的磁碟裝置分頁器之磁碟裝置管理部256。

計算機200具有磁碟裝置205，在計算機記憶體201和磁碟裝置205中，記憶了作為共通資料的PLC資料。

***動作說明***

使用第11圖，說明本實施形態之計算機記憶體改寫處理S212。計算機記憶體改寫處理S212，為對應於第6圖的計算機記憶體改寫處理S212的處理。本實施形態之計算機記憶體改寫處理S212具有S212a和S212b。

在S212a中，和實施形態1中已說明的S212一樣，記憶體管理部254基於已接收的第1變更訊息601，將對應於計算機記憶體201中第1位址613的資料變更為對應於第1位址613的第1資料614。而且，記憶體管理部254，將對映於相同虛擬位址之第1位址613的磁碟裝置205之資料變更為對應於第1位址613的第1資料614，所以將第1變更訊息601的內容通知作為磁碟裝置分頁器的磁碟裝置管理部256。

在S212b中，磁碟裝置管理部256，將對映於第1 位址613的磁碟裝置205之資料變更為第1資料614。

***效果說明***

如上述，依據本實施形態的資料管理系統，相同物理記憶體的分頁系重複對映於作為PLC分頁器的記憶體管理部及作為磁碟裝置分頁器的磁碟裝置管理部，所以夠提供安全性更高的系統。另外，計算機具有複數磁碟裝置，將相同物理記憶體的分頁重複對映於複數磁碟裝置亦可。

依據上述實施形態1到4的資料管理系統，所有的儲存於計算機之磁碟裝置中的資料，在資料中心的所有據點之間同步。藉此，PLC的控制記憶體上的資料散佈於所有資料中心的計算機的記憶體上。亦即，(1)PLC資料的更新發生時，PLC側的記憶體被更新，同時記憶於資料中心的磁碟裝置的物理的PLC資料本體也被更新。(2)另外，當PLC側的記憶體被更新時，記憶體的第1變更訊息被傳送至資料中心側，並基於此第1變更訊息，將資料中心側的記憶體變更。

因此，應用程式可以在虛擬位址的記憶體存取中進行特定的PLC的資料操作，而給予應用程式設計師非常高的便利性。

另外，所謂的程式產品係為記錄了程式的記憶媒體或記憶裝置等，其載有電腦可讀取的程式，無關乎其外觀形式。

以上已說明本發明的實施形態，但亦可將這些實施形態當中的兩者以上組合實施。或者，亦可將這些實施形態當中的其中一者部分實施。或者，亦可將這些實施形態當中的兩者以上部分組合實施。

另外，以上的實施形態係為本質上較佳之例示，並非用以限定本發明及其適用物或用途的範圍，在不矛盾的範圍內可以因應需要而進行種種的變更。

200‧‧‧計算機

201‧‧‧計算機記憶體

202‧‧‧PCI-e

203‧‧‧CPU

204‧‧‧GPIO

205‧‧‧磁碟裝置

206‧‧‧NIC

Claims

一種資料管理系統，其包括：具有控制記憶體的控制裝置；及計算機，其具有計算機記憶體，藉由網路和該控制裝置連接；其中該控制記憶體和該計算機記憶體係記憶共通的資料；其中該控制裝置包括：控制管理部，將表示記憶於該控制記憶體中的至少一部份的資料已變更為第1資料之事實的第1變更訊息傳送至該計算機；該計算機包括：緩衝記憶體；記憶體管理部，接收該第1變更訊息，並基於該第1變更訊息，將記憶於該計算機記憶體中的至少一部份的資料變更為該第1資料，並且使對應於該第1資料的位址無效化；存取處理部，當發生對該第1資料的存取時，將該第1資料寫入該緩衝記憶體，並使得對應於該第1資料的位址有效化。
如申請專利範圍第1項所述之資料管理系統，其中：該控制管理部，將該第1資料及作為對應於該第1資料的位址之第1位址包含於該第1變更訊息中；該記憶體管理部，接收包含該第1資料及該第1位址的該第1變更訊息，並基於已接收的該第1變更訊息，將該計算機記憶體中對應於該第1位址的資料變更為該第1資料，並使得該計算機記憶體中的該第1位址無效化。
如申請專利範圍第1或2項所述之資料管理系統，其中：該記憶體管理部，將表示記憶於該計算機記憶體中的至少一部份的資料已變更為第2資料之事實的第2變更訊息傳送至該控制裝置；該控制管理部，接收從該記憶體管理部傳送之該第2變更訊息，並基於該第2變更訊息將記憶於該控制記憶體中的至少一部份資料變更為該第2資料。
如申請專利範圍第3項所述之資料管理系統，其中：該計算機包括變更判斷部，其係基於對應於該第2資料的第2位址，判斷是否將記憶於該控制記憶體中的至少一部份資料變更為該第2資料；該記憶體管理部，於該變更判斷部判斷將記憶於該控制記憶體中的至少一部份資料變更該第2資料的情況，將該第2變更訊息傳送至該控制裝置。
如申請專利範圍第1或2項所述之資料管理系統，該資料管理系統具有複數台該計算機，於該控制記憶體及該複數台計算機之各計算機所具有的該計算機記憶體中，記憶該共通資料。
如申請專利範圍第1或2項所述之資料管理系統，其中：該計算機具有磁碟裝置；於該計算機記憶體及該磁碟裝置中，記憶該共通資料。
如申請專利範圍第1或2項所述之資料管理系統，該緩衝記憶體為包含至少1次階層緩衝記憶體和2次階層緩衝記憶體的多層緩衝記憶體。
如申請專利範圍第1或2項所述之資料管理系統，該控制裝置具有PLC(programmable logic controller)。
一種計算機，其具有計算機記憶體，藉由網路和具有控制記憶體的控制裝置連接，其中該控制記憶體和該計算機記憶體係記憶共通的資料，該計算機包括：緩衝記憶體；記憶體管理部，由將表示記憶於該控制記憶體中的至少一部份的資料已變更為第1資料之事實的第1變更訊息傳送至該計算機的該控制裝置的控制管理部接收該第1變更訊息，並基於該第1變更訊息，將記憶於該計算機記憶體中的至少一部份的資料變更為該第1資料，並且使對應於該第1資料的位址無效化；存取處理部，當發生對該第1資料的存取時，將該第1資料寫入該緩衝記憶體，並使得對應於該第1資料的位址有效化。
一種資料管理方法，其係為資料管理系統的資料管理方法，該資料管理系統包括具有控制記憶體的控制裝置，以及具有計算機記憶體及緩衝記憶體，並藉由網路和該控制裝置連接的計算機，其中該控制記憶體和該計算機記憶體係記憶共通的資料，於該資料管理方法中：該控制裝置的控制管理部，將表示記憶於該控制記憶體中的至少一部份的資料已變更為第1資料之事實的第1變更訊息傳送至該計算機；該計算機的記憶體管理部，接收該第1變更訊息，並基於該第1變更訊息，將記憶於該計算機記憶體中的至少一部份的資料變更為該第1資料，並且使對應於該第1資料的位址無效化；該計算機的存取處理部，當發生對該第1資料的存取時，將該第1資料寫入該緩衝記憶體，並使得對應於該第1資料的位址有效化。
一種程式產品，其係為計算機的程式產品，該計算機具有緩衝記憶體和計算機記憶體，藉由網路和具有控制記憶體的控制裝置連接，其中該控制記憶體和該計算機記憶體係記憶共通的資料，該程式產品使電腦執行：記憶體管理處理，由傳送表示記憶於該控制記憶體中的至少一部份的資料已變更為第1資料之事實的第1變更訊息的該控制裝置接收該第1變更訊息，並基於該第1變更訊息，將記憶於該計算機記憶體中的至少一部份的資料變更為該第1資料，並且使對應於該第1資料的位址無效化；存取例外處理，當發生對該第1資料的存取時，將該第1資料寫入該緩衝記憶體，並使得對應於該第1資料的位址有效化。