本技術(shù)涉及一種控制設(shè)備或機(jī)械的控制裝置、控制方法以及程序(program)。

背景技術(shù)：

伴隨近年來信息和通信技術(shù)(informationandcommunicationtechnology，ict)的進(jìn)步，通用計(jì)算設(shè)備(computingdevice)的可靠性也逐漸提高。在用于控制設(shè)備或機(jī)械的工廠自動(dòng)化(factoryautomation，fa)關(guān)聯(lián)裝置中，也正在推進(jìn)此種通用計(jì)算設(shè)備的導(dǎo)入。

例如，日本專利特開2009-217707號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)1)揭示了一種作為下一代工業(yè)用控制器(controller)的可編程自動(dòng)控制器(programmableautomationcontroller，pac)。pac與一般的plc同樣，通過經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)來與生產(chǎn)設(shè)備的機(jī)器進(jìn)行通信，從而進(jìn)行輸入/輸出(input/output，i/o)數(shù)據(jù)的收發(fā)，以控制生產(chǎn)設(shè)備。在專利文獻(xiàn)1所揭示的結(jié)構(gòu)中，無須使用專用工具(tool)裝置，通過通用的個(gè)人計(jì)算機(jī)(personalcomputer)等便能夠?qū)Ρ４嬖趐ac的存儲(chǔ)器元件(memorydevice)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行存取讀寫。

[現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)]

[專利文獻(xiàn)]

專利文獻(xiàn)1：日本專利特開2009-217707號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

[發(fā)明所要解決的問題]

伴隨ict的進(jìn)步，計(jì)算設(shè)備除了可靠性以外，其處理能力也在提高。使用共用的硬件資源(hardwaresource)來實(shí)現(xiàn)彼此獨(dú)立的操作系統(tǒng)(operatingsystem，以下也簡稱為“os”)環(huán)境，并且在各os環(huán)境中執(zhí)行各不相同的應(yīng)用(application)的、所謂虛擬技術(shù)等逐漸發(fā)展。通過采用此種虛擬技術(shù)，有可能實(shí)現(xiàn)裝置成本的低廉化。

所述專利文獻(xiàn)1所揭示的結(jié)構(gòu)中，所設(shè)想的不過是外部的工具裝置等對fa機(jī)器進(jìn)行數(shù)據(jù)存取的處理，對于此種虛擬技術(shù)未作設(shè)想。因此，期望一種對于采用了虛擬技術(shù)的控制裝置更為適合的結(jié)構(gòu)。

[解決問題的技術(shù)手段]

依據(jù)本發(fā)明的一方案，提供一種控制設(shè)備或機(jī)械的控制裝置?？刂蒲b置包括：硬件資源，包含一個(gè)以上的處理器(processor)及存儲(chǔ)設(shè)備(storagedevice)；實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(os)，使用硬件資源來執(zhí)行；通用操作系統(tǒng)(os)，使用硬件資源來執(zhí)行，且獨(dú)立于實(shí)時(shí)os而動(dòng)作；以及管理程序(hypervisor)，對分配給實(shí)時(shí)os及通用os的硬件資源進(jìn)行管理?？刂蒲b置包含在通用os上動(dòng)作的文件共享服務(wù)器功能，該文件共享服務(wù)器功能是確保存儲(chǔ)設(shè)備的一部分區(qū)域作為存儲(chǔ)區(qū)域，并且與其他裝置之間共享該確保的存儲(chǔ)區(qū)域中的經(jīng)用戶設(shè)定的至少一部分區(qū)域?？刂蒲b置還具備在實(shí)時(shí)os上動(dòng)作的如下功能：經(jīng)由管理程序作為客戶端(client)參加文件共享服務(wù)器功能；以及周期性地監(jiān)控能否對由文件共享服務(wù)器功能所提供的共享區(qū)域進(jìn)行存取。

優(yōu)選的是，在實(shí)時(shí)os上動(dòng)作的程序中，可利用使對共享區(qū)域的存取成為可能的命令。

優(yōu)選的是，在實(shí)時(shí)os上動(dòng)作的程序中，可參照表示能否對共享區(qū)域進(jìn)行存取的信息。

優(yōu)選的是，控制裝置包含：在實(shí)時(shí)os上動(dòng)作的、對來自外部裝置的文件傳輸協(xié)議(filetransferprotocol，ftp)連接進(jìn)行處理的ftp服務(wù)器功能；以及在實(shí)時(shí)os上動(dòng)作的、使外部裝置經(jīng)由ftp服務(wù)器功能而對共享區(qū)域的存取成為可能的功能。

優(yōu)選的是，控制裝置包含：在實(shí)時(shí)os上動(dòng)作的、使表示能否從外部裝置經(jīng)由ftp服務(wù)器功能來對共享區(qū)域進(jìn)行存取的信息變得可參照的功能。

優(yōu)選的是，控制裝置包含：在實(shí)時(shí)os上動(dòng)作的、對來自外部裝置的超文本傳輸協(xié)議(hypertexttransferprotocol，http)連接進(jìn)行處理的http服務(wù)器功能；以及在實(shí)時(shí)os上動(dòng)作的、使外部裝置經(jīng)由http服務(wù)器功能對共享區(qū)域的存取成為可能的功能。

優(yōu)選的是，控制裝置包含：在實(shí)時(shí)os上動(dòng)作的、使表示能否從外部裝置經(jīng)由http服務(wù)器功能來對共享區(qū)域進(jìn)行存取的信息變得可參照的功能。

優(yōu)選的是，禁止從通用os中執(zhí)行的應(yīng)用對實(shí)時(shí)os所確保的存儲(chǔ)區(qū)域的存取。

優(yōu)選的是，文件共享服務(wù)器功能構(gòu)成為，在與不同于控制裝置的其他裝置之間也能夠共享共享區(qū)域。

優(yōu)選的是，管理程序在實(shí)時(shí)os與通用os之間建立邏輯連接(logicconnection)。

優(yōu)選的是，存儲(chǔ)設(shè)備包含多種存儲(chǔ)裝置。在實(shí)時(shí)os上動(dòng)作的程序中，可利用使對共享區(qū)域及多種存儲(chǔ)裝置各自的存儲(chǔ)區(qū)域的選擇性存取成為可能的命令。

依據(jù)本發(fā)明的另一方案，提供一種控制設(shè)備或機(jī)械的控制裝置中的控制方法。控制方法包括如下步驟：對針對實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(os)和獨(dú)立于實(shí)時(shí)os而動(dòng)作的通用操作系統(tǒng)(os)的、硬件資源的分配進(jìn)行管理，該硬件資源包含一個(gè)以上的處理器及存儲(chǔ)設(shè)備；在通用os上執(zhí)行，確保存儲(chǔ)設(shè)備的一部分區(qū)域作為存儲(chǔ)區(qū)域，并且與其他裝置之間共享該確保的存儲(chǔ)區(qū)域中的經(jīng)用戶設(shè)定的至少一部分區(qū)域；在實(shí)時(shí)os上執(zhí)行，經(jīng)由管理程序作為客戶端參加文件共享服務(wù)器功能；以及在實(shí)時(shí)os上執(zhí)行，周期性地監(jiān)控能否對由文件共享服務(wù)器功能所提供的共享區(qū)域進(jìn)行存取。

依據(jù)本發(fā)明的又一方案，提供一種程序，包含能夠構(gòu)建用于控制設(shè)備或機(jī)械的環(huán)境的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(os)。實(shí)時(shí)os是使用包含一個(gè)以上的處理器及存儲(chǔ)設(shè)備的硬件資源，在管理硬件資源的管理程序下，與獨(dú)立于實(shí)時(shí)os而動(dòng)作的通用操作系統(tǒng)(os)一起并列地執(zhí)行。在通用os上進(jìn)行文件共享服務(wù)器功能，該文件共享服務(wù)器功能是確保存儲(chǔ)設(shè)備的一部分區(qū)域作為存儲(chǔ)區(qū)域，并且與其他裝置之間共享該確保的存儲(chǔ)區(qū)域中的經(jīng)用戶設(shè)定的至少一部分區(qū)域。程序包括：經(jīng)由管理程序來作為客戶端參加到文件共享服務(wù)器功能中的模塊(module)；以及周期性地監(jiān)控能否對由文件共享服務(wù)器功能所提供的共享區(qū)域進(jìn)行存取的模塊。

[發(fā)明的效果]

根據(jù)本技術(shù)，能夠提供對于采用了虛擬技術(shù)的控制裝置更為適合的結(jié)構(gòu)。

附圖說明

圖1a及圖1b是用于將依據(jù)本實(shí)施方式的控制裝置的一方案與一般的plc進(jìn)行比較說明的示意圖。

圖2是表示依據(jù)本實(shí)施方式的控制裝置的硬件結(jié)構(gòu)的一例的示意圖。

圖3是表示依據(jù)本實(shí)施方式的控制裝置的軟件結(jié)構(gòu)的一例的示意圖。

圖4是用于對依據(jù)本實(shí)施方式的控制裝置中的對共享區(qū)域的監(jiān)控功能進(jìn)行說明的示意圖。

圖5是表示使用與圖4所示的對共享區(qū)域的監(jiān)控功能相關(guān)的系統(tǒng)變量的用戶程序的一例的圖。

圖6是表示依據(jù)本實(shí)施方式的控制裝置的與由實(shí)時(shí)os所執(zhí)行的文件共享相關(guān)的處理流程的流程圖。

圖7是表示在依據(jù)本實(shí)施方式的控制裝置中使用多種存儲(chǔ)區(qū)域的安裝例的示意圖。

附圖標(biāo)記說明

100：控制裝置

102：處理器

104：系統(tǒng)控制器

106：視頻控制器

108：ram

110：hdd

112：管理程序

114：實(shí)時(shí)os

115、117、220：文件管理器

116：通用os

118：用戶程序

120：通用應(yīng)用

122：網(wǎng)絡(luò)接口

124：輸入/輸出接口

126：本地通信接口

150：ssd

152：ram盤

156：共享文件夾

200：上位服務(wù)器裝置

210：應(yīng)用

250、260、320：個(gè)人計(jì)算機(jī)

300：plc

302：功能塊

304、306：標(biāo)記

310：記錄介質(zhì)

1121、1122：虛擬網(wǎng)絡(luò)端口

1140：監(jiān)控管理器

1142：系統(tǒng)進(jìn)程

1144：用戶程序執(zhí)行環(huán)境

1146：ftp服務(wù)器功能

1148：http服務(wù)器功能

1152：文件共享客戶端功能

1154：系統(tǒng)變量

1156：共享區(qū)域

1162：文件共享服務(wù)器功能

s2～s10：步驟

具體實(shí)施方式

對于本發(fā)明的實(shí)施方式，參照附圖來進(jìn)行詳細(xì)說明。另外，對于圖中的相同或相當(dāng)?shù)牟糠?，?biāo)注相同的符號(hào)且并不重復(fù)其說明。

<a.概要>

依據(jù)本實(shí)施方式的控制裝置100是控制設(shè)備或機(jī)械者，能夠提供與一般的plc所提供的功能同等的功能，并且能夠提供以下將說明的附加功能。

控制裝置100具有可使用共用的硬件資源來使多個(gè)os彼此獨(dú)立地執(zhí)行的虛擬環(huán)境。該虛擬環(huán)境下，使用硬件資源來執(zhí)行的實(shí)時(shí)os(圖中也記作“rtos”)、與使用該硬件資源來執(zhí)行并獨(dú)立于實(shí)時(shí)os而動(dòng)作的通用os可并列執(zhí)行。分配給實(shí)時(shí)os及通用os的硬件資源是由管理程序進(jìn)行管理。另外，在管理程序上執(zhí)行的os的數(shù)量并不限定于兩個(gè)，既可執(zhí)行多個(gè)實(shí)時(shí)os，也可執(zhí)行多個(gè)通用os。

控制裝置100中，執(zhí)行適合用于控制設(shè)備或機(jī)械的程序的執(zhí)行的實(shí)時(shí)os，并且也執(zhí)行用戶容易利用的通用os，因此能夠兼顧穩(wěn)定的控制動(dòng)作的實(shí)現(xiàn)與可用性(usability)的提高。

圖1a及圖1b是用于將依據(jù)本實(shí)施方式的控制裝置100的一方案與一般的plc進(jìn)行比較說明的示意圖。圖1a表示一般的plc的結(jié)構(gòu)例，圖1b表示依據(jù)本實(shí)施方式的控制裝置100的結(jié)構(gòu)例。

如圖1a所示，在一般的plc300中，有時(shí)會(huì)經(jīng)由便攜式記錄介質(zhì)310(例如安全數(shù)字(securedigital，sd)存儲(chǔ)卡(memorycard))來對plc300給予配方數(shù)據(jù)(recipedata)(例如指定對不同品種所指定的處理的信息)，或者回收由plc300所收集的日志數(shù)據(jù)(logdata)等。

當(dāng)使用記錄介質(zhì)310時(shí)，必須相對于plc300來插拔記錄介質(zhì)310，操作稍有不便。

或者使用下述方法：將個(gè)人計(jì)算機(jī)320連接至plc300，利用個(gè)人計(jì)算機(jī)320的ftp客戶端功能，或者利用安裝在個(gè)人計(jì)算機(jī)320中的程序開發(fā)應(yīng)用來對plc300進(jìn)行存取。

但是，當(dāng)使用ftp客戶端功能時(shí)，必須操作與此相應(yīng)的應(yīng)用，而且，程序開發(fā)應(yīng)用也是專用的應(yīng)用，與通用的個(gè)人計(jì)算機(jī)上的數(shù)據(jù)操作并不完全相同。

如圖1b所示，依據(jù)本實(shí)施方式的控制裝置100中，分別獨(dú)立地執(zhí)行實(shí)時(shí)os及通用os，另一方面，準(zhǔn)備可從兩os上分別存取的共享存儲(chǔ)區(qū)域(以下也簡稱作“共享區(qū)域”)。典型而言，共享區(qū)域是利用共享文件夾(folder)等形式來實(shí)現(xiàn)?？刂蒲b置100中，執(zhí)行用于控制設(shè)備或機(jī)械的程序，另一方面，也提供用于對共享區(qū)域進(jìn)行存取的通用的用戶接口(userinterface)。即，從控制裝置100的用戶來看，能夠使用在日常所用的通用個(gè)人計(jì)算機(jī)上執(zhí)行的通用應(yīng)用，而容易地存取與設(shè)備或機(jī)械的控制相關(guān)的各種數(shù)據(jù)。

進(jìn)而，也可從其他裝置(例如上位服務(wù)器裝置等)對共享區(qū)域進(jìn)行存取。通過采用此種結(jié)構(gòu)，能夠使用更通用的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對控制裝置100所處理或保有的數(shù)據(jù)的收集及分析等處理。

如此，依據(jù)本實(shí)施方式的控制裝置100準(zhǔn)備有從分別獨(dú)立地執(zhí)行的實(shí)時(shí)os及通用os均能夠存取的存儲(chǔ)區(qū)域，由此，能夠更靈活(flexible)地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存取及數(shù)據(jù)處理。

<b.控制裝置的裝置結(jié)構(gòu)>

接下來說明依據(jù)本實(shí)施方式的控制裝置100的裝置結(jié)構(gòu)的一例。圖2是表示依據(jù)本實(shí)施方式的控制裝置100的硬件結(jié)構(gòu)的一例的示意圖。圖2所示的控制裝置100基本上包含依照通用體系結(jié)構(gòu)(architecture)的計(jì)算元件，具有與通用的個(gè)人計(jì)算機(jī)類似的硬件結(jié)構(gòu)。

參照圖2，控制裝置100包含處理器102、系統(tǒng)控制器104、視頻控制器(videocontroller)106、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(randomaccessmemory，ram)108、硬盤驅(qū)動(dòng)器(harddiskdrive，hdd)110、網(wǎng)絡(luò)接口(interface，以下也記作“i/f”)122、輸入/輸出接口124及本地(local)通信接口126。

處理器102是執(zhí)行后述的各種程序的算術(shù)邏輯運(yùn)算裝置，典型而言，可包含中央處理器(centralprocessingunit，cpu)、微處理器(microprocessingunit，mpu)、圖形處理器(graphicsprocessingunit，gpu)等。處理器102既可安裝有多個(gè)，或者也可在單個(gè)處理器102內(nèi)安裝有多個(gè)運(yùn)算核心(core)。即，既可為所謂的多處理器(multi-processor)，也可為多核心(multicore)處理器。

系統(tǒng)控制器104是對處理器102與周邊裝置之間的內(nèi)部命令或數(shù)據(jù)的交換等進(jìn)行控制及中介的電路，典型而言，是通過大規(guī)模集成電路(largescaleintegration，lsi)等來實(shí)現(xiàn)。

視頻控制器106連接于顯示器(display)等，以視覺方式輸出由控制裝置100所提供的運(yùn)算結(jié)果等。

ram108暫時(shí)保存在處理器102中執(zhí)行程序所需的工作數(shù)據(jù)(workdata)或者通過與外部的交換而獲取的數(shù)據(jù)等。典型而言，ram108是通過動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(dynamicrandomaccessmemory，dram)或靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(staticrandomaccessmemory，sram)等易失性存儲(chǔ)裝置來實(shí)現(xiàn)。

hdd110是非易失性地保存由處理器102所執(zhí)行的程序、或者通過處理器102執(zhí)行程序而生成的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)設(shè)備。也可取代hdd110，或者除此以外，使用固態(tài)硬盤(solidstatedrive，ssd)或者光盤等存儲(chǔ)設(shè)備。

如圖2所示，控制裝置100使用包含一個(gè)以上的處理器102及存儲(chǔ)設(shè)備(圖2中為hdd110)的硬件資源，來實(shí)現(xiàn)虛擬環(huán)境。

典型而言，在hdd110中保存有管理程序112、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(operatingsystem，os)114、通用os116、用戶程序118及通用應(yīng)用120。進(jìn)而，保存有在各os上動(dòng)作的各種程序。

管理程序112如后所述，是用于使用共用的硬件資源來彼此獨(dú)立地執(zhí)行多個(gè)os的管理程序(managingprogram)。管理程序112對分配給實(shí)時(shí)os114及通用os116的硬件資源進(jìn)行管理。管理程序112將對各os提供虛擬的硬件資源，從各os看來，能夠執(zhí)行與利用通常的硬件資源同樣的處理。

實(shí)時(shí)os114提供下述環(huán)境，即，通過基于所指定的優(yōu)先級來執(zhí)行所指定的任務(wù)(task)，從而能夠在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成所指定的處理。具體而言，實(shí)時(shí)os114包含調(diào)度程序(scheduler)、輸入/輸出(input/output，i/o)進(jìn)程(process)模塊、網(wǎng)絡(luò)處理模塊等。

通用os116是使用控制裝置100的硬件資源來執(zhí)行，獨(dú)立于實(shí)時(shí)os114而動(dòng)作。通用os116是由一般的個(gè)人計(jì)算機(jī)等所執(zhí)行的os，例如可列舉windows(注冊商標(biāo))、macos(注冊商標(biāo))、unix(注冊商標(biāo))、linux(注冊商標(biāo))、android(注冊商標(biāo))、ms-dos(注冊商標(biāo))及其他unix衍生的任意os等。

用戶程序118是由實(shí)時(shí)os114所執(zhí)行的、用戶任意制作的控制程序。用戶程序118在實(shí)時(shí)os提供解釋器(interpreter)的功能時(shí)，既可以源代碼(sourcecode)或中間代碼的形式保存，或者也可以對象(object)格式等可執(zhí)行的狀態(tài)保存。

通用應(yīng)用120是在通用os116上執(zhí)行的任意應(yīng)用，裝入作為通用os116的一部分者、市售的任意應(yīng)用、用戶制作的個(gè)人應(yīng)用等。

網(wǎng)絡(luò)接口122是用于與其他裝置之間交換數(shù)據(jù)的接口，例如可包含用于連接至上位計(jì)算機(jī)或上位網(wǎng)絡(luò)的端口(port)、用于經(jīng)由現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)(fieldnetwork)或現(xiàn)場總線(fieldbus)而連接至各種現(xiàn)場裝置的端口、用于與其他控制裝置之間交換數(shù)據(jù)的端口等。網(wǎng)絡(luò)接口122可使用遵照任意規(guī)格的設(shè)備，例如為以太網(wǎng)(ethernet(注冊商標(biāo)))、以太網(wǎng)控制自動(dòng)化技術(shù)(ethercontrolautomationtechnology，ethercat(注冊商標(biāo)))等有線方式，或者無線局域網(wǎng)(localareanetwork，lan)、藍(lán)牙(bluetooth(注冊商標(biāo)))等無線方式中的任一種均可。

輸入/輸出接口124相當(dāng)于安裝于plc的輸入/輸出單元，與現(xiàn)場設(shè)備之間交換現(xiàn)場信號(hào)(數(shù)字(digital)輸入/輸出信號(hào)、模擬(analog)輸入/輸出信號(hào)、脈沖(pulse)信號(hào)等)。

本地通信接口126包含任意的通信接口。典型而言，本地通信接口126包含通用串行總線(universalserialbus，usb)、并行(parallel)通信、rs-232c等串行(serial)通信等，與打印機(jī)(printer)等各種周邊裝置之間交換數(shù)據(jù)。

<c.控制裝置的軟件結(jié)構(gòu)>

接下來，對控制裝置100的軟件結(jié)構(gòu)的一例進(jìn)行說明。圖3是表示依據(jù)本實(shí)施方式的控制裝置100的軟件結(jié)構(gòu)的一例的示意圖。

參照圖3，在控制裝置100中，管理程序112對控制裝置100的硬件資源進(jìn)行管理，并且對實(shí)時(shí)os114及通用os116調(diào)停并分配這些硬件資源，由此，在共用的硬件資源上執(zhí)行彼此獨(dú)立的實(shí)時(shí)os114及通用os116。即，使用管理程序112來實(shí)現(xiàn)執(zhí)行多個(gè)不同os的虛擬環(huán)境。

在實(shí)時(shí)os114的執(zhí)行環(huán)境下(圖中也記作“rtos側(cè)”)，主要執(zhí)行系統(tǒng)進(jìn)程1142、用戶程序執(zhí)行環(huán)境1144、ftp服務(wù)器功能1146、超文本傳輸協(xié)議(hypertexttransferprotocol，http)服務(wù)器功能1148及文件管理器(filemanager)115。也可執(zhí)行未圖示的任意任務(wù)或進(jìn)程。

系統(tǒng)進(jìn)程1142提供用戶程序執(zhí)行環(huán)境1144執(zhí)行用戶程序118所需的功能。具體而言，執(zhí)行現(xiàn)場信號(hào)的收集、對所收集的現(xiàn)場信號(hào)與變量的映射(mapping)、所輸出的指令值的更新等處理。

用戶程序執(zhí)行環(huán)境1144提供相當(dāng)于安裝在plc中的固件(firmware)的功能，提供用于執(zhí)行用戶程序118的庫(library)等。用戶程序118是由序列(sequence)命令、功能塊(functionblock)命令、特殊命令等的組合而構(gòu)成，有時(shí)也由執(zhí)行周期互不相同的多個(gè)任務(wù)所構(gòu)成。用戶程序118的全部或一部分也可設(shè)為對象格式等可執(zhí)行的格式。而且，用戶程序執(zhí)行環(huán)境1144也可對用戶程序118中所含的命令的組合(例如序列命令等)逐次解釋并執(zhí)行。

ftp服務(wù)器功能1146是在實(shí)時(shí)os114上動(dòng)作，對來自外部裝置的ftp連接進(jìn)行處理。典型而言，ftp服務(wù)器功能1146提供下述功能：根據(jù)來自外部的個(gè)人計(jì)算機(jī)250(ftp客戶端功能)的存取，來管理對文件管理器115所管理的數(shù)據(jù)的存取。

http服務(wù)器功能1148是在實(shí)時(shí)os114上動(dòng)作，對來自外部裝置的http連接進(jìn)行處理。典型而言，http服務(wù)器功能1148提供下述功能：根據(jù)來自外部的個(gè)人計(jì)算機(jī)260(典型而言為程序開發(fā)裝置)的存取，管理對文件管理器115所管理的數(shù)據(jù)的存取。

文件管理器115是對實(shí)時(shí)os114內(nèi)的各進(jìn)程提供文件存取的功能，對針對hdd110(圖2)中預(yù)先分配給實(shí)時(shí)os114的存儲(chǔ)區(qū)域的讀出及寫入進(jìn)行控制。在虛擬環(huán)境下，針對來自文件管理器115的存取請求，管理程序112分配與對hdd110的存取相關(guān)的硬件資源，由此實(shí)現(xiàn)對hdd110的存取。

在通用os116的執(zhí)行環(huán)境下(圖中也記作“通用os側(cè)”)，主要執(zhí)行通用應(yīng)用120與文件管理器117。也可執(zhí)行未圖示的任意任務(wù)或進(jìn)程。

文件管理器117是對通用os116內(nèi)的各進(jìn)程提供文件存取的功能，對針對hdd110(圖2)中預(yù)先分配給通用os116的存儲(chǔ)區(qū)域的讀出及寫入進(jìn)行控制。在通用os116上執(zhí)行的通用應(yīng)用120可對文件管理器117所管理的數(shù)據(jù)進(jìn)行存取。在虛擬環(huán)境下，針對來自文件管理器117的存取請求，管理程序112分配與對hdd110的存取相關(guān)的硬件資源，由此實(shí)現(xiàn)對hdd110的存取。

依據(jù)本實(shí)施方式的控制裝置100中，通用os116的文件管理器117具有文件共享服務(wù)器功能1162，實(shí)時(shí)os114的文件管理器115具有文件共享客戶端功能1152。控制裝置100中，實(shí)時(shí)os114的文件管理器115的文件共享客戶端功能1152通過安裝由通用os116的文件管理器117的文件共享服務(wù)器功能1162所提供的共享存儲(chǔ)區(qū)域，從而對于在實(shí)時(shí)os114上執(zhí)行的各進(jìn)程，能夠?qū)⑼ㄓ胦s116所管理的存儲(chǔ)區(qū)域(共享存儲(chǔ)區(qū)域)作為猶如實(shí)時(shí)os114所管理的存儲(chǔ)區(qū)域來進(jìn)行存取。

更具體而言，管理程序112在實(shí)時(shí)os114與通用os116之間建立虛擬的網(wǎng)絡(luò)連接(邏輯連接)。由此，在實(shí)時(shí)os114上執(zhí)行的應(yīng)用與在通用os116上執(zhí)行的應(yīng)用之間能夠經(jīng)由虛擬的網(wǎng)絡(luò)連接來通信。

文件共享服務(wù)器功能1162是在通用os116上動(dòng)作，確保存儲(chǔ)設(shè)備的一部分區(qū)域作為存儲(chǔ)區(qū)域，并且與其他裝置(本實(shí)施方式中，為虛擬地視為其他裝置的實(shí)時(shí)os114或者在實(shí)時(shí)os114上執(zhí)行的應(yīng)用或進(jìn)程)之間共享該確保的存儲(chǔ)區(qū)域中經(jīng)用戶設(shè)定的至少一部分區(qū)域。文件共享服務(wù)器功能1162所提供的共享區(qū)域可基于用戶設(shè)定而任意設(shè)定所確保的存儲(chǔ)區(qū)域的一部分或全部。另外，也可共享與用戶設(shè)定無關(guān)的預(yù)定的文件夾。

作為用于文件共享服務(wù)器功能1162及文件共享客戶端功能1152實(shí)現(xiàn)文件共享的協(xié)議，可采用當(dāng)前可利用的協(xié)議及將來可利用的協(xié)議中的任意協(xié)議。作為此類用于實(shí)現(xiàn)文件共享的協(xié)議，可列舉服務(wù)器報(bào)文塊(servermessageblock，smb)、網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)(networkfilesystem，nfs)、蘋果文件協(xié)議(applefilingprotocol，afp)等。

文件共享客戶端功能1152是在實(shí)時(shí)os114上動(dòng)作，經(jīng)由管理程序112而作為客戶端參加文件共享服務(wù)器功能1162。文件共享客戶端功能1152通過作為客戶端參加文件共享服務(wù)器功能1162，從而提供用戶程序118以及經(jīng)由ftp服務(wù)器功能1146或http服務(wù)器功能1148而連接的外部裝置可存取的存儲(chǔ)區(qū)域。

文件共享客戶端功能1152提供文件共享服務(wù)器功能1162所管理的hdd110的規(guī)定存儲(chǔ)區(qū)域，作為猶如在實(shí)時(shí)os114上管理的存儲(chǔ)區(qū)域(共享區(qū)域1156)。即，文件共享客戶端功能1152能夠共享在管理程序112上執(zhí)行的其他os或者經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)而與控制裝置100連接的其他裝置所保持的存儲(chǔ)區(qū)域。如此，文件共享客戶端功能1152能夠提供其他os或其他控制裝置所保持的存儲(chǔ)區(qū)域，來作為在文件管理器115內(nèi)帶有某特定文件夾名的虛擬存儲(chǔ)區(qū)域(所謂的安裝)。

具體而言，實(shí)時(shí)os114通過與文件共享客戶端功能1152聯(lián)動(dòng)，從而提供在實(shí)時(shí)os114上執(zhí)行的用戶程序118等可利用的、對共享區(qū)域1156的存取(數(shù)據(jù)寫入及數(shù)據(jù)讀出)用的命令。即，在實(shí)時(shí)os114上動(dòng)作的程序中，可利用使對共享區(qū)域1156的存取變得可能的命令。

在實(shí)時(shí)os114上，外部裝置也能經(jīng)由ftp服務(wù)器功能1146來對共享區(qū)域1156進(jìn)行存取，并且外部裝置還能經(jīng)由http服務(wù)器功能1148來對共享區(qū)域1156進(jìn)行存取。作為典型的安裝例，ftp服務(wù)器功能1146及http服務(wù)器功能1148使用監(jiān)控管理器1140所公開的函數(shù)，確認(rèn)對象存儲(chǔ)區(qū)域是否為共享狀態(tài)(即，是否被設(shè)定為共享區(qū)域1156)，并且，當(dāng)確認(rèn)為共享區(qū)域時(shí)，使用文件管理器115所公開的函數(shù)來對該區(qū)域進(jìn)行存取。

或者，也可安裝成：ftp服務(wù)器功能1146及http服務(wù)器功能1148也利用用戶程序118可利用的命令。通過采用此種安裝，能夠降低存取用函數(shù)等的安裝量。

控制裝置100也經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)接口122而與其他裝置(例如上位服務(wù)器裝置200)連接，從與該網(wǎng)絡(luò)接口122相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)來看，也能夠利用文件共享功能。即，從通用os116來看，實(shí)時(shí)os114及上位服務(wù)器裝置200均能被視為位于網(wǎng)絡(luò)上的其他裝置。

安裝在上位服務(wù)器裝置200中的文件管理器220能夠?qū)⒖刂蒲b置100的文件管理器117所管理的存儲(chǔ)區(qū)域安裝為自己的文件夾，通過該文件共享，在上位服務(wù)器裝置200中執(zhí)行的任意應(yīng)用210能夠?qū)刂蒲b置100的通用os116的文件管理器117所管理的存儲(chǔ)區(qū)域進(jìn)行存取。如此，文件共享服務(wù)器功能1162在與不同于控制裝置100的其他裝置之間，也能夠共享共享區(qū)域。

另外，實(shí)時(shí)os114的文件管理器115管理hdd110的存儲(chǔ)區(qū)域的方式或格式、與通用os116的文件管理器117管理hdd110的存儲(chǔ)區(qū)域的方式或格式也可互不相同。

圖3及圖4中，例示了將內(nèi)置于控制裝置100中的hdd110的存儲(chǔ)區(qū)域共享的結(jié)構(gòu)，但作為被共享的存儲(chǔ)區(qū)域，也可為外置于控制裝置100的存儲(chǔ)設(shè)備、或者內(nèi)置或外置于通用os116可存取的其他裝置中的存儲(chǔ)設(shè)備。

當(dāng)多個(gè)實(shí)時(shí)os并列執(zhí)行時(shí)，只要各實(shí)時(shí)os能夠?qū)Ρ还蚕淼拇鎯?chǔ)區(qū)域進(jìn)行存取即可。

<d.監(jiān)控能否對共享區(qū)域進(jìn)行存取的功能>

接下來說明在依據(jù)本實(shí)施方式的控制裝置100中執(zhí)行的實(shí)時(shí)os上監(jiān)控能否對共享區(qū)域進(jìn)行存取的功能。如上所述，實(shí)時(shí)os114能夠利用通用os116所提供的文件共享功能，但一般而言，通用os116與實(shí)時(shí)os114相比，在穩(wěn)定性及牢固性方面較差。因此，也須設(shè)想下述情況：盡管實(shí)時(shí)os114健全，但在通用os116側(cè)存在某些問題，從而導(dǎo)致文件共享功能停用(down)。

因此，優(yōu)選的是在實(shí)時(shí)os114中安裝下述功能，即：在安裝有任一共享區(qū)域的狀態(tài)下，周期性地(例如每1秒)或者依事件來監(jiān)控是否進(jìn)行了文件共享，即，能否對共享區(qū)域進(jìn)行存取。

圖4是用于說明依據(jù)本實(shí)施方式的控制裝置100中對共享區(qū)域的監(jiān)控功能的示意圖。參照圖4，通用os116的文件共享服務(wù)器功能1162與實(shí)時(shí)os114的文件共享客戶端功能1152之間通過管理程序112所提供的虛擬網(wǎng)絡(luò)端口1121及虛擬網(wǎng)絡(luò)端口1122，彼此經(jīng)由虛擬網(wǎng)絡(luò)而連接。

與文件共享客戶端功能1152聯(lián)動(dòng)的監(jiān)控管理器1140是在實(shí)時(shí)os114上動(dòng)作，周期性地監(jiān)控能否對由文件共享服務(wù)器功能1162所提供的共享區(qū)域1156進(jìn)行存取。更具體而言，監(jiān)控管理器1140定期地對文件共享服務(wù)器功能1162進(jìn)行數(shù)據(jù)讀出，基于該讀出的成功與否，來監(jiān)控能否對共享區(qū)域進(jìn)行存取。監(jiān)控管理器1140根據(jù)該監(jiān)控結(jié)果來更新系統(tǒng)變量1154。系統(tǒng)變量1154被保存在由實(shí)時(shí)os114所管理的存儲(chǔ)區(qū)域中，可包含表示能否對共享區(qū)域進(jìn)行存取的信息。另外，也可并非進(jìn)行數(shù)據(jù)的定期讀出，而是進(jìn)行定期的數(shù)據(jù)寫入，并基于該寫入的成功與否，來監(jiān)控能否對共享區(qū)域進(jìn)行存取。關(guān)于實(shí)施數(shù)據(jù)的讀出或?qū)懭胫械哪囊环N，也可考慮預(yù)先設(shè)定的存取權(quán)限等來選擇。

包含表示能否對共享區(qū)域進(jìn)行存取的信息的系統(tǒng)變量1154能夠從用戶程序進(jìn)行參照。即，在實(shí)時(shí)os114上動(dòng)作的程序中，可參照表示能否對共享區(qū)域進(jìn)行存取的信息。

而且，表示能否對共享區(qū)域進(jìn)行存取的信息也可為能夠從ftp服務(wù)器功能1146及http服務(wù)器功能1148參照。即，在實(shí)時(shí)os114上提供下述功能：可從外部裝置經(jīng)由ftp服務(wù)器功能1146及http服務(wù)器功能1148來參照表示能否對共享區(qū)域進(jìn)行存取的信息。此時(shí)，ftp服務(wù)器功能1146及http服務(wù)器功能1148既可直接參照系統(tǒng)變量1154，ftp服務(wù)器功能1146及http服務(wù)器功能1148也可對監(jiān)控管理器1140進(jìn)行詢問。

圖5是表示使用與圖4所示的對共享區(qū)域的監(jiān)控功能相關(guān)的系統(tǒng)變量1154的用戶程序的一例的圖。圖5所示的示例中，在“memcard”的目錄(directory)中，定義有用于寫入位于“d0001”的數(shù)據(jù)的命令。作為用于激活與數(shù)據(jù)寫入相關(guān)的功能塊302的條件，包含表示寫入指令的標(biāo)記(flag)304與表示能否對共享區(qū)域進(jìn)行存取的標(biāo)記306。

只有在利用其他命令來將標(biāo)記304激活為“啟用(on)”，且標(biāo)記306的值為表示能夠?qū)蚕韰^(qū)域進(jìn)行存取的“啟用(on)”的情況下，功能塊302才被激活，從而執(zhí)行數(shù)據(jù)寫入的處理。即，寫入命令只有在能夠?qū)蚕韰^(qū)域進(jìn)行存取的情況下才被執(zhí)行。通過安裝此種對于能否對共享區(qū)域進(jìn)行存取的監(jiān)控功能，從而當(dāng)將其他os所管理的存儲(chǔ)區(qū)域虛擬地處理為自身os所管理的存儲(chǔ)區(qū)域時(shí)，即使在因某些原因?qū)е绿摂M設(shè)置的存儲(chǔ)區(qū)域產(chǎn)生問題的情況下，也能夠避免因該問題而妨礙到用戶程序118的執(zhí)行的事態(tài)。

如圖4及圖5所示，用戶程序118對于表示能否對文件共享服務(wù)器功能1162所提供的共享區(qū)域(典型而言為共享文件夾)進(jìn)行存取的信息，均能夠加以利用。

圖6是表示依據(jù)本實(shí)施方式的控制裝置100的與由實(shí)時(shí)os所執(zhí)行的文件共享相關(guān)的處理流程的流程圖。圖6所示的各步驟是通過處理器102執(zhí)行實(shí)時(shí)os114的系統(tǒng)進(jìn)程1142(圖3)而實(shí)現(xiàn)。

參照圖6，基于事前的系統(tǒng)設(shè)定或用戶程序118內(nèi)的設(shè)定，安裝通用os116的文件共享服務(wù)器功能1162所管理的存儲(chǔ)區(qū)域(步驟s2)。由此，提供可在用戶程序118中參照的存儲(chǔ)區(qū)域。

判斷是否為安裝有通用os116的存儲(chǔ)區(qū)域的狀態(tài)(步驟s4)，若非安裝有通用os116的存儲(chǔ)區(qū)域的狀態(tài)(步驟s4中為否(no)時(shí))，重復(fù)步驟s2及其以下的處理。

若為安裝有通用os116的存儲(chǔ)區(qū)域的狀態(tài)(步驟s4中為是(yes)時(shí))，判斷監(jiān)控能否對共享區(qū)域進(jìn)行存取的規(guī)定時(shí)機(jī)(timing)是否已到來(步驟s6)，若監(jiān)控能否對共享區(qū)域進(jìn)行存取的規(guī)定時(shí)機(jī)尚未到來(步驟s6中為否時(shí))，則等待監(jiān)控能否對共享區(qū)域進(jìn)行存取的規(guī)定時(shí)機(jī)的到來為止。

若監(jiān)控能否對共享區(qū)域進(jìn)行存取的規(guī)定時(shí)機(jī)已到來(步驟s6中為是時(shí))，對通用os116的文件共享服務(wù)器功能1162進(jìn)行數(shù)據(jù)讀出，基于該讀出的成功與否，來決定能否對共享區(qū)域進(jìn)行存取(步驟s8)，將所決定的表示能否對共享區(qū)域進(jìn)行存取的信息反映為系統(tǒng)變量1154(步驟s10)。然后，重復(fù)步驟s4及其以下的處理。

另外，所述說明中，對監(jiān)控管理器1140監(jiān)控能否對共享區(qū)域進(jìn)行存取的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說明，但也可安裝對“文件共享服務(wù)器功能1162已停止”這一無法存取的情況的因素進(jìn)行區(qū)分的功能。

<e.使用多種存儲(chǔ)區(qū)域的安裝例>

如上所述，依據(jù)本實(shí)施方式的控制裝置100也能夠利用其他os所管理的存儲(chǔ)區(qū)域，因此通過根據(jù)數(shù)據(jù)的特性或種類來安裝多種存儲(chǔ)區(qū)域，既能進(jìn)一步提高穩(wěn)定性，也能夠提高可用性。

圖7是表示在依據(jù)本實(shí)施方式的控制裝置100中使用多種存儲(chǔ)區(qū)域的安裝例的示意圖。參照圖7，控制裝置100包含ssd150、ram盤152、ram108、共享文件夾156，以作為存儲(chǔ)區(qū)域。

ram盤152典型為使易失性的存儲(chǔ)器作為一種存儲(chǔ)設(shè)備發(fā)揮功能的部件(component)，是存取速度高但存儲(chǔ)容量相對較少的存儲(chǔ)設(shè)備。共享文件夾156典型為將hdd的存儲(chǔ)區(qū)域設(shè)定為文件夾者，由于是經(jīng)由文件共享協(xié)議來進(jìn)行存取，因此存取速度相對較低，但能夠使存儲(chǔ)容量增大。

對于作為暫時(shí)性的存儲(chǔ)區(qū)域的ram108，從ram盤152及共享文件夾156均能夠?qū)懭霐?shù)據(jù)(日志或假脫機(jī)(simultaneousperipheraloperationonline，spool))，并且，ram盤152及共享文件夾156中均能夠?qū)懭虢?jīng)處理的數(shù)據(jù)。進(jìn)而，ram盤152與共享文件夾156之間也能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)(文件)的復(fù)制(copy)。

對于在實(shí)時(shí)os114上執(zhí)行的、控制設(shè)備或機(jī)械的用戶程序所利用的數(shù)據(jù)或用戶程序自身，通過保存在可高速存取的ram盤152或ram108中，從而能夠?qū)崿F(xiàn)更高速且穩(wěn)定的控制。而且，通過采用ram盤152，能夠降低數(shù)據(jù)損失的可能性。另外，對于保存在ram盤152或ram108中的數(shù)據(jù)，無法從通用os116進(jìn)行存取，從而不會(huì)因通用os116的處理等而導(dǎo)致用戶程序的執(zhí)行受到影響。

另一方面，對于日志文件或各種設(shè)定值等用戶欲參照或變更的數(shù)據(jù)，通過保存在共享文件夾156中，從而能夠提供對用戶來說容易的存取。對于共享文件夾156，從實(shí)時(shí)os114及通用os116均能夠進(jìn)行存取，從而能夠容易地進(jìn)行跨os的數(shù)據(jù)交換。

另外，對于ram盤152，會(huì)因電源被阻斷而導(dǎo)致其存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)被擦除，因此ssd150對ram盤152所保持的信息進(jìn)行備份(backup)。更具體而言，當(dāng)控制裝置100的電源接通時(shí)(嚴(yán)格而言，為實(shí)時(shí)os114啟動(dòng)時(shí))，保存在ssd150中的數(shù)據(jù)被恢復(fù)(restore)到ram盤152中。相反，當(dāng)控制裝置100的電源斷開時(shí)(嚴(yán)格而言，為實(shí)時(shí)os114被關(guān)停(shutdown)時(shí))，保存在ram盤152中的數(shù)據(jù)被恢復(fù)到ssd150中。

如此，通過將ssd150與ram盤152加以組合，從而能夠?qū)崿F(xiàn)既防止數(shù)據(jù)損失，又提高了存取速度的控制裝置100。

也可如圖7所示，預(yù)先準(zhǔn)備特性不同的多種存儲(chǔ)設(shè)備，以便用戶能夠根據(jù)用途來選擇任意的存儲(chǔ)設(shè)備。例如也可為：用戶能夠視用途來指定可靠性高的ssd150、便利性高的共享文件夾156、高速存取的ram盤152等。

在使用如上所述的多個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備時(shí)，也可由用戶明示地選擇要使用的存儲(chǔ)設(shè)備，并指定該選擇的存儲(chǔ)設(shè)備來執(zhí)行命令。通過采用此種結(jié)構(gòu)，雖無法同時(shí)利用多個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備，但能夠維持與以往機(jī)型之間的命令兼容性。

當(dāng)利用如上所述的多種存儲(chǔ)區(qū)域時(shí)，也可使在實(shí)時(shí)os114上動(dòng)作的程序中可利用下述命令，該命令使對共享區(qū)域以及多種存儲(chǔ)裝置各自的存儲(chǔ)區(qū)域的選擇性的存取成為可能。例如，也可對各存儲(chǔ)區(qū)域分配唯一(unique)的設(shè)備變量，通過指定該設(shè)備變量，從而確定作為存取目標(biāo)的存儲(chǔ)區(qū)域。

或者，也可對所使用的每種存儲(chǔ)設(shè)備分別準(zhǔn)備專用命令。通過準(zhǔn)備與存儲(chǔ)設(shè)備的種類為同數(shù)量的專用命令，從而能夠同時(shí)利用多種存儲(chǔ)設(shè)備。

另外，禁止從在通用os116中執(zhí)行的通用應(yīng)用120對實(shí)時(shí)os114所管理的存儲(chǔ)區(qū)域的存取。這是為了避免因在通用os116中執(zhí)行的任意應(yīng)用對用戶程序118等的執(zhí)行的影響。因此，優(yōu)選的是，最初不在實(shí)時(shí)os114側(cè)安裝文件共享功能自身。

<f.安全性(security)>

對于圖3及圖4所示的通用os116的文件共享服務(wù)器功能1162，當(dāng)實(shí)時(shí)os114的文件共享客戶端功能1152進(jìn)行存取時(shí)，需要在文件共享服務(wù)器功能1162中設(shè)定的認(rèn)證信息(密碼(password))、或者文件共享服務(wù)器功能1162自身的指定及各種設(shè)定。對于用于實(shí)現(xiàn)針對此種共享存儲(chǔ)區(qū)域(典型而言為共享文件夾)的存取的設(shè)定，既可經(jīng)由連接于控制裝置100的程序開發(fā)裝置來進(jìn)行，也可利用在通用os116中執(zhí)行的通用應(yīng)用120來進(jìn)行針對實(shí)時(shí)os114的文件共享客戶端功能1152的設(shè)定。

另外，對于用于容許對通用os116所管理的存儲(chǔ)設(shè)備的存取的認(rèn)證信息，優(yōu)選的是不預(yù)先給予默認(rèn)(default)設(shè)定等。

<g.結(jié)論>

依據(jù)本實(shí)施方式的控制裝置100能夠使用通用的計(jì)算設(shè)備來穩(wěn)定地執(zhí)行針對設(shè)備或機(jī)械的控制，并且能夠使用在通用os中執(zhí)行的任意的通用應(yīng)用，來靈活地處理與在實(shí)時(shí)os中執(zhí)行的控制處理相關(guān)的信息。通過采用此種結(jié)構(gòu)，能夠兼顧穩(wěn)定的控制動(dòng)作的實(shí)現(xiàn)與可用性的提高。

應(yīng)認(rèn)為，此次揭示的實(shí)施方式在所有方面僅為例示，并非限制者。應(yīng)意識(shí)到，本發(fā)明的范圍是由權(quán)利要求而非所述說明所示，包含與權(quán)利要求均等的含義及范圍內(nèi)的所有變更。