JPH03208130A - 状態遷移実行装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、状態遷移を使うシステムの開発を支援する状
態遷移実行装買に関する． 〔従来の技術〕 交換機．ネットワークシステム，伝送機器などの通信シ
ステムには、次の特徴がある．（１）システムは並行動
作する複数のプロセスから構成されている． （２）プロセスが信号により相互作用し合いながらシス
テム全体の機能を実現している。

そして、プロセスの論理的な動作を表現するために、状
態遷移が広く使われている．状態遷移により表現された
システムでは、各プロセスの動作を理解することは容易
であるが、システム全体の機能を実現するプロセス間の
相互作用を理解することは難しい．そこで、プロセス間
の相互作用の理解を助けるために、状態遷移実行装置が
提案されている（例えば、Ｓｈｉｇｏ，　○，ａｎｄＫ
ｏｙａｍａｄａ，Ｍ．”　Ｄｅｓ　ｉｇｎｅｒ’　　ｓ
Ｗｏｒｋ　　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　　ｆｏｒ　　Ｃ
ｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ　　ＳｏｆｔｗａｒｅＧＬ
ＯＢＥＣＯＭ．１９８５）．この状態遷移実行装置によ
り、時間に依存しないプロセス間の相互作用を理解する
ことができるようになった。

（発明が解決しようとする課題） ところで、実際の通信システムでは、プロセスの実行時
間によって信号の種類や転送する相手のプロセスを換え
ることがある。また、信号の転送時間が影響してプロセ
スの処理が変わることがある．この点、従来の状態遷移
実行装置では時間に依存したプロセス間の相互作用を確
認することができなかったため、各プロセスの処理時間
やプロセス間の信号の転送時間が既にわかっていたとし
ても、システム全体の動作を正しく理解することが困雛
であった。

本発明の目的は、システムの論理的なｉｔおよびプロセ
スの論理的な動作を表す状態遷移をもとにして、時間に
依存したプロセスの動作およびシステム全体にわたるプ
ロセス間の相互作用を確かめることができる状態遷移実
行装置を提供することにある． （課題を解決するための手段〕 本発明の状態遷移実行装置は、上記の目的を達或するた
めに、 評価対象にかかるシステムの時間の要因を考慮した構成
情報を保持するプロセス構成メモリ、このプロセス構成
メモリに保持された情報中のプロセスの動作を時間の要
因を考慮して規定した状Ｕ！１移情報を保持する状態遷
移メモリ、この状態遷移メモリおよび前記プロセス構成
メモリに保持された情報に基づいて前記評価対象にかか
るシステムを構成する各要素を各タスクとして処理する
場合の各タスクにかかる情報を保持するタスクテーブル
、 論理時刻毎に前記タスクテーブルを参照してタスク実ｊ
テにかかるスケジュール処理を司るスケジューフ、 このスケジューラから呼び出され、指定されたプロセス
の状態遷移用のタスクにかかる動作を実行して前記タス
クテーブルを更新する状態遷移プロセッサ、 前記スケジューラから呼び出され、指定されたチャンネ
ルの信号転送用のタスクにかかる動作を実行するチャン
ネルブロセノサ、 前記スケジューラから呼び出され、指定されたポートの
信号転送用のタスクにかかる動作を実行するポートブロ
セノサ、 前記スケジューラから呼び出され、指定された外部環境
からの信号転送用のタスクにかかる動作を実行する外部
環境プロセッサ を傭えている。

〔作用〕

本発明の状態遷移実行装置においては、プロセス楕威メ
モリが評価対象にかかるシステムの時間の要因を考慮し
た構成情報たとえばどのようなプロセス，ポート，チャ
ンネル等でシステムが構成されており例えばポートやチ
ャンネルの転送遅延時間が幾らかといった情報を保持す
ると共に、状態遷移メモリがプロセス構成メモリに保持
された情報中のプロセスの動作を時間の要因を考慮して
規定した状態遷移情報たとえばどのようなアクションで
構成されアクションにかかる実行時間は幾らかといった
情報を保持し、他方、タスクテーフルが状態遷移メモリ
および前記プロセス構成メモリに保持された情報に基づ
いて前記評価対象にかかるシステムを横成する各要素を
各タスクとして処理する場合の各タスクにかかる情報を
保持している．そして、スケジューラが論理時刻毎に前
記タスクテーブルを参照してタスク実行にかかるスケジ
ュール処理を行って必要に応して状態遷移ブロセソサ．
チャンネルプロセッサ，ポートブロセソサ，外部環境ブ
ロセノサを呼び出し、システムを構成する各要素対応の
タスクの動作を各々のブロセノサに実行させることによ
り、時間に依存したプロセスの動作およびシステム全体
にわたるプロセス間の相互作用に応じて前記タスクテー
ブルを更新せしめる． 〔実施例〕 次に、本発明の実施例について図面を参照して詳細に説
明する． 第１図は本発明の状態遷移実行装置の一実施例の全体構
成を示すブロソク図である．同図において、スケジュー
ラＩは、論理時刻毎にタスクテーブル２を参照してタス
ク実行にかかるスケジュール処理を行うもので、論理ク
ロックの示す時刻に基づいてタスクテーブル２から実行
対象タスクを選択し、タスクの種類に対応した処理を行
う状態遷移ブロセノサ３．チャンネルプロセノサ５　ポ
一トプロセッサ７．外部環境プロセッサ８を呼び出す等
の処理を行う。タスクテーブル２は、評価対象にかかる
システムを構成する各要素を各タスクとして処理する場
合の各タスクにかかる情報を保持するもので、スケジュ
ーラ１および各プロセッサ３，５，７．８から参照，更
新される．状態遷移プロセッサ３は、指定された状態遷
移に基づいてプロセス用のタスクの実行を行うもので、
状態遷移メモリ４からアクシッン情報を取り出し、対応
するアクシッンを実行し、タスクテーブル２を更新する
等の処理を行う．状態遷移メモリ４は、プロセスを実行
するために必要なすべての状態遷移にかかる情報を保持
するもので、状態遷移のアクンぢン．アクシッンの処理
時間．アクションの遷移を状態遷移毎に管理している．
チャンネルプロセッサ５は、指定されたチャンネルの信
号転送用のタスクにかかる動作を実行するもので、プロ
セスの出力ポートから他のプロセスの入力ポートへの信
号の転送を行う。プロセス構成メモリ６は、評価対象に
かかるシステムの時間の要因を考慮した構成情報たとえ
ばプロセス情報．プロセスのもつ入出力ポート情報，ポ
ート間の信号の経路を示すチャンネル情報を保持する．
ポートブロセソサ７は、指定されたポートの信号転送用
のタスクにかかる動作を実行するもので、プロセスのも
つ入力ポートへの信号の人力，出力ポートからの信号の
出力を行う。外部環境プロセッサ８は、指定された外部
環境からの信号転送用のタスクにかかる動作を実行する
もので、外部環境がらの人力信号要求と実行停止要求を
監視し、入力信号要求ならば指定された信号を指定され
たポートへ転送し、実行停止要求ならばスケジェーラ１
中の図示しないスケジュール実行フラグをオフにする．
第２図にスケジューラ１の処理手順を示す。スケジュー
ラ１は、処理１１の初期化処理において、プロセス構成
と状態遷移についての初期情報を外部媒体より読み込ん
でプロセスｍＩ′Ｉｉメモリ６，状態遷移メモリ４に格
納すると共に、論理クロ・７クの初期値設定とタスクの
初期値設定，タスクテーブル２へのタスク登録を行う。

次に、処理１２において、タスクテーブル２に登録され
ているタスクの中から、実行可でかつ論理時刻よりも前
の時刻（あるいは等しい時刻）のタスクを選択する。

処理１３では、選択した各タスクに対して、タスクの種
類に対応した状態遷移プロセンサ５ポートプロセッサ，
チャンネルプロセッサのどれか１つを呼び出し、タスク
の実行を行わせる．次の処理１４では、スケジュール実
行フラグがオンか否かを判定し、オンであれば論理クロ
ックをｌだけ進めて（処理１５）、処理１２に戻る。ス
ケジュール実行フラグがオフであればスケジュール処理
を終了し当該状Ｂ遷移実行装置の動作を停止せしめる． 第３図にタスクテーブル２の構造例を示す。タスクテー
ブル２は、スケジューラ１の実行単位となるタスク情報
（ｉ）２１を要素として保持している．タスク情報（ｉ
）２１には、各タスクを識別するためのタスク識別子２
２．タスクが関連するプロセンサを示すタスク種類２３
，スケジューラ１により実行される時刻を示す実行時刻
２４，タスク種類２３で指定されたプロセッサの対象を
示す実行対象２５．実行に必要な付加情報を保持する関
連情報２６が格納される． 第４図に、スケジューラ１からプロセス用のタスクの実
行を行うために呼ばれる状態遷移ブロセソサ３の処理手
順を示す．状態遷移ブロセソサ３は、スケジューラ１か
ら呼び出されると、実行することを指定されたプロセス
にかかるタスクの情報をタスクテーブル２から参照し、
そのタスクの動作を実行する．具体的には、スケジュー
ラ１から実行することを指定されたプロセスにかかるタ
スクの関連情報２６から実行すべきアクシッンの種類を
判定し（処理３１）、その種類に応して次の処理を行う
。

（１）安定状態の場合、プロセスの入力ポートから信号
を入力できるかどうか判定する（処理３２）入力可能な
場合、入力ポートから信号を入力し対応するアクション
を決定する（処理３３）．（２）信号出力の場合、対応
する出力ポートへ信号を出力する（処理３４）． （３）条件分岐の場合、条件分岐の判定を行い、対応す
るアクションを決定する（処理３５）．（４）その他の
場合、タスクの関連情報に対応したアクシ５ンを実行す
る（処理３６）。

処理３７では、次のアクションへ遷移し、タスクの実行
時刻を設定する。

なお、前記の状態遷移プロセッサ３の実行結果はタスク
テーブル２に反映される． チャンネルプロセッサ５は、スケジューラ１から呼び出
されると、実行することを指定されたチャンネルにかか
るタスクの情報をタスクテーブル２から参照し、そのタ
スクの実行を行ってその実行結果に応してタスクテーブ
ル２を更新する．即ち、そのチャンネルに転送可能な信
号が存在する場合にはそのチャンネルの接続されている
人力ポートに対してその信号を転送した如くタスクテー
ブル２を更新する． ポートプロセソサ７には、入力ポート用と出力ポート用
との２つの機能部がある。入力ポートの場合、入力ポー
トの信号キューから人力可能な信号を得る等の処理を行
う．出力ポートの場合、出力ポートの信号ヰユ〜から転
送可能な信号を得てその出力ポートに接続されているチ
ャンネル等に与える等の処理を行う。これらの処理の結
果はタスクテーブル２に反映される． 次に、本実施例による実行例について述べる．第５図は
、プロセス構底メモリ６に格納されているプロセス構成
情報によって表されるシステム構成の例を示している．
このシステムは、プロセスＡとプロセスＢとからなる。

プロセスＡは、転送遅延時間「３」の入カポートＰＯと
転送遅延時間「５」の出力ポー｝ＰＩとをもち、状態遷
移ＳＡに基づいて動作をする。プロセスＢは、転送遅延
時間「０」の人カポー｝Ｐ２をもち、状態遷移ＳＨに基
づいて動作する。さらに、出力ポートＰＩから入力ポー
トＰ２への信号の通路が転送遅延時間ｒｌＯＪのチャン
ネルＣＨとして与えられている。

第６図は状態遷移メモリ４に格納されている状．ｕｉ！
移情報によって表される２つのプロセスの状態遷移の例
を示している。状態遷移ＳＡは第５図のプロセスＡＬこ
対応し、アクシヲン５１〜５３から構成され、安定状態
Ｓ１　（５］）において、実行時間”ＩＪで信号Ｍ１を
ボー｝ＰＯから入力する（５２）．次に実行時間「５」
で信号Ｍ２をポートＰ１から出力し（５３Ｌ安定状態Ｓ
１（５】）へ戻る。状態遷移ＳＢは第５図のプロセスＢ
に対応し、アクシラン５４．５５から横戒され、安定状
１１ｓ２（５４）において、実行時間「１」で信号Ｍ２
をボー｝Ｐ２から入力し（５５Ｌ安定状１１ｓ２（５４
）へ戻る。

すでに、スケジューラ１は第２図の初期設定処理１ｌを
実行し、第７図に示すように、タスクテーブル２には、
プロセスＡ，　Ｂが初期状態である安定状１１ＳＩ，Ｓ
２として、ボー｝ＰＯ，ＰＩ，Ｐ２　チャンネルＣＨが
信号キューを空として、それぞれ実１テ時刻「０」のタ
スクＴ１〜Ｔ６としてセ７｝され、また外部環境プロセ
スが実行時刻「ＯＪのタスクＴ７としてセノトされてい
るものとする。更ムこ論理クロノクは時刻「Ｏｊにセッ
トされているものとする． この状態においてスケジューラ１は、第２図の処理１２
でタスクテーブル２から実行対象タスクとしてＴ１〜Ｔ
７を選択し、処理１３のタスクの実行処理に進む．この
とき、タスクＴ１にかかる実行処理では、プロセスＡに
対して状態遷移プロセッサ３が呼ばれる。プロセスＡは
、入力ポートＰＯの信号キューが空なので、状態遷移ブ
ロセノサ３はプロセス八の状態を安定状態Ｓ１のままと
し、タスクＴ１の実行時刻を１クロック進める。

タスクＴ２のプロセスＢについても同様である。

タスクＴ３，タスクＴ４，タスクＴ５についてはポート
ブロセノサ７が呼ばれるが、ポートＰＯＰｉ．Ｐ２の信
号キューがそれぞれ空なので何もせず、タスクの実行時
刻が’ｌＪｉｔめられる。タスクＴ６についてはチャン
ネルプロセッサ５が呼ばれるが、チャンネルＣＨの信号
キューが空なので何もせず、タスクＴ６の実行時刻が「
１」進められる。タスクＴ７は外部環境プロセスであり
、外部環境ブロセ，サ８が呼び出され、外部環境ブロセ
ッサ８は、利用者からの信号入力要求等の有無を調べる
．ここで信号Ｍ１が利用者により指定されたとすると、
外部環境ブロセノサ８は、外部環境に接続されている入
力ポートＰＯに信号Ｍ１を転送し、タスクＴ７の実行時
刻を１クロソク進める．第８図に論理時刻Ｏにおけるス
ケジューラ実行後のタスクテーブル２の状態を示す．第
８図においてタスクＴ３の関連情報中の信号キューに保
持されている信号Ｍ１が上記外部環境ブロセソサ８によ
り入力された信号であり、入力ポートＰＯの転送遅延時
間に見合った値のタイムスタンプが押されているもので
ある． このようにしてタスクテーブル２のタスクの実行にかか
るスケジュール処理を終えた後、スケジューラ１は論理
クロックを１クロック進めて、時刻「１」とする。以下
、スケジューラは１クロック毎に第２図の処理フローに
したがってタスクを実行させていく。

時刻「１」では、再びタスクＴ１〜Ｔ７が実行されるが
、プロセスＡ．Ｂ、ポートＰＯ，ＰＩＰ２、チャンネル
ＣＨ、外部環境プロセスの状態は変化しない。特に、タ
スクＴ３のポートＰＯには信号Ｍ１が保持されているが
、ポートＰＯの転送遅延時間「３」が経過していない為
にプロセスＡへの信号の転送は行われず、ポートプロセ
ッサ７によって信号Ｍｌのタイムスタンプの値が「１」
減しられるだけである．従って論理時刻「１」のスケジ
ューラ実行後のタスクテーブル２の状態は実行時刻ｒ１
，が全で「２」になる以外は第８図とほぼ同しである． 第９図は、論理時刻「３」のスケジューラ実行後のタス
クテーブル２の状態を示している．時刻「３」では、タ
スクＴ１のプロセスＡの実行において、状態遷移ブロセ
ソサ３はポートＰＯの転送遅延時間「３」を経過した信
号Ｍｌ（このような経過はポートプロセッサ７によって
タイムスタンプの値が城しられることにより制御されて
いる）を入力し、次のアクンランとして信号Ｍ２の出力
を設定している。このとき、論理時刻「３」に信号Ｍ２
の出力時間′５」を加えた時刻「８」が、タスクＴ１の
次の実行時刻とされる。

時刻「７」まではタスクＴ１〜Ｔ７の実行対象の状態に
変化はない。第１０図は、時刻「８」のスケジェーラ実
行後のタスクテーブル２の状態を示した図である．時刻
「８」では、タスクＴ１のプロセスＡが、ポートＰ１へ
信号Ｍ２を出力し、次のアクションとして安定状態Ｓｌ
を設定する．タスクＴｌの実行時刻は時刻「９」に設定
される．なお、信号Ｍ２にはポートＰ１の転送遅延時間
に見合った値のタイムスタンプが押されている．以降、
時刻「１２」まではタスクＴ１〜Ｔ７の実行対象に変化
はない．第１１図は、時刻「ｌ３」のスケジューラ実行
後のタスクテーブル２の状態を示している。時刻「１３
」では、タスクＴ４のポートＰ１が、ポートＰ１の転送
遅延時間「５」が経過した信号Ｍ２をチャンネルＣＨへ
転送する。

さらに、チャンネルＣＨの転送遅延時間「１０」が経過
するまで、すなわち時刻「２３」になるまでタスクＴ１
〜Ｔ７の実行対象の状態に変化はない。時刻「２３」で
は、タスクＴ６のチャンネルの実行において、チャンネ
ルＣＨは、転送遅延時間「１０」が経過した信号Ｍ２を
ポートＰ２へ転送する（第ｌ２図）。

さらに時刻「２４」では、タスクＴ２の状態遷移ブロセ
ノサ３の実行において、プロセスＢが信号Ｍ２を人力し
、次のアクシぢンとして安定状態Ｓ２が設定されている
（第１３図）． スケジューラｌは、外部環境プロセソサ８がスケジュー
ル実行フラグをオフにするまでタスクの実行処理を続け
る． このようにして、プロセスの動作を規定する状態遷移と
状態遷移間の信号転送を時間の要因を考慮して実行する
ことができる．なお、本発明は通信システムに限らず、
並行して動作するプロセスの動作を状態遷移により表現
できるシステムであれば、適用することが可能である． 〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明によれば、従来の状態遷移
実行装置では確認することができなかったシステムの時
間に依存した特性を確認することができるようになった
。このため、時間に依存したシステムの動作の不備や誤
りを開発の早い時期に検出できるばかりでなく、システ
ムの動作をより円滑に伝達することができるので、開発
の効率化が図れる．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の状態遷移実行装置の一実施例の全体構
成を示すブロック図、 第２図はスケジューラ１の処理手順を示す流れ図、 第３図はタスクテーブル２の構造例を示す図、第４図は
状態遷移ブロセノサ３の処理手順を示す流れ図、 第５図はシステム構成の例を示す図、 第６図は２つの状態遷移の例を示す図および、第７図乃
至第１３図は第１図に示す状態遷移実行装寛の実行過程
におけるタスクテーブル２の状態の一例を示す図である
。 図において、 ■・・・スケジューラ ２・・・タスクテーブル ３・・・状態遷移プロセソサ ４・・・状態遷移メモリ ５・・・チャン不ルフ゜ロセッサ ６・・・プロセス構成メモリ ７・・・ポートプロセッサ ８・・・外部環境プロセッサ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 評価対象にかかるシステムの時間の要因を考慮した構成
   情報を保持するプロセス構成メモリと、該プロセス構成
   メモリに保持された情報中のプロセスの動作を時間の要
   因を考慮して規定した状態遷移情報を保持する状態遷移
   メモリと、 該状態遷移メモリおよび前記プロセス構成メモリに保持
   された情報に基づいて前記評価対象にかかるシステムを
   構成する各要素を各タスクとして処理する場合の各タス
   クにかかる情報を保持するタスクテーブルと、 論理時刻毎に前記タスクテーブルを参照してタスク実行
   にかかるスケジュール処理を司るスケジューラと、 該スケジューラから呼び出され、指定されたプロセスの
   状態遷移用のタスクにかかる動作を実行して前記タスク
   テーブルを更新する状態遷移プロセッサと、 前記スケジューラから呼び出され、指定されたチャンネ
   ルの信号転送用のタスクにかかる動作を実行するチャン
   ネルプロセッサと、 前記スケジューラから呼び出され、指定されたポートの
   信号転送用のタスクにかかる動作を実行するポートプロ
   セッサと、 前記スケジューラから呼び出され、指定された外部環境
   からの信号転送用のタスクにかかる動作を実行する外部
   環境プロセッサとを具備したことを特徴とする状態遷移
   実行装置。