KR0143742B1 - Data Communication Method for Multiprocessing System - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다중처리 시스템에 있어서 데이타 통신방법에 관한 것으로, 시스템내의 프로세스통신을 위한 통신 드라이버를 구비하여 통신 드라이버를 실행시키는 제1과정과; 프로세스 통신모듈을 위한 공유메모리를 할당하는 제2과정; 통신 드라이버에서 일측 프로세스로부터 데이타를 수신하여 데이타를 해석한 다음, 타측 프로세스로 데이타를 전송하는 제3과정; 타측 프로세스에서 전송된 데이타를 임시버퍼에 저장한 다음, 자신이 요구한 명령에 따른 응답인지 또는 일측 프로세스에서 응답을 요구하는 명령인지를 해석하여 해석에 따른 메세지를 통신 드라이버에 전송하는 제4과정을 포함한다.The present invention relates to a data communication method in a multi-processing system, comprising: a first step of providing a communication driver for process communication in a system to execute a communication driver; Allocating a shared memory for the process communication module; A third step of receiving data from one process by the communication driver, interpreting the data, and then transmitting the data to the other process; The fourth process of storing the data transmitted from the other process into the temporary buffer and then interpreting whether it is a response according to the command requested by the other process or a command requesting a response from one process and transmitting the message according to the interpretation to the communication driver. Include.
따라서 통신 드라이버를 시스템에 설치함으로써 프로세스는 시스템내의 프로세스 또는 다른 시스템과의 통신을 작은 통신자원을 가지고도 원할히 수행할 수 있으며, 공유메모리에 따라 우선순위를 줌으로써 실시간 통신을 구현할 수 있는 효과가 있다.Therefore, by installing the communication driver in the system, the process can smoothly perform communication with the process or other systems in the system even with a small communication resource, and the real-time communication can be realized by giving priority to the shared memory.
Description
제1도는 종래의 일 예에 따른 공유메모리를 이용한 프로세스간 데이타 통신블럭도.1 is an inter-process data communication block using a shared memory according to a conventional example.
제2도는 본 발명에 따른 데이타 전송포맷도.2 is a data transmission format diagram according to the present invention.
제3도는 본 발명을 설명하기 위한 시스템 블럭도의 일 예.3 is an example of a system block diagram for explaining the present invention.
제4도는 본 발명에 따른 데이타 통신모듈흐름도.4 is a data communication module flow diagram according to the present invention.
제5도는 본 발명에 따른 프로세스 생성 흐름도.5 is a process creation flow diagram in accordance with the present invention.
제6도는 본 발명에 따른 통신 드라이버의 블럭도.6 is a block diagram of a communication driver according to the present invention.
제7도는 본 발명에 따른 프로세스의 수신 흐름도.7 is a receiving flow diagram of a process according to the present invention.
제8도는 본 발명에 따른 프로세스의 송신 흐름도.8 is a transmission flow diagram of a process according to the invention.
제9도는 본 발명에 따른 통신 드라이버의 흐름도.9 is a flowchart of a communication driver according to the present invention.
제10도는 본 발명에 따른 통신 드라이버의 상세한 송수신 흐름도.10 is a detailed flowchart illustrating transmission and reception of a communication driver according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
10:제1프로세스부 20:제2프로세스부10: first process part 20: second process part
30:공유메모리부 40:파일 입력부30: shared memory unit 40: file input unit
50:파일 출력부 60,70:제1, 제2시스템50: file output unit 60, 70: first and second system
61,62,63,71,72,73:프로세스 64,74:통신 드라이버61, 62, 63, 71, 72, 73: Process 64, 74: Communication driver
본 발명은 다중처리 시스템에 있어서 데이타 통신방법에 관한 것으로, 특히 공유메모리를 이용한 실시간 데이타 통신방법에 관한 것이다.The present invention relates to a data communication method in a multi-processing system, and more particularly, to a real-time data communication method using a shared memory.
일반적으로, 다중처리 시스템은 대규모 데이타처리 또는 하드웨어 자원공유를 위하여 다중처리기법을 사용한다. 다중처리기법은 처리모듈인 각 프로세스(Process)들간의 컴퓨터와 그 하드웨어 자원을 공유함으로써 컴퓨터 시스템을 효율적으로 이용하게 하는 기법이다. 다중처리 시스템은 유닉스(UNIX)를 운영체제로 하는 메인 프레임, 웍스테이션 또는 통신시스템 등이 있다. 또한 다중처리기법에는 프로세스간 통신을 할 수 있도록 세마포어, 파이프, 메세지큐, 공유메모리 등과 같은 기법이 있다.In general, multiprocessing systems use multiprocessing techniques for large-scale data processing or hardware resource sharing. The multiprocessing technique is a technique that makes efficient use of a computer system by sharing a computer and its hardware resources among each process as a processing module. Multiprocessing systems include mainframe, workstation, or communication systems running UNIX. Multiprocessing techniques also include techniques such as semaphores, pipes, message queues, and shared memory to enable interprocess communication.
제1도는 종래의 일 예에 따른 공유메모리(Shared Memory)를 이용한 프로세스간 데이타 통신블럭도를 도시한 것으로, 제1프로세스부(10)는 파일입력부(40)로부터 데이타를 읽어 제2프로세스부(20)로 데이타를 전송하는 것이다. 공유메모리(30)는 제1프로세스부(10)와 제2프로세스부(20)의 데이타를 공유하기 위하여 공동영역(Common Area)을 갖는다.1 is a diagram illustrating an inter-process data communication block using a shared memory according to an exemplary embodiment. The first process unit 10 reads data from the file input unit 40 and the second process unit ( 20) to transmit data. The shared memory 30 has a common area for sharing data of the first process unit 10 and the second process unit 20.
제1도의 블럭도에 대한 상세한 설명을 하면 다음과 같다.A detailed description of the block diagram of FIG. 1 is as follows.
먼저, 제1프로세스부(10)와 제2프로세스부(20)간의 데이타를 송수신하기 위해서는 영역을 식별하기 위한 키(key)값으로 제1프로세스부(10)와 제2프로세스부(20)가 메모리영역을 서로 공유해야 한다. 유닉스 운영체제상에서 공유메모리를 생성 또는 이용하려면 SHMGET() 시스템 콜을 사용한다.First, in order to transmit / receive data between the first process unit 10 and the second process unit 20, the first process unit 10 and the second process unit 20 may be used as key values for identifying regions. Memory areas must be shared with each other. To create or use shared memory on a Unix operating system, use the SHMGET () system call.
생성되는 메모리영역을 제1프로세스부(10)와 제2프로세스부(20)의 논리적 자료영역이 아니라 실제 메모리의 일부이다. 따라서 각 프로세스부(10,20)가 이를 이용하려면 SHMAT()라는 시스템 콜을 이용하여 실제 메모리를 제1프로세스부(10)와 제2프로세스부(20)에서 자기의 논리적 자료영역이 명시적으로 덧붙여야 한다. 논리적 자료영역은 어드레스 포인터값으로 나타내며, 사용자는 어드레스 포인터값을 제어하여 제1프로세스부(10)와 제2프로세스부(20)간의 데이타를 송수신할 수 있다. 또한 시스템간의 이더넷(Ethernet) 통신시에도 상기와 같은 방법으로 각 프로세스마다 서로의 이더넷 어드레스를 가지고 있어야 한다.The generated memory area is not a logical data area of the first process unit 10 and the second process unit 20 but part of the actual memory. Therefore, in order for each process unit 10 and 20 to use it, the logical memory area of the first process unit 10 and the second process unit 20 may be explicitly stored in the real memory using a system call called SHMAT (). Should be added. The logical data area is represented by an address pointer value, and the user may control the address pointer value to transmit and receive data between the first process unit 10 and the second process unit 20. In addition, in Ethernet communication between systems, each process should have each other's Ethernet address.
그런데, 다수의 프로세스가 데이타를 송수신하기 위해서는 각각의 프로세스가 실제 메모리영역을 자신의 논리적 자료영역으로 명시해야 한다. 이와 같은 방법은 자주 사용하지도 않는 공유메모리를 많이 가지게 되므로, 시스템의 과부하(Overhead)나 시간지연으로 전체 시스템의 효율을 떨여뜨린다는 문제점이 있었다.However, in order for multiple processes to send and receive data, each process must specify a real memory area as its logical data area. Since this method has a lot of shared memory that is not used often, there is a problem that the overall system efficiency is reduced due to the overhead or time delay of the system.
따라서 본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 공유메모리를 이용한 복수의 프로세스간 통신의 각 프로세스별 우선순위에 따라 실시간 통신을 할 수 있는 다중처리 시스템를 위한 데이타 통신방법을 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a data communication method for a multi-processing system capable of real-time communication according to the priority of each process of a plurality of interprocess communication using a shared memory to solve the above problems.
본 발명의 다른 목적은 공유메모리를 시스템간 통신시 이더넷을 효율적으로 이용하여 실시간 통신을 할 수 있는 다중처리 시스템를 위한 데이타 통신방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a data communication method for a multi-processing system capable of real-time communication using Ethernet efficiently when communicating a shared memory between systems.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 데이타 통신방법은, 공유메모리를 이용한 다중처리 시스템의 데이타 통신방법에 있어서, 시스템내의 프로세스 통신을 위한 통신 드라이버를 구비하여 상기 통신 드라이버를 실행시키는 제1과정과; 프로세스 통신모듈을 위한 공유메모리를 할당하는 제2과정; 상기 통신 드라이버에서 일측 프로세스로부터 데이타를 수신하여 데이타를 해석한 다음, 타측 프로세스로 데이타를 전송하는 제3과정; 상기 타측 프로세스에서 전송된 데이타를 임시버퍼에 저장한 다음, 자신이 요구한 명령에 따른 응답인지 또는 상기 일측 프로세스에서 응답을 요구하는 명령인지를 해석하여 해석에 따른 메세지를 상기 통신 드라이버에 전송하는 제4과정을 포함함을 특징으로 한다.In the data communication method of the present invention for achieving the above object, in a data communication method of a multi-processing system using a shared memory, a first process for providing a communication driver for process communication in the system to execute the communication driver and; Allocating a shared memory for the process communication module; A third step of receiving data from one process by the communication driver, interpreting the data, and then transmitting the data to the other process; Storing data transmitted from the other process in a temporary buffer, and interpreting whether it is a response according to a command requested by the other process or a command requesting a response from the one process, and transmitting a message according to an interpretation to the communication driver. It includes four steps.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the present invention.
제2도는 본 발명에 따른 데이타 전송 포맷을 도시한 것으로서, 선두 어드레스는 크기가 1바이트(Byte)로 전송 데이타의 시작을 나타내며, ID는 도착지 어드레스(Destination Address)로 데이타를 전송했을 때의 도착지로부터의 응답신호인지 또는 상대방으로부터의 응답신호 요구명령인지를 판별하는 값으로 크기가 1바이트이다. 발신지 어드레스(Departure Address)는 데이타를 보내는 프로세스의 어드레스를 나타내며, 도착지 어드레스는 데이타 도착지를 나타내는 영역이다. 이어서, 전송 데이타와 종료 어드레스가 뒤따른다.2 shows a data transmission format according to the present invention, in which the head address indicates the start of the transmission data in size of 1 byte, and the ID is from the destination when the data is transmitted to the destination address. A value that determines whether the response signal is a response signal or a response signal request command from the other party. The size is 1 byte. The source address represents the address of the process sending the data, and the destination address is the area representing the data destination. Then, the transfer data and the end address follow.
제3도는 본 발명을 설명하기 위한 시스템 블럭도의 일 예를 도시한 것으로서, 전체 시스템은 제1시스템(60)과 제2시스템(70)으로 구성되어 있으며 추가로 다른 시스템을 더 접속시킬 수 있다. 제1시스템(60)과 제2시스템(70)간의 통신에는 이더넷으로 연결되어 있으며, 각각의 시스템은 전체 시스템동작을 제어하는 중앙처리장치(CPU)와 룸(ROM), 프로그램 실행시 발생하는 데아틀 임시적으로 저장하는 램(RAM), 다른 시스템과의 네트웍을 제공하는 네트웍 장치(Network Device), 입출력 컨트롤러(I/O Controller)로 구성되어진다.3 shows an example of a system block diagram for explaining the present invention, wherein the entire system is composed of a first system 60 and a second system 70, and may further connect other systems. . The communication between the first system 60 and the second system 70 is connected by Ethernet, and each system is generated when the CPU (CPU), the room (ROM), and the program that control the overall system operation are executed. It consists of RAM which temporarily stores AT, a network device that provides a network with other systems, and an I / O controller.
제4도는 본 발명에 따른 데이타 통신모듈 흐름도를 도시한 것이다.4 is a flowchart illustrating a data communication module according to the present invention.
제4도의 동작흐름을 제2도와 결부시켜 설명하면, 제1시스템(60)의 제1프로세스(61)에서 제1시스템(60)의 제2프로세스(62)로 데이타를 전송하고자 할 경우, 제1시스템(60)의 통신 드라이버(64)는 제1프로세스(61)로부터 데이타를 수신하여 데이타를 해석한 다음, 목적지 프로세스인 제2프로세스(62)로 데이타를 전송한다. 제2프로세스(62)에서는 수신된 데이타가 자기에게 전송된 데이타인지 해석하고 임시버퍼에 저장한 다음, ID영역을 이용하여 자기가 보낸 명령에 따른 응답인지, 다른 프로세스에서 응답신호를 요구하는 명령인지를 해석하고 해석에 따른 응답신호를 통신 드라이버(64)에 전송한다.The operation flow of FIG. 4 is described in conjunction with FIG. 2, when data is to be transferred from the first process 61 of the first system 60 to the second process 62 of the first system 60. The communication driver 64 of the first system 60 receives the data from the first process 61, interprets the data, and then transmits the data to the second process 62, which is the destination process. In the second process 62, the received data is interpreted as whether the data is transmitted to the self and stored in the temporary buffer, and then the response is based on the command sent by the user using the ID area, or is a command requesting a response signal from another process. And the response signal according to the analysis is transmitted to the communication driver 64.
제1시스템(60)의 제1프로세스(61)에서 제2시스템(70)의 제2프로세스(72)로 데이타를 송신할 경우는 제1시스템(60)의 통신 드라이버(64)는 제1시스템(60)의 제1프로세스(61)로부터 데이타를 수신하여 목적지 어드레스를 해석하여 이더넷을 통한 전송데이타인지 확인하고, 제2시스템(70)의 통신 드라이버(74)에 데이타를 전송한다.When data is transmitted from the first process 61 of the first system 60 to the second process 72 of the second system 70, the communication driver 64 of the first system 60 receives the first system. The data is received from the first process 61 of 60, the destination address is interpreted to determine whether the data is transmitted via Ethernet, and the data is transmitted to the communication driver 74 of the second system 70.
제2시스템(70)의 통신 드라이버(74)는 제1시스템(60)의 통신 드라이버(64)로부터 데이타를 수신하여 목적지 어드레스를 해석하여 해당 목적지인 제2시스템(70)의 제2프로세스(72)로 데이타를 전송한다. 제2시스템(70)의 제2프로세스(72)는 수신된 데이타를 해석한 후, 요구한 응답신호를 상술한 방법과 동일하게 제1시스템(60)의 제1프로세스(61)로 통신 드라이버(64)를 통하여 전송한다.The communication driver 74 of the second system 70 receives data from the communication driver 64 of the first system 60, interprets the destination address, and processes the second process 72 of the second system 70 as the corresponding destination. Send data). After analyzing the received data, the second process 72 of the second system 70 sends a communication driver (1) to the first process 61 of the first system 60 in the same manner as the above-described method. 64).
제5도는 본 발명에 따른 프로세스 생성 흐름도를 도시한 것으로서, 통신 드라이버를 실행한 다음, 공유메모리가 할당되었는가를 판단한다(제100,110단계). 공유메모리가 할당되었으면 각각의 프로세스를 실행시키며 통신모듈 프로세스를 생성하여 통신 드라이버용 공유메모리를 전달한다(제120단계). 제120단계에서는 공유메모리에 따라 통신 우선순위를 결정한다.5 is a flowchart illustrating a process for generating a process according to the present invention. After executing a communication driver, it is determined whether shared memory is allocated (steps 100 and 110). If shared memory is allocated, each process is executed and a communication module process is generated to transfer the shared memory for the communication driver (step 120). In step 120, communication priorities are determined according to the shared memory.
제6도는 본 발명에 따른 통신 드라이버의 블럭도를 도시한 것이다.6 shows a block diagram of a communication driver according to the present invention.
통신 드라이버는 공유메모리 영역을 할당하는 공유메모리 할당부(130)와, 이더넷 ID할당부(140)와, 프로세스를 송수신하기 위한 이더넷 송신부(150) 및 이더넷 수신부(160)와 시스템내의 프로세스를 송수신하기 위한 프로세스 수신부(170) 및 프로세스 송신부(180)로 구성한다.The communication driver transmits and receives a process in the system with the shared memory allocator 130, the Ethernet ID allocator 140, and the Ethernet transmitter 150 and the Ethernet receiver 160 for transmitting and receiving a process. It consists of a process receiving unit 170 and a process transmitting unit 180 for.
제7도는 본 발명에 따른 프로세스의 수신 흐름도를 도시한 것이다.7 shows a receiving flow diagram of a process according to the invention.
먼저, 수신된 데이타가 있으면 자신의 프로세스로 수신되는 것을 검출한다(제190,200단계). 수신된 데이타의 목적지 어드레스가 자신의 프로세스와 동일하면 수신된 데이타를 임시버퍼에 저장한다(제210단계). 데이타가 자신이 요구한 명령에 따라 응답된 것인지를 판단한다(제220단계. 자신의 명령에 따른 응답이면 데이타를 해석하고, 아니면 타 프로세스의 명령에 따른 응답 메세지를 작성한다(제230,240단계).First, if there is received data, it is detected that it is received by its process (steps 190 and 200). If the destination address of the received data is the same as its own process, the received data is stored in the temporary buffer (step 210). It is determined whether the data has been responded according to the command requested by the user (step 220. If the response is based on the user's command), the data is interpreted, or a response message is generated according to the command of another process (step 230, 240).
제8도는 본 발명에 따른 프로세스의 송신 흐름도를 도시한 것으로서, 명령에 따른 응답 메세지를 작성한 다음, 해당 프로세스로 전송한다(제250,260단계).8 is a flowchart illustrating a process of transmitting a process according to the present invention. A response message according to a command is prepared, and then transmitted to the process (steps 250 and 260).
제9도는 본 발명에 따른 통신 드라이버의 흐름도를 도시한 것이다.9 shows a flowchart of a communication driver according to the present invention.
먼저, 공유메모리가 할당되었는가를 판단하고, 할당되었으면 공유메모리 영역을 포인터로 전환한다(제270,280단계). 다음, 다른 시스템과의 통신 연결인가를 판단한다(제290단계). 다른 시스템과의 통신연결이면 이더넷영역이 할당되었는가를 판단한 다음, 이더넷 송수신모듈을 실행한다(제300,310단계). 그리고 각 프로세스간의 송수신모듈을 실행한다(제320단계).First, it is determined whether shared memory is allocated, and if allocated, the shared memory area is converted into a pointer (steps 270 and 280). Next, it is determined whether the communication connection with the other system (step 290). If it is a communication connection with another system, it is determined whether an Ethernet area is allocated, and then the Ethernet transmission / reception module is executed (steps 300 and 310). In operation 320, a transmission / reception module between the processes is executed.
제10도는 본 발명에 따른 통신 드라이버의 상세한 송수신 흐름도를 도시한 것이다.10 is a detailed flowchart illustrating transmission and reception of a communication driver according to the present invention.
먼저, 이더넷영역에 데이타가 입력되었는지 또는 프로세스간 영역에 데이타가 입력되었는지를 판단한다(제330,340단계). 여기서, 공유메모리에 할당된 영역중 상위부터 검지한다. 다음, 입력 데이타를 해석하고, 데이타영역중 목적지 어드레스가 이더넷 통신부분인가 또는 프로세스 통신부분인가를 판단한다. 목적지 어드레스가 이더넷 통신부분이면 이더넷 통신모듈로 전송하고 프로세스 통신부분이면 프로세스 통신모듈로 전송한다.First, it is determined whether data is input to the Ethernet region or data is input to the inter-process region (steps 330 and 340). Here, the upper part of the area allocated to the shared memory is detected. Next, the input data is analyzed and it is determined whether the destination address in the data area is the Ethernet communication part or the process communication part. If the destination address is an Ethernet communication part, it is sent to the Ethernet communication module, and if it is a process communication part, it is sent to the process communication module.
이상에서 상술한 바와같이 본 발명은 통신 드라이버를 시스템에 설치함으로써 프로세스는 시스템내의 프로세스 또는 다른 시스템과의 통신을 작은 통신자원을 가지고도 원할히 수행할 수 있으며, 공유메모리에 따라 우선순위를 줌으로써 실시간 통신을 구현할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, by installing a communication driver in a system, a process can smoothly perform communication with a process in the system or another system even with a small communication resource, and real-time communication by giving priority to a shared memory. There is an effect that can be implemented.
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