教 育 用 T S S 端 末 シ ス テ ム の 開 発 )

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情報処理教育 システム A‑ TRAI N の開発

(第4報ポケットコンピュータを用いた

教 育 用 T S S 端 末 シ ス テ ム の 開 発 )

堀 内 征 治   堀 内 泰 輔

1 . は じ め に

前報

では,情報処理教育用の新 しい入出力メデ ィアとしてポケッ トコンピュータ (以下, ボケコソとい う)を採用す ることを提案 し,紙 カー ド(パンチカー ドあるいはマークカー ド) に代わ るバ ッチ処理用人カシステム,お よびホス トコンビ̀ ユータ (以下,ホス トとい う)か

らの情報をポケコンに取 り込む とい う, ラインプリンタに代わる出力システムの開発につい て報告 した.

この場合,同時に多数台のポケコンが接続可能であ りなが ら, ホス トがバ ッチ処理方式を 採用 しているために,処理に際 してはその内の

台 しか対象にされない点が問題であった.

これを解決す るためには,ホス ト側の

を

S用の ものにす るか,他の

Sが可能な新 しいホス トシステムを導入 し,本来の端末の代替 としてポケコンを採用するかの どち らかに 帰結す る. 今回 は, 従前か らのホス トマシン

が本格的な

^{Sペースの}

を擁 していないため,後者を選択せざるを得なか った.

このことに より

が可能なホス トとして

( 東芝製)を選び,開発の第

ステ ップとして,ポケコンをインターフェイスを介するこ とに よ り直接

の端末ポー ト に接続 し,ポケコンが

簡易端末 として使えることを確認 した. また 次のステ ップにお いては

台までの端末ポー トしか持たない

の端末 インターフェイ ス環 境 に お い て,多数台のポケコンを同時に

S端末 として処理す るこ とを 可能にす るシステム (これ を , ^｢ 仮想多重端末 システム｣ と称す)を開発中である. これを使用することに よ り, スピ ー ドは犠牲 となるにせ よ,情報処理教育における

教育の一面を修得させるこ とが 可能 である.本報では, これ ら2 つのシステムについて報告する.

2.

システ ム 概 要

端末ポー ト直結型システム概要

本 システムは,ボケコソを単にホス トの端末 として位置付けるものであ り,‑‑ ドウェア としては図

に示す ようなポケコンとホス トの端末ポー ト(

の間にインターフェー スとしての信号 レベル変換器を置 くだけの,シンプルな構成 とな っている.ポケコンは,従 来使用 してきた

* 昭和

年

月 情報処理学会,第

回 (昭和

年前期)全国大会において発表

昭和

年

. 月 全国高等専門学校情報処理教育研究協議会'情報処理研究発表会において発表

* * 機械工学科助教授

** * 機械工学科助手

原稿受付 昭和

年

月

日

長野工薬箱等中門学校紀要 ･第1 6号

RS‑232C

準拠 の シ リアル ポー ト ( 但 し,信号 レベルは T TL) を備 えてい ること,表示 部が 殻数行を持つ ことな どがその理 由であ る.

また, ソフ トウ ェアの面では, ボケ コソの相 手が

上 で稼動 してい る

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鵬戊ポー ト直結型システム

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れ ていない本 ボ ケ コソ上 で, 全二重 モー ドで通信す ること を可能にす る ソフ トウェアの 開発 が必要 とな った. このた め, ボケ コソの シ リアル ポー トの‑‑ ド的解析, お よび,

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イ ソタプ リタとシステ ムサ ブ ルー チンの解析 を行 った.その解qr

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図 2 PC1 35 0 シ リアルポー トコネクタ 図 3 PC1 35 0 メモ リマップ

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1 1 7 報処理教育システム

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なお,逮 /受信 モ ジ ュールにおい てほ, ポケ コン本体

内の シス テ ムサ ブル ーチ ンを利用 し, ソフ ト 捌発 の 能率化 を 囲 った. 但 し, 逮

/受 信 デー タ表 示 モ ジュール は,

内 の 解 析が困難 であ ったため, 現状 では

を使 用 してい る.

2‑2

仮 想 多重端 末 システム概要 この シス テムは, ホス トヤ シソの

つ の

ポ ー トか ら‑ /ル 1 ‑‑ / ' L /クサ を介 して,以数の ボ ケ ' J// a ' 接続 し, そ の上 で令 1 1 ･ . ' ヶ ･ J . /が･ 独? ; ( . した端末 として阻 T J で, きる よ T )にす る もので あ る.

2‑2

‑ 1 ハー ドウ ェ7概要 図

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し, また, / i‑ ソナル コン ビ 1‑メ

を システ ム コソ トt ,‑ ラと して接続 した.

内の

チ ャネル の

ポー トの うち,この

と

の端 末 ポ ー トに

チ ャン ネル分 とられ るので, ポ ケ コンの接 続可能 な台数 は

台 まで とな る.

端 末 に接続 され た ポケ コンは,信

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̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ J 図 4 仮想多韮端末システムブロック図

号 レベル変換器 を経 て, ポケ コン側 写真

仮想多重端末システム

御部であ るボ ー ドコン ピュータ

を用 いた

に よ り, システ ム コン トロー ラに 接続 され,最終的 に ホス ト

に ログイ ソ端末 として間接的 に接続 され るこ と に な る. システ ム コン トロー ラは, ホス トに対す る情報 の送 /受信,お よびそれ らの/くッフ ァ管 理 を行 う.写真 2 に本 システムの全京 を示す.

2‑2‑2

ソフ トウ ェア概要

本 システ ムは

つ の プ ロセ ッサ に よ り構成 され てい るので,各 プ ロセ ッサ 内の ソフ トウ ェアにつ い て,それ ぞれ述べ る.

2‑2‑2‑1 MC

P 内の ソ7 トウ ェ7改造

MCP

は, ポ ケ コン, システ ム コン トロー ラ,ホス トのそれ ぞれ をすべ て同格 と し て扱 う

ことに して, 図

に示す プ ロ トコルを用 いて送 /受信 の管理 を行 うよ うに した. また

チ

ャネルそれ ぞれ に

/くイ トの入 出力/くッフ ァを設 け,最低 限必要 なバ ッフ ァ管理 も行 う,

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長野工業高等専門学校紀要 ･第1 6 号

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図

転送データプロトコル

ソフ トウェアの流れを次に述べる.まず, 入力バ ッファのデータの有無を判定 し,空で あれば当該 コンピュータか ら受信す る.受信 データがなければ, コンピュータ側か らの送 信がない もの とみなす.次に, 出力バ ッファ にデータが入 っていれば送信を行い,送信を 終えた ら出力, , 'ッフ ァを クリアす る.入 って いなければ次の作業 に移 る.最後に, も う‑

度 出力バ ッファの内容を見て,空であれば該 当す る入力バ ッファの内容を コピーす る. これで

チ ャネル分 の操作が終了 し,同様な動作 を

チ ャネル全体に渡 って行 う. この処理は逐次繰 り返 され る.

以上 の流れを実現 させる ソフ トウェアは,次に挙げ る

種杭の管理 タス クを各チ ャネルご とに設 け,総計48 個の タス クを擬似的に並列処理 させ る形で, プログラ ミングを行 った.

( 1 ) 入力管理 タス ク

出力管理 タス ク

(3)

入出力バ ッファ管理 タス ク

2‑2‑2‑2

システムコン トローラのソフ トウ ェア

ポケ コン制御部である

より送信 されたデータを本 コン トローラの所定のバ ッフ ァに 蓄 えてお き,それをホス トマシンの処理速度に応 じて

を介 してホス トマシンに送信す るための ソフ トウェアを作成 した.

将来的には, ポケコンの代わ りにパ ソコンを接続 した場合のインテ リジェン トな制御を行 うための ソフ トウェアに拡張 してゆ く予定である.

2‑2‑2‑31JNIX

側 ソフ トウ ェアの改造

仮想多重端末を可能にす るためには,同一ポー ト内で複数のユーザが使用で きるように し なければな らないため,基本的に

側のポー ト制御ルーチン部を改造す ることが,その 必須条件 となる. この改造 は,一般的に, カーネル部の解析を行わなければな らず,非常に 手間のかかる仕事 とな って しま う. ところが

においては, ユーザが 自由に コマン ド アナライザ

を作成で き るた め, 前述の負担を大幅に軽減で きる. この理 由か ら,

l lに代わ るユーザ独 自の

l lを開発中である.

3 . 実

結

端末ポー ト直結型 システムにおける実行結果

ホス トコンピュータであ る

は ,O Sと し てマルチユーザ ･マルチタス ク方式 の

を採用 しているため, これに接続す ることによ り,ポケコンは独立 した ログイン端末

としての位置付けがされ る.

接続試晩の結果,玩送 レ‑ トが

ポーにおけ るログイン手続 きに成功 し,種 々の コマン ドが使用できた. これ に より, ポケコン本来の物理的短所を別 にして,利用 目的を情報処理 教育に絞れば,有意義に利用可能であることが確かめ られた.

今回の研究は,そのホス トマシンの O ^Sを

に固定 して行 ってきたが,本 システムが,

情報処理教育システム

の開発 5

UN

K のみな らず一般 の

SS用

を用いた ホス トマシンに も適用可能であ る点を強 調 し てお きたい.

3‑2

仮想 多重端末 システムにおける実行結果

UNIX

側 の ソフ トウェア改造は,現在 開発中であるため, パ ソコン

をその代替 として用いて

台のポケ コンを端末 とした シ ミュレーシ ョンを行 った.

側の ソフ トウェアは

言語 に より記述 したため, 転送速度 をあま り上げ られず, ポケ コンの 端末 としての使い勝手は十分 であ るとはいえない. しか し, これを機械語で記述す ることに よって,かな りの処理速度を得 る ことが可能であ る. また,端末 の台数を増 や した場合にお いて,それに比例 して レスポンス タイムが長 くな ることが予想 され る. これ に対す る対 策 と

しては, ホス トマシンと

問 の転送速度を高速化す ることが考 え られ る.

4.

結 び

本報では, ポケ コンを情報処理教育用 の新 しい端末 メデ ィアとして位置付け

環 境の 中での使用を提案 した.その結果,使い勝手 (マンマシンイ ンタフ ェース) は悪 いにせ よ,

教育 の入 門 としてほ,十分に使用で きることを示 した.

これに加えて,現在進行中であ る

側 の ソフ トウェア改造 が完 了 した暁 には,簡易 的ではあ るが教育的な

S 端末 システ ムを, 安価に構築で きることが実証で きるもの と思 われ る. この場合,仮想多重端末を必ず しもポ ケ コンに限定す る必要はな く, これ をパ ソコ ン等で構築 した インテ リジェン ト端末に置 き換 え れ ば, 分散処理型 の高性能

システム を作 り出す ことも可能である. また,一 台の端末上で,複数 の ログインを行 い, マルチ ウイ ン ドウで並行処理 を行わせ る ような高性能 ワー クステーシ ョン‑ の応用 も考 え られ よ う. こ れ らを今後の課題 としたい.

なお,本研究の一部は,本校機械工学科 の卒業研究 のテーマ として与 えた ものであ り,悼 報研究室 の メソ,, '‑ (河原和象 長張哲二,御子柴徹) の諸君に,感謝 の意を表す る.

参 考 文 献

(1)

堀内征治,堀内泰輔 :情報処理システム

の開発,( 第

報 ポケットコンピュータを用 いた情報処理教育用入出力システムの開発),長野工業高等専門学校紀要 第1 5 号 ( 1 9 8 4)

( 2 ) 堀内征治,堀内黍輔 :高等専門学校情報処理教育研究協議会 情報処理教育研究発表会予稿集 第 3 号,第 4 号 ( 1 9 8 3,1 9 8 4)

( 3 ) 北沢昭俊 :ポケットコンピュータ サポー トシステムの製作,トランジスタ技術 (CQ出版) (1 9 8 2 , 6 ‑ 8 号)

( 4 ) 横井与次郎 :ディジタル

実用回路マニュアル,ラジオ技術社

( 5 ) 益田弘治 :PC‑1 2 5 0の内部解析

1,2 ,技術評論社

(6)

松方 純他

による多重俣想端末の実現,情報処理学会第24 回全国大会許浜論文集 (1 9 8 2)