JP2001256062A - 割込処理方法およびその方法を用いた演算処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 メモリ資源を無駄にせず、割込処理の煩雑さ
を解消する。 【解決手段】 優先すべき割込が発生すると、待避・復
元部３は、割込発生時のプログラムカウンタおよび汎用
レジスタを、割込発生時のプログラムの作業領域内に待
避させる。また待避・復元部３は、実行中のスレッド作
業領域４内に割込処理用の作業領域を確保して、この作
業領域内に割込発生時のフレームアドレスを待避させ
る。割込処理が終了すると、待避・復元部３は、待避さ
せていたフレームアドレスから割込発生時のプログラム
の作業領域の設定位置を取得し、その作業領域に待避さ
せていたプログラムカウンタ，汎用レジスタを読み出
し、前記フレームアドレスとともに内部レジスタ７にセ
ットする。これにより割込発生時のプログラムの実行状
態が復元され、プログラムの実行が再開される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、演算処理装置におい
て、所定のプログラムの実行を外部割込の発生に応じて
一時中断し、割込用プログラムを実行する割込処理に関
するもので、殊に、処理内容に応じて動的に作業領域を
確保しながらプログラムを実行する演算処理装置におけ
る割込処理に関連する。

【０００２】

【従来の技術】近年のマルチスレッド処理を行う演算処
理装置では、スレッド毎に個別の作業領域（以下各領域
を「スレッド作業領域」という）を設定するとともに、
実行中のスレッドでプログラムの呼出しが行われる都
度、スレッド作業領域内に「フレーム」と呼ばれる作業
領域を積み重ね、新規に呼び出されたプログラムを順に
処理している。

【０００３】この種の演算処理装置では、外部割込信号
を受け付けてプログラムの実行を中断して割込処理を実
行するために、割込発生時のプログラムの実行状態や演
算の途中経過などを待避させるための領域（以下「待避
情報格納領域」という）を用意している。この場合、割
込は１つに限らず、連続的に発生するケースもあるの
で、各割込発生時の待避情報を順に格納するようなスタ
ック領域が設定される。

【０００４】図６は、この種演算処理装置の従来の構成
を示す。図中、プログラム実行部３１，割込制御部３
２，待避・復元部３３の各部は、図示しないプロセッサ
（ＣＰＵ）の機能により実現するもので、スレッド作業
領域３４，割込用プログラム作業領域３５，待避情報格
納領域３６の各領域はＲＡＭ内に、割込ベクタ格納領域
３７および割込用設定値格納領域３８（以下単に「設定
値格納領域３８」という）はＲＯＭまたはＲＡＭに、そ
れぞれ設定される。

【０００５】プログラム実行部３１は、プログラムの実
行に必要な情報を格納するための内部レジスタ３０を具
備し、この内部レジスタ３０および実行中のスレッドに
対応するスレッド作業領域３４に情報を読み書きしつつ
プログラムを実行する。なお前記内部レジスタ３０に
は、プログラムの実行アドレスの格納レジスタであるプ
ログラムカウンタ，使用中のスレッド作業領域３４のア
ドレスを格納するスレッドアドレスレジスタ，プロセッ
サの内部状態を示す情報を格納するステータスレジス
タ，演算の実行結果を格納するための汎用レジスタなど
が含まれる。

【０００６】割込制御部３２は、外部割込信号を受け付
けて、その信号に応じた割込処理をカレントプログラム
の実行より優先すべきであるかどうかを判断する。そし
て割込処理を優先すべきであると判断した場合は、待避
・復元部３３を作動させる。待避・復元部３３は、割込
発生時の内部レジスタ３０の設定値（以下「レジスタ情
報」という）を一時待避させ、割込処理の終了後に前記
待避させたレジスタ情報を内部レジスタ３０に戻して元
のプログラム実行状態を復元するためのもので、内部に
つぎの情報待避先を示すスタックポインタを具備してい
る。

【０００７】図７は、前記図１の演算処理装置における
メモリ内のデータ構造を示す。スレッド作業領域３４
は、起動しているスレッド（図示例ではＭ個とする）毎
に設定されており、各スレッド作業領域３４内には、そ
れぞれ関数呼出しなどに応じて立ち上げられたプログラ
ムの作業領域が、呼出し順に設定される。なおこれらの
プログラム作業領域は、呼び出されたプログラムの実行
終了に伴って消失し、その位置に新たに呼び出されたプ
ログラムに応じた作業領域が設定される。

【０００８】一方、待避情報格納領域３６としては、想
定される割込処理の数に応じた数の領域（図示例ではＮ
個の領域）が設定される。また割込用プログラム作業領
域３５には、各割込用プログラムに個別に割り当てられ
た複数の作業領域（図示例ではＬ個とする）が設定され
る。なお同じ割込が何度も発生する場合に備えて、各プ
ログラムの作業領域は、そのプログラムによる処理が所
定回数繰り返されることを想定した容量に設定される。

【０００９】割込ベクタ格納領域３７には、割込信号の
種毎に設定された複数の割込用プログラムについて、そ
れぞれ個別に設定されたポインタ（「プログラムポイン
タ」という）が格納される。設定値格納領域３８には、
これらのプログラムポインタ毎に、そのポインタに対応
するプログラムの実行に必要な内部レジスタ３０の初期
設定値、ならびにそのプログラムに割り当てられた作業
領域の先頭アドレスなどが格納される。

【００１０】図８は、割込発生時の処理手順を示し、図
９は、割込処理用のプログラムの終了に伴う手順を示
す。なお便宜上、各図のステップ（ＳＴ）には、通し番
号を付けてある。

【００１１】以下、各図の流れに沿って、図６の構成の
演算処理装置において、割込の発生ならびに割込処理の
終了に対して実行される処理を説明する。プログラム実
行部３１が所定のプログラムを実行している間に、外部
割込信号が与えられると、割込制御部３２は、その信号
による割込処理の優先度をチェックする（ＳＴ１）。そ
して実行中のプログラムより優先順位の低い処理である
と判断した場合は、ＳＴ１０で、実行中のプログラムが
終了するまで割込用プログラムの実行を待機させるマス
ク処理を実行する。

【００１２】一方、実行中のプログラムより優先順位の
高い処理であると判断すると、割込制御部３２は、前記
割込ベクタ格納領域３７から前記割込信号に対応するプ
ログラムポインタを読み出して待避・復元部３３に送信
する（ＳＴ２）。待避・復元部３３は、このポインタを
受け付けると、前記プログラム実行部３１にプログラム
の中断要求を送信する（ＳＴ３）。プログラム実行部３
１は、この中断要求に応じてプログラムを中断すると、
内部レジスタ３０よりその時点のレジスタ情報を読み出
して、待避・復元部３３に送信する。

【００１３】待避・復元部３３は、このレジスタ情報の
受信によりプログラムの中断を確認すると、受け取った
レジスタ情報を、前記スタックポインタの値に応じたス
タックレベルの待避情報格納領域３６に格納する（ＳＴ
４，５）。さらに待避・復元部３３は、前記設定値格納
領域３８より前記プログラムポインタの値に応じた設定
情報を読み出して、これをプログラム実行部３１に伝送
する（ＳＴ６）。プログラム実行部３１は、与えられた
設定情報に基づき、内部レジスタ３０を初期設定すると
ともに、使用中の作業領域から割込用プログラムに割り
当てられた作業領域に移行するためのスレッドの切替え
処理などを実行する（ＳＴ７）。

【００１４】この設定が完了すると、待避・復元部３３
は、前記スタックポインタを「１」加算し、プログラム
実行部３１に割込用プログラムの開始要求を送信する
（ＳＴ８，９）。プログラム実行部３１は、前記開始要
求に応じて割込用プログラムを実行した後、待避・復元
部３３に終了通知を送信する。この通知を受けて、待避
・復元部３３は、スタックポインタを「１」減算して、
その減算後のスタックレベルに対応する待避情報格納領
域３６からレジスタ情報を読み出し、これをプログラム
実行部３１に送信する（ＳＴ１１，１２）。プログラム
実行部３１は、受け取ったレジスタ情報を内部レジスタ
３０にセットすることにより、割込発生前のプログラム
実行状態に復帰する（ＳＴ１３）。そしてＳＴ１４での
待避・復元部３３からプログラム再開要求が出されるこ
とにより前記中断していたプログラムの実行再開が可能
となる。

【００１５】なお複数の優先度の高い割込が続いて発生
した場合、割込が発生する都度、ＳＴ１〜９の手順を実
行することにより、スタックポインタを加算しつつ、各
割込発生時のレジスタ情報を待避させながら、割込処理
を実行してゆく。そして割込処理が終わる都度、その処
理のための割込の発生時に待避させたレジスタ情報を順
に読み出して内部レジスタ３０に戻すことにより、各割
込発生時のプログラムの実行状態を過去に遡って復元し
てゆき、最終的に最初の割込発生前のプログラム実行状
態を復元して通常の処理を再開する。

【００１６】上記の構成によれば、実行中のスレッド作
業領域３４の記憶内容を保持したまま、内部レジスタ３
０内のレジスタ情報のみを待避させて割込処理を実行す
るので、待避処理や復元処理に要する時間を短縮して処
理を高速化することが可能となる。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の構
成には、つぎのような問題点がある。まず連続的な割込
の発生に備えて多数の待避情報格納領域や割込処理の数
に応じた容量の割込用プログラム作業領域を確保してい
るが、これらの領域がすべて使用されることは稀であ
り、殆どの場合は、メモリ資源が無駄に使用されること
になる。また割込発生時に、スタックポインタの値を動
かしたり、割込処理用のスレッドへの切替えを行う必要
があるので、処理が煩雑化する。なお割込用プログラム
作業領域については、通常のスレッド作業領域における
ように、割込が発生する都度、動的に作業領域を設定し
て、メモリ容量の削減をはかることができる。しかしな
がらこの方法によっても、通常のプログラムとは異なる
作業領域が必要となる点には変わりはなく、メモリ資源
を有効に活用したり、処理の煩雑化を回避するには不十
分である。

【００１８】この発明は上記問題点に着目してなされた
もので、メモリ資源を無駄にせず、また割込処理の煩雑
さを解消して処理を高速化することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】サン・マイクロシステム
ズ社により開発されたオブジェクト指向言語「Java」
（同社保有の登録商標）に基づき動作する演算処理装置
では、関数の呼出し命令に応じてその関数用のプログラ
ムを実行する毎に、実行中のスレッド作業領域内に呼び
出されたプログラムのための作業領域を動的に設定す
る。そして呼び出された関数用のプログラムの実行にあ
たり、呼出し側のプログラムの作業領域に、前記関数呼
出し時のプログラム実行状態を示すレジスタ情報を待避
させるとともに、前記関数用のプログラムの作業領域
に、呼出し側のプログラムの作業領域に戻るためのアド
レス（フレームアドレス）を書き込む。この状態下で関
数用のプログラムが実行されて終了すると、前記フレー
ムアドレスから呼出し側のプログラムの作業領域に戻
り、その領域内に待避させていたレジスタ情報を読み出
して内部レジスタにセットする。これによりプロセッサ
は、前記関数呼出し時のプログラム実行状態に復帰し
て、元のプログラムの実行を再開するのである。

【００２０】この発明は、上記の処理を外部割込に対す
る処理にも適用することにより、割込処理のために必要
なメモリ領域を別途確保する必要をなくし、かつ情報の
待避や復元、プログラムの実行切替えなどに関する処理
の簡単化を実現したもので、請求項１の発明にかかる割
込処理方法は、プログラム実行のための作業領域が動的
に設定されるメモリ領域において、割込の発生に応じて
その割込発生時のプログラムの作業領域に割込発生時の
プログラム実行状態を示すレジスタ情報を待避させると
ともに、前記メモリ領域に割込処理用の作業領域を確保
して、この作業領域に前記割込発生時のプログラムの作
業領域に戻るためのアドレスを待避させる。また割込処
理の終了に応じて前記待避させていたアドレスから前記
割込発生時のプログラムの作業領域に戻り、その作業領
域に待避させていたレジスタ情報を用いて前記割込発生
時のプログラム実行状態を復元する。

【００２１】請求項２の発明にかかる演算処理装置は、
読み書き可能なメモリと、前記メモリ内の所定のメモリ
領域に動的に作業領域を確保しつつプログラムを実行す
るプログラム実行手段と、前記プログラム実行手段に対
し、割込の発生に応じてその割込発生時のプログラムの
実行を一時中断させて割込処理用のプログラムを実行さ
せる制御手段とを具備する。前記制御手段は、請求項１
の割込方法を実行するために、前記割込の発生に応じて
前記メモリ領域の割込発生時のプログラムの作業領域に
割込発生時のプログラム実行状態を示すレジスタ情報を
待避させるとともに、前記メモリ領域に割込処理用の作
業領域を設定して、この作業領域に前記割込発生時のプ
ログラムの作業領域に戻るためのアドレスを待避させる
待避処理手段と、割込処理の終了に応じて前記待避させ
ていたアドレスから前記割込発生時の作業領域に戻り、
その作業領域に待避させていたレジスタ情報に基づき前
記割込発生時のプログラム実行状態を復元する復元処理
手段とを具備する。

【００２２】前記メモリ領域とは、ＲＡＭのような読み
書き可能なメモリ内においてプログラムの実行に割り当
てられた領域であり、マルチスレッド処理が実行される
場合は、各スレッド毎に設定される領域（前記したスレ
ッド作業領域）のことを指す。

【００２３】「割込」とは、入出力装置などの周辺装置
からプロセッサに対して不定期に発生する外部割込を意
味する。なお請求項１，２の発明とも、割込発生時のプ
ログラムより割込処理を優先させる必要がある場合の
み、割込発生時のプログラムを一時中断するためのレジ
スタ情報の待避処理が実行される。

【００２４】割込発生時のプログラム実行状態を示すレ
ジスタ情報とは、プログラムの実行アドレスを表すプロ
グラムカウンタや、これまでのプログラム実行により得
た演算結果など、プログラムがどこまで実行され、どの
ような結果が得られているかを示すためにプロセッサ内
に保持されていた情報のことをいう。また割込発生時の
プログラムの作業領域に戻るためのアドレスとは、前記
メモリ領域においてそのプログラムの作業領域の先頭ア
ドレス、またはその作業領域内の特定のデータ格納位置
のアドレスなどをいう。

【００２５】

【作用】割込が発生すると、割込発生時のプログラム用
の作業領域内に割込発生時のプログラム実行状態を示す
レジスタ情報が格納されるとともに、プログラムの作業
領域が動的に設定されるメモリ領域に割込み処理用の作
業領域が設定され、その領域内に、割込発生時のプログ
ラムの作業領域に戻るためのアドレスが格納される。そ
して一連の割込処理が終了すると、前記待避させていた
アドレスにより割込発生時のプログラムの作業領域に戻
り、その領域内に格納されていたレジスタ情報をプロセ
ッサに戻すことにより、割込発生時のプログラム実行状
態に復帰し、そのプログラムの実行が再開される。

【００２６】この方法によれば、待避用の領域や割込処
理のための作業領域用のメモリ領域を別途設定する必要
がない上、割込処理時の作業領域を通常のプログラムと
同様に動的に確保することにより、メモリ内には割込の
発生数に応じた作業領域が設定されるので、メモリ資源
の無駄な使用がなくなる。また通常のプログラムの実行
に用いるメモリ領域において作業を行うから、割込処理
のためのスレッドの切替えも不要となる。さらにJavaに
よるプログラムに基づき動作する演算処理装置において
は、通常のプログラムの呼出しや、呼出し元のプログラ
ムに戻る場合と同様の方法で、割込発生時のプログラム
に対する待避，復元処理を行うことが可能となる。

【００２７】

【実施例】図１は、この発明の一実施例にかかる演算処
理装置の構成を示す。この演算処理装置は、Javaによる
ソースプログラムに基づく情報処理を実行するもので、
図中、プログラム実行部１，割込制御部２，待避・復元
部３の各部は、プロセッサに与えられた機能により実現
する。また各スレッド作業領域４はＲＡＭに、割込ベク
タ格納領域５，割込用設定値格納領域６（以下「設定格
納領域」という）はＲＯＭまたはＲＡＭに設定される。

【００２８】プログラム実行部１は、図示しないプログ
ラム格納領域から実行中のスレッドの実行プログラムを
順に読み出し、内部レジスタ７およびスレッド作業領域
４に情報を読み書きしつつ各プログラムを実行する。な
お内部レジスタ７には、プログラムカウンタ，ステータ
スレジスタ，汎用レジスタの他に、実行中のプログラム
の作業領域の先頭アドレス（フレームアドレス）を格納
するフレームレジスタが設定される。

【００２９】この実施例における割込制御部２，待避・
復元部３は、割込の発生に伴って動作するだけでなく、
通常のスレッド実行時のプログラムの呼出しに応じてそ
の呼出し側のプログラムのレジスタ情報を待避させた
り、待避したレジスタ情報を復元する処理を実行する。
またこの実施例では、割込の発生に応じて内部レジスタ
７内のレジスタ情報を待避させるための待避情報格納領
域を設けていないので、待避・復元部３に、従来のよう
なスタックポインタを持たせる必要はない。

【００３０】図２は、前記図１の装置におけるメモリ内
のデータ構成を示す。割込ベクタ格納領域５には、従来
と同様に、各割込用プログラムに設定されたプログラム
ポインタが格納される。設定値格納領域６には、各プロ
グラムポインタ毎に、そのポインタに対応する割込用プ
ログラムを実行するのに必要な内部レジスタ７の初期設
定値、およびそのプログラムの実行に必要な作業領域の
メモリサイズなどが格納される。

【００３１】スレッド作業領域４は、起動しているスレ
ッド毎に設定される。実行中のスレッドのスレッド作業
領域４には、プログラムの呼出しに応じて順に個別のプ
ログラム作業領域（以下単に「作業領域」という）が確
保され、新規の作業領域から順に処理が実行される。こ
のほか、この実施例では、実行中のスレッド作業領域４
内に、割込の発生に応じて割込用プログラムの作業領域
も確保するようにしている。

【００３２】図３は、前記図２の各スレッド作業領域４
のうち、スレッド０の作業領域についての詳細なデータ
構成を示す。図中、８は、所定の処理を実行するための
プログラム（以下「プログラム１−１」という）に対し
て設定された作業領域であって、９は、このプログラム
１−１から呼び出されたプログラム（以下「プログラム
１−２」という）の作業領域である。１０は、前記プロ
グラム１−２の実行中に発生した最初の割込（以下「割
込０」という）に対する処理用のプログラムの作業領域
であり、１１は、前記割込０に対する処理の実行中に発
生した第２の割込（以下「割込１」という）用のプログ
ラムの作業領域である。

【００３３】これらいずれの作業領域８〜１１にも、プ
ログラムカウンタ，フレームアドレス，汎用レジスタの
各レジスタ情報を保持するための領域が設定され、残り
の領域がプログラムの実行のための作業領域として機能
する（このようなデータ構成の作業領域を「フレーム構
造体」という）。各作業領域８〜１１において、プログ
ラムカウンタおよび汎用レジスタの保持領域には、実行
中のプログラムが中断した際の各レジスタの値、すなわ
ち関数実行のためのプログラムが呼び出された時点や割
込が発生した時点におけるカレントプログラムの実行位
置および演算結果が格納される。一方、フレームアドレ
スの保持領域には、１段階前に実行されていたプログラ
ムについてのフレームアドレスが格納される。なおこの
実施例では、内部レジスタ７内のステータスレジスタ
は、プロセッサが動いているか否かなど、プロセッサの
内部状態を示すだけであるとして、割込発生時のステー
タスレジスタの待避を行っていない。ただしこのステー
タスレジスタが、プログラムに影響を与えるコンディシ
ョンコード（キャリーなど）や動作モード（インターロ
ックなど）を含む場合は、プログラムや汎用レジスタと
ともに待避させる必要がある。

【００３４】図４は、上記演算処理装置において割込発
生から割込処理を開始するまでの手順を示し、図５は、
図４での割込処理の終了後に元のプログラムの実行環境
を復元するための手順を示す。なお説明の都合上、各図
の各ステップには、通し番号を付けてある。

【００３５】ＳＴ１では、所定の割込の発生に対し、割
込制御部２が、その割込処理をカレントプログラムの実
行よりも優先させるべきかどうか判断する。そして以下
のＳＴ２〜ＳＴ４で、従来と同様の処理により、プログ
ラム実行部１におけるプログラムの実行が中断し、内部
レジスタ７のレジスタ情報が読み出されて待避・復元部
３に与えられる。待避・復元部３は、レジスタ情報の受
信によりプログラムの中断を確認すると、このプログラ
ムの作業領域に、プログラムカウンタおよび汎用レジス
タの各レジスタ情報を待避させる（ＳＴ５）。

【００３６】つぎに待避・復元部３は、設定値格納領域
６からＳＴ２で読み出されたプログラムポインタの値に
基づく設定情報を読み出し、その設定情報に基づき、実
行中のスレッド作業領域４内に割込用のプログラムの作
業領域を確保する（ＳＴ７）。また前記設定情報に応じ
て、内部レジスタ７に割込用プログラムの実行に必要な
設定値をセットする（ＳＴ８）。

【００３７】つぎに待避・復元部３は、新規作成された
割込用プログラムの作業領域内に、アドレス情報の保持
領域を確保し、その領域内に前記内部レジスタ７から読
み出したフレームアドレス、すなわち割込発生時のプロ
グラムの作業領域に戻るための戻り値を待避させる（Ｓ
Ｔ９）。これら一連の設定が終了すると、待避・復元部
３は、プログラム実行部１に割込用プログラムの実行の
開始を要求する（ＳＴ１０）。なおＳＴ１で、割込処理
を優先させる必要はないと判断した場合は、ＳＴ１１
で、先のプログラムの実行が終了するまで割込用プログ
ラムを待機させるマスク処理を実行する。

【００３８】プログラム実行部１が設定された割込用プ
ログラムを実行して終了通知を送信すると、待避・復元
部３は、まず実行中の割込用のプログラムの作業領域に
待避させていたフレームアドレスを読み出して、割込発
生時の実行プログラムの作業領域の設定位置を取得する
（ＳＴ１２）。さらに待避・復元部３は、この割込発生
時の実行プログラムの作業領域に戻って、前記ＳＴ５で
待避させたプログラムカウンタや汎用レジスタを読み出
す（ＳＴ１３）。

【００３９】つぎのＳＴ１４では、前記ＳＴ１２，１３
で読み出された各レジスタ情報がプログラム実行部１に
与えられる。プログラム実行部１は、これらのレジスタ
情報を内部レジスタ７にセットすることにより、割込発
生時のプログラム実行状態を復元する。そして続くＳＴ
１５で、待避・復元部３よりプログラムの再開要求が送
信されたことに応じて、割込発生時のプログラムの実行
が再開される。

【００４０】たとえば、図３に示したプログラム１−２
の実行時に割込０が発生して割込処理を行う場合を例に
とると、割込発生に応じて内部レジスタ７からプログラ
ム１−２についてのレジスタ情報が読み出される。この
うちプログラムカウンタおよび汎用レジスタは、プログ
ラム１−２の作業領域９内に格納され、フレームアドレ
スは、新規に設定された割込０用のプログラムの作業領
域１０に格納される。

【００４１】この状態下で、内部レジスタ７には、割込
０用のプログラムを実行するための設定値がセットされ
て、そのプログラムが実行される。プログラム実行部１
から待避・復元部３に、割込０用のプログラムの実行終
了が通知されると、待避・復元部３は、まず割込０用の
作業領域１０に待避させていたフレームアドレスを読み
出して、割込発生時のプログラム１−２の作業領域９の
設定位置を取得し、さらにこの領域９内に待避させてい
たプログラムカウンタや汎用レジスタを読み出す。そし
て読み出された各レジスタ情報を内部レジスタ７にセッ
トすることにより、割込発生時のプログラム１−２の実
行状態が復元され、中断していたプログラム１−２の実
行再開が可能となるのである。

【００４２】なお割込０に対する処理の途中でつぎの割
込１が発生した場合も、同様にして割込０のプログラム
の実行状態を示すレジスタ情報を待避させておき、割込
１のプログラム終了後に、待避させた各レジスタ情報を
読み出して内部レジスタ７にセットすることにより、割
込１の発生により中断していた割込０のプログラムの実
行状態を復元して、中断していた割込処理を再開する。

【００４３】なお、Javaプログラムに基づき動作する演
算処理装置では、通常のスレッド内の処理においても、
所定の処理用のプログラムの実行下で他の処理用のプロ
グラム（関数）を呼び出す場合、上記と同様の方法で呼
出し側のプログラムのレジスタ情報を待避させている。
例えば図３において、プログラム１−１からプログラム
１−２を呼び出す際には、プログラム実行部１から待避
・復元部３に、スレッド作業領域４内における作業領域
の確保を要求するために、呼び出されるプログラムのプ
ログラムポインタを送信する。これに応じて待避・復元
部３は、プログラム実行部１に内部レジスタ７からのレ
ジスタ情報の読出しを要求し、その要求に応じて、読み
出されたレジスタ情報のうちプログラムカウンタと汎用
レジスタとを、呼出し側のプログラム１−１の作業領域
８内に格納する。さらに待避・復元部３は、スレッド作
業領域４内に呼び出されたプログラム１−２の作業領域
９を確保し、この作業領域９内にプログラム１−２の呼
出し時点で待避させたフレームアドレス、すなわちプロ
グラム１−１の作業領域８に戻るための戻り値を格納す
る。

【００４４】つぎに待避・復元部３は、プログラム実行
部１から与えられたプログラムポインタに基づき、設定
情報格納領域から前記プログラム１−２の設定情報を読
み出しており、このプログラム１−２の実行のために必
要なレジスタ情報を読み出してプログラム実行部１に与
える。プログラム実行部１は、このレジスタ情報を内部
レジスタ７にセットして、待避・復元部３からのプログ
ラム実行要求に応じてプログラム１−２の実行を開始す
る。

【００４５】こうしてプログラム１−２の実行が終了す
ると、待避・復元部３は、プログラム１−２の作業領域
９内に待避させていたフレームアドレスを読み出して、
呼出し側のプログラム１の作業領域８の設定位置を取得
する。そしてこの作業領域８から前記待避させていたプ
ログラムカウンタや汎用レジスタの値を読み出して、こ
れら値を前記フレームアドレスとともに内部レジスタ７
にセットすることにより、プログラム１−１が呼び出さ
れた時点のプログラム実行状態が復元される。この後、
待避・復元部３からプログラム実行部１に、プログラム
再開要求を送信することにより、前記プログラム１−１
が再開されることになる。

【００４６】なお図１の演算処理装置は、Javaによるプ
ログラムに基づく演算処理を実行する場合の構成を示し
ているが、これに限らず、Javaと同様のメモリ使用方法
を採用したプログラム言語に基づく処理を実行する場合
も、同様の構成を実現することができる。

【００４７】

【発明の効果】上記したようにこの発明では、割込発生
時のプログラムの作業領域内に、プログラムカウンタや
汎用レジスタなどプログラム実行状態を示すレジスタ情
報を待避させるとともに、この作業領域が設定されてい
るメモリ領域に割込処理用の作業領域を設定し、その領
域内に割込発生時のプログラムの作業領域のアドレスを
待避させて割込処理を実行するので、割込処理のため
に、別途、レジスタ情報の待避やプログラム実行のため
のメモリ領域を設定する必要がなくなり、メモリ資源を
有効に使用することができる。

【００４８】またこの発明によれば、スタックポインタ
によりレジスタ情報の待避位置を管理する必要がない
上、割込が発生する前と同一のスレッド内の処理として
割込処理を実行できるので、スタックポインタの管理や
スレッド切替えなどの煩雑な処理が不要となる。また通
常のプログラムの実行に用いるメモリ領域において作業
を行うから、割込処理のためのスレッドの切替えが不要
となり、処理を高速化できる。さらにJavaによるプログ
ラムに基づき動作する演算処理装置においては、通常の
プログラムの呼出しおよび呼出し側のプログラムに復帰
する場合と同様の方法で、レジスタ情報の待避処理や復
元処理を実行できるので、割込発生時に通常と異なる処
理を行う必要がなくなり、割込処理をより簡単かつ高速
に実行できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明が適用された演算処理装置の構成例を
示す機能ブロック図である。

【図２】図１の演算処理装置のメモリ内におけるデータ
構成を示す説明図である。

【図３】１スレッド作業領域内の詳細なデータ構成を示
す説明図である。

【図４】割込発生から割込処理の開始までの手順を示す
フローチャートである。

【図５】割込処理の終了から割込発生時のプログラムの
実行再開までの手順を示すフローチャートである。

【図６】従来の演算処理装置の構成例を示す機能ブロッ
ク図である。

【図７】図６の演算処理装置のメモリ内におけるデータ
構成を示す説明図である。

【図８】割込発生から割込処理の開始までの従来の手順
を示すフローチャートである。

【図９】割込処理の終了から割込発生時のプログラムの
実行再開までの従来の手順を示すフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１ プログラム実行部 ２ 割込制御部 ３ 待避・復元部 ４ スレッド作業領域 ７ 内部レジスタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 馬場 洋介 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オ ムロン株式会社内 (72)発明者 中川 伸二 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オ ムロン株式会社内 (72)発明者 西村 康裕 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オ ムロン株式会社内 Ｆターム(参考） 5B098 DD08 GA06

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 動的に作業領域を確保しつつプログラム
   を実行する演算処理装置において、割込の発生に応じて
   前記プログラムの実行を一時中断して所定の割込処理を
   実行する方法であって、 前記プログラムの作業領域が動的に設定されるメモリ領
   域において、割込の発生に応じてその割込発生時のプロ
   グラムの作業領域に割込発生時のプログラム実行状態を
   示すレジスタ情報を待避させるとともに、前記メモリ領
   域に割込処理用の作業領域を確保して、この作業領域に
   前記割込発生時のプログラムの作業領域に戻るためのア
   ドレスを待避させておき、 割込処理の終了に応じて前記待避させていたアドレスか
   ら前記割込発生時のプログラムの作業領域に戻り、その
   作業領域に待避させていたレジスタ情報を用いて前記割
   込発生時のプログラム実行状態を復元することを特徴と
   する割込処理方法。
2. 【請求項２】 読み書き可能なメモリと、 前記メモリ内の所定のメモリ領域に動的に作業領域を確
   保しつつプログラムを実行するプログラム実行手段と、 前記プログラム実行手段に対し、割込の発生に応じてそ
   の割込発生時のプログラムの実行を一時中断させて割込
   処理用のプログラムを実行させる制御手段とを具備し、 前記制御手段は、 前記割込の発生に応じて前記メモリ領域の割込発生時の
   プログラムの作業領域に割込発生時のプログラム実行状
   態を示すレジスタ情報を待避させるとともに、前記メモ
   リ領域に割込処理用の作業領域を設定して、この作業領
   域に前記割込発生時のプログラムの作業領域に戻るため
   のアドレスを待避させる待避処理手段と、 割込処理の終了に応じて前記待避させていたアドレスか
   ら前記割込発生時の作業領域に戻り、その作業領域に待
   避させていたレジスタ情報に基づき前記割込発生時のプ
   ログラム実行状態を復元する復元処理手段とを具備する
   演算処理装置。