JP2001306487A - 割込み通知方式及びプロセッサユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 受信側のデータ処理機構の作業開始までのオ
ーバーヘッドを削減すると伴に、確実にデータ処理を実
行する割込み通知方式を提供する。 【解決手段】 受信側プロセッサユニットは、割込み通
知信号を受信する割込み通知レジスタ４と、データ送信
終了通知信号を受信するデータ送信終了通知変数レジス
タ５と、データを処理するデータ処理機構６を備え、デ
ータ処理機構６は、割込み通知レジスタ４に割込み通知
信号を受信すると起動し、起動完了後待機状態となり、
データ送信終了通知変数レジスタ５へデータ送信終了通
知信号を受信した後、送信されたデータの処理を開始す
る。送信側プロセッサユニットは、データ送信を開始す
る時に、割込み通知信号を受信側プロセッサユニットの
割込み通知レジスタ４へ送信し、データ送信が終了した
時に、データ送信終了通知変数レジスタ５へデータ送信
終了通知信号を送信する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＰＵ間のデータ
送受信割込みの発生を通知する方式及び方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、特開平２−１８６４６３におけ
る割込み要求発生方法及び装置では、割込み発生要求か
ら割込み処理開始までに要する時間を見込んで、当該時
間を超えない時間だけ上記処理の終了に先行して割込み
要求を発生することを特徴とする割込み処理要求方法、
そして、設定時刻に割込み信号を発生させる割込み要求
装置、そして、割込み処理要求方法、割込み要求装置を
備えたＤＭＡ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｍｅｍｏｒｙ Ａｃｃｅ
ｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌｅｒ）コントローラについて述べ
ている。

【０００３】従来の技術における割込み発生装置の構成
図の一例を図２０に示す。従来の技術における割込み発
生装置は、ＤＭＡ転送時の転送データのアドレスを保持
するアドレスレジスタ１００２、前記アドレスを更新す
るアドレス加算器１００３、ＤＭＡのデータ転送回数を
設定するカウントレジスタ１００４、前記レジスタの設
定値を１回の転送毎に減算更新する減算器１００５、前
記減算器１００５の減算結果が０になったことを検出す
る０（ゼロ）検出器１００６、割込み発生から割込み処
理開始までに要する時間に対応した転送回数の値を格納
する割込み発生カウントレジスタ１００７、割込み発生
カウントレジスタの値とカウントレジスタの値を比較
し、前記２つのレジスタの値が一致した時に割込み信号
を発生させる比較器１００８、及びこれらの制御を行う
制御回路１００１で構成される。

【０００４】従来の技術における割込み要求発生方法の
動作手順の一例を図２１に示す。従来の技術における割
込み要求発生方法では、あらかじめ割込み発生カウント
レジスタ１００７に値を設定しておく。バスをロックし
（ステップＳ２００３）、データを１バイト転送する
（ステップＳ２００４）たびに、減算器１００５によっ
てカウントレジスタ１００４の値を減らす。比較器１０
０８で、割込み発生カウントレジスタに設定されている
値と比較する。

【０００５】カウントレジスタ１００４と割込み発生カ
ウントレジスタ１００７の値が一致すれば（ステップＳ
２００５）割込みを要求し（ステップＳ２００８）、バ
スを解放する（ステップＳ２００９）。一致しなけれ
ば、再度バスをロックし（ステップＳ２００３）、デー
タを１バイト転送する（ステップＳ２００４）という手
順で割込み要求発生方法を実現している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術における割
込み要求発生方法は、以上のように構成されており、以
下のような問題点があった。

【０００７】計算機の構成においては、データ処理機構
が起動に要するクロック数は可変であるため、データ送
信に要するクロック数をあらかじめ求めておき、そのク
ロック数だけ先に割込み信号を送信するという従来の手
法を用いた場合、すべてのデータが到着する前にデータ
処理機構が起動する可能性がある。

【０００８】そこで、この発明は、データ転送作業開始
前に割込み信号を送ってデータ処理機構をあらかじめ起
動しておき、データ送信終了を待ち、データ送信終了通
知とともに受信データを処理することにより、データ送
信終了後から受信データ処理機構の作業開始までのオー
バーヘッドを削減することを目的とする。

【０００９】更に、送信側ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐ
ｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）ユニットからのデータ
送信が完了してからデータ処理機構の作業を開始するこ
とにより、確実にデータを受信することを目的する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明に係る割込み通
知方式は、送信側プロセッサユニットから受信側プロセ
ッサユニットへデータを送信する割込みを通知をする割
込み通知方式において、受信側プロセッサユニットは、
プロセッサと、データ送信の開始を通知する割込み通知
信号を受信する割込み通知レジスタと、データ送信の終
了を通知するデータ送信終了通知信号を受信するデータ
送信終了通知変数レジスタと、上記割込み通知レジスタ
が割込み通知信号を受信すると起動を開始し、起動完了
後待機状態とし、上記データ送信終了通知変数レジスタ
がデータ送信終了通知信号を受信すると送信されたデー
タの処理を開始するデータ処理機構とを備え、送信側プ
ロセッサユニットは、データ送信を開始する時に、割込
み通知信号を受信側プロセッサユニットの割込み通知レ
ジスタへ送信し、データ送信が終了した時に、受信側プ
ロセッサユニットのデータ送信終了通知変数レジスタへ
データ送信終了通知信号を送信するプロセッサとを備え
たことを特徴とする。

【００１１】上記送信側プロセッサユニットは、さら
に、受信側プロセッサユニットのデータ処理機構が、起
動完了からデータの処理を開始するまでの待機状態とな
っている待機時間を記憶する割込み信号送信時間格納変
数レジスタを備え、上記送信側プロセッサユニットのプ
ロセッサは、受信側プロセッサユニットへデータ送信を
開始してから割込み信号送信時間格納変数レジスタに記
憶された待機時間を経過した後、受信側プロセスユニッ
トへ割込み通知信号を送信することを特徴とする。

【００１２】上記受信側プロセッサユニットのプロセッ
サは、送信側プロセスユニットから送信されたデータを
受信した時に、受信側プロセッサユニットのデータ処理
機構の待機時間を算出し、算出された待機時間を送信側
の割込み信号送信時間格納変数レジスタへ格納すること
を特徴とする。

【００１３】上記送信側プロセッサユニットのプロセッ
サは、受信側プロセッサユニットのデータ処理機構が起
動を開始してから起動を完了するまでの起動時間と、送
信側プロセッサユニットが所定の単位のデータを送信す
る所定単位送信時間とに基づいて、上記待機時間を算出
することを特徴とする。

【００１４】上記送信側プロセッサユニットは、さら
に、受信側プロセッサユニットのデータ処理機構の起動
時間を記憶する起動時間格納変数レジスタを備え、上記
受信側プロセッサユニットのプロセッサは、送信側プロ
セッサユニットの起動時間格納変数レジスタへ自己のデ
ータ処理機構の起動時間を格納することを特徴とする。

【００１５】上記受信側プロセッサユニットは、さら
に、データ処理機構によって実行中のデータの処理を終
了する終了時刻を格納するデータ処理機構終了時刻格納
変数レジスタを備え、上記送信側プロセッサユニットの
プロセッサは、データの送信を開始する際に、上記受信
側プロセッサユニットのデータ処理機構終了時刻格納変
数レジスタに格納された終了時刻を取得し、取得された
終了時刻になるまでの時間を処理終了時間として算出
し、算出された処理終了時間が割込み信号送信時間格納
変数レジスタへ格納された待機時間に比べて小さい場
合、算出された処理終了時間を割込み信号送信時間格納
変数レジスタへ格納することを特徴とする。

【００１６】上記受信側プロセッサユニットは、さら
に、所定の単位のデータを処理する処理時間を格納する
データ処理所要時間格納変数レジスタを備え、上記受信
側プロセッサユニットのプロセッサは、データ処理機構
によってデータの処理を開始する時に、送信されたデー
タと上記データ処理所要時間格納変数レジスタに格納さ
れた処理時間とに基づいて、終了時刻を算出してデータ
処理機構終了時刻格納変数レジスタへ格納することを特
徴とする。

【００１７】上記送信側プロセッサユニットは、さら
に、受信側プロセッサユニットの処理の優先順位を示す
優先度を判断する閾値を記憶する閾値変数レジスタを備
え、上記送信側プロセッサユニットのプロセッサは、受
信側プロセッサユニットの優先度が閾値変数レジスタに
記憶された閾値より大きい場合に、割込み通知信号を受
信側プロセッサユニットへ送信することを特徴とする。

【００１８】この発明に係るプロセッサユニットは、送
信されるデータを受信し、受信されたデータを処理する
プロセッサユニットにおいて、データ送信の開始を通知
する割込み通知信号を受信する割込み通知レジスタと、
データ送信の終了を通知するデータ送信終了通知信号を
受信するデータ送信終了通知変数レジスタと、上記割込
み通知レジスタが割込み通知信号を受信すると起動を開
始し、起動完了後待機状態とし、上記データ送信終了通
知変数レジスタがデータ送信終了通知信号を受信すると
送信されたデータの処理を開始するデータ処理機構とを
備えたことを特徴とする。

【００１９】この発明に係るプロセッサユニットは、送
信先のプロセッサユニットへデータを送信するプロセッ
サユニットにおいて、上記プロセッサは、データの送信
を開始する時に、データを送信する送信先のプロセッサ
ユニットへ割込みを通知する割込み通知信号を送信し、
データの送信が終了した時に、データの送信が終了する
ことを通知するデータ送信終了通知信号を送信するプロ
セッサを備えたことを特徴とする。

【００２０】上記プロセッサユニットは、さらに、送信
先のプロセッサユニットが、送信された上記割込み通知
信号を受信した後送信されるデータを処理する準備を開
始し、準備が完了した後、上記データ送信終了通知信号
が送信されることを待つ待機時間を記憶する割込み信号
送信時間格納変数レジスタを備え、上記プロセッサは、
送信先のプロセッサユニットへデータ送信を開始してか
ら割込み信号送信時間格納変数レジスタに記憶された待
機時間を経過した後、送信先のプロセスユニットへ割込
み通知信号を送信することを特徴とする。

【００２１】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は、実施の形
態１における計算機の構成である。本実施の形態におけ
る計算機は、ＣＰＵユニット１−１〜ＣＰＵユニット１
−Ｎ、ＣＰＵユニット同士を接続する割込み信号線２、
ＣＰＵユニットを接続するバス３で構成される。

【００２２】図２は、実施の形態１におけるＣＰＵユニ
ットの構成である。本実施の形態におけるＣＰＵユニッ
トは、割込み通知レジスタ４、データ送信終了通知変数
５、データ処理機構６、ＣＰＵ７で構成される。

【００２３】以下、本実施の形態を構成する各要素の働
きについて説明する。割込み信号線２は、他のＣＰＵユ
ニットにデータを送信する際、割込み信号を流す働きを
持つ。バス３は、各ＣＰＵユニットを接続し、データを
送信する役割を持つ。割込み通知レジスタ４は、ＣＰＵ
ユニットから割込み信号を受け取っていれば１、受け取
っていなければ０の値が格納され、各ＣＰＵユニットか
ら割込み信号が送られてきたかどうかを示す目印の役割
を持つ。

【００２４】データ送信終了通知変数レジスタ（以下、
「データ送信終了通知変数」という）５は、ＣＰＵユニ
ット１のデータ送信処理が終了した場合、値がＯＮに変
更され、データ送信終了を示す目印の役割を持つ。デー
タ処理機構６は、自ＣＰＵユニット１上のデータ送信終
了通知変数５を監視し、データ送信終了通知変数５の値
がＯＮに変わったら、送られてきたデータに対して処理
を行う役割を持つ。ＣＰＵ７は、データ処理機構６を起
動する役割を持つ。

【００２５】図３，図４は、実施の形態１における割込
み通知方式のデータを送信する送信側ＣＰＵユニット及
びデータを受信する受信側ＣＰＵユニットの動作手順を
示した流れ図である。まず、送信側ＣＰＵユニットの動
作手順について示す（図３）。まず、受信側ＣＰＵユニ
ットに向け、割込み信号線２を介して割込み信号を送信
する（Ｓ１０１）。次に、受信側ＣＰＵユニットにデー
タ送信を開始する（Ｓ１０２）。データ送信終了後、受
信側ＣＰＵユニットのデータ送信終了通知変数５の値を
ＯＮにする（Ｓ１０３）。

【００２６】次に、受信側ＣＰＵユニットの動作手順に
ついて示す（図４）。受信側ＣＰＵユニットでは、ステ
ップＳ１０１において、送信側ＣＰＵユニットが送信し
た割込み信号を受信すると、割込み通知レジスタ４の値
が１に設定される。ステップＳ１０４で、ＣＰＵ７がデ
ータ処理機構６を起動する。データ処理機構６は、起動
完了後、データ送信終了通知変数５の値を調べる（Ｓ１
０５）。

【００２７】データ送信終了通知変数５の値がＯＦＦな
らば、送信側ＣＰＵユニットのデータ送信が終わってい
ないので、再びデータ送信終了通知変数５の値を参照す
る。ステップＳ１０５を、データ送信側ＣＰＵユニット
からデータ送信終了通知が届く（データ送信終了通知変
数５の値がＯＮに変更される）まで繰り返す。

【００２８】データ送信終了通知変数５の値が送信側Ｃ
ＰＵユニットによってＯＮに変更されたら、送信側ＣＰ
Ｕユニットのデータ送信が終了したことを意味するの
で、受信側ＣＰＵユニットは、ステップＳ１０５でデー
タ送信終了通知変数５を参照するのをやめる。データ処
理機構６が受信したデータに対して処理を行う（ステッ
プＳ１０７）。割込み通知レジスタ４の値を０にする
（ステップＳ１０８）。データ送信終了通知変数５の値
をＯＦＦにし（Ｓ１０９）、処理を終了する。

【００２９】この実施の形態による割込み通知方式で
は、以下の効果を持つ。図５に示すように、送信側ＣＰ
Ｕユニットがデータを送信する前に、あらかじめ割込み
信号を送信し、受信側ＣＰＵユニットでのデータ処理機
構６の起動と送信側ＣＰＵユニットでのデータ送信処理
を並行して行うことができる。よって、データ処理機構
６を起動するために要するオーバーヘッドをデータ送信
時間によって隠蔽することができる。

【００３０】図６に示すように、従来の技術では、デー
タ送信を終了していなくても、受信側ＣＰＵユニットの
データ処理機構６の起動が完了してしまうと、データ処
理を開始するため、データ処理機構６が処理を開始して
しまう可能性があった。一方、本実施の形態では、受信
側ＣＰＵユニットのデータ処理機構６の起動が完了して
も、送信側ＣＰＵユニットからデータ送信終了通知を受
けてからデータ処理を開始するため、すべてのデータを
受信してから処理を行うことができる。

【００３１】実施の形態２．実施の形態２における計算
機の構成は、実施の形態１と同一であり、図１に示され
る。図６は、実施の形態２におけるＣＰＵユニット１ｂ
の構成であり、実施の形態１のＣＰＵユニット１の構成
に加え、割込み信号送信時間格納変数レジスタ（以下、
「割込み信号送信時間格納変数」という）１１を持つ。
割込み信号送信時間格納変数１１には、データ送信を開
始してから割込み信号を送信するまでの時間が格納され
ている。

【００３２】この変数に格納される値には、 ・データ送信終了を待つのに要した時間の最大値 ・データ送信終了を待つのに要した時間の平均値 などが考えられる。

【００３３】図７，図８は、実施の形態２の割込み通知
方式の送信側ＣＰＵユニット及び受信側ＣＰＵユニット
の動作を示した流れ図である。本実施の形態では、割込
み信号送信時間格納変数１１には、データ送信終了を待
つのに要した時間の平均値が受信側ＣＰＵユニットによ
って格納されているものとする。但し、初めてＣＰＵユ
ニット間でデータを送受信する時は、割込み信号送信時
間格納変数１１は初期値（０）となる。また、この実施
の形態では、ＣＰＵユニット間で送受信されるデータサ
イズは一定である場合を仮定して説明する。

【００３４】まず、送信側ＣＰＵユニットの動作手順に
ついて示す（図７）。送信側ＣＰＵユニットでは、デー
タ送信を開始した時刻を得る（この時間をＡとする）
（Ｓ２０１）。データ送信を開始し、固定サイズのデー
タを送信（Ｓ２０２）したら、固定サイズのデータを送
信した現在時刻を得（この時間をＢとする）、データ送
信を開始してからの経過時間を得る（Ｓ２０３）。デー
タ送信を開始してからの経過時間は、Ｂ−Ａによって求
められる。この実施の形態では、固定サイズのデータ
は、システムに依存するサイズであり、１回の送受信で
転送できるサイズをいう。

【００３５】データを送信してからの経過時間が、割込
み信号送信時間格納変数１１の値よりもはじめて大きく
なった時、受信側ＣＰＵユニットに割込み信号を送信す
る（Ｓ２０５）。ステップＳ２０２〜ステップＳ２０５
の処理を、データの送信が完了するまで繰り返し、デー
タの送信が完了したら、ステップＳ２０７へ進む。

【００３６】ステップＳ２０７で、これまでに、受信側
ＣＰＵユニットに割込み信号を送信したかどうかを調べ
る。すでに割込み信号を送信していればステップＳ２０
９へ進む。まだ割込み信号を送信していなければ、割込
み信号を送信（Ｓ２０８）した後、ステップＳ２０９へ
進む。

【００３７】そして、ステップＳ２０９で受信側ＣＰＵ
ユニット上にあるデータ送信終了通知変数の値をＯＮに
し、データ送信が終了したことを受信側ＣＰＵユニット
に知らせる。

【００３８】次に、受信側ＣＰＵユニットの動作手順に
ついて示す（図８）。受信側ＣＰＵユニットは、データ
処理機構起動（Ｓ２１０）後、ステップＳ２１１で時刻
を取得し（この値をＡとする）、ステップＳ２１２でデ
ータ送信終了通知変数の値がＯＮになるのを待つ。ステ
ップＳ２１２（図４のＳ１０５，Ｓ１０６の処理）の処
理終了後、ステップＳ２１３で時刻を取得する（この値
をＢとする）。ステップＳ２１２を処理するのに要した
時間を求める。この値は、Ｂ−Ａによって得られる。

【００３９】次に、ステップＳ２１２の処理を１回行う
のに要する時間の平均値を求める。この値は、データ処
理機構６が起動された回数（この値をＣとする）と、Ｓ
２１２を処理するのに要した総時間（この値をＤとす
る）を記録しておき、Ｄ÷Ｃによって得られる。

【００４０】本実施の形態では、Ｂ−Ａは、Ｄの値を求
めるのに使用する。ステップＳ２１５で得られた値を割
込み信号送信時間格納変数に格納し（Ｓ２１６）、デー
タ処理機構は、ステップＳ２１７（図４のＳ１０７〜Ｓ
１０９の処理）で受信データの処理を行い、割込み通知
レジスタの値を０にし、データ送信終了通知変数の値を
ＯＦＦにする。

【００４１】割込み信号送信時間格納変数１１の値は、
自ＣＰＵユニットが送信側になった場合に利用してもよ
いし、自ＣＰＵユニットが受信側ＣＰＵユニットになっ
た場合に、この値を送信側ＣＰＵユニットに渡し、送信
側ＣＰＵユニットが用いてもよい。

【００４２】この実施の形態による割込み通知方式で
は、実施の形態１に加え、以下の効果を持つ。本実施の
形態と実施の形態１の動作を示した図を図９に示す。図
９のように、実施の形態１の方式によると、送信側ＣＰ
ＵユニットＸ、送信側ＣＰＵユニットＹが図９のような
タイミングで割込み信号を送信した場合には、受信側Ｃ
ＰＵユニットは、ほぼすべての時間をデータ処理機構６
による処理に費やす必要があった。

【００４３】しかし、実施の形態２の方式では、受信側
ＣＰＵユニットのデータ受信終了を待つ時間（図９中
（Ａ））を求め、割込み信号送信をその時間だけ遅らせ
ることにより、受信側ＣＰＵユニットの処理時間を少な
くすることができる。

【００４４】割込み信号送信を遅らせる時間を過去のデ
ータ受信待ち時間の平均値と決めているので、受信デー
タサイズが一定の場合には、受信側ＣＰＵユニットのデ
ータ受信終了待ち時間をゼロにすることができる。ま
た、データサイズが一定でない場合でも、受信側ＣＰＵ
ユニットのデータ送信終了待ち時間を短縮することがで
きる。

【００４５】実施の形態３．実施の形態３における計算
機の構成は、実施の形態１と同一であり、図１に示され
る。図１０は、実施の形態３におけるＣＰＵユニット１
ｃの構成であり、実施の形態２のＣＰＵユニット１ｂの
構成に加え、データ送信所要時間格納変数レジスタ（以
下、「データ送信所要時間格納変数」という）３１と起
動時間格納変数レジスタ（以下、「起動時間格納変数」
という）３２を持つ。

【００４６】本実施の形態におけるデータ送信所要時間
格納変数３１には、１バイトあたりのデータを送信する
のに要する時間が格納されている。起動時間格納変数３
２には、データ処理機構６を起動するのに要する時間が
格納されている。

【００４７】図１１，図１２は、実施の形態３における
送信側ＣＰＵユニット及び受信側ＣＰＵユニットの動作
を示した流れ図である。まず、送信側ＣＰＵユニットの
動作手順について説明する（図１１）。本実施の形態に
おいて、起動時間格納変数３２に格納されているデータ
処理機構６を起動するのに要する時間をＦとする。デー
タ送信所要時間格納変数３１の値、Ｆの値は、過去にデ
ータ送受信が行われていなければ、初期値として０が与
えられている。

【００４８】（送信データサイズ＊データ送信所要時間
格納変数３１−Ｆ）を計算し、この値を割込み信号送信
時間格納変数１１に格納する（Ｓ３０１）。過去にデー
タ送受信が行われていなければ、割込み信号送信時間格
納変数には０が格納される。次に、ステップＳ３０２に
おいて時刻を取得する（Ａとする）。

【００４９】ステップＳ３０３でデータ送信（図７のＳ
２０２〜Ｓ２０６の処理）を行い、データ送信してから
の経過時間が、割込み信号送信時間格納変数１１の値よ
りも初めて大きくなった時に受信側ＣＰＵユニットに割
込み信号を送信する。過去にデータ送受信が行われてい
なければ、割込み信号送信時間格納変数の値は０なの
で、データ送信を開始してからすぐに割込み信号を送信
することになる。

【００５０】データ送信終了後、ステップＳ３０４にお
いて時刻を取得する（Ｂとする）。データ送信に要した
時間を求める（ステップＳ３０５）。この値は、Ｂ−Ａ
によって求めることができる。

【００５１】ステップＳ３０６で、１バイトのデータを
送信するのに要する時間を求め、この値をデータ送信所
要時間格納変数３１に格納する。この値は、ステップＳ
３０３を行うのに要した総時間（Ｂ−Ａ）と送信したデ
ータのサイズ（Ｇとする）を用いて、（Ｂ−Ａ）÷Ｇに
よって得られる。

【００５２】その後、ステップＳ３０７で、割込み信号
を送信しないままデータを送信を終了した場合は、割込
み信号を送信し、受信側ＣＰＵユニット上のデータ送信
終了変数の値をＯＮにする（図７のＳ２０７〜Ｓ２０
９）。

【００５３】次に、受信側ＣＰＵユニットの動作手順に
ついて説明する（図１２）。まず、割込み信号を受信し
たら、データ処理機構６起動前に、ステップＳ３０８に
おいて時刻を取得する（Ｃとする）。次に、データ処理
機構６を起動（Ｓ３０９）し、データ処理機構６起動終
了後に再度時刻を取得する（Ｄとする）（Ｓ３１０）。

【００５４】ステップＳ３１１で、データ処理機構６起
動に要した時間を求める。これは、Ｄ−Ｃによって求め
ることができる。次に、データ処理機構６を起動するの
に要する時間（上記Ｆ）を求める（Ｓ３１２）。この値
は、例えば、Ｆの値は、データ処理機構を起動するのに
要した時間の総和（Ｊとする）とデータ受信機構を起動
した回数（Ｋとする）を求めておき、Ｊ÷Ｋによって求
めることができる。

【００５５】この場合、Ｄ−Ｃの値は、Ｊの値を求める
のに用いる。また、Ｆの値は、Ｄ−Ｃの値をそのまま利
用してもよい。データ処理機構６は、ステップＳ３１３
で、データ受信終了を待ち、受信データの処理を行い、
割込み通知レジスタの値を０にし、データ送信終了通知
変数の値をＯＦＦにする（図４のＳ１０５〜Ｓ１０
９）。

【００５６】この実施の形態による割込み通知方式で
は、実施の形態２に加え、以下の効果を持つ。送信デー
タサイズによって送信に要する時間が異なるため、受信
側ＣＰＵユニットがデータ送信終了通知変数を参照する
回数は異なる。そこで、送信側ＣＰＵユニットがデータ
送信に要する時間とデータ処理機構６を起動するのに要
する時間を求め、送信側ＣＰＵユニットのデータ送信に
要する時間からデータ処理機構６の起動に要する時間だ
け引き、データ送信開始時刻からその時間だけ経過した
後に割込み信号を受信側ＣＰＵユニットに送信する。

【００５７】この方法により、実施の形態２よりも正確
にデータ送信終了通知を待つ時間が求められるため、図
１３に示すように、データ送信終了通知を待つ時間（図
１３中（Ｂ））を短縮でき、受信側ＣＰＵ負荷を低下さ
せることができる。

【００５８】実施の形態４．実施の形態４における計算
機の構成は、実施の形態１と同一であり、図１に示され
る。図１４は、実施の形態４におけるＣＰＵユニット１
ｄの構成であり、実施の形態３のＣＰＵユニット１ｃに
加え、データ処理機構終了時刻格納変数レジスタ（以
下、「データ処理機構終了時刻格納変数」という）４
１、データ処理所要時間格納変数レジスタ（以下、「デ
ータ処理所要時間格納変数」という）４２を持つ。デー
タ処理機構終了時刻格納変数４１は、現在起動している
データ処理機構６が終了する時刻を格納したものであ
る。データ処理所要時間格納変数４２は、データ処理機
構６が１バイトのデータ処理に要する時間を格納した変
数である。

【００５９】図１５は、実施の形態４における送信側Ｃ
ＰＵユニットの動作手順を示した流れ図である。本実施
の形態では、データ処理機構６が起動するのに要する時
間をＦとする。過去にデータ送受信が行われていなけれ
ば、データ送信所要時間格納変数３１の値、データ処理
機構終了時刻格納変数４１の値、データ処理所要時間格
納変数４２の値、Ｆの値は０となっている。

【００６０】まず、ステップＳ４０１において、時刻を
取得する（値をＡとする）。過去にデータ送信が行われ
ているかどうかを確認する（Ｓ４０２）。

【００６１】もし、過去にデータ送信かデータ受信のど
ちらか片方でも行われていなければ（Ｓ４０２でＮ
Ｏ）、ステップＳ４１１で、実施の形態１の方法によっ
てデータを送信し、データ送信後、ステップＳ４１２で
時刻を得る（値をＬとする）。データ送信に要した時間
を求める（ステップＳ４１３）。

【００６２】データ送信に要した時間は、Ｌ−Ａで求め
ることができる。そして、ステップＳ４１４で、１バイ
トあたりの送信に要した時間を求め、データ処理所要時
間格納変数４２に格納し、処理を終了する。１バイトあ
たりの送信に要する時間は、（Ｌ−Ａ）÷送信データサ
イズで求められる。

【００６３】過去にデータ送信、受信が共に行われてい
れば（Ｓ４０２でＹＥＳ）、ステップＳ４０３へ進み、
実施の形態３と同様の手法による割込み信号送信時間格
納変数の値を求める。この値をＢとする。Ｂは、（デー
タ送信所要時間格納変数＊データサイズ−Ｆ）で求める
ことができる。次に、受信側ＣＰＵユニット上にあるデ
ータ処理機構終了時刻格納変数４１から現在の時間を引
くことにより、データ処理機構が終了するまでの残り時
間を得る（この値をＣとする）（Ｓ４０４）。

【００６４】ＢとＣを比較（Ｓ４０５）する。Ｂの方が
Ｃよりも大きい場合（Ｓ４０５でＹＥＳ）、割込み信号
を送信する時にはデータ処理機構６は終了しているの
で、それを防ぐため、Ｃの値を割込み信号送信時間格納
変数１１に格納する（Ｓ４０６）。Ｂの方がＣよりも小
さい場合には（Ｓ４０５でＮＯ）、Ｂの値を割込み信号
送信時間格納変数１１に格納する（Ｓ４１５）。

【００６５】次に、今回データを送信した場合のデータ
処理が終了する時刻を求める（Ｓ４０７）。この値は、
データ送信所要時間格納変数３１の値＊送信データサイ
ズ＋データ処理所要時間格納変数４２の値＊送信データ
サイズ＋Ａによって求めることができる。この値をＧと
する。

【００６６】時刻Ｇが、受信側ＣＰＵユニット上のデー
タ処理機構終了時刻格納変数４１よりも遅い場合（Ｓ４
０８でＹＥＳ）、Ｇの値を受信側ＣＰＵユニット上にあ
るデータ処理機構終了時刻格納変数４１に格納する（Ｓ
４０９）。そして、ステップＳ４１０の処理を行い、デ
ータを送信し、１バイトのデータを送信するのに要する
時間を得、この値をデータ送信所要時間格納変数３１に
格納する。１バイトあたりの送信に要する時間は、（Ｌ
−Ａ）÷送信データサイズで求められる。

【００６７】次に、受信側ＣＰＵユニットの構成につい
て説明する。受信側ＣＰＵユニットの動作手順を図１６
に示す。受信側ＣＰＵユニットは、割込みを受信する
と、ステップＳ４１６で、実施の形態３における図１２
のステップＳ３０８〜ステップＳ３１２の処理を行い、
データ処理機構６を起動するのに要する時間を求め、そ
の値をＦとする。ステップＳ４１７で、データを受信す
る（図４のＳ１０５，Ｓ１０６）。そして、ステップＳ
４１８で時刻を取得し、この値をＸとする。

【００６８】データ処理機構６が受信したデータに対
し、処理を行う（ステップＳ４１９）（図４のＳ１０
７）。処理終了後、ステップＳ４２０で時刻を取得し、
その値をＹとする。ステップＳ４２１でＹ−Ｘの値を求
め、データ処理機構６がデータを処理するのに要した時
間を求め、ステップＳ４２２で、データ処理機構６が１
バイト当たりのデータを処理するのに要する時間を求め
る。

【００６９】これは、Ｙ−Ｘの値を受信したデータサイ
ズで割ることによって得られる。この値をデータ処理所
要時間格納変数３１に格納する。そして、ステップＳ４
２３で、割込み通知レジスタ４の値を０にし、データ送
信終了通知変数５の値をＯＦＦにする（図４のＳ１０
８，Ｓ１０９）。

【００７０】この実施の形態による割込み通知方式で
は、実施の形態３と比較し、以下の効果を持つ。図１７
に示すように、実施の形態３では、データ処理機構６の
処理が終わった後、送信側ＣＰＵユニットからの割込み
信号が届いていなければ、処理を終了し、他のプロセス
にスイッチする。他のプロセスを起動している最中に割
込み信号が送信された場合には、データ処理機構６を再
起動する時間に遅れが生じる。本実施の形態では、デー
タ処理機構６の処理終了前に割込み信号を送信し、デー
タ処理機構６を待機させることができるため、データ処
理機構６の再起動による処理の遅れを無くすことができ
る。

【００７１】実施の形態５．図１８は、実施の形態５に
おける計算機の構成である。実施の形態１の構成に加
え、閾値変数レジスタ（以下、「閾値変数」という）５
１を持つ。閾値変数５１に設定された値よりも高い優先
度を持つプロセスに限り、先に割込み信号を送信する。

【００７２】図１９は、本実施の形態における送信側Ｃ
ＰＵユニット、受信側ＣＰＵユニットの動作手順を示し
た流れ図である。まず、ステップＳ５０１で、データを
送信するプロセスの優先度が閾値変数５１に設定されて
いる値よりも大きいかどうかを調べる。大きければ、ス
テップＳ１０１〜Ｓ１０３の処理（Ｓ５０４）を行う。
小さければ、ステップＳ５０２でデータを送信し、デー
タ送信終了後、ステップＳ５０３で受信側ＣＰＵユニッ
トに割込み信号を送信する。受信側ＣＰＵユニットの動
作手順は、実施の形態１と同一のため、省略する。

【００７３】この実施の形態による割込み通知方式で
は、実施の形態１に加え、以下の効果を持つ。割込みを
事前に通知する場合を、ある優先度以上のプロセスに限
定することにより、受信側ＣＰＵユニットのデータ送信
終了通知変数の値を監視するのに伴うＣＰＵ負荷を低下
させることができる。

【００７４】実施の形態６．上記実施の形態では、送信
側ＣＰＵユニットと、受信側ＣＰＵユニットとは、同じ
構成である場合を説明した。しかしながら、データ受信
のみ行う受信専用のＣＰＵユニットである場合、また
は、データ送信のみ行う送信専用のＣＰＵユニットであ
る場合は、必ずしも、図２，図６，図１０，図１４に一
例として示したＣＰＵユニットに備えられる構成要素全
てを備えていなくてもよい。

【００７５】データ受信のみ行う受信専用のＣＰＵユニ
ットである場合は、実施の形態１では、プロセッサと、
データ送信の開始を通知する割込み通知信号を受信する
割込み通知レジスタと、データ送信の終了を通知するデ
ータ送信終了通知信号を受信するデータ送信終了通知変
数レジスタと、上記割込み通知レジスタに割込み通知信
号を受信すると自己の起動し、自己の起動完了後待機状
態となり、上記データ送信終了通知変数レジスタへデー
タ送信終了通知信号を受信した後、送信されたデータの
処理を開始するデータ処理機構とを備えるＣＰＵプロセ
ッサであればよい。

【００７６】また、実施の形態２から４の場合は、割込
み信号送信時間格納変数１１、データ送信所要時間格納
変数３１は、送信側にあればよく、受信側になくてもよ
い。

【００７７】データ送信のみ行う送信専用のＣＰＵユニ
ットである場合は、実施の形態１では、プロセッサが、
データ送信の開始を通知する割込み通知信号を受信する
割込み通知レジスタを送信する機能と、データ送信の終
了を通知するデータ送信終了通知信号を送信する機能と
を備えていればよい。更に、送信専用のＣＰＵユニット
は、実施の形態２では割込み信号送信時間格納変数１１
を備えていればよく、また、実施の形態３の場合は、デ
ータ送信所要時間格納変数３１を備えていればよい。

【００７８】

【発明の効果】この発明によれば、受信側ＣＰＵユニッ
トにおいてデータ処理機構を起動するために要するオー
バーヘッドをデータ送信時間によって隠蔽すると伴に、
送信データの送信が完了してからデータ処理機構によっ
てデータ処理を開始することができる。

【００７９】また、この発明によれば、受信側ＣＰＵユ
ニットにおいて、データ送信終了の待ち時間を短縮する
ことができる。

【００８０】さらに、この発明によれば、複数のデータ
送信が行われる場合に、受信側のＣＰＵユニットのデー
タ処理機構を待機させることによって、データ処理の後
れを防止することができる。

【００８１】この発明によれば、事前にデータ送信の割
込みを通知する場合を限定することにより、受信側ＣＰ
Ｕユニットのデータ送信終了の監視する負荷を軽減する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態の計算機の構成の一例
を示した図。

【図２】 実施の形態１のＣＰＵユニットの構成の一例
を示した図。

【図３】 実施の形態１の送信側ＣＰＵユニットの動作
手順一例を示した流れ図。

【図４】 実施の形態１の受信側ＣＰＵユニットの動作
手順一例を示した流れ図。

【図５】 実施の形態１と従来の技術との動作手順の比
較を示した図。

【図６】 実施の形態２のＣＰＵユニットの構成の一例
を示した図。

【図７】 実施の形態２の送信側ＣＰＵユニットの動作
手順一例を示した流れ図。

【図８】 実施の形態２の受信側ＣＰＵユニットの動作
手順一例を示した流れ図。

【図９】 実施の形態２と実施の形態１との動作手順の
比較を示した図。

【図１０】 実施の形態３のＣＰＵユニットの構成の一
例を示した図。

【図１１】 実施の形態３の送信側ＣＰＵユニットの動
作手順一例を示した流れ図。

【図１２】 実施の形態３の受信側ＣＰＵユニットの動
作手順一例を示した流れ図。

【図１３】 実施の形態３と実施の形態２との動作手順
の比較を示した図。

【図１４】 実施の形態４のＣＰＵユニットの構成の一
例を示した図。

【図１５】 実施の形態４の送信側ＣＰＵユニットの動
作手順一例を示した流れ図。

【図１６】 実施の形態４の受信側ＣＰＵユニットの動
作手順一例を示した流れ図。

【図１７】 実施の形態４と実施の形態３との動作手順
の比較を示した図。

【図１８】 実施の形態５のＣＰＵユニットの構成の一
例を示した図。

【図１９】 実施の形態５の送信側ＣＰＵユニットの動
作手順一例を示した図。

【図２０】 従来の技術における動作手順を示した流れ
図。

【図２１】 従来の技術におけるＣＰＵユニットの構成
一例を表わした図。

【符号の説明】

１，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１−１，１−２，１−Ｎ
ＣＰＵユニット（プロセッサユニット）、２ 割込み
信号線、３ バス、４ 割込み通知レジスタ、５ デー
タ送信終了通知変数（データ送信終了通知変数レジス
タ）、６ データ処理機構、７ ＣＰＵ（プロセッ
サ）、１１ 割込み信号送信時間格納変数（割込み信号
送信時間格納変数レジスタ）、３１ データ送信所要時
間格納変数（データ送信所要時間格納変数レジスタ）、
３２ 起動時間格納変数（起動時間格納変数レジス
タ）、４１ データ処理機構終了時刻格納変数（データ
処理機構終了時刻格納変数レジスタ）、４２ データ処
理所要時間格納変数（データ処理所要時間格納変数レジ
スタ）、５１ 閾値変数（閾値変数レジスタ）１００１
制御回路、１００２ アドレスレジスタ、１００３
アドレス加算器、１００４ カウントレジスタ、１００
５ 減算器、１００６ ０（零）検出器、１００７ 割
込み発生カウントレジスタ、１００８ 比較器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5B045 BB43 BB45 5B061 BA02 CC05 CC09 GG13 5B077 AA01 AA33 BA03 5B098 AA10 FF00 GC16

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 送信側プロセッサユニットから受信側プ
   ロセッサユニットへデータを送信する割込みを通知をす
   る割込み通知方式において、 受信側プロセッサユニットは、 プロセッサと、 データ送信の開始を通知する割込み通知信号を受信する
   割込み通知レジスタと、 データ送信の終了を通知するデータ送信終了通知信号を
   受信するデータ送信終了通知変数レジスタと、 上記割込み通知レジスタが割込み通知信号を受信すると
   起動を開始し、起動完了後待機状態とし、上記データ送
   信終了通知変数レジスタがデータ送信終了通知信号を受
   信すると送信されたデータの処理を開始するデータ処理
   機構とを備え、 送信側プロセッサユニットは、 データ送信を開始する時に、割込み通知信号を受信側プ
   ロセッサユニットの割込み通知レジスタへ送信し、デー
   タ送信が終了した時に、受信側プロセッサユニットのデ
   ータ送信終了通知変数レジスタへデータ送信終了通知信
   号を送信するプロセッサとを備えたことを特徴とする割
   込み通知方式。
2. 【請求項２】 上記送信側プロセッサユニットは、さら
   に、 受信側プロセッサユニットのデータ処理機構が、起動完
   了からデータの処理を開始するまでの待機状態となって
   いる待機時間を記憶する割込み信号送信時間格納変数レ
   ジスタを備え、 上記送信側プロセッサユニットのプロセッサは、受信側
   プロセッサユニットへデータ送信を開始してから割込み
   信号送信時間格納変数レジスタに記憶された待機時間を
   経過した後、受信側プロセスユニットへ割込み通知信号
   を送信することを特徴とする請求項１記載の割込み通知
   方式。
3. 【請求項３】 上記受信側プロセッサユニットのプロセ
   ッサは、送信側プロセスユニットから送信されたデータ
   を受信した時に、受信側プロセッサユニットのデータ処
   理機構の待機時間を算出し、算出された待機時間を送信
   側の割込み信号送信時間格納変数レジスタへ格納するこ
   とを特徴とする請求項２記載の割込み通知方式。
4. 【請求項４】 上記送信側プロセッサユニットのプロセ
   ッサは、受信側プロセッサユニットのデータ処理機構が
   起動を開始してから起動を完了するまでの起動時間と、
   送信側プロセッサユニットが所定の単位のデータを送信
   する所定単位送信時間とに基づいて、上記待機時間を算
   出することを特徴とする請求項２記載の割込み通知方
   式。
5. 【請求項５】 上記送信側プロセッサユニットは、さら
   に、 受信側プロセッサユニットのデータ処理機構の起動時間
   を記憶する起動時間格納変数レジスタを備え、 上記受信側プロセッサユニットのプロセッサは、送信側
   プロセッサユニットの起動時間格納変数レジスタへ自己
   のデータ処理機構の起動時間を格納することを特徴とす
   る請求項４記載の割込み通知方式。
6. 【請求項６】 上記受信側プロセッサユニットは、さら
   に、データ処理機構によって実行中のデータの処理を終
   了する終了時刻を格納するデータ処理機構終了時刻格納
   変数レジスタを備え、 上記送信側プロセッサユニットのプロセッサは、データ
   の送信を開始する際に、上記受信側プロセッサユニット
   のデータ処理機構終了時刻格納変数レジスタに格納され
   た終了時刻を取得し、取得された終了時刻になるまでの
   時間を処理終了時間として算出し、算出された処理終了
   時間が割込み信号送信時間格納変数レジスタへ格納され
   た待機時間に比べて小さい場合、算出された処理終了時
   間を割込み信号送信時間格納変数レジスタへ格納するこ
   とを特徴とする請求項２記載の割込み通知方式。
7. 【請求項７】 上記受信側プロセッサユニットは、さら
   に、 所定の単位のデータを処理する処理時間を格納するデー
   タ処理所要時間格納変数レジスタを備え、 上記受信側プロセッサユニットのプロセッサは、データ
   処理機構によってデータの処理を開始する時に、送信さ
   れたデータと上記データ処理所要時間格納変数レジスタ
   に格納された処理時間とに基づいて、終了時刻を算出し
   てデータ処理機構終了時刻格納変数レジスタへ格納する
   ことを特徴とする請求項６記載の割込み通知方式。
8. 【請求項８】 上記送信側プロセッサユニットは、さら
   に、受信側プロセッサユニットの処理の優先順位を示す
   優先度を判断する閾値を記憶する閾値変数レジスタを備
   え、 上記送信側プロセッサユニットのプロセッサは、受信側
   プロセッサユニットの優先度が閾値変数レジスタに記憶
   された閾値より大きい場合に、割込み通知信号を受信側
   プロセッサユニットへ送信することを特徴とする請求項
   １記載の割込み通知方式。
9. 【請求項９】 送信されるデータを受信し、受信された
   データを処理するプロセッサユニットにおいて、 データ送信の開始を通知する割込み通知信号を受信する
   割込み通知レジスタと、 データ送信の終了を通知するデータ送信終了通知信号を
   受信するデータ送信終了通知変数レジスタと、 上記割込み通知レジスタが割込み通知信号を受信すると
   起動を開始し、起動完了後待機状態とし、上記データ送
   信終了通知変数レジスタがデータ送信終了通知信号を受
   信すると送信されたデータの処理を開始するデータ処理
   機構とを備えたことを特徴とするプロセッサユニット。
10. 【請求項１０】 送信先のプロセッサユニットへデータ
    を送信するプロセッサユニットにおいて、 上記プロセッサは、データの送信を開始する時に、デー
    タを送信する送信先のプロセッサユニットへ割込みを通
    知する割込み通知信号を送信し、データの送信が終了し
    た時に、データの送信が終了することを通知するデータ
    送信終了通知信号を送信するプロセッサを備えたことを
    特徴とするプロセッサユニット。
11. 【請求項１１】 上記プロセッサユニットは、さらに、 送信先のプロセッサユニットが、送信された上記割込み
    通知信号を受信した後送信されるデータを処理する準備
    を開始し、準備が完了した後、上記データ送信終了通知
    信号が送信されることを待つ待機時間を記憶する割込み
    信号送信時間格納変数レジスタを備え、 上記プロセッサは、送信先のプロセッサユニットへデー
    タ送信を開始してから割込み信号送信時間格納変数レジ
    スタに記憶された待機時間を経過した後、送信先のプロ
    セスユニットへ割込み通知信号を送信することを特徴と
    する請求項１０記載のプロセッサユニット。