JP2002189603A

JP2002189603A - 計算機とその制御方法

Info

Publication number: JP2002189603A
Application number: JP2000386032A
Authority: JP
Inventors: Hideo Miyake; 英雄三宅; Atsuhiro Suga; 敦浩須賀; Yasuki Nakamura; 泰基中村
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2000-12-19
Filing date: 2000-12-19
Publication date: 2002-07-05
Also published as: EP1217519A2; EP1217519A3; US20020078286A1; KR20020050087A; KR100765867B1

Abstract

(57)【要約】【課題】簡易な構成によりハードウェアの有効稼働率
を下げることなく割り込み処理を実行する計算機とその
制御方法を提供する。【解決手段】割り込み処理を行う計算機であって、プ
ログラムに記された命令の実行途中で割り込み処理を行
う必要が生じた場合には、割り込み処理を開始する時点
におけるデータを保持するレジスタ５３，５５，５７，
５９を備えたことを特徴とする計算機を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、計算機とその制御
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、計算機システムではプログラ
ムに記述されていないか、あるいは記述できない不測の
事態に対処する必要があり、またハードウェアやプログ
ラムにおける本来の機能以外の動作（異常、エラー、例
外等）を検出して、それに対処する必要がある。また、
ハードウェア機構と基本ソフトウェア（特にＯＳ）間の
通信手段を提供すると共に、共用ハードウェア資源（プ
ロセッサ、メモリ等）における利用要求の競合をスケジ
ューリングして、それらの効率的な利用を図る必要があ
る。

【０００３】また、計算機システムでは、互いに非同期
に動作している資源（例えば、プロセッサと入出力装
置、あるいはネットワーク接続されたプロセッサ相互）
を通信等のために、あるタイミングで同期させる必要も
ある。

【０００４】従ってこれらのことから、計算機システム
では本来の、すなわちプログラムとして明示される命令
の実行順序を強制的に、かつ動的に変える手段として以
下のような割り込み動作を実行することとされる。

【０００５】一般的に、計算機システムにおいて該割り
込み動作が発生すると、まず、本来の（プログラムとし
て明示される）命令実行順序とは別の割り込み処理へ制
御フローが分岐する。そして次に、「割り込みハンド
ラ」とも呼ばれる割り込み処理プログラムを実行し、該
プログラムの末尾に記されている割り込み復帰手順に従
って、本来実行していたプログラムの実行順序に復帰す
る。

【０００６】ここで一般に、本来の（プログラムとして
明示される）命令実行順序とは別の割り込み処理へ制御
フローが分岐する際においては、ハードウェアにより実
行中の命令を中断して無効化する処理が行われる。従っ
て、割り込まれた（無効となった、あるいは中断した）
命令の影響を取り除く「回復」動作と、割り込まれた該
命令を再実行する「再開」動作が必要とされる。

【０００７】一方、上記「割り込み動作」は、「正確な
割り込み（precise interrupt）」と「不正確な割り込
み（imprecise interrupt）」に大別できる。ここで、
「正確な割り込み」とは回復が正しく行われ、かつ、割
り込まれた命令が再開可能であることを保証できる割り
込みであり、「不正確な割り込み」とは何らかの理由で
計算機の状態を十分に回復できなかったり、再開可能で
あることを保証できない割り込みである。

【０００８】従って、本来の（プログラムとして明示さ
れる）命令実行順序とは別の割り込み処理へ制御フロー
が分岐する際において、正確な割り込みでは回復や再開
の処理が完全に行われ、不正確な割り込みでは回復や再
開の処理が完全には行われない。

【０００９】また、計算機システムの処理性能を向上さ
せるため、複数の命令を同時に実行させるような制御方
式として、パイプライン方式やスーパースカラ方式が採
用されている。このような制御方式においては、複数の
命令において同時に割り込みが発生する可能性があるた
め、正確な割り込みを実現するためには、（１）割り込
みが発生する可能性がある命令を実行している際に、そ
の後続の命令の実行を抑止したり、（２）プログラムの
実行の際において最初に発生した割り込みを受理し、後
続する命令の実行及び割り込みの発生を無効化するとい
った処理が必要とされる。

【００１０】そして、上記（１）の動作は、割り込みを
発生する可能性がある命令を実行している際に命令発行
部をインターロックさせることで実現され、（２）の動
作は、マイク・ジョンソンによる「スーパースカラ・プ
ロセッサ―マイクロプロセッサ設計における定量的アプ
ローチ」（日経ＢＰ出版センター，1994）に記されてい
るように、チックポイント回復（checkpoint repai
r）、ヒストリ・バッファ（history buffer）、リオー
ダ・バッファ（reorder buffer）、フューチャ・ファイ
ル（future file）といった例外回復機構を設けること
で実現される。

【００１１】以下において、従来の計算機の一例を説明
する。図１は、従来の計算機の構成を示す図である。図
１に示されるように、従来の計算機はメモリ１と命令読
み出し部３、命令実行部５、レジスタ制御部６、及び割
り込み制御部７とを備えていた。そして、命令読み出し
部３は命令読み出し制御部９と命令語レジスタ（ＩＲ）
１１及びプログラムカウンタ（ＰＣ）１３を含み、命令
実行部５は命令デコード部１５と命令発行確認部１７，
１８、ＯＲ回路１９，２１、セレクタ２３、ロード命令
実行部２５、ストア命令実行部２７、演算命令実行部２
９、他命令実行部３１、浮動小数点ロード命令実行部３
３、浮動小数点ストア命令実行部３５、及び浮動小数点
演算命令実行部３７を含む。

【００１２】また、レジスタ制御部６はレジスタ（ＰＣ
ＳＲ）３９とレジスタ（ＥＰＳＲ）４１、レジスタ（Ｐ
ＳＲ）４３、汎用レジスタ４５、及び浮動小数点レジス
タ４７を含む。そして、割り込み制御部７は割り込み制
御回路４９を含む。

【００１３】ここで、命令読み出し部３は、プログラム
カウンタ１３が示す命令語をメモリ１より読み出して命
令実行部５へ供給し、命令実行部５は供給された該命令
を実行する。なお、プログラムカウンタ１３は、命令語
のアドレスを示す。

【００１４】また、レジスタ制御部６は、命令実行部５
と命令読み出し部３及び割り込み制御部７によるデータ
の読み書きの制御を行う。

【００１５】より具体的には、命令読み出し制御部９
は、プログラムカウンタ１３が示す命令語をメモリ１よ
り読み出し、命令語レジスタ１１へ書き込む。また、命
令実行部５より分岐先アドレスが供給されるか、割り込
み制御部７より割り込みあるいは例外に対応する分岐先
アドレスが供給された場合、その値をプログラムカウン
タ１３へ書き込む。なお、それ以外の場合は、次の命令
語を示すべくプログラムカウンタ１３をインクリメント
する。また、命令語を読み出す際に割り込みを検出した
場合は、その旨を割り込み制御回路４９へ通知する。そ
して、命令発行確認部１７，１８から命令発行抑止通知
を受け取った場合は、命令発行抑止通知が解除されるま
で命令読み出し動作を停止する。

【００１６】また、命令デコード部１５は、命令語レジ
スタ１１から供給された命令を解析し、セレクタ２３を
介して対応する命令実行部へ命令を供給する。そして、
ロード命令が供給された場合にはロード命令実行部２５
へ供給し、ストア命令が供給された場合にはストア命令
実行部２７へ供給し、演算命令が供給された場合には演
算命令実行部２９へ供給し、分岐命令が供給された場合
には他命令実行部３１へ供給する。

【００１７】また、ＰＣＳＲ読み出し命令やＰＣＳＲ書
き込み命令、ＥＰＳＲ読み出し命令やＥＰＳＲ書き込み
命令が供給された場合には、いずれも他命令実行部３１
へ供給する。さらに、浮動小数点ロード命令が供給され
た場合には浮動小数点ロード命令実行部３３へ供給し、
浮動小数点ストア命令が供給された場合には浮動小数点
ストア命令実行部３５へ供給し、浮動小数点演算命令が
供給された場合には浮動小数点演算命令実行部３７へ供
給する。

【００１８】また、セレクタ２３はさらに命令発行確認
部１７，１８から命令発行抑止通知を受け取った場合に
は、命令実行部への命令の供給を抑止する。そして、命
令発行確認部１７は、注目している命令が実行中の命令
に依存せず独立に実行可能であるか否かを確認し、依存
関係があるため独立に実行できない場合には命令発行抑
止通知を命令読み出し制御部９や命令デコード部１５へ
供給する。また、依存関係にある該命令の実行が完了し
た場合には、命令発行抑止通知を解除する。

【００１９】また同様に、命令発行確認部１８は、割り
込みを発生する可能性がある命令を実行しているか否か
を確認し、割り込みを発生する可能性がある命令を実行
している場合には命令発行抑止通知を命令読み出し制御
部９や命令デコード部１５へ供給する。また、割り込み
を発生する可能性がある該命令の実行が完了した場合に
は、命令発行抑止通知を解除する。

【００２０】一方、ロード命令実行部２５は、ロード命
令が供給された場合、汎用レジスタ４５から読み出した
値から実効アドレスを求め、実効アドレスに対応するメ
モリ１内の領域からデータを読み出し、その結果を汎用
レジスタ４５へ書き込む。なお、命令を実行する際に、
割り込みを検出した場合には、その旨を割り込み制御回
路４９へ通知する。また、命令実行完了時には、その旨
を命令発行確認部１７，１８へ通知する。

【００２１】また、ストア命令実行部２７は、ストア命
令が供給された場合、汎用レジスタ４５から読み出した
値から実効アドレスを求め、実効アドレスに対応するメ
モリ１内の領域へ汎用レジスタ４５から読み出したデー
タを書き込む。なお、このようにしてメモリ１へ書き込
まれたデータを「ストアデータ」と呼ぶ。また、命令を
実行する際に、割り込みを検出した場合には、その旨を
割り込み制御回路４９へ通知する。そして、命令実行完
了時には、その旨を命令発行確認部１７，１８へ通知す
る。

【００２２】また、演算命令実行部２７は、演算命令が
供給された場合、汎用レジスタ４５から読み出した値に
基づき演算を行い、その結果を汎用レジスタ４５へ書き
込む。なお、命令を実行する際に、割り込みを検出した
場合には、その旨を割り込み制御回路４９へ通知する。
また、命令実行完了時には、その旨を命令発行確認部１
７，１８へ通知する。

【００２３】また、他命令実行部３１は、分岐命令が供
給された場合、分岐先アドレスをプログラムカウンタ１
３へ供給する。また、割り込み復帰命令が供給された場
合には、ＥＰＳＲ４１の値をＰＳＲ４３へ書き込み、Ｐ
ＣＳＲ３９から読み出されたデータを分岐先のアドレス
としてプログラムカウンタ１３へ供給する。

【００２４】また、ＰＣＳＲ読み出し命令が供給された
場合、ＰＣＳＲ３９に格納されているデータを読み出し
て汎用レジスタ４５へ書き込み、ＰＣＳＲ書き込み命令
が供給された場合、汎用レジスタ４５から読み出したデ
ータをＰＣＳＲ３９へ書き込む。また、ＰＳＲ読み出し
命令が供給された場合、ＰＳＲ４３に格納されているデ
ータを読み出して汎用レジスタ４５へ書き込み、ＰＳＲ
書き込み命令が供給された場合、汎用レジスタ４５から
読み出したデータをＰＳＲ４３へ書き込む。

【００２５】そしてさらに、ＥＰＳＲ読み出し命令が供
給された場合、ＥＰＳＲ４１に格納されているデータを
読み出して汎用レジスタ４５へ書き込み、ＥＰＳＲ書き
込み命令が供給された場合、汎用レジスタ４５から読み
出したデータをＥＰＳＲ４１へ書き込む。なお、命令を
実行する際に、割り込みを検出した場合には、その旨を
割り込み制御回路４９へ通知する。また、命令実行完了
時には、その旨を命令発行確認部１７，１８へ通知す
る。

【００２６】一方、浮動小数点ロード命令実行部３３
は、浮動小数点ロード命令が供給された場合、汎用レジ
スタ４５から読み出した値から実効アドレスを求め、実
効アドレスに対応するメモリ１内の領域からデータを読
み出し、その結果を浮動小数点レジスタ４７へ書き込
む。なお、命令を実行する際に、割り込みを検出した場
合には、その旨を割り込み制御回路４９へ通知する。ま
た、命令実行完了時には、その旨を命令発行確認部１
７，１８へ通知する。

【００２７】また、浮動小数点ストア命令実行部３５
は、浮動小数点ストア命令が供給された場合、汎用レジ
スタ４５から読み出した値から実効アドレスを求め、実
効アドレスに対応するメモリ１内の領域へ浮動小数点レ
ジスタ４７から読み出したデータを書き込む。なお、こ
のようにしてメモリ１へ書き込まれたデータを「ストア
データ」と呼ぶ。また、命令を実行する際に、割り込み
を検出した場合には、その旨を割り込み制御回路４９へ
通知する。そして、命令実行完了時には、その旨を命令
発行確認部１７，１８へ通知する。

【００２８】また、浮動小数点演算命令実行部３７は、
浮動小数点演算命令が供給された場合、浮動小数点レジ
スタ４７から読み出した値に基づき演算を行い、その結
果を浮動小数点レジスタ４７へ書き込む。なお、命令を
実行する際に、割り込みを検出した場合には、その旨を
割り込み制御回路４９へ通知する。また、命令実行完了
時には、その旨を命令発行確認部１７，１８へ通知す
る。

【００２９】また、ＰＣＳＲ３９は、割り込みから復帰
する命令アドレスを保持するレジスタであり、割り込み
発生時に該アドレスが設定される。そして、ＰＳＲ４３
は計算機の動作状態（state）を保持するレジスタであ
り、ＥＰＳＲ４１は割り込み発生前の計算機の動作状態
（state）を保持するレジスタであって割り込み発生時
に設定されるものである。

【００３０】一方、割り込み制御回路４９は、命令読み
出し制御部９あるいは命令実行部５から供給された割り
込み通知に基づいて、割り込みからの復帰先を示す命令
アドレスをＰＣＳＲ３９へ、割り込み発生前の動作状態
をＥＰＳＲ４１へ、発生した割り込みに対応する計算機
の動作状態をＰＳＲ４３へ書き込む。また、発生した割
り込みに対応する分岐先アドレスをプログラムカウンタ
１３へ供給する。

【００３１】ここで、以上のような従来の計算機におい
て正確な割り込みを実現するため、割り込みを発生する
可能性がある命令を実行している際において命令発行部
をインターロックさせると、ハードウェアの有効稼働率
は下がり、計算機システムの処理性能が低減するという
問題があった。

【００３２】また、正確な割り込みを実現するための例
外回復機構を設けた場合には、ハードウェアの有効稼働
率の低下は回避できるものの、回路規模が増大するとい
う問題があった。

【００３３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の問題
を解消するためになされたもので、簡易な構成によりハ
ードウェアの有効稼働率を下げることなく割り込み処理
を実行する計算機とその制御方法を提供することを目的
とする。

【００３４】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、割り込み
処理を行う計算機であって、プログラムに記された命令
の実行途中で割り込み処理を行う必要が生じた場合に
は、割り込み処理を開始する時点におけるデータを保持
するデータ保持手段を備えたことを特徴とする計算機を
提供することにより達成される。

【００３５】このような手段によれば、割り込み処理を
行う必要が生じた場合には、その時点のデータがデータ
保持手段により保持されるため、割り込みが生じる前の
命令を再実行する必要が回避され、割り込み処理後の動
作を効率的に継続することができる。

【００３６】ここで、データ保持手段を複数個並設すれ
ば、割り込みが発生し得る複数の命令を並列的に実行す
ることができる。また、各々のデータ保持手段に対応し
て設けられ、データを保持しているか否かを示す複数の
有効フラグをさらに備えることにより、有効フラグの値
に応じた高速な動作を実現することができる。

【００３７】そして例えばデータ保持手段は、ストア命
令の実行途中における割り込み発生時において記憶手段
への書き込み対象とされているデータや、割り込み処理
の起因となる命令の命令アドレス、割り込み処理の要因
を示すデータあるいは実効アドレスを保持するものとす
ることができる。

【００３８】

【発明の実施の形態】以下において、本発明の実施の形
態を図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一符
号は同一又は相当部分を示す。［実施の形態１］図２は、本発明の実施の形態１に係る
計算機の構成を示す図である。図２に示されるように、
本実施の形態１に係る計算機は、図１に示された従来の
計算機と以下の点で相違するものである。

【００３９】まずレジスタ制御部６０は、命令実行部５
０に含まれた他命令実行部５２と割り込み制御部７０に
含まれた割り込み制御回路６１とに接続されるＥＰＣＲ
５３とＥＳＲ５５、ＥＡＲ５７、及びＥＤＲ５９を備え
る。また、命令実行部５に含まれた命令デコード部１５
の代わりに命令デコード部５４を備え、命令発行確認部
１８の代わりに命令発行確認部５１を備える。

【００４０】ここで、本実施の形態１に係る命令デコー
ド部５４は、ＥＰＣＲ読み出し命令やＥＰＣＲ書き込み
命令、ＥＳＲ読み出し命令やＥＳＲ書き込み命令、ＥＡ
Ｒ読み出し命令やＥＡＲ書き込み命令、ＥＤＲ読み出し
命令やＥＤＲ書き込み命令が供給された場合には、いず
れもセレクタ２３を介して該命令を他命令実行部５２へ
供給する。

【００４１】また、命令発行確認部５１は、割り込みを
発生する可能性がある命令を実行しているか否かを確認
し、割り込みを発生する可能性がある命令を実行してお
り、かつ注目する命令が割り込みを発生する可能性があ
る命令である場合には、命令発行抑止通知を命令読み出
し制御部９や命令デコード部５４へ供給する。また、割
り込みを発生する可能性がある該命令の実行が完了した
場合には、命令発行抑止通知を解除する。

【００４２】また、他命令実行部５２は、分岐命令が供
給された場合、分岐先アドレスをプログラムカウンタ１
３へ供給する。また、割り込み復帰命令が供給された場
合には、ＥＰＳＲ４１の値をＰＳＲ４３へ書き込み、Ｐ
ＣＳＲ３９から読み出されたデータを分岐先のアドレス
としてプログラムカウンタ１３へ供給する。

【００４３】また、ＥＰＣＲ読み出し命令が供給された
場合、ＥＰＣＲ５３に格納されているデータを読み出し
て汎用レジスタ４５へ書き込み、ＥＰＣＲ書き込み命令
が供給された場合、汎用レジスタ４５から読み出したデ
ータをＥＰＣＲ５３へ書き込む。また、ＥＳＲ読み出し
命令が供給された場合、ＥＳＲ５５に格納されているデ
ータを読み出して汎用レジスタ４５へ書き込み、ＥＳＲ
書き込み命令が供給された場合、汎用レジスタ４５から
読み出したデータをＥＳＲ５５へ書き込む。

【００４４】そしてさらに、ＥＡＲ読み出し命令が供給
された場合、ＥＡＲ５７に格納されているデータを読み
出して汎用レジスタ４５へ書き込み、ＥＡＲ書き込み命
令が供給された場合、汎用レジスタ４５から読み出した
データをＥＡＲ５７へ書き込む。

【００４５】また、ＥＤＲ読み出し命令が供給された場
合、ＥＤＲ５９に格納されているデータを読み出して汎
用レジスタ４５へ書き込み、ＥＤＲ書き込み命令が供給
された場合、汎用レジスタ４５から読み出したデータを
ＥＤＲ５９へ書き込む。なお、命令を実行する際に、割
り込みを検出した場合には、その旨を割り込み制御回路
６１へ通知する。また、命令実行完了時には、その旨を
命令発行確認部１７，５１へ通知する。

【００４６】また、ＥＰＣＲ５３は割り込みの起因とな
った命令の命令アドレスを保持するレジスタであり、Ｅ
ＳＲ５５は割り込み要因を示すデータを保持するレジス
タであって、共に割り込み発生時に設定される。また、
ＥＡＲ５７はロード命令やストア命令、浮動小数点ロー
ド命令、浮動小数点ストア命令の実効アドレスを保持す
るレジスタであり、ロード命令やストア命令、浮動小数
点ロード命令、浮動小数点ストア命令による割り込み発
生時に設定される。

【００４７】また、ＥＤＲ５９はストア命令や浮動小数
点ストア命令の実行の際におけるストアデータを保持す
るレジスタであり、ストア命令や浮動小数点ストア命令
による割り込み発生時に設定される。

【００４８】そして、割り込み制御部６１は、命令読み
出し制御部９あるいは命令実行部５０から供給された割
り込み通知に基づいて、割り込みからの復帰先を示す命
令アドレスをＰＣＳＲ３９へ、割り込み発生前の動作状
態をＥＰＳＲ４１へ、発生した割り込みに対応する計算
機の動作状態をＰＳＲ４３へ、割り込みの起因となった
命令（以下単に、「割り込み起因命令」ともいう。）の
命令アドレスをＥＰＣＲ５３へ、割り込み要因を示すデ
ータをＥＳＲ５５へ書き込む。また、割り込み起因命令
がロード命令やストア命令、浮動小数点ロード命令、あ
るいは浮動小数点ストア命令であった場合には、その実
効アドレスをＥＡＲ５７へ書き込み、割り込み起因命令
がストア命令や浮動小数点ストア命令であった場合に
は、該ストアデータをＥＤＲ５９へ書き込む。さらに、
発生した割り込みに対応する分岐先アドレスをプログラ
ムカウンタ１３へ供給する。

【００４９】そして、本実施の形態１に係る計算機にお
いては、割り込み動作において上記ＥＰＣＲ５３やＥＳ
Ｒ５５、ＥＡＲ５７、及びＥＤＲ５９を、以下の表１に
示されるように各命令毎に対応付けて用いることができ
る。なお、表１における白丸は、左欄に示された各命令
の実行中に割り込みが発生した場合に、データの格納先
とするレジスタを示すものであって、以下の表３におい
ても同様である。

【００５０】

【表１】すなわち、上記表１に示されるように、演算命令や浮動
小数点演算命令、その他の命令の実行に際して割り込み
が発生した時には、割り込みを回復（あるいは再開）す
る際に必要とされる情報として割り込み起因命令の命令
アドレスがＥＰＣＲ５３へ保持されると共に、割り込み
要因を示すデータがＥＳＲ５５に保持される。また、ロ
ード命令や浮動小数点ロード命令の実行に際して割り込
みが発生した時には、割り込みを回復（あるいは再開）
する際に必要とされる情報としてさらに、実効アドレス
がＥＡＲ５７へ保持される。そして、ストア命令や浮動
小数点ストア命令の実行に際して割り込みが発生した時
には、割り込みを回復（あるいは再開）する際に必要と
される情報としてさらに、ストアデータがＥＤＲ５９へ
保持される。

【００５１】そして、本実施の形態１に係る計算機にお
いては、割り込み動作の際に上記のように保持された各
情報を適宜読み出すことにより、該割り込みの回復（あ
るいは再開）を容易に実現することができる。

【００５２】以下において、本実施の形態１に係る計算
機における割り込み処理プログラムの実行による動作
を、図３に示されたフローチャートを参照しつつ説明す
る。まずステップＳ１では、コンテキストを退避する。
そして、ステップＳ２では、他命令実行部５２が供給さ
れたＥＳＲ読み出し命令に応じて、ＥＳＲ５５から割り
込み要因データを読み出す。次に、ステップＳ３では、
他命令実行部５２は該割り込み要因データを参照して、
該割り込みがロード命令や浮動小数点ロード命令に起因
するものであるか否か判断する。そして、該割り込みが
ロード命令や浮動小数点ロード命令に起因するものであ
ると判断した場合にはステップＳ４へ進み、該割り込み
がロード命令や浮動小数点ロード命令に起因しないと判
断した場合にはステップＳ１０へ進む。

【００５３】また他命令実行部５２は、ステップＳ４で
ＥＰＣＲ読み出し命令に応じてＥＰＣＲ５３から命令ア
ドレスを読み出し、ステップＳ５においてＥＡＲ読み出
し命令に応じてＥＡＲ５７から実効アドレスを読み出
す。そして、ステップＳ６において、上記命令アドレス
と割り込み起因データ及び実効アドレスに基づいて割り
込み処理を実行する。

【００５４】次に、該割り込み処理が終了した時点で、
ステップＳ７においてコンテキストを復元し、ステップ
Ｓ８において割り込み復帰命令に応じて割り込み処理プ
ログラムの実行動作から復帰する。

【００５５】一方、ステップＳ１０においては、他命令
実行部５２は該割り込み要因データを参照して、該割り
込みがストア命令や浮動小数点ストア命令に起因するも
のであるか否か判断する。そして、該割り込みがストア
命令や浮動小数点ストア命令に起因するものであると判
断した場合にはステップＳ１１へ進み、該割り込みがス
トア命令や浮動小数点ストア命令に起因しないと判断し
た場合にはステップＳ２０へ進む。

【００５６】また他命令実行部５２は、ステップＳ１１
でＥＰＣＲ読み出し命令に応じてＥＰＣＲ５３から命令
アドレスを読み出し、ステップＳ１２においてＥＡＲ読
み出し命令に応じてＥＡＲ５７から実効アドレスを読み
出す。そしてさらに、ステップＳ１３においてＥＤＲ読
み出し命令に応じてＥＤＲ５９からストア・データを読
み出す。そして、ステップＳ１４において、上記命令ア
ドレスと割り込み起因データ、実効アドレス及びストア
・データに基づいて割り込み処理を実行し、ステップＳ
７へ進む。

【００５７】また、ステップＳ２０において他命令実行
部５２は、ステップＳ２０でＥＰＣＲ読み出し命令に応
じてＥＰＣＲ５３から命令アドレスを読み出し、ステッ
プＳ１４へ進む。

【００５８】以上より、本発明の実施の形態１に係る計
算機によれば、ＥＰＣＲ５３とＥＳＲ５５、ＥＡＲ５
７、及びＥＤＲ５９を備え、割り込み処理動作から元の
処理動作へ回復するために必要なデータを割り込み発生
時にこれらのレジスタへ保持すると共に、保持された上
記データに応じて該割り込み処理終了後に元の処理が継
続されるため、簡易な構成によりハードウェアの有効稼
働率を下げることなく割り込み処理を実行することがで
きる。［実施の形態２］図４は、本発明の実施の形態２に係る
計算機の構成を示す図である。図４に示されるように、
本発明の実施の形態２に係る計算機は、図２に示された
実施の形態１に係る計算機と同様な構成を有するが、レ
ジスタ制御部６９には有効フラグ（ＥＳＦＲ）７１が設
けられ、それぞれ複数個並設されたＥＰＣＲ７３とＥＳ
Ｒ７５及びＥＡＲ７７とＥＤＲ７９とを含む点で相違す
るものである。

【００５９】ここで、有効フラグ７１とＥＰＣＲ７３、
ＥＳＲ７５、ＥＡＲ７７及びＥＤＲ７９はいずれも命令
実行部６３に含まれた他命令実行部６７と、割り込み制
御部８０に含まれた割り込み制御回路８１に接続され
る。なお、命令実行部６３には命令発行確認部６５がた
だ一つ設けられ、ＯＲ回路１９，２１が含まれない点で
も相違する。

【００６０】上記のような構成を有する本実施の形態２
に係る計算機において、命令デコード部１６は命令語レ
ジスタ１１より供給された命令を解析し、セレクタ２３
を介して対応する命令実行部へ命令を供給する。そし
て、例えば分岐命令や割り込み復帰命令あるいはＥＳＦ
Ｒ読み出し命令やＥＳＦＲ書き込み命令が供給された場
合には、それぞれ該命令を他命令実行部６７へ供給す
る。

【００６１】また、他命令実行部６７は、分岐命令が供
給された場合、分岐先アドレスをプログラムカウンタ１
３へ供給する。また、割り込み復帰命令が供給された場
合には、ＥＰＳＲ４１の値をＰＳＲ４３へ書き込み、Ｐ
ＣＳＲ３９から読み出されたデータを分岐先のアドレス
としてプログラムカウンタ１３へ供給する。

【００６２】また、ＥＳＦＲ読み出し命令が供給された
場合、ＥＳＦＲ７１に格納されているデータを読み出し
て汎用レジスタ４５へ書き込み、ＥＳＦＲ書き込み命令
が供給された場合、汎用レジスタ４５から読み出したデ
ータをＥＳＦＲ７１へ書き込む。なお、命令を実行する
際に、割り込みを検出した場合には、その旨を割り込み
制御回路８１へ通知する。また、命令実行完了時には、
その旨を命令発行確認部６５へ通知する。

【００６３】ここで、有効フラグ（ＥＳＦＲ）７１は割
り込み要因データを格納するＥＳＲ７５の有効フラグで
あり、各ビットがそれぞれのレジスタに対応して、割り
込み要因データが保持されているか否かを示すものであ
る。なお、この有効フラグ７１は割り込み発生時に設定
される。

【００６４】そして、例えば上記のようにＥＳＲ７５が
並設された７個のレジスタからなるとき、例えば第０ビ
ットから第６ビットまでの各ビットはそれぞれのレジス
タに対し、以下の表２に示されるように対応づけられ
る。

【００６５】

【表２】すなわち、表２に示されるように、例えば第０ビットが
第０番目のＥＳＲに対応し、第０番目のＥＳＲに割り込
み要因データが保持される場合には第０ビットが１とさ
れる。

【００６６】次に、割り込み制御部８１は、命令読み出
し制御部９あるいは命令実行部６３から供給された割り
込み通知に基づいて、割り込みからの復帰先を示す命令
アドレスをＰＣＳＲ３９へ、割り込み発生前の動作状態
をＥＰＳＲ４１へ、発生した割り込みに対応する計算機
の動作状態をＰＳＲ４３へ、割り込み起因命令の命令ア
ドレスをＥＰＣＲ７３へ、割り込み要因を示すデータを
ＥＳＲ７５へ、割り込み要因を示す該データの保持状況
をＥＳＦＲ７１へ書き込む。

【００６７】また、割り込み起因命令がロード命令やス
トア命令、浮動小数点ロード命令、あるいは浮動小数点
ストア命令であった場合には、その実効アドレスをＥＡ
Ｒ７７へ書き込み、割り込み起因命令がストア命令や浮
動小数点ストア命令であった場合には、該ストアデータ
をＥＤＲ７９へ書き込む。さらに、発生した割り込みに
対応する分岐先アドレスをプログラムカウンタ１３へ供
給する。

【００６８】また、本実施の形態２に係る計算機におい
て、例えばＥＰＣＲ７３がＥＰＣＲ０からＥＰＣＲ６ま
での７個の並設されたレジスタからなり、ＥＳＲ７５も
ＥＳＲ０からＥＳＲ６までの７個の並設されたレジスタ
からなり、ＥＡＲ７７はＥＡＲ３からＥＡＲ６までの４
個の並設されたレジスタからなり、ＥＤＲ７９はＥＤＲ
５及びＥＤＲ６の２個の並設されたレジスタからなる場
合には、これらのレジスタを以下の表３に示されるよう
に各命令毎に対応づけて用いることができる。

【００６９】

【表３】次に、本実施の形態２に係る計算機における割り込み処
理プログラムの実行による動作を、ＥＳＦＲ７１を用い
る場合と用いない場合とに分けて図５から図８を参照し
つつ説明する。まず、図５及び図６を参照して、ＥＳＦ
Ｒ７１を用いない場合の動作を説明する。

【００７０】図５に示されるように、ステップＳ１では
コンテキストを退避する。そして、ステップＳ２では、
他命令実行部６７が供給されたＥＳＲ読み出し命令に応
じて、ＥＳＲ７５から割り込み要因データ０を読み出
す。このときステップＳ３で、他命令実行部６７は該割
り込み要因データ０が保持されているか否かを判断す
る。そして、保持されていると判断した場合にはステッ
プＳ１００へ進み、保持されていないと判断した場合に
はステップＳ４へ進む。

【００７１】ここで、ステップＳ１００では、他命令実
行部６７はＥＰＣＲ読み出し命令に応じてＥＰＣＲ７３
から命令アドレス０を読み出し、ステップＳ１０１にお
いて割り込み要因データ０及び命令アドレス０に基づい
て割り込み処理を実行し、ステップＳ４へ進む。

【００７２】また、ステップＳ４では、他命令実行部６
７が供給されたＥＳＲ読み出し命令に応じて、ＥＳＲ７
５から割り込み要因データ１を読み出す。このとき、ス
テップＳ５では、他命令実行部６７は該割り込み要因デ
ータ１が保持されているか否かを判断し、保持されてい
ると判断した場合にはステップＳ１１０へ進み、保持さ
れていないと判断した場合にはステップＳ６へ進む。

【００７３】ここで、ステップＳ１１０では、他命令実
行部６７はＥＰＣＲ読み出し命令に応じてＥＰＣＲ７３
から命令アドレス１を読み出し、ステップＳ１１１にお
いて割り込み要因データ１及び命令アドレス１に基づい
て割り込み処理を実行し、ステップＳ６へ進む。

【００７４】また、ステップＳ６では、他命令実行部６
７が供給されたＥＳＲ読み出し命令に応じて、ＥＳＲ７
５から割り込み要因データ２を読み出す。このとき、ス
テップＳ７では、他命令実行部６７は該割り込み要因デ
ータ２が保持されているか否かを判断し、保持されてい
ると判断した場合にはステップＳ１２０へ進み、保持さ
れていないと判断した場合にはステップＳ８へ進む。

【００７５】ここで、ステップＳ１２０では、他命令実
行部６７はＥＰＣＲ読み出し命令に応じてＥＰＣＲ７３
から命令アドレス２を読み出し、ステップＳ１２１にお
いて割り込み要因データ２及び命令アドレス２に基づい
て割り込み処理を実行し、ステップＳ８へ進む。

【００７６】そして、ステップＳ８では、他命令実行部
６７が供給されたＥＳＲ読み出し命令に応じて、ＥＳＲ
７５から割り込み要因データ３を読み出す。このとき、
ステップＳ９では、他命令実行部６７は該割り込み要因
データ３が保持されているか否かを判断し、保持されて
いると判断した場合にはステップＳ１３０へ進み、保持
されていないと判断した場合にはステップＳ１０へ進
む。

【００７７】ここで、ステップＳ１３０では他命令実行
部６７がＥＰＣＲ読み出し命令に応じてＥＰＣＲ７３か
ら命令アドレス３を読み出し、ステップＳ１３１では他
命令実行部６７がＥＡＲ読み出し命令に応じてＥＡＲ７
７から実効アドレス３を読み出す。そして、ステップＳ
１３２では、割り込み要因データ３及び命令アドレス３
及び実効アドレス３に基づいて割り込み処理を実行し、
ステップＳ１０へ進む。

【００７８】また、ステップＳ１０では、他命令実行部
６７が供給されたＥＳＲ読み出し命令に応じて、ＥＳＲ
７５から割り込み要因データ４を読み出す。このとき、
ステップＳ１１では、他命令実行部６７は該割り込み要
因データ４が保持されているか否かを判断し、保持され
ていると判断した場合にはステップＳ１４０へ進み、保
持されていないと判断した場合には図６に示されたステ
ップＳ１２へ進む。

【００７９】ここで、ステップＳ１４０では他命令実行
部６７がＥＰＣＲ読み出し命令に応じてＥＰＣＲ７３か
ら命令アドレス４を読み出し、ステップＳ１４１では他
命令実行部６７がＥＡＲ読み出し命令に応じてＥＡＲ７
７から実効アドレス４を読み出す。そして、ステップＳ
１４２では、割り込み要因データ４及び命令アドレス４
及び実効アドレス４に基づいて割り込み処理を実行し、
ステップＳ１２へ進む。

【００８０】また、ステップＳ１２では、他命令実行部
６７が供給されたＥＳＲ読み出し命令に応じて、ＥＳＲ
７５から割り込み要因データ５を読み出す。このとき、
ステップＳ１３では、他命令実行部６７は該割り込み要
因データ５が保持されているか否かを判断し、保持され
ていると判断した場合にはステップＳ１５０へ進み、保
持されていないと判断した場合には図６に示されたステ
ップＳ１４へ進む。

【００８１】ここで、ステップＳ１５０では他命令実行
部６７がＥＰＣＲ読み出し命令に応じてＥＰＣＲ７３か
ら命令アドレス５を読み出し、ステップＳ１５１では他
命令実行部６７がＥＡＲ読み出し命令に応じてＥＡＲ７
７から実効アドレス５を読み出す。そして、ステップＳ
１５２では他命令実行部６７がＥＤＲ読み出し命令に応
じてＥＤＲ７９からストアデータ５を読み出し、ステッ
プＳ１５３では割り込み要因データ５と命令アドレス
５、実効アドレス５及びストアデータ５に基づいて割り
込み処理を実行し、ステップＳ１４へ進む。

【００８２】また、ステップＳ１４では、他命令実行部
６７が供給されたＥＳＲ読み出し命令に応じて、ＥＳＲ
７５から割り込み要因データ６を読み出す。このとき、
ステップＳ１５では、他命令実行部６７は該割り込み要
因データ６が保持されているか否かを判断し、保持され
ていると判断した場合にはステップＳ１６０へ進み、保
持されていないと判断した場合にはステップＳ１６へ進
む。

【００８３】ここで、ステップＳ１６０では他命令実行
部６７がＥＰＣＲ読み出し命令に応じてＥＰＣＲ７３か
ら命令アドレス６を読み出し、ステップＳ１６１では他
命令実行部６７がＥＡＲ読み出し命令に応じてＥＡＲ７
７から実効アドレス６を読み出す。そして、ステップＳ
１６２では他命令実行部６７がＥＤＲ読み出し命令に応
じてＥＤＲ７９からストアデータ６を読み出し、ステッ
プＳ１６３では割り込み要因データ６と命令アドレス
６、実効アドレス６及びストアデータ６に基づいて割り
込み処理を実行し、ステップＳ１６へ進む。

【００８４】そして、ステップＳ１６においてコンテキ
ストを復元し、ステップＳ１７において割り込み復帰命
令に応じて割り込み処理プログラムの実行動作から復帰
する。

【００８５】次に、図７及び図８を参照して、ＥＳＦＲ
７１を用いる場合の動作を説明する。まず、図７に示さ
れるように、ステップＳ１ではコンテキストを退避す
る。そして、ステップＳ２では、他命令実行部６７が供
給されたＥＳＦＲ読み出し命令に応じて、有効フラグ
（ＥＳＦＲ）７１を読み出す。このときステップＳ３
で、他命令実行部６７は該有効フラグ７１の第０ビット
が０であるか否かを判断する。そして、０であると判断
した場合にはステップＳ４へ進み、０でない（すなわち
１、以下同様）と判断した場合にはステップＳ１１０へ
進む。

【００８６】ここで、ステップＳ１１０では、他命令実
行部６７はＥＰＣＲ読み出し命令に応じてＥＰＣＲ７３
から命令アドレス０を読み出し、ステップＳ１１１にお
いて他命令実行部６７はＥＳＲ読み出し命令に応じてＥ
ＳＲ７５から割り込み要因データ０を読み出す。そし
て、ステップＳ１１２において命令アドレス０及び割り
込み要因データ０に基づき割り込み処理を行い、ステッ
プＳ４へ進む。

【００８７】また、ステップＳ４で、他命令実行部６７
は有効フラグ７１の第１ビットが０であるか否かを判断
する。そして、０であると判断した場合にはステップＳ
５へ進み、０でないと判断した場合にはステップＳ１２
０へ進む。

【００８８】ここで、ステップＳ１２０では、他命令実
行部６７はＥＰＣＲ読み出し命令に応じてＥＰＣＲ７３
から命令アドレス１を読み出し、ステップＳ１２１にお
いて他命令実行部６７はＥＳＲ読み出し命令に応じてＥ
ＳＲ７５から割り込み要因データ１を読み出す。そし
て、ステップＳ１２２において命令アドレス１及び割り
込み要因データ１に基づき割り込み処理を行い、ステッ
プＳ５へ進む。

【００８９】そして、ステップＳ５で、他命令実行部６
７は有効フラグ７１の第２ビットが０であるか否かを判
断する。そして、０であると判断した場合にはステップ
Ｓ６へ進み、０でないと判断した場合にはステップＳ１
３０へ進む。

【００９０】ここで、ステップＳ１３０では、他命令実
行部６７はＥＰＣＲ読み出し命令に応じてＥＰＣＲ７３
から命令アドレス２を読み出し、ステップＳ１３１にお
いて他命令実行部６７はＥＳＲ読み出し命令に応じてＥ
ＳＲ７５から割り込み要因データ２を読み出す。そし
て、ステップＳ１３２において命令アドレス２及び割り
込み要因データ２に基づき割り込み処理を行い、ステッ
プＳ６へ進む。

【００９１】また、ステップＳ６で、他命令実行部６７
は有効フラグ７１の第３ビットが０であるか否かを判断
する。そして、０であると判断した場合には図８に示さ
れたステップＳ７へ進み、０でないと判断した場合には
ステップＳ１４０へ進む。

【００９２】ここで、ステップＳ１４０では、他命令実
行部６７はＥＰＣＲ読み出し命令に応じてＥＰＣＲ７３
から命令アドレス３を読み出し、ステップＳ１４１にお
いて他命令実行部６７はＥＳＲ読み出し命令に応じてＥ
ＳＲ７５から割り込み要因データ３を読み出す。そし
て、ステップＳ１４２において他命令実行部６７はＥＡ
Ｒ読み出し命令に応じてＥＡＲ７７から実効アドレス３
を読み出す。次に、ステップＳ１４３において命令アド
レス３と割り込み要因データ３及び実効アドレス３に基
づき割り込み処理を行い、ステップＳ７へ進む。

【００９３】ステップＳ７では、他命令実行部６７は有
効フラグ７１の第４ビットが０であるか否かを判断す
る。そして、０であると判断した場合にはステップＳ８
へ進み、０でないと判断した場合にはステップＳ１５０
へ進む。

【００９４】ここで、ステップＳ１５０では、他命令実
行部６７はＥＰＣＲ読み出し命令に応じてＥＰＣＲ７３
から命令アドレス４を読み出し、ステップＳ１５１にお
いて他命令実行部６７はＥＳＲ読み出し命令に応じてＥ
ＳＲ７５から割り込み要因データ４を読み出す。そし
て、ステップＳ１５２において他命令実行部６７はＥＡ
Ｒ読み出し命令に応じてＥＡＲ７７から実効アドレス４
を読み出す。次に、ステップＳ１５３において命令アド
レス４と割り込み要因データ４及び実効アドレス４に基
づき割り込み処理を行い、ステップＳ８へ進む。

【００９５】ステップＳ８では、他命令実行部６７は有
効フラグ７１の第５ビットが０であるか否かを判断す
る。そして、０であると判断した場合にはステップＳ９
へ進み、０でないと判断した場合にはステップＳ１６０
へ進む。

【００９６】ここで、ステップＳ１６０では、他命令実
行部６７はＥＰＣＲ読み出し命令に応じてＥＰＣＲ７３
から命令アドレス５を読み出し、ステップＳ１６１にお
いて他命令実行部６７はＥＳＲ読み出し命令に応じてＥ
ＳＲ７５から割り込み要因データ５を読み出す。そし
て、ステップＳ１６２において他命令実行部６７はＥＡ
Ｒ読み出し命令に応じてＥＡＲ７７から実効アドレス５
を読み出す。次に、ステップＳ１６３において他命令実
行部６７はＥＤＲ読み出し命令に応じてＥＤＲ７９から
ストアデータ５を読み出し、ステップＳ１６４において
命令アドレス５と割り込み要因データ５、実効アドレス
５及びストアデータ５に基づき割り込み処理を行い、ス
テップＳ９へ進む。

【００９７】ステップＳ９では、他命令実行部６７は有
効フラグ７１の第６ビットが０であるか否かを判断す
る。そして、０であると判断した場合にはステップＳ１
０へ進み、０でないと判断した場合にはステップＳ１７
０へ進む。

【００９８】ここで、ステップＳ１７０では、他命令実
行部６７はＥＰＣＲ読み出し命令に応じてＥＰＣＲ７３
から命令アドレス６を読み出し、ステップＳ１７１にお
いて他命令実行部６７はＥＳＲ読み出し命令に応じてＥ
ＳＲ７５から割り込み要因データ６を読み出す。そし
て、ステップＳ１７２において他命令実行部６７はＥＡ
Ｒ読み出し命令に応じてＥＡＲ７７から実効アドレス６
を読み出す。次に、ステップＳ１７３において他命令実
行部６７はＥＤＲ読み出し命令に応じてＥＤＲ７９から
ストアデータ６を読み出し、ステップＳ１７４において
命令アドレス６と割り込み要因データ６、実効アドレス
６及びストアデータ６に基づき割り込み処理を行い、ス
テップＳ１０へ進む。

【００９９】そして、ステップＳ１０ではコンテキスト
を復元し、ステップＳ１１において割り込み復帰命令に
応じて割り込み処理プログラムの実行動作から復帰す
る。

【０１００】以上より、本発明の実施の形態２に係る計
算機によれば、それぞれ複数個並設されたＥＰＣＲ７３
とＥＳＲ７５及びＥＡＲ７７とＥＤＲ７９とを備え、割
り込み動作から回復（あるいは元の処理を再開）する際
に必要な情報をこれらのレジスタに並列的に保持するこ
とができるため、割り込みを発生する可能性がある命令
の実行完了を待つことなく、割り込みが発生する可能性
のある次の命令を発行することができる。従って、ハー
ドウェアの有効稼働率をさらに上げることができる。［実施の形態３］図９は、本発明の実施の形態３に係る
計算機の構成を示す図である。図９に示されるように、
本実施の形態３に係る計算機は、図２に示された上記実
施の形態１に係る計算機と同様な構成を有するが、レジ
スタ制御部９３に含まれたＥＡＲ９５は命令実行部８３
に含まれたロード命令実行部８５とストア命令実行部８
７、浮動小数点ロード命令実行部８９及び浮動小数点ス
トア命令実行部９１に接続され、ＥＤＲ９７はストア命
令実行部８７及び浮動小数点ストア命令実行部９１に接
続される点で相違する。

【０１０１】また、割り込み制御部１００に含まれた割
り込み制御回路９９はＥＰＣＲ５３とＥＳＲ５５に接続
され、ＥＡＲ９５及びＥＤＲ９７に接続されない点で相
違する。

【０１０２】上記のような構成を有する実施の形態３に
係る計算機においては、ロード命令実行部８５は、ロー
ド命令が供給された場合、汎用レジスタ４５から読み出
した値から実効アドレスを求め、実効アドレスに対応す
るメモリ１内の領域からデータを読み出し、その結果を
汎用レジスタ４５へ書き込む。なお、命令を実行する際
に、割り込みを検出した場合には、その旨を割り込み制
御回路９９へ通知し、該実効アドレスをＥＡＲ９５へ書
き込む。また、命令実行完了時には、その旨を命令発行
確認部１７，５１へ通知する。

【０１０３】また、ストア命令実行部８７は、ストア命
令が供給された場合、汎用レジスタ４５から読み出した
値から実効アドレスを求め、実効アドレスに対応するメ
モリ１内の領域へ汎用レジスタ４５から読み出したデー
タを書き込む。また、命令を実行する際に割り込みを検
出した場合には、その旨を割り込み制御回路４９へ通知
し、該実効アドレスをＥＡＲ９５へ、該ストアデータを
ＥＤＲ９７へ書き込む。そして、命令実行完了時には、
その旨を命令発行確認部１７，５１へ通知する。

【０１０４】また、浮動小数点ロード命令実行部８９
は、浮動小数点ロード命令が供給された場合、汎用レジ
スタ４５から読み出した値から実効アドレスを求め、実
効アドレスに対応するメモリ１内の領域からデータを読
み出し、その結果を浮動小数点レジスタ４７へ書き込
む。なお、命令を実行する際に、割り込みを検出した場
合には、その旨を割り込み制御回路４９へ通知し、該実
効アドレスをＥＡＲ９５へ書き込む。また、命令実行完
了時には、その旨を命令発行確認部１７，５１へ通知す
る。

【０１０５】また、浮動小数点ストア命令実行部９１
は、浮動小数点ストア命令が供給された場合、汎用レジ
スタ４５から読み出した値から実効アドレスを求め、実
効アドレスに対応するメモリ１内の領域へ浮動小数点レ
ジスタ４７から読み出したデータを書き込む。また、命
令を実行する際に、割り込みを検出した場合には、その
旨を割り込み制御回路４９へ通知し、該実効アドレスを
ＥＡＲ９５へ、該ストアデータをＥＤＲ９７へ書き込
む。そして、命令実行完了時には、その旨を命令発行確
認部１７，５１へ通知する。

【０１０６】なお、他の点においては、本実施の形態３
に係る計算機は、上記実施の形態１に係る計算機と同
様、図３に示されたフローチャートに従って動作する。

【０１０７】以上より、本発明の実施の形態３に係る計
算機によっても、上記実施の形態１に係る計算機と同様
に、簡易な構成によりハードウェアの有効稼働率を下げ
ることなく割り込み処理を実行することができる。［実施の形態４］図１０は、本発明の実施の形態４に係
る計算機の構成を示す図である。図１０に示されるよう
に、本実施の形態４に係る計算機は、図４に示された上
記実施の形態２に係る計算機と同様な構成を有するが、
レジスタ制御部１０３に含まれたＥＡＲ１０５は命令実
行部１０１に含まれたロード命令実行部８６とストア命
令実行部８８、浮動小数点ロード命令実行部９０及び浮
動小数点ストア命令実行部９２に接続され、ＥＤＲ１０
７はストア命令実行部８８及び浮動小数点ストア命令実
行部９２に接続される点で相違する。

【０１０８】また、割り込み制御部１１０に含まれた割
り込み制御回路１０９はＥＳＦＲ７１とＥＰＣＲ７３及
びＥＳＲ７５にのみ接続され、ＥＡＲ１０５及びＥＤＲ
１０７に接続されない点で相違する。

【０１０９】上記のような構成を有する実施の形態４に
係る計算機においては、ロード命令実行部８６は、ロー
ド命令が供給された場合、汎用レジスタ４５から読み出
した値から実効アドレスを求め、実効アドレスに対応す
るメモリ１内の領域からデータを読み出し、その結果を
汎用レジスタ４５へ書き込む。なお、命令を実行する際
に、割り込みを検出した場合には、その旨を割り込み制
御回路１０９へ通知し、該実効アドレスをＥＡＲ１０５
へ書き込む。また、命令実行完了時には、その旨を命令
発行確認部６５へ通知する。

【０１１０】また、ストア命令実行部８８は、ストア命
令が供給された場合、汎用レジスタ４５から読み出した
値から実効アドレスを求め、実効アドレスに対応するメ
モリ１内の領域へ汎用レジスタ４５から読み出したデー
タを書き込む。また、命令を実行する際に割り込みを検
出した場合には、その旨を割り込み制御回路１０９へ通
知し、該実効アドレスをＥＡＲ１０５へ、該ストアデー
タをＥＤＲ１０７へ書き込む。そして、命令実行完了時
には、その旨を命令発行確認部６５へ通知する。

【０１１１】また、浮動小数点ロード命令実行部９０
は、浮動小数点ロード命令が供給された場合、汎用レジ
スタ４５から読み出した値から実効アドレスを求め、実
効アドレスに対応するメモリ１内の領域からデータを読
み出し、その結果を浮動小数点レジスタ４７へ書き込
む。なお、命令を実行する際に、割り込みを検出した場
合には、その旨を割り込み制御回路１０９へ通知し、該
実効アドレスをＥＡＲ１０５へ書き込む。また、命令実
行完了時には、その旨を命令発行確認部６５へ通知す
る。

【０１１２】また、浮動小数点ストア命令実行部９２
は、浮動小数点ストア命令が供給された場合、汎用レジ
スタ４５から読み出した値から実効アドレスを求め、実
効アドレスに対応するメモリ１内の領域へ浮動小数点レ
ジスタ４７から読み出したデータを書き込む。また、命
令を実行する際に、割り込みを検出した場合には、その
旨を割り込み制御回路１０９へ通知し、該実効アドレス
をＥＡＲ１０５へ、該ストアデータをＥＤＲ１０７へ書
き込む。そして、命令実行完了時には、その旨を命令発
行確認部６５へ通知する。

【０１１３】なお、他の点においては、本実施の形態４
に係る計算機は、上記実施の形態２に係る計算機と同
様、図５から図８に示されたフローチャートに従って動
作する。

【０１１４】以上より、本発明の実施の形態４に係る計
算機によっても、上記実施の形態２に係る計算機と同様
に、簡易な構成によりハードウェアの有効稼働率を下げ
ることなく割り込み処理を実行することができる。

【発明の効果】上述の如く、本発明に係る計算機とその
制御方法によれば、割り込み処理を行う必要が生じた場
合には、その時点のデータを保持することにより、割り
込みが生じる前の命令を再実行する必要を回避して割り
込み処理後の動作を効率的に継続するため、ハードウェ
アの稼働率を下げることなく割り込み処理を実行するこ
とができる。

【０１１５】ここで、データ保持手段を複数個並設すれ
ば、割り込みが発生し得る複数の命令を並列的に実行す
ることができるため、命令の実行をさらに効率化するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の計算機の構成を示す図である。

【図２】本発明の実施の形態１に係る計算機の構成を示
す図である。

【図３】図２に示された計算機による割り込み処理動作
を示すフローチャートである。

【図４】本発明の実施の形態２に係る計算機の構成を示
す図である。

【図５】図４に示された計算機による第一の割り込み処
理動作を示す第一のフローチャートである。

【図６】図４に示された計算機による第一の割り込み処
理動作を示す第二のフローチャートである。

【図７】図４に示された計算機による第二の割り込み処
理動作を示す第一のフローチャートである。

【図８】図４に示された計算機による第二の割り込み処
理動作を示す第二のフローチャートである。

【図９】本発明の実施の形態３に係る計算機の構成を示
す図である。

【図１０】本発明の実施の形態４に係る計算機の構成を
示す図である。

【符号の説明】

１メモリ３命令読み出し部５，５０，６３，８３，１０１命令実行部６，６０，６９，９３，１０３レジスタ制御部７，７０，８０，１００，１１０割り込み制御部９命令読み出し制御部１１命令語レジスタ（ＩＲ）１３プログラムカウンタ（ＰＣ）１５，１６，５４命令デコード部（ＤＥＣ）１７，１８，５１，６５命令発行確認部１９，２１ＯＲ回路２３セレクタ（ＳＥＬ）２５，８５，８６ロード命令実行部２７，８７，８８ストア命令実行部２９演算命令実行部３１，５２，６７他命令実行部３３，８９，９０浮動小数点ロード命令実行部３５，９１，９２浮動小数点ストア命令実行部３７浮動小数点演算命令実行部３９レジスタ（ＰＣＳＲ）４１レジスタ（ＥＰＳＲ）４３レジスタ（ＰＳＲ）４５汎用レジスタ４７浮動小数点レジスタ４９，６１，８１，９９，１０９割り込み制御回路５３，７３レジスタ（ＥＰＣＲ）５５，７５レジスタ（ＥＳＲ）５７，７７，９５，１０５レジスタ（ＥＡＲ）５９，７９，９７，１０７レジスタ（ＥＤＲ）７１有効フラグ（ＥＳＦＲ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中村泰基神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内Ｆターム(参考） 5B098 DD02 DD08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】割り込み処理を行う計算機であって、前記プログラムに記された命令の実行途中で前記割り込
み処理を行う必要が生じた場合には、前記割り込み処理
を開始する時点におけるデータを保持するデータ保持手
段を備えたことを特徴とする計算機。
【請求項２】前記データ保持手段は複数個並設される
請求項１に記載の計算機。
【請求項３】各々の前記データ保持手段に対応して設
けられ、前記データを保持しているか否かを示す複数の
有効フラグをさらに備えた請求項２に記載の計算機。
【請求項４】データを記憶する記憶手段をさらに備
え、前記データ保持手段は、前記記憶手段へデータを書
き込むことを要求するストア命令の実行途中において割
り込みが発生した時点において、前記記憶手段への書き
込み対象とされるデータを保持する請求項１に記載の計
算機。
【請求項５】前記データ保持手段は、前記割り込み処
理の起因となる命令の命令アドレスをさらに保持する請
求項４に記載の計算機。
【請求項６】前記データ保持手段は、前記割り込み処
理の要因を示すデータをさらに保持する請求項４に記載
の計算機。
【請求項７】前記データ保持手段は、前記記憶手段に
対するデータの読み書きを要求するロード命令又はスト
ア命令の実行途中において割り込みが発生した場合に
は、前記ロード命令又はストア命令の実効アドレスをさ
らに保持する請求項４に記載の計算機。
【請求項８】割り込み処理を行うよう計算機を制御す
る方法であって、前記プログラムに記された命令の実行途中で前記割り込
み処理を行う必要が生じた場合には、前記割り込み処理
を開始する時点において生成されているデータを保持さ
せるステップを有することを特徴とする計算機の制御方
法。
【請求項９】前記ステップでは、前記計算機に付設さ
れた記憶手段へデータを書き込むことを要求するストア
命令の実行途中において割り込みが発生した時点におい
て、前記記憶手段への書き込み対象とされるデータを保
持させる請求項８に記載の計算機の制御方法。