JPH01169540A - 時分割マルチタスク実行装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はひとつの中央演算処理装置（以下ＣＰＵと呼ぶ
）を用いて、ふたつ以上のタスク（仕事）を時分割並行
処理する時分割マルチタスク実行装置に関するものであ
る。

従来の技術 マイクロプロセッサ−を利用してタスクを実行する場合
、ひとつのＣＰＵに対して、レジスタ群、スタックポイ
ンタ、ステータスレジスタ等からなる一組のレジスタフ
ァイルを準備し、ＣＰＵからの命令に応じてレジスタフ
ァイルに必要なデータを転送しながらタスクを実行する
方式のものが多い。ところが、この方式では常時ひとつ
のタスクしか実行できないから、実行効率が悪くなる。

そこで従来から、ひとつのＣＰＵに対して設けられた一
組のレジスタファイルを時分割で使用し、複数のタスク
を時分割で実行する方法が考えられている。そのうち、
最も典型的なものは、ＣＰＵの一命令毎にタスクを切り
替える方式である。ところがこの方式は、ふたつ以上の
タスクを一命令毎に順次切り替えて実行するだけである
から、複数のタスク間に実行時間の優先順位をもたせる
ことができない。しかもタスクを切り替えるたびに、そ
れまでレジスタファイルに格納されていたデータを、−
旦メモリ−（スタック）領域に退避させ、次のタスクに
必要なデータを別のメモリー空間等からレジスタファイ
ルに呼び込む操作が必要となる。このデータの切り替え
時間中はタスクを実行することができず、したがって時
間的なロスが大きくなる。

一方、このような−命令毎のタスク切り替えだけではな
く、ユーザープログラムによって、複数のタスクの時間
管理を行い、割込み処理等を用いてタスク切り替えを行
なう方式も知られている。

この方式によれば、プログラムの作成時に予め複数のタ
スクの実行時間に優先順位を設けることも可能である。

しかし、プログラムによって優先順位を設定するにはプ
ログラム内容に対する高度な理解が必要であり、ＣＰＵ
を使用するユーザが、そのユーザーの仕様に合ったプロ
グラムを作成し、優先順位を設定することは実際上極め
て困難である。しかもこの場合でもひとつのＣＰＵに対
して一組のレジスタファイルしか存在しないから、タス
クの切り替えのたびにデータの退避と呼び込みを繰り返
す必要があり、したがって時間的なロスは依然として解
消されない。

このような問題点を解決するために、ひとつのＣＰＵに
対して複数のレジスタファイルを準備し、ＣＰＵの命令
に従ってマルチプレクサ−を切り替え、複数のレジスタ
フィルを順次切り替えながら複数のタスクを時分割で実
行する方式も考えられている。このようにすれば、ひと
つのタスクに対してひとつのレジスタファイルが準備さ
れているから、切り替え時にデータを退避させたり、呼
び込んだりする必要はな（、シたがって時間的なロスは
少な（なる。しかしこの場合でも複数のタスクの切り替
え設定や各タスクの実行時間の優先順位はプログラムに
よって設定しなければならない。このためユーザーが、
ユーザーの仕様に合わせてプログラムを作成するには相
当大きな負担がかかることになる。

発明が解決しようとする問題点 このように、従来複数のタスクをひとつのＣＰＵで実行
させる場合には、各タスクの切り替え設定や各タスクの
実行時間の優先順位をプログラムで設定しなければなら
ないため、ユーザーに大きな負担をかけるという問題が
あった。

本発明は、このような従来の問題を解決する時分割マル
チタスク実行装置を提供するものである。

問題点を解決するための手段 この目的を達成するために本発明の時分割マルチタスク
実行装置は、複数のタスクをそれぞれ実行する複数のタ
スク実行キューに対して共通の１組の制御用レジスタ群
とキュー切り替え制御部を設け、これらの制御用レジス
タ群とキュー切り替え制御部の管理下で複数のタスク実
行キューにひとつのＣＰＵを時分割で占有させ、複数の
タスクを時分割並行処理するように構成したものである
。

作用 このようにすれば、ユーザーがユーザーの仕様に合わせ
て制御用レジスタ群中のレジスタに必要な情報をセット
するだけでタスクの実行仕様を設定することができる。

このためユーザーがプログラムに対する十分な知識を持
っていなくても、レジスタという、いわゆるハードウェ
アー上に１または０の情報をセットするだけで希望する
仕様を設定することができる。

実施例 以下本発明の一実施例について図面を参照しながら説明
をする。

第１図は本発明の一実施例の基本的な構成を示すもので
ある。この実施例の時分割マルチタスク実行装置はひと
つのマイクロプロセッサで実現され、ひとつのＣＰＵ（
図示せず）に対して８つのタスク実行キュー（以下単に
キューと呼ぶ）０〜７が設けられている。各キューＯ〜
７はそれぞれレジスタ群、データレジスタ、アドレスポ
インタ等からなるレジスタファイル８を設けており、各
レジスタファイル８内にストアされたデータやアドレス
を参照しながらタスクを実行する。これらのキュー０〜
７の実行順序や実行時間等を制御するために、すべての
キューＯ〜７に対して共通の制御用レジスタ群９とキュ
ー切り替え制御部１０が設けられている。すなわち複数
のキューＯ〜７は、制御用レジスタ群９とキュー切り替
え制御部１ｏの管理下でひとつのＣＰＵを時分割で占有
し、最大８つのタスクを時分割並行処理する。

制御用レジスタ群９は、キュー切り替えモードレジスタ
１１と、キュー切り替えスケジューリングレジスタ１２
と、実行中キューレジスタ１３と、実行済キューレジス
タ１４と、実行キュー履歴レジスタ１５と、キュー実行
予定時間指定レジスタ１６とで構成されている。プログ
ラムカウンタ１７は、各キュー０〜７のレジスタファイ
ル８内にあるレジスタからのアドレスを受けて、現在実
行中の命令あるいは次命令以降の命令のアドレスを示す
。ＲＯＭ１８には、いわゆるオブジェクトコードがスト
アされており、プログラムカウンタ１７からのアドレス
にしたがって順次命令を実行する。データＲＡＭ１９は
、命令の実行に伴って発生する様々なデータを逐次読み
書きをする。

各ブロック間に示された矢印線および中央の線２０は、
データまたはアドレスのパスラインである。

キュー切り替えモードレジスタ１１はキュー切り替えモ
ード制御用のレジスタであり、第２図Ａに示すようにｂ
ｐ（ビットポジション）Ｏ−ｂｐ７の８つのビットポジ
ションをもち、ｂｐＯ２ｂｐ１゜ｂｐ２．ｂｐ３にそれ
ぞれ設定されるＭＯ（モードＯ）、Ｍｌ（モード１）、
Ｐ（プログラム）、Ｕ（ユーザー）の４本のフラグから
構成されている。ＭＯフラグ、Ｍ１フラグを０にするか
１にするかによって、第２図Ｂに示すようにキュー切り
替えモードの設定をする。すなわちこれらのフラグの設
定により、 （０）　　自動キュー切り替えモード解除（１）　　−
命令を実行するごとに自動的にキューを切り替えるモー
ド（命令毎自動キュー切り替えモード） （２）プログラム中でキューを切り替える命令を実行さ
せるモード（プログラムキュー切り替えモード） 〈３）キューの実行予定時間を指定するキュー実行予定
時間指定レジスタ１６で指定された時間ＣＰＵを占有し
、その時間が経過すればキューを切り替えるモード（タ
イムスライス自動キュー切り替えモード）を設定するこ
とができる。Ｐフラグはプログラム中でキューを切り替
える命令を実行させるモード［上記プログラムキュー切
り替えモード（２）】において使用され、Ｐを１にセッ
トすれば自動的に次のキューに移る。キューが切替わっ
た後、ＰフラグはＯにクリアされる。なお、第２図Ａ以
降の図面中の１７ｗはリード（読出し）とライト（書込
み）の両方が可能なことを、またｒはリード（読出し）
のみが可能なことを示している。第２図Ａに示すように
キュー切り替えモードレジスタ１１においては、スーパ
ーバイザモードではｂｐＯ〜ｂｐ７のすべてのビットポ
イントにおいてり−ド／ライト可能（１７ｗ）であり、
ユーザーモードでは、ｂｐ２のＰフラグのみリード／ラ
イト可能（１７ｗ）で、その他はリード（ｒ）しかでき
ない。したがって、Ｐフラグはプログラム中でキューを
切り替えることができるように、スーパーバイザモード
、ユーザーモードを問わずリード／ライト可能（ｒ　／
　ｗ　）となっている。Ｕフラグは、１にセットすれば
キュー切り替えスケジューリングレジスタ１２がユーザ
ーモードからり一ド／ライト可能（１７ｗ）になり、ユ
ーザープログラムでタスク実行キューの切り替えができ
る。また、Ｕフラグを１にセットした時点で自動キュー
切り替えモードは解除される。

キュー切り替えスケジューリングレジスタ１２は、実行
させるキューのビットを１にセットすることでキューを
実行可能にさせることができるレジスタである。第２図
Ｃにその構成を示す。オペレーティングシステムの管理
下のような通常のキュー切り替えはこのキュー切り替え
スケジューリングレジスタ１２を書き替えることで行な
い、自動キュー切り替えモード［上記（１）　、　（２
）　、　（３）のときのみ複数のビット指定が可能であ
る。自動キュー切り替えモードではこのキュー切り替え
スケジューリングレジスタ１２を参照してキューを時間
ロスなしで切り替える。自動キュー切り替えモード以外
のモード［上記（０）】では、キュー切替え後、このレ
ジスタの値はクリアされる。また前述の通り、キュー切
り替えモードレジスタ１１のＵフラグを１にセットすれ
ば、キュー切り替えスケジューリングレジスタ１２がユ
ーザーモードがらリード／ライト可能になり、ユーザー
プログラムでタスク実行キューを切り替えることができ
る。

（このことを第２図Ｃではｒ／（ｗ）で示している）。

実行中キューレジスタ１３は実行中のキューを示すレジ
スタで、その構成を第２図りに示す。第２図りに示すよ
うに実行中のキューＯ〜７にそれぞれ対応してｂｐＯ〜
ｂｐ２にＯＯＯから１１１までの値がセットされる。

実行済キューレジスタ１４は、ひとつ前に実行させたキ
ューナンバを示すレジスタでその構成を第２図Ｅに示す
。この実行済みキューレジスタ１４も、第２図りに示し
た実行中キューレジスタ１３と同様に、実行済みのキュ
ー０〜７にそれぞれ対応してｂｐｏ−ｂｐ２にＯＯＯか
ら１１１までの値がセットされる。

実行キュー履歴レジスタ１５は、使用したキューの履歴
を示すレジスタで、その構成を第２図Ｆに示す。各ビッ
トポジションｂｐＯ−ｂｐ７に対し各キュー０〜７が対
応しており、使用したキューのビットポジションに１が
セットされ、使用したキューの履歴が示される。

以上の実行中キューレジスタ１３．実行済キューレジス
タ１４．実行キュー履歴レジスタ１５は主としてオペレ
ーティングシステムがタスクやキューを管理するときに
使われる。したがって本発明の基本的な機能には直接関
与しない。

タスク実行予定時間指定レジスタ１６はタイムスライス
自動キュー切り替えモード［上記（３）１において使用
され、キューの実行時間を設定するレジスタである。そ
の構成を第２図Ｇに示す。４つの時間指定レジスタａ−
ｄを備え、各レジスタａ〜ｄのｂｐｏ−ｂｐ２およびｂ
ｐ４〜ｂｐ６に０または１をセットすることによりキュ
ーＯ〜７がＣＰＵを占有する時間に重みを付け、それに
よって各キュー０〜７で実行されるタスクの優先順位を
設定することができる。例えば時間指定レジスタａのｂ
ｐｏ−ｂｐ２に０００を設定し、時間指定レジスタｄの
ｂｐ４〜ｂｐ７に１１１を設定した場合には、キュー０
が最低位の優先順位、キュー７が最高位の優先順位とな
る。

次にキュー切り替えの基本的な動作とレジスタの設定方
法について述べる。自動キュー切り替えさせる場合の基
本的な動作としては （Ａ）　　キュー１〜７を自動キュー切り替えさせる場
合（キューＯにオペレーティングシステムを実装する場
合） （Ｂ）　　キュー０〜７を自動キュー切り替えさせる場
合 の２通りがある。以下、（Ａ）、　（［１）各々の場合
の基本的な動作と各レジスタの設定方法を説明する。

（Ａ）キュー１〜７を自動キュー切り替えさせる場合（
キュー０にオペレーティングシステムを実装する場合）
キュー１〜７は１から７の順番で自動的にキューが切り
替わり、システムコールや割込み発生時にはキュー０に
対しての起動がかかる。なお、システムコールとは、タ
スクの実行に同期して例外処理を行なうことをさし、割
込みとは、タスクの実行と非同期に発生する事象の処理
を行なうことをさす。

システムコールの場合、システムコールを発生したキュ
ーは停止し、システムコールの実行をキューＯで行ない
、キュー０〜７がＯから７の順番で自動キュー切り替え
をする。システムコールが発生したキューはシステムコ
ールから復帰するまでストップする。システムコールか
ら復帰した後は再びキュー１〜７が順番に自動キュー切
り替えをする。

第３図Ａ、第３図Ｂ、第３図Ｃはキュー０でオペレーテ
ィングシステムを実行し、キュー２・キュー３・キュー
７でユーザープログラムを実行し、なおかつ自動キュー
切り替えを実行している例である。横軸は時間を示して
おり縦軸はその時間ＣＰＵをどのキューが占有している
のかを示す。第３図Ａ及び第３図Ｂはそれぞれキュー３
とキュー２でシステムコールが発生した場合の例であり
、システムコールを発生したキューに替わってキューＯ
に対して起動がかかる。

割込みの場合、割込み受理の処理が優先的に行なわれ、
自動キュー切り替え動作は一時的にストップするが、割
込み復帰後は自動キュー切り替えモードを続けて再開す
る。第３図Ｃは自動キュー切り替えモード実行時に割込
みが発生した例である。自動キュー切り替えするキュー
は１から７まで任意に指定できる。

キュー１〜７を自動キュー切り替えさせる場合のキュー
切り替えモードレジスタ１１とキュー切り替えスケジュ
ーリングレジスタ１２の設定を第３図り、第３図Ｅに示
す。

キュー切り替えモードレジスタ１１内のＭ１フラグ、Ｍ
Ｏフラグに第２図Ｂに示した０１．１０゜１１のいずれ
かをセットすること（こより自動キュー切り替えモード
を設定する。一方、キュー切り替えスケジューリングレ
ジスタ１２には、自動キュー切り替えをさせるタスク実
行キューに対応するビットポジション：こ１をセットす
る。自動キュー切り替えモードでは、切り替えを実行さ
せるべき複数のキューを指定する必要上、複数のビット
指定が可能となっている。

（Ｂ）キューＯ〜７を自動キュー切り替えさせる場合キ
ュー０〜７はＯから７の順番で自動キュー切り替えをす
る。システムコール・割込み発生時はキューＯに対し起
動がかかり、キューＯのレジスタファイル８内にあるプ
ログラムカウンタ（ＰＣ）。

プログラムステータスワード（ＰＳＷ）をスタック領域
（メモリ領域）に退避し、システムコールや割込み処理
にはいる。システムコールの場合、システムコールを発
生したキューを除（キュー０〜７がＯから７の順番で自
動キュー切り替えをする。（システムコールを発生した
キューはシステムコールから復帰するまでストップする
）。システムコール復帰後は再びキューＯ〜７が順番に
自動キュー切り替えをする。第４図Ａはキュー２にシス
テムコールが発生した場合の例である。

割込みの場合、自動キュー切り替えモードは一時的にス
トップし、割込み受理の処理が優先的に行なわれる。割
込み復帰後は自動キュー切り替え動作を再開する。

自動キュー切り替えするキューはＯから７まで指定でき
る。キュー０〜７を自動キュー切り替えさせる場合のレ
ジスタの設定を第４図Ｂ、第４図Ｃに示す。キュー切り
替えレジスタ１１のフラグの設定とキュー切り替えスケ
ジューリングレジスタ１２の値の設定方法は第３図り、
同Ｅと同様である。

ここで、自動キュー切り替え実行モードとしては、前述
の通り （１）　　−命令を実行するごとに自動的にキューを切
り替えるモード（命令毎自動キュー切り替えモード） ｃ２．）プログラム中でキューを切り替える命令を実行
させるモード（プログラムキュー切り替えモード） （３）キューの実行予定時間を指定するキュー実行予定
時間指定レジスタ１６で指定された時間ＣＰＵを占有し
、その時間が経過すればキューを切り替えるモード（タ
イムスライス自動キュー切り替えモード） の３つのモードがあるが、以下自動キュー切り替え実行
モードの基本的な動作とレジスタの設定方法について説
明する。

例えば、キュー２，３．５を、上記モード（１）の命令
毎自動キュー切り替えモードで実行する場合には、第５
図Ａ、ＢおよびＣのように設定する。

つまりキュー切り替えモードレジスタのＭＯｌフラグ１
２Ｍ１フラグを０にセットして、このモード（１）の命
令毎自動キュー切り替えモードに設定し、キュー切り替
えスケジューリングレジスタ１２のキュー２，３．５の
位置に１をセットして実行キューをキュー２，３．５に
設定する。この設定により１命令を実行する毎にキュー
を切り替える。

次に、上記モード（２）のプログラムキュー切り替えモ
ードは第６図Ａ、ＢおよびＣに示すようにキュー切り替
えモードレジスタのＭＯｌフラグ０、Ｍ１フラグを１に
セットして、このプログラム自動キュー切り替えモード
に設定し、キュー切り替えスケジューリングレジスタ１
２で実行キューをキュー２，３．５に設定する。この設
定によりユーザーがプログラム中にキューを切り替える
操作（Ｐフラグのセット）を入れればキューが切り替わ
る。

さらに、上記モード（３）のタイムスライス自動キュー
切り替えモードは第７図Ａ、Ｂ、ＣおよびＤに示すよう
にキュー切り替えモードレジスタ１１のＭＯのフラグ、
Ｍｌフラグを共に１にセットしてタイムスライス自動キ
ュー切り替えモード（３）に設定し、キュー切り替えス
ケジューリングレジスタ１２で実行キューをキュー２．
３．５に設定する。この設定によりタイムスライスにキ
ューを切り替えられる。この例の場合、キュー実行時間
をキュー実行予定時間指定レジスタ１６（第２図Ｇ参照
）で キュー実行予定時間指定レジスタｂ（キュー３．２用）
＝７１８ キュー実行予定時間指定レジスタＣ（キュー５．４用）
＝５０８ （但しＨは１６進数表現を意味する） のように設定しているため キュー２の実行予定時間はＩＨ キュー３の実行予定時間は７Ｈ キュー４の実行予定時間はＯＨ キュー５の実行予定時間は５Ｈ となりキュー２，３．５の実行優先度は（キュー３のタ
スク）〉（キュー５のタスク）〉（キュー２のタスク） となる。このように、タスクがＣＰＵを占有する時間に
重み付けをすることでタスクの優先度を設定することが
可能である。

以上述べた自動キュー切り替え動作のレジスタセット手
順をまとめると以下のようになる。

１）実行中キューを゛キュー０”に移す。

２）　キュー切り替えモードレジスタｌｌ内のＭｌ。

ＭＯｌフラグ自動キュー切り替えモードの設定をする。

３）キュー切り替えスケジューリングレジスタ１２をセ
ットすると自動キュー切り替えを開始する。１フラグが
１キユーに対応している。

４）　プログラム自動キュー切り替えモードのときはキ
ュー切り替えモードレジスタｌｌ内のＰフラグを１にセ
ットする。Ｐフラグは次のキューに実行が移った後、０
にクリアされる。

次に、キューの切り替えの具体的なレジスタの設定例お
よび動作例について述べる。第８図Ａ。

ＢおよびＣは命令毎自動キュー切り替えモード（１）で
、キュー０は自動キューの切り替えをさせない場合（キ
ュー０でオペレーティングシステムを稼働させる場合）
である。レジスタ操作は下記の通りである。

ａ）実行キューを“キュー０”に移す。

ｂ）　キュー切り替えモードレジスタ１１内の各フラグ
を第８図Ａのように設定する。

Ｃ）　キュー切り替えスケジューリングレジスタ１２の
値を第８図Ｂのようにセットし、自動キュー切り替えさ
せるキューの指定をする。

実際の動作は第８図Ｃになる。

第９図Ａ、ＢおよびＣは命令毎自動キュー切り替えモー
ド（１）でキュー０も自動キュー切り替えさせる場合で
ある。レジスタ操作は下記の通りである。

ａ）実行キューを″キュー０″に移す。

ｂ）キュー切り替えモードレジスタ１１内の各フラグを
第９図Ａのように設定する。

Ｃ）キュー切り替えスケジューリングレジスタ１２の値
を第９図Ｂのようにセットし、自動キュー切り替えをさ
せるキューの指定をする。

実際の動作は第９図Ｃになる。

第１０図Ａ、Ｂ、ＣおよびＤはプログラムキュー切り替
えモード（２）の場合である。レジスタ操作は下記の通
りである。

ａ）実行キューを″キューＯ”に移す。

ｂ）　キュー切り替えモードレジスタ１１内の各フラグ
を第１０図Ａのように設定する。

Ｃ）　キュー切り替えスケジューリングレジスタ１２の
値を第１０図Ｂのようにセットし、切り替えさせるキュ
ーの指定をする。

ｄ）キュー切り替えを行なうときキュー切り替えモード
レジスタ１１内のＰフラグを第１０図Ｃのように設定す
る。

実際の動作は第１０図りになる。

第１１図Ａ、第１１図Ｂはオペレーティングシステム（
キューＯ）管理によるキュー切り替えをさせる場合であ
る。レジスタ操作は下記の通りである。

ａ）　実行キューを“キュー０″に移す。

ｂ）キュー切り替えモードレジスタ１１内の各フラグを
第１１図Ａのように設定する。

Ｃ）オペレーティングシステムがキュー切り替えスケジ
ューリングレジスタ１２の値をセットし、キューの切り
替えをする。

ｄ）キュー０への復帰方法は ・タイマによるスケジューリング ・タスクＷＡＩＴ等のシステムコール などがある。

実際の動作は第１１図Ｂになる。なお、この場合、キュ
ーＯ〜７にいずれかを実行するかはオペレーティングシ
ステムによって決まるから、第１１図Ｂでは実行キュー
をキューａ、ｂ、ｃとして示している。

第１２図Ａ、第１２図Ｂはキュー切り替えスケジューリ
ングレジスタ１２の値の書き替え（オペレーティングシ
ステムを介さないプログラムキュー、切り替え）による
キュー切り替えをさせる場合である。レジスタ操作は下
記の通りである。

ａ）　実行キューを゛キュー０”に移す。

ｂ）キュー切り替えモードレジスタ１１内の各フラグを
第１２図Ａのように設定する。

実際の動作は第１２図Ｂになる。

次に自動キュー切り替え動作（１）　、　（２）　、　
（３）時の割込み処理について説明する。第１３図は割
込み処理の基本動作について示したものである。割込み
は最優先でキュー０で受理される。割込み発生により、
自動キュー切り替えモードは一時的にストップし割込み
受理の処理が優先的に行なわれる。第１３図の例では ｌ）キュー２・３・７の自動キュー切り替えでキュー３
を実行中に割込みが発生。

２）キューＯのシーケンスａでは自動キューの切り替え
モードは一時的にストップし割込みの処理が優先的に行
われる。割込み処理が終わり割込み復帰命令を実行する
と再び自動キュー切り替えが再開される。

（キュー２・３・７を自動キュー切り替えする。） 第１４図Ａ、Ｂの動作は以下の通りである。

ｌ）キュー２・３・７の自動キュー切り替え設定で、キ
ュー３を実行中に割込みが発生。

２）キューＯのシーケンスｂでは自動キューの切り替え
モードは一時的にストップし割込みの処理が優先的に行
なわれる。割込み処理で生成したタスクをキュー６で実
行させ、かつキュー２・３・７でも引き続きタスクを実
行させるため、シーケンスｂのＣ部分で再び自動キュー
の切り替えの設定する。（その後はキュー２・３・６・
７を自動キューの切り替えする。） 第１５図の動作は以下の通りである。但し、割込み優先
度は（割込みｘ）く（割込みｙ）とする。

ｌ）キュー２・３・７の自動キュー切り替えでキュー３
を実行中に割込みが発生。

２）　キューＯのシーケンスｄで自動キュー切り替えモ
ードは一時的にストップし、割込みＸの処理が優先的に
行なわれる。

３）キュー０のシーケンスｄを実行中に割込みｙが発生
し、割込みｙの方が割込みＸより優先度が高いため割込
みｙの処理がシーケンスｅで行なわれる。

４）割込みｙの処理終了後（シーケンスｅの割込み復帰
命令後）、割込みＸの処理が引き続きキュー０で行なわ
れ、シーケンスｆの割込み復帰命令でキュー２・３・７
の自動キュー切り替えが再開される。

第１６図はシステムコール処理時に割込みが発生した場
合である。

ｌ）　キュー２・３・７が自動キュー切り替え中にキュ
ー３でシステムコールが発生し、キュー０で受理されキ
ュー０・２・７が自動キュー切り替えをする。

２）キュー０・２・７の自動キュー切り替えで、キュー
２を実行中に割り込みが発生。

３）キューＯのシーケンスｇでは自動キュー切り替えモ
ードは一時的にストップし割込みの処理が優先的に行な
われる。シーケンスｇが終了し割込み処理から割込み復
帰命令で復帰するとシーケンスｈからキュー０・２・７
の自動キュー切り替えが再開され、キューＯではキュー
３からのシステムコール処理が引き続き実行される。

第１７図はストリング処理命令実行中に割込みが発生し
た場合である。なお、ストリング処理命令とは文字列等
の一次元的並び、つまり任意の長さだけ連続して並べた
データタイプに対しての連続処理命令のことを意味する
。

■）　キュー２・３・６の自動キュー切り替えで、キュ
ー２のシーケンスｉのストリング処理命令実行中に割込
みが発生。ストリング処理命令実行中に割込みが発生し
たときはオペコード、オペランド等の必要なデータを退
避し自動キュー切り替え動作を一時的にストップしキュ
ーＯで割込みを受理する。

２）キューＯでの割込み処理ののち割込み復帰命令を実
行し、自動キュー切り替えモードを再開。キュー２での
ストリング処理命令処理の続きをシーケンスｊで実行す
る。

発明の効果 本発明によれば、ユーザーがユーザーの仕様に合わせて
制御用レジスタ群中のレジスタに必要な情報をセットす
るだけでタスクの実行仕様を設定することができる。従
ってユーザーがプログラムに対する十分な知識を持って
いなくても、レジスタという、いわゆるハードウェア上
に１または０の情報をセットするだけで希望する仕様を
設定することができ、マルチタスク実行仕様を設定する
にあたってのユーザーの負担を大きく軽減することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の時分割マルチタスク実行装
置のブロック図、第２図Ａはキュー切り替えモードレジ
スタ１１の構成を示した図、第２図Ｂはキュー切り替え
モードレジスタ１１のＭｌ。 ＭＯフラグの設定方法を示した図、第２図Ｃはキュー切
り替えスケジューリングレジスタ１２の構成を示した図
、第２図りは実行中キューレジスタ１３の構成を示した
図、第２図Ｅは実行済キューレジスタ１４の構成を示し
た図、第２図Ｆは実行キュー履歴レジスタ１５の構成を
示した図、第２図Ｇはタスク実行予定時間指定レジスタ
１６の構成を示した図、第３図Ａ及び第３図Ｂはキュー
１〜７を自動キュー切り替えモード時に、それぞれキュ
ー３とキュー２でシステムコールが発生した例を示した
因、第３図Ｃは自動キュー切り替えモード時に割込みが
発生した例を示した図、第３図り、Ｅはキュー１〜７を
自動キュー切り替えさせる場合のレジスタの設定方法を
示した各図、第４図Ａはキュー０〜７を自動キュー切り
替え時に、キュー２にシステムコールが発生した場合の
例を示した図、第４図Ｂ、ＣはキューＯ〜７を自動キュ
ー切り替えさせる場合のレジスタの設定方法を示した各
図、第５図Ａ、ＢおよびＣは、命令毎自動キュー切り替
えモード時の各レジスタの設定例および動作例を示した
各図、第６図Ａ、ＢおよびＣはプログラムキュー切り替
えモード時の各レジスタの設定例および動作例を示した
各図、第７図Ａ、Ｂ、ＣおよびＤはタイムスライス自動
キュー切り替えモード時の各レジスタの設定例および動
作例を示した各図、第８図Ａ、ＢおよびＣは命令毎自動
キュー切り替えモードでキュー０は自動キューの切り替
えをさせない場合（キューＯでオペレーティングシステ
ムを稼働させる場合）の各レジスタの設定例および動作
例を示した各図、第９図Ａ、ＢおよびＣは命令毎自動キ
ュー切り替えモードでキューＯも自動キュー切り替えさ
せる場合の各レジスタの設定例および動作例を示した各
図、第１０図Ａ、Ｂ、ＣおよびＤはプログラムキュー切
り替えさせる場合の各レジスタの設定例および動作例を
示した各図、第１１図Ａ、およびＢはオペレーティング
システム（キュー０）管理によるキュー切り替えをさせ
る場合のレジスタの設定例および動作例を示した各図、
第１２図Ａ、Ｂはキュー切り替えスケジューリングレジ
スタの値の書き替え〈オペレーティングシステムを介さ
ないプログラムキュー切り替え）によるキュー切り替え
をさせる場合のレジスタの設定例および動作例を示した
各図、第１３図は、キュー切り替え時の割込み処理の動
作について示した図、第１４図ＡおよびＢはキュー切り
替え時のレジスタの設定例および動作例を示した各図、
第１５図、第１６図は、それぞれ、システムコール処理
時に割込みが発生した場合の各動作について示した図、
第１７図はストリング処理命令実行中に割込みが発生し
た場合の動作について示した図である。 ０〜７・・・・・・タスク実行キュー、８・・・・・・
レジスタファイル、９・・・・・・制御用レジスタ群、
１０・・・・・・キュー切り替え制御部、１１・・・・
・・キュー切り替えモードレジスタ、１２・・・・・・
キュー切り替えスケジューリングレジスタ、１３・・・
・・・実行中キューレジスタ、１４・・・・・・実行済
キューレジスタ、１５・・・・・・実行キュー履歴レジ
スタ、１６・・・・・・キュー実行予定時間指定レジス
タ、１７・・・・・・プログラムカウンタ、１８・・・
・・・ＲＯＭ、１９・・・・・・データＲＡＭ。 ２０・・・・・・パスライン。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　ほか１名派　　　　
　　　　　　　− ０う Ｕ 派　　　　　− 派　　　　　　− く； の　　　　　　　　　　　　　　リ 浸　　　　　　　　　　　　　　　　　　−り ！へ 」 浪　　　　♂　　　　　＠ −ミ本　本　上　卑 恨 第１７図 りてシトスタート （Ｏ５）　　　４ Ｔニー１７１−ｍ− キュー２　　　　　　　←−−−− キー１−３　　　　　　　　　　　←−−キズーＣ←← （−田）１１つ １町５）３２べｉと計４】【η命４＋３ν宇（イコ′↓ ←−−−

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）１組の制御用レジスタ群およびキュー切り替え制
   御部の管理下で複数のタスク実行キューにひとつの中央
   演算処理装置を時分割で占有させ、上記複数のタスク実
   行キューにより複数のタスクを時分割並行処理するよう
   に構成したことを特徴とする時分割マルチタスク実行装
   置。
2. （２）制御用レジスタ群の中に、複数のタスク実行キュ
   ーの切り替えモードを設定するキュー切り替えモードレ
   ジスタを設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の時分割マルチタスク実行装置。
3. （３）制御用レジスタ群の中に、複数のタスク実行キュ
   ーのうち実際実行させるタスク実行キューを指定するキ
   ュー切り替えスケジューリングレジスタを設けたことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の時分割マルチタ
   スク実行装置。
4. （４）制御用レジスタ群の中に、各タスク実行キューの
   ＣＰＵ占有時間を設定するキュー実行予定時間指定レジ
   スタを設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の時分割マルチタスク実行装置。