JPH03217962A - 情報処理装置 - 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、マルチ・タスキングを行うための情報処理装
置に関する。

〔従来の技術〕

従来、並列処理（マルチ・タスキング）を行う処理装置
どうしの間で同期をとる第１の方法として，′コンピュ
ータ・ベクトル・マルチプロセシング・コントロール、
米国特許４６３６９４２号、１９８７年１月１３日”に
記載されているものが知られている。上記特許では、全
処理装置で共用される１ビットのセマフォア・レジスタ
と、セマフォア・レジスタに対するテスト・アンド・セ
ット命令を備える。テスト・アンド・セット命令を実行
した処理装置は，セマフォア・レジスタがＯの間，つま
り他処理装置からセマフオア・レジス夕が１にセットさ
れるまで、次以降の命令の発行を停止する。このように
処理装置を占有して他処理装置と同期を取ることにより
、高速な同期を取る。

また、並列処理（マルチ・タスキング）を行う処理装置
どうしの間で、処理装置を占有して高速な同期をとる第
２の方法として，次のような手法も知られている。すな
わち、比較命令と分岐命令とを組み合わせてスピン・ル
ープを作り、さらにループ回数を設定して、所定の回数
に達するとスピン・ループを抜け、スーパバイザ・コー
ルによりＯＳに制御を渡す。例えば、Ｍシリーズ処理装
置が備える従来命令を用いて記述すると次のようになる
。この命令列では、ループ回数１００回をＧＲ２に設定
し、ＳＥＭＡＰＨＯＲＥの内容が１になるのをスピン・
ループにより待つ。

Ｌ　　ＧＲ３，＝Ｆ’ｌ’ Ｌ　　ＧＲ２，＝Ｆ’ｌ００’ ＬＡＢＥＬＩ　Ｃ　　ＧＲ３，ＳＥＭＡＰＨＯＲＥＢＥ
　　ＬＡＢＥＬ２ ＢＣＴ　ＧＲ２，ＬＡＢＥＬＩ ＳｖＣ ＬＡＢＥＬ２　　ＮＯＰ 〔発明が解決しようとする課題〕 上記した従来技術は以下のような点で問題があった。

即ち、処理装置どうしの間で同期を取る第１の方法では
、セマフオア・レジスタが１になるまで、処理装置を独
占して、無限にテスト・アンド゜セット命令を実行し続
ける。一方、多重ジョブ環境下においては、セマフォア
・レジスタが１になるまでの間に、ＯＳ（オペレーテイ
ング・システム）が介在して他のジョブを実行できる場
合も生じる。

このため，特に多重ジョブ環境下においては、第１の方
法ではシステム・スループットが低下するという問題が
あった。

一方、第２の方法では，スピン・ループ回数を設定する
ため、第１の方法のような問題は生じない。しかし、多
重ジョブ環境においては、並列処理を行うジョブと他の
ジョブが混在して実行されるだめに、同期に要する時間
が実行の度に異なりうる。つまり、ＣＰＵ時間が実行の
度に異なるため、課金が安定しなかったり、プログラム
のチューニングが行えない。一方、同期に要する時間を
計測し、同期に要する時間を除いたＣＰＵ時間を求める
ことができれば、この問題は生じない。しかるに第２の
従来の方法では、同期に要する時間を計測するためには
，スピン・ループの開始時と終了時にスーパバイザ・コ
ール命令を実行してスーパバイザ割込みを発生し、ＯＳ
に各々の時点での消費したＣＰＵ時間を教えてもらい、
その差をとる必要があった。しかし、割込みを発生させ
るとオーバヘソドは非常に大きくなり、処理装置を独占
しスピン・ループにより高速な同期、処理を行う意味が
無くなるという問題がある。

本発明は、前記問題点を解決するためになされたもので
ある。

本発明の目的は，多重ジョブ環境下において、処理装置
間の同期を高速にとることができ，またビジー・ウェイ
トに要する時間をオーバヘッドなしに計測可能な情報処
理装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明の情報処理装置では
、第１、第２の処理装置を備えた情報処理装置において
、該第１の処理装置は該第２の処理装置との間で同期を
とるための命令に応答して前記第２の処理装置により書
きかえ可能な第１のデータと該第１の処理装置により決
定された同期用の第２のデータとを繰返し比較し、所定
の比較結果が得られたとき同期がとれたことを示す信号
を出力する比較手段と、前記比較手段により所定の比較
結果が得られないまま予め設定された上限時間が経過し
たとき前記命令の実行を終了する手段を備えている。

そして、前記第１のデータは前記第１、第２の処理装置
で共有される主記憶装置上のデータであり、前記第２の
データは前記第１の処理装置内に設けられた複数のレジ
スタの内、該命令で指定された一つのレジスタに保持さ
れたデータであり、前記上限時間は、前記複数のレジス
タの内、該命令で指定された他の一つのレジスタに保持
された時間である。

更に、前記予め設定された上限時間になるまで繰返し比
較を行っているときに、前記第１の処理装置の外部から
の割込みが保留されている場合には、保留されている割
込みを発生して、前記命令の実行を終了する割込み発生
手段を備えている。

更に、前記命令の実行を許可するか否かを表示する手段
と、該手段が前記命令の実行を許可していないときに、
前記第１の処理装置が前記命令を実行しようとした場合
には、割込みを発生して前記命令の実行を終了する割込
み発生手段を備えている。

〔作用〕

本発明の情報処理装置は、コンベア・アンド・ウェイト
命令（ＣＷ命令）を実行する。

本発明の情報処理装置では、ｃ’ｗ命令の実行中、比較
処理の上限時間を保持する手段の内容は，該手段の内容
を更新するカウンタにより，一定時間ごとに１ずつ減算
される。

ＣＷ命令は、以下の手順で実行される。

（１）命令の実行開始時に、ＣＷ命令の実行時間の上限
値を保持する第１の汎用レジスタ（命令で指定される）
の内容を上限時間を保持する手段に転送する。同時に、
該保持手段の内容を更新するカウンタにより、上限時間
を保持する手段の内容の更新処理（一定時間ごとに１ず
つ減算する処理）を開始する。

（２）比較手段により、命令で指定される主記憶アドレ
スの主記憶上のデータと、命令で指定される第２の汎用
レジスタが保持する同期用のデータとを比較し、両者の
比較結果が一致しなくなった場合には、第２の汎用レジ
スタに命令で指定されるアドレスの主記憶上のデータを
ロードし、さらに条件コードＯで終了して、ｃｗ命令の
実行を終了する。

（３）比較手段の比較結果が一致したままであり、かつ
上限時間を保持する手段の値が０以下となった場合には
，条件表示手段に″′２″を設定してＣＷ命令の実行を
終了する。

（４）比較手段の比較結果が一致したままであり、かつ
上限時間を保持する手段の値がＯより大きく、かつ外部
割込みや入出力割込みなど処理装置の外部からの割込み
要因が保留されている場合には、割込み発生回路はこの
割込みを受け付けて、ＣＷ命令の実行を終了する。

（５）比較手段の比較結果が一致したままであり、かつ
上限時間を保持する手段の値がＯより大きく、かつ外部
割込みや入出力割込みなど処理装置の外部からの割込み
要因が保留されていない場合には、主記憶上のデータと
、命令で指定される第２の汎用レジスタが保持する同期
用のデータとを比較する処理を継続する。即ち、（２）
ないし（５）の処理を繰り返す。

このように、上限時間を保持する手段に設定される期限
に達するまでの間は、主記憶上のデータと、命令で指定
される第２の汎用レジスタが保持する同期用のデータと
が一散しなくなるまで、比較処理を継続する。つまり、
処理装置を独占し、ビジー・ウェイトにより高速な処理
装置間の同期を取ることができる。条件表示手段にｊｊ
２ｊｌが表示され、期限に達して命令が終了した場合に
は、スーパバイザ・コール命令（ＳＶＣ命令）を用いて
スーパバイザ割込みを発生させ、ＯＳを介在させた同期
処理（ＷＡＩＴ／ＰＯＳＴマクロを用いた同期処理）を
行うことにより処理装置を有効に利用することができる
。

また、本発明の情報処理装置では、スーパバイザである
オペレーティング・システム（ＯＳ）は、ビジー・ウェ
イト・タイマに初期値”Ｏ”をセットした後、ジコブの
実行を開始させる。ビジー・ウェイト・タイマの値は、
ＣＷ命令を実行している間は一定時間ごとに１ずつ加算
される。ＯＳは、タスク・スイッチを行う場合には、ビ
ジー・ウェイト・タイマと主記憶装置との間でデータを
転送する手段により、ビジー・ウェイト・タイマの退避
／回復処理を行う。このようにして、ジョブの実行終了
時には、このジョブのＣＷ命令の実行時間の合計がビジ
ー・ウェイト・タイマに求まる。

ＯＳは、この値を主記憶装置ヘストアすることにより、
ＣＷ命令の実行時間，っまりビジー・ウェイトによる同
期処理に要した時間を知ることができる。ＯＳがＣＷ命
令の実行時間を，従来から存在するＣＰＵ時間と合わせ
てユーザまたはシステム管理者に報告することにより，
ユーザは、並列処理プログラムのチューニングに利用す
ることができ、システム管理者は、ビジー・ウェイト時
間をジョブの課金に反映させることができる。

以上のように、本発明の情報処理装置では、上限時間を
保持する手段にビジー・ウェイトの期限を設定すること
により、ビジー・ウェイトにより高速な処理装置間の同
期を取れる方法と、ＯＳを介在させて同期を取り処理装
置を有効に利用できる方法とを、好適に両立させること
ができる。さらに、ビジー・ウェイト・タイマを設ける
ことによりＯＳの介在によるオーバヘッドなしに、ＣＷ
命令の実行時間、つまりビジー・ウェイト時間を計測す
ることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を詳細に説明する。

（Ｉ　ＣＷ命令の命Ａ形式 本発明の一実施例であるコンベア・アンド・ウェイト（
Ｃｏａ＋ｐａｒｅ　ａｎｄ　Ｉｉｌａｉｔ）命令（以下
、ＣＷ命令と略す）の命令形式の一実施例を第３図（ａ
）により説明する。

ＣＷ命令の命令形式は、第３図（ａ）に示すとおりであ
る。命令長は３２ビット（４バイト）である。ビット０
−１５でオペコードを指定し、ビット２４−２７のＲ１
フィールドで汎用レジスタのペアを指定し，ビット２８
−３１のＲ２フィールドで汎用レジスタの番号を指定す
る。ビット１６−２３は無視される。以下では、Ｒ１フ
ィールドで指定されるペアの汎用レジスタの番号をＲｌ
，Ｒ１＋１と表し．Ｒ２フィールドで指定される汎用レ
ジスタの番号をＲ２と表す。

汎用レジスタＲ２の内容は主記憶アドレスを表し，この
主記憶アドレスに格納されているデータと汎用レジスタ
Ｒ１の内容とが比較される。また，汎用レジスタ（Ｒ１
＋１）でＣＷ命令の最大実行時間を指定する。

ＣＷ命令は、両者の内容が一致しなくなるまで比較処理
を継続することにより、処理装置間の同期を取る。両者
の内容が一致しなくなった場合には，条件コード”０”
でＣＷ命令の実行を終了する。比較処理を継続して行っ
ている間に、汎用レジスタ（Ｒ１＋１）で指定されたＣ
Ｗ命令の最大実行時間を経過した場合には、条件コード
”２″でＣＷ命令の実行を終了する。

２　ＣＷ命令の動　の まず、ＣＷ命令の動作の概要を、第３図（ｂ）のフロー
チャートを用いて説明する。ＣＷ命令の動作を実現する
処理装置の詳細な一実施例は後述する． （ａ）まず、ＣＷ命令の実行が許されているかどうかを
判定するために、ＣＷ命令実行許可フラグの値を調べる
（９０５）。なお、ＣＷ命令実行許可フラグには、スー
パバイザ（ＯＳ）によってあらかじめ″０”または”１
”が設定されている。

１″の場合にはＣＷ命令を実行する権限が与えられてい
ることを示し、１１　０　１ｊの場合には権限が与えら
れていないことを示す。

（ｂ）ＣＷ命令許可フラグの値がｎ　Ｏ”の場合には（
９０６）．特殊命令例外を検出して（９５０）、ＣＷ命
令の実行を終了する（９　９　０）。

（ｃ）ＣＷ命令許可フラグの値がｔｔＶｊの場合には（
９０７），ＣＷ命令のＲｌフィールドで指定される（Ｒ
　１　＋　１　）番の汎用レジスタの内容をユーザ用の
期限レジスタに転記する（９　１　０）。また，スーパ
バイザ用の期限レジスタも内部期限レジスタに転記する
。転記後、ビジー・ウェイト．タイマのカウント・アッ
プ、ユーザ用の期限レジスタのカウント・ダウン、スー
パバイザ用の内部期限レジスタのカウント・ダウンを開
始する（９１５）。なお、ビジー・ウェイト・タイマは
、ＣＷ命令の実行時間を計測するためのタイマであり、
処理装置間の同期に要するビジー・ウェイト時間の計測
に用いる。オペレーティング・システムが，ビジー・ウ
ェイト・タイマの値をシステム管理者やユーザに通知す
ることにより，システム管理者はビジー・ウェイト時間
をユーザの課金に反映することができ．ユーザは並列処
理プログラムのチューニングに反映することができる。

期限レジスタは，１回のＣＷ命令によるビジー・ウェイ
ト時間の上限値を設定するためのレジスタであり、ビジ
ー・ウェイト時間が長大になりすぎることを防止するた
めに用いる。期限レジスタには、ユーザ用のものとスー
パバイザ（ＯＳ）用のものがあるシ（ａ）ＣＷ命令のＲ
２フィールドで指定されるＲ２番の汎用レジスタの内容
で指される主記憶位置の内容Ｄ２を読みだす（９２０）
。

（ｅ）ＣＷ命令のＲ１フィールドで指定されるＲｌ番の
汎用レジスタの内容と、Ｄ２とを比較する（９２５）。

（ｆ）両者の内容が等しくない場合には（９２６）、Ｃ
Ｗ命令による処理装置間の同期処理が正常に終了したの
で、Ｄ２をＲｌ番の汎用レジスタにロードし（９５５）
．命令の終了の条件コードを″Ｏ　ｙｐに設定し（９５
６）．ビジー・ウェイト・タイマと期限レジスタの更新
処理を停止し（９　７　５）、ユーザ用の期限レジスタ
の内容を（Ｒ１＋１）番の汎用レジスタに転記し（９８
０）、ＣＷ命令の実行を終了する（９９０）． （ｇ）両者の内容が一致する場合には（９　２　７）、
まず、ユーザ用に設けられている期限レジスタの内容を
調べる（９３０）。

（ｈ）ユーザ用の期限レジスタの内容が０以下の場合（
つまり、ＣＷ命令の実行時間の期限に到達した場合）に
は（９３１）．ＣＷ命令の実行時間の期限に到達したこ
とを示すために、命令の終了の条件コードを″″２”に
設定し（９６０）．ビジー・ウェイト・タイマと期限レ
ジスタの更新処理を停止し（９７５）、ユーザ用の期限
レジスタの内容を（Ｒ　１　＋　１　）番の汎用レジス
タに転記し（９８０）．ＣＷ命令の実行を終了する（９
９０），（ｉ）ユーザ用の期限レジスタの内容が０より
大きい場合には（９３２）．次に，スーパハイザ用に設
けられている内部期限レジスタの内容を調べる（９　３
　５）。

（ｊ）スーパバイザ用の内部期限レジスタの内容が０以
下の場合（つまり、ＣＷ命令の実行時間の期限に到達し
た場合）には（９３６）．ビジー・ウェイト・タイマと
期限レジスタの更新処理を停止し（９７７）、ユーザ用
の期限レジスタの内容を（Ｒ１＋１）番の汎用レジスタ
に転記し（９８２）、命令の終了形が取消しのＣＷ割込
みを発生し（９７０），ＣＷ命令の実行を終了する（９
９０）。こうして、制御をスーパバイザ（ＯＳ）に渡す
ことができる。

（ｋ）スーパバイザ用の内部期限レジスタの内容が０よ
り大きい場合には（９３７）、処理装置の外部からの割
込みを受け付けるために、入出力割込み要因または外部
割込み要因が保留されているかどうかを調べる（９４０
）． （１）割込み要因が保留されていない場合（９４１）に
は、再び（ｄ）の処理から繰り返す。つまり、ビジー・
ウェイトにより、処理装置間の同期を取る。

（ｍ）割込み要因が保留されている場合（９４２）には
，ビジー・ウェイト・タイマと期限レジスタの更新処理
を停止し（９７６）．ユーザ用の期限レジスタの内容を
（Ｒｌ＋１）番の汎用レジスタに転記し（９８１）．保
留されている入出力割込みまたは外部割込みを発生して
（９６５）．ＣＷ命令の実行を終了する（９９０）。

以上のように、期限レジスタに設定された時間の間は、
入出力割込みや外部割込みが来ないかぎり、ＣＷ命令の
Ｒ２フィールドで指定される主記憶の内容とＲ１フィー
ルドで指定される汎用レジスタの内容が等しくなくなる
まで、ＣＷ命令の実行を継続し、つまりビジー・ウェイ
トし，処理装置間の同期を取る。また、ビジー・ウェイ
ト・タイマによりビジー・ウェイト時間を計測し、多重
ジョブ環境下のようにビジー・ウェイト時間が実行の度
に異なる場合でも、ビジー・ウェイト時間を全体のＣＰ
Ｕ時間から引くことにより、安定した課金を求めること
ができる。

（３　ＣＷ命令の動作 次に、第１図、第２図（ａ）（ｂ）（ｃ）を用いて，前
述したＣＷ命令の動作を実現する本発明の情報処理装置
の一実施例について詳細に説明する。

ユ旦＝」ユＪｌ遁五 まず、第１図を用いて、全体の概要を示す。

第１図において、１、２、３、４はそれぞれ処理装置０
ないし３を示す。処理装置エないし３の詳細は処理装１
１０と同一のためこの図には示していない。５は主記憶
制御部、６は主記憶装置を表す。

主記憶制御部５は、主記憶装置６へのアクセスを制御す
る。処理装置０ないし処理装Ｗ３は、主記憶制御部５を
通して，主記憶装置６からデータをロードしたり、主記
憶装ｉ！！６へデータをストアすることができる。

処理装置０において、１００はＣＷ命令実行ユニット、
１１３は汎用レジスタ群、１２６はスーパバイザ用内部
期限レジスタ、１３１はユーザ用期限レジスタ，１５０
はビジー・ウェイト・タイマを表す。２００はＣＷ命令
実行制御ユニット、２１０はＣＷ命令実行許可フラグを
表す。３００はＣＷ命令終了判定回路、３２０は条件コ
ードを表す。４００は割込み制御ユニット、５００は命
令解読器を表す。

第１図において、命令解読器５００は、主記憶制御部５
を通して主記憶装置６より命令を読みだす。読みだした
命令がＣＷ命令の場合には、線５０６を通して，ＣＷ命
令検呂信号”１ｎをＣＷ命令実行制御ユニット２００に
送る。また、命令のＲｌ，Ｒ２フィールドで指定される
汎用レジスタの番号Ｒｌ，Ｒ２を、線５０４，５０５を
通してＣＷ命令実行ユニット１００に送る， ＣＷ命令実行制御ユニット２００は、ＣＷ命令実行許可
フラグ２１０の内容が”０”の場合には、線２１４を通
して、特殊命令例外要求信号”１　７ｊを割込み制御ユ
ニット４００に送る。割込み制御ユニット４００は、特
殊命令例外による割込みを発生する。ＣＷ命令実行許可
フラグ２１０の内容が”１”の場合には，次の４つの処
理を行う。

（１）線２２２を通して、ＣＷ命令実行制御信号をＣＷ
命令実行ユニット１００に送り、ＣＷ命令の実行を制御
する。（２）線２３２を通して、ＣＷ命令開始信号ｊｊ
ｌｔｌをＣＷ命令実行ユニット１００に送り、ＣＷ命令
のＲ１フィールドで指定される（Ｒ１＋１）番の汎用レ
ジスタ１１３の内容を，ユーザ用期限レジスタ１３１に
転記する。

（３）線２４１を通して、ビジー・ウェイト・タイマ更
新信号ＰｊＬｊｊをＣＷ命令実行ユニット１００に送り
、ビジー・ウェイト・タイマ１５０のカウント・アップ
処理を開始する。（４）線２３４を通して、期限レジス
タ更新信号″′１“をＣＷ命令実行ユニット１００に送
り，スーパバイザ用内部期限レジスタ１２６およびユー
ザ用期限レジスタ１３１のカウント・ダウン処理を開始
する。

ＣＷ命令実行ユニット１００は、命令のＲ１フィールド
で指定されるＲｌ番の汎用レジスタ１１３の内容と、命
令のＲ２フィールドで指定されるＲ２番の汎用レジスタ
１１３の内容により指される主記憶位置の内容とを比較
する．両者が一致しなくなった場合には、線１１９を通
して、同期信号″１”をＣＷ命令終了判定回路３００に
送るとともに、命令のＲ１フィールドで指定されるＲｌ
番の汎用レジスタ１１３に、命令のＲ２フィールドで指
定されるＲ２番の汎用レジスタ１１３の内容により指さ
れる主記憶位置の内容をロードする。

また、スーパバイザ用内部期限レジスタ１２６の内容が
０以下になった場合には、線１２９を通して、期限切れ
信号（スーパバイザ用）″１”をＣＷ命令終了判定回路
３００に送り、ユーザ用期限レジスタ１３１の内容がＯ
以下になった場合には，線１３９を通して、期限切れ信
号（ユーザ用）″１″をＣＷ命令終了判定回路３００に
送る。

ＣＷ命令終了判定回路３００は、（１）線１１９（同期
信号）および１１１２９、１３９（期限切れ信号）が全
て”Ｏ　ｊｌの場合には、線３４２を通して、再比較要
求償号ｊｌｌ？ｌをＣＷ命令実行ユニット２００に送る
。ＣＷ命令実行ユニット２００は、線２２２を通して、
ＣＷ命令実行制御信号をＣＷ命令実行ユニット１００に
送り、再び命令のＲｌフィールドで指定されるＲｌ番の
汎用レジスタ１１３の内容と、命令のＲ２フィールドで
指定されるＲ２番の汎用レジスタ１１３の内容により指
される主記憶位置の内容との比較処理を繰り返すように
指示する。つまり、ビジー・ウエイトする。（２）線１
１９（同期信号）が″１”の場合には、条件コード３２
０にｎｏｎをセットし、線３３１を通して、条件コード
設定終了信号ｔｔ１ｙｐをＣＷ命令実行制御ユニット２
００に送り、線１３９（期限切れ信号（ユーザ用））が
１１”の場合には、条件コード３２０に２２”をセット
し，線３３１を通して、条件コード設定終了信号″１”
をＣＷ命令実行制御ユニット２００に送る。ｃｗ命令実
行制御ユニット２００は、線３３１を通して条件コード
設定終了信号″１”を受け取ると、線２４１（ビジー・
ウェイト・タイマ更新信号）および線２３４（期限レジ
スタ更新信号）を″′１″から）ｊ　Ｏ　Ｉｔにし、ビ
ジー・ウェイト・タイマおよび期限レジスタの更新処理
を停止させる。また、線２３３を通してＣＷ命令終了信
号を送り、ユーザ用期限レジスタ１３１の内容を、命令
のＲｌフィールドで指定される（Ｒ１＋１）番の汎用レ
ジスタ１１３に転記する．（３）線１２９（期限切れ信
号（スーパバイザ用））が″１”の場合には、ＩＩＡ３
５３を通して、ＣＷ割込み要求信号”１１′を割込み制
御ユニット４００に送る。割込み制御回路４００はＣＷ
割込みを発生する。

割込み制御ユニット４００は、ＣＷ命令の実行中に、線
４２２を通して入出力割込み信号を受けていた場合、も
しくは線４２３を通して外部割込み信号を受けていた場
合には，それぞれ入出力割込みもしくは外部割込みを発
生する。割込み制御ユニット４００は、ＣＷ割込みもし
くは、入出力割込み、外部割込みを発生すると、線４１
１を通して、割込み発生信号″１”をＣＷ命令実行ユニ
ット２００に送る。ＣＷ命令実行制御ユニット２００は
、割込み発生信号を受け取ると、線２４１（ヒシー・ウ
ェイト・タイマ更新信号）および線２３４（期限レジス
タ更新信号）をｊＴＶＩから”Ｏ　Ｉ＋にし、ビジー・
ウェイト・タイマおよび期限レジスタのカウント処理を
停止させる。また、線２３３を通してＣＷ命令終了信号
を送り、ユーザ用期限レジスタ１３１の内容を、命令の
Ｒ１フィールドで指定される（Ｒ１＋１）番の汎用レジ
スタ１１３に転記する。

以上のようにして、期限付きのビジー・ウェイトによる
処理装置間の同期を取り、また，ビジー・ウェイト時間
を計測することができる。

ユ旦：」ユ」ｕ１１覧 次に、第２図を用いて、本発明の一実施例であるＣＷ命
令を実現する情報処理装置の詳細について説明する。

第２図（ｂ）に命令解読器５００およびＣＷ命令実行制
御ユニット２００の詳細を示す。

第２図（ｂ）において、５は主記憶制御部、６は主記憶
装置、２００はＣＷ命令実行制御ユニット、５００は命
令解読器を表す。

命令解読器５００において、５０１は命令のオペコード
、５０２ないし５０３はそれぞれ命令のＲｌ，Ｒ２フィ
ールド、５０６はＣＷ命令検出信号を表す。

命令解読器５００は、主記憶制御部５を通して主記憶装
置６より命令を読みだす。命令のオペコード５０１が本
発明の一実施例であるＣＷ命令の場合には、線５０６を
通して、ＣＷ命令検出信号”１”をＣＷ命令実行制御ユ
ニット２００に送る。

さらに，線５０４ないし線５０５にそれぞれＣＷ命令の
Ｒ１フィールド５０２，Ｒ２フィールド５０３で指定さ
れる汎用レジスタの番号を送る。

ＣＷ命令実行ユニット２００において、２１０はＣＷ命
令実行許可フラグ、２１１はＮＯＴ回路、２１２ないし
２１３はＡＮＤ回路、２２０は制御回路，２２１はＯＲ
回路、２３０はＣＷ命令実行中表示フラグ、２，３１は
ＯＲ回路を表す。

ＣＷ命令実行許可フラグ２１０は、１ビットのレジスタ
であり、ＣＷ命令を実行する権限が与えられているかい
なかを表す。ＣＷ命令実行許可フラグ２１０の値が１７
１１１の場合にはＣＷ命令を実行する権限が与えられて
いることを示し、ＩＩ　Ｏ　ＩＩの場合には権限が与え
られていないことを示す。

スーパバイザは、ＣＷ命令実行許可フラグ２１０に線２
１５を通して主記憶装［６より値７１０Ｆ１または″１
”をロードすることができ、線２１６を通して主記憶装
置６にＣＷ命令実行許可フラグ２１０の内容をストアす
ることができる。こうして、スーパバイザは、ＣＷ命令
実行許可フラグによりＣＷ命令を使用できるユーザを制
限することができる。

ＣＷ命令実行許可フラグ２１０が”０”の場合に、命令
解読器５００より、線５０６を通してＣＷ命令検出信号
＄１１７７が送られてきた場合について説明する。ＣＷ
命令実行許可フラグ２１０が”Ｏ”であるので、ＮＯＴ
回路２１１の入力は”Ｏ”となり、ＮＯＴ回路２１１の
出力は”１″となる．ＮｏＴ回路２１１の出力および線
５０６（ＣＷ命令検出信号）が”１′″であるので、Ａ
ＮＤ回路２１２の２つの入力は共に”１”となり、ＡＮ
Ｄ回路２１２の出力である線２１４は”１′″となり、
特殊命令例外要求信号１１１７１が送呂される。特殊命
令例外要求信号は、割込み制御ユニット４００に送られ
，特殊命令例外が発生して、ＣＷ命令の実行は抑止され
る。

ＣＷ命令実行許可フラグ２１０が”１″の場合に、命令
解読器５００より、線５０６を通してＣＷ命令検出信号
″１′″が送られてきた場合について説明する．ＣＷ命
令実行許可フラグ２１０および線５０６（ＣＷ命令検出
信号）が”１″であるので、ＡＮＤ回路２１３の２つの
入力は共に”１″となり、ＡＮＤ回路２１３の出力であ
る線２３２は”１”となる。線２３２が”１”となると
、○Ｒ回路２２１の出力も″１”となり、制御回路２２
０に″１″′が送られる。制御回路２２０はＯＲ回路２
２１より″１”が送られてくると、線２２２を通して、
ＣＷ命令実行制御信号をＣＷ命令実行ユニット１００に
送り、ＣＷ命令の実行の中で第３図（ｂ）のフローチャ
ートにおける９２０、９２５、９３０、９３５の処理の
実行を制御する。

また、ＣＷ命令実行中表示フラグ２３０は１ビットのレ
ジスタであり、線２３２（セット信号）が”１″となっ
たときに７７１１７にセットされ、線２３３（リセット
信号）が１１１１１となったときにＩＴ　Ｏ　１１にリ
セットされる。従って、線２３２が”１”となると、Ｃ
Ｗ命令実行中表示フラグ２３０は”１″にセットされ，
線２４１（ビジー・ウェイト・タイマ更新信号）および
線２３４（期限レジスタ更新信号）が″１”となる６ビ
ジー・ウェイト・タイマ更新信号および期限レジスタ更
新信号は、それぞれ線２４１，２３４を通してＣＷ命令
実行ユニット１００に送られ、ビジー・ウェイト・タイ
マ１５０のカウント・アップ処理および期限レジスタ１
２６ないし１３１のカウント・ダウン処理が開始される
，また、線２３２を通して、ＣＷ命令開始信号”１”が
ＣＷ命令実行ユニット１００に送られる。

第２図（ａ）にＣＷ命令実行ユニット１００の詳細を示
す。

第２図（ａ）において、５は主記憶制御部、６は主記憶
装置，１００はＣＷ命令実行ユニットを表す。

ＣＷ命令実行ユニット１００において、１１０は比較器
、１１１はアドレス・レジスタ、１１２はデータ・レジ
スタ、１１３は汎用レジスタ群、１１４はラッチ、１２
０は比較器、１２１はスーパバイザ用期限レジスタ、１
２２は−１回路、１２３は定数”ｏ”　１２６はスーパ
バイザ用内部期限レジスタ，１３０は比較器、１３１は
ユーザ用期限レジスタ、１３２は−１回路，１３３は定
数”０　７１、１４０はＡＮＤ回路を表す。１５０はビ
ジー・ウェイト・タイマ、１５１は＋１回路、１５２は
ＡＮＤ回路を表す。１６０はクロック信号（ＣＫ）を表
し、処理装置の基本夕ロックに同期する。

ＡＮＤ回路１４０は、線２３４（期限レジスタ更新信号
）が″′１″の間，クロック信号１６０を線１４１に出
力する。線１４１は，スーパバイザ用内部期限レジスタ
１２６およびユーザ用期限レジスタ１３１のセット信号
であり、線２３４（期限レジスタ更新信号）が１１１１
１の間、スーパバイザ用内部期限レジスタ１２６および
ユーザ用期限レジスタ１３１の内容は更新され続ける。

また、ＡＮＤ回路１５２は、線２４１（ビジー・ウェイ
ト・タイマ更新信号）が′１１７１の間、クロック信号
１６０を出力する。ＡＮＤ回路１５２の出力は、ビジー
・ウェイト・タイマ１５０のセット信号であるので、線
２４１（ビジー・ウェイト・タイマ更新信号）がｊｌｌ
ｔｊの間、ビジー・ウェイト・タイマ１５０の内容は更
新され続ける。

スーパバイザ用期限レジスタ１２１は、１回のＣＷ命令
の実行時間の上限値、つまりビジー・ウェイト時間の上
限値をスーパバイザが設定するためのレジスタであり、
ビジー・ウェイト時間が長大になりすぎることによるシ
ステムのスループット低下を防止するために用いる。ス
ーパバイザ用期限レジスタ１２１には、線１２４を通し
て主記憶装置６の内容を設定することができ、線１２５
を通してスーパバイザ用期限レジスタ１２１の内容を主
記憶装置６に読みだすことができる。

スーパバイザ用期限レジスタ１２１の内容は、線２３２
を通してＣＷ命令開始信号１１１１１が送られてくると
、線１２７を通してスーパバイザ用内部期限レジスタ１
２６に転送されてセットされる。

スーパバイザ用内部期限レジスタ１２６の内容は、一１
回路１２２によって１減算され、線２３４（期限レジス
タ更新信号）が”１”の場合には、クロック信号１６０
に同期してスーパバイザ用内部期限レジスタ１２６に再
び設定される。従って，線２３４（期限レジスタ更新信
号）が″１”の間、クロック信号１６０に同期して、ス
ーパバイザ用内部期限レジスタ１２６の内容は１ずつ減
算される。比較器１２０は、スーパバイザ用内部期限レ
ジスタ１２６の内容と定数”０”とを比較する。

比較ｉ１２０は、スーパバイザ用内部期限レジスタ１２
６の内容がＯ以下となると、線１２９（期限切れ信号（
スーパバイザ用））に”１′″を出力し、ＣＷ命令の実
行時間の上限値に達したことを表示する。

ユーザ用期限レジスタ１３１は、１回のＣＷ命令の実行
時間の上限値、つまりビジー・ウェイト時間の上限値を
ユーザが設定するための内部レジスタであり、ビジー・
ウェイト時間が長大になりすぎることを防止するために
用いる。ユーザ用期限レジスタ１３１と汎用レジスタ１
１３とは、線１３４を通して相互に内容を転送すること
ができる。線２３２を通してＣＷ命令開始信号ｊｌｌｊ
ｊが送られてくると、線５０４により指定される番号に
１を加えた（Ｒ　１　＋　１　）番の汎用レジスタ１１
３の内容が、線１３４を通してユーザ用期限レジスタ１
３１に転送されてセットされる。

ユーザ用期限レジスタ１３１の内容は、−１回路１３２
によって１減算され、線２３４（期限レジスタ更新信号
）が”１″の場合にはクロック信号１６０に同期して、
ユーザ用期限レジスタ１３１に再び設定される。従って
、線２３４（期限レジスタ更新信号）が”１″の間，ク
ロック信号１６０に同期して、ユーザ用期限レジスタ１
３１の内容は１ずつ減算される。比較器１３０は、ユー
ザ用期限レジスタ１３１の内容と定数”Ｏ　ＩＩとを比
較する。比較器１３０は、ユーザ用期限レジスタ１３１
の内容が０以下となると、線１３９（期限切れ信号（ユ
ーザ用））に１１１７７を出力し、ＣＷ命令の実行時間
の上限値に達したことを表示する。

ビジー・ウェイト・タイマ１５０は、ＣＷ命令の実行時
間を計測するためのタイマであり、処理装置間の同期に
要するビジー・ウェイト時間の計測に用いる。スーパバ
イザは、ビジー・ウェイト・タイマ１５０に、線１５３
を通して主記憶装置６の内容を設定することができ、線
１５４を通してビジー・ウェイト・タイマ１５０の内容
を主記憶装置６に読みだすことができる。

ビジー・ウェイト・タイマ１５０の内容は、＋１回路１
５１によって１加算され、線２４１（ビジー・ウェイト
・タイマ更新信号）が″１”の場合にはクロック信号１
６０に同期して、ビジー・ウェイト・タイマ１５０に再
び設定される。従って、線２４１（ビジー・ウェイト・
タイマ更新信号）がｔｐ１ｔｐの間，クロック信号１６
０に同期して、ビジー・ウェイト・タイマ１５０の内容
は１ずつ加算される。

ＣＷ命令実行制御信号（線２２２）の制御に従って、Ｃ
Ｗ命令のＲ２フィールドで指定される番号の汎用レジス
タ１１３の内容により指される主記憶位置の内容と、Ｒ
１フィールドで指定される番号の汎用レジスタ１１３の
内容が比較される。

線５０５で指定される汎用レジスタ１１３の内容が、ア
ドレス・レジスタ１１１に読みだされる。

線１１６を通してアドレス・レジスタ１１１の内容が主
記憶制御部５に送られ、アドレス・レジスタ１１１の内
容で指定される主記憶位置の内容が、主記憶装置６より
、線１１７を通してデータ・レジスタ１１２に読みださ
れる。また、線５０４で指定される汎用レジスタ１１３
の内容が、ラッチ１１４に読みだされる。比較器１１０
は、ラッチ１１４の内容とデータ・レジスタ１１２の内
容を比較する。間者の内容が一致しない場合には、線１
１９を通して同期信号″１”を送り、処理装置間の同期
が取れたことを表示する。さらに、データ・レジスタ１
１２の内容を、命令のＲ１フィールドで指定されるＲｌ
番の汎用レジスタ１１３に書き込む。

第２図（ｃ）に、ＣＷ命令終了判定回路３００と割込み
制御ユニット４．００の詳細を示す。

ＣＷ命令終了判定回路３００において、３１０はセレク
タ、３１１は定数″０”、３１２は定数″２”　３２０
は条件コード、３２２は分岐命令実行制御回路，３３０
はＯＲ回路，３４０はＮＯＲ回路、３４１および３５０
はＡＮＤ回路、３５１および３５２はＮＯＴ回路を表す
。

割込み制御ユニット４００において、４１０は割込み発
生回路、４２０は入出力割込み要因保留レジスタ、４２
１は外部割込み要因保留レジスタ、４２４はＮＯＲ回路
を表す。

ＣＷ命令終了判定回路３００において、線１１９はセレ
クタ３１０のセレクト信号となる。セνクタ３１０は、
線１１９が”Ｏ　ｔｚのときには定数”２″を選択し，
線１１９が”１”のときには定数”Ｏ”を選択する。条
件コード３２０にはＯＲ回路３３０の出力がｊｌｌｌ＋
になったときに、セレクタ３１０の出力が設定される。

（ａ）ＣＷ命令実行ユニット１００から、線１１９を通
して、同期信号ｎ１ｎが送られてきた場合について説明
する。線１１９（同期信号）が″１”となると、セレク
タ３１０は定数″０”を選択し、セレクタ３１０の出力
は”Ｏ”となる。同時にＯＲ回路３３０の入力の１つで
ある線１１９（同期信号）が”１”となるため、ＯＲ回
路３３０の出力も′″１”となり、条件コード３２０に
はｔｙ　Ｏ　ｎが設定される。また、線３３１もｊｊＰ
ｊとなり、条件コード設定終了信号１１１２２がＣＷ命
令実行制御ユニット２００に送られる。このようにして
、ＣＷ命令は条件コードが”Ｏ”で、命令の実行を終了
する。

（ｂ）ｃｗ命令実行ユニット１００から、線１１９（同
期信号）を通してｌＩｏｆｆが送られ，線１３９を通し
て期限切れ信号（ユーザ用）　１１　１　Ｉ１が送られ
てきた場合について説明する。線１１９は２″Ｏ″のま
まであるので、セレクタ３１０は定数”２″を選択し、
セレクタ３１０の出力は″２′″となる。一方、ＯＲ回
路３３０の入力の１つである線１３９（期限切れ信号（
ユーザ用））が７７１１１となるため、ＯＲ回路３３０
の出力も１となり、条件コード３２０には”２”が設定
される。また、線３３１も１１１７１となり、条件コー
ド設定終了信号ＴＩ１１１がＣＷ命令実行制御ユニット
２００に送られる。このようにして、ＣＷ命令は条件コ
ードが”２″′で，命令の実行を終了する。

条件コード３２０は．ｌ１３２１を通して、分岐命令の
条件判定を行う分岐命令実行制御回路３２２に送られる
。したがって、条件コードにより、ＣＷ命令以降の処理
を異なるようにプログラミングすることができる。なお
、分岐命令実行制御回路３２２は公知のものであるので
、ここではその詳細は記さない。プログラミングの一例
として、次のようなものがある。条件コニドが”Ｏ″の
場合には、同期処理が正常に終了した場合であるので、
同期処理以降の命令列を実行させる。一方、条件コード
が”２″の場合には、ビジー・ウェイトによる同期処理
が期限に達した場合であるので、スーパバイザ割込みを
発生させ（例えばＷＡＩＴマクロを実行し）、ＯＳを介
在させた同期処理を行い、処理装置の有効活用を図る。

つまり、ＯＳが他のタスクをディスパッチできるように
して処理装置の有効活用を図る。

（ｃ）ＣＷ命令実行ユニット１００から、線１１９（同
期信号）および線１３９（期限切れ信号（ユーザ用））
には”０”が送られ、線１２９を通して期限切れ信号（
スーパバイザ用）　７１　１　Ｉ＋が送られてきた場合
について説明する。線１１９および線１３９が共にｊｊ
Ｑｌ＋、つまりＯＲ回路３３０の２つの入力が共に”０
”のため、ＯＲ回路３３０の出力も”０”のままであり
、線３３１（条件コード設定終了信号）も”０″である
。一方、線１１９が”０”のためＮＯＴ回路３５２の出
力は”１”となり、線１３９も”０”のためＮＯＴ回路
３５１の出力も″１”となる。したがって、ＡＮＤ回路
３５０の３つの入力である、ＮＯＴ回路３５１の出力、
ＮＯＴ回路３５２の出力、線１２９（期限切れ信号（ス
ーパバイザ用））が全て″１”となるので、ＡＮＤ回路
３５０の出力は１となり、線３５３を通して、ＣＷ割込
み要求信号”Ｉ　ＩＩが割込み制御ユニット４００に送
られる。割込み制御ユニット４００において、゛ＣＷ割
込みが？生し、ＣＷ命令の実行は終了する。

（ｄ）ＣＷ命令実行ユニット１００から、線１１９（同
期信号）、線１３９（期限切れ信号（ユーザ用））、線
１２９（期限切れ信号（スーパバイザ用））の全てに″
′０″が送られてきた場合について説明する。

まず、割込み制御ユニット４００において、ＣＷ命令の
実行中に入出力割込み要求があると、線４２２を通して
、入出力割込み信号が送られ、入出力割込み要因保留レ
ジスタ４２０に”１″がセットされる。また、ＣＷ命令
の実行中に外部割込み要求があると、線４２３を通して
、外部割込み信号が送られ、外部割込み要因保留レジス
タ４２１に１′１１１がセットされる。

（ｄ１）入出力割込み要因保留レジスタ４２０および外
部割込み要因保留レジスタ４２１が共に″Ｏ　Ｉ＋の場
合にについて説明する。この時には、ＮＯＲ回路４２４
の２つの入力はともに）ｊ■ＩＩであるので、ＮＯＲ回
路４２４の出力は”１”となる。

一方、ＣＷ命令終了判定回路３００において、ＮＯＲ回
路３４０の３つの入力である線１１９，１２９，１３９
が全て″０”となるため、ＮＯＲ回路３４０の出力は”
１″となる。ＡＮＤ回路３４１の入力であるＮＯＲ回路
３４０の出力、およびＮＯＲ回路４２４の出力が共に″
１”のため、ＡＮＤ回路３４１の出力は″１”となり、
線３４２を通して、再比較要求償号″′１″がＣＷ命令
実行制御ユニット２００に送られる。ＣＷ命令実行制御
ユニット２００は再び、上で述べた比較処理を繰り返す
ようにＣＷ命令実行ユニット１００を制御する。つまり
、ビジー・ウェイトする。

（ｄ２）入出力割込み要因保留レジスタ４２０または外
部割込み要因保留レジスタ４２１のいずれかが″１”の
場合には、ＮＯＲ回路４２４の出力はＩＴ　Ｏ　Ｉ＋と
なる。この時には、ＡＮＤ回路３４１の入力の１つであ
るＮＯＲ回路４２４の出力が”０″であるため、ＡＮＤ
回路３４１の出力は”０”となり、線３４２はＩＩＯＮ
のままであり、再比較要求信号は送られない。一方、割
込み発生回路４１０は、保留されている入出力割込みま
たは外部割込みを発生する。こうして、ＣＷ命令の実行
を終了する。

割込み制御ユニット４００において、割込み発生回路４
１０は、線２１４を通して特殊命令例外要求信号を受け
ると、特殊命令例外の割込みを発生する。線３５３を通
してＣＷ割込み要求信号を受けると、ＣＷ命令の終了形
が取消しとなるＣＷ割込みを発生する。入出力割込み要
因保留レジスタ４２０を通して信号を受けると、入出力
割込みを発生すると共に、入出力割込み要因保留レジス
タ４２０を１８０１１にする。外部割込み要因保留レジ
スタ４２１を通して信号を受けると、外部割込みを発生
すると共に，外部割込み要因保留レジスタ４２１を”Ｏ
　Ｉ＋にする。割込み発生回路４１０は、割込みを発生
すると、線４１１を通して割込み発生信号″１”をＣＷ
命令実行ユニット２００に送る。

再び、第２図（ｂ）のＣＷ命令実行制御ユニット２００
において、ＣＷ命令終了判定回路３００および割込み制
御ユニット４ＱＯから信号を受け取ったあとの動作につ
いて説明する。

ＣＷ命令終了判定回路３００より、線３４２を通して、
再比較要求信号”１″が送られてきた場合の動作につい
て説明する。線３４２がｎ１ｐｐとなると、ＯＲ回路２
２１の入力の１つが″１”となるので、ＯＲ回路２２１
の出力も”１”となり、制御回路２２０には７１１１７
が入力される。制御回路２２０に”１”が人力されると
、先に述べた゛のと同様に、線２２２を通してＣＷ命令
実行制御信号がＣＷ命令実行ユニット１００に送られ、
ここまでに詳細に述べてきた動作が，再び繰り返される
。

線３３１を通して条件コード設定終了信号”１″が送ら
れてきた場合、または線４１１を通して割込み発生信号
１１１＋１が送られてきた場合の動作について説明する
。線３３１（条件コード設定終了信号）または線４１１
（割込み発生信号）が゛１′゛となると、ＯＲ回路２３
１の出力は７１１１１となり、ｗＡ２３３（リセット信
号）カ”　１　”　．！ｌ：　ナル。線２３３が１１１
１１となると、ＣＷ命令実行中表示フラグ２３０は”１
”から”Ｏ”にリセットされ、線２４１（ビジー・ウェ
イト・タイマ更新信号）、線２３４（期限レジスタ更新
信号）は”０”となる。これらの信号が″′０″となる
と、ビジー・ウェイト・タイマ１５０のカウント・アッ
プ処理およびスーパバイザ用内部期限レジスタ１２６な
いしユーザ用期限レジスタ１３１のカウント・ダウン処
理は停止される。また、線２３３を通して、ＣＷ命令終
了信号７７１＋１がＣＷ命令実行ユニット１００に送ら
れる。このあと、ＣＷ命令の実行は終了する。

再び、第２図（ａ）のＣＷ命令実行ユニット１００にお
いて、線２３３を通してＣＷ命令終了信号１１１１＋が
送られてきたときの動作について説明する。

ＣＷ命令実行制御ユニット２００より線２３３を通して
ＣＷ命令終了信号ＴＩ　’１　７１を受け取る場合には
、線２３４（期限レジスタ更新信号）も”０″となって
いるので、ユーザ用期限レジスタ１３１の更新処理を停
止している。ＣＷ命令実行二二ツト１００は、ＣＷ命令
終了信号ｊｊｌｌ＋を受け取ると、線５０４を通して送
られてくる、命令のＲ１フィールドで指定される番号に
１を加えた値である（Ｒｌ＋１）番の汎用レジスタ１１
３に、線１３４を通してユーザ用期限レジスタ１３１の
内容を転記し、ＣＷ命令の実行を終了する。ＣＷ命令の
実行終了後、プログラムでこの汎用レジスタの内容を読
みだせば、ＣＷ命令によりビジー・ウエイトした時間を
知ることができる。

以上、この実施例によれば、ユーザ用期限レジスタおよ
びスーパバイザ用期限レジスタによりビジー・ウェイト
する最大時間を設定することができ、期限が到達した場
合には、ビジー・ウェイトではなくＯＳを介在させた同
期を取るようにすることができるため、多重ジョブ環境
においても，処理装置が無駄づかいされることを防止す
ることができ、ジョブ・スループットの低下を防止でき
る。また、ビジー・ウェイト・タイマにより、ビジー・
ウェイト時間を計測することができるため、この時間を
ＣＰＵの課金時間から引くことにより、ユーザに対して
安定した課金を提供することができる。

４　　ＣＷ　　八にかかわるＯＳの　理本発明の一実施
例であるＣＷ命今において、新たに追加しなければなら
ないオペレーテイング．システム（ＯＳ）の処理である
、ＣＷ割込みにかかわる処理、子タスクの生成／消去処
理にかかわる処理、およびビジー・ウェイト・タイマに
ががわる処理の一実施例を、第８図と第９図（ａ）ない
し（ｅ）により説明する。なお，従来からのＯＳの処理
については説明を省略する。

第８図において、１、２、３、４は処理装置Ｏないし３
、５は主記憶制御部，６は主記憶装置を示す。

第８図において、１６１０はオペレーテイング・システ
ム（ＯＳ）が主記憶上に格納されていることを示す。１
６１２はディスパッチング・キューを示し、キューの各
要素にはディスパッチング可能なタスクのＴＣＢのアド
レスが格納される。１６２０．１６２１はジョブ制御ブ
ロックを示し、ジョブごとの制御情報が格納される。ジ
ョブ制御ブロックはジョブ１個に対して１個作成される
。

１６３０、１６４０、１６５０はタスク制御ブロック（
ＴＣＢと略す）を示し、タスクのプログラム領域の先頭
アドレス，タスクの退避領域など，タスクごとの制御情
報が格納される。１６３０は親タスクのＴＣＢ、１６４
０は子タスク０のＴＣＢ、１６５０は子タスク１のＴＣ
Ｂを表す。ＴＣＢはタスク１個に対して１個作成される
。１個のジミブを複数個のタスクに分けてマルチタスキ
ングを行なう場合には、図に示すように１個のジョブ制
御ブロック１６２０に対して複数個のＴＣＢ１６３０、
１６４０、１６５０が作成される。１６３１、１６４１
、１６５１は親タスク、子タスクＯ、子タスク１のプロ
グラムの領域を示し、１６３２、１６４２、ｌ６５２は
各タスクの固有データ（ローカル・データ）領域を示し
、１６６０はタスク間の共有データ領域を示す。タスク
間の同期に用いるデータは、タスク間の共有データ領域
に置かれる。１６７０はタスクの退避領域を示す。これ
らは、従来のＯＳの処理となんら変わらない。

本発明の一実施例であるＣＷ命令において，新たに追加
しなければならないオペレーティング・システム（ＯＳ
）の処理の中で特徴的なものは次のとおりである。１６
７１はビジー・ウェイト・タイマ１５０を退避する領域
を表し、ＣＷ命令によりビジー・ウェイトした時間の合
計が格納される。１６７２はＣＷ命令実行許可フラグ２
１０を退避する領域、１６７４はスーパバイザ用期限レ
ジスタ１２１を退避する領域、ｌ６７５はＣＷ割込みが
発生したときに割込みが検出されたＣＷ命令のＲｌ，Ｒ
２フィールドで指定されるＲｌ番とＲ２番の汎用レジス
タ１１３の内容を退避する領域を示す。１６３３、１６
４３、１６５３はＣＷ割込みフラグを表し，ＣＷ割込み
発生中のときには”１”，そうでないときには”０″が
格納される。

第９図（ａ）のフローチャートに従って、ＣＷ命令にか
かわるＯＳの処理の一実施例を説明する。

ユーザがＪＣＬによりジョブを依頼すると（１０１２）
、ＯＳによりジョブの実行を開始するための準備処理（
１０２０）が行なわれる。ＯＳは、まず、ジョブに対応
するジョブ制御ブロック１６２０とジョブに対応する親
タスクのタスク制御ブロック（ＴＣＢ）１６３０を作成
する（１０２１）。次に、ＴＣＢの退避領域内にあるス
ーパバイザ用期限レジスタの領域１６７４に、期限値を
格納する。ＯＳは、システムの運用状況に応じて期限値
を選ぶ（１　０　２　２）。また、ＴＣＢの退避領域内
にあるビジー・ウェイト・タイマの領域１６７１に、ビ
ジー・ウェイトした時間の初期値”０″を格納し（１０
２３）．ＴＣＢの退避領域内にあるＣＷ命令実行許可フ
ラグの領域１６７２に、マルチ・タスキングを行っても
よいジョブの場合には″１”を格納する（１０２４）。

最後に、ＴＣＢのアドレスをディスパッチング・キュー
１６１２に登録し、タスクはディスパッチングされるの
を待つ（１　０　２　５）。

タスクを処理装置Ｏに起動（ディスバッチング）すると
きには、ＴＣＢの退避領域（１６７０）内にあるビジー
・ウェイト・タイマの領域１６７１、ＣＷ命令実行許可
フラグの領域１６７２、スーパバイザ用期限レジスタの
領域１６７４の内容を、それぞれ線１５３，２１５、１
２４を通して、処理装置Ｏの中にある、ビジー・ウェイ
ト・タイマ１５０．ＣＷ命令実行許可フラグ２１０、ス
ーパバイザ用期限レジスタ１２１にロードする（１０３
．　０　）。

１ｏ４０にタスクがディスパッチング（起動）された後
のＣＷ命令にかかわる処理を示す。ＣＷ割込みが発生し
たときの割込み処理を１０５０に示し、ＣＷ割込みが発
生してディスパッチング・キュー１６１２に登録されて
いたタスクが、再起動される時の処理を１０６０に示し
，ＣＷ命令を用いてマルチ・タスキングを行うこのタス
クから他のタスクへタスク・スイッチする場合の処理を
１０７０に示し、他のタスクからＣＷ命令を用いてマル
チ・タスキングを行うこのタスクへタスク・スイッチす
る場合の処理を１０８０に示し、ＡＴＴＡＣＨマクロを
用いてＴＣＢ　（子タスク）を生成する場合の処理を１
０９０に示し、ＤＥＴＡＣＨマクロを用いてＴＣＢ　（
子タスク）を消去する場合の処理を１１００に示す。

第９図（ｅ）を用いて、ＡＴＴＡＣＨマクロを用いてＴ
ＣＢ　（子タスク）を生成する場合の処理１０９０の詳
細を説明する。

まず、親タスクは、ＡＴＴＡＣＨマクロを実行しＯＳに
対して子タスクの生成を要求する（１０９２）。今、子
タスク１の生成を要求した場合について、第８図も用い
て説明する。ＯＳは、子タスク１の制御情報を格納する
子タスク１用のＴＣＢ（タスク制御ブロック）１６５０
を作成する（１０９４）。さらに、子タスク１のＴＣＢ
　１　６５０の退避領域１６７０内にあるＣＷ命令実行
許可フラグ１６７２の領域およびスーパバイザ用期限レ
ジスタの領域１６７４には、同一のジョブであるので，
それぞれ親タスクのＴＣＢ１６３０の退避領域内にある
ＣＷ命令実行許可フラグの領域の内容およびスーパバイ
ザ用期限レジスタの領域の内容を転記する（１０９６）
。子タスク１のＴＣＢ１６５０の退避領域１６７０内に
あるビジー・ウェイト・タイマの領域ｌ６７１には、子
タスク１はまだ実行されていないので初期値″″０″を
格納する（１０９８）．このように、子タスク１のＴＣ
Ｂ１６５０の退避領域１６７０を初期化した後、ＴＣＢ
　ｌ　６　５　０のアドレスを，ＯＳのデイスパッチン
グ・キューｌ６１２に登録する。子タスク１は、ディス
パッチングされるのを待つ。

第９図（ｄ）を用いて、ＯＳが他のタスクにタスク・ス
イッチする場合の処理１０７０の詳細を説明する。

ＯＳは、処理装置内のＣＷ命令実行許可フラグ２１０、
スーパバイザ用期限レジスタ１２１の内容を、それぞれ
線２１６，１２５を通して、主記憶装置６上のＴＣＢの
退避領域内にあるＣＷ命令実行許可フラグの領域１６７
２、スーパバイザ用期限レジスタの領域１６７４に退避
すると共に，処理装置内のビジー・ウェイト・タイマ１
５０の内容を線１５４を通して，主記憶装置６上にある
ＴＣＢの退避領域内にあるビジー・ウェイト・タイマの
領域１６７１に退避して、ここまでにビジー・ウエイト
した時間の合計を退避する（１０７２）。なお、ユーザ
用の期限レジスタ１３１の内容はＣＷ命令終了時にＣＷ
命令で指定される汎用レジスタ１１３に転記されるため
、従来からのＯＳの処理である汎用レジスタの退避処理
により，ユーザ用の期限レジスタ１３１の内容は主記憶
装置６に退避される。この後、他のタスクをデイスパッ
チする（１０７４）。

第９図（ｄ）を用いて、ＯＳが他のタスクからタスク・
スイッチする場合の処理１０８０の詳細を説明する。

ＯＳは，他のタスクの実行環境を退避したのち、ＣＷ命
令を用いてマルチ・タスキングを行うこのタスクをディ
スパッチングするために必要な処理を行う。ＴＣＢの退
避領域内にあるＣＷ命令実行許可フラグの領域１６７２
、スーパバイザ用期限レジスタの領域１６７４の内容を
、それぞれ線２１５，１２４を通して、処理装置内のＣ
Ｗ命令実行許可フラグ２１０、スーパバイザ用期限レジ
スタ１２１にロードすると共に、ＴＣＨの退避領域内に
あるビジー・ウェイト・タイマの領域１６７１の内容、
つまり、ここまでにビジー・ウエイトした時間の合計を
、線１５３を通して処理装置内のビジー・ウェイト・タ
イマ１５０にロードし、タスクの実行開始時からのビジ
ー・ウェイト時間の合計が求められるようにする（１０
８２）。なお、ユーザ用の期限レジスタ１３１には、ｃ
ｗ命令の実行開始時にＣＷ命令で指定される汎用レジス
タ１１３から転記されるため、従来がらのｏｓの処理で
ある汎用レジスタの回復処理を行えば、ユーザ用の期限
レジスタ１３１には必要な値がロードされる。この後、
このタスクをディスバッチする（１０８４）。

第９図（ｂ）を用いて、ＣＷ割込みが発生した場合の割
込み処理１０５０の詳細を説明する。

今、処理装置０で子タスク１が実行されていて、処理装
置ＯにおいてＣＷ割込みが発生した場合について説明す
る。ＣＷ割込みが発生すると（１０５２）、割込み動作
の過程で、ＯＳの割込み処理ルーチンに制御が渡る。Ｏ
Ｓは、処理装置０の中にあるビジー・ウェイト・タイマ
１５０，ＣＷ命令実行許可フラグ２１０、スーパバイザ
用期限レジスタ１２１の内容を，それぞれ線１５４，２
１６，１２５を通して．ＴＣＢの退避領域（１６７０）
内にあるビジー・ウェイト・タイマの領域１６７１、Ｃ
Ｗ命令実行許可フラグの領域１６７２、スーパバイザ用
期限レジスタの領域１６７４に格納する（１０５３）．
さらに、ＣＷ割込みが検出されたＣＷ命令のＲｌ，Ｒ２
フィールドで指定される汎用レジスタ１１３の内容を、
ＴＣＢの退避領域（１６７０）内にあるＣＷ命令のＲｌ
，Ｒ２フィールドで指定される汎用レジスタの内容の領
域１　６　７　５　ニ格納する（１０５４）．また。Ｔ
ＣＢ内のＣＷ割込みフラグ１６５３をｐｐ１ｐｒにし（
１０５５）．ＣＷ割込みが検出されたタスクのＴＣＢの
アドレスをディスパッチング・キュー１６１２の一番後
につなぐ（１０５６）。ディスパッチング・キューの一
番後につなぐのは、タスク間の同期を待つ間はディスパ
ッチングの優先順位を落すためである。最後に、ディス
パッチング・キュー１６１２の先頭から他のタスクを選
択し、起動（ディスパッチング）する（ｌ　Ｏ　５　７
）。

第９図（Ｃ）を用いて、ＣＷ割込みが発生してディスパ
ッチング・キュー１６１２に登録されているタスクが再
起動されるときの処理１０６０の詳細を説明する。

今、処理装置０に子タスク１が起動される場合について
説明する。次に起動されるタスクとしてディスパッチン
グ・キュー１６１２からＴＣＢのＣＷ割込みフラグ１６
５３が＃ｊｌＦｊのタスク、つまり、ＣＷ割込みが発生
してディスパッチング・キュー１６１２に登録されたタ
スクが選択されると（１０６２）、まず、ＴＣＢ（７）
退避領域（１６７０）内にあるＣＷ命令のＲｌ，Ｒ２フ
ィールドで指定される汎用レジスタの内容の領域１６７
５を読みだす。ここで、Ｒ１の内容をＤ１、Ｒ２の内容
をＡと表す（１０６３）。アドレスＡの内容を主記憶装
＠６から読みだす。読みだしたデータをＤ２と表す（１
０６４）。データＤ１とデータＤ２の内容を比較する（
１０６５）。ｃｗ割込みは命令の終了形が取消しなので
，このタスクをディスパッチングすると再びｃｗ割込み
を発生したＣＷ命令から再開される。データＤ１とデー
タＤ２が異なれば、このタスクをディスバッチングして
も再度期限切れによりＣｗ割込みが発生するので，この
タスクを再度ディスバッチング・キュー１６１２の最後
につなぎ（１０６８）、他のタスクをディスパッチング
・キュー１６１２の先頭から取りだし、ディスパッチン
グする（１０６９）。

データＤ１とデータＤ２が等しければ、まず，ＴＣＢ内
（７）ＣＷ割込みフラグ１６５３を”Ｏ”４：Ｌて（１
０６６）　、ＴＣＢ（７）退避領域（１　６　７　０）
内にあるビジー・ウェイト・タイマの領域１６７１、Ｃ
Ｗ命令実行許可フラグの領域１６７２、スーパバイザ用
期限レジスタの領域１６７４の内容を読みだし、それぞ
れ処理装置０の中にあるビジー・ウェイト・タイマ１５
０、ｃｗ命令実行許可フラグ２１０、スーパバイザ用期
限レジスタ１２１にロードする（１０６７）．こうして
、このタスクは再起動される。

第９図（ｅ）を用いて、ＤＥＴＡＣＨマクロを用いてＴ
ＣＢ　（子タスク）を消去する場合の処理１１００の詳
細を説明する。

まず、親タスクは、ＤＥＴＡＣＨマクロを実行しＯＳに
対して子タスクの消去を要求する（１１０２）。今、子
タスク１の消去を要求した場合について、第８図も用い
て説明する。ＯＳは、ジョブ全体のビジー・ウェイト時
間をユーザやシステム管理者に報告するためには、子タ
スク１がＣＷ命令を用いてビジー・ウェイトした時間を
親タスクに引き継ぐ必要がある。ＯＳは，子タスク１の
ＴＣＢ１６５０の退避領域１６７０の中のビジー・ウェ
イト・タイマの領域１６７１に格納されている子タスク
１のビジー・ウェイト時間の合計を、親タスクのＴＣＢ
　１　６　３　０の退避領域の中のビジー・ウェイト・
タイマの領域の内容に加える（１１０４）。この後，子
タスク１のＴＣＢ　１　６　５　０を消去する（１１０
６）。

再び、第９図（ａ）に戻って、ジョブ終了時には、本ジ
ョブの終了時に存在するすべてのタスクのＴＣＢの退避
領域内にあるビジー・ウェイト・タイマの領域の内容を
合計し、ビジー・ウェイト時間の合計を課金情報として
出力する（１　１　１　０）。なお、ＯＳは各タスクが
終了し、ＯＳに制御が戻ったときに、処理装置内にある
ビジー・ウェイト・タイマの内容を、ＴＣＢの退避領域
内にあるビジー・ウェイト・タイマの領域に格納する（
１１１ｏ）。

以上のようなＯＳの処理を従来のＯＳに追加することに
よって、ＣＷ命令を用いてタスク間で同期をとったり、
ビジー・ウェイト時間を課金情報の１つとして求めるこ
とができるようになる。

なお、本実施例では、処理（１０６５）においてデータ
Ｄ１とデータＤ２の内容を比較し、データＤ１とデータ
Ｄ２とが異なれば再度デイスパツチング・キュー１６ｌ
２の最後につなぎ、他のタスクをディスパッチするよう
にしたが、この処理を省略することができる。なぜなら
、ＣＷ割込みが発生したときに、このタスクのＴＣＢを
デイスパッチング・キューの一番後につなぐことにより
、このタスクのデイスパツチングの優先順位を低くして
いるため，このタスクにたいして同期信号を送るタスク
が，既にデイスパツチングされ、同期信号が既に送られ
てきている確率が高いからである。

５　本　日の他の 先の実施例によれば、ビジー・ウェイト・タイマの値の
更新処理は、ＣＷ命令の実行中に行われたが、第４図に
示すように、ビジー・ウェイト・タイマのカウント・ア
ップ処理の開始を指示する命令と、停止を指示する命令
を設けることにより、ビジー・ウェイト・タイマの更新
処理を制御することができる。つまり、ビジー・ウェイ
ト・タイマのカウント・アップ処理の開始を指示する命
令を、ＣＷ命令の直前で実行し、ビジー・ウェイトによ
る同期処理が終了したあとで、ビジー・ウェイト・タイ
マのカウント・アップ処理の停止を指示する命令を実行
することにより，ビジー・ウエイト時間を計測すること
ができる。ただし、この場合には、スーパバイザではな
くユーザによりビジー・ウェイト・タイマの制御を行う
ため、ユーザがビジー・ウェイト時間をプログラムのチ
ューニング情報等として利用することはできても、シス
テム管理者がビジー・ウェイト時間を課金情報として利
用することはできない。

第４図において、２４０はＢＷ（ビジー・ウェイト）タ
イマ更新フラグ、５０１は命令のオペコード・フィール
ドを表す。他は、第２図（ｂ）に示したものと同じであ
る。

命令解読器５００は、命令がビジー・ウェイト・タイマ
のカウント・アンプ処理を開始させるＢＷタイマ起動命
令を検出すると、線５０７を通して、ＢＷタイマ起動命
令検出信号”１″をＢＷタイマ更新フラグ２４０に送る
．ＢＷタイマ更新フラグ２４０は、ＢＷタイマ起動命令
検出信号Ｆｌｌｌｊを受けると、″１”にセットされる
。ＢＷタイマ更新フラグ２４０が”１″になると，線２
４１を通して、ビジー・ウェイト・タイマ更新信号″１
”が送られ、ビジー・ウェイト・タイマのカウント・ア
ップ処理が行われる。

命令解読器５００は、命令がビジー・ウェイト・タイマ
のカウント・アップ処理を停止させるＢＷタイマ停止命
令を検出すると、線５０８を通して、ＢＷタイマ停止命
令検出信号１１１９７をＢＷタイマ更新フラグ２４０に
送る。ＢＷタイマ更新フラグ２４０は、ＢＷタイマ停止
命令検出信号を受けるとｌｊ　Ｏ”にリセットされる。

ＢＷタイマ更新フラグ２４０が”０″にリセットされる
と、線２４１（ビジー・ウェイト・タイマ更新信号）が
”Ｏ　ｊｌとなり、ビジー・ウェイト・タイマのカウン
ト・アップ処理が停止する。

また，ＯＳは、入出力割込みや外部割込みによりＣＷ命
令を実行中のタスクを中断する場合には、ビジー・ウェ
イト・タイマの更新処理を停止させる必要がある。この
場合には、主記憶装置６上のタスク制御ブロック（ＴＣ
Ｂ）の中に、割り込まれた命令がＣＷ命令であるかどう
かを表示するＣＷフラグを設ける。ＯＳは割り込まれた
命令がＣＷ命令であるかどうかを調べ、ＣＷ命令の場合
には、ビジー・ウェイト・タイマの更新処理を停止する
ＢＷタイマ停止命令を実行し、ＣＷフラグをセットする
。このタスクを再びデイスパッチングする場合には、Ｔ
ＣＢの中のＣＷフラグを調べ、フラグが立っている場合
には、ＣＷフラグをリセットしたのち，ビジー・ウェイ
ト・タイマの更新処理を開始するＢＷタイマ起動命令を
実行し、このタスクをデイスパッチする。

先の実施例によれば、線２３３を通してＣＷ命令終了信
号″１′″が送られてきたときに、ユーザ用期限レジス
タ１３１の内容を、ＣＷ命令のＲ１フィールドで指定さ
れる（Ｒ１＋１）番の汎用レジスタ１１３に転記したが
、ＣＷ命令によるビジー・ウェイト時間を必要としない
ならば、転記しなくても良い。

また、先の実施例によれば、ユーザはビジー・ウェイト
する時間の上限値（ＣＷ命令の実行時間の上限値）を、
汎用レジスタ１１３に設定したが、第５図（ａ）に示す
ように、専用のユーザ用期限レジスタを設け、主記憶装
置６とのロード／ストア命令を用いてビジー・ウエイト
する時間の上限値を設定するようにしてもよい。

第５図（ａ）において、１３１はユーザ用期限レジスタ
を表す。ユーザ用期限レジスタ１３１には、線１３４を
通して主記憶装置６の内容をロードすることができ、線
１３５を通してユーザ用期限レジスタ１３１の内容を主
記憶装置６にストアすることができる。その他は、第２
図（ａ）と同じである。したがって、先の実施例では、
汎用レジスタに期限値を設定したのちＣＷ命令を実行し
たが、本実施例ではユーザ用期限レジスタ１３１に期限
値をロードしたのちＣＷ命令を実行する。

ＣＷ命令が検出され、線２３４を通して期限レジスタ更
新信号１ｊ１１７が送られてくる間，ユーザ用期限レジ
スタ１３１の内容はクロツク１６０に同期して１ずつ減
算される。ユーザ用期限レジスタ１３１の内容は定数”
０″と比較器１３０により比較される。ユーザ用期限レ
ジスタ１３１の内容が０以下となると，線１３９を通し
て期限切れ信号（ユーザ用）が送られる。こうして、汎
用レジスタ１１３を用いずに、専用のレジスタであるユ
ーザ用期限レジスタ１３１を用いてビジー・ウェイト時
間の期限を監視することができる。

さらに、第５図（ａ）に示す実施例によれば，ＣＷ命令
の実行中に、ユーザ用期限レジスタ本体の内容がカウン
ト・ダウンされるため、ＣＷ命令を実行する度にユーザ
用期限レジスタに期限値を設定する必要があるが、第５
図（ｂ）に示すようにユーザ用期限レジスタのほかにカ
ウント・ダウン専用の内部レジスタを設けることにより
、ＣＷ命令を実行する度にユーザ用期限レジスタに期限
値を設定する必要が無くなる。

第５図（ｂ）において、１３１はユーザ用期限レジスタ
、１３６は内部レジスタを示す。その他は、第５図（ａ
）と同じである。

ユーザ用期限レジスタ１３１には、線１３４を通して主
記憶装置６より期限値を設定することができ、線１３５
を通して、ユーザ用期限レジスタ１３１の内容を主記憶
装置６に読みだすことができる．ＣＷ命令が検出され、
線２３２を通して，ＣＷ命令開始信号ｔｊ１ｊｊが送ら
れてくると、ユーザ用期限レジスタ１３１の内容が、線
１３７を通して内部レジスタ１３６に転記される。その
後は上記実施例で述べたように、線２３４（期限レジス
タ更新信号）が”１″の間、内部レジスタ１３６の内容
はクロック１６０に同期して１ずつ減算される。内部レ
ジスタ１３６の内容は定数”Ｏ”と比較ＷＩ１３０によ
り比較される。内部レジスタ１３６の内容がＯ以下とな
ると、線１３９を通して期限切れ信号（ユーザ用）が送
られる。こうして、内部レジスダ１３６を用いて期限を
監視することができる。一方、ユーザ用期限レジスタ１
３１本体の内容は減算されないので、一度、値を設定し
ておけばＣＷ命令の度に値を設定しなおす必要はない。

先の実施例によれば、線１３９（期限切れ信号（ユーザ
用））が″′１”となった場合には、条件コードを″２
”に設定してＣＷ命令の実行を終了し、線ｌ２９（期限
切れ信号（スーパバイザ用））がｊｌｌＦ＋となった場
合には、ＣＷ割込みを発生させてＣＷ命令の実行を終了
した。

しかし、第６図（ａ）に示すように、線１３９（期限切
れ信号（ユーザ用））が）ｊｌｊｌになった場合も、線
１２９（期限切れ信号（スーパバイザ用））が”１”に
なった場合も、ともに条件コードを”２″に設定してＣ
Ｗ命令の実行を終了してもよい。また、第６図（ｂ）に
示すように、線１３９（期限切れ信号（ユーザ用））が
２１１７３になった場合も、線１２９（期限切れ信号（
スーパバイザ用））が”ｌ　ＩＩになった場合も、とも
にＣＷ割込みを発生させてＣＷ命令の実行を終了させて
もよい。

第６図（ａ）において、３３０は３人力のＯＲ回路を示
す。ＡＮＤ回路３５０．ＮＯＴ回路３５１，３５２がな
いことを除けば、残りは第２図（ｃ’）と同じである。

第６図（ａ）において、線１１９（同期信号）がＩＴ　
Ｏ　Ｎであり、線１２９または１３９（期限切れ信号）
がｌ１１１ｊとなった場合には、ｌＩＡ１１９が１１０
７７であるのでセレクタ３１０は定数”２〃を選択し、
″２”が条件コード３２０に送られる。線１２９または
１３９（期限切れ信号）が”１”となると、ＯＲ回路３
３０の入力のうち１つが”１”となるため．ＯＲ回路３
３０の出力も”１”となり、条件コード３２０には”２
″がセットされる。一方、線３３１（条件コード設定終
了信号）はＯＲ回路３３０の出力に接続されているので
、線３３１を通して，条件コード設定終了信号″１”が
送られる。こうして、いずれの期限切れ信号が”１”と
なっても、条件コードに″２”を設定してＣＷ命令の実
行は終了する。

第６図（ｂ）において、３５０は２人力のＡＮＤ回路，
３５５はＮＯＴ回路を表す。ＯＲ回路３３０．ＮＯＴ回
路３５１がないことを除けば，他は第２図（ｃ）と同じ
である。第６図（ｂ）において、線１１９（同期信号）
がＰｊ　Ｏ　ＩＩであり、線１２９またはｌ３９（期限
切れ信号）が＃ｊ１＋１となった場合には、線１１９が
”Ｏ　Ｉ１であるのでＮＯＴ回路３５２（７）入力は１
１　Ｑ　Ｉ＋　トなり、ＮＯＴ回路３５２の出力は″１
”となる。また、線１２９または１３９が″１″である
ので、ＯＲ回路３５５の出力は１となる。従って．ＡＮ
Ｄ回路３５０の２つの入力は共に′１″となり、その結
果、ＡＮＤ回路３５０の出力である線３５３（ＣＷ割込
み要求信号）は”１″となり、割込み発生回路４１０は
ＣＷ割込みを発生する。こうして、いずれの期限切れ信
号が“１″となっても、ＣＷ割込みを発生してＣＷ命令
の実行は終了する。

先の実施例によれば、スーパバイザ用期限レジスタの値
がｔｔ　Ｏ”以下となった場合に、期限切れ信号（スー
パバイザ用）　ＩＩ　ｌ　ｊｌがＣＷ命令終了判定回路
３００に送られた。さらに、ＣＷ命令終了判定回路から
、ＣＷ割込み要求信号ｔ＃１ｊ＋が割込み発生回路４０
０に送られ、ＣＷＩＦｌ込みが発生して、ＣＷ命令の実
行が終了した。

しかし、第７図に示すように、期限によりＣＷ割込みを
発生させるのではなく、常にＣＷ割込みを発生させるか
、常にＣＷ割込みを発生させないかという制御を行って
もよい。つまり、ＣＷ割込みを契機としてＯＳを介した
同期処理を行う場合と、処理装置を独占してＣＷ命令を
継続して実行する場合（ビジー・ウェイトする場合）を
、システムを運用する環境によって、あらかじめ一意に
分けるようにしてもよい。

第７図において、１２１はＣＷマスク・レジスタを表す
。第２図における、比較器１２０、スーパバイザ用期限
レジスタ１２１、−１回路１２２、スーパバイザ用内部
期限レジスタ１２６がないことを除けば、他は第２図（
ａ）と同じである６ＣＷマスク・レジスタ１２１は、１
ビットのレジスタであり、ＣＷ割込みを発生させるが発
生させないかを制御する。ＣＷマスク・レジスタ１２１
には、線１２４を通して主記憶装置６の内容をロードす
ることができ、線１２５を通してｃｗマスク・レジスタ
の内容を主記憶装置６ヘストアすることができる。

ＣＷマスク・レジスタ１２１の内容がＰＩ　Ｏ”の場合
には、線１２９（期限切れ信号（スーパバイザ用））を
通してＣＷ命令終了判定回路３００へ常に”０″が送ら
れる。従って、ＣＷ命令終了判定回路３００から割込み
制御ユニット４００に対してＣＷ割込み要求信号が出る
ことはなく、ＣＷ割込みが発生することはない。つまり
、ビジー・ウェイトにより同期処理を行うこととなる。

一方、ＣＷマスク・レジスタ１２１の内容が２１”の場
合には、線１２９を通して期限切れ信号（スーパバイザ
用）ｎ１”が常にＣＷ命令終了判定回路３００に送られ
る。したがって，ＣＷ命令を実行すると、常にＣＷ割込
み要求信号が割込み制御ユニット４００に対して送られ
ることとなり、線１１９を通して同期信号が送られてこ
ないかぎりは、ＣＷ割込みを常に発生する。つまり、Ｏ
Ｓを介した同期処理を行うこととなる。

先の実施例では，スーパバイザ用期限レジスタ１２１と
ユーザ用期限レジスタ１３１の２つの期限レジスタを備
えていたが、いずれか片方の期限レジスタのみを備える
ようにしても良い。ユーザ用期限レジスタ１３１のみを
備える場合には、線１２９には定数″０”を接続し、期
限切れ信号（スーパバイザ用）が送られないようにすれ
ば良い。スーパバイザ用期限レジスタ１２１のみを備え
る場合には、線１３９には定数″０”を接続し，期限切
れ信号（ユーザ用）が送られないようにすれば良い。

先の実施例によれば、クロック信号（ＣＫ）１６０は、
処理装置の基本クロック、つまりマシン・サイクルに同
期していたが、例えば１００ナノ秒ごとというような絶
対時間に同期させるようにしても良い。また、１マシン
・サイクルごとではなく、１００マシン・サイクルごと
というように精度を粗くしても良い。

先の実施例によれば、ＣＷ命令のＲ１フィールドで指定
される番号の汎用レジスタ１１３の内容（第１オペラン
ドのデータ）が，命令のＲ２フィールドで指定される汎
用レジスタによって示される主記憶アドレスのデータ（
第２オペランドのデータ）と等しくなくなったときに、
第２図（．）において，比較器１１０が線１１９を通し
て同期信号ｊｌｌｊｌを送った。つまり、ＣＷ命令の２
つのオペランドのデータが等しくなくなることを同期の
条件として比較処理を継続し、ビジー・ウエイトした。

しかし、比較器１１０が線１１９を通して同期信号″１
′″を送り出す条件が、他の場合でも、先の実施例が容
易に適用できる。

比較器１１０が、ラッチ１１４の内容とデータ・レジス
タ１１２の内容が等しいときに同期信号″″１”を送り
出すようにすれば、第１オペランドのデータと第２オペ
ランドのデータが等しくなることが同期の条件となる。

比較器１１０が、ラッチ１１４の内容がデータ・レジス
タ１１２の内容より大きいときに同期信号”１″を送り
出すようにすれば、第１オペランドのデータが第２オペ
ランドのデータより大きくなることが同期の条件となる
。

比較器１１０が、ラッチ１１４の内容がデータ・レジス
タ１１２の内容より等しいかまたは大きいときに同期信
号２１′″を送り出すようにすれば、第１オペランドの
データが第２オペランドのデータより等しいかまたは大
きくなることが同期の条件となる． 比較器１１０が、ラッチ１１４の内容がデータ・レジス
タ１１２の内容より小さいときに同期信号″１′″を送
り出すようにすれば、第１オペランドのデータが第２オ
ペランドのデータより小さくなることが同期の条件とな
る。

比較器１１０が、ラッチ１１４の内容がデータ・レジス
タ１１２の内容より等しいかまたは小さいときに同期信
号”１”を送り出すようにすれば，第１オペランドのデ
ータが第２オペランドのデータより等しいか小さくなる
ことが同期の条件となる。

先の実施例によれば、ＣＷ命令のＲ１フィールドで指定
されるＲｌ番の汎用レジスタ１１３の内容（第１オペラ
ンドのデータ）が，命令のＲ２フィールドで指定される
Ｒ２番の汎用レジスタによって示される主記憶アドレス
のデータ（第２オペランドのデータ）と等しくなくなっ
たとき、という１つの事象が成立するまで比較処理を継
続した。

しかし、先の実施例を用いれば、第１０図（ａ）（ｂ）
に示すように、ＣＷ命令のＲ１フィールドで指定される
Ｒｌ番の汎用レジスタ１１３の内容が，命令のＲ２フィ
ールドで指定されるＲ２番の汎用レジスタによって示さ
れる主記憶アドレスのデータと等しくなくなるか，また
は（Ｒ　１　＋１　）番の汎用レジスタ１１３の内容が
、（Ｒ２＋１）番の汎用レジスタによって示される主記
憶アドレスのデータと等しくなくなったとき、という２
つの事象のいずれかが成立するまで比較処理を継続する
ようにすることも容易に実現できる。この場合には、（
Ｒ１＋２）番の汎用レジスタ１１３にＣＷ命令の最大実
行時間を設定するようにすれば良い。

第１０図（ａ）にＣＷ命令実行ユニット１００の詳細を
示し、第１０図（ｂ）にＣＷ命令終了判定回路３００、
割込み制御ユニット４００の詳細を示す。

第１０図（ａ）において、１００はＣＷ命令実行ユニッ
トを表す。ＣＷ命令実行ユニット１００において、１１
０ａないし１１０ｂは比較器、１１１ａないし１１ｌｂ
はアドレス・レジスタ、１１２ａないし１１２ｂはデー
タ・レジスタ、１１３は汎用レジスタ群、１１４ａない
し１１４ｂはラッチを表す。他は、第２図（ａ）に示し
たものと同じである。

スーパバイザ用期限レジスタ１２１、ユーザ用期限レジ
スタ１３１，ビジー・ウェイト・タイマ１５０にかかわ
る動作は、第２図（．）により示した先の実施例と全く
同じである。以下では、比較器１１０ａないし１１０ｂ
にかかわる動作について詳細に説明する。

ＣＷ命令実行制御信号（線２２２）の制御に従って，Ｃ
Ｗ命令のＲ２フィールドで指定されるＲ２番の汎用レジ
スタ１１３の内容により指される主記憶位置の内容と、
Ｒ１フィールドで指定されるＲｌ番の汎用レジスタ１１
３の内容が比較され、ＣＷ命令のＲ２フィールドで指定
される（Ｒ２＋１）番の汎用レジスタ１１３の内容によ
り指される主記憶位置の内容と、Ｒ１フィールドで指定
される（Ｒ１＋１）番の汎用レジスタ１１３の内容が比
較される。

線５０５で指定される、Ｒ２番の汎用レジスタ１１３の
内容がアドレス・レジスタ１１１ａに読みだされ、（Ｒ
２＋１）番の汎用レジスタ１１３の内容がアドレス・レ
ジスタ１１ｌｂに読みだされる。線１１６ａを通してア
ドレス・レジスタ１１１ａの内容が主記憶制御部５に送
られ，アドレス・レジスタ１１１ａの内容で指定される
主記憶位置の内容が、主記憶装置６より、線１１７ａを
通してデータ・レジスタ１１２ａに読みだされる。

また、線１１６ｂを通してアドレス・レジスタ１１ｌｂ
の内容が主記憶制御部５に送られ、アドレス・レジスタ
１１ｌｂの内容で指定される主記憶位置の内容が、主記
憶装置６より、線１１７ｂを通してデータ・レジスタ１
１２ｂに読みだされる。

また、線５０４で指定される、Ｒｌ番の汎用レジスタ１
１３の内容が、ラッチ１１４ａに読みだされ、（Ｒ１＋
１）番の汎用レジスタ１１３の内容が，ラッチ１１４ｂ
に読みだされる。

比較器１１０ａは、ラソチ１１４ａの内容とデ−タ・レ
ジスタ１１２ａの内容を比較する。両者の内容が一致し
ない場合には、線１１９ａを通して同期信号ａＩＩ　Ｉ
　Ｉｔを送り、処理装置間の同期が取れたことを表示す
る。さらに、データ・レジスタ１１２ａの内容を、命令
のＲ１フィールドで指定されるＲ１番の汎用レジスタ１
１３に書き込む。

同様に、比較器１１０ｂは、ラッチ１１４ｂの内容とデ
ータ・レジスタ１１２ｂの内容を比較する。

両者の内容が一致しない場合には、線１１９ｂを通して
同期信号ｂｎ１ｎを送り、処理装置間の同期が取れたこ
とを表示する。さらに、データ・レジスタ１１２ｂの内
容を、命令のＲ１フィールドで指定される（Ｒ１＋１）
番の汎用レジスタ１１３に書き込む。

第１０図（ｂ）に、ＣＷ命令終了判定回路３００と割込
み制御ユニット４００の詳細を示す。

ＣＷ命令終了判定回路３００において、３１０はセレク
タ、３１１は定数ゝ′Ｏ”＋’　３　１　２は定数”２
″、３１３は定数Ｐｊｌｌｌ、３２０は条件コード、３
２２は分岐命令実行制御回路，３３０はＯＲ回路、３４
０はＮＯＲ回路、３４１および３５０はＡＮＤ回路、３
５１、３５２、３５４はＮＯＴ回路を表す。割込み制御
ユニット４００は、第２図（ｃ）において示したものと
同じである。

ＣＷ命令終了判定回路３００において、線１１９ａない
し線１１９ｂはセレクタ３１０のセレクト信号となる。

セレクタ３１０は，線１１９ａと線１１９ｂがともに”
Ｏ”のときには定数”２”を選択し、線１１９ａが”１
″で、線１１９ｂが”０”または”１”のときには定数
“Ｏ”を選択し、線１１９ａが”０”で、線１１９ｂが
”１”のときには定数＄１１１７を選択する。条件コー
ド３２０にはＯＲ回路３３０の出力が”１”になったと
きに、セレクタ３１０の出力が設定される。

（ａ）ＣＷ命令実行ユニット１００から、線１１９ａを
通して同期信号ａ”１″が送られてきた場合について説
明する。線１１９ａ　（同期信号ａ）がｎ　１”となる
と、セレクタ３１０は定数”Ｏｎを選択し，セレクタ３
１０の出力は”０”となる。

同時にＯＲ回路３３０の入力の１つ−である線１１９ａ
（同期信号ａ）がｊｌｌｊｌとなるため、ＯＲ回路３３
０の出力も”１″となり、条件コード３２０には１′Ｏ
”が設定される．また、線３３１も″１″となり、条件
コード設定終了信号”１”がＣＷ命令実行制御ユニット
２００に送られる。このようにして、ＣＷ命令は条件コ
ードがｎｏ”で、命令の実行を終了する。

（ｂ）ｃｗ命令実行ユニット１００から，線１１９ａ（
同期信号ａ）を通して＃ｊＯｌ＋が送られ，線１１９ｂ
を通して同期信号ｂ”１″が送られてきた場合について
説明する。線１１９ａ　（同期信号ａ）がｌｌＱｊｌ，
線１１９ｂ　（同期信号ｂ）が）ｊｌｊｌとなると、セ
レクタ３１０は定数＃ｌ１７ｌを選択し、セレクタ３１
０の出力は″１″′となる。同時にＯＲ回路３３０の入
力の１つである線１１９ｂ　（同期信号ｂ）が”１”と
なるため、ＯＲ回路３３０の出力も１１１７１となり、
条件コード３２０には′″１”が設定される。また、線
３３１も１１１１１となり、条件コード設定終了信号３
１１７１がＣＷ命令実行制御ユニット２００に送られる
。このようにして、ＣＷ命令は条件コードが”１”で，
命令の実行を終了する。

（ｃ）ＣＷ命令実行ユニット１００から、線１１９ａ（
同期信号ａ）を通してｊｊｏ＃ｌが送られ，線１１９ｂ
を通しても同期信号ｂ”０″が送られ、線１３９を通し
て期限切れ信号（ユーザ用）”１”が送られてきた場合
について説明する．線１１９ａおよび線１１９ｂは″０
”のままであるので、セレクタ３１０は定数″２”を選
択し、セレクタ３１０の出力はｎ２″となる。一方，Ｏ
Ｒ回路３３０の入力の１つである線１３９（期限切れ信
号（ユーザ用））が＃ｌ１＃ｊとなるため．ＯＲ回路３
３０の出力も”１″となり、条件コード３２０には”２
”が暑定される。また、線３３１もＦｊｌｊｌとなり、
条件コード設定終了信号”１”がＣＷ命令実行制御ユニ
ット２００に送られる。このようにして，ＣＷ命令は条
件コードがＰＴ２１ｊで、命令の実行を終了する。

条件コード３２０は、線３２１を通して、分岐命令の条
件判定を行う分岐命令実行制御回路３２？に送られる。

したがって、条件コードにより、ＣＷ命令以降の処理を
異なるようにプログラミングすることができる。なお、
分岐命令実行制御回路３２２は公知のものであるので、
ここではその詳細は省略する。プログラミングの一例と
して、次のようなものがある。条件コードが”■　Ｉ＋
の場合には、Ｒｌ番とＲ２番の汎用レジスタを使用する
同期処理が正常に終了した場合であるので、この場合に
行う同期処理以降の命令列を実行させる。

条件コードが″１”の場合には、（Ｒ１＋１）番と（Ｒ
２＋１）番の汎用レジスタを使用する同期処理が正常に
終了した場合であるので、この場合に行う同期処理以降
の命令列を実行させる。一方、条件コードが″２″′の
場合には、ビジー・ウェイトによる同期処理が期限に達
した場合であるので、スーパバイザ割込みを発生させ（
例えばＷＡ　Ｉ　Ｔマクロを実行し）、ＯＳを介在させ
た同期処理を行い、処理装置の有効活用を図る。つまり
、ＯＳが他のタスクをディスパッチできるようにして処
理装置の有効活用を図る。

（ｄ）ＣＷ命令実行ユニット１００から、線１１９ａ（
同期信号ａ）、線１１９ｂ　（同期信号ｂ）、および線
１３９（期限切れ信号（ユーザ用））にはｔｊ　Ｏ”が
送られ、線１２９を通して期限切れ信号（スーパバイザ
用）”１”が送られてきた場合について説明する。１！
１１９ａ．線１１９ｂ、および線１３９が共に″０”、
つまりＯＲ回路３３０の３つの入力が全て”０″のため
、ＯＲ回路３３０の出力も″０”のままであり、線３３
１（条件コード設定終了信号）も”０″である。一方、
線１１９ａがｔｐ　Ｏ　ｐｐのためＮＯＴ回路３５２の
出力は”１”となり，線１１９ｂが１１０９７のためＮ
ｏＴ回路３５４の出力は”１″となり、線１３９も”Ｏ
”＋７）ためＮＯＴ回路３５１の出力も１１１７＋とな
る。したがって、ＡＮＤ回路３５０の４つの入力である
，ＮＯＴ回路３５１の出力、ＮＯＴ回路３５２の出力，
ＮＯＴ回路３５４の出力、線ｌ２９（期限切れ信号（ス
ーパバイザ用））が全て″１”となるので．ＡＮＤ回路
３５０の出力はＨｌｕとなり、線３５３を通して、ＣＷ
割込み要求信号″１″が割込み制御ユニット４００に送
られる。割込み制御ユニット４００において、ＣＷ割込
みが発生し，ＣＷ命令の実行は終了する。

（ｅ）ＣＷ命令実行ユニット１００から、線１１９ａ（
同期信号ａ）、線１１９ｂ　（同期信号ｂ）、線１３９
（期限切れ信号（ユーザ用））、線１２９（期限切れ信
号（スーパバイザ用））の全てに″（）　ｆｉｔが送ら
れてきた場合について説明する。

（ｅ１）入出力割込み要因保留レジスタ４２０および外
部割込み要因保留レジスタ４２１が共に″０”の場合に
について説明する。この時には，ＮＯＲ回路４２４の２
つの入力はともに”０″であるので．ＮＯＲ回路４２４
の出力はｊｊｌＦｊとなる。

一方、ＣＷ命令終了判定回路３００において、ＮＯＲ＠
路３４０の４つの入力であるｌｉｌｌ９ａ．１１９ｂ、
１２９、１３９が全て”０”となるため、Ｎ　Ｏ．　Ｒ
回路３４０の出力は”１″となる。ＡＮＤ回路３４１の
入力であるＮＯＲ回路３４０の出力、およびＮＯＲ回路
４２４の出力が共に′”ｌ　Ｉ１のため、ＡＮＤ回路３
４１の出力はｐｐ　’１　ｎとなり、線３４２を通して
、再比較要求信号１１１＃がＣＷ命令実行制御ユニット
２００に送られる。ＣＷ命令実行制御ユニット２００は
再び、上で述べた比較処理を繰り返すようにＣＷ命令実
行ユニット１０ｏを制御する。つまり，ビジー・ウェイ
トする。

（ｅ２）入出力割込み要因保留レジスタ４２０または外
部割込み要因保留レジスタ４２１のいずれかが”１”の
場合には、ＮＯＲ＠路４２４の出力はｊｌｏｊｊとなる
。この時には、ＡＮＤ回路３４１の入力の１つであるＮ
ＯＲ回路４２４の出力が”０”であるため、ＡＮＤ回路
３４１の出力は″０”となり、線３４２は７１　０　Ｔ
ｔのままであり、再比較要求信号は送られない。一方、
割込み発生回路４１０は、保留されている入出力割込み
または外部割込みを発生する。こうして、ＣＷ命令の実
行を終了する。

これ以降の動作に関しては、第２図（ａ）ないし（ｃ）
を用いて説明したものと全く同じである。

このように、先の実施例を用いれば，２つの事象のいず
れかが成立するまで比較処理を継続するようにすること
が実現できる。

〔発明の効果〕

以上、説明したように、本発明によれば、ビジー・ウェ
イトする最大時間を設定することができ、またオペレー
テイング・システムを介在させた同期をとることができ
るので，多重ジョブ環境下においても、処理装置の無駄
使いが防止され、ジョブ・スループットの低下を防止で
きる。また、ビジー・ウェイトに要する時間をジョブの
課金に反映させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例である情報処理装置の概略
図、 第２図（ａ）〜第２図（ｃ）は、本発明の一実施例であ
る情報処理装置の詳細図， 第３図（ａ）〜第３図（ｂ）は、本発明の一実施例であ
るコンベア・アンド・ウェイト（ＣＷ）命令の命令形式
と処理手順、 第４図は、本発明の他の実施例であるＣＷ命令実行制御
ユニットの詳細図、 第５図（．）〜第５図（ｂ）は、本発明の他の実施例で
あるＣＷ命令実行ユニットの詳細図、第６図（ａ）〜第
６図（ｂ）は，本発明の他の実施例であるＣＷ命令終了
判定回路および割込み制御ユニットの詳細図、 第７図は、本発明の他の実施例であるＣＷ命令実行ユニ
ットの詳細図、 第８図は、本発明の一実施例であるＣＷ命今に関わるオ
ペレーティング・システム（ＯＳ）のデータ領域を説明
する図、 第９図（ａ）〜第９図（ｅ）は、本発明の一実施例であ
るＣＷ命令に関わるＯＳの処理手順、第１０図（ａ）は
、本発明の他の実施例であるＣＷ命令実行ユニットの詳
細図、 第１０図（ｂ）は、本発明の他の実施例であるＣＷ命令
終了判定回路および割込み制御ユニットの詳細図を示す
。 図中、１・・・処理装置、６・・・主記憶装置、１００
・・・ＣＷ命令実行ユニット、１２１・・・スーパバイ
ザ用期限レジスタ、１２６・・・スーパバイザ用内部期
限レジスタ、１３１・・・ユーザ用期限レジスタ、１５
０・・・ビジー・ウェイト・タイマ、２００・・・ｃｗ
命令実行制御ユニット、２１０・・・ＣＷ命令実行許可
フラグ、３００・・・ＣＷ命令終了判定回路、３２０・
・・条件コード５４００・・・割込み制御ユニット。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、第１、第２の処理装置を備えた情報処理装置におい
   て、該第１の処理装置は該第２の処理装置との間で同期
   をとるための命令に応答して前記第２の処理装置により
   書きかえ可能な第１のデータと該第１の処理装置により
   決定された同期用の第２のデータとを繰返し比較し、所
   定の比較結果が得られたとき同期がとれたことを示す信
   号を出力する比較手段と、前記比較手段により所定の比
   較結果が得られないまま予め設定された上限時間が経過
   したとき前記命令の実行を終了する手段を有することを
   特徴とする情報処理装置。 ２、前記第１のデータは前記第１、第２の処理装置で共
   有される主記憶装置上のデータであることを特徴とする
   請求項１記載の情報処理装置。 ３、前記第２のデータは前記第１の処理装置内に設けら
   れた複数のレジスタの内、該命令で指定された一つのレ
   ジスタに保持されたデータであることを特徴とする請求
   項１記載の情報処理装置。 ４、前記上限時間は、前記複数のレジスタの内、該命令
   で指定された他の一つのレジスタに保持された時間であ
   ることを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。 ５、前記時間は、ユーザ用あるいはスーパーバイザ用の
   時間であることを特徴とする請求項４記載の情報処理装
   置。 ６、前記予め設定された上限時間になるまで繰返し比較
   を行っているときに、前記第１の処理装置の外部からの
   割込みが保留されている場合には、保留されている割込
   みを発生して、前記命令の実行を終了する割込み発生手
   段を有することを特徴とする請求項１記載の情報処理装
   置。 ７、前記命令の実行を許可するか否かを表示する手段と
   、該手段が前記命令の実行を許可していないときに、前
   記第１の処理装置が前記命令を実行しようとした場合に
   は、割込みを発生して前記命令の実行を終了する割込み
   発生手段を有することを特徴とする請求項１記載の情報
   処理装置。