JPH0375831A - 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】 技術分野 本発明は情報処理装置に関し、特にマルチタスク処理を
行う情報処理装置に関する。

従来技術 従来、この種の情報処理装置においては、タスクの処理
の切換えの際に必要となるインストラクションカウンタ
（ＩＣ）やプログラムステータスワード（ＰＳＷ）など
の制御レジスタと汎用レジスタとを含めたプログラムス
テータスブロック（ＰＳＢ）（以下ステータスブロック
とする）のメモリへの退避と、そのステータスブロック
のメモリからの読込みとからなる処理の明換えを高速に
行うために、レジスタバンクというステータスブロック
の格納領域群を保有する装置がある。

たとえば、上記のレジスタバンクを使用した処理切換え
方式としては、ステータスブロックを退避する際にその
レジスタバンクの中で未使用な領域があれば、その中か
ら選び出された１つの領域にステータスブロックを格納
し、未使用な領域かなければ、すでに存在しているステ
ータスブロックの中で一番長くレジスタバンク内に存在
している情報をメモリに退避し、該領域に今まで実イ］
されていた処理のステータスブロックを格納するという
方法がある。

この処理切換え方式ではステータスブロックをメモリか
ら読込む場合、読込むべきステータスブロックがレジス
タバンク内に了Ｙ　ｆＥしていれば、該ステータスブロ
ックをメモリから読込まずにレジスタバンクから読込ん
でいる。

上述のような制御を行うことにより、ステータスブロッ
クの退避と読込みとによるメモリへの情報の格納および
メモリからの情報の読込みの回数を削減し、代りに高速
な書込み読出し処理が可能なレジスタバンクとの間で情
報のやりとりを行うことによって高速な処理切換えを実
現することができる。

このような従来の情報処理装置では、高速な処理切換え
を実現するためにステータスブロックの退避および読込
みを行うレジスタバンクにおける格納領域が所定容量に
固定されているので、ソフトウェアによるステータスブ
ロックの構成サイスの変更などによって生ずるステータ
スブロック内の不必要な情報に対しても退避および読込
みが行われ、高価なレジスタバンクを無駄に使用するこ
とになるという欠点がある。

また、その不必要な情報に対する退避および読込みによ
って、データの転送肪間が長くなるという欠点がある。

さらに、多重プロセッサの場合には」−記の不必要な情
報に対する退避および読込みによって、へ有メモリに対
しても不必要な情報が転送されることとなり、メモリ衝
突の可能性が大きくなるとともに、装置全体の性能低下
の一要内にもなるという欠点がある。

発明の目的 本発明は上記のような従来のものの欠点を除ノくすべく
なされたもので、ハードウェアを有効に利用することが
でき、不必要な情報の転送による性能低下を防止するこ
とができる情報処理装置の堤供を目的とする。

発明の構成 本発明による情報処理装置は、処理切換え時に装置内の
状態情報をレジスタバンクに退避する情報処理装置であ
って、前記処理の状態情報の１１７７戊容量を示し、命
令により設定自在な構成モードを保持する第１の保持手
段と、前記レジスタバンクを前記第１の保持手段に保持
された前記構成モトに対応した容量の領域に分割する分
割手段と、前記分割手段によって前記構成モードに対応
した容量に分割された前記領域各々に前記状態情報を格
納するよう制御する制御手段とを設けたことを特徴とす
る。

実施例 次に、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。図において、バンクモードレジスタアクセス制御部
１はバンクモードレジスタ２に対して書込みを行う命令
の実行を信号線１．０１を介して制御する。

バンクモードレジスタ２には１１装置内のバンクモード
を示す情報が格納され、アドレスレジスタ（ＣＰＳＩ３
）　３には現在実行中のタスクのプログラムステータス
ブロック（ＰＳＢ）（以下ステータスブロックとする）
を格納するメモリー３のアドレスが保持され、アドレス
レジスタ（ＮＦＳＩ３）　４には処理切換えによって新
たに実行されるタスクのステータスブロックが格納され
ているメモリ１′３のアドレスが保１４ｊされている。

バンク管理テーブル５にはレジスタバンク］２の各エン
トりに対応して■ビット５ａと世代カウンタ５ｂとアド
レスフィールド５Ｃとが保持されている。

Ｖビット５ａはレジスタバンク１２の使用状況を示す１
ビツトの情報で、その内容が１”ならば、対応するレジ
スタバンク１２のエントりが使用中であることを示して
いる。

世代カウンタ５ｂは対応するレジスタバンク１２のエン
トリの古さを示す情報で、一番新しく登録されたエント
りに対応する値は″Ｏ″であり、新しいエントりが登録
される毎に各エントりに対応する値は“］”だけカカウ
ントアラされる。よって、世代カウンタ５ｂの値か最も
大きいものか登録されているエントりの中て最も占いも
のとなる。

アドレスフィールド５ｃはそのエントりに格納されてい
るステータスブロックかｒＹ　７＋’、することになっ
ているメモリ１３中のアドレスを格納しておくための領
域で、制御レジスタ１０および汎用レジスタ１１からス
テータスブロックを退避する際に該領域にアドレスレジ
スタ３の値を格納する。

バンク管理テーブル制御部６は信号線１０８によって処
理切換え動作の起動を認識し、信号線１０３を介して得
られるバンクモードレジスタ２の情報と、信号線１０５
を介して得られるハング計理テブル５の情報とに基づい
て、バンク管理テーブル５に格納されている情報を信号
線１０９を介して更新し、信号線１１．０〜１１２を介
してレジスタバンク制御部７とタスク状態アクセス制御
部８とメモリ制御部９とに夫々動作を指示する。

レジスタバンク制御部７はバンク管理テーブル制御部６
からの動作指示を解析し、レジスタバンク１２に対する
ステータスブロックの書込みと読出しとを信号線１１５
を介して制御する。

タスク状態アクセス制御部８はバンク’ｉ′ＴＰｌ！テ
ブル制御部６からの動作指示を解析し、ステータスブロ
ックが格納されている制御レジスタ１０および汎用レジ
スタ１１からのデータの読ｌｌ１Ｌをｆ１１号線１Ｉ７
を介して制御する。

メモリ制御部９はバンク管理テーブル制御部６からの動
作指示を解析し、信号線１０４を介し７て送られてくる
アドレスレジスタ３からのアドレスが示すメモリ領域に
ステータスブロックを書込む処理と、アドレスレジスタ
４からのアドレスが示すメモリ領域から新しく実行され
るタスクのステタスブロックを読込む処理とを行う。

制御レジスタ１０および汎用レジスタ１１は現在実行さ
れているタスクの実行状態が格納されている領域である
。

レジスタバンク１２はタスクのステータスブロックを一
時的に保持しておく領域で、その構成ザイスはバンクモ
ードレジスタ２からの情報によって決定される。

制御レジスタ１０と、汎用レジスタ１１と、レジスタバ
ンク１２と、メモリー３とは夫々７１いに信号線１１９
〜１２１によって直接データ転送が行えるように接続さ
れている。

また、レジスタバンク制御部７とタスク状態アクセス制
御部８とメモリ制御部９とは制御レジスタ１０と汎用レ
ジスター１とレジスタバンク１２とメモリー３とにおけ
る書込み読出し処理の同期をとるために、信号線１１３
　、１．　Ｉ　４　、１．１．８を介して互いに制御情
報を転送しあっている。

第２図は第１図の制御レジスター０および汎用レジスタ
ー１とレジスタバンク１２との構成を示す図である。第
２図（ａ）に示すように、制御レジスター０の３２ワー
ドおよび汎用レジスター１の最初から３２ワードの合羽
６４ワードをステタスブロックとするモードの場合には
、レジスタバンク１２を２５６ワードとすると、レジス
タバンク１２は各々６４ワードで構成される４つのエン
トりに分割される。

また、第２図（ｂ）に示すように、制御レジスタ１０の
最初から１６ワートおよびｉｌ・Ｌ用しジスタ１１の最
初から１６ワードの合訓３２ワードをステータスブロッ
クとするモードの場合には、レジスタバンク］２は各々
３２ワードて構成される８つのエントリに分割される。

第３図は本発明の一実施例の動作を示すフロチャートで
ある。これら第１図〜第３図を用いて本発明の一実施例
の動作について説明する。

たとえば、第２図（ａ）に示すように、制御レジスタ１
０の３２ワードおよび汎用レジスタ］１の最初から３２
ワードの合計６４ワードをステータスブロックとするモ
ードの場合、バンク管理テーブル制御部６は信号線１０
３を介して人力されるバンクモードレジスタ２からのバ
ンクモードを示す情報を参照し、レジスタバンク］２の
各エン１ヘリが６４ワードであることを言忍識すると、
タスク状態アクセス制御部８に制御レジスタ］０を３２
ワード読出し、汎用レジスタ１１を３２ワーＦ　７＄出
すような処理の開始を指示する。

また、バンク管理テーブル制御部６はバンク管理テーブ
ル５を参ｉｊ％（してレジスタバンク１２の工０ ントりが空いていること、ずなわちＶビット５ａが０”
のエントりがあることを確認してから、エントリが空い
ていれば該エントりにステータスブロックを格納するよ
うな処理の開始をレジスタバンク制御部７に指示し、エ
ントりが空いていなければバンク管理テーブル５の中で
最も古いエントリのステータスブロックをメモリ１３に
退避し、該エントりに新しいステータスブロックを格納
するような処理の開始をレジスタバンク制御部７とタス
ク状態アクセス制御部８とメモリ制御部９とに夫々指示
する。

このとき、バンク管理テーブル制御部６からの指示を受
取ったタスク状態アクセス制御部８とメモリ制御部９と
は、あるいはタスク状態アクセス制御部８とレジスタバ
ンク制御部７とはＪＨいに制御信号をやりとりして同期
をとりながら、バンク管理テーブル制御部６によって指
示された処理を進める。

すなわち、処理切換えの要求が発生したとき、バンク管
理テーブル制御部６は信号線１０８によっ１ てその処理切換え動作の起動を認識すると、信号線１０
８を介して人力されるバンクモードレジスタ２からのバ
ンクモードを示す情報を参照してバンクモードを認識す
る。

ハング管理テーブル制御部６はバンクモー１・を認識す
ると、ハング管理テーブル５の各エントりの使用状況を
示ずＶビット５ａをチエツクする（第３図ステップ２１
）。

ハング管理テーブル制御部６はバンク管Ｐｖテブル５の
Ｖビット５ａが全て”］”（ババンク管理テーブルのエ
ントり全てが使用中）ならば、バンク管理テーブル５の
世代カウンタ５ｂをチエツクしてその値が一番犬きいエ
ンドす、っまり一番古くバンク管理テーブル５に登録さ
れたエントりを選ぶ（第３図ステップ２３）。

レジスタバンク１２の該エントりに格納されているステ
ータスブロックをバンク管理テーブル５のアドレスフィ
ールド５ｃのアドレスが示すメモリ１３の領域に退避す
る（第３図ステップ２６）。

また、これと同時にレジスタバンク１２の核上　２ ントりに制御レジスタ］０およびσ・Ｌ用しジスタ１１
から読出したステータスブロック（現在実行中のステー
タスブロック）を格納する（第３図ステップ２７）。

一方、バンク管理テーブル制御部６はバンク管理テーブ
ル５のＶビット５ａが０”　（未使用）のエントリがあ
れば、それら未使用のエントリの中から任意の一つを選
び（第３図ステップ２２）、該エンＩ・りに制御レジス
タ１０および汎用レジスタ１１から読出したステータス
ブロック（現在実行中のステータスブロック）を格納し
く第３図ステップ２５）、信号線１０２を介して該エン
トりのアドレスフィールド５Ｃにアドレスレジスタ３の
アドレスを格納するとともに、該エントりのＶビット５
ａに１”を格納し、該エントり以外の全てのエントリの
世代カウンタ５ｂの値を］°“だけカウントアツプする
（第３図ステップ２４）。

次に、バンク管理テーブル制御部６はバンク管理テーブ
ル５の中にアドレスレジスタ４に格納されたアドレスと
一致するアドレスフィールＦ５ｃ］３ を持つエントリか７Ｙ？「シているか占かをチエツクす
る（第３図ステップ２８）。

該エントりが存在している場合には、該エントりのレジ
スタバンク１２のデータをステータスフロックとして制
御レジスタ１０および汎用レジスタ１１に格納しく第３
図ステップ２つ）、該エントリが存在していない場合に
は、アドレスレジスタ４のアドレスが示すメモリ１３の
領域からブタを読出し、該データをステータスブロック
として制御レジスタ１０および汎用レジスタコ１に格納
する（第３図ステップ３０）。

このように、ソフトウェアにおいてステータスブロック
の構成サイズが変わったときに、バンクモードレジスタ
２のバンクモードを命令によって変更し、そのバンクモ
ードに応じてレジスタバンク１２の構成サイズを変更す
るようにすることによって、ステータスブロックの構成
サイズの変更などによって生ずるステータスブロック内
の不必要な情報に対する退避および読込みを行わないの
で、高価なレジスタバンク１２を無駄に使用する４ ことなく、ハードウェアを有効に利用することかできる
。

また、不必要ノよ情報を転送する必要がなくなるので、
データの転送時間か長くＩよるのを１！／ｊき、不必要
な情報の転送による性能低下を防］１−することができ
る。

発明の詳細 な説明したように本発明によれは、処理ＩＲＪ換え叶に
装置内の状態情報か退避されるレジスタバンクを、処理
の状態情報のｔＭ成容量を示し、命令により設定目在な
構Ｉ戊モートに対応し、また容量の汀Ｉ域に分割して、
それら領域各々に状態情報を格納するようにすることに
よって、ハードウェアを有効に利用することかでき、不
必要な情報の転送による性能ｆ氏ドを防止することかて
きるという効果かある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図、第
２図は第１図の制御レジスタおよび汎用レジスタとレジ
スタバンクとの構成を示す図、第５ ３図は本発明の一実施例の動作を示ずフローチャトであ
る。 主要部分の符号の説明 ］　　バンクモートレジスタ アクセス制御部 ２・・・・バンクモードレジスタ ３・・アドレスレジスタ（ＣＰ　Ｓ　Ｂ）４・・−・ア
ドレスレジスタ（Ｎ　１．−’　Ｓ　Ｂ　）５・・・・
・バンク管理テーブル ６・・・・・バンク管理テーブル制御部７・・・１ノジ
スタバンク制御卸部 ８・−・・・タスク状態アクセス制御部］０・・・・・
・制御レジスタ １１　・・・汎用レジスタ １２−　・・レジスタバンク

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）処理切換え時に装置内の状態情報をレジスタバン
   クに退避する情報処理装置であって、前記処理の状態情
   報の構成容量を示し、命令により設定自在な構成モード
   を保持する第１の保持手段と、前記レジスタバンクを前
   記第１の保持手段に保持された前記構成モードに対応し
   た容量の領域に分割する分割手段と、前記分割手段によ
   って前記構成モードに対応した容量に分割された前記領
   域各々に前記状態情報を格納するよう制御する制御手段
   とを設けたことを特徴とする情報処理装置。