JPH04135246A - データ処理装置 - 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） この発明は、データ処理装置に関するもので、特にコン
ピュータ分野における割込み処理方式に関するものであ
る。

（従来の技術） 第４図はユーザモート中に割込みマスクをセットして実
行されるユーザプログラムの挙動を示すフローチャート
で、図において、（１）はスーパバイザモートにおいて
ユーザプログラムの実行を起動するディスパッチャ手続
き、（２）と（４）はユーザフログラムの実行処理、（
３）はユーザプログラム中でマスク可能な割込みのマス
クをセットする手続きを示す。

次に動作について説明する。スーパバイザは実行すべき
ユーザプログラムを選択し、ユーザプログラムの実行を
起動するディスパッチャ手続き（１）の処理を行う。

ディスパッチャ手続き（１）でユーザプログラムの起動
をする際には、ユーザプログラムの誤動作等による影響
の波及を最小限度に止める為に、システム制御等の命令
を特権命令として分類し、これらの特権命令の実行を許
可しないユーザモードに実行状態を切り換える。その後
、ユーザモードでユーザプログラムの実行（２）が開始
される。

ユーザプログラムの中には、自プログラム中のある特定
の処理範囲内で外部からの影響を受けずに連続的に実行
を行うために、マスク可能な割込みをマスクすることが
ある。通常では割込みマスクセット（３）を行い、割込
み抑止状態を前提とした処理範囲のプログラム実行を終
了したならば、即ち割込みマスクを解除し、その後残り
の処理を実行するようにユーザプログラムは作られなけ
ればならない。しかし、プログラムの論理誤り等何等か
の原因により割込みマスクの解除をせずに割込みマスク
をセットしたまま、ユーザプログラムが実行される場合
には、割込み要因が発生したとしても割込みマスクが解
除されない限り、割込みが受付けられずにニーサブログ
ラムの実行が続行（４）されることになる。

〔発明が解決しようとする課題） 従来のデータ処理装置は、以上のように、ユーザプログ
ラムが割込みマスクをセットして走行している時には、
ユーザプログラムの挙動に割込みが制御が委ねられるこ
とになる。即ち、ユーザプログラムの論理誤りによる割
込みマスクの解除忘れや一定時間を越えて長期間割込み
のマスクの状態が続いた時等に、緊急度の高い割込み要
因が発生しても割込みマスクによって受付が抑止され続
け、システム動作に重大な悪影響を及ぼす可能性があっ
た。

また、特開昭５０−２０１４３８号及び特開昭６０−１
０８９３５号公報、特に上記特開昭６０−２０１４３８
号公報には、必要な時間に限って割込みを禁止し、かつ
指定の時間経過後自動的に割込み可能に復す手段を持つ
技術が開示されているが、この先行技術においては、割
込み受付の可否を制御するマスク手段の機能に関して、
マイクロプログラムがマスク有効期間（時間的仕様）を
予め知った上でマスク有効化制御を主体的に且つ明示的
に行う必要があり、また、タイマによって一定期間後に
入る割込みの種類が、同一種類の割込みかマスク解放の
形で入るようになっており、マスクの解放は行わすに、
別の種類の割込みを強制的に発生する形になっている。

この発明は上記の点を鑑みなされたもので、ユーザプロ
グラムが一定期間受付割込みマスクをセットし続けた場
合に割込み要因が８現してから一定時間が経過したこと
を検出し、マスクの解放は行わずにマスク不可能割込み
を発生して最終的に解除できるデータ処理装置を得るこ
とを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係るデータ処理装置は、スーパバイザモート
とユーザモードのどちらかのプログラム実行状態の設定
手段と、該ユーザモードのプログラム実行状態にマスク
可能割込みをマスクする割込みマスク手段と、該割込み
マスク手段によってマスク可能割込みがマスクされてい
る期間で、かつマスク可能割込み要因が発生してからの
経過時間が予め定められた時間長を越えたか否かを検出
する割込みマスクタイムアウト検出手段と、該割込みマ
スクタイムアウト検出手段からのタイムアウト通知に基
づいて該マスク可能割込みとは異なる種類のマスク不可
能割込みを発生させるマスク不可能割込み発生手段とを
備えたものである。

（作用） この発明において、割込みマスクタイムアウト検出手段
とマスク不可能割込み発生手段は、ユーザモートでの割
込みマスク状態が長期間継続した峙て、かつマスク可能
割込みがその要因発生から一定期間受付けられないでい
るようなシステム状態を検出し、このシステム状態を作
り出した原因となったユーザプログラムの実行を中断さ
せる手段を提供すると共に、マスクされていたマスク可
能割込みの受付を可能にする。

（実施例） 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図は割込みマスクタイムアウト検出手段及びマスク不可
能割込み発生手段の一実施例を示す論理図で、第１図に
おいて、（１０）はユーザモートのプログラム実行状態
時にセットされるＵＳＥＲ−ＭＯＤＥラッチ、（１１）
は割込みマスク時にセットされるＭＡＳＫ　ＩＴクラッ
チ（１２）ないしく１４）及び（１９）は論理ＡＮＤゲ
ート、（１５）は割込みマスク時にマスク可能割込み要
因（以下ＩＮＴと称す）が発生した後に、タイムアウト
か否かをカウントする中間結果を保持するＣ０１ｌＮＴ
ランチ、（１６）はＣ０ｔｌＮＴランチ（１５）の内容
に１を加算し、その結果と最上位ビットからのキャリー
（以下ＣＯと称す）を出力する２進加算器、（１７）は
論理ＯＲゲート、（１８）はマスク不可能割込み要求を
保持するＮＭＩランチである。

また、第２図は第１図中に示された論理の動作を説明す
るタイミングチャートで、図中の名称器よ第１図中に示
されたものと同一個所、同一意味である。

さらに、第３図はこの発明におけるユーザモード中に割
込みマスクをセットして実行されるニーサブログラム及
びスーパバイザモートで実行されるプログラムの挙動を
示すフローチャートであり、（５）はマスク不可能割込
みによって起動される割込みハンドラ処理、（６）は割
込みマスクタイムアウトによる割込みかどうかを判定す
る手続き、（７）は割込みマスクタイムアウト要因とな
ったユーザプログラムのアボード処理手続きである。

次にこの発明の一実施例に基づいて動作を説明する。先
ず、通常動作時について述べる０時刻ｔａ（第２図）で
ユーザモードに入ると、ｔｌｓＥＲ−ＭＯＤＥラッチ（
１０）がセットされると共に、ユーザプログラムの実行
が開始される。この時にはＵＳＥＲ−ＭＯＤＥラッチ（
１０）はセットされているが、割込みマスク状態を示す
ＭＡＳＫ　ＩＴクラッチ１１）は未だセットされておら
ず、論理ＡＮＤゲート（１２）はゼロを出力する。する
と、論理ＡＮＤゲート（１４）も閉じられて、Ｃ０ＵＮ
Ｔラツチ（１５）にはゼロの値がセットされる。

今、Ｃ０ＩＩＮＴランチ（１５）のビット幅及び加算器
（１６）の演算幅を各々ｎビット（ｎ≧１でよいが、第
２図ではｎ≧２の例である）とし、加算器（１６）のキ
ャリーＣＯか出力される条件を以てタイムアウト検出と
定義する。Ｃ０ＩＮＴラツチ（１５）の出力がゼロであ
る時には、加算器（１６）の出力、ＣＯは各々１゜０と
なり、タイムアウト検出はされず論理ＯＲゲー１−　（
１７）を通してマスク不可能割込み要求を保持するＮＭ
Ｉラッチ（１８）へのセットも行われない。

時刻ｔｂにおいてユーザプログラム中で割込みマスクを
セ・ソトすると、ＭＡＳＭ　１丁う・ソチ（１１）がセ
ットされる。しかし、マスク可能割込み要求ＩＮＴはこ
の時点で発生しておらず、論理ＡＮＤゲート（１２）は
依然としてＯを出力し続けるため、論理ＡＮＤゲート（
１４）が閉じられて、Ｃ０ＵＮＴラツチ（１５）には０
がセットされ続ける。

次に、時刻ｔｃにおいて、マスク可能割込み要求ＩＮＴ
がアサートされると、ＭＡＳにＩＴクラッチ１１）がセ
ットされていることから、論理ＡＮＤゲート（１３）が
閉じることによってマスク可能割込み要求ＩＮＴは受は
付けられず、マスク可能割込み受付を示すＭｌ信号は０
となる。一方、マスク可能割込み要求ＩＮＴは論理ＡＮ
Ｄゲート（１２）に人力される。この時、既にＵＳＥＲ
−ＭＯＤＥラッチ（１０）とＭＡＳＫ　ＩＴクラッチ１
１）が共にセットされていることから、論理ＡＮＤゲー
ト（１２）は開き、１を出力する。論理ＡＮＤゲート（
１２）の出力１は、論理ＡＮＤゲート（１４）に人力さ
れて加算器（１６）の出力をＣｏＩＩＮ丁ラッチ（１５
）にセットする様に働く。Ｃ０ＩＩＮＴラツチ（１５）
の内容は、論理ＡＮＤゲート（１４）が閉じている間は
データ処理装置内のクロックであるＣＬＯＣＫが入って
いる毎にゼロがセットされていたので、加算器（１６）
はＯ＋１即ち１を出力し、時刻ｔｃ以降で最初のＣＬＯ
ＣＫが出る時にＣ０ＬＩＮＴラツチ（１５）には１がセ
ットされる。

そして、ＩＩＳＥＲ−ＭＯＤＥラッチ（ｌＯ）、ＭＡＳ
Ｋ　Ｉ丁うッチ（１１）、そしてマスク可能割込みＩＮ
Ｔの全てがセットされ続ける限り、ＣＬＯＣＫに同期し
てＣＯＩ］ＮＴラッチ（１５）の内容はプラス１ずつ増
加して行く。

時刻ｔｄにおいて、割込みマスクが解除されて、ＭＡＳ
Ｋ　ＩＴクラッチ１１）がリセットされた場合には、論
理ＡＮＤゲート（１２）が閉ざされることによって、論
理ＡＮＤゲート（１４）も閉ざされてゼロを出力する。

即ち、時刻ｔｄにおいて、２″−にの値（但しＫ＞２”
−１）までカウントアツプされた（：０１１ＮＴラツチ
（１５）は、時刻ｔｄ以降で最初のＣＬＯＣＫ人力によ
ってゼロにリセットされることになる。

一方、時刻ｔｄにＭＡＳＫ　ＩＴクラッチ１１）がリセ
ットされたことで、論理ＡＮＤゲート（１３）は開かれ
、マスク可能割込み要求ＩＮＴは受付けられてＭｌ信号
に１を出力する。この後、本データ処理装置は、割込み
受付処理を開始し、時刻ｔｅにおいて、マスク可能割込
み要求をリセットし、時刻ｔｆで割込み処理へンドラの
実行を開始するためにユーザモードからスーパバイザモ
ードにプログラム実行状態を切り換える。

次いで、この発明の要点である割込みマスクタイムアウ
ト動作について説明する。

時刻ｔｌ（第３図）において、ユーザモードに入り、Ｕ
ＳＥＲＭＯＤＥラッチ（１０）がセットされる。この時
の動作は前記の時刻ｔａ（第２図）と同様である。次に
、時Ｍｉｚにおいて、ユーザプログラムが割込みマスク
をセットすることで、ＭＡＳＫ　１．Ｔラッチ（１１）
がセットされる。この時の動作も前記の時刻ｔｂと同様
になり、Ｃ０１ｌＮＴラツチ（１５）には依然としてＯ
がセットされ続け、加算器（１６）のＣＯ比出力もＯで
あり続ける。ユーザプログラムが割込みをマスクして動
作している間に、時刻ｔ３において、マスク可能割込み
要求ＩＮＴが発生する。この時の動作も前述の時刻ｔｃ
と同様となり、ｔ、以降のＣＬＯＣＫが人力される毎に
、ＣＯ［ＩＮＴラッチ（１５）ノ値は１−２→・・・と
プラス１されていくことになる。

ここで、もし、ユーザプログラムが割込みマスク状態を
解除せずに動作し続けると、Ｃ０ＩＩＮＴラツチ（１５
）の値はＣＬＯＣにに同期してプラス１され続け、つい
に２ｒｌ−１の値に至る。　Ｃ０ＵＮＴラツチ（１５）
が２ｎ−１の値になった時の加算器（１６）では（２”
−１）＋１の加算を行うことになるが、演算幅はｎビッ
トであるので、２′″の値を出力しようとすると、ＣＯ
は１、出力は０となる。つまり予め定義した様に、タイ
ムアウト検出条件が成立することになる。この時出力さ
れるｃｏは、論理ＯＲゲー１−　（１７）を通過して、
次にＣＬＯＣＫが人力されるタイミングで、即ち、時刻
ｔ４でマスク不可能割込み要求を保持するＮＭＩ　ラッ
チ（１８）をセットする。

一方、時刻りでは、Ｃ０ＵＮＴラツチ（１５）ニハ２ｎ
の値の下位ｎビットのみをセットすることから前のサイ
クルの値２’−１から値０にラップアラウンドすること
になる。

以上の様にして、ユーザモードでの割込みマスクやタイ
ムアウト条件を検出し、ＮＭＩラッチ（１８）をセット
するが、ＮＭＩラッチ（１８）にセットされたマスク不
可能割込み要求が本データ処理内で受は付けられる迄の
間は、論理ＡＮＤゲート（１９）及び論理ＯＲゲート（
１７）によってホールドされる。マスク不可能割込み要
求が受付けられてこのマスク不可能割込み要求をリセッ
トする際には、ＲＥＳＥＴ信号が人力され、論理ＡＮＤ
ゲート（１９）が閉じることでＮＭＩラッチ（１８）に
０をセットする。この後、ユーザモードからスーパバイ
ザモードにプログラム実行状態を切り換えて、割込みハ
ンドラ処理（５）を開始する。この割込みハンドラ処理
（５）において、割込み要因が割込みタイムアウトによ
るものかどうかを判定する手続き（６）により割込みマ
スクタイムアウトと判明すると、次いで原因となったユ
ーザプログラムのアボード処理手続き（７）を実行する
。

なお、上記実施例では、タイムアウトの時間間隔を（Ｃ
ＬＯＣＨの周期）×２ｎの形で定義し、ｎビット幅のア
ップカウンタを以ってタイムアウト検出を行うものを示
したが、タイムアウト時間間隔をレジスタ等の保持手段
を以って構成し、ダウンカウンタを以フて構成する形で
も良い。

（発明の効果） 以上のように、この発明のよれば、ユーザモート時の割
込みマスク（マスク可能割込み要因）が発生している期
間を計測し、タイムアウト検出時にはマスク不可能割込
みを強制的に発生させるように構成したので、ユーザプ
ログラムの割込みマスク制御不良による悪影響やシステ
ムダウンを防止でき、システム稼動率を高めることがで
きると共に、異常状態の早期検出及び自動修復による可
用性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による割込みマスクタイムアウト検出
手段及びマスク不可能割込み発生手段の一実施例を示す
論理図、第２図は第１図で示された論理の動作を説明す
るタイミングチャート、第３図はこの発明におけるユー
ザモード中で割込みマスクをセットして実行されるユー
ザプログラム及びスーパバイザモードで実行されるプロ
グラムの挙動を示すフローチャート、第４図は従来のユ
ーザモード中で割込みマスクをセットして実行されるユ
ーザプログラム及びスーパバイザモードで実行されるプ
ログラムの挙動を示すフローチャートである。 （１）・・・ディスパッチャ手続き、（２）・・・ユー
ザプログラムの実行、（３）・・・割込みマスクセット
、（５）・・・割込みハンドラ、（６）・・・割込みマ
スクタイムアウト判定処理、（７）・・・ユーザプログ
ラムアボート処理、（１０）〜（１９）・・・割込みマ
スクタイムアウト検出手段とマスク不可能割込み発生手
段の論理構成の各要素である。 尚、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. スーパバイザモードとユーザモードのどちらかのプログ
   ラム実行状態の設定手段と、該ユーザモードのプログラ
   ム実行状態にマスク可能割込みをマスクする割込みマス
   ク手段と、該割込みマスク手段によってマスク可能割込
   みがマスクされている期間で、かつマスク可能割込み要
   因が発生してからの経過時間が予め定められた時間長を
   越えたか否かを検出する割込みマスクタイムアウト検出
   手段と、該割込みマスクタイムアウト検出手段からのタ
   イムアウト通知に基づいて該マスク可能割込みとは異な
   る種類のマスク不可能割込みを発生させるマスク不可能
   割込み発生手段とを備えたデータ処理装置。