JPH04239327A - 割り込み制御方式 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バスを介して接続され
る複数の処理ユニットを有する情報処理装置における割
り込み制御方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、一般的な割り込み制御方式におい
ては、実行中の処理に対して予め定められた優先度より
高い優先度の割り込み要求が発生したとき、実行中の処
理を中断して、より高い優先度を持つ処理を実行する。 上述の、従来の一般的な割り込み制御方式では、処理毎
に処理の優先度が割り当てられ、実行中の処理の優先度
は処理の開始から終了まで一定であった。従って、実行
中の処理の進捗状況にかかわらず、高い優先度の割り込
み要求が発生する度に、実行中の処理は中断され、自処
理より高い優先度を持つすべての処理が終了した後、中
断した処理を再開していた。この中断した処理を再開さ
せる方法としては、 （１）中断した処理を最初からやり直す方法（２）中断
した処理の状態を待避しておき、その状態を回復して処
理を続行する方法がある。なお、これに関しては、例え
ば、電子情報通信学会編「電子情報通信ハンドブック」
（オーム社刊，１９８８年）第２１編第１部門の記載が
参考になる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述の従来技術におい
ては、以下に述べる如き問題がある。以下、３台の情報
処理ユニット（以下、単に「処理ユニット」という）が
バス処理ユニットにバスの使用権を要求し、データの転
送を行う場合の割り込み制御を例として、具体的に説明
する。なお、すべてのバスサイクルは４周期のバスサイ
クル（Ｃ１〜Ｃ４）から成り、１周期で１個のデータを
転送する処理から成るとする。また、ここでは、優先度
の値が大きい程高い優先度を持つとする。図４に上述の
（１）の方法によるデータ転送の一例を示す。まず、処
理ユニット１（優先度２）のバスサイクルを開始し、３
個のデータを転送した時点で処理ユニット２（優先度３
）のバス要求が発生したものとする。この場合、処理ユ
ニット１（優先度２）のバスサイクルを中断し、処理ユ
ニット２（優先度３）のバスサイクルを開始する。ここ
で、２個のデータを転送した時点で処理ユニット３（優
先度５）のバス要求が発生したものとすると、処理ユニ
ット２（優先度３）のバスサイクルを中断し、処理ユニ
ット３（優先度５）のバスサイクルを実行する。処理ユ
ニット３（優先度５）のバスサイクルが終了した後、処
理ユニット２（優先度３）のバスサイクルを最初から実
行し、この処理ユニット２（優先度３）のバスサイクル
が終了した後、処理ユニット１（優先度２）のバスサイ
クルを最初から実行する。この方法では、バスサイクル
の途中で割り込まれたバスサイクルが最初からやり直さ
れるため、割り込みが発生した場合、データ転送に要す
るバスの使用時間が、重複して実行されるバスサイクル
分だけ長くなるという問題があった。

【０００４】図５に上述の（２）の方法によるデータ転
送の一例を示す。まず、処理ユニット１（優先度２）の
バスサイクルを開始し、３個のデータを転送した時点で
処理ユニット２（優先度３）のバス要求が発生したもの
とする。この場合、処理ユニット１（優先度２）のバス
サイクルを中断し、バス制御情報を待避（Ｓ）した後、
処理ユニット２（優先度３）のバスサイクルを開始する
。ここで、１個のデータを転送した時点で処理ユニット
３（優先度５）のバス要求が発生したものとすると、処
理ユニット２（優先度３）のバスサイクルを中断し、バ
ス制御情報を待避（Ｓ）した後、処理ユニット３（優先
度５）のバスサイクルを実行する。処理ユニット３（優
先度５）のバスサイクルが終了した後、処理ユニット２
（優先度３）のバスサイクルのバス制御情報を回復（Ｒ
）し、残りの３個のデータを転送する。そして、この処
理ユニット２（優先度３）のバスサイクルが終了した後
、処理ユニット１（優先度２）のバスサイクルのバス制
御情報を回復（Ｒ）し、残りの１個のデータを転送する
。この方法では、バス制御部の状態を待避（Ｓ），回復
（Ｒ）のためのオーバヘッドが生ずるという問題があっ
た。本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目
的とするところは、従来の技術における上述の如き問題
を解消し、情報処理ユニットのバス使用時間を短縮する
とともに、処理ユニットの状態の待避，回復のためのオ
ーバヘッドを小さくすることが可能な割り込み制御方式
を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の上述の目的は、
バスを介して接続される複数の処理ユニットを有する情
報処理装置における割り込み制御方式であって、前記複
数の処理ユニットのうちの少なくとも一つに、他の処理
ユニット（情報処理ユニット）からの割り込み要求を受
けるバス処理ユニットとしての機能を持たせ、該バス処
理ユニットは、前記割り込み要求の優先度をセットする
とともにバスを使用中の情報処理ユニットの処理の進捗
状況に応じて前記セットした値に予め定められた値を加
算していくマスクレジスタを有し、前記情報処理ユニッ
トから割り込み要求を受けた場合、当該割り込み要求の
優先度と前記マスクレジスタの値とを比較して、当該割
り込み要求の優先度がマスクレジスタの値より高い場合
に当該割り込み要求を発生した情報処理ユニットに割り
込みを許可することを特徴とする割り込み制御方式によ
って達成される。

【０００６】

【作用】本発明に係る割り込み制御方式においては、複
数の処理ユニットから他の処理ユニットへ優先度を持っ
た割り込み要求が発生する情報処理装置において、上述
のバス処理ユニットが、受け付けた割り込みの優先度を
処理の進捗状況に従って変化させるようにしたことによ
り、割り込み発生回数を減少させることが可能になり、
これによって前述の目的が達成されるものである。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図２は、本発明の一実施例を示す構成図で
あり、図中、１，２および３は情報処理ユニット、４は
バス、５はバス処理ユニット、６はバスクロック発生器
、７はクロックバスを示している。また、上記バス処理
ユニット５内の、５１はバス制御部、５２は割り込み制
御部、５３はマスクレジスタ、５４は比較器、５５はオ
アゲートを示している。なお、バス４が使用されていな
いとき、マスクレジスタ５３には値「０」をセットして
おく。情報処理ユニット１が信号線１０２を介して優先
度「２」のバス要求を割り込み制御部５２に与えると、
割り込み制御部５２は信号線５２１を介して値「２」を
比較器５４に与え、比較器５４は信号線５２１を介して
得た値「２」と信号線５３１を介して得たマスクレジス
タ５３の値（ここでは、「０」）を比較し、比較結果を
信号線５４１を介して割り込み制御部５２に与える。割
り込み制御部５２は比較の結果、情報処理ユニット１か
ら与えられた優先度の値がマスクレジスタ５３の値より
大きいことから、信号線１０３を「オン」とし、バスの
使用許可を情報処理ユニット１に与えるとともに、情報
処理ユニット１が出力した優先度の値「２」を信号線５
２２を介してマスクレジスタ５３にセットする。情報処
理ユニット１は、バスクロック発生器６からクロックバ
ス７を介して得られるバスクロックに同期して、バス４
上にデータおよび制御信号の入出力を行い、バス使用が
終了するまで信号線１０２へのバス要求の出力を続ける
。バス制御部５１はオアゲートの出力から、いずれかの
情報処理ユニットがバス４を使用していることを知り、
バスクロック発生器６からクロックバス７を介して得ら
れるバスクロックに同期して、該バスサイクルが終了す
るまで、順次、マスクレジスタ５３の値に「１」を加え
ていく。

【０００８】ここで、情報処理ユニット１がバス４を使
用中で、上述のバス制御部５１による「１」加算により
、マスクレジスタの値が「４」であるとき、情報処理ユ
ニット２が信号線２０２を介して優先度「３」のバス要
求を、割り込み制御部５２に与えた場合を考える。割り
込み制御部５２は信号線５２１を介して値「３」を比較
器５４に与え、比較器５４は信号線５２１を介して得た
値「３」と信号線５３１を介して得たマスクレジスタ５
３の値を比較し、比較結果を信号線５４１を介して割り
込み制御部５２に与える。ここでは、マスクレジスタの
値が「４」で、情報処理ユニット２から与えられた優先
度の値（「３」）がマスクレジスタの値より小さいので
、割り込み制御部５２は、信号線２０３を介してバス使
用不許可を情報処理ユニット２に与える。情報処理ユニ
ット２は信号線２０３を介してバス使用許可が与えられ
るまで、信号線２０２を介してのバス要求の出力を続け
る。次に、情報処理ユニット２がバスの使用権を獲得し
て、バスの使用を開始した時点で、まだ、バス制御部５
１による前述の「１」加算が行われておらず、マスクレ
ジスタの値が「３」であるときに、情報処理ユニット３
が信号線３０２を介して優先度「５」のバス要求を割り
込み制御部５２に与えた場合を考える。割り込み制御部
５２は、信号線５２１を介して値「５」を比較器５４に
与え、比較器５４は信号線５２１を介して得た値と信号
線５３１を介して得たマスクレジスタの値とを比較し、
比較結果を信号線５４１を介して割り込み制御部５２に
与える。ここでは、情報処理ユニット３から与えられた
優先度の値「５」がマスクレジスタ５３の値より大きい
ので、割り込み制御部５２は信号線２０３を「オフ」と
してバスの使用不許可を情報処理ユニット２に与え、信
号線３０３を「オン」としてバスの使用許可を情報処理
ユニット３に与えるとともに、情報処理ユニット３が信
号線３０２を介して出力した優先度「５」を信号線５２
２を介してマスクレジスタ５３にセットする。情報処理
ユニット３は、バス４の使用を開始する。情報処理ユニ
ット２は、信号線２０３を介してバス使用許可が再び与
えられるまで、信号線２０２へのバス要求の出力を続け
る。

【０００９】情報処理ユニット３がバス４の使用を終了
し、バス使用要求信号線３０２に優先度「０」（バス要
求なし）を出力すると、割り込み制御部５２は、信号線
３０３を「オフ」とし、バス４の使用を要求しているす
べての情報処理ユニットの中で、最も優先度の高い情報
処理ユニットである情報処理ユニット２にバス使用許可
を与える。図１Ａおよび図１Ｂに、上で説明した実施例
の基本動作の概要を、フローチャートとして示す。本フ
ローチャートは、割り込み制御部５２，バス制御部５１
および情報処理装置１〜３の動作を総合的に示すもので
ある。すなわち、システムの立上げ時に、割り込み制御
部５２は、マスクレジスタ５３に値「０」をセットし（
ステップ８１）、バス使用要求を監視し、バス使用要求
があった場合には、当該バス使用要求の優先度とマスク
レジスタ５３にセットされた値を比較し（ステップ８２
）、当該バス使用要求の優先度がでマスクレジスタ５３
にセットされた値より大であれば、すべてのバス使用許
可信号を「オフ」し（ステップ８３）、優先度が最も高
いバス使用要求を出力している情報処理ユニットのバス
使用許可信号を「オン」し（ステップ８４）、更に、上
述の優先度が最も高いバス使用要求を出力している情報
処理ユニットの優先度をマスクレジスタ５３にセットす
る（ステップ８５）。バス使用許可を得た情報処理ユニ
ットは、クロック発生器６から入力されるクロックに同
期して、バス４にデータおよび制御信号（１バスサイク
ル分）の入出力を行う（ステップ８６および８７）。バ
ス使用が終了した情報処理ユニットは、バス使用要求信
号の値を「０」（バス要求なし）とする（ステップ８８
と８９）。これに基づき、割り込み制御部５２は、マス
クレジスタ５３に値「０」をセットし（ステップ８１）
、以下、上述の処理を繰り返す。また、ステップ８８の
判定において、バスを使用中の情報処理ユニットがある
場合には、ステップ９０に進み、バス制御部５１が、マ
スクレジスタ５３の値を、予め定められた値（例えば１
）増加させる。

【００１０】図３に、前述の実施例によるデータ転送の
状況を示す。すべてのバスサイクルは４周期のバスサイ
クルから成り、１周期で１個のデータを転送する処理か
ら成るものとする。まず、情報処理ユニット１の優先度
のバスサイクルを開始する。このとき、マスクレジスタ
には値「２」がセットされ、１個のデータの転送が終了
した後、バス制御部５１により、マスクレジスタの値に
「１」加算が行われる。更に、２個目のデータの転送が
終了した後、マスクレジスタの値に「１」加算が行われ
る。 ３個目のデータのデータの転送中に、情報処理ユニット
２から優先度３のバス要求が発生する。しかし、このと
き、マスクレジスタの値は「４」になっているので、情
報処理ユニット２から優先度３のバス要求を待たせて、
情報処理ユニット１のバスサイクルを続行する。情報処
理ユニット１のバスサイクルが終了した後、情報処理ユ
ニット２のバスサイクルを開始する。この情報処理ユニ
ット２からの１個のデータを転送中に情報処理ユニット
３から優先度５のバス要求が発生すると、情報処理ユニ
ット２のバスサイクルを中断し、情報処理ユニット３の
バスサイクルを実行する。そして、情報処理ユニット３
のバスサイクルが終了した後、情報処理ユニット２のバ
スサイクルを最初から実行する。上記実施例によれば、
データ転送の進捗に従って、実行中のデータ転送に対し
て割り込み可能な優先度を変化させることが可能になる
。 なお、上記実施例は本発明の一例を示すものであり、本
発明はこれに限定されるべきものではないことは言うま
でもない。例えば、バス制御部５１により行われるマス
クレジスタの値への「１」加算は、データ転送１個毎に
行う方式に限られるものではなく、データ転送２個毎に
行うような方式も可能である。

【００１１】

【発明の効果】以上、詳細に説明した如く、本発明によ
れば、バスを介して接続される複数の処理ユニットを有
する情報処理装置において、前記複数の処理ユニットの
うちの少なくとも一つに、他の処理ユニット（情報処理
ユニット）からの割り込み要求を受けるバス処理ユニッ
トとしての機能を持たせ、該バス処理ユニットは、前記
割り込み要求の優先度をセットするとともにバスを使用
中の情報処理ユニットの処理の進捗状況に応じて前記セ
ットした値に予め定められた値を加算していくマスクレ
ジスタを有し、前記情報処理ユニットから割り込み要求
を受けた場合、当該割り込み要求の優先度と前記マスク
レジスタの値とを比較して、当該割り込み要求の優先度
がマスクレジスタの値より高い場合に当該割り込み要求
を発生した情報処理ユニットに割り込みを許可する如く
構成したので、実行処理ユニットのバス使用時間を短縮
するとともに、処理ユニットの状態の待避，回復のため
のオーバヘッドを小さくすることが可能な割り込み制御
方式を実現できるという顕著な効果を奏するものである
。

【００１２】

【図面の簡単な説明】

【図１Ａ】本発明の一実施例を示す情報処理装置の動作
フローチャートである。

【図１Ｂ】本発明の一実施例を示す情報処理装置の動作
フローチャートである。

【図２】本発明の一実施例を示す情報処理装置の構成図
である。

【図３】実施例におけるデータ転送の状況を示す図であ
る。

【図４および５】従来の方法におけるデータ転送の一例
を示す図である。

【符号の説明】

１，２および３：情報処理ユニット、４：バス、５：バ
ス処理ユニット、６：バスクロック発生器、７：クロッ
クバス、５１：バス制御部、５２：割り込み制御部、５
３：マスクレジスタ、５４：比較器、５５：オアゲート
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　バスを介して接続される複数の処理ユ
   ニットを有する情報処理装置における割り込み制御方式
   であって、前記複数の処理ユニットのうちの少なくとも
   一つに、他の処理ユニット（情報処理ユニット）からの
   割り込み要求を受けるバス処理ユニットとしての機能を
   持たせ、該バス処理ユニットは、前記割り込み要求の優
   先度をセットするとともにバスを使用中の情報処理ユニ
   ットの処理の進捗状況に応じて前記セットした値に予め
   定められた値を加算していくマスクレジスタを有し、前
   記情報処理ユニットから割り込み要求を受けた場合、当
   該割り込み要求の優先度と前記マスクレジスタの値とを
   比較して、当該割り込み要求の優先度がマスクレジスタ
   の値より高い場合に当該割り込み要求を発生した情報処
   理ユニットに割り込みを許可することを特徴とする割り
   込み制御方式。