JPH04266129A - 割込み処理装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、割込み受理時の実行下
にある命令によって割込み処理開始方法を変更する割込
み処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、割込み処理開始の方法の１つとし
て、現在実行中の命令の実行最終ステートを待って、命
令動作が完結した時点で割込み処理を実行する方法が考
えられている。この方法の場合、複数の処理が同時に実
行されることはなく、ハードウェアは比較的簡略なもの
で実現できるという利点がある反面、実行実行中の命令
が演算部での実行サイクルが長い命令では割込み発生・
受理から割込み処理実行まで時間がかかり、応答性を要
求されるシステムでは実際的でない。

【０００３】そこで、現在実行中の命令の実行最終ステ
ートを待たずに、命令動作の途中で割込み処理を実行す
る方法が考えられている。この方法の場合、現在実行中
の命令は実行終了まで実行を継続すると同時に割込み処
理も実行するため、割込み発生・受理から割込み処理実
行まで、応答性はかなり高いが、命令実行をするハード
ウェアを一部二重にもつことからハードウェア負担が大
であった。

【０００４】さらに、命令の処理サイクルをすべて１サ
イクルとし命令完結までの時間を短くすることにより、
割込み処理の開始をリアルタイムにおこなうという方法
も考えられている。しかしながら、高機能命令を採用す
るハードウェアも多く、基本命令と高機能命令を混在さ
せる場合もあり、その場合、割込み処理の実行開始は高
機能命令の使用時を考慮するため、応答時間を長くとっ
てシステム設計する必要があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の割込
み処理装置では、割込み受理時の実行中命令によって割
込み処理開始時間が左右され、システムを設計する場合
、命令実行サイクルの最長命令に合わせて、割込み受理
時間を見積もる必要があった。

【０００６】本発明は上記課題を解決するもので、ハー
ドウェア負担の少なく、割込み応答性のよい、割込み処
理装置を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、 （１）命令実行中に割込みが発生した場合、演算部の実
行サイクルの比較的長い命令の場合、実行を中断し、即
座に割込み処理を実行し、演算部の実行サイクルの短い
命令の場合、実行中の命令の終了を待って割込み処理を
実行する （２）桁あふれ，桁上げ，零，正負の演算部状態を一時
記憶するレジスタと現在実行中の命令コードのプログラ
ムアドレス情報を命令実行終了まで仮に一時保持し、命
令終了とともに本来のレジスタに書き込む（３）桁あふ
れ，桁上げ，零，正負の演算部状態を一時記憶するレジ
スタと現在実行中の命令コードのプログラムアドレス情
報を外部から書き込む場合、命令実行開始と同時に本来
のレジスタに書き込む 様に構成されている。

【０００８】

【作用】この構成により、命令実行途中で割込みを受理
しても演算部状態やプログラムアドレス情報を実行以前
の状態に戻すことができ、割込み応答性のよい、割込み
処理装置を実現することがる。

【０００９】

【実施例】以下本発明の一実施例について図面を参照し
ながら説明する。

【００１０】図１は本発明の割込み処理装置の構成を示
す図である。命令コード１は命令デコーダ２に入力され
解読されるが、命令デコーダ２は、入力された命令コー
ド１が実行中に割込みが発生した場合、実行終了を待た
ずに割込み処理を実行可能な命令であるか、または、実
行終了を待って割込み処理を実行する命令であるかを認
識し、マイクロＲＯＭ３にその情報を伝達する。実行中
に割込みが発生した場合、実行終了を待たずに割込み処
理を実行可能な命令は、演算部の実行サイクルが２サイ
クル以上かかる高機能命令であり、実行終了を待って割
込み処理を実行する命令は、演算部の実行サイクルが数
サイクルで終了する基本動作命令である。マイクロＲＯ
Ｍ３は、命令実行後に割込みを受理する命令を実行中で
あることを示す信号７と、命令の最終ステートであると
いう命令終了信号６を出力する。命令実行後に割込みを
受理する命令を実行中であることを示す信号７は、“１
”のとき、アクティブとなり、“０”のときには、実行
終了を待たずに割込み処理を受理する命令を実行中であ
ることを示す。命令の最終ステートであるという命令終
了信号６は、“１”のとき、アクティブである。一方、
割込み信号８が割込み処理部４内の割込み受理部５に入
力される。割込み受理部５で割込み優先度（図示せず）
がチェックされ、割込み受理可能であれば、割込み受理
信号１１が出力される。この割込み受理信号１１と、命
令の最終ステートであるという命令終了信号６と、命令
実行後に割込みを受理する命令を実行中であることを示
す信号７とが、ゲート回路１０に入力される。 ゲート回路１０では、 （１）命令実行後に割込みを受理する命令を実行中（信
号７が“１”）で、命令の最終ステートである（信号６
が“１”） （２）命令終了を待たずに割込みを受理する命令を実行
中（信号７が“０”）の（１），（２）のいずれかの条
件下で、割込み受理信号１１がアクティブのときに割込
み処理実行信号９を発生する。この構成で、命令実行サ
イクルによって割込み受理タイミングを変更することが
でき、実行サイクルの長い命令については、それが実行
中であっても中断させることで割込み受理時間を短縮す
ることができるので、システム設計に柔軟性を持たせる
ことができる。

【００１１】図２は本発明の割込み処理装置の演算部状
態とプログラムアドレス情報の管理ブロックの構成を示
した図である。演算部１２の桁あふれ、桁上げ、零、正
負の演算部状態が一時的にレジスタ１３に格納される。 命令実行の最終ステートを示す信号１６によって、レジ
スタ１３の内容がレジスタ１４に格納される。レジスタ
１４はデータバス１７に接続されており、演算部状態を
システム外部から読出す場合、レジスタ１４の内容がデ
ータバス１７に出力される。システム外部から演算部状
態の内容を書換える場合には、データバス１７を介して
レジスタ１４にデータを書込む。命令実行開始信号１５
によって、レジスタ１４の内容がレジスタ１３に伝達さ
れ、演算部はレジスタ１３の内容を用いて演算を実行す
ることができる。レジスタ１４への書込みがあった場合
には、命令実行の最終ステートを示す信号１６によるレ
ジスタ１３からレジスタ１４へのデータ伝送は行なわれ
ない。また、現在実行中の命令のプログラムアドレスを
計算するプログラムアドレス計算部１８は、命令デコー
ド部（図示せず）やオペランドアドレス計算部（図示せ
ず）のプログラムアドレス更新情報１９と現在のプログ
ラムアドレスが格納されているレジスタ２０との演算を
行ない、プログラムアドレスを更新し、レジスタ２０に
格納する。命令実行の最終ステートを示す信号１６によ
って、レジスタ２０の内容がレジスタ２１に格納される
。レジスタ２１はデータバス１７に接続されており、プ
ログラムアドレス情報をシステム外部から読出す場合、
レジスタ２１の内容がデータバス１７に出力される。シ
ステム外部からプログラムアドレス情報を書換える場合
には、データバス１７を介してレジスタ２１にデータが
書込まれる。命令実行開始信号１５によって、レジスタ
２１の内容がレジスタ２０に伝達され、プログラムアド
レス計算部がレジスタ２０の内容を用いてプログラムア
ドレスを更新することができる。レジスタ２１への書込
みがあった場合には、命令実行の最終ステートを示す信
号１６によるレジスタ２０からレジスタ２１へのデータ
伝送は行なわれない。

【００１２】このように、システム外部からはレジスタ
１４，２１の内容のみ参照、書込み可能であるように構
成されており、命令実行途中で割込みが受理され、現在
実行中の命令の動作を中止する場合でも、命令実行の最
終ステートを示す信号１６による演算部の状態やプログ
ラムアドレス情報の書換えをしないことで、命令実行途
中までに変化した演算部の状態やプログラムアドレスを
簡単に無効にすることができ、割込み復帰後のプログラ
ム実行を円滑に進めることができる。

【００１３】

【発明の効果】この構成により、割込み処理実行までの
時間をシステム全体で短縮することができ、かつ、割込
み処理前のプログラム状態を容易に保存することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の割込み処理装置の構成を示す図

【図２
】本発明の本発明の割込み処理装置の演算部状態とプロ
グラムアドレス情報の管理ブロックの構成を示す図

【符号の説明】

１　　命令コード ２　　命令デコーダ ３　　マイクロＲＯＭ ４　　割込み処理部 ５　　割込み受理部 ６　　命令最終ステート信号 ７　　命令実行後に割込みを受理する命令実行中信号８
　　割込み信号 ９　　割込み処理開始信号 １０　　ゲート回路 １１　　割込み受理信号 １２　　演算部 １３　　演算部状態レジスタ １４　　演算部状態レジスタ １５　　命令実行開始信号 １６　　命令実行の最終ステート信号 １７　　データバス １８　　プログラムアドレス計算部 １９　　プログラムアドレス更新情報

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】命令実行中に割込みが発生した場合、前記
   実行終了を待たずに割込み処理が実行可能な第１の命令
   実行手段と、前記実行終了を待って割込み処理を実行す
   る第２の命令実行手段とを備えた割込み処理装置。
2. 【請求項２】桁あふれ，桁上げ，零，正負の演算部状態
   を一時記憶する第１の手段と、前記演算を実行させた命
   令の終了信号により前記第１の手段で一時記憶した演算
   部状態をそのまま記憶する第２の手段と、演算部状態を
   外部から読み出す場合、前記第２の記憶手段で一時記憶
   した演算部状態を出力する第３の手段と、演算部状態を
   外部から書き込む場合、一時記憶する第４の手段と、命
   令コード解読信号により、前記第４の手段で一時記憶さ
   れた演算部状態をそのまま記憶する第５の手段と、現在
   実行中の命令のプログラムアドレス情報を一時記憶する
   第６の手段と、前記アドレス情報を実行させた命令の終
   了信号によって前記第６の手段で一時記憶したアドレス
   情報をそのまま記憶する第７の手段と、アドレス情報を
   外部から読み出す場合、前記第７の手段で一時記憶した
   アドレス情報を出力する第８の手段と、アドレス情報を
   外部から書き込む場合、一時記憶する第９の手段と、命
   令コード解読信号によって、前記第９の手段で一時記憶
   されたアドレス情報をそのまま記憶する第１０の手段と
   を備え、前記第１および前記第５の手段で使用される一
   時記憶装置が兼用され、前記第２および前記第４の手段
   で使用される一時記憶装置が兼用され、前記第６および
   前記第９の手段で使用されれる一時記憶装置が兼用され
   、前記第７および前記第９の手段で使用される一時記憶
   装置が兼用された割込み処理装置。