JPH05204674A - マルチタスキングデータ処理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】イベントドリブンのタスク切替を高速化する。 【構成】レディ状態のタスクを優先度の順に入れておく
ＣＰＵキュー20と、イベント待ちタスクを入れておくイ
ベントキュー24を有し、この様なタスク切替をハードウ
エアで行うEXECモジュール12を設ける。イベントが発生
すると、イベントキュー中の各要素を並列にサーチし、
イベントキュー中で当該イベントによって起動されるこ
とになっているタスクをＣＰＵキューに転送する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は多数のタスクに対して並
列に動作するようプログラムされるプロセッサに関し、
更に詳細には、プロセッサのオペレーティングシステム
の一部をハードウェアで構成してマルチタスク動作を一
層迅速に進行させることに関する。

【０００２】

【従来技術及びその問題点】リアルタイムデータプロセ
ッサは多数のタスクの処理を同時に取扱うことができ
る。マルチプロセッサはこの機能をタスクに対して並列
に動作する多数のプロセッサを設けることにより行う。
リアルタイム動作する単一プロセッサシステムは、「並
列」処理をマルチタスキングで取扱う。マルチタスキン
グとは幾つかのタスクを同時につまり並列に実行するプ
ロセスである。同時に処理されるタスクは、物理的には
同時に実行し得ないかもしれないが、論理的には同時に
実行される。

【０００３】マルチタスキング動作はコンピュータのオ
ペレーティングシステムの制御のもとで、特に、同時に
実行されるタスクのスケジューリングを制御するその
「エグゼクティブ」部の制御のもとで行われる。エグゼ
クティブ部（今後EXECと呼ぶ）はタスクと中央処理装置
との間のインターフェースとなる。各タスクにとって、
EXECはそのタスク自身の中央処理装置のように見える。
EXECは、物理的CPUをシステムの全てのタスクと共有す
る際に関係する細目の全てを処理する。従って、EXEC
は、各タスクに割当てられた優先度及び実行可能度のレ
ベルを調べることにより、どんなときにどのタスクがCP
Uを所有すべきかを制御する。

【０００４】一般に、EXECは、CPUを使用する別の要求
を優先度が更に高いタスクから受取るまで１つのタスク
がCPU上で実行できるようにする。実行中のタスクは
「サスペンド(suspend）」され、優先度の高いタスクの
実行が許される。このプロセスは多数回起こるかもしれ
ないが、最高の優先度のタスクは遅かれ早かれその処理
を完了し、自発的に自分自身をサスペンドする。従っ
て、優先度の低いタスクがその完了前多数回サスペンド
されることがあったとしても、そのタスクは結局は完了
し、それが割込まれずに実行された場合と同じ結果を生
じる。

【０００５】タスクには種々の実行状態がある。アクテ
ィブタスクはCPUの制御を有し、実行されているもので
ある。唯１つのタスクが任意の所与の時間にマルチタス
キングCPU上でアクティブであることができる。非アク
ティブタスクは実行されておらず、また実行されるのを
待ってもいない。非アクティブタスクは単にアイドル状
態であるだけである。動作準備完了タスクは、CPU時間
が利用可能になり実行することができるようになるのを
待っているものである。待ちタスクは、或るイベントが
発生するまで動作をサスペンドしているものである。イ
ベントは他のタスクにより発生されることもあるし、あ
るいはハードウェアイベントのこともある。イベントが
発生すると、タスクは待ち状態から、現在活動的なタス
クの優先度により、動作準備完了状態またはアクティブ
状態に移る。

【０００６】タスクは、優先度、タスクの作動可能状
態、あるいは両者の組合わせにより同期させることがで
きる。一般に、EXECはタスクが必要な制御機能を行うの
に使用する多数のユーティリティルーチンを備えてい
る。これらユーティリティルーチンのもとで、任意のタ
スクが他のタスクをスケジューリングしたり、それ自身
または他のタスクをサスペンドしたり、イベントのシグ
ナルを与えたり、ある時間イベントを待ったり遅らせた
りすることができる。EXECの主要なユーティリティルー
チンは次の通りである：Schedule、Suspend、Signal、W
ait、Delay。Scheduleユーティリティは、当該アクティ
ブタスクが他のタスクの実行を開始あるいは再開させた
いときにこのアクティブタスクが使用する。Scheduleは
最高の優先度の動作準備完了タスクを実行できるように
する。Suspendユーティリティは、アクティブタスクに
よって使用され、自分自身を動作準備完了状態でなくし
たりあるいは他のタスクを非アクティブ状態に移す。こ
のとき、制御は現在最高の優先度を持つ動作準備完了タ
スクに与えられる。

【０００７】Signalユーティリティはアクティブタスク
または割込みサービスルーチンにより特定のイベントを
発生するのに使用される。シグナルされたイベントを待
っているタスクがなければ、EXECは制御をアクティブタ
スクに戻す。このシグナルされたイベントを他のタスク
が待っていれば、制御は最高優先度のタスクに戻る。

【０００８】Waitユーティリティは、アクティブタスク
が自分の実行をサスペンドし特定の１つまたは複数のイ
ベントが発生したときその実行を再開したい場合に使用
される。

【０００９】Delayユーティリティは、アクティブタス
クがそれ自身かまたは他のタスクに特定の時間だけ待た
せてから実行を再開させる必要があるとき、このアクテ
ィブタスクによって使用される。このユーティリティ
は、時間を基準として使用することにより、非同期タス
クを同期されるようにする。

【００１０】オペレーティングシステムは、フォームウ
ェアの動作をハードウェアのイベントに同期させる主要
な手段である割込み機構を組込んでいる。割込みが発生
すると、制御は、そのときどんなタスクが実行中であっ
てもそのタスクから割込み処理モジュールに移る。発生
することができる割込みの各形式毎に１つの割込みモジ
ュールが存在する。

【００１１】上述のユーティリティを実現するために、
多様なデータ構造がEXECにより採用されている。CPUキ
ューは作動準備完了状態にあるタスクのリストである。
最高優先度のタスクは現在のアクティブタスクである。
同じ優先度の作動準備完了タスクが２つ存在すれば、最
初に作動準備完了したタスクがアクティブタスクにな
る。イベントキューは待ち状態にあるタスクのリストで
ある。遅延キューは、遅延の継続時間後、イベントを待
っているタスクをCPUキューに移して作動準備完了タス
クにする遅延イベントのもう１つのリストである。

【００１２】前述のキューは構造が動的で、少なくとも
４つの基本動作、つまり項目の挿入、項目の削除、項目
の位置決め、及び項目の修正、ができるようになってい
なければならない。各キューは線形リスト、単一リンク
付きリスト、または二重リンク付きリストとして構成す
ることができる。単一リンク付きリストは、各項目がリ
スト内の次の項目を指すポインタを持っているものであ
る。二重リンク付きリストは、２つのリンクフィールド
を持っている項目を備えている。二重リンク付きリスト
内の各項目は、右側にある次の項目及びその左側にある
次の項目を指すポインタを備えている。

【００１３】上に示したように、EXECは一般に、オペレ
ーティングシステムの一部(「カーネル」)としてソフト
ウェアで構成されている。しばしば、EXECはキューの内
容の比較及びシフトを含むキューの幅に渡る動作(queue
-wide operation）を行う必要がある。このような動作
は直列に行われ、その実行時間はキューの長さと共に少
なくとも直線的に変わる。このような実行時間はオペレ
ーティングシステムの性能に有害な影響を及ぼすことが
あり、システムの性能の向上に対して現実に障害とな
る。

【００１４】

【目的】従って、直列処理動作から制約を受けないEXEC
を備えたマルチタスキングデータ処理システムを提供す
ることが本発明の目的である。

【００１５】本発明の他の目的は、マルチタスキングデ
ータ処理システムを一層効率良く動作させることができ
るEXECを提供することである。

【００１６】本発明の他の目的は、カーネルに保持され
ているキューが別個の優先度表示を必要としないハード
ウェア構成オペレーティングシステムカーネルを備えた
マルチタスキングデータ処理システムを提供することで
ある。

【００１７】

【概要】本発明の一実施例によれば、ハードウェア構成
オペレーティングシステムカーネルを備えているマルチ
タスキングデータ処理システムが与えられている。シス
テムは、各々が処理についての準備が完了しているタス
ク名を、実行優先度の順序で格納している複数のワード
記憶部を備えたプロセッサキューを備えている。カーネ
ル内のイベントキューは、イベントの発生を待ってプロ
セッサキューに置かれるタスク名を格納する複数のワー
ド記憶部を備えている。関連するプロセッサがイベント
の発生のシグナルを与えると、照合論理部はイベントキ
ュー内の全てのワード記憶部を並列にサーチして、シグ
ナルされたイベントに関連付けられたタスクを見出し、
そのタスクをプロセッサキューに転送する。プロセッサ
キュー中の複数のタスク名を同時に並列に転送して、イ
ベントキューから転送されるタスク名のための空き場所
を作るシフト論理部も設けられている。

【００１８】

【実施例】簡潔に述べれば、本発明は、オペレーティン
グシステム中のクリティカルな機能をオペレーティング
システムのソフトウェアから除去し、これらの機能をハ
ードウェア構造で実現する。この機構により、頻繁に現
れるある種のデータ再組織動作を並列に且つ予め定めら
れた時間幅内に行うことができる。ハードウェアカーネ
ルは、主として５つのコマンド、すなわち、Schedule、
Suspend、Signal、Wait、及びDelayを採用する。これら
のコマンド及びその組合わせにより、取付けられたプロ
セッサの動作パラメータを大幅に改善することができる
一組のリアルタイムオペレーティングシステムプリミテ
ィブが作り出される。カーネル内のキューがハードウェ
ア構成であるため、キューの幅に渡る動作を、ソフトウ
ェア環境で同様の動作を行うのに必要な時間の数分の１
の時間で容易に行うことができる。

【００１９】○EXECモジュール（カーネル） さて、図１を見ると、システムの高レベルブロック図が
示されている。マイクロプロセッサ10には、ハードウェ
アで実現されているEXECモジュール12が組み込まれてい
る。EXECモジュール12は、３つの主要機能ブロック、す
なわち、コマンド及びステータスレジスタセット14、キ
ュー状態機械16、及びキューシステム18を含んでいる。
キューシステム18は全てのユーティリティが操作するデ
ータ構造を含んでいる。キューシステム18には物理的に
同一の３つのキュー、すなわち、CPUキュー20、遅延キ
ュー22、及びイベントキュー24がある。

【００２０】CPUキュー20は、タスク制御ブロック(TCB)
の名前及びこのTCBをCPUキューに配置させるするところ
の当該TCBに関連するイベントの優先度の順に並べられ
たリストである。CPUキュー20は各種タスクがマイクロ
プロセッサ10の内部で実行されるシーケンスを制御す
る。TCBはタスクのステータスに関する全ての情報を含
んでおり、マイクロプロセッサ10の内部でこのようなタ
スクを制御するのに使用される。各TCBの名前は、その
優先度を示しまたTCBを特定する値（例えば、０から25
5）である。タスクの優先度はタスクのTCB名で参照され
るが、タスクにマイクロプロセッサ10の所有権が与えら
れたことを判定するのに使用される。CPUキュー20の
「先頭」にあるTCBはそのタスクのためにマイクロプロ
セッサ10の所有権を保持している。より優先度の高いタ
スクがキューに置かれれば、現在実行中のタスクがCPU
キュー20の先頭にある優先度がより高いタスクで置き換
えられ、その優先度の高いタスクが実行される。どんな
ときでも、CPUキュー20にあるタスクのTCBの数は全タス
クの数（全てのタスクが実行の準備が完了している場
合）からゼロ（アクティブタスクすなわち実行準備が完
了しているタスクがない場合）までの範囲にわたること
ができる。

【００２１】イベントキュー24はTCBの名前を優先度順
に並べたリストを含んでおり、リスト内の各TCBはイベ
ント名と結合されている。イベントが発生すると、その
イベントに結合されているTCBはCPUキュー20に移され
る。遅延キュー22はイベント名のリストを含んでおり、
各イベント名はそれに関連付けられたイベントがどれだ
け待ってからシグナルを受取るかを示す遅延と関連付け
られている。遅延キュー22にあるイベント名は、それに
関連付けられた遅延の値に基づいて優先度が決められて
いる。

【００２２】キューシステム18はまた、システム内で発
生することができる所定数の可能なイベントのうちの利
用可能性を常に掌握しておく一組のイベントカウントレ
ジスタ26を含んでいる。イベントはシステムタスクがシ
グナルすることがあり、またシステムタスクがこれを待
つことがあるということを想起すべきである。システム
により収容され得るイベントの数はアドレスのサイズで
示され、システムの制限と考えるべきではない。説明の
目的でシステムは最大256の可能なイベントを収容する
ことができ、このようなどのイベントに対しても８ビッ
トのアドレスを使用すると仮定する。

【００２３】コマンド及びステータスレジスタ14の内部
に、マイクロプロセッサ10がEXECユーティリティを開始
するために書き込むコマンドレジスタがある。その他
に、マイクロプロセッサ10が「読み出しアクセス可能」
であり、またEXECモジュール12の内部の動作により発生
されたデータを含む多数のレジスタが存在する。これら
レジスタのリストを下に示す。

【００２４】キュー状態機械16はEXECモジュール12の動
作を制御する。マイクロプロセッサ10からコマンド及び
ステータスレジスタ14のレジスタにEXEC命令を受取る
と、キュー状態機械16はキューシステム18の１つまたは
複数のキューについて必要な動作を実行する。キュー状
態機械16はまたコマンド及びステータスレジスタ14中の
レジスタについて必要な動作を行い、または更に、タイ
マ28及びポート制御モジュール30を制御する。ポート制
御モジュール30はEXECモジュール12に対するI／Oコマン
ド機能を提供する。マイクロプロセッサ10とEXECモジュ
ール12との間のアドレス及びデータの接続は、コマンド
及びステータスレジスタ14により、それぞれ線31及び33
を経由して、直接行われる。

【００２５】○信号線の定義 マイクロプロセッサ10とEXECモジュール12との間に存在
する信号線は次の通りである。

【００２６】・EXECモジュール12への入力 CS−チップ選択 R/W−読み出し／非読み出し（書き込み）線 uPAddr(0〜7)−アドレス線 SCLK−EXECシステムクロック（図示せず） NRST−外部リセット線 NTST−試験線（試験モード動作用） ・EXECモジュール12への双方向線 uP Data(0〜15)−データ線 ・EXECモジュール12からの出力 NDTACK−データ転送アクノレッジ（非同期アクノレッ
ジ） NINIT−CPUへの割込線

【００２７】次の信号はキュー状態機械16とキュー20、
22、及び24の各々との間をバス32を経由して進む（ただ
し図１には特に図示してはない）。

【００２８】D(0〜7)−EXEC内部データバス ADDR(0〜15)−EXEC内部アドレスバス CMD(0〜3)−キューシステム18へのコマンド線 QEN(0〜3)−キューコマンドイネーブル（キュー及びア
レイの各々に１つずつ）

【００２９】各キューには256個のキュー要素がある。
各キュー要素は２つの８ビットワードを格納する。それ
故、キュー内のワードにアクセスするには８本のデータ
線と９本のアドレス線が必要である。９番目のアドレス
線はCMD(3)信号線である。CMD(0〜2)は異なる８個のコ
マンドのうちのどれを実行するかを指定するのに使用さ
れる。CMD(3)は動作が２つのキュー要素ワードのどれで
実行されるかを決定する。QEN(0〜3)線はキューの１つ
だけをイネーブルするのに使用される。

【００３０】コマンドは、算術比較を実行するために特
定のキューに送ることができる。これら算術比較は全て
のキュー要素について並列に行われる。このような比較
の結果は、項目を挿入または削除するためキュー内で並
列シフトを行うのに使用される。こうすることにより、
これらデータを、通常、リスト中へのポインタを用いて
行うように操作するよりもかなりな速さの改善が得られ
る。

【００３１】下記の別の信号はキュー状態機械16からイ
ベントカウントレジスタ26までバス32を通って進む（図
１には特に図示してない）。

【００３２】ECOP(0〜1)−イベントカウンタ操作 ECOC−イベントカウンタ出力制御 ECCLK−イベントカウンタクロック ECLR−イベントレジスタアレイクリア EOC−イベントレジスタ出力制御

【００３３】これら信号は、イベントカウントレジスタ
26の256個の８ビットレジスタ、及びレジスタ26中にあ
って、これら値をロードしてインクリメントまたはデク
リメントすることができるカウンタを制御するのに使用
される。

【００３４】イベントカウンタレジスタ26の中の各レジ
スタのロケーションは対応して番号の付いたイベントと
関連付けられている。特定のイベントのシグナルが発生
すると、適切なレジスタ値が読み出され、インクリメン
トされ、再書き込みされる。同様に、特定のイベントに
ついてWaitが実行されると、適切なレジスタの値が読み
出され、デクリメントされ、再び書き込まれる。

【００３５】○キューの構造 次に図２を見ると、CPUキュー20の基本構造が示されて
いる。各キューのハードウェア構造は同一であることが
想起されよう。TCB名は優先度の順序にCPUキュー20に格
納されている。別々の優先度値をTCB名に割当てるので
はなく、当該TCBに割当てられた実際の優先度値をTCB名
として割当てることにより実質的な記憶領域を保持でき
ると定められた。従って、名前０を有するTCBは最高の
優先度値を持っており、このTCBは、EXECモジュール12
のアドレス表示では、全てが０であるアドレスによって
参照される。優先度のより低い他のTCBは同様に命名さ
れる。

【００３６】CPUキュー20は複数のキュー要素35を含ん
でいる。説明の都合上、CPUキュー20を、８ビットアド
レスで使用することができる256個ではなく、キュー要
素４個だけしかないように示してある。キュー要素の構
造を図３に図示し、下に詳細に説明することにする。デ
ータ線(0〜7)は、各キュー要素35のデータポートへ、ま
たデータポートから、データを運ぶ（図２を参照）。CM
D(0〜3)は異なる８つのコマンドのどれを各キュー要素3
5で実行するかを指定するのに使用されるアドレス線で
ある。CMD(3)線は、キュー要素35の２つのワードのうち
の何れで操作を行うかを決めるレベルを与える。QEN(0)
はイネーブル線であって、３つのキュー(20,22,24)の１
つをイネーブルする。

【００３７】アドレスバスADDR(0〜7)はアドレスデコー
ダ36によりデコードされ、個別のキュー要素35を（256
本の別々のワード線から成るケーブル38の出力を経由し
て）選択するのに使用される。ワードバス38の各ワード
線は個々のキュー要素35に接続されて、アドレスデコー
ダ36に受けられたアドレスに従ってどれか１つの選ばれ
たキュー要素中での論理操作ができるようにする。この
ような接続は図を複雑にし過ぎないよう、図２には図示
してない。

【００３８】アドレスバスADDR(0〜7)はまた、比較動作
中アドレス情報をキュー状態機械16に返送する。このよ
うな動作中、比較判定基準を満たすキュー要素35のアド
レスはアドレスバスADDR(0〜7)上に返送される。

【００３９】レゾルバ／エンコーダ40は、複数のキュー
要素35が比較判定基準を満たした場合の事態を解決す
る。例えば、「数値０」を含む１つのキュー要素のアド
レスを返送するというコマンドが発せられ且つ全てのキ
ュー要素が「０」を含んでいれば、レゾルバ／エンコー
ダ40は、アドレスバスADDR(0〜7)が最小の番号の付いた
キュー位置をキュー状態機械16に返送するようにする。
上に示した例では、レゾルバ／エンコーダ40は位置１を
アドレスバスADDR(0〜7)上に返送する。

【００４０】各キュー要素35はタスクに関する２ワード
の情報を含んでいる。一般に、CPUキュー20の位置１に
あるキュー要素35は、操作を待っている最高優先度のタ
スクに関する２ワードを含んでいる。これらのワード
は、最小の数値（優先度）を有するTCB名、及びこのTCB
名をCPUキュー20に移動させるイベントの名前である。
位置３、４等にあるキュー要素は更に低い優先度（数値
としてはもっと大きな値）を有するTCB名を含んでい
る。

【００４１】各キュー要素35をその次に大きな数字の付
いた隣のキュー要素に接続し、項目をキューに対して挿
入または削除するときに使用される２つのローカルバス
42及び44がある。各キュー要素35はその構造に組込まれ
ている２つの比較動作を持っており、その結果はGT出力
46及びM出力48に現れる。信号「GT」及び「M」はそれぞ
れ「より大きい(Greater Than)」及び「一致(Match)」
を意味する。簡潔に述べれば、データをデータバスD(0
〜7)に印加すると、各キュー要素35は、自分に含まれて
いるデータワードの値が印加されたデータワードに対し
て一致するかあるいは大きいか判定する。自分にストア
されているワードの値がデータバスの値より大きいこと
がわかれば、出力は出力GT線46に与えられる。値が一致
していることがわかれば、M出力48が付勢される。マル
チプレクサ50は全てのキュー要素35に接続され、キュー
要素35からの全ての「より大きい」出力46かまたはキュ
ー要素35からの全ての「一致」出力48のいずれかを選択
するように制御される。図２に示した例では、マルチプ
レクサ50は、図示した４つのキュー要素から選定された
「より大きい」または「一致」出力からの４つの出力を
与える。どの信号群が選択されるかは入力データに一致
する最も小さい番号のキュー要素35を知りたいのかある
いは入力データより大きい値を保持する最も小さい番号
のキュー要素35を知りたいのかによって決まる。

【００４２】○キュー要素の構造 次に図３に転ずると、キュー要素35の構造が図示されて
いる。各キュー要素35では、一対のワード記憶部52及び
54が２つの８ビット値、すなわちワードA及びワードBを
保持している。その他に、各ワード記憶部は、入来デー
タワードと自分が持っているワードとの間の比較を行う
ことを可能とするに必要な論理を含んでいる。その論理
構造の詳細を図４に示し、下で更に考察することにす
る。

【００４３】キュー要素35は下記の情報を保持してい
る。

【００４４】 キュー名 ワードA ワードB ──────────────────────── ＣＰＵキュー タスク名／優先度 イベントケース イベントキュー タスク名／優先度 イベント名 遅延キュー 遅延値 イベント名

【００４５】タスク名／優先度は（上に記した通り）そ
の値がその優先度と直接関係しているTCB名によって表
される。「イベントケース(event case)」は、ワードA
のTCBにより指示されたタスクをCPUキュー20に移させ
た、生起したイベントの名前の値である。「イベント
名」はマイクロプロセッサ10の内部の特定の動作に与え
られた名前つまり値である。例えば、イベント名はハー
ドウェア割込、I/O割込等に割当てられた値とすること
ができる。「遅延値」はイベントが発生するまでに経過
しなければならない時間に割当てあられた値である。

【００４６】各ワード記憶部52、54は、それぞれ、マル
チプレクサ56及び58に印加されるGT及びM出力を含んで
いる。CMD(3)線はマルチプレクサ56及び58に印加され、
その出力レベルにより、どのワード（ワードAまたはワ
ードB）を比較して所要出力をGT線46またはＭ線48のい
ずれかに発生するかが選択される。

【００４７】LASTバス42及び44、及びNEXTバス42'及び4
4'は、キュー要素35の間でワードをシフトするのに使用
される。各ワード記憶部52、54は、全キュー要素35の内
容を１回の並行動作でシフトできるようにする自分自身
のLAST及びNEXTバスを持っている。ワード記憶部52及び
ワード記憶部54の内容は常に、同じキュー要素35を共に
占めている。

【００４８】○ワード記憶部の構造 図４に、ワード記憶部52の詳細を示してある。マルチプ
レクサ70はワード記憶部52（ワードA）についての入力
データの４つのデータ源を受信する。これらのデータ源
は次の通りである。

【００４９】LAST A(0〜7)−次に低位にあるキュー要素
ワード D(0〜7)−EXEC内部データバス NEXT A(0〜7)−次に高位にあるキュー要素ワードA VDD−連想メモリ(content-addressable memory)72で比
較中にBIT及びnBIT（BITのコンプリメント）線にプリチ
ャージするのに使用される。

【００５０】連想メモリ(CAM)72はワードAについての８
個の並列接続ビットセルを含んでいる。各ビットセルは
そのそれぞれのビットについての真の出力及びコンプリ
メント出力の双方を発生する。一対のマルチプレクサ74
及び76により、CAM72に保持されている８ビットワード
に関して比較動作を行うことができるようになる。

【００５１】１ビットCAMセルの詳細を図５に示す。ビ
ット線82及び84は別になっているが、８個全ての１ビッ
トCAMセルのワード線81及び83は共通接続され（図示せ
ず）共通の８ビットワード線を形成している。基本メモ
リセルは既知の構造のCMOSフリップフロップ85である。
セル85に書き込むには、データをビット線82に乗せ、コ
ンプリメントデータをコンプリメントビット線84に乗せ
る。次に、印加された入力に従ってセル80が切換えられ
るように、ワード線81、83をアサートする。読み出し動
作はビット線及びコンプリメントビット線82及び84をプ
リチャージすることから始まる。次にワード線81、83を
アサートすると、ビット線82がセルの値を示す。

【００５２】比較動作については、比較を行うべき真デ
ータをコンプリメントビット線84に印加し、コンプリメ
ントデータをビット線82に置く。印加されたデータがセ
ル85にあるデータに一致すれば、一致トランジスタ86が
非導通状態のままとなり、これにより一致線88がセル80
の状態に影響されないようになる。各メモリセルには一
致線88が１つ存在する。

【００５３】図４に戻って、キュー要素論理モジュール
73はCMD(0〜2)線を通して複数のコマンドを受取り、各
コマンドをワイヤード論理を使用してデコードし、従っ
てその出力線S1〜S5、E、及びWの中の１つあるいは複数
のものを付勢する。キュー要素論理モジュール73からの
出力線はマルチプレクサ70、74、75、連想式ワード記憶
部72、及びデマルチプレクサ76に印加されて、受取った
コマンドを実行することができるようにする。

【００５４】比較器77は、CAM72からの一致線出力及び
データバス(0〜7)に現れるデータ入力を調べ、受取った
データの値がワード記憶部72に格納されている値より大
きいかどうか判定する。比較器77は、格納されているデ
ータワードを一致線出力から再構築し、以後の入力値の
大きさの比較ができるようにする排他的NOR入力段（図
示せず）を含んでいる。入力データの値が格納されてい
るワードの値より小さければ、比較器77からのGT出力が
アサートされる。入力データの値が格納ワードの値に等
しければ、ANDゲート78はそのM出力をアサートする。

【００５５】○キューコマンド 各ワード記憶部52／54は下記コマンドに応答する。

【００５６】Match= − 比較されたワードを含むものの
内の最大の番号の付いたロケーションを戻す。 Match> − 比較されたワードより次に高い値を含むもの
の中の最大の番号の付いたロケーションを戻す。 SR − キューの内容を右（次に大きな番号の付いた
ロケーション）にシフトする。 SL − キューの内容を左（次に小さな番号の付いた
ロケーション）にシフトする。 RD − アドレスされたワード記憶部の内容をD(0〜
7)上に読み出す。 LD − D(0〜7)をアドレスされたワード記憶部にロ
ードする。 Init − 全てのキュー要素ワードを全てのビットが１
である値に初期設定する。

【００５７】「Match」コマンドは比較コマンドであ
り、選択されたワード記憶部（ワードAまたはワードB）
に関してキュー内の各キュー要素で実行される。RDコマ
ンド及びLDコマンドはキュー内の１つのアドレスされた
ワードだけで実行される。

【００５８】SRコマンド及びSLコマンドは共に、そこか
らデータシフトが起こるべきキュー要素ワード記憶部を
指示するアドレスを含んでいる。従って、SR及びSLシフ
トコマンドはそのアドレスロケーションが指定されたア
ドレスに等しいか大きいキュー要素内部だけで実行され
る。選択的シフト動作は、指定されたアドレスをキュー
状態機械16からそれぞれのキューのアドレスデコーダ36
（図２）に送ることによりイネーブルされる。アドレス
デコーダ36は、このアドレスに応答して、各キュー要素
に入力される、バス38上の所要のワード線（例えば、図
４のキュー要素論理モジュール73に入力されるWord
(0)）を付勢する。

【００５９】Initコマンドは、キュー内の全てのワード
記憶部を１の状態に初期設定するのに使用される。

【００６０】図４に戻って、Match=、RD、LD、及びSRの
各コマンドに応答するワード記憶部52の動作を考察する
ことにする。

【００６１】コマンドMatch=は、キュー要素論理モジュ
ール77に流入するCMD(0〜2)線及びQEN(0)線に適切な値
が置かれることにより開始される。これらの値は、ワー
ド記憶部52が存在している特定のキューに対するMatch=
コマンドを示す。一致を取るべき値はデータバスからD
(0〜7)線を通してワード記憶部52に提示される。キュー
要素論理モジュール73は出力信号S1及びS2を活性化して
マルチプレクサ70がD(0〜7)入力をマルチプレクサ74、7
5に伝えるようにする。キュー要素論理モジュール73か
らの信号S3がアサートされ、D(0〜7)を選択して、ワー
ド記憶部72に入力するNBIT(0〜7)に流す。信号S3は更に
D(0〜7)のコンプリメントをワード記憶部72に入力するB
IT(0〜7)に流す。D(0〜7)がワード記憶部72に保持され
ている値に一致すれば、一致線上に得られる出力により
ANDゲート78が一致出力Mをアサートする。

【００６２】今度は、内容読み出し(RD)コマンドがQEN
(0)イネーブル信号を伴ってCMD(0〜2)線上に現れたと仮
定する。キュー要素論理モジュール73はこれらのレベル
をRD−A（ワードAを読み出す）コマンドであると解釈す
る。キュー要素論理モジュール73に入力されるワード
(0)に印加されたレベルは、この特定のキュー要素のワ
ードAがデータバスD(0〜7)上に読み出されることを示
す。読み出し動作はビット線をワード記憶部72の各ビッ
トセルにプリチャージする（論理１の状態に上げる）こ
とにより開始される。これはマルチプレクサ74及び76か
らの出力を、キュー要素論理モジュール73からのE線の
アサートによりトライステート状態にすることにより行
われる。ワード記憶部72の各ビットセルへのワード線が
次にアサートされ、そこに格納されている８ビット値が
キュー要素論理モジュール73からの信号S4及びS5の制御
のもとにマルチプレクサ76を通してデータバスD(0〜7)
に読み出される。

【００６３】ロード(LD)コマンドは、QEN(0)イネーブル
信号を伴うキュー要素論理モジュール73へのCMD(0〜2)
入力に印加されるコマンド値により開始される。キュー
要素論理モジュール73に入力するワード(0)のアサート
は、この特定のキュー要素ワードAがデータバスD(0〜7)
からロードされることを示す。LDコマンドに応答して、
キュー要素論理モジュール73は信号S1及びS2をマルチプ
レクサ70に対してアサートし、マルチプレクサ70は、D
(0〜7)入力をマルチプレクサ74及び75の入力に接続す
る。次に、キュー要素論理モジュール73からのS3及びS4
出力でアサートされたレベルにより、データ値D(0〜7)
及びそのコンプリメントがそれぞれワード記憶部72への
ビット(0〜7)入力及びNBIT(0〜7)入力に接続されるよう
に選択する。キュー要素論理モジュール73からのワード
線Wが次にアサートされ、データ値をワード記憶部72に
格納させる。

【００６４】右シフトコマンド(SR)を遂行するには、QE
N(0)上のイネーブル信号を伴う適切なコマンド値でCMD
(0〜2)線をアサートする。ワード線Word(0)がアサート
されて、この特定のキュー要素ワードAが部分的または
全体的キュー位置シフトの一部分となることを示す。SR
（またはSL）コマンドは上述のRDコマンドとLDコマンド
を連結したものである。相違点は、キュー要素論理モジ
ュール73からの論理信号S4及びS5が読み出し機能の出力
としてNEXTA(0〜7)を選択し、S1及びS2出力がロードへ
の（SRコマンドに対する）入力としてLASTA(0〜7)を選
択することだけである。

【００６５】並列操作右シフトは、全てのキュー要素ワ
ードを同時に別々のNEXTAバスに読み出し、次に全ての
キュー要素ワードをその別々のLASTAバスから同時にロ
ードすることにより行われる。明確には図示してない
が、各キュー要素NEXTAバスは次に高い位置のキュー要
素LASTAバスに接続されている。上述のことから、キュ
ー要素間のデータのシフトは並列に且つ同時に行われ、
選択されたキュー要素間でまたはキュー内の全てのキュ
ー要素間で発生し得ることがわかる。

【００６６】○イベントカウントレジスタ EXECモジュール12は、各々の可能なイベントに１つず
つ、256個のイベントカウントレジスタ26を含んでいる
（８ビットアドレスで限定される）。図６に、８ビット
イベントカウンタ100及びイベントカウントレジスタの
最初の３個、102、104、及び106を示してある。イベン
トカウンタ100はプログラム可能であり、データバスD(0
〜7)を経由してロードされるイベントカウントまたはレ
ジスタ102、104、または106のうちの１つからのイベン
トカウントに応答する。

【００６７】各イベントカウントレジスタは、システム
で生じる可能性のある256のイベントの１つを示す割当
て値を含んでいる。レジスタがプラスのカウントを示せ
ば、それは複数のタスクがイベントの発生を待っている
ことの指示である。イベントカウントレジスタがマイナ
スの値を示せば、その指示は、イベントの発生を待って
いるタスクが存在するよりも多い回数のイベントがシグ
ナルされた（発生した）ということである。イベントが
発生すると、そのイベントに対応するイベントカウント
レジスタを調べてそのカウントの状態を確認する。カウ
ントが正であることがわかれば、キュー状態機械16は、
タスクがイベントキュー24に存在し、この特定のイベン
トの発生を待っていることを知る。このような場合に
は、イベントキュー24を並列にサーチし、この特定のイ
ベントを指定する全てのTCBを見出す。こうしてイベン
トを指定する最高の優先度のTCBを選択して実行する。
キュー状態機械16はイベントキュー24から選択したTCB
をCPUキュー20に転送し、そこでそのTCBは優先度の順に
置かれる。タスクをイベントキュー24から取出すと、イ
ベントカウントレジスタの中の値が、カウンタ100の動
作によりデクリメントされる。

【００６８】イベントが発生すると、Signalユーティリ
ティは対応するイベントカウントレジスタの値を読み出
させカウンタ100をプログラムするのに使用させる。次
に、カウンタ100は値をデクリメントし、、このデクリ
メントされた値は適切なレジスタに書き戻される。Wait
ユーティリティは、値をデクリメントすることを除いて
は、同じシーケンスを発生させる。どのイベントカウン
トレジスタ(102,104,106等)の値もデータバスD(0〜7)を
経由してキュー状態機械16が読み出すのに利用できる。
キュー状態機械16からの以下に示すコマンド線はカウン
タ100に与えられる：

【００６９】ECOP(0〜1)：カウンタ100をインクリメン
ト、デクリメント、ロード、またはクリアすべきかを指
定するのに使用される。 ECOC：カウンタ100からデータ線D(0〜7)への出力をイネ
ーブルするのに使用される。 ECCLK：カウンタ100での動作を起こさせるのに使用され
るクロックである。 ECLR：全てのイベントカウントレジスタ102、104、106
等を０に初期設定するのに使用される。

【００７０】○遅延タイマ 図７に、図１の遅延タイマ28の詳細を示す。遅延タイマ
28はシステムクロックサイクルをカウントし、キュー状
態機械16がその遅延が終了したイベントにシグナルを与
えるようにする。１遅延単位（すなわち、遅延時間の単
位）内のクロックサイクル数はプログラム可能であり、
この数はコマンド及びステータスレジスタ14の中のタイ
マインターバルレジスタに保持されている。遅延単位の
値は、タイマインターバルレジスタからTIR(0〜7)線を
通って遅延タイマ28の８ビットカウンタ110に入る。８
ビットカウンタ112は各遅延単位内でクロックサイクル
数を累積し、次の遅延単位のカウントにインクリメント
することにより、遅延単位の数をカウントする。８ビッ
トカウンタ112は最大255までカウントし、次には０に戻
る。Delayユーティリティは、絶対時間ではなく、相対
時間だけイベントを遅らす。

【００７１】○コマンド及びステータスレジスタ 図１を参照すれば、コマンド及びステータスレジスタ14
は、16ビットデータ（及びコマンド）をマイクロプロセ
ッサ10から、及び８ビットデータをEXECモジュール12の
中の各種要素から受取る多数のマイクロプロセッサから
アクセス可能なレジスタを有している。全てのレジスタ
は6ビット幅であり、各レジスタは読み出しまたは書き
込みのいずれかが可能であるが、両方は可能とはなって
いない。例えば、図８に、書き込みレジスタ120及び読
み出しレジスタ122の例がその相互接続及び制御回路と
共に示してある。レジスタ122は読み出しレジスタであ
り、データをEXECモジュールデータバスD(0〜7)から受
取る。このようなデータは次に、イネーブル信号ROEN
(5)を印加するとマイクロプロセッサ10に読み出すこと
ができる。同様に、書き込みレジスタ120はデータをマ
イクロプロセッサ10から受取り、イネーブル信号RIEN
(0)を印加すると、このようなデータを出力としてデー
タバスD(0〜7)に与える。

【００７２】以下に、コマンド及びステータスレジスタ
14の内部にあるマイクロプロセッサからアクセス可能な
レジスタ（図示せず）のリスト、及びそれに関連するユ
ーティリティ動作を実行中のそれぞれのレジスタの動作
の説明を与える。

【００７３】Scheduleレジスタ（書き込みレジスタ）：
タスクTCBをこのレジスタに書き込むと、TCBはその優先
度（TCB値）に従ってCPUキュー20に置がれる。

【００７４】Suspendレジスタ（書き込みレジスタ）：
タスクTCBをこのレジスタに書き込むと、このTCBが実際
にCPUキュー20中にあれば、このTCBはCPUキュー20から
取り除かれる。このTCBがCPUキュー20になければ、割込
条件がマイクロプロセッサ10に対して発生する。この条
件を示すステータスがステータスレジスタに設定され
る。

【００７５】Signalレジスタ（書き込みレジスタ）：イ
ベント制御ブロックがマイクロプロセッサ10からこのレ
ジスタに書き込まれると、このイベントがシグナルされ
る。このイベントを待っているタスクがなければ、これ
に対して取られる処置はこのイベントに対するイベント
カウントをデクリメントすることだけである。タスクが
このイベントを待っていれば、最高の優先度（最低のTC
B値）を持つTCBがイベントキュー24から取出され、CPU
キュー20に置かれる。

【００７６】Waitレジスタ（書き込みレジスタ）：イベ
ント制御ブロックがマイクロプロセッサ10からこのレジ
スタに書き込まれると、実行中のタスクのTCBがイベン
トキュー24に置かれ、指定されたイベントを待つ。実行
中のタスクのTCBはCPUキュー20の最初のキュー位置（位
置０）で見いだされる。このTCBはCPUキュー20から取出
され、イベントキュー24の中にその優先度（TCB値）に
従って置かれる。

【００７７】Delayレジスタ（書き込みレジスタ）：イ
ベント制御ブロック及び８ビット遅延値がマイクロプロ
セッサ10からこのレジスタに書き込まれると、イベント
制御ブロック名が遅延キュー22に置かれ、その遅延値に
より優先度を与えられる。遅延が少ければ少いほど、こ
のブロック名はキューの先頭に近いところに置かれる。

【００７８】Statusレジスタ（読み出しレジスタ）：St
atusレジスタはEXECチップ内部で生じる異常ステータス
に関する情報を含んでいる。

【００７９】タイマインターバルレジスタ（書き込みレ
ジスタ）：ユーザは、各遅延値を構成するシステムクロ
ックの数を表す16ビットの値をこのレジスタに書き込
む。

【００８０】CPUQレジスタ、イベントQレジスタ、遅延Q
レジスタ（読み出しレジスタ）：これらのレジスタは、
マイクロプロセッサ10により読み出されると、適切なキ
ューにある全てのキュー要素ワードの内容を順次与え
る。これらは診断レジスタである。

【００８１】診断ポインタレジスタ（書き込みレジス
タ）：値を書き込むと、上述の診断レジスタは、読み出
しに当ってキュー内のこの値のロケーションから読み出
されるように設定される。

【００８２】アクティブTCBレジスタ（読み出しレジス
タ）：読み出されると、CPUキュー内で最高の優先度を
持つ現在のタスクのTCB名が戻される。

【００８３】イベントケースレジスタ（読み出しレジス
タ）：読み出されると、タスクに実行を再開させたイベ
ントのイベント制御ブロック名が戻される。このタスク
がWaitユーティリティ呼び出しを行っていた場合にの
み、この値が意味を有する。

【００８４】○キュー状態機械 キュー状態機械16はEXECモジュール12の作業を制御す
る。キュー状態機械16は、コマンド及びステータスレジ
スタ14に書き込まれたコマンドに応答する内部ハードウ
ェアにより制御され、制御線を順次付勢してシステム動
作を指定コマンドに従って発生させる。全ての局面でキ
ュー状態機械16は従来どおりであり、その構成は当業者
に既知である。

【００８５】○EXECモジュール動作−スケジューリング
ユーティリティ マイクロプロセッサ10は、スケジューリングしたいタス
クのTCBをEXECモジュール12のコマンド及びステータス
レジスタ14の内部にあるScheduleレジスタに書き込む。
これにより、TCB値はScheduleレジスタの中にラッチさ
れる。これに応答して、キュー状態機械16はCPUキュー2
0の並列サーチを行って、スケジューリングされているT
CB中から、格納されている次に低い優先度のTCBを見つ
ける。これが見つかると、CPU20の中のTCBは、入来TCB
のキュー位置から出発して、１位置右にシフトされる。
この右シフトにより空になったCPU20の中の位置にスケ
ジューリングすべきタスクのTCBをロードする。

【００８６】EXECモジュール12は今度はポート制御モジ
ュール30からハンドシェーク信号NDTACKをアサートし
て、処理を今や終ってよいということを示す。これに応
答して、マイクロプロセッサ10はポート制御モジュール
30へのそのCS信号のアサートを解除する。この信号はEX
ECモジュール12との全てのトランザクションに先行す
る。

【００８７】CPUキュー20は、今や、スケジューリング
すべきタスクのTCB名がCPUキュー20のその適切な優先度
の位置に存在するように修正されている。マイクロプロ
セッサ10は、現在実行を待っている最高優先度タスクが
何であるかを判定するため、コマンド及びステータスレ
ジスタ14からアクティブTCBレジスタを読み出す。マイ
クロプロセッサ10はイベントケースレジスタを読み出す
こともできる。マイクロプロセッサ10がアクティブTCB
レジスタにアクセスすると、キュー状態機械16はCPUキ
ュー20の第１のキュー要素（最高優先度）からTCB名を
読み出し、この値をマイクロプロセッサのデータ線NDTA
CK(0〜15)に乗せる。ポート制御モジュール30は次にNDT
ACK線をアサートして、アクティブTCBレジスタの値がマ
イクロプロセッサ10から利用可能であることを示す。

【００８８】イベントケースとはタスクの名前をCPUキ
ュー20に移動させたイベントの名前であることを想起さ
れたい。マイクロプロセッサ10はイベントケースレジス
タにアクセスしてCPUキュー20の中のイベント値を判定
することができる。このアクセスによりイベント名をCP
Uキュー20の最初のキュー要素からイベントケースレジ
スタに読込まれ、マイクロプロセッサ10のデータバスDA
TA(0〜15)に乗せられる。信号NDTACKがアサートされ
て、マイクロプロセッサ10にこのレジスタの値が出力デ
ータバス上で利用可能であることを示す。

【００８９】○キュー状態機械の動作−Scheduleユーテ
ィリティ 以下にScheduleユーティリティの期間中に生起する状態
を示す。キュー状態機械16への入力は小文字で表記して
あり、出力は大文字で表記してある。イベントは全てシ
ステムクロックに同期している。特定のイベントが発生
するまで起こらない状態の各々について、そのイベント
を示してある。所与の状態についてイベントが指定され
ていなければ、その状態からは次の状態機械のクロック
で抜け出す。

【００９０】１．IDLE − EXECチップ選択(cs)がアサー
トされておらず、ntstがアサートされておらず、nrstが
アサートされておらず、タイマキャリ出力(timer carry
out,tco)がアサートされていない。 イベント − チップ選択(cs)がアサートされ、CPUはオ
ペレーティングシステムを呼出すことを欲している。

【００９１】２．CMD RCVD − EXECコマンドが受信され
た 動作 − ScheduleレジスタはCPUがuPアドレス線に発生
した値をラッチする。この値は実行のためスケジューリ
ングすべきタスクのTCB名である。

【００９２】３．SETUP MATCH CMD − Scheduleユーテ
ィリティルを始める。「Match>.」コマンドを設定す
る。 動作 − CMD(0〜3)線をコマンド「Match>A」で設定す
る。D(0〜7)線はScheduleレジスタにある値を得る。QEN
(0〜3)はCPUQ値をこの動作がCPUキューで行われること
を示すように設定する。

【００９３】４．FINISH MATCH CMD − 「一致」線をア
サートする。 動作 − 最後の状態の動作のアサートを解除し、一致線
をアサートする。

【００９４】５．READ MATCH> ADD − 最高優先度match
>アドレスに対するアドレス線を読み出す。 動作 − ADDR(0〜7)にある値を一時レジスタに格納し、
一致線のアサートを解除する。

【００９５】６．SETUP SR CMD − 右シフトコマンドを
設定する。 動作 − 一時レジスタにある値をADDR(0〜7)線に乗せ
る。CMD(0〜3)線を「SR」（右シフト）コマンドに設定
し、QEN(0〜3)線をCPUQ値に等しく設定する（CPUキュー
に関する動作を示す）。

【００９６】７．FINISH SR CMD − 右シフトコマンド
を終了する。 動作 − 最後の動作のアサートを解除する。

【００９７】８．SETUP LD CMD − 「LD」（ロード）コ
マンドの設定。 動作 − CMD(0〜3)線が「LDA」コマンド値を得る。D(0
〜7)線がScheduleレジスタの内容を得る。ADDR(0〜7)線
が一時レジスタにある値を得る。QEN(0〜3)線をCPUDQ値
に等しく設定する（CPUキューに関する動作を示す）。

【００９８】９．FINISH LD CMD − ロードコマンドを
終了する。 動作 − 最後の状態の動作のアサートを解除する。

【００９９】１０．SETUP END uP XACTION（CPUとのト
ランザクションを終了するように設定する 動作 − DTACK（データ転送アクノーレッジ）をアサー
トする。

【０１００】１１．END uP XACTION − CPUとのトラン
ザクションを終了する 動作 − DTACK（データ転送アクノーレッジ）のアサー
トを解除する。

【０１０１】１２．IDLE − 上の状態１に行く

【０１０２】この時点で、タスクのTCBはCPUキューに置
かれている。最新のキュー情報を使用するためには、マ
イクロプロセッサ10は「READ_ACTIVETCB」コマンドを実
行しなければならない。これに加えて、マイクロプロセ
ッサ10は、このタスクに実行を再開させたイベントを判
定するために「READ_EVENTCASE」を実行することができ
る。これら動作はSchedule、Suspend、Signal、Wait、
及びDelayを含むどんなユーティリティ呼び出しに対し
ても行うことができる。

【０１０３】READ_ACTIVETCBコマンド

【０１０４】１．IDLE − EXECチップ選択(cs)、ntst、
nrst、及びtco（タイマキャリ出力）のアサートを全て
解除する。

【０１０５】２．SETUP RD CMD − 「RD」（読み出し）
コマンドの設定。 動作 − CMD(0〜3)線がコマンド「RDA」（ワードAを読
み出す）を得る。QEN(0〜3)線がCPUQ値を得る。ADDR(0
〜7)線が０に（つまりCPUキューの最初のロケーション
−キューの先頭− に対して）設定される。

【０１０６】３．WRITE ACTIVETCB REG − CPUキューの
先頭にあるTCB名をアクティブTCBレジスタに書き込む。 動作 − アクティブTCBレジスタに現在D(0〜7)線に現れ
ている値が書き込まれる。これは、その優先度のため、
CPU資源を使用することになっている次のタスクのTCB名
である。

【０１０７】４．SETUP END uP XACTION − CPUによる
処理を終るよう設定する。 動作 − DTACK（データ転送アクノーレッジ）をアサー
トする。イベント − csのアサートを解除する。

【０１０８】５．END uP XACTION − CPUによる処理を
終了する。 動作 − DTACK（データ転送アクノーレッジ）のアサー
トを解除する。

【０１０９】６．IDLE（上の状態１）

【０１１０】READ_EVENTCASEコマンド

【０１１１】１．IDLE − EXECチップ選択(cs)、ntst、
nrst、及びtco（タイマキャリ出力）のアサートを全て
解除する。

【０１１２】２．SETUP RD CMD − 「RD」（読み出し）
コマンドを設定する。 動作 − CMD(0〜3)線が「RDB」（ワードBを読み出す）
値に設定される。QEN(0〜3)がCPUQ値に設定される。ADD
R(0〜7)線が０に設定される。CPUキューの最初の要素の
ワードBを読み出したいのである。

【０１１３】３．WRITE EVENTCASE REG − 次のタスク
のイベントケース値をイベントケースレジスタに書き込
み、CPUで実行する。 動作 − イベントケースレジスタが線D(0〜7)の値に等
しく設定される。最後の状態の動作がアサート解除され
る。

【０１１４】４．SETUP END uP XACTION − CPUとのト
ランザクションを終了するように設定する。 動作 − DTACK（データ転送受領）をアサートする。 イベント − csのアサートを解除する。

【０１１５】５．END uP XACTION − CPUとのトランザ
クションを終了する。 動作 − DTACK（データ転送アクノーレッジ）のアサー
トを解除する。

【０１１６】６．IDLE（上の状態１）

【０１１７】前述の説明は本発明の例示的解説に過ぎな
いことを理解すべきである。当業者は本発明から逸脱す
ることなく種々の代案及び修正を工夫することができ
る。従って、本発明は特許請求の範囲に入るこのような
代案、修正、及び変形を全て包含することを意図してい
る。

【０１１８】

【効果】以上詳細に説明したように、本発明によればイ
ベントの発生に応答して優先度に基づいたタスク切替を
極めてわずかのオーバーヘッドで実現することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を用いたシステムの高レベル
ブロック図。

【図２】図１のシステムで使用されるＣＰＵキューのブ
ロック図。

【図３】図２のＣＰＵキュー内のキュー要素のブロック
図。

【図４】図３のキュー要素内のワード記憶部の更に詳細
な論理回路図。

【図５】連想メモリセルの回路図。

【図６】本発明の一実施例で使用される一組のイベント
カウントレジスタのブロック図。

【図７】本発明の一実施例で使用される遅延タイマのブ
ロック図。

【図８】図１のコマンド及びステータスレジスタ内に含
まれる一組の読み出し／書き込みレジスタの例を示す
図。

【符号の説明】

10：マイクロプロセッサ 12：EXECモジュール 14：コマンド及びステータスレジスタ 16：キュー状態機械 18：キューシステム 20：CPUキュー 22：遅延キュー 24：イベントキュー 28：遅延タイマ 30：ポート制御モジュール 35：キュー要素 36：アドレスデコーダ 40：レゾルバ／エンコーダ 42,44：LASTバス 42',44'：NEXTバス 50,56,58：マルチプレクサ 52,54：ワード記憶部 73：キュー要素論理モジュール 76：デマルチプレクサ 77：比較器 81,83：ワード線 82,84：ビット線 85：CMOSフリップフロップ 88：一致線 100：イベントカウンタ 102,104,106：イベントカウントレジスタ 120：書き込みレジスタ 122：読み出しレジスタ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】下記の（Ａ）ないし（Ｄ）を設けてなる、
   ハードウエア構成のオペレーティングシステムカーネル
   を有するマルチタスキングデータ処理システム： （Ａ）プロセッサキュー手段：実行待ち状態のタスク名
   を優先度の順にストアする複数のワード記憶部を含む； （Ｂ）イベントキュー手段：イベントの生起を待って前
   記プロセッサキュー手段に置かれるべきタスク名をスト
   アする複数のワード記憶部を含む； （Ｃ）イベントの生起のシグナルを与えるプロセッサ手
   段； （Ｄ）照合論理手段：前記イベントキュー手段中の前記
   ワード記憶部を並列にサーチして前記シグナルが与えら
   れたイベントの生起に関連付けられたタスク名を見出
   し、前記タスク名を前記プロセッサキュー手段へ転送す
   る。
2. 【請求項２】下記の（Ａ）ないし（Ｄ）を設けてなる、
   ハードウエア構成のオペレーティングシステムカーネル
   を有するマルチタスキングデータ処理システム： （Ａ）一組のコマンド及び制御レジスタ：接続されたデ
   ータ処理システムからアドレスとデータの双方を受け取
   り、またデータを前記データ処理システムに渡す； （Ｂ）ＣＰＵキュー：タスク名のキューをストアする複
   数のワード記憶部を含み、前記タスク名はその優先度の
   順に配置され、これらのタスクは皆実行待ち状態であ
   る； （Ｃ）イベントキュー：タスク名のキューを優先度の順
   にストアする複数の記憶部を含み、前記タスク名の各々
   はイベント名と関連付けて記憶され、当該イベントが生
   起すると当該関連付けられたタスク名が実行待ち状態に
   なる； （Ｄ）キュー状態器械：前記コマンド及びステータスレ
   ジスタ中のイベントデータに応答して前記イベントキュ
   ーの並列サーチを行わせ、前記イベントデータに関連付
   けられた全てのタスク名を見出し、前記見出されたタス
   ク名を前記ＣＰＵキューに転送させる。