JPH06266567A - マイクロプロセッサ - Google Patents
マイクロプロセッサInfo
- Publication number
- JPH06266567A JPH06266567A JP8124493A JP8124493A JPH06266567A JP H06266567 A JPH06266567 A JP H06266567A JP 8124493 A JP8124493 A JP 8124493A JP 8124493 A JP8124493 A JP 8124493A JP H06266567 A JPH06266567 A JP H06266567A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- register
- general
- time
- tcb
- floating point
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】コンテキスト復旧時に生じる負荷の低減を行な
うことのできるマイクロプロセッサを提供する。 【構成】マイクロプロセッサのレジスタに対してプロセ
スによるレジスタの使用を示すフラグを備え、そのフラ
グをオペレーティングシステムに対して任意の時点で読
み書きを許可することにより、コンテキストスイッチ時
に生じるＯＳの負荷の低減をはかる。
うことのできるマイクロプロセッサを提供する。 【構成】マイクロプロセッサのレジスタに対してプロセ
スによるレジスタの使用を示すフラグを備え、そのフラ
グをオペレーティングシステムに対して任意の時点で読
み書きを許可することにより、コンテキストスイッチ時
に生じるＯＳの負荷の低減をはかる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、コンテキストスイッチ
時に生じる、コンテキストの退避や復旧の負荷のうち特
に大きな比重を占める、メインメモリへのマイクロプロ
セッサのレジスタの退避や復旧の負荷を低減する機構を
備えたマイクロプロセッサに関する。
時に生じる、コンテキストの退避や復旧の負荷のうち特
に大きな比重を占める、メインメモリへのマイクロプロ
セッサのレジスタの退避や復旧の負荷を低減する機構を
備えたマイクロプロセッサに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のコンテキストスイッチに生じるコ
ンテキストの退避や復旧について、その対象となるタス
クコントロールブロック（ＴＣＢ）の構成について図４
に示す。４１は、コンテキストスイッチが起こった時の
プロセッサのレジスタの状態で、ＰＣ（プログラムカウ
ンタ）、ＳＰ（スタックポインタ）、汎用レジスタや浮
動小数点レジスタ等が含まれる。最近のＲＩＳＣプロセ
ッサでは汎用レジスタと浮動小数点レジスタを合わせて
３２個から６４個と大量のレジスタを持つようになって
いる。４２から４６はＯＳに依存する部分である。これ
らにはタスクやスケジュールの状態を持っている。さら
に４７と４８はＴＣＢの双方向リストを作る時必要なポ
インタである。従来はこれらのＴＣＢはコンテキストス
イッチが起こった時は、ＯＳにより４１から４８のすべ
ての構成要素がすべてメインメモリに退避（セーブ）さ
れ、メインメモリから復旧（リストア）されていた。特
に、マイクロプロセッサの汎用レジスタや浮動小数点レ
ジスタについてはその使用、未使用に関わらずＴＣＢの
プロセッサのレジスタ退避領域にすべてのレジスタを書
き込んでいた。ところが、従来技術では、このようなコ
ンテキストスイッチ時に、マイクロプロセッサのレジス
タの退避や復旧を行なう部分がプロセッサに依存するこ
とになり、最近のＲＩＳＣプロセッサのように多くのレ
ジスタを持つようになると、メインメモリへのこのレジ
スタの退避や復旧は大きな負荷となりＯＳの処理能力を
落すことになる。そこで、特開平４−２１１８３７号公
報に示すように、レジスタセットに一対一に対応した情
報を保持する手段（モディファイビット＝フラグ）を備
えて、退避時の負荷低減を行うものが提案されている。
ンテキストの退避や復旧について、その対象となるタス
クコントロールブロック（ＴＣＢ）の構成について図４
に示す。４１は、コンテキストスイッチが起こった時の
プロセッサのレジスタの状態で、ＰＣ（プログラムカウ
ンタ）、ＳＰ（スタックポインタ）、汎用レジスタや浮
動小数点レジスタ等が含まれる。最近のＲＩＳＣプロセ
ッサでは汎用レジスタと浮動小数点レジスタを合わせて
３２個から６４個と大量のレジスタを持つようになって
いる。４２から４６はＯＳに依存する部分である。これ
らにはタスクやスケジュールの状態を持っている。さら
に４７と４８はＴＣＢの双方向リストを作る時必要なポ
インタである。従来はこれらのＴＣＢはコンテキストス
イッチが起こった時は、ＯＳにより４１から４８のすべ
ての構成要素がすべてメインメモリに退避（セーブ）さ
れ、メインメモリから復旧（リストア）されていた。特
に、マイクロプロセッサの汎用レジスタや浮動小数点レ
ジスタについてはその使用、未使用に関わらずＴＣＢの
プロセッサのレジスタ退避領域にすべてのレジスタを書
き込んでいた。ところが、従来技術では、このようなコ
ンテキストスイッチ時に、マイクロプロセッサのレジス
タの退避や復旧を行なう部分がプロセッサに依存するこ
とになり、最近のＲＩＳＣプロセッサのように多くのレ
ジスタを持つようになると、メインメモリへのこのレジ
スタの退避や復旧は大きな負荷となりＯＳの処理能力を
落すことになる。そこで、特開平４−２１１８３７号公
報に示すように、レジスタセットに一対一に対応した情
報を保持する手段（モディファイビット＝フラグ）を備
えて、退避時の負荷低減を行うものが提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、特開平４−
２１１８３７号公報では、退避時は負荷が低減される
が、復旧時には負荷低減が行なわれないという問題があ
る。そこで本発明では、ＯＳのコンテキスト復旧時に生
じる負荷の低減を行なうことのできるマイクロプロセッ
サを提供することを目的とするものである。
２１１８３７号公報では、退避時は負荷が低減される
が、復旧時には負荷低減が行なわれないという問題があ
る。そこで本発明では、ＯＳのコンテキスト復旧時に生
じる負荷の低減を行なうことのできるマイクロプロセッ
サを提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、マイクロプロセッサのレジスタに対して
プロセスによるレジスタの使用を示すフラグ（レジスタ
使用フラグ）を備え、そのフラグをオペレーティングシ
ステムに対して任意の時点で読み書きを許可することに
より、コンテキストスイッチ時に生じるＯＳの負荷の低
減をはかることを特徴とするものである。
に、本発明は、マイクロプロセッサのレジスタに対して
プロセスによるレジスタの使用を示すフラグ（レジスタ
使用フラグ）を備え、そのフラグをオペレーティングシ
ステムに対して任意の時点で読み書きを許可することに
より、コンテキストスイッチ時に生じるＯＳの負荷の低
減をはかることを特徴とするものである。
【０００５】
【作用】このフラグをＯＳが参照することにより退避や
復旧するレジスタを選択することでＯＳのコンテキスト
スイッチ時に生じる、メインメモリへのアクセスという
負荷の低減を行なうものである。特に、復旧時には、以
前の退避時に作成したレジスタ使用フラグを参照するこ
とで効率よく復旧できる。
復旧するレジスタを選択することでＯＳのコンテキスト
スイッチ時に生じる、メインメモリへのアクセスという
負荷の低減を行なうものである。特に、復旧時には、以
前の退避時に作成したレジスタ使用フラグを参照するこ
とで効率よく復旧できる。
【０００６】
【実施例】本発明のＴＣＢ（タスク・コントロール・ブ
ロック）の構成について図１に示し、コンテキストスイ
ッチ時のプロセッサのレジスタの退避フローを図２、復
帰のフローを図３に示す。マイクロプロセッサには汎用
レジスタと浮動小数点レジスタの使用を示すフラグレジ
スタが備えられ、コンテキストスイッチ時に、図１の１
ａと１ｃにこのレジスタがＯＳによりそれそれ格納され
る。また、このレジスタはレジスタを使用中であればセ
ットされる。ここでコンテキストスイッチ時における各
レジスタの退避と復旧に対してＯＳはこのビットをチェ
ックして、汎用レジスタは１ｂの汎用レジスタ格納領域
にまた浮動小数点レジスタは１ｄの浮動小数点レジスタ
格納領域にそれぞれ退避と復旧が行なわれる。残りの、
構成がＯＳに依存する部分である２〜８はＴＣＢの所定
の場所にＯＳにより退避と復旧が行なわれる。図５は、
レジスタセットの一例で、例えば３２ビットの長のレジ
スタ６４本を有し、そのうち５１が１本の汎用レジスタ
使用フラグ、５２が３１本が汎用レジスタ、５３が１本
の浮動小数点レジスタ使用フラグ、５４が３１本の浮動
小数点レジスタとしている。図では、汎用レジスタの１
本（Ｒ０）のみを使用している状態を示している（汎用
レジスタ使用フラグの最下位ビットに１が立ってい
る）。
ロック）の構成について図１に示し、コンテキストスイ
ッチ時のプロセッサのレジスタの退避フローを図２、復
帰のフローを図３に示す。マイクロプロセッサには汎用
レジスタと浮動小数点レジスタの使用を示すフラグレジ
スタが備えられ、コンテキストスイッチ時に、図１の１
ａと１ｃにこのレジスタがＯＳによりそれそれ格納され
る。また、このレジスタはレジスタを使用中であればセ
ットされる。ここでコンテキストスイッチ時における各
レジスタの退避と復旧に対してＯＳはこのビットをチェ
ックして、汎用レジスタは１ｂの汎用レジスタ格納領域
にまた浮動小数点レジスタは１ｄの浮動小数点レジスタ
格納領域にそれぞれ退避と復旧が行なわれる。残りの、
構成がＯＳに依存する部分である２〜８はＴＣＢの所定
の場所にＯＳにより退避と復旧が行なわれる。図５は、
レジスタセットの一例で、例えば３２ビットの長のレジ
スタ６４本を有し、そのうち５１が１本の汎用レジスタ
使用フラグ、５２が３１本が汎用レジスタ、５３が１本
の浮動小数点レジスタ使用フラグ、５４が３１本の浮動
小数点レジスタとしている。図では、汎用レジスタの１
本（Ｒ０）のみを使用している状態を示している（汎用
レジスタ使用フラグの最下位ビットに１が立ってい
る）。
【０００７】ＴＣＢの退避については図２のフローチャ
ートの様に行なわれる。まず、コンテキストスイッチが
起こった場合は新しいＴＣＢを作成し（２１）、このＴ
ＣＢへのポインタを次のＴＣＢへのポインタにセットし
て、今後はこの新しく作成されたＴＣＢを対象に退避が
行なわれる。つぎに、汎用レジスタ使用フラグレジスタ
をＴＣＢの所定の場所に退避する（２２）。このレジス
タを元にのｉ番目の汎用レジスタの使用の有無のチェッ
クを行なう（２３）。もし使用されていればｉ番目のレ
ジスタはＯＳによりＴＣＢの領域に退避される（２
４）。浮動小数点レジスタの退避についても同様にして
行なわれる。つまり、浮動小数点使用レジスタをＴＣＢ
に退避し（２５）、使用のチェックを行ない（２６）、
もし使用されていれば、その浮動小数点レジスタを退避
する（２７）。最後に、ＴＣＢでもＯＳに依存する部分
が設定される（２８）。
ートの様に行なわれる。まず、コンテキストスイッチが
起こった場合は新しいＴＣＢを作成し（２１）、このＴ
ＣＢへのポインタを次のＴＣＢへのポインタにセットし
て、今後はこの新しく作成されたＴＣＢを対象に退避が
行なわれる。つぎに、汎用レジスタ使用フラグレジスタ
をＴＣＢの所定の場所に退避する（２２）。このレジス
タを元にのｉ番目の汎用レジスタの使用の有無のチェッ
クを行なう（２３）。もし使用されていればｉ番目のレ
ジスタはＯＳによりＴＣＢの領域に退避される（２
４）。浮動小数点レジスタの退避についても同様にして
行なわれる。つまり、浮動小数点使用レジスタをＴＣＢ
に退避し（２５）、使用のチェックを行ない（２６）、
もし使用されていれば、その浮動小数点レジスタを退避
する（２７）。最後に、ＴＣＢでもＯＳに依存する部分
が設定される（２８）。
【０００８】逆に、復旧の場合はこの逆のことが行なわ
れる。これを図３のフローチャートを用いて説明する。
まず、以前のＴＣＢのポインタの復旧をおこなう（すな
わち、以前の退避時にメインメモリ上に作成されたＴＣ
Ｂを探しだす）。（３１）。これは前のＴＣＢへのポイ
ンタを得ることにより行なうことができる。汎用レジス
タ使用フラグレジスタをプロセッサに復旧する（３
２）。つまり、これによりこのタスクをコンテキストス
イッチ以前のレジスタ使用状況に戻す必要があるからで
ある。このレジスタを元に以前の使用状況をチェックし
て（３３）、使用されているものを復旧する（３４）。
浮動小数点レジスタ使用フラグレジスタをプロセッサに
復旧する（３５）。この目的は汎用レジスタの時と同様
である（３６）。浮動小数点レジスタの以前の使用状況
をチェックして（３７）、使用されていれば復旧する。
ＯＳに依存するＴＣＢを元に復旧後のタスクの状態がＯ
Ｓにより設定される（３８）。ＴＣＢの前のＴＣＢへポ
インタを元に以前のＴＣＢを復旧する（３９）。そし
て、この復旧以前のＴＣＢはもはや存在しないためこの
ＴＣＢはクリアされる。以上により、コンテキストスイ
ッチ時に起きるＯＳの負荷を低減することができる。
れる。これを図３のフローチャートを用いて説明する。
まず、以前のＴＣＢのポインタの復旧をおこなう（すな
わち、以前の退避時にメインメモリ上に作成されたＴＣ
Ｂを探しだす）。（３１）。これは前のＴＣＢへのポイ
ンタを得ることにより行なうことができる。汎用レジス
タ使用フラグレジスタをプロセッサに復旧する（３
２）。つまり、これによりこのタスクをコンテキストス
イッチ以前のレジスタ使用状況に戻す必要があるからで
ある。このレジスタを元に以前の使用状況をチェックし
て（３３）、使用されているものを復旧する（３４）。
浮動小数点レジスタ使用フラグレジスタをプロセッサに
復旧する（３５）。この目的は汎用レジスタの時と同様
である（３６）。浮動小数点レジスタの以前の使用状況
をチェックして（３７）、使用されていれば復旧する。
ＯＳに依存するＴＣＢを元に復旧後のタスクの状態がＯ
Ｓにより設定される（３８）。ＴＣＢの前のＴＣＢへポ
インタを元に以前のＴＣＢを復旧する（３９）。そし
て、この復旧以前のＴＣＢはもはや存在しないためこの
ＴＣＢはクリアされる。以上により、コンテキストスイ
ッチ時に起きるＯＳの負荷を低減することができる。
【０００６】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、コン
テキストスイッチ時に起きるＯＳの負荷を低減すること
ができるという効果がある。したがって、レジスタを豊
富に持つ傾向にある最新のＲＩＳＣプロセッサを使用し
たＯＳのコンテキストスイッチの負荷の軽減に対して特
に効果的である。
テキストスイッチ時に起きるＯＳの負荷を低減すること
ができるという効果がある。したがって、レジスタを豊
富に持つ傾向にある最新のＲＩＳＣプロセッサを使用し
たＯＳのコンテキストスイッチの負荷の軽減に対して特
に効果的である。
【図１】本発明のタスクコントロールブロック構成図
【図２】本発明のタスクコントロールブロックの退避の
フローチャート
フローチャート
【図３】本発明のタスクコントロールブロックの復旧の
フローチャート
フローチャート
【図４】従来のタスクコントロールブロック構成図
【図５】本発明のレジスタセットの一例を示す図
５１ 汎用レジスタ使用フラグ ５２ 汎用レジスタ ５３ 浮動小数点レジスタ使用フラグ ５４ 浮動小数点レジスタ
Claims (1)
- 【請求項１】レジスタを有するマイクロプロセッサにお
いて、プロセスによるレジスタの使用を示すフラグを備
え、そのフラグをオペレーティングシステムに対して任
意の時点で読み書きを許可するようにしたことを特徴と
するマイクロプロセッサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8124493A JPH06266567A (ja) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | マイクロプロセッサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8124493A JPH06266567A (ja) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | マイクロプロセッサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06266567A true JPH06266567A (ja) | 1994-09-22 |
Family
ID=13741006
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8124493A Pending JPH06266567A (ja) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | マイクロプロセッサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06266567A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007122421A (ja) * | 2005-10-28 | 2007-05-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | メモリ管理方法 |
-
1993
- 1993-03-15 JP JP8124493A patent/JPH06266567A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007122421A (ja) * | 2005-10-28 | 2007-05-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | メモリ管理方法 |
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