JPH0744404A - 情報処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ハードウェア化により高速なスケジューリン
グ処理を可能にし、また割り込み信号に対するタスクの
応答を高速化した情報処理装置を提供することを目的と
する。 【構成】 命令実行ユニットＥＸＵは、ディスパッチ要
求信号ＤＲＳを受けとると、コンテキストレジスタＣＴ
ＸＲＥＧの内容を、タスク優先度レジスタＰＲＩＲＥＧ
が示すタスク優先度に対応するタスク制御ブロックＴＣ
Ｂに保存し、レディー・レジスタＲＤＹＲＥＧの各ビッ
トの内容をタスク優先度の降順に検索して実行可能状態
を示すビットに対応するタスク優先度を割り出し、該タ
スク優先度をタスク優先度レジスタＰＲＩＲＥＧに書き
込み、該タスク優先度に対応するタスク制御ブロックＴ
ＣＢの内容を前記コンテキストレジスタＣＴＸＲＥＧに
読み込み、該タスク制御ブロックＴＣＢの内容に従って
タスクを実行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明は、複数のタスクを実行する
情報処理装置に係り、特に、ハードウェア化に適したス
ケジューリング方法に基づいてスケジューリング操作を
ハードウェア化して高速なスケジューリング処理を可能
とし、また、割り込みハンドラを介在せずに割り込み信
号によってタスクを直接起動させることにより割り込み
信号に対するタスクの応答を高速にした情報処理装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】図８に、従来の情報処理装置の構成図を
示す。複数のタスク（ＴＡＳＫ）を時分割で実行する情
報処理装置ＩＰＡ’では、一般に、タスク優先度に基づ
いてタスク（ＴＡＳＫ）をスケジューリングする。

【０００３】先ず、タスク優先度に基づくスケジューリ
ング方式について説明する。以下、処理手順名を括弧付
きの符号で示す。

【０００４】命令実行ユニットＥＸＵで実行されるプロ
グラムのある時点での状態は、命令実行ユニットＥＸＵ
中の全レジスタ、即ちコンテキストレジスタＣＴＸＲＥ
Ｇの内容で表すことができる。例えば、ある時点Ｐでコ
ンテキストレジスタＣＴＸＲＥＧの内容を、外部メモリ
ＥＭＵ中のタスク制御ブロックＴＣＢに保存しておいた
とすると、タスク制御ブロックＴＣＢには、時点Ｐにお
ける命令実行ユニットＥＸＵの状態が保存されることに
なる。この後、命令実行ユニットＥＸＵがいかなる動き
をしようとも、タスク制御ブロックＴＣＢの内容をコン
テキストレジスタＣＴＸＲＥＧに書き戻せば、命令実行
ユニットＥＸＵの状態は時点Ｐの状態に復帰し、命令実
行ユニットＥＸＵは時点Ｐ以降の動作を継続することが
できる。

【０００５】尚、タスク制御ブロックＴＣＢには、コン
テキストレジスタＣＴＸＲＥＧの内容の他にもタスク
（ＴＡＳＫ）に関連する情報が記録される。例えばタス
ク優先度、タスクＩＤ番号、ユーザＩＤ番号、プログラ
ムカウンタＰＣに入れるべき初期値、並びにスタックポ
インタＳＰに入れるべき初期値等である。

【０００６】複数のタスク（ＴＡＳＫ）を命令実行ユニ
ットＥＸＵで並列に実行するためには、次のようにすれ
ばよい。複数のタスク（ＴＡＳＫ）のそれぞれに対応す
るタスク制御ブロックＴＣＢを外部メモリＥＭＵ上に用
意しておく。一定の方式に従ってタスク（ＴＡＳＫ）を
１つ選択し、タスク（ＴＡＳＫ）に対応するタスク制御
ブロックＴＣＢの内容を、コンテキストレジスタＣＴＸ
ＲＥＧ上にロードして実行する。

【０００７】タスク（ＴＡＳＫ）を切り替える時には、
コンテキストレジスタＣＴＸＲＥＧの内容をタスク（Ｔ
ＡＳＫ）に対応するタスク制御ブロックＴＣＢにストア
してから、新しいタスク制御ブロックＴＣＢの内容をコ
ンテキストレジスタＣＴＸＲＥＧにロードする。

【０００８】ここでは、タスク優先度に基づくスケジュ
ーリング方式について、図９を使用して説明する。タス
ク優先度に基づくスケジューリング方式では、タスク
（ＴＡＳＫ）をタスク優先度の降順に管理しておく。例
えば図９に示すように、外部メモリＥＭＵ上に配置した
キューヘッダＱＵＥＨＤＲからポインタによるリンク
で、タスク制御ブロックＴＣＢの待ち行列を構成してお
けばよい。ここでタスク制御ブロックＴＣＢはタスク優
先度の降順になるように管理しておく。

【０００９】実行を中断させたいタスク（ＴＡＳＫ）に
対応するタスク制御ブロックＴＣＢは、この待ち行列か
ら外す。この処理を「タスク実行の中断」（ＳＵＳＴＳ
Ｋ’）と呼ぶことにする。また実行を再開させたいタス
ク（ＴＡＳＫ）に対応するタスク制御ブロックＴＣＢは
待ち行列中の適当な位置をサーチしてそこに挿入する。
この処理を「タスク実行の再開」（ＲＳＭＴＳＫ’）と
呼ぶことにする。タスク実行の中断（ＳＵＳＴＳＫ’）
及びタスク実行の再開（ＲＳＭＴＳＫ’）の手順を図１
０（１）及び図１０（２）に示す。このようにすると、
キューヘッダＱＵＥＨＤＲが指す先頭のタスク制御ブロ
ックＴＣＢは、実行可能で、且つ最も高いタスク優先度
を持つことになる。

【００１０】以上のように、タスク（ＴＡＳＫ）を管理
する操作を「スケジューリング」（ＳＣＨＥＤＵＬ
Ｅ’）と呼ぶ。尚、このデータ構造は、必ずしもこの形
に限定されるものではなく、タスク優先度に基づいた順
序の待ち行列を構成できればいかなる形でもかまわな
い。

【００１１】次に、タスクを切り替える時には、命令実
行ユニットＥＸＵは次のように動作する。ここではタス
クを切り替える動作を、ディスパッチ処理（ＤＩＳＰＡ
ＴＣＨ’）と呼ぶ。ディスパッチ処理（ＤＩＳＰＡＴＣ
Ｈ’）の処理手順を図１１に示す。

【００１２】ディスパッチ処理（ＤＩＳＰＡＴＣＨ’）
の処理動作の様子を図８を使用して説明する。先ず図８
中のＴ１に示すように、コンテキストレジスタＣＴＸＲ
ＥＧの内容を、実行していたタスク（ＴＡＳＫ）に対応
するタスク制御ブロックＴＣＢにストアする（ステップ
Ｓ１５）。次に図８中のＴ２に示すように、キューヘッ
ダＱＵＥＨＤＲが指すタスク制御ブロックＴＣＢ、即ち
最も高いタスク優先度を持つタスク制御ブロックＴＣＢ
を選択し（ステップＳ１６）、そのタスク制御ブロック
ＴＣＢの内容をコンテキストレジスタＣＴＸＲＥＧにロ
ードする（ステップＳ１７）。

【００１３】以後、命令実行ユニットＥＸＵはロードし
た新しいタスク（ＴＡＳＫ）を実行することになる。デ
ィスパッチ処理（ＤＩＳＰＡＴＣＨ’）によって中断さ
れた古いタスク（ＴＡＳＫ）のコンテキストレジスタＣ
ＴＸＲＥＧの内容は、そのタスク（ＴＡＳＫ）に対応す
るタスク制御ブロックＴＣＢに保存されているので、後
でコンテキストレジスタＣＴＸＲＥＧにロードすれば再
開できる。

【００１４】一般の情報処理装置は、割り込み信号ＩＲ
Ｓにより、割り込みハンドラ（ＩＮＴＨＤＲ）を起動す
る機構を持っている。ところが上述したタスク（ＴＡＳ
Ｋ）を管理する機構は持っていないので、タスク（ＴＡ
ＳＫ）はソフトウェアで管理されている。つまり、スケ
ジューリング処理（ＳＣＨＥＤＵＬＥ’）とディスパッ
チ処理（ＤＩＳＰＡＴＣＨ’）の操作はソフトウェアと
して実行される。ここでスケジューリング処理（ＳＣＨ
ＥＤＵＬＥ’）をハードウェア化すれば、ソフトウェア
で行なうのに比較してスケジューリングが高速になると
いう利点がある。加えて、外部信号でスケジューリング
を直接指示できるようになるという利点もある。

【００１５】しかし前述のように、ソフトウェアで行な
ってきたタスク優先度順の待ち行列を利用するスケジュ
ーリング処理（ＳＣＨＥＤＵＬＥ’）の方法では、キュ
ーのサーチと挿入を含む複雑な処理が必要となるため、
ハードウェア化に適さないという問題があった。それ
故、従来は高速化のためにスケジューリング処理（ＳＣ
ＨＥＤＵＬＥ’）の一部の処理をマイクロプログラム化
するなどの工夫がなされている。例えば、「キューをサ
ーチする」、「キューに挿入する」、及び「キューから
削除する」といった高機能な専用命令を設けて、実行速
度の向上を図る方法が採られていた。

【００１６】更にこれを進めて、スケジューリング処理
（ＳＣＨＥＤＵＬＥ’）の全体の処理を一気に実行する
ようにハードウェアを構成したとしても、ソフトウェア
で実行するのに比較して、スケジューリング処理（ＳＣ
ＨＥＤＵＬＥ’）のためのプログラムを読み出す時間の
分だけしか高速化できない。またスケジューリング処理
（ＳＣＨＥＤＵＬＥ’）をソフトウェアで行なう従来の
情報処理装置では、割り込み信号ＩＲＳに対応してタス
ク（ＴＡＳＫ）を実行するに際して、直接にタスクを起
動することはできない。そこで、次のような方法が採ら
れる。

【００１７】割り込み信号ＩＲＳが入力されると、命令
実行ユニットＥＸＵは割り込みハンドラ（ＩＮＴＨＤ
Ｒ）を起動する。ここでタスクを起動するためスケジュ
ーリング処理（ＳＣＨＥＤＵＬＥ’）をソフトウェアと
して実行する。割り込みハンドラ（ＩＮＴＨＤＲ）を終
了すると、ディスパッチ処理（ＤＩＳＰＡＴＣＨ’）を
ソフトウェアとして実行する。ディスパッチ処理（ＤＩ
ＳＰＡＴＣＨ’）を終了すると、コンテキストレジスタ
（ＣＴＸＲＥＧ）の内容が新しいタスクに入れ替わって
いるのでタスクが起動する。これで割り込み信号ＩＲＳ
に対応してタスク（ＴＡＳＫ）を起動することができる
が、間に割り込みハンドラ（ＩＮＴＨＤＲ）が介在して
しまう。このため、タスク（ＴＡＳＫ）の応答が遅れて
しまう点が問題となる。

【００１８】典型的な例として、割り込みハンドラ（Ｉ
ＮＴＨＤＲ）の実行に２０［μ秒］、ディスパッチ処理
（ＤＩＳＰＡＴＣＨ）の実行に１０［μ秒］、タスク
（ＴＡＳＫ）の実行に７０［μ秒］程度の時間がかかる
ものとすると、割り込み信号ＩＲＳに対するタスク（Ｔ
ＡＳＫ）の応答の２割が割り込みハンドラ（ＩＮＴＨＤ
Ｒ）の実行のために空費されていることになる。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
従来の情報処理装置におけるスケジューリング方法で
は、キューのサーチと挿入を含む複雑な処理が必要にな
るため、スケジューリング処理のハードウェア化の障害
になっていた。それ故、高速なスケジューリングが行な
えず、また割り込み信号に対するタスクの応答に割り込
みハンドラを介在させる必要があり、割り込みハンドラ
の実行のために割り込み信号に対するタスクの応答が遅
くなるという問題があった。

【００２０】本発明は、上記問題点を解決するもので、
その目的は、ハードウェア化に適したスケジューリング
方法に基づいてスケジューリング操作をハードウェア化
して、高速なスケジューリング処理を可能にし、また、
割り込みハンドラを介在せずに割り込み信号によってタ
スクを直接起動させることにより、割り込み信号に対す
るタスクの応答を高速化した情報処理装置を提供するこ
とである。

【００２１】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理説明
図である。

【００２２】前記課題を解決するために、本発明の第１
の特徴は、コンテキストレジスタＣＴＸＲＥＧを備え、
前記コンテキストレジスタＣＴＶＲＥＧの内容を書き換
えながら、それぞれ異なるタスク優先度を持つ複数のタ
スクを時分割で実行する命令実行ユニットＥＸＵと、前
記実行ユニットＥＸＵが実行する各タスクのタスク制御
ブロックＴＣＢを保持する外部メモリＥＭＵと、複数の
ビットを備え、各ビット位置が、前記命令実行ユニット
ＥＸＵが実行する各タスクのタスク優先度に対応し、各
ビット内容は、対応するタスクが実行可能または不可能
の何れの状態であるかを示し、前記命令実行ユニットＥ
ＸＵからの指示により、各ビットの操作が可能であるレ
ディー・レジスタＲＤＹＲＥＧと、前記命令実行ユニッ
トＥＸＵが現在実行しているタスクのタスク優先度を保
持するタスク優先度レジスタＰＲＩＲＥＧと、複数の要
素を備え、各要素の位置が、前記命令実行ユニットＥＸ
Ｕが実行する各タスクのタスク優先度に対応し、各要素
の内容として、対応するタスクのタスク制御ブロックＴ
ＣＢのアドレスを保持するタスク制御テーブルレジスタ
ＴＣＴＲＥＧと、前記レディー・レジスタＲＤＹＲＥＧ
の内容が変化した時、ディスパッチ要求信号ＤＲＳを前
記命令実行ユニットＥＸＵに送出するディスパッチ・リ
クエスタＤＳＰＲＥＱとを具備し、前記命令実行ユニッ
トＥＸＵは、前記ディスパッチ要求信号ＤＲＳを受けと
ると、前記コンテキストレジスタＣＴＸＲＥＧの内容
を、前記タスク優先度レジスタＰＲＩＲＥＧが示すタス
ク優先度に対応するタスク制御ブロックＴＣＢに保存
し、前記レディー・レジスタＲＤＹＲＥＧの各ビットの
内容をタスク優先度の降順に検索して実行可能状態を示
すビットに対応するタスク優先度を割り出し、該タスク
優先度を前記タスク優先度レジスタＰＲＩＲＥＧに書き
込み、該タスク優先度に対応するタスク制御ブロックＴ
ＣＢの内容を前記コンテキストレジスタＣＴＸＲＥＧに
読み込み、該タスク制御ブロックＴＣＢの内容に従って
タスクを実行することである。

【００２３】また、本発明の第２の特徴は、図５に示す
如く、複数のコンテキストレジスタＣＴＸＲＥＧ０〜Ｃ
ＴＸＲＥＧ７を備え、前記コンテキストレジスタの１つ
ＣＴＸＲＥＧｉを選択して、該コンテキストレジスタＣ
ＴＸＲＥＧｉの内容を書き換えながら、それぞれ異なる
タスク優先度を持つ複数のタスクを時分割で実行する命
令実行ユニットＥＸＵと、複数のビットを備え、各ビッ
ト位置が、前記命令実行ユニットＥＸＵが実行する各タ
スクのタスク優先度に対応し、各ビット内容は、対応す
るタスクが実行可能または不可能の何れの状態であるか
を示し、前記命令実行ユニットＥＸＵからの指示によ
り、各ビットの操作が可能であるレディー・レジスタＲ
ＤＹＲＥＧと、前記命令実行ユニットＥＸＵが現在実行
しているタスクのタスク優先度を保持するタスク優先度
レジスタＰＲＩＲＥＧと、前記レディー・レジスタＲＤ
ＹＲＥＧの内容が変化した時、ディスパッチ要求信号Ｄ
ＲＳを前記命令実行ユニットＥＸＵに送出するディスパ
ッチ・リクエスタＤＳＰＲＥＱとを具備し、前記命令実
行ユニットＥＸＵは、前記ディスパッチ要求信号ＤＲＳ
を受けとると、前記レディー・レジスタＲＤＹＲＥＧの
各ビットの内容をタスク優先度の降順に検索して実行可
能状態を示すビットに対応するタスク優先度を割り出
し、該タスク優先度を前記タスク優先度レジスタＰＲＩ
ＲＥＧに書き込み、該タスク優先度に対応する前記コン
テキストレジスタＣＴＸＲＥＧｉを選択してタスクを実
行することである。

【００２４】また、本発明の第３の特徴は、請求項１ま
たは２に記載の情報処理装置において、前記情報処理装
置ＩＰＡは、前記レディー・レジスタＲＤＹＲＥＧ、前
記タスク優先度レジスタＰＲＩＲＥＧ、及びまたは前記
タスク制御テーブルレジスタＴＣＴＲＥＧのアドレスを
保持するタスク制御テーブルポインタＴＣＴＰＴＲを具
備することである。

【００２５】また、本発明の第４の特徴は、請求項１、
２、または３に記載の情報処理装置において、前記情報
処理装置ＩＰＡは、前記レディー・レジスタＲＤＹＲＥ
Ｇの内容を入力して、各ビットの内容をタスク優先度の
降順に検索して、実行可能状態を示すビットに対応する
タスク優先度を割り出して出力するプライオリティ・エ
ンコーダＰＲＩＥＮＣを具備し、前記ディスパッチ・リ
クエスタＤＳＰＲＥＱは、前記プライオリティ・エンコ
ーダＰＲＩＥＮＣから出力されるタスク優先度が変化し
た時、ディスパッチ要求信号ＤＲＳを前記命令実行ユニ
ットＥＸＵに送出することである。

【００２６】更に、本発明の第５の特徴は、請求項１、
２、３、または４に記載の情報処理装置において、前記
情報処理装置ＩＰＡは、当該情報処理装置ＩＰＡの外部
から供給される割り込み信号ＩＲＳを具備し、前記命令
実行ユニットＥＸＵは、前記割り込み信号ＩＲＳに基づ
き、前記レディー・レジスタＲＤＹＲＥＧのビットを操
作して、タスクの実行可能または不可能の状態を変更す
ることである。

【００２７】

【作用】本発明の第１の特徴の情報処理装置では、図１
に示す如く、命令実行ユニットＥＸＵは、ディスパッチ
要求信号ＤＲＳを受けとると、コンテキストレジスタＣ
ＴＸＲＥＧの内容を、タスク優先度レジスタＰＲＩＲＥ
Ｇが示すタスク優先度に対応するタスク制御ブロックＴ
ＣＢに保存し、レディー・レジスタＲＤＹＲＥＧの各ビ
ットの内容をタスク優先度の降順に検索して実行可能状
態を示すビットに対応するタスク優先度を割り出し、該
タスク優先度をタスク優先度レジスタＰＲＩＲＥＧに書
き込み、該タスク優先度に対応するタスク制御ブロック
ＴＣＢの内容をコンテキストレジスタＣＴＸＲＥＧに読
み込み、該タスク制御ブロックＴＣＢの内容に従ってタ
スクを実行するようにしている。

【００２８】つまり、本発明のスケジューリング方法で
は、各タスク（ＴＡＳＫ）にそれぞれ異なるタスク優先
度〔ＴＳＫＰＲＩ〕を割り当てる。各タスク（ＴＡＳ
Ｋ）が実行可能か不可能かの状態を示す対応表としてレ
ディー・レジスタＲＤＹＲＥＧを設ける。タスク（ＴＡ
ＳＫ）の実行を中断させたい場合は、タスク（ＴＡＳ
Ｋ）に対応するレディー・レジスタＲＤＹＲＥＧのビッ
トをリセットする。この処理を「タスク実行の中断」
（ＳＵＳＴＳＫ）と呼び、手順を図２（１）に示す。

【００２９】また、タスク（ＴＡＳＫ）の実行を再開さ
せたい場合は、タスク（ＴＡＳＫ）に対応するレディー
・レジスタＲＤＹＲＥＧのビットをセットする。この処
理を「タスク実行の再開」（ＲＳＭＴＳＫ）と呼び、手
順を図２（２）に示す。

【００３０】更に、レディー・レジスタＲＤＹＲＥＧの
内容が変化した場合は、続いてディスパッチ処理（ＤＩ
ＳＰＡＴＣＨ）を実行するように構成する。ディスパッ
チ処理（ＤＩＳＰＡＴＣＨ）の手順を図３に示す。

【００３１】同図においてディスパッチ処理（ＤＩＳＰ
ＡＴＣＨ）は、第１にコンテキストレジスタ（ＣＴＸＲ
ＥＧ）の内容を、前のタスク（ＴＡＳＫ）に対応するタ
スク制御ブロックＴＣＢにストアし（ステップＳ５）、
第２にレディー・レジスタＲＤＹＲＥＧをタスク優先度
〔ＴＳＫＰＲＩ〕の降順にサーチして、最高のタスク優
先度〔ＴＳＫＰＲＩ〕を選択し（ステップＳ６）、第３
に選択したタスク優先度〔ＴＳＫＰＲＩ〕に対応するタ
スク制御ブロックＴＣＢの内容をコンテキストレジスタ
ＣＴＸＲＥＧにロードして処理を続行する（ステップＳ
７）。

【００３２】これにより、タスク（ＴＡＳＫ）からの命
令で別のタスク（ＴＡＳＫ）を操作することができ、ス
ケジューリング処理（ＳＣＨＥＤＵＬＥ）はハードウェ
アで迅速に行うことができる。

【００３３】また、本発明の第２の特徴の情報処理装置
では、命令実行ユニットＥＸＵは、ディスパッチ要求信
号ＤＲＳを受けとると、レディー・レジスタＲＤＹＲＥ
Ｇの各ビットの内容をタスク優先度の降順に検索して実
行可能状態を示すビットに対応するタスク優先度を割り
出し、該タスク優先度を前記タスク優先度レジスタＰＲ
ＩＲＥＧに書き込み、該タスク優先度に対応するコンテ
キストレジスタＣＴＸＲＥＧｉを選択してタスクを実行
するようにしている。

【００３４】これにより、第１の特徴の情報処理装置と
同様に、ハードウェアにより高速なスケジューリング処
理の行える情報処理装置を実現できる。

【００３５】また、本発明の第３の特徴の情報処理装置
では、情報処理装置ＩＰＡは、レディー・レジスタＲＤ
ＹＲＥＧ、タスク優先度レジスタＰＲＩＲＥＧ、及びま
たは前記タスク制御テーブルレジスタＴＣＴＲＥＧを外
部メモリＥＭＵ上に仮想的に構成し、これらレジスタに
対するアクセスをタスク制御テーブルポインタＴＣＴＰ
ＴＲ内に保持されたアドレスを使って参照する。

【００３６】従って、第１及び第２の特徴の情報処理装
置よりもハードウェア量を削減した構成で、同様の効果
を実現できる。

【００３７】また、本発明の第４の特徴の情報処理装置
では、プライオリティ・エンコーダＰＲＩＥＮＣは、レ
ディー・レジスタＲＤＹＲＥＧの内容を入力して、各ビ
ットの内容をタスク優先度の降順に検索して、実行可能
状態を示すビットに対応するタスク優先度を割り出して
出力し、ディスパッチ・リクエスタＤＳＰＲＥＱでは、
プライオリティ・エンコーダＰＲＩＥＮＣから出力され
るタスク優先度が変化した時に、ディスパッチ要求信号
ＤＲＳを命令実行ユニットＥＸＵに送出することとした
ので、無駄なディスパッチ処理（ＤＩＳＰＡＴＣＨ）を
起動させることなく、より効率的なスケジューリング処
理を行うことができる。

【００３８】更に、本発明の第５の特徴の情報処理装置
では、命令実行ユニットＥＸＵは、割り込み信号ＩＲＳ
に基づき、レディー・レジスタＲＤＹＲＥＧのビットを
操作して、タスクの実行可能または不可能の状態を変更
することとしたので、割り込み信号ＩＲＳによってタス
ク（ＴＡＳＫ）を直接起動でき、割り込み信号ＩＲＳに
対するタスク（ＴＡＳＫ）の応答を高速化した情報処理
装置を実現できる。

【００３９】

【実施例】以下、本発明に係る実施例を図面に基づいて
説明する。

【００４０】図４に、本発明の第１の実施例に係る情報
処理装置の構成図を示す。図８（従来例）と重複する部
分には同一の符号を附する。

【００４１】本実施例の情報処理装置ＩＰＡには、一般
的な命令実行ユニットＥＸＵが内蔵されており、外部バ
スＥＸＴＢＵＳを介して情報処理装置ＩＰＡの外部に接
続された外部メモリＥＭＵ上の命令を読み込んで実行す
る。命令実行ユニットＥＸＵには、プログラムカウンタ
ＰＣ、スタックポインタＳＰ、プログラムステータスワ
ードレジスタＰＳＷ、及び汎用レジスタＧＥＮＲＥＧを
含んでいる。これらのレジスタ全体をコンテキストレジ
スタＣＴＸＲＥＧと呼ぶ。このコンテキストレジスタＣ
ＴＸＲＥＧの内容が、命令実行ユニットＥＸＵの命令実
行状態を表している。

【００４２】命令実行ユニットＥＸＵには、内部バスＩ
ＮＴＢＵＳを介してレディー・レジスタＲＤＹＲＥＧが
接続されている。レディー・レジスタＲＤＹＲＥＧは８
ビットで構成され、各ビットの位置は、命令実行ユニッ
トＥＸＵが実行するタスク（ＴＡＳＫ）のタスク優先度
〔ＴＳＫＰＲＩ〕に対応している。ここでは、上位ビッ
トから順に０，１，２，３，．．．，７とする。各ビッ
トは対応するタスク（ＴＡＳＫ）の実行可能か不可能か
の何れかの状態を保持する。各ビットの内容は”１”の
時、実行可能、”０”の時、実行不可能を意味するもの
とする。

【００４３】タスク優先度〔ＴＳＫＰＲＩ〕は０，１，
２，３，．．．，７の何れかで、数値が小さい程高いタ
スク優先度〔ＴＳＫＰＲＩ〕を意味するものとする。ま
た、命令実行ユニットＥＸＵからの指示により、レディ
ー・レジスタＲＤＹＲＥＧの任意のビットをセット或い
はリセットできるように構成されている。

【００４４】内部バスＩＮＴＢＵＳには、タスク優先度
レジスタＰＲＩＲＥＧが接続されている。タスク優先度
レジスタＰＲＩＲＥＧは、命令実行ユニットＥＸＵが現
在実行中のタスク（ＴＡＳＫ）のタスク優先度〔ＴＳＫ
ＰＲＩ〕を保持するためのレジスタである。

【００４５】また内部バスＩＮＴＢＵＳには、タスク制
御テーブルレジスタＴＣＴＲＥＧが接続されている。タ
スク制御テーブルレジスタＴＣＴＲＥＧ、は８つの要素
を持ち、各ビットの位置は、命令実行ユニットＥＸＵが
実行するタスク（ＴＡＳＫ）のタスク優先度〔ＴＳＫＰ
ＲＩ〕に対応している。ここでは、上位要素から順に
０，１，２，３，．．．，７とする。尚、各要素は対応
するタスク（ＴＡＳＫ）のタスク制御ブロックＴＣＢの
アドレスを保持する。

【００４６】タスク制御ブロックＴＣＢは、情報処理装
置ＩＰＡに接続された外部メモリＥＭＵ内に配置されて
いる。

【００４７】ここでは、タスク優先度〔ＴＳＫＰＲＩ〕
の値”１”、”４”、及び”７”に対応したタスク制御
ブロックＴＣＢ１、ＴＣＢ４、及びＴＣＢ７が配置され
ているものとする。これに対応して、タスク制御テーブ
ルレジスタＴＣＴＲＥＧの第１、第４、及び第７の要素
には、それぞれタスク制御ブロックＴＣＢ１、ＴＣＢ
４、及びＴＣＢ７のアドレスが保持されるものとする。
タスク制御テーブルレジスタＴＣＴＲＥＧのその他の要
素、即ち第０、第２、第３、第５、及び第６の要素の内
容は不定である。

【００４８】レディー・レジスタＲＤＹＲＥＧには、デ
ィスパッチ・リクエスタＤＳＰＲＥＱが接続されてい
る。ディスパッチ・リクエスタＤＳＰＲＥＱは、レディ
ー・レジスタＲＤＹＲＥＧの内容が変化したら、ディス
パッチ要求信号ＤＲＳを命令実行ユニットＥＸＵに送出
する。命令実行ユニットＥＸＵはディスパッチ要求信号
ＤＲＳを受けとると、ディスパッチ処理（ＤＩＳＰＡＴ
ＣＨ）を実行するよう構成されている。

【００４９】ディスパッチ処理（ＤＩＳＰＡＴＣＨ）の
手順は次の通りである（図３参照）。

【００５０】第１に、タスク優先度レジスタＰＲＩＲＥ
Ｇが示すタスク優先度〔ＴＳＫＰＲＩ〕に対応するタス
ク制御テーブルレジスタＴＣＴＲＥＧの要素が指し示す
タスク制御ブロックＴＣＢに、コンテキストレジスタＣ
ＴＸＲＥＧの内容を書き出す（ステップＳ５）。

【００５１】第２に、レディー・レジスタＲＤＹＲＥＧ
の各ビットの内容を、上位要素からタスク優先度〔ＴＳ
ＫＰＲＩ〕の降順に検索して、最も上位で”１”になっ
ているビットの位置に対応するタスク優先度〔ＴＳＫＰ
ＲＩ〕を割り出し、そのタスク優先度〔ＴＳＫＰＲＩ〕
をタスク優先度レジスタＰＲＩＲＥＧに書き込む（ステ
ップＳ６）。

【００５２】第３に、そのタスク優先度〔ＴＳＫＰＲ
Ｉ〕に対応するタスク制御テーブルレジスタＴＣＴＲＥ
Ｇの要素が指し示すタスク制御ブロックＴＣＢの内容
を、コンテキストレジスタＣＴＸＲＥＧに読み込む（ス
テップＳ７）。尚、ディスパッチ処理（ＤＩＳＰＡＴＣ
Ｈ）の後、命令実行ユニットＥＸＵは処理を続行する。

【００５３】また、本実施例の情報処理装置ＩＰＡにお
いて、例えば、タスク実行の中断（ＳＵＳＴＳＫ）は次
のように実現される（図２（１）中、ステップＳ１）。

【００５４】「レディー・レジスタＲＤＹＲＥＧのタス
ク優先度〔ＴＳＫＰＲＩ〕番目のビットをリセットす
る。」また、タスク実行の再開（ＲＳＭＴＳＫ）は次の
ように実現される（図２（２）中、ステップＳ３）。

【００５５】「レディー・レジスタＲＤＹＲＥＧのタス
ク優先度〔ＴＳＫＰＲＩ〕番目のビットをセットす
る。」例えば今、レディー・レジスタＲＤＹＲＥＧの内
容が”００００１００１B ”（添え字の”B ”は２進数
であることを示す）であったとしよう。これはタスク優
先度〔ＴＳＫＰＲＩ〕が”４”と”７”のタスク（ＴＡ
ＳＫ４及びＴＡＳＫ７）が実行可能であることを示す。
この状態では、タスク優先度〔ＴＳＫＰＲＩ〕が高い
方、即ち”４”に対応するタスク（ＴＡＳＫ４）が命令
実行ユニットＥＸＵによって実行されている。

【００５６】タスク（ＴＡＳＫ４）の中で、タスク優先
度〔ＴＳＫＰＲＩ〕として”４”を指定してタスク実行
の中断（ＳＵＳＴＳＫ）が実行されると、次のようにな
る。

【００５７】先ず、タスク実行の中断（ＳＵＳＴＳＫ）
の結果として、レディー・レジスタＲＤＹＲＥＧのビッ
ト４がリセットされる。レディー・レジスタＲＤＹＲＥ
Ｇの内容が変化したので、ディスパッチ・リクエスタＤ
ＳＰＲＥＱは、ディスパッチ要求信号ＤＲＳを命令実行
ユニットＥＸＵに送出する。レディー・レジスタＲＤＹ
ＲＥＧの内容は”０００００００１B ”になっている。

【００５８】命令実行ユニットＥＸＵは、ディスパッチ
要求信号ＤＲＳを受けとるとディスパッチ処理（ＤＩＳ
ＰＡＴＣＨ）を実行する。

【００５９】第１に、タスク優先度レジスタＰＲＩＲＥ
Ｇの値、即ち”４”に対応するタスク制御テーブルレジ
スタＴＣＴＲＥＧの要素が指し示すタスク制御ブロック
ＴＣＢ、即ちタスク制御ブロックＴＣＢ４にコンテキス
トレジスタＣＴＸＲＥＧの内容を書き出す。

【００６０】第２に、レディー・レジスタＲＤＹＲＥＧ
の各ビットの内容を上位要素からタスク優先度〔ＴＳＫ
ＰＲＩ〕の降順に検索して、最も上位で”１”になって
いるビットの位置を割り出す。その値、即ち”７”をタ
スク優先度レジスタＰＲＩＲＥＧに書き込む。

【００６１】第３に、タスク制御テーブルレジスタＴＣ
ＴＲＥＧの第７の要素が指し示すタスク制御ブロックＴ
ＣＢ、即ちタスク制御ブロックＴＣＢ７の内容をコンテ
キストレジスタＣＴＸＲＥＧに読み込む。

【００６２】これでディスパッチ処理（ＤＩＳＰＡＴＣ
Ｈ）を行う前のコンテキストレジスタＣＴＸＲＥＧの内
容は、タスク制御ブロックＴＣＢ４にストアされ、新た
にタスク制御ブロックＴＣＢ７の内容が、コンテキスト
レジスタＣＴＸＲＥＧにロードされた。結果として、プ
ログラムカウンタＰＣやスタックポインタＳＰ等のプロ
グラムの実行に必要な命令実行ユニットＥＸＵの内部状
態が書き換えられたので、命令実行ユニットＥＸＵはタ
スク（ＴＡＳＫ７）を実行することになる。

【００６３】次に、タスク（ＴＡＳＫ７）の中で、タス
ク優先度〔ＴＳＫＰＲＩ〕として”４”を指定してタス
ク実行の再開（ＲＳＭＴＳＫ）が実行されると、次のよ
うになる。

【００６４】先ず、タスク実行の再開（ＲＳＭＴＳＫ）
の結果として、レディー・レジスタＲＤＹＲＥＧのビッ
ト４がセットされる。レディー・レジスタＲＤＹＲＥＧ
の内容が変化したので、ディスパッチ・リクエスタＤＳ
ＰＲＥＱは、ディスパッチ要求信号ＤＲＳを命令実行ユ
ニットＥＸＵに送出する。レディー・レジスタＲＤＹＲ
ＥＧの内容は”００００１００１B ”になっている。

【００６５】命令実行ユニットＥＸＵは、ディスパッチ
要求信号ＤＲＳを受けとるとディスパッチ処理（ＤＩＳ
ＰＡＴＣＨ）を実行する。

【００６６】第１に、タスク優先度レジスタＰＲＩＲＥ
Ｇの値、即ち”７”に対応するタスク制御テーブルレジ
スタＴＣＴＲＥＧの要求が指し示すタスク制御ブロック
ＴＣＢ、即ちタスク制御ブロックＴＣＢ７にコンテキス
トレジスタＣＴＸＲＥＧの内容を書き出す。

【００６７】第２に、レディー・レジスタＲＤＹＲＥＧ
の各ビットの内容を上位要素からタスク優先度ＴＳＫＰ
ＲＩの降順に検索して、最も上位で”１”になっている
ビットの位置を割り出す。その値、即ち”４”をタスク
優先度レジスタＰＲＩＲＥＧに書き込む。

【００６８】第３に、タスク制御テーブルレジスタＴＣ
ＴＲＥＧの第４の要素が指し示すタスク制御ブロックＴ
ＣＢ、即ちタスク制御ブロックＴＣＢ４の内容をコンテ
キストレジスタＣＴＸＲＥＧに読み込む。

【００６９】これでディスパッチ処理（ＤＩＳＰＡＴＣ
Ｈ）を行う前のコンテキストレジスタＣＴＸＲＥＧの内
容は、タスク制御ブロックＴＣＢ７にストアされ、新た
にタスク制御ブロックＴＣＢ４の内容が、コンテキスト
レジスタＣＴＸＲＥＧにロードされた。結果として、プ
ログラムカウンタＰＣやスタックポインタＳＰ等のプロ
グラムの実行に必要な命令実行ユニットＥＸＵの内部状
態が書き換えられたので、命令実行ユニットＥＸＵはタ
スク（ＴＡＳＫ４）を再開することになる。

【００７０】このように、本実施例の情報処理装置ＩＰ
Ａにおいては、タスク（ＴＡＳＫ）からの命令で、別の
タスク（ＴＡＳＫ）を起動することができ、スケジュー
リング処理（ＳＣＨＥＤＵＬＥ）はハードウェアにより
迅速に行なわれる。

【００７１】また、レディー・レジスタＲＤＹＲＥＧに
は、情報処理装置ＩＰＡの外部から供給される割り込み
信号ＩＲＳが入力されており、割り込み信号ＩＲＳによ
ってレディー・レジスタＲＤＹＲＥＧの任意のビットを
セットできるように構成されている。

【００７２】例えば今、レディー・レジスタＲＤＹＲＥ
Ｇの内容が”００００１００１B ”であったとしよう。
これは、タスク優先度〔ＴＳＫＰＲＩ〕が”４”と”
７”のタスク（ＴＡＳＫ４及びＴＡＳＫ７）が実行可能
であることを示す。この状態では、タスク優先度〔ＴＳ
ＫＰＲＩ〕が高い方すなわち４に対応するタスク（ＴＡ
ＳＫ４）が命令実行ユニットＥＸＵによって実行されて
いる。

【００７３】ここで、割り込み信号ＩＲＳによってレデ
ィー・レジスタＲＤＹＲＥＧのビット１がセットされる
と、この情報処理装置ＩＰＡは次のように動作する。

【００７４】先ず、レディー・レジスタＲＤＹＲＥＧの
内容が変化したので、ディスパッチ・リクエスタＤＳＰ
ＲＥＱは、ディスパッチ要求信号ＤＲＳを命令実行ユニ
ットＥＸＵに送出する。レディー・レジスタＲＤＹＲＥ
Ｇの内容は”０１００１００１B ”になっている。命令
実行ユニットＥＸＵは、ディスパッチ要求信号ＤＲＳを
受けとるとディスパッチ処理（ＤＩＳＰＡＴＣＨ）を実
行する。

【００７５】第１に、タスク優先度レジスタＰＲＩＲＥ
Ｇの値、即ち”４”に対応するタスク制御テーブルレジ
スタＴＣＴＲＥＧの要求が指し示すタスク制御ブロック
ＴＣＢ、即ちタスク制御ブロックＴＣＢ４にコンテキス
トレジスタＣＴＸＲＥＧの内容を書き出す。

【００７６】第２に、レディー・レジスタＲＤＹＲＥＧ
の各ビットの内容を上位要素からタスク優先度〔ＴＳＫ
ＰＲＩ〕の降順に検索して、最も上位で”１”になって
いるビットの位置を割り出す。その値、即ち”１”をタ
スク優先度レジスタＰＲＩＲＥＧに書き込む。

【００７７】第３に、タスク制御テーブルレジスタＴＣ
ＴＲＥＧの第１の要素が指し示すタスク制御ブロックＴ
ＣＢ、即ちタスク制御ブロックＴＣＢ１の内容をコンテ
キストレジスタＣＴＸＲＥＧに読み込む。これでディス
パッチ処理（ＤＩＳＰＡＴＣＨ）の前のコンテキストレ
ジスタＣＴＸＲＥＧの内容は、タスク制御ブロックＴＣ
Ｂ４にストアされ、新たにタスク制御ブロックＴＣＢ１
の内容が、コンテキストレジスタＣＴＸＲＥＧにロード
された。結果として、プログラムカウンタＰＣやスタッ
クポインタＳＰ等のプログラムの実行に必要な命令実行
ユニットＥＸＵの内部状態が書き換えられたので、命令
実行ユニットＥＸＵはタスク（ＴＡＳＫ１）を実行する
ことになる。

【００７８】このように、本実施例の情報処理装置ＩＰ
Ａでは、割り込み信号ＩＲＳによってタスク（ＴＡＳ
Ｋ）が直接に起動できる。

【００７９】以上説明したように、第１の実施例の情報
処理装置ＩＰＡでは、タスク（ＴＡＳＫ）からの命令で
別のタスク（ＴＡＳＫ）を操作することができ、スケジ
ューリング処理（ＳＣＨＥＤＵＬＥ）はハードウェアで
迅速に行なわれる。また、割り込み信号ＩＲＳによって
タスク（ＴＡＳＫ）を直接起動でき、割り込み信号ＩＲ
Ｓに対応してタスク（ＴＡＳＫ）を高速に起動できる情
報処理装置ＩＰＡを提供することができる。

【００８０】ところで、例えばタスク（ＴＡＳＫ４）の
中で、タスク優先度〔ＴＳＫＰＲＩ〕として”７”を指
定して、タスク実行の中断（ＳＵＳＴＳＫ）が実行され
ると、次のようになる。

【００８１】先ず、タスク実行の中断（ＳＵＳＴＳＫ）
の結果としてレディー・レジスタＲＤＹＲＥＧのビット
７がリセットされる。レディー・レジスタＲＤＹＲＥＧ
の内容が変化したので、ディスパッチ・リクエスタＤＳ
ＰＲＥＱは、ディスパッチ要求信号ＤＲＳを命令実行ユ
ニットＥＸＵに送出する。レディー・レジスタＲＤＹＲ
ＥＧの内容は”００００１０００B ”になっている。

【００８２】命令実行ユニットＥＸＵは、ディスパッチ
要求信号ＤＲＳを受けとると、ディスパッチ処理（ＤＩ
ＳＰＡＴＣＨ）を実行する。

【００８３】第１に、タスク優先度レジスタＰＲＩＲＥ
Ｇの値、即ち”４”に対応するタスク制御テーブルレジ
スタＴＣＴＲＥＧの要素が指し示すタスク制御ブロック
ＴＣＢ、即ちタスク制御ブロックＴＣＢ４にコンテキス
トレジスタＣＴＸＲＥＧの内容を書き出す。

【００８４】第２に、レディー・レジスタＲＤＹＲＥＧ
の各ビットの内容を上位要素からタスク優先度〔ＴＳＫ
ＰＲＩ〕の降順に検索して、最も上位で”１”になって
いるビットの位置を割り出す。その値、即ち”４”をタ
スク優先度レジスタＰＲＩＲＥＧに書き込む。

【００８５】第３に、タスク制御テーブルレジスタＴＣ
ＴＲＥＧの第４の要素が指し示すタスク制御ブロックＴ
ＣＢ、即ちタスク制御ブロックＴＣＢ４の内容をコンテ
キストレジスタＣＴＸＲＥＧに読み込む。この場合、結
局タスク（ＴＡＳＫ４）の実行が継続されるので、ディ
スパッチ処理（ＤＩＳＰＡＴＣＨ）は無駄であった。こ
の欠点は第４の実施例で解決される。

【００８６】次に、本発明の第２の実施例に係る情報処
理装置ＩＰＡの構成を図５を使用して説明する。

【００８７】本実施例の情報処理装置ＩＰＡは、第１の
実施例とほぼ同様であるが、ディスパッチ処理（ＤＩＳ
ＰＡＴＣＨ）の高速化のために、命令実行ユニットＥＸ
Ｕ中に複数のレジスタバンクを備えた構成となってい
る。それぞれのレジスタバンクをコンテキストレジスタ
ＣＴＸＲＥＧ０〜ＣＴＸＲＥＧ７と呼ぶ。

【００８８】各レジスタバンクは、命令実行ユニットＥ
ＸＵが実行するタスク（ＴＡＳＫ）に対応している。こ
こでは、タスク優先度〔ＴＳＫＰＲＩ〕の値”１”、”
４”、及び”７”に対応したコンテキストレジスタＣＴ
ＸＲＥＧ１、ＣＴＸＲＥＧ４、及びＣＴＸＲＥＧ７が用
意されているものとする。尚、本実施例の情報処理装置
ＩＰＡでは、第１の実施例に備えられていたタスク制御
テーブルレジスタＴＣＴＲＥＧは持っていない。

【００８９】命令実行ユニットＥＸＵは、コンテキスト
レジスタＣＴＸＲＥＧ１、ＣＴＸＲＥＧ４、及びＣＴＸ
ＲＥＧ７の内の１つを選択して、タスク（ＴＡＳＫ）を
実行する機能を持つ。命令実行ユニットＥＸＵは、ディ
スパッチ要求信号ＤＲＳを受けとるとディスパッチ処理
（ＤＩＳＰＡＴＣＨ）を実行するよう構成されている。

【００９０】ディスパッチ処理（ＤＩＳＰＡＴＣＨ）の
手順は次の通りである。

【００９１】第１に、レディー・レジスタＲＤＹＲＥＧ
の各ビットの内容を上位要素からタスク優先度〔ＴＳＡ
ＰＲＩ〕の降順に検索して、最も上位で”１”になって
いるビットの位置に対応するタスク優先度〔ＴＳＫＰＲ
Ｉ〕を割り出し、そのタスク優先度〔ＴＳＫＰＲＩ〕を
タスク優先度レジスタＰＲＩＲＥＧに書き込む。

【００９２】第２に、そのタスク優先度〔ＴＳＫＰＲ
Ｉ〕に対応するコンテキストレジスタＣＴＸＲＥＧを選
択してタスク（ＴＡＳＫ）を実行する。例えば今、レデ
ィー・レジスタＲＤＹＲＥＧの内容が”００００１００
１B ”であったとしよう。これはタスク優先度〔ＴＳＫ
ＰＲＩ〕が”４”と”７”のタスク（ＴＡＳＫ）が実行
可能であることを示す。この状態では、タスク優先度
〔ＴＳＫＰＲＩ〕が高い方、即ち”４”に対応するコン
テキストレジスタＣＴＸＲＥＧ４が命令実行ユニットＥ
ＸＵによって選択されて実行されている。

【００９３】ここで、割り込み信号ＩＲＳによってレデ
ィー・レジスタＲＤＹＲＥＧのビット１がセットされる
と、本実施例の情報処理装置ＩＰＡは次のように動作す
る。

【００９４】先ず、レディー・レジスタＲＤＹＲＥＧの
内容が変化したので、ディスパッチ・リクエスタＤＳＰ
ＲＥＱは、ディスパッチ要求信号ＤＲＳを命令実行ユニ
ットＥＸＵに送出する。レディー・レジスタＲＤＹＲＥ
Ｇの内容は”０１００１００１B ”になっている。

【００９５】命令実行ユニットＥＸＵは、ディスパッチ
要求信号ＤＲＳを受けとるとディスパッチ処理（ＤＩＳ
ＰＡＴＣＨ）を実行する。

【００９６】第１に、レディー・レジスタＲＤＹＲＥＧ
の各ビットの内容を上位要素からタスク優先度〔ＴＳＫ
ＰＲＩ〕の降順に検索して、最も上位で”１”になって
いるビットの位置を割り出す。その値、即ち”１”をタ
スク優先度レジスタＰＲＩＲＥＧに書き込む。

【００９７】第２に、そのタスク優先度〔ＴＳＫＰＲ
Ｉ〕に対応するコンテキストレジスタＣＴＸＲＥＧ、即
ちコンテキストレジスタＣＴＸＲＥＧ１を選択してタス
ク（ＴＡＳＫ）を実行する。これでディスパッチ処理
（ＤＩＳＰＡＴＣＨ）の前のコンテキストレジスタＣＴ
ＸＲＥＧ４から、新たにコンテキストレジスタＣＴＸＲ
ＥＧ１に切り替わった。結果として、プログラムカウン
タＰＣやスタックポインタＳＰ等のプログラムの実行に
必要な命令実行ユニットＥＸＵの内部状態を表わすレジ
スタが切りかえられたので、命令実行ユニットＥＸＵは
タスク（ＴＡＳＫ１）を実行することになる。

【００９８】以上説明したように、第２の実施例の情報
処理装置ＩＰＡでは、第１の実施例の特徴に加えて、コ
ンテキストレジスタＣＴＸＲＥＧの内容のストアとロー
ドが不要になるので、より高速にタスク（ＴＡＳＫ）を
切り替えられるようになる。

【００９９】次に、本発明の第３の実施例に係る情報処
理装置ＩＰＡの構成を図６を使用して説明する。

【０１００】本実施例の情報処理装置ＩＰＡは、第１の
実施例の情報処理装置ＩＰＡの構成の一部を外部メモリ
ＥＭＵ上に仮想的に実現し、ハードウェアの削減を図っ
た構成例である。

【０１０１】本実施例では、情報処理装置ＩＰＡ内のタ
スク制御テーブルレジスタＴＣＴＲＥＧを省き、タスク
制御テーブルレジスタＴＣＴＲＥＧを外部メモリＥＭＵ
上に配している。その代わりに、内部バスＩＮＢＵＳに
接続されたタスク制御テーブルポインタＴＣＴＰＴＲを
備える。このタスク制御テーブルポインタＴＣＴＰＴＲ
は、タスク制御テーブルレジスタＴＣＴＲＥＧのアドレ
スを保持する。

【０１０２】本実施例の情報処理装置ＩＰＡの動作は第
１の実施例と同様である。但し、タスク制御テーブルレ
ジスタＴＣＴＲＥＧを参照する際に、タスク制御テーブ
ルポインタＴＣＴＰＴＲの内容を使って外部メモリＥＭ
Ｕ上から参照する点だけが異なる。

【０１０３】第３の実施例では、情報処理装置ＩＰＡの
構成要素の一部を仮想的に構成したので、第１の実施例
よりハードウェア量を削減できる。尚、外部メモリＥＭ
Ｕ上に仮想的に構成する要素は、情報処理装置ＩＰＡの
中から他にも種々選ぶことができるが、その動作は第１
の実施例と変わりないので説明を省略する。

【０１０４】更に、本発明の第４の実施例に係る情報処
理装置ＩＰＡの構成を図７を使用して説明する。

【０１０５】本実施例の情報処理装置ＩＰＡは、無駄な
ディスパッチ要求信号ＤＲＳを抑制して実行効率を向上
させるために、レディー・レジスタＲＤＹＲＥＧとディ
スパッチ・リクエスタＤＳＰＲＥＱの間に接続されたプ
ライオリティ・エンコーダＰＲＩＥＮＣを備える。

【０１０６】プライオリティ・エンコーダＰＲＩＥＮＣ
は、レディー・レジスタＲＤＹＲＥＧの内容を入力し
て、レディー・レジスタＲＤＹＲＥＧの各ビットの内容
を最上位からタスク優先度〔ＴＳＫＰＲＩ〕の降順に検
索して、実行可能になっているビットに対応するタスク
優先度〔ＴＳＫＰＲＩ〕を割り出し、そのタスク優先度
〔ＴＳＫＰＲＩ〕を示す信号をディスパッチリクエスタ
に送出する。ディスパッチリクエスタは、前記信号が変
化したら、ディスパッチ要求信号ＤＲＳを命令実行ユニ
ットＥＸＵに送出するよう構成されている。

【０１０７】例えば今、レディー・レジスタＲＤＹＲＥ
Ｇの内容が”００００１０００B ”であったとしよう。
これはタスク優先度〔ＴＳＫＰＲＩ〕が”４”のタスク
（ＴＡＳＫ）が実行可能であることを示す。この状態で
は、タスク優先度〔ＴＳＫＰＲＩ〕が”４”に対応する
タスク（ＴＡＳＫ）が命令実行ユニットＥＸＵによって
実行されている。

【０１０８】この時、レディー・レジスタＲＤＹＲＥＧ
の内容は、プライオリティ・エンコーダＰＲＩＥＮＣに
送られる。プライオリティ・エンコーダＰＲＩＥＮＣ
は、レディー・レジスタＲＤＹＲＥＧの各ビットの内容
を上位要素からタスク優先度〔ＴＳＫＰＲＩ〕の降順に
検索して、最も上位で”１”になっているビットの位
置、即ち”４”をディスパッチ・リクエスタＤＳＰＲＥ
Ｑに送出している。

【０１０９】ここで、割り込み信号ＩＲＳによってレデ
ィー・レジスタＲＤＹＲＥＧのビット１がセットされる
と、本実施例の情報処理装置ＩＰＡは次のように動作す
る。この時、レディー・レジスタＲＤＹＲＥＧの内容
は”０１００１０００B ”になっている。

【０１１０】レディー・レジスタＲＤＹＲＥＧの内容は
プライオリティ・エンコーダＰＲＩＥＮＣに送られる。
プライオリティ・エンコーダＰＲＩＥＮＣは、レディー
・レジスタＲＤＹＲＥＧの各ビットの内容を上位要素か
らタスク優先度〔ＴＳＫＰＲＩ〕の降順に検索して、最
も上位で”１”になっているビットの位置、即ち”１”
をディスパッチ・リクエスタＤＳＰＲＥＱに送出する。

【０１１１】プライオリティ・エンコーダＰＲＩＥＮＣ
の出力が”４”から”１”に変化したので、ディスパッ
チ・リクエスタＤＳＰＲＥＱは、ディスパッチ要求信号
ＤＲＳを命令実行ユニットＥＸＵに送出する。

【０１１２】命令実行ユニットＥＸＵは、ディスパッチ
要求信号ＤＲＳを受けとると、ディスパッチ処理（ＤＩ
ＳＰＡＴＣＨ）を実行し、タスク（ＴＡＳＫ４）からタ
スク（ＴＡＳＫ１）に切り替える。ディスパッチ処理
（ＤＩＳＰＡＴＣＨ）の手順は既に述べた通りである。

【０１１３】次に、割り込み信号ＩＲＳによって、レデ
ィー・レジスタＲＤＹＲＥＧのビット７がセットされる
と、情報処理装置ＩＰＡは次のように動作する。この
時、レディー・レジスタＲＤＹＲＥＧの内容は”０１０
０１００１B ”になっている。

【０１１４】レディー・レジスタＲＤＹＲＥＧの内容は
プライオリティ・エンコーダＰＲＩＥＮＣに送られる。
プライオリティ・エンコーダＰＲＩＥＮＣは、レディー
・レジスタＲＤＹＲＥＧの各ビットの内容を上位要素か
らタスク優先度〔ＴＳＫＰＲＩ〕の降順に検索して、最
も上位で”１”になっているビットの位置、即ち”１”
をディスパッチ・リクエスタＤＳＰＲＥＱに送出する。
プライオリティ・エンコーダＰＲＩＥＮＣの出力は”
１”のまま変化しないので、ディスパッチ・リクエスタ
ＤＳＰＲＥＱはディスパッチ要求信号ＤＲＳを送出しな
い。従って、ディスパッチ処理（ＤＩＳＰＡＴＣＨ）は
行なわれず、命令実行ユニットＥＸＵはタスク（ＴＡＳ
Ｋ１）を続行する。

【０１１５】このように、第４の実施例の情報処理装置
ＩＰＡでは、レディー・レジスタＲＤＹＲＥＧの最上位
のビットが変化した時だけディスパッチ要求信号ＤＲＳ
を送出するようにしたので、第１の実施例で説明したよ
うな無駄なディスパッチ処理（ＤＩＳＰＡＴＣＨ）が起
こらなくなった。

【０１１６】尚、プライオリティ・エンコーダＰＲＩＥ
ＮＣを追加した第４の実施例の構成は前記第２及び第３
の実施例に対しても適用できる。

【０１１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の情報処理
装置によれば、命令実行ユニットは、ディスパッチ要求
信号を受けとると、コンテキストレジスタの内容を、タ
スク優先度レジスタが示すタスク優先度に対応するタス
ク制御ブロックに保存し、レディー・レジスタの各ビッ
トの内容をタスク優先度の降順に検索して実行可能状態
を示すビットに対応するタスク優先度を割り出し、該タ
スク優先度をタスク優先度レジスタに書き込み、該タス
ク優先度に対応するタスク制御ブロックの内容をコンテ
キストレジスタに読み込み、該タスク制御ブロックの内
容に従ってタスクを実行することとしたので、タスクか
らの命令で別のタスクを操作でき、スケジューリング処
理をハードウェアで迅速に行うことができ、また、割り
込み信号に基づき、レディー・レジスタのビットを操作
して、タスクの実行可能または不可能の状態を変更する
こととしたので、割り込み信号によってタスクを直接起
動でき、割り込み信号に対するタスクの応答を高速化し
た情報処理装置を提供することができる。

【０１１８】また、本発明によれば、命令実行ユニット
は、ディスパッチ要求信号を受けとると、レディー・レ
ジスタの各ビットの内容をタスク優先度の降順に検索し
て実行可能状態を示すビットに対応するタスク優先度を
割り出し、該タスク優先度を前記タスク優先度レジスタ
に書き込み、該タスク優先度に対応するコンテキストレ
ジスタを選択してタスクを実行することとしたので、ハ
ードウェアにより高速なスケジューリング処理を可能と
した情報処理装置を提供することができる。

【０１１９】また、本発明によれば、レディー・レジス
タ、タスク優先度レジスタ、及びまたは前記タスク制御
テーブルレジスタを外部メモリＥＭＵ上に仮想的に構成
し、これらレジスタに対するアクセスをタスク制御テー
ブルポインタ内に保持されたアドレスを使って参照する
ことにより、よりハードウェア量を削減した構成で、上
記と同様の効果を実現できる。

【０１２０】更に、本発明によれば、プライオリティ・
エンコーダにより、レディー・レジスタの内容を入力し
て、各ビットの内容をタスク優先度の降順に検索して、
実行可能状態を示すビットに対応するタスク優先度を割
り出して出力し、ディスパッチ・リクエスタにより、プ
ライオリティ・エンコーダから出力されるタスク優先度
が変化した時に、ディスパッチ要求信号を命令実行ユニ
ットに送出することとしたので、無駄なディスパッチ処
理を起動させることなく、より効率的なスケジューリン
グ処理を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図である。

【図２】本発明のスケジューリング処理を説明する流れ
図であり、図２（１）はタスク実行の中断、図２（２）
はタスク実行の再開である。

【図３】本発明のディスパッチ処理を説明する流れ図で
ある。

【図４】本発明の第１の実施例に係る情報処理装置の構
成図である。

【図５】本発明の第２の実施例に係る情報処理装置の構
成図である。

【図６】本発明の第３の実施例に係る情報処理装置の構
成図である。

【図７】本発明の第４の実施例に係る情報処理装置の構
成図である。

【図８】従来の情報処理装置の構成図であり、ディスパ
ッチ処理の説明図である。

【図９】スケジューリング処理の説明図である。

【図１０】従来例のスケジューリングの処理を説明する
流れ図であり、図１０（１）はタスク実行の中断、図１
０（２）はタスク実行の再開である。

【図１１】従来例のディスパッチ処理を説明する流れ図
である。

【符号の説明】

ＩＰＡ 情報処理装置 ＥＸＵ 命令実行ユニット ＣＴＸＲＥＧ，ＣＴＸＲＥＧ０〜ＣＴＸＲＥＧ７ コン
テキストレジスタ ＰＣ プログラムカウンタ ＳＰ スタックポインタ ＰＳＷ プログラムステータスワードレジスタ ＧＥＮＲＥＧ 汎用レジスタ ＲＤＹＲＥＧ レディー・レジスタ ＰＲＩＲＥＧ タスク優先度レジスタ ＴＣＴＲＥＧ タスク制御テーブルレジスタ ＤＳＰＲＥＱ ディスパッチ・リクエスタ ＴＣＴＰＴＲ タスク制御テーブルポインタ ＰＲＩＥＮＣ プライオリティ・エンコーダ ＥＭＵ 外部メモリ ＴＣＢ，ＴＣＢ０〜ＴＣＢ７ タスク制御ブロック ＥＸＴＢＵＳ 外部バス ＩＮＢＵＳ 内部バス ＩＲＳ 割り込み信号 ＤＲＳ ディスパッチ要求信号 ＱＵＥＨＤＲ キューヘッダ ＴＳＫＰＲＩ タスク優先度 ＴＡＳＫ，ＴＡＳＫ０〜ＴＡＳＫ７ タスク ＳＣＨＥＤＵＬＥ，ＳＣＨＥＤＵＬＥ’ スケジューリ
ング処理 ＳＵＳＴＳＫ，ＳＵＳＴＳＫ’ タスク実行の中断処理 ＲＳＭＴＳＫ，ＲＳＭＴＳＫ’ タスク実行の再開処理 ＤＩＳＰＡＴＣＨ，ＤＩＳＰＡＴＣＨ’ ディスパッチ
処理 ＩＮＴＨＤＲ 割り込みハンドラ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンテキストレジスタを備え、前記コン
   テキストレジスタの内容を書き換えながら、それぞれ異
   なるタスク優先度を持つ複数のタスクを時分割で実行す
   る命令実行ユニットと、 前記命令実行ユニットが実行する各タスクのタスク制御
   ブロックを保持する外部メモリと、 複数のビットを備え、各ビット位置が、前記命令実行ユ
   ニットが実行する各タスクのタスク優先度に対応し、各
   ビット内容は、対応するタスクが実行可能または不可能
   の何れの状態であるかを示し、前記命令実行ユニットか
   らの指示により、各ビットの操作が可能であるレディー
   ・レジスタと、 前記命令実行ユニットが現在実行しているタスクのタス
   ク優先度を保持するタスク優先度レジスタと、 複数の要素を備え、各要素の位置が、前記命令実行ユニ
   ットが実行する各タスクのタスク優先度に対応し、各要
   素の内容として、対応するタスクのタスク制御ブロック
   のアドレスを保持するタスク制御テーブルレジスタと、 前記レディー・レジスタの内容が変化した時、ディスパ
   ッチ要求信号を前記命令実行ユニットに送出するディス
   パッチ・リクエスタとを有し、 前記命令実行ユニットは、前記ディスパッチ要求信号を
   受けとると、前記コンテキストレジスタの内容を、前記
   タスク優先度レジスタが示すタスク優先度に対応するタ
   スク制御ブロックに保存し、前記レディー・レジスタの
   各ビットの内容をタスク優先度の降順に検索して実行可
   能状態を示すビットに対応するタスク優先度を割り出
   し、該タスク優先度を前記タスク優先度レジスタに書き
   込み、該タスク優先度に対応するタスク制御ブロックの
   内容を前記コンテキストレジスタに読み込み、該タスク
   制御ブロックの内容に従ってタスクを実行することを特
   徴とする情報処理装置。
2. 【請求項２】 複数のコンテキストレジスタを備え、前
   記コンテキストレジスタの１つを選択して、該コンテキ
   ストレジスタの内容を書き換えながら、それぞれ異なる
   タスク優先度を持つ複数のタスクを時分割で実行する命
   令実行ユニットと、 複数のビットを備え、各ビット位置が、前記命令実行ユ
   ニットが実行する各タスクのタスク優先度に対応し、各
   ビット内容は、対応するタスクが実行可能または不可能
   の何れの状態であるかを示し、前記命令実行ユニットか
   らの指示により、各ビットの操作が可能であるレディー
   ・レジスタと、 前記命令実行ユニットが現在実行しているタスクのタス
   ク優先度を保持するタスク優先度レジスタと、 前記レディー・レジスタの内容が変化した時、ディスパ
   ッチ要求信号を前記命令実行ユニットに送出するディス
   パッチ・リクエスタとを有し、 前記命令実行ユニットは、前記ディスパッチ要求信号を
   受けとると、前記レディー・レジスタの各ビットの内容
   をタスク優先度の降順に検索して実行可能状態を示すビ
   ットに対応するタスク優先度を割り出し、該タスク優先
   度を前記タスク優先度レジスタに書き込み、該タスク優
   先度に対応する前記コンテキストレジスタを選択してタ
   スクを実行することを特徴とする情報処理装置。
3. 【請求項３】 前記情報処理装置は、前記レディー・レ
   ジスタ、前記タスク優先度レジスタ、及びまたは前記タ
   スク制御テーブルレジスタのアドレスを保持するタスク
   制御テーブルポインタを有することを特徴とする請求項
   １または２に記載の情報処理装置。
4. 【請求項４】 前記情報処理装置は、前記レディー・レ
   ジスタの内容を入力して、各ビットの内容をタスク優先
   度の降順に検索して、実行可能状態を示すビットに対応
   するタスク優先度を割り出して出力するプライオリティ
   ・エンコーダを有し、 前記ディスパッチ・リクエスタは、前記プライオリティ
   ・エンコーダから出力されるタスク優先度が変化した
   時、ディスパッチ要求信号を前記命令実行ユニットに送
   出することを特徴とする請求項１、２、または３に記載
   の情報処理装置。
5. 【請求項５】 前記情報処理装置は、当該情報処理装置
   の外部から供給される割り込み信号を有し、 前記命令実行ユニットは、前記割り込み信号に基づき、
   前記レディー・レジスタのビットを操作して、タスクの
   実行可能または不可能の状態を変更することを特徴とす
   る請求項１、２、３、または４に記載の情報処理装置。