JPH0973399A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPH0973399A
JPH0973399A JP22527495A JP22527495A JPH0973399A JP H0973399 A JPH0973399 A JP H0973399A JP 22527495 A JP22527495 A JP 22527495A JP 22527495 A JP22527495 A JP 22527495A JP H0973399 A JPH0973399 A JP H0973399A
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JP
Japan
Prior art keywords
cpu
state information
state
cpus
interrupt processing
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP22527495A
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English (en)
Inventor
Akihisa Nakase
晶久 中瀬
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 割り込み処理の実行が要求されると直ちに割
り込み処理を実行することができる半導体装置を提供す
る。 【解決手段】 複数のCPU1、2及び3を備えると共
に各CPUが保持するPC値及びFSを退避するための
PC値・FS退避用バス9及びPC値・FS退避用RA
M10を備えている。割り込み信号が発生すると、処理
を実行中のCPUは状態を保持したまま停止して復帰待
ち状態になると共に割り込み処理待ちのCPUが割り込
み処理を実行する。残りのCPUは、PC値及びFSを
PC値・FS退避用バス9を介してPC値・FS退避用
RAM10に退避し、割り込み処理待ち状態になる。こ
のため、処理を実行中のCPU以外に、割り込み処理待
ち状態のCPU及び復帰待ち状態のCPUが常に存在す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はCPUを備えた半導
体装置に関し、特に、高速な割り込み処理が実行可能で
ある半導体装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図2は従来の半導体装置の構成を示すブ
ロック図である。図2において、21はCPUであり、
プログラムカウンタ21a及びフラグステイタスレジス
タ21bを備えている。プログラムカウンタ21aはプ
ログラムカウンタ値(PC値)を保持し、フラグステイ
タスレジスタ21bはフラグレジスタ(FS)を保持す
る。22はROM、23はRAM、24はアドレスバ
ス、25はデータバスであり、アドレスバス24及びデ
ータバス25はそれぞれ、CPU21、ROM22及び
RAM23に接続されている。また、RAM23はスタ
ックポインタ(SP)が示すアドレスにシステムスタッ
クを持つ。26は割り込み制御回路であり、発生した割
り込み信号に従ってCPU21に割り込み許可信号を出
力する。
【0003】図2に示す半導体装置において、割り込み
処理が行われる場合の動作について説明する。
【0004】いま、CPU21はメインルーチンを実行
しているとする。いずれかの割り込み信号が発生する
と、割り込み制御回路26はCPU21に割り込み許可
信号を出力する。割り込み許可信号を受けたCPU21
は、プログラムカウンタ21aが保持しているPC値及
びフラグステイタスレジスタ21bが保持しているFS
とをRAM23のシステムスタックに退避させる。この
動作が終了した後、CPU21は割り込み処理ルーチン
の実行を開始する。割り込み処理ルーチンの実行を終了
すると、CPU21はRAM23のシステムスタックか
らPC値及びFSを読み出してPC値をプログラムカウ
ンタ21aに復帰させると共にFSをフラグステイタス
レジスタ21bに復帰させた後、元のメインルーチンの
実行を再開する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
半導体装置には以下のような問題がある。
【0006】従来の半導体装置では、割り込み信号が発
生すると、CPUはPC値及びFSを一旦RAMに退避
させた後に割り込み処理ルーチンを実行することにな
る。このため、割り込み信号が発生してからCPUが割
り込み処理ルーチンの実行を開始するまでに、常に数マ
シンサイクルの遅延が発生するという問題があった。
【0007】また、割り込み処理ルーチンが終了したと
きも、退避させていたPC値及びFSをRAMから再度
読み出した後にメインルーチンを実行することになる。
このため、割り込み処理ルーチンが終了してからメイン
ルーチンの実行を開始するまでにも、常に数マシンサイ
クルの遅延が発生するという問題があった。
【0008】前記の問題に鑑み、本発明は、割り込み処
理の実行が要求されると直ちに割り込み処理を実行する
ことができる半導体装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、複数のCPUを備えると共に各CPU
が保持するPC値及びFSを退避するための専用バス及
びRAMを備え、処理を実行中のCPU以外の一のCP
Uを、保持するPC値及びFSを前記専用バスを介して
前記専用RAMに退避させることにより割り込み処理待
ちにし、処理を実行中のCPUの他に割り込み処理待ち
のCPUが常に存在するようにするものである。
【0010】具体的に請求項1の発明が講じた解決手段
は、CPUを備えた半導体装置を対象とし、処理の実行
状態を表す状態情報を保持する状態情報保持手段をそれ
ぞれ有する複数のCPUと、前記複数のCPUのそれぞ
れに接続されており、各CPUから出力される状態情報
を転送する状態情報用バスと、前記状態情報用バスによ
り転送される状態情報を記憶する状態情報用RAMと、
前記複数のCPUのうちの一のCPUに該一のCPUが
有する状態情報保持手段が保持する状態情報を前記状態
情報用バスを介して前記状態情報用RAMに記憶させる
ことにより、前記一のCPUを割り込み処理待ち状態に
する機能を有する制御回路とを備えている構成とするも
のである。
【0011】請求項1の発明の構成により、複数のCP
Uのうち処理を実行中のCPU以外の一のCPUを、該
CPUが有する状態情報保持手段が保持する状態情報を
前記状態情報用バスを介して前記状態情報用RAMに記
憶させることによりいつでも割り込み処理待ち状態にす
ることができる。すなわち、処理を実行中のCPUの他
に割り込み処理待ちのCPUを常に存在させることがで
きる。このため、割り込み処理の実行が要求されると直
ちに割り込み処理を実行することができる。
【0012】具体的に請求項2の発明が講じた解決手段
は、CPUを備えた半導体装置を対象とし、処理の実行
状態を表す状態情報を保持する状態情報保持手段をそれ
ぞれ有するn個(nは3以上の整数)のCPUと、前記
n個のCPUのそれぞれに接続されており、各CPUか
ら出力される状態情報を転送する状態情報用バスと、前
記状態情報用バスにより転送される状態情報を記憶する
状態情報用RAMと、前記n個のCPUのうちの一のC
PUに該一のCPUが有する状態情報保持手段が保持す
る状態情報を前記状態情報用バスを介して前記状態情報
用RAMに記憶させることにより、前記一のCPUを割
り込み処理待ち状態にする機能を有する制御回路とを備
え、前記制御回路は、前記n個のCPUのうち第1のC
PUが処理を実行しており且つ第2のCPUが割り込み
処理待ち状態であるときに割り込み処理の実行が要求さ
れると、前記第1のCPUに処理を停止させると共に前
記第2のCPUに直ちに割り込み処理を実行させる一
方、前記n個のCPUのうち第3のCPUに該第3のC
PUが有する状態情報保持手段が保持する状態情報を前
記状態情報用バスを介して前記状態情報用RAMに記憶
させることにより、前記第3のCPUを新たに割り込み
処理待ち状態にする構成とするものである。
【0013】請求項2の発明の構成により、割り込み処
理の実行が要求されると、処理を実行中の第1のCPU
は処理を停止すると共に割り込み処理待ち状態である第
2のCPUが直ちに割り込み処理を実行する。このた
め、第2のCPUが割り込み処理を終了すると第1のC
PUが直ちに処理を再開することができる。また、割り
込み処理の実行が要求されると、処理を実行中であった
第1のCPU及び割り込み処理待ち状態であった第2の
CPU以外の第3のCPUが新たに割り込み処理待ち状
態になる。このため、第2のCPUが割り込み処理を実
行しているときに新たな割り込み処理の実行が要求され
ると、第3のCPUが直ちに新たな割り込み処理を実行
することができる。すなわち、処理を実行中のCPUの
他に割り込み処理待ちのCPUが常に存在すると共に、
割り込み処理を実行中のときは、元の処理の実行待ちの
CPU及び新たな割り込み処理待ちのCPUが常に存在
する。このため、割り込み処理の実行が要求されると直
ちに割り込み処理を実行することができると共に、割り
込み処理が終了すると直ちに元の処理を再開することが
できる。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明の一実施形態について、図
面を参照しながら説明する。
【0015】図1は本発明の一実施形態に係る半導体装
置の構成を示すブロック図である。図1において、1は
第1のCPUであり、状態情報保持手段としてのプログ
ラムカウンタ1a及びフラグステイタスレジスタ1bを
備えている。2は第2のCPUであり、第1のCPU1
と同様に状態情報保持手段としてのプログラムカウンタ
2a及びフラグステイタスレジスタ2bを備えている。
3は第3のCPUであり、第1のCPU1及び第2のC
PU2と同様に状態情報保持手段としてのプログラムカ
ウンタ3a及びフラグステイタスレジスタ3bを備えて
いる。プログラムカウンタ1a、2a及び3aは状態情
報としてのプログラムカウンタ値(PC値)をそれぞれ
保持し、フラグステイタスレジスタ1b、2b及び3b
は状態情報としてのフラグステイタス(FS)をそれぞ
れ保持している。
【0016】4はROM、5はRAM、6はアドレスバ
ス、7はデータバスであり、従来の半導体装置と同様の
ものである。アドレスバス6及びデータバス7はそれぞ
れ、第1のCPU1、第2のCPU2、第3のCPU
3、ROM4及びRAM5に接続されている。8は制御
回路としての割り込み制御回路であり、発生した割り込
み信号に従って、第1のCPU1、第2のCPU2又は
第3のCPUに割り込み許可信号を出力する。また、9
は状態情報用バスとしてのPC値・FS退避用バス、1
0は状態情報用RAMとしてのPC値・FS退避用RA
Mである。
【0017】図1に示す半導体装置において、割り込み
処理が行われる場合の動作について説明する。
【0018】図1に示す半導体装置がリセットされた直
後、第1のCPU1がプログラムのメインルーチンの実
行を開始すると共に第2のCPU2及び第3のCPU3
は待ち状態となる。このとき、第2のCPU2は割り込
み処理待ち状態となる。
【0019】ここで、第1の割り込み信号が発生する
と、割り込み制御回路8は第1の割り込み許可信号を出
力する。第1の割り込み許可信号により、第1のCPU
1はPC値及びFSを保持したままメインルーチンの実
行を停止する(すなわち復帰待ち状態となる)と同時
に、第2のCPU2が第1の割り込み処理ルーチンの実
行を開始する。また、第3のCPU3が割り込み処理待
ち状態となる。
【0020】さらに第2の割り込み信号が発生し、割り
込み制御回路8から第2の割り込み許可信号が出力され
ると、第2のCPU2がPC値及びFSの状態を保持し
たまま第1の割り込み処理ルーチンの実行を停止する
(すなわち復帰待ち状態となる)と同時に、第3のCP
U3が第2の割り込み処理ルーチンの実行を開始する。
またこのとき、第1のCPU1はPC値及びFSをPC
値・FS退避用バス9を介してPC値・FS退避用RA
M10に退避し、割り込み処理待ち状態になる。本実施
形態に係る半導体装置では、PC値・FS退避用バス9
及びPC値・FS退避用RAM10を備えているので、
PC値及びFSを退避する動作をプログラムの実行と並
行して行うことができる。
【0021】ここで、第3のCPU3が第2の割り込み
処理ルーチンの実行を終了すると、第2のCPU2は復
帰待ち状態であるので第1の割り込み処理ルーチンの実
行を直ちに再開する。また、第1のCPU1はPC値・
FS退避用RAM10に退避していたPC値及びFSを
再び読み込み、復帰待ち状態になる。第3のCPU3は
初期化され割り込み処理待ち状態になる。
【0022】さらに、第2のCPUが第1の割り込み処
理ルーチンの実行を終了すると、第1のCPU1は復帰
待ち状態であるのでメインルーチンの実行を直ちに再開
する。
【0023】このように、本実施形態に係る半導体装置
によると、1つのCPUがある処理を実行しているとき
には他の2つのCPUのいずれかが割り込み処理待ち状
態になっているので、割り込み処理の実行が要求される
と直ちに割り込み処理の実行を開始することができる。
また、1つのCPUが割り込み処理を実行しているとき
には他の2つのCPUのいずれかが復帰待ち状態になっ
ているので、割り込み処理の実行が終了すると直ちに元
の処理の実行を再開することができる。
【0024】なお、ここでは、半導体装置は3つのCP
Uを備えているものとしたが、3個以上のCPUを備え
ていても同等の効果が得られる。
【0025】また、CPUが2個の場合でも、PC値・
FS退避用バス及びPC値・FS退避用RAMを設ける
ことにより、一のCPUが処理を実行しているときに他
のCPUを常に割り込み処理待ち状態にすることは可能
である。
【0026】
【発明の効果】請求項1の発明に係る半導体装置による
と、処理を実行中のCPUの他に割り込み処理待ちのC
PUを常に存在させることができるので、割り込み処理
の実行が要求されると直ちに割り込み処理を実行するこ
とができる。
【0027】請求項2の発明に係る半導体装置による
と、処理を実行中のCPUの他に割り込み処理待ちのC
PUが常に存在すると共に、割り込み処理を実行中のと
きは、元の処理の実行待ちのCPU及び新たな割り込み
処理待ちのCPUが常に存在するので、割り込み処理の
実行が要求されると直ちに割り込み処理を実行すること
ができると共に割り込み処理が終了すると直ちに元の処
理を再開することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る半導体装置の構成を示
すブロック図である。
【図2】従来の半導体装置の構成を示すブロック図であ
る。
【符号の説明】
1 第1のCPU 2 第2のCPU 3 第3のCPU 1a,2a,3a プログラムカウンタ(状態情報保持
手段) 1b,2b,3b フラグステイタスレジスタ(状態情
報保持手段) 4 ROM 5 RAM 6 アドレスバス 7 データバス 8 割り込み制御回路(制御回路) 9 PC値・FS退避用バス(状態情報用バス) 10 PC値・FS退避用RAM(状態情報用RAM) 21 CPU 21a プログラムカウンタ 21b フラグステイタスレジスタ 22 ROM 23 RAM 24 アドレスバス 25 データバス 26 割り込み制御回路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 処理の実行状態を表す状態情報を保持す
    る状態情報保持手段をそれぞれ有する複数のCPUと、 前記複数のCPUのそれぞれに接続されており、各CP
    Uから出力される状態情報を転送する状態情報用バス
    と、 前記状態情報用バスにより転送される状態情報を記憶す
    る状態情報用RAMと、 前記複数のCPUのうちの一のCPUに該一のCPUが
    有する状態情報保持手段が保持する状態情報を前記状態
    情報用バスを介して前記状態情報用RAMに記憶させる
    ことにより、前記一のCPUを割り込み処理待ち状態に
    する機能を有する制御回路とを備えていることを特徴と
    する半導体装置。
  2. 【請求項2】 処理の実行状態を表す状態情報を保持す
    る状態情報保持手段をそれぞれ有するn個(nは3以上
    の整数)のCPUと、 前記n個のCPUのそれぞれに接続されており、各CP
    Uから出力される状態情報を転送する状態情報用バス
    と、 前記状態情報用バスにより転送される状態情報を記憶す
    る状態情報用RAMと、 前記n個のCPUのうちの一のCPUに該一のCPUが
    有する状態情報保持手段が保持する状態情報を前記状態
    情報用バスを介して前記状態情報用RAMに記憶させる
    ことにより、前記一のCPUを割り込み処理待ち状態に
    する機能を有する制御回路とを備え、 前記制御回路は、 前記n個のCPUのうち第1のCPUが処理を実行して
    おり且つ第2のCPUが割り込み処理待ち状態であると
    きに割り込み処理の実行が要求されると、前記第1のC
    PUに処理を停止させると共に前記第2のCPUに直ち
    に割り込み処理を実行させる一方、前記n個のCPUの
    うち第3のCPUに該第3のCPUが有する状態情報保
    持手段が保持する状態情報を前記状態情報用バスを介し
    て前記状態情報用RAMに記憶させることにより、前記
    第3のCPUを新たに割り込み処理待ち状態にすること
    を特徴とする半導体装置。
JP22527495A 1995-09-01 1995-09-01 半導体装置 Withdrawn JPH0973399A (ja)

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JP22527495A JPH0973399A (ja) 1995-09-01 1995-09-01 半導体装置

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Effective date: 20021105