JPH10247146A - 半導体集積回路装置 - Google Patents

半導体集積回路装置

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JPH10247146A
JPH10247146A JP4995597A JP4995597A JPH10247146A JP H10247146 A JPH10247146 A JP H10247146A JP 4995597 A JP4995597 A JP 4995597A JP 4995597 A JP4995597 A JP 4995597A JP H10247146 A JPH10247146 A JP H10247146A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
timer
integrated circuit
semiconductor integrated
circuit device
task
Prior art date
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Pending
Application number
JP4995597A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazushi Yamaki
一志 八巻
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Renesas Semiconductor Package and Test Solutions Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Yonezawa Electronics Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH10247146A publication Critical patent/JPH10247146A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 タスクの実行時間監視を行うタイマ動作の制
御をハードウェアにより行い、設定したタスクの実行時
間監視を正確に行う。 【解決手段】 タイマ制御レジスタ12aには、タイマ
を実行モードに同期して動作させるか否かを指定するビ
ット、同期してタイマを動作させる場合に特権モードか
非特権モードかのいずれかの実行モードを指定するビッ
トが設けられ、これらの情報によってCPUがタイマの
制御を行う。たとえば、実行モードに同期してタイマを
動作させる場合には実行モードに同期して動作させるか
否かを指定するビットを’1’に設定し、動作させない
場合は’0’に設定する。非特権モードにのみタイマを
動作させる場合には、実行モードを指定するビットを’
1’に設定し、特権モードのみで動作させる場合には’
0’に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路装
置に関し、特に、TSS(Time Sharing
System)などの実行時間監視に適用して有効な技
術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】本発明者が検討したところによれば、マ
イクロコンピュータなどの半導体集積回路装置に設けら
れたタイマ機能においては、特権モードや非特権モード
などのプログラムの実行モードに関係なく動作が行われ
ている。
【0003】よって、OS(Operating Sy
stem)などが非特権モードであるタスクに一定の時
間を与え、その時間が経過すると別のタスクに切り換え
るTSS機能などのプログラムの実行モードにおけるタ
スクの実行時間監視を行う場合には、ソフトウェアによ
りタスクの実行時、すなわち、非特権モード時にのみタ
イマを動作させることにより行っている。
【0004】なお、この種の制御プログラムについて詳
しく述べてある例としては、昭和62年1月30日、株
式会社オーム社発行、矢田光治(著)、「ソフトウェア
の知識(第2版)」P139〜P144があり、この文
献には、OSの構成や機能などが記載されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
なタスクの実行時間監視のタイマ機能では、次のような
問題点があることが本発明者により見い出された。
【0006】すなわち、タスクの実行時間監視を行うタ
イマをソフトウェアにより動作させるので、そのタイマ
を動作、停止させるソフトウェアの処理時間が必要であ
るので、タイマ時間に誤差が生じるという問題がある。
【0007】また、ソフトウェアによりタイマを動作、
停止させるので、タスク以外のプログラムが複雑化して
しまい、プログラムサイズが増大し、システムの高速応
答性が悪くなり、プログラム作成の作業工数やコストも
大きくなってしまうという問題がある。
【0008】本発明の目的は、設定したタスクの実行時
のみにタイマの動作をハードウェアにより制御し、タス
クの実行時間監視を正確に行うことができる半導体集積
回路装置を提供することにある。
【0009】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
【0010】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
【0011】すなわち、本発明の半導体集積回路装置
は、マイクロプロセッサにOSにおける所定の実行モー
ドの場合だけタイマ動作するように設定を行うタイマ制
御情報を格納するタイマ制御格納手段を設けたものであ
る。
【0012】また、本発明の半導体集積回路装置は、前
記タイマ制御情報が、タイマをプログラムの実行モード
に同期して動作させるか否かを設定する第1のタイマ制
御情報と、同期してタイマを動作させる場合の実行モー
ドを設定する第2のタイマ制御情報とよりなるものであ
る。
【0013】さらに、本発明の半導体集積回路装置は、
設定される前記実行モードが、特権モードまたは非特権
モードのいずれかよりなるものである。
【0014】また、本発明の半導体集積回路装置は、前
記タイマ制御格納手段が、レジスタよりなるものであ
る。
【0015】以上のことにより、TSSなどにおけるプ
ログラムの実行時間監視のタイマ動作制御をハードウェ
アにより行うことができるので、高精度で容易に行うこ
とができ、かつプログラムサイズを縮小できるのでシス
テムの応答性を向上ならびにプログラムの開発工数やコ
ストを低減することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。
【0017】図1は、本発明の一実施の形態による半導
体集積回路装置のブロック図、図2は、本発明の一実施
の形態による半導体集積回路装置に設けられたCPUの
ブロック図、図3は、本発明の一実施の形態によるCP
Uに設けられたタイマ制御レジスタの説明図、図4は、
タスク、割り込みプログラムならびにOSの動作におけ
るタイミングチャートである。
【0018】本実施の形態において、OSにより基本動
作が制御されるマイクロコンピュータである半導体集積
回路装置1は、データの書き込みと読み出しが行われる
半導体記憶素子からなるRAM2および読み出し専用の
半導体記憶素子からなるROM3が設けられている。
【0019】また、半導体集積回路装置1には、シリア
ルデータの通信を行うSCI4、データの入出力の制御
を行うI/Oポート5が設けられている。
【0020】さらに、半導体集積回路装置1は、アドレ
ス空間の分割、各種メモリ、周辺デバイスに応じた制御
信号の出力を行うBSC6ならびにタイマ出力、パルス
出力の制御を行うタイマ7が設けられている。
【0021】さらに、半導体集積回路装置1は、該半導
体集積回路装置1のすべての制御を司るCPU(マイク
ロプロセッサ)8が設けられている。そして、これらR
AM2、ROM3、SCI4、I/Oポート5、BSC
6ならびにタイマ7は、CPU8と電気的に接続されて
いる。
【0022】次に、CPU8の構成を図2を用いて説明
する。
【0023】まず、CPU8は、データの演算を行う演
算ユニット9、命令コードの先取りやデコードを行う命
令プリフェッチ・デコードユニット10、命令やオペラ
ンドの入出力の制御を行う入出力制御ユニット11が設
けられている。
【0024】また、CPU8は、様々な用途のレジスタ
からなるレジスタユニット12ならびにこれら演算ユニ
ット9、命令プリフェッチ・デコードユニット10、入
出力制御ユニット11、レジスタユニット12の制御、
すなわち、CPU8のすべての制御を司る制御ユニット
13が設けられている。
【0025】そして、制御ユニット13は、演算ユニッ
ト9、命令プリフェッチ・デコードユニット10、入出
力制御ユニット11およびレジスタユニット12の各々
と電気的に接続されている。
【0026】また、レジスタユニット12は、たとえ
ば、あらゆる目的にプログラマが自由に使用できる汎用
レジスタ、ベクタベースレジスタ、ステータスレジスタ
などのシステムを制御するためのレジスタであるコント
ロールレジスタ、プログラムカウンタレジスタやプロシ
ージャレジスタなどのシステム全体を管理するためのレ
ジスタであるシステムレジスタならびにタイマ7の動作
の制御を行うタイマ制御レジスタ(タイマ制御格納手
段)12aにより構成されている。
【0027】そして、これら汎用レジスタ、コントロー
ルレジスタ、システムレジスタ、タイマ制御レジスタ1
2aも、前述したように制御ユニット13により制御が
行われている。
【0028】次に、本実施の形態の作用について図1、
図2、図3のタイマ制御レジスタ12aの説明図、図4
のタスク、割り込みプログラムならびにOSの動作にお
けるタイミングチャートを用いて説明する。
【0029】まず、図3に示すように、タイマ制御レジ
スタ12aには、タイマをプログラムの実行モード(特
権モード、非特権モード)に同期して動作させるか否か
を指定するビットB1および同期してタイマを動作させ
る場合にそのモード、すなわち、特権モードか非特権モ
ードかを指定するビットB2が設けられている。そし
て、このビットB1,B2に入力される情報が、それぞ
れ第1のタイマ制御情報および第2のタイマ制御情報と
なる。
【0030】また、このタイマ制御レジスタ12aは、
たとえば、前述した汎用レジスタなどの予めCPU8に
設けられているレジスタを用いるようにしてもよい。
【0031】ここで、タイマ制御レジスタ12aは、前
述した指定を2ビットにより行っているが、これらの指
定は、1ビットまたは3ビット以上を用いて指定を行う
ようにしてもよい。また、これらの指定は、予めユーザ
がプログラムにより設定を行う。
【0032】たとえば、プログラムの実行モードに同期
してタイマを動作させる場合にはビットB1を’1’に
設定し、動作させない場合にはビットB1を’0’に設
定し、非特権モードにのみタイマを動作させる場合には
ビットB2を’1’に設定し、特権モードのみで動作さ
せる場合にはビットB2を’0’に設定するようにプロ
グラムが入力されているとする。
【0033】ここで、タスクは通常、非特権モードで実
行され、割り込みプログラムおよびOSは特権モードに
より実行されるので、タイマ7を非特権モードに同期し
て動作させるようにタイマ制御レジスタ12aを設定す
るには、ビットB1を’1’とし、同じくビットB2
も’1’とすればよい。
【0034】次に、OSがタスクに一定の時間を与え、
その時間が経過すると別のタスクに切り換えるTSS機
能などに用いられるタスクの実時間監視機能のタイマ動
作の処理において、前述した設定をタイマ制御レジスタ
12aに行った場合の動作について説明する。
【0035】まず、図4に示すように、タスクが実行中
に割り込みが発生し、割り込みプログラムが起動した場
合、タイマ7が非特権モードに同期して動作するように
タイマ制御レジスタ12aを設定しているので、この割
り込みプログラムが起動した時点でタイマ7の動作を制
御ユニット13が停止させる。この時のタスクの実行時
間をT1、割り込みプログラムの実行時間をT2とす
る。
【0036】次に、割り込みプログラムが終了し、再び
タスクが実行されると、非特権モードに同期してタイマ
7が動作するようにタイマ制御レジスタ12aが設定さ
れているので制御ユニット13はタイマ7を動作させ、
タイマカウントを再開する。この時のタスクの実行時間
をT3とする。
【0037】その後、タスクがOSに、たとえば、SV
C(Supervisor Call)を発行すると、
この場合にもタイマ7を制御ユニット13が停止させ
る。この時のOSの実行時間をT4とする。
【0038】そして、再びタスクが実行されると、制御
ユニット13はタイマ7を動作させ、タイマカウントを
再開する。この時のタスクの実行時間をT5とする。
【0039】よって、タスクが実行した場合だけ制御ユ
ニット13がハード的にタイマ7を動作させ、自動的に
短時間でカウントすることになり、タスクが実際に動作
した時間T1,T3,T5だけが正確にカウントされる
ことになる。
【0040】それにより、本実施の形態によれば、タス
クの実行監視における監視時間の誤差を簡単な回路構成
により大幅に少なくすることができる。
【0041】また、タスクの実行時間監視を行うタイマ
7のプログラムが不要となるので、プログラムサイズを
大幅に削減できるので、半導体集積回路装置1の高速応
答性を向上でき、かつ開発工数やコストを低減すること
ができる。
【0042】以上、本発明者によってなされた発明を発
明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は
前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を
逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでも
ない。
【0043】たとえば、前記実施の形態では、タイマ制
御レジスタにおける設定を2ビットによって行っていた
が、たとえば、リングレベルなどの実行モードが複数あ
るOSの場合には、タイマ制御レジスタのすべてのビッ
トを用いて設定を行うようにしてもよい。
【0044】
【発明の効果】本願によって開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
【0045】(1)本発明によれば、マイクロプロセッ
サにタイマ制御格納手段を設けたことにより、タイマ動
作の制御を簡単な回路構成のハードウェアにより行うこ
とができるので、時間監視を高精度で容易に行うことが
できる。
【0046】(2)また、本発明では、タスクの実行時
間監視を行うタイマ制御のプログラムが不要となるの
で、プログラムサイズを縮小でき、プログラムの開発工
数やコストを低減することができる。
【0047】(3)さらに、本発明においては、製品と
なった半導体集積回路装置をシステムに用いることによ
り、システムの高速応答性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態による半導体集積回路装
置のブロック図である。
【図2】本発明の一実施の形態による半導体集積回路装
置に設けられたCPUのブロック図である。
【図3】本発明の一実施の形態によるCPUに設けられ
たタイマ制御レジスタの説明図である。
【図4】タスク、割り込みプログラムならびにOSの動
作におけるタイミングチャートである。
【符号の説明】
1 半導体集積回路装置 2 RAM 3 ROM 4 SCI 5 I/Oポート 6 BSC 7 タイマ 8 CPU(マイクロプロセッサ) 9 演算ユニット 10 命令プリフェッチ・デコードユニット 11 入出力制御ユニット 12 レジスタユニット 12a タイマ制御レジスタ(タイマ制御格納手段) 13 制御ユニット B1,B2 ビット

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 OSにより制御が行われる半導体集積回
    路装置であって、マイクロプロセッサに前記OSにおけ
    る所定の実行モードの場合だけタイマ動作するように設
    定を行うタイマ制御情報を格納するタイマ制御格納手段
    を設けたことを特徴とする半導体集積回路装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の半導体集積回路装置にお
    いて、前記タイマ制御情報が、タイマをプログラムの実
    行モードに同期して動作させるか否かを設定する第1の
    タイマ制御情報と、同期してタイマを動作させる場合の
    前記実行モードを設定する第2のタイマ制御情報とより
    なることを特徴とする半導体集積回路装置。
  3. 【請求項3】 請求項1または2記載の半導体集積回路
    装置において、設定される前記実行モードが、特権モー
    ドまたは非特権モードのいずれかであることを特徴とす
    る半導体集積回路装置。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいずれか1項に記載の半
    導体集積回路装置において、前記タイマ制御格納手段
    が、レジスタよりなることを特徴とする半導体集積回路
    装置。
JP4995597A 1997-03-05 1997-03-05 半導体集積回路装置 Pending JPH10247146A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8938742B2 (en) 2007-12-05 2015-01-20 Renesa Electronics Corporation Processing system for switching between execution of a normal task and a management task

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8938742B2 (en) 2007-12-05 2015-01-20 Renesa Electronics Corporation Processing system for switching between execution of a normal task and a management task
US9223573B2 (en) 2007-12-05 2015-12-29 Renesas Electronics Corporation Data processing device and method of controlling the same

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