JPS58142451A - 割込制御方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は割込制御方式に関する。

一般に、情報処理装置において、あるプログラム人によ
る処理の進行中に、それよりも優先度の高いプログラム
Ｂによる処理要求が発生したために、現在進行中のプロ
グラム人を中断し、仁の優先度の高いプログラムＢの処
理に移行する必要が生ずる場合がしばしば起る。これを
プログラムＢがプログラム人に割込むという。、この場
合に割込んだプログラムＢの必要な処理が終了すると、
再びプログラム人の処理に戻るが、プログラム人は中断
された所から再開することになる。

このような割込処理を効率的に行うために、一般に次の
ような方法が用いられる。割込みが発生すると割込みを
制御する制御部は、 （１）割込原因を示す情報を主記憶装置中の特定の領域
に格納し、 （２）中断されたプログラム（プログラム人）の中断さ
れた時点における状態を指定する情報（使用している各
種レジスタの内容）を退避領域ｄこ退避格納しく退避領
域は通常主記憶装置中化設定される）、 （３）　　この割込の種類に応じた割込処理プログラム
にジャンプする。

こうして（３）の動作により開始した割込処理プログラ
ムは、上述の（１）の動作により格納された特定の領域
を参照することにより割込原因を識別し、それに対する
処理を行なうが、割込まれたプログラム人が使用してい
た各種レジスタの内容はすでに（２）の動作により退避
領域に退避格納されているので、以後のプログラムにお
いてはこれらのレジスタを自由に使用できる。こうして
、プログラムＢの必要な処理が終り、プログラム人を再
開する時点ｌこなると、上述の退避領域に退避した情報
をプログラムカウンタの内容をも含めて、すべてもとの
レジスタの内容に復帰することにより、中断されたプロ
グラムＡは正確に中断された時点の状況を再現するので
、その点から再び処理を続行することができる。かくし
て、割込みの場合のプログラム間の移行が円滑に行なわ
れることになる。

しかしながら、この従来方式には以下に述べるような欠
点がある。

すなわち、一般にレジスタの内容を主記憶装置に退避す
るには比較的長い時間を特徴とする特に、使用するレジ
スタの数が多い場合にはこれを退避するのに要する時間
が無視できない。一方、割込まれたプログラム人は必ら
ずしも各レジスタの内容を復元しなくてもよい場合があ
る。例えばプログラム人がアイドルループであって、レ
ジスタ類を扱っていない場合にはレジスタ類を復元しで
も無意味である。ところが、従来方式においてはプログ
ラム人の種類番こ無関係に、上述の（２）の処理を行な
っている。このため、プログラムで使用できるレジスタ
類などの退避すべき情報が多くなればなるほど、この無
意味な処理に対する処理時間を増大する結果となる。こ
れは４１１と処理効率を重視する情報処理システムにお
いては好ましくな　　　ｉい。　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　１本発明の目的は上述の
従来の欠点を除去するにある。

本発明の方式は割込みによりプログラムが中断された場
合の状態情報として割込原因を指定する第１の状態情報
と割込まれたプログラムの状態を復元するために必要な
第２の状態情報とを主記憶装置中に格納することができ
る情報処理装置において、前記第２の状態情報を格納す
べき主記憶装置の領域を指示するポインタを有し、割込
みｌが発生したときに前記第１の状態情報を主記憶装置
中の予め定めた特定の領域に格納するととも化前記ポイ
ンタの内容が予め定めた特定の値であるか否かに応答し
て前記第２の状態情報を前記ポインタで指示される主記
憶装置の領域に格納するか否かをきめるように制御する
制御手段を有する。

つぎに−面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図を参照すると、本発明の一実施例は、中央処理装
置（以下ＣＰＬＪ）１と主記憶装置（以下ＭＭ）２とを
含み、さ引こＣＰＵＩは制御部１０、プログラムカウン
タ１１．複数のレジスタ　１２−１〜１２−Ｎからなる
レジスタファイル１２および退避アドレスポインタ１３
を備えており、また。

ＭＭ２の中には割込みが生じた場合にプログラムに前記
レジスタファイル１２の内容および前記プログラムカウ
ンタ１１の内容を退避格納するための退避領域２１とを
含んでいる。

さて、本実施例の動作は下記の通りである。

最初、プログラムＸによる処理が進行中であったと仮定
する。この状態における退避アドレスポインタ１３の内
容は、後述するように、このプログラムＸがモニタプロ
グラム（Ｏ８：オペレーシｌンソフトウエア）によって
起動されたときに、このモニタプログラムによってセッ
トされた値を保持しているが、これは次のようになって
いる。

じた場合番ここれらのレジスタの内容を退避する必要が
あるプログラムである場合には、退避アドレスポインタ
１３の内容はこのプログラムＸに対するプログラムコン
トロールブロック（以後ＰＣＢ）を指示するポインタと
なっている。このＰＣＢとは、ＭＭ２中の退避領域２１
の中に、各プログラム対応に設けたメモリ領域であって
、対応するプログラムに対するレジスタファイル１２お
よびプロクラムカウンタ１１の内容を退避するための退
避域と、対応するプログラムを起動する場合に起動情報
として用いるプログラムステータスワード（以後ｐｓｗ
）を格納するための格納域とを含んでいる。なお、との
ＰＳＷは、対応するプログラムが欠番こ起動するときの
プログラム開始番地を指示する情報を含むが、このプロ
グラムが割込によって中断された場合のＰＳＷのその値
には、プログラムカウンタ１１の退避された内容をその
まま用いることができる。

さて、プログラムＸがこれに反してレジスタファイル１
２を全く使用せず、あるいは使用してもその内容を全く
退避復帰する必要のないプログラムである場合には、こ
の退避アドレスポインタ１３の内容として０が格納され
ている。

このように、プログラムによって、レジスタファイル１
２およびプログラムカウンタ１１の退避復帰をする型の
プログラムと、これを行なわない型のプログラムとに分
れるが、このおのおのの型を区別するための情報として
、各プログラムごとに対応する前記ＰＣＢの中に、退避
モードピットフィールドが設けられており、ここに退避
モードビットとして、前者の型のプログラムに対しては
“ｌ”が、後者の聾のプログラムに対しては′０”が格
納されている。

退避アドレスポインタ１３の内容をチェックし、これが
Ｏ以外の値を有する場合には、このポインタ１３で指示
されるＭＭＺ中の領域にレジスタファイル１２およびプ
ログラムカウンタ１１の内容を転送格納する。上述の説
明で明かなように、とれによってレジスタファイル１２
およびプログラムカウンタ１１の内容は、このプログラ
ムＸのＰ　　　　表ＣＢの中の前記退避域に正しく退避
されたことに　　　　１′なる。

またもし、ポインタ１３の内容が０の場合には、制御部
１０は上述の転送格納は行なわない。

さて、上述の処理とともに制御部ＩＯは、ＭＭｚ中の前
記特定領域２０の中にプログラムカウンタ１１の内容お
よびこの割込が発生した原因となった情報とを格納する
。

ＭＭ２の前記特定領域２０は、第２図に示すように、予
め定めたメモリアドレスの割付けがなされている。すな
わち、本実施例においては、割込みは大別して■１０（
入出力）割込みグループ、モニターコール割込みグルー
プ、ハードウェアエラー割込みグループ、プログラムエ
ラー割込みグループ等の複数の割込みグループにグルー
プ分けされているが、この各グループ対応に、第２図に
示すように、それぞれ割込制御用ワード２０−１−人〜
Ｄが割付けられている。これら各制御用ワード２Ｏ−１
−Ａ−Ｄは、第３図に示すように、オールドプログラム
カウンタフィールド（以後０ＬＤＰＣ）、割込原因情報
フィールド（ＩＮＴＯ゛−ＲＧ）およびシュつプログラ
ムカウンタフィールド（以後ＮＥＷＰＣ）を含んでいる
。

さらにまた、特定領域２０には、第２図に示すように、
後述する退避アドレスポインタ用ワードを一時格納する
ための共通領域として、ポインタデータロケージ曹ン２
０−２の割付けがなされている。

さて、前記割込みが例えばＩ１０割込みの一種であるタ
イマ割込みの場合には以下のようになる。

割込が発生した時点のプログラムカウンタ１１の内容（
これは割り込まれたプログラムＸが次に行うべき命令の
ＭＭ２におけるメモリアドレスを指定する）は、制御部
ｌＯにより、Ｉ１０割込みグループ番こ対応して設けた
制御用ワード　２Ｏ−１−Ａの０ＬＤＰＣに格納される
。またこの割込みの発生原因番どなった情報（現在の例
ではこれがタイマ割込みであるという情報）は制御部１
０によって制御用ワード２０−１−人の割込原因情報フ
ィールド（ＩＮＴＯＲＧ）Ｋ格納される。つぎに、制御
部１０は同じ制御用ワード２Ｏ−１−ＡのＮｇｗｐｃの
内容をプログラムカウンタ１１にロードすることにより
、Ｉ１０割込みグループを処理するモニタプログラム（
Ｏ８：オペレーシ■ンソフトウェア）にジャンプする。

このＩ１０割込み処理用のモニタプログラムは、対応す
る制御用ワード２Ｏ−１−Ａの割込原因情報フィールド
（工ＮＴＯＲＧ）を参照することにより、この割基逅生
じた原因を識別し、これに応じて次に起動すべきプログ
ラムを決定する。

現在の例では、モニタプログラムは制御用ワード２０−
１−人のＩＮＴＯＲＧを参照することにより、これがタ
イマメ割込みであることを識別する。そこでモニタプロ
グラムは前記プログラムＸの次に行なうべきプログラム
を探し、これを起動することになる。

さて、現在の例では、動作中のプログラムがプログラム
Ｘ以外番こはないと仮定する。この場合には、モニタプ
ログラムは次に起動すべきプログラムとしてこのプログ
ラムＸを選択する。

こうして起動すべきプログラムＸが決定すると、モニタ
プログラムはプログラムＸに対する前記Ｐ応じて退避ア
ドレスポインタ用ワードを作成し、これを特定領域２ｏ
中の前記ポインタデータロケージ曹ン２０−２に格納す
る。すなわち、この退避モードピットが１１”の場合に
はこのプログラムＸのＰＣＢを指示するポインタの値を
退避アドレスポインタ用ワードとしてロケ−シラン　２
ｏ−２に格納し、また前記退避モードピットの値がｏ”
の場合には０の値を退避アドレスポインタ用ワードとし
てロケ−シーン２ｏ−２に格納する。

これが終ると、モニタプログラムは、次に、プログラム
Ｘを起動するためのロードＰＳＷという命令を実行する
。

Ｃのロー１８Ｗ命令は、オペレーションコードフィール
ドのほかにアドレスフィールドを有し、このアドレスフ
ィールドに起動すべきプログラムまず、ポインタデータ
ロケージ欝ン２ｏ−２の　　　　′内容を退避アドレス
ポインタ１３にロートスル。

こうしてロードされたポインタ１３の内容が０でない場
合には、ポインタ１３の指示するＰＣＢから、そこに退
避格納されているレジスタファイル１２の内容をレジス
タファイル１２に復帰し、またこのＰＣＢからＰＳＷを
取り出しそこに含まれているプログラム開始番地をプロ
グラムカウンタ１１にロードする。

またもし、ロードされたポインタ１３の内容が０の場合
には、レジスタファイル１２への内容復帰は行なわず、
ｐｓｗのプログラム開始番地のプログラムカウンタ１１
へのロードだけを行う。

以上により、プログラムＸは前回中断された状態を正し
く復元して起動されたことになる。

また、それとともに、退避アドレスポインタ１３番こは
、起動されたプログラムＸに応じて、このプログラムＸ
が割込みを受けた場合にレジスタファイル１２を退避す
る必要のないプログラムである場合には退避アドレスポ
インタ１３には０が格納され、またもし、プログラムＸ
が割込みを受けた場合にレジスタファイル１２を退避す
る必要があるプログラムである場合には、ポインタ１３
にはプログラムＸのためにレジスタファイル１２および
プログラムカウンタ１１を退避すべき前記ＰＣＢを指示
するポインタ値が格納されたことになる。

従って、このようにして起動したプログラムＸに割込み
が発生すると、最初に述べたように、制御部１０は、退
避アドレスポインタ１３が０か否かに従って、レジスタ
ファイル１２およびプログラムカウンタ１１の否退避・
退避を決定するので、割込まれたプログラムＸに応じて
不必要な退避を行なうことなく処理が進行し、従来装置
にみられる処理時間の浪費を除くことができる。

以上のように、本実施例によると、退避アドレスポイン
タ１３の内容により、これが０の場合基こは割込発生時
にはレジスタ類の内容の退避を行なわず、またロー１８
Ｗ命令の実行によるプログラムの起動に際してもレジス
タ類の復帰を行なわず、これに対して、退避アドレスポ
インタ１３の内容が０でない場合には割込発生時には該
ポインタの指示する退避領域へレジスタ類の内容を退趙
し、またロードＰＡＷ命令の実行によるプログラムの起
動に際しては該ポインタの指示する退避領域からレジス
タ類への内容の復帰を行なうようＪと制御することによ
り必要なプログラムに対してだけレジスタ類の退避復帰
を行なうような割込制御方式を提供することができる。

これにより従来装置にみられる、無駄な処理時間の浪費
を除くことができる。

なお、以上の説明において、退避アドレスポインタ１３
に０がロードされた場合には、レジスタ類の退避が行な
われず、そのためこのプログラムに対するＰ８ＶＶの正
しい開始番地が得られないが、この場合には、前記割込
制御用ワード２０−１の０ＬＤＰＣに格納されたプログ
ラムカウンタ１１の値をモニタプログラムが解析するこ
とＩこより割込まれたプログラムのＰＳＷのメモリアド
レスを求めそこにとの０ＬＤＰＣの値をＰＳＷの中のプ
ログラム開始番地の内容として格納すればよい。

また、プログラムの種類によっては、レジスタ類を全く
退避・復帰する必要がないばかりでなく、中断されたプ
ログラム番地と無関係に、常に一定の開始番地から開始
させることのできるアイドルループのようなプログラム
があり、このようなプログラムの場合にはＰＡＷの中の
開始番地として、この一定の開始番地を用い、また前記
退避アドレスポインタ用ワードとして０を用いればよい
。

また、以上の実施例では退避アドレスポインタ１３の内
容が０の値をとるとき退避・復帰を行なわないようにし
たが、これは０に限ることなく予め定めた特定の値を用
いてもよい。但し、その値が必要な退避先の値と一致し
ないように選ぶ必要がある。

また、本実施例番とおいては、制御部１０は割込発生時
の退避の場合にも、またロードＰＳＷ実行時の復帰の場
合化もともに退避アドレスポインタ１３の内容により退
避・復帰の実行・否実行を決ドレスポインタ１３の内容
により実行・否実行を決定し、復帰の場合ｌこはＰＣＢ
に格納された退避モードピットの値または特定領域２０
のポインタデータロケージ叢ン２０−２に格納された退
避アドレスポインタ用ワードの値によって復帰の実行・
否実行を決定するようにしてもよい。

以上のように本発明を用いると、割込まれたプログラム
に応じて、このプログラムを復元するための情報を退避
する必要があるプログラムに対してだけ誼情報の退避を
行ない、無駄な処理時間の浪費を防ぐ割込制御方式を提
供することができる。

これにより情報処理装置の高効率化を達成できる。

【図面の簡単な説明】

１１１図は本発明の一実施例を説明するためのブロック
図、＃１２図は前記実施例中の特定領域の詳細を示す図
詔よび第３図は前記特定領域中に含才れる割込制御用ワ
ードの詳細を示す図である。 図において ｌ・・・・・・中央処理装置（ＣＰＵ）、２・・回生記
憶装置（ＭＭ）、ｔｏ・・・・・・制御部、１１・・曲
プログラムカウンタ、１２・・・・・・レジスタファイ
ル、１２−１〜１２−Ｎ・・・・・・レジスタ、１３・
・・・・・退避アドレスポインタ、２０・・・・・・特
定領域、２１・・・・・・退避領域。 代理人　弁理士　　内　原　　　音 第　１　＠ 第ど渕 第３回

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 割込みによりプログラムが中断された場合の状態情報と
   して割込原因を指定する第１の状態情報と割込すれたプ
   ログラムの状態を復元するために必要な第２の状態情報
   とを主記憶装置中に格納することができる情報処理装置
   において、前記第２の状態情報を格納すべき主記憶装置
   の領域を指示するポインタを有し、割込みが発生したと
   き１ζ前記第１の状態情報を主記憶装置中の予め定めた
   特定の領域に格納するとともに前記ポインタの内容が予
   め定めた特定の値であるか否かに応答して前記第２の状
   態情報を前記ポインタで指示される主記憶装置の領域に
   格納するか否かをきめるように制御する制御手段を有す
   ることを特徴とする割込制御方式。