JPS62125437A - 付加プロセツサの制御方法 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は付加プロセッサ、特に、浮動小数点演算機構を
持つ演算プロセッサを接続した電子計算機システムにお
ける付加プロセッサの制御方法に関する。

〔発明の背景〕

従来、マイコンシステムにおける浮動小数点演算処理を
付加プロセッサで行なう場合の制御方法については、ス
カイコンピュータ社のマルチパスに対するファーストフ
ローティングポイントプロセッサシステムインテグレー
ション　マニュアル（ＳＫＹ　ＣＯＭＰＵＴＥＲ８ＦＡ
ＳＴ　ＦＬＯＡＴＩＮＧ−ＰＯＩＮＴ　　ＰＲ，０ＣＥ
ＳＳ−ＯＲＦＯＲＭＵＬＴＩＢＵＳＳＹＳＴＥＭ−８Ｓ
ＹＳＴＥＭ　　ＩＮＴＥＧＲＡＴＩＯＮＭＡＮＵＡＬ）
　　において論じられている。これによれば、付加プロ
セッサを使用中のプログラムより優先レベルが高いプロ
グラムに対して起動要求が発行された場合には、付加プ
ロセッサを使用しているかいないかにかかわらず、付加
プロセッサが使用している演算レジスタ群の退避が必要
となり、４１械命令そのものが低速のマイコンシステム
では多大の時間をついやし、処理性の低下を招く欠点が
あった。第４図にその詳細内容を示す。プログラムの実
行権移動については次の三段階の状態がある。

〈状態１〉　プログラム実行エリア１４において、０８
９により起動されたプログラムＡがユーザプログラム実
行エリア１１で付加プロセッサを使用しながら処理を行
なっている状態を示す。付加プロセッサへのアクセスは
メモリマツブトＩ１０として割付けられたエリア１３に
対して、アクセスすればデータの入出力は可能となる。

〈状態２〉　プログラムＡよりｆ先しベルカ高いプログ
ラムＢの起動要求が発行され、Ｏ８９でプログラムＡの
実行全一時中断させ、プログラムＡが使用していた付加
プロセッサのレジスタデータをシステムワークエリア１
０へ退避中の状態２示す。

＜状ＬＭａ＞　　Ｏ８９によシブログラムＢが起動され
Ｂも付加プロセッサを使用して実行を行なう場合であり
、プログラムＡの実行は中断されている状態を示す。

〈状態４〉　プログラムＢの実行が終了し、Ｏ８によっ
て再びプログラムＡｋ再起動するに際し、退避していた
レジスタデータの回復処理を実行している状態２示す。

〈状態５〉　プログラムＢにより実行が中断された時点
よシブログラムＡが再度実行している状態を示す。

第５図は第４図の処理を時系列的に説明したタイムチャ
ー）ｆ示す。横軸は時間、縦軸はプログラムの優先レベ
ル２示す。優先レベルは、ＯＳ　＞Ｉ３＞Ａ　　となる
。

〔発明の目的〕

本発明の目的は浮動小数点演算機構を持つ付加フロセッ
サを接続した電子計算機システムにおいて、付加プロセ
ッサを使用中のプログラムに対する実行権の移動要求が
発行された場合、付加プロセッサの使用の有無を検出・
判断することにより付加プロセッサの演算レジスタ・デ
ータの退避、回復時間の削除を図ることができる電子計
算機システムを提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は付加プロセッサを接続している電子計算機シス
テムにおいて、単なるプログラムの実行レベルの判定に
よる従来の実行権制御方式では付加プロセッサ内の演算
レジスタを退避・回復するために必要となる時間が一命
令の演算時間より大きいことが判明しており、オーバー
ヘッドの増大を招いている。このため、付加プデセッサ
の使用状況及び使用の有無を事前に判断し、付加プロセ
ッサを使わない場合には、付加プロセッサの状態保存処
理を行なわないようにすることによりオーバーヘッドの
大幅短縮を図るものである。

〔発明の実施例〕

第６図に付加プロセッサを接続した電子計算機システム
の構成例を示す。電子計算機システムは、基本演算機構
（ＢＰＵ）１、主記憶装置２、付加プロセッサ３、バス
コントローラ４、フレキシブルディスクコントローラ５
、フレキシブルディスク６、各種入出力装置コントロー
ラ７、システムバス８により構成されているものとする
。

本発明の付加プロセッサ制御方法を実現するために、ソ
ースプログラムから基本演算機構が扱いうるプログラム
（機械語）全作成する時に次のような処理を行なう。ソ
ースプログラムがコンパイラＭｔｉ’ａ　、例えば、Ｆ
ＯＲＴ　ＲＡＮ　　で記述されている場合には、変数が
付加プロセッサの対象である浮動小数点数を示す宣言文
及び浮動小数点数そのもの全示す小数点を翻訳（コンパ
イル）中に検出した場合、付加プロセッサである浮動小
数点演算機構全使用することを示す情報全オブジェクト
に与えておく。この情報は、使用するか否かを示すもの
であるため１ビツト用意すればよい。

ソースプログラムがアセンブリ言語で記述されている場
合には、浮動小数点演算用の命令コードにモニツクコー
ド）をアセンブル中に検出した場合、上記と同様に、オ
ブジェクト中に情報（１ヒツト）ヲ与えておく。これら
のコンパイル、アセンブル単位をモジュールという。

一般に、プログラムは複数のモジュールを組み合わせで
ある処理全実現させているため、個々のモジュールでは
浮動小数点演算を行々う場合もあれば行なわない場合も
ある。このため、複数のモジュール金一つのプログラム
（機械語）に結合する処理を行なう際に、結合処理プロ
グラム（リンク・ローダ−）が浮動小数点演算機構を使
用するか否かを示す一ビットの情報を検出し、結合後の
プログラムに対し改めてこの情報を付加しておけば、プ
ログラムの優先権実行制御を行なつＯ８も容易に浮動小
数点演算機構の使用の有無全判断できる。

第２図に本発明のプログラム実行制御方法例を示す。プ
ログラムの実行権の移動は次の四段階で行なわれる。

く状態ａ〉　付加プロセッサを使用するグログラムＡが
０８９により既に起動されてユーザプログラム実行エリ
ア１１で付加プロセッサを使用している状態を示す。Ｏ
８９はプログラムＡを起動する前に付加プロセッサ使用
の有無を検出でき、プログラムＡの実行状態として、「
付加プロセッサ使用中」の情報を動作期間中保存してお
く。このとき、付加プロセッサ３へのアクセスは付加プ
ロセッサをシステムバスに接続したスロット番号に対応
したメモリマツブトＩ１０エリア１３に対してアクセス
を行なう。

く状Ｎ　ｂ　＞　　付加プロセッサを使用するプログラ
ムＡが実行中に、Ａよシ優先レベルが高く、かつ、付加
プロセッサを使用しないプログラムＢの起動要求が割込
みとして発行された状態を示す。

〈状態Ｃ＞　ｏＳ９はその割込み金堂は付は実行権の移
動について各プログラムの優先レベルＩＪ定する処理を
実行し、プログラムＢｅ起動先に実行させるための動作
環境全設定する。このため、プログラムＡは処理を中断
され、再開時に必要となるプログラムの動作環境データ
のみ０８９が保有スるシステムワークエリア１０に退避
される。このとき、０８９の内部には「プログラムＡが
付加プロセッサを使用中」の状態が記憶されており、プ
ログラムＢは「付加プロセッサを使用しない」との情報
が機械語内に記憶されているため、０８９ばこれら二種
の情報を比較・判断し付加プロセッサのレジスタ・デー
タを保存する必要はないとみなし、システムワークエリ
ア１０への退避は行なわない。このため、プログラムＢ
ｅ起動するまでの時間は大幅に短縮されることになる。

プログラムＢｅ起動する際には、Ｏ８９の内部に「プロ
グラムＢは付加プロセッサを使用しない」という情報が
記憶されることになる。プログラムＢが起動されると、
処理を終了、または、他の要因により実行不可能になる
までプログラムＡは再起動されない状態となる。

＜状態ｄ＞　　７’ログラムＢの処理が終了し、プログ
ラムＡが再起動されて付加プロセッサを使用している状
態を示す。Ｏ８９はプログラムＡの再起動では以前にシ
ステムワークエリア１０へ退避していた各データ全回復
した後、再起動烙せる。このトキには、付加プロセッサ
のレジスタ群の回復は処理中断時に退避していないため
必要ない。また、プログラムＡが付加プロセッサを使用
しているとの情報は、プログラムＡが処理を終了するま
でＯ１９内に記憶・保持されている。

第３図は第２図の実施例をタイムチャートにしたもので
ある。

プログラムＢが付加プロセッサを使用する場合には、状
態Ｃで付加プロセッサの各レジスタ・データが退避され
、状態ｄで回復されることになるが、これらは不発明適
用前と同一である。

第１図は付加プロセツサを使用するユーザプログラムＡ
、Ｂ及びＯ８９における処理概要を示すフローチャート
である。ユーザプログラムよシ付加プロセッサに対して
演算要求を出す場合には、Ｏ８９とのリンケージをとる
ためにリンケージルーチンを必要とする１、このリンケ
ージルーチンは、０８９に渡すパラメータ内データの設
定及びＯ８９への処理要求金山すための割込み発生を行
なうものである。ユーザプログラムよりリンケージルー
チンを介して付加プロセッサを使用したいという要求を
割込みで０８９に対して発行すると、Ｏ８９は付加プロ
セッサの使用状況をチェックし、優先度の低い他プログ
ラムが付加プロセッサを使用中の状態であれば、付加プ
ロセッサのレジスタ・データの退避処理を行なった後、
付加プロセッサが未使用の状態であれば、レジスタ・デ
ータの退避は必要ないため、直ちに、付加プロセッサに
対し必要データを設定し演算全実行させる。演算結果は
０８９よりユーザプログラムに返す。

今後、種々の特殊な付加プロセッサが電子計算機システ
ムに組み込まれた場合、プログラム中に各付加プロセッ
サに対応したピット’を用意することで本発明を適用で
きる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、付加プロセッサをもつマイコンシステ
ムにおいて、プログラムの実行権の移動要求が頻発する
可能性の高いリアルタイムシステムでも付加プロセッサ
の使用の有無がプログラム起動前に判断できるため、高
応答性を維持できる電子計算機システムの提供が可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のプログラム実行制御方法例
のフローチャート、第２図は実行制御方制御方法例のタ
イムチャート、第６図は付加プロセッサを接続したシス
テムの構成図を示す。 ２３・・・ユーザプログラムからの浮動小数点演算処理
の要求（浮動小数点演算ルーチンの呼び出し）、２４・
・・付加プロセッサへ設定するパラメータ・データの処
理、２５・・・付加プロセッサの処理要求、２６・・・
いずれかのプログラムが付加プロセッサを便っているか
否かの判定処理、２７・・・本プログラムが付加プロセ
ッサを使用するか否かの判定処理、２８・・−付加プロ
セッサの状、西（レジスタ・データ）の退避、２９・・
・付加プロセッサの浮動小数点演算レジスタへの演算デ
ータの設定、３０・・・演算終了後の結果取り出しとユ
ーザプログラムへの設定処理。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、システムバスに接続された付加プロセツサのデータ
   転送用レジスタへの書き込み・読み出しを、一定のメモ
   リアドレスに対する書き込み・読み出しとして実行でき
   る電子計算機システムにおいて、前記付加プロセツサを
   使用中か否かを示す手段と、プログラムが前記付加プロ
   セツサを使用するか否かを示す手段と、あるプログラム
   を実行中に他のプログラムへの実行権の移動が要求され
   た場合に、付加プロセツサの使用状況と使用するか否か
   の条件を比較・判断する手段とを備え、 （ａ）現在、前記付加プロセツサを使用しており、新た
   なプログラムも前記付加プロセツサを使用する場合には
   、前記付加プロセツサの処理状態を保存し、 （ｂ）現在の前記付加プロセツサの使用状態に関係なく
   、新たなプログラムが前記付加プロセツサを使用しない
   ならば前記付加プロセツサの処理状態を保存することな
   く直ちに新たなプログラムを実行させる ことを特徴とする付加プロセツサの制御方法。