JPWO2012081085A1

JPWO2012081085A1 - 割込み要因管理装置及び割込み処理システム

Info

Publication number: JPWO2012081085A1
Application number: JP2012548566A
Authority: JP
Inventors: 大介長川
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2010-12-14
Filing date: 2010-12-14
Publication date: 2014-05-22
Also published as: US20130166805A1; KR20130045894A; WO2012081085A1; TW201224764A; DE112010006065T5; CN103250137A

Abstract

周辺機器は割り込み発生通知をバスブリッジに送信し、バスブリッジは割り込み発生通知を受信し、受信した割込み発生通知をＣＰＵに転送するとともに、割込み発生通知の送信元の周辺機器から割込み要因を読み出し、読み出した割込み要因をメモリに書き込み、ＣＰＵは割込み発生通知を受信すると、高速にアクセス可能なメモリから割込み要因を読み出し、読み出し要因に対応させた割込み処理を開始し、割込み処理の開始までの割り込み処理時間を短縮することができる。

Description

本発明は、計算機における割込み処理に関する。

計算機における割り込み処理では、周辺機器からの割り込みに対してＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）を高速に応答させるために、周辺機器の割り込み発生の通知からＣＰＵが割り込み要因ごとの処理を開始するまでの割り込み処理時間の短縮が求められている。

周辺機器とＣＰＵがバスブリッジを介して接続され、割り込み発生の通知と割り込み要因の通知（または、読み出し）が別々に実施される割り込み処理方式において、割り込み処理時間を短縮する技術として、例えば、特許文献１に記載の技術がある。

特許文献１の割り込み処理方式では、バスブリッジが周辺機器からの割り込み発生通知の送信を受け、ＣＰＵに割り込み発生通知を転送すると同時に、周辺機器から割り込み要因を読み出し、読み出した割込み要因をバスブリッジ内に記憶しておく。
これにより、ＣＰＵは周辺機器より高速にアクセス可能なバスブリッジから割り込み要因を読み出すことが可能となり、割り込み処理時間を短縮することができる。
このとき、バスブリッジによる周辺機器からの割り込み要因の読み出しがＣＰＵによるバスブリッジへの割り込み要因読み出しの開始前に完了する場合の割り込み処理時間は、図４のようになる。

特開２００６−２３６２３４号公報

特許文献１の割り込み処理方式では、図４に示すように、ＣＰＵからバスブリッジへのアクセスが低速であるため、ＣＰＵによる割り込み要因読み出し時間が長くなるという課題がある。

この発明は、上記のような課題を解決することを主な目的の一つとしており、ＣＰＵによる割り込み要因読み出し時間を短縮し、割り込み処理時間を短縮することを主な目的とする。

本発明に係る割込み要因管理装置は、
いずれかの機器から送信された割込み発生通知を受信する割込み発生通知受信部と、
前記割込み発生通知受信部により割込み発生通知が受信された際に、前記割込み発生通知の送信元の機器から割込み要因を読み出す割込み要因読み出し部と、
前記割込み要因読み出し部により読み出された割込み要因を、前記割込み発生通知を処理するプロセッサ装置がアクセスするメモリ装置に書き込む割込み要因書き込み部とを有することを特徴とする。

本発明によれば、割込み発生通知の送信元の機器から割込み要因を読み出すとともに、読み出した割込み要因を、プロセッサ装置がアクセスするメモリ装置に書き込む。
このため、プロセッサ装置は高速にアクセスできるメモリ装置から割込み要因を読み出すことができ、割り込み処理時間を短縮することができる。

実施の形態１に係る割込み処理システムの構成例を示す図。実施の形態１に係るバスブリッジの構成例を示す図。実施の形態１に係る割込み処理時間を説明する図。従来技術による割込み処理時間を説明する図。

実施の形態１．
本実施の形態では、周辺機器とＣＰＵがバスブリッジを介して接続され、割り込み発生の通知と割り込み要因の通知（または、読み出し）が別々に実施される割り込み処理方式において、割り込み処理時間を短縮する構成を説明する。
より具体的には、本実施の形態では、バスブリッジが周辺機器から読み出した割り込み要因をＣＰＵから最も高速にアクセス可能な外部機器であるメモリに書き込んでおくことで、ＣＰＵによる割り込み要因読み出し時間を短縮し、割り込み処理時間を短縮する。

図１は、本実施の形態に係る割込み処理システムの構成例を示す。

図１において、周辺機器１は、割り込み発生通知の送信と割り込み要因の記憶を行う。
バスブリッジ２は、割り込み発生通知と割り込み要因の転送を行う。
なお、バスブリッジ２は、割込み要因管理装置の例である。
チップセット３は、バスブリッジ２とＣＰＵ４とメモリ５の通信を仲介する。
プロセッサ装置たるＣＰＵ４は、割り込み発生通知を受け、割り込み要因を読み出し、割り込み要因ごとの処理を行う。
メモリ装置５（以下、メモリ５とも表記する）は、バスブリッジ２により書き込まれる割り込み要因を記録する。
なお、本割込み処理システムでは、ＣＰＵ４はバスブリッジ２よりもメモリ５に高速にアクセスできるものとする。
また、ＣＰＵ４とバスブリッジ２はそれぞれメモリ５にアクセスできるものとする。

図２は、本実施の形態に係るバスブリッジ２の構成例を示す。

図２において、バスＩ／Ｆ（インタフェース）回路２３は、いずれかの周辺機器１から送信された割り込み発生通知を受信する。
バスＩ／Ｆ回路２３は、割込み発生通知受信部の例である。

バスＩ／Ｆ回路２４は、バスＩ／Ｆ回路２３により受信された割り込み発生通知をチップセット３を介してＣＰＵ４に送信する。
バスＩ／Ｆ回路２４は、割込み発生通知送信部の例である。

割り込み要因転送回路２１は、バスＩ／Ｆ回路２３により割込み発生通知が受信された際に、割込み発生通知の送信元の周辺機器１から割込み要因を読み出す。
割り込み要因転送回路２１は、割込み要因読み出し部の例である。

バス変換回路２２は、周辺機器１とチップセット３の通信を変換する。
また、バス変換回路２２は、割り込み要因転送回路２１により読み出された割込み要因を、ＣＰＵ４がアクセスするメモリ５に書き込む。
バス変換回路２２は、割込み要因書き込み部の例である。

次に、図２及び図３を参照して、本実施の形態に係る割込み処理システムにおける動作を説明する。

まず、周辺機器１は割込みの発生を通知する割り込み発生通知をバスブリッジ２に送信する。
バスブリッジ２では、バスＩ／Ｆ回路２３が割り込み発生通知を受信し、受信した割り込み発生通知を割り込み要因転送回路２１とバス変換回路２２に転送する。
バス変換回路２２は、受信した割り込み発生通知をバスＩ／Ｆ回路２４とチップセット３を介してＣＰＵ４に送信する。
ＣＰＵ４は割り込み発生通知に基づき、割り込み処理を開始する。
一方、割り込み要因転送回路２１は、割り込み発生通知を受信すると、バスＩ／Ｆ回路２３を介して、周辺機器１から割り込み要因を読み出す。
割り込み要因転送回路２１は、割り込み発生通知から、割り込み発生通知の送信元の周辺機器１を判別可能である。
受信した割り込み要因はバスＩ／Ｆ回路２３によって、バス変換回路２２に転送され、バス変換回路２２はバスＩ／Ｆ回路２４とチップセット３を介してメモリ５に割り込み要因を書き込む。
ＣＰＵ４は、割り込み要因ごとの処理を開始する前に、メモリ５に書き込まれた割り込み要因を読み出す。

図３に示すように、バス変換回路２２は、割込み発生通知を受信したＣＰＵ４が割込み要因の読み出しのためにメモリ５にアクセスするタイミングに先立ち、読み出した割込み要因をメモリ５に書き込んでいる。
また、バスブリッジ２によるメモリ５への割込み要因の書き込み時間３１とＣＰＵ４によるメモリ５からの割込み要因の読み出し時間３２の合計時間は、図４のＣＰＵによるバスブリッジからの割込み要因の読み出し時間４１に比べて、大幅に短い。
このように、ＣＰＵ４は割り込み要因の読み出しを高速にアクセス可能なメモリ５から実施することで、割込み処理の開始までの割り込み処理時間を短縮することができる。
また、バスブリッジ以外の回路は、改変が不要なため、開発コストを安価に抑えることができる。

以上、本実施の形態では、割り込み発生の通知を受け、割り込み要因をメモリに転送するバスブリッジ及び当該バスブリッジを含む割込み処理システムを説明した。

１周辺機器、２バスブリッジ、３チップセット、４ＣＰＵ、５メモリ装置、２１割り込み要因転送回路、２２バス変換回路、２３バスＩ／Ｆ回路、２４バスＩ／Ｆ回路。

Claims

いずれかの機器から送信された割込み発生通知を受信する割込み発生通知受信部と、
前記割込み発生通知受信部により割込み発生通知が受信された際に、前記割込み発生通知の送信元の機器から割込み要因を読み出す割込み要因読み出し部と、
前記割込み要因読み出し部により読み出された割込み要因を、前記割込み発生通知を処理するプロセッサ装置がアクセスするメモリ装置に書き込む割込み要因書き込み部とを有することを特徴とする割込み要因管理装置。
前記割込み要因管理装置は、
前記割込み発生通知受信部により受信された割込み発生通知を、前記プロセッサ装置に対して送信する割込み発生通知送信部を有し、
前記割込み要因書き込み部は、
前記割込み発生通知送信部から送信された割込み発生通知を受信した前記プロセッサ装置が割込み要因の読み出しのために前記メモリ装置にアクセスするタイミングに先立ち、前記割込み要因読み出し部により読み出された割込み要因を前記メモリ装置に書き込むことを特徴とする請求項１に記載の割込み要因管理装置。
所定のメモリ装置に接続されているプロセッサ装置と、
前記プロセッサ装置と前記メモリ装置に接続されているバスブリッジとを有し、
前記バスブリッジが、
いずれかの機器から送信された割込み発生通知を受信し、受信した割込み発生通知を前記プロセッサ装置に対して送信し、受信した割込み発生通知の送信元の機器から割込み要因を読み出し、読み出した割込み要因を前記メモリ装置に書き込み、
前記プロセッサ装置は、
前記バスブリッジから送信された割込み発生通知を受信した際に、前記メモリ装置から、前記バスブリッジにより前記メモリ装置に書き込まれた割込み要因を読み出すことを特徴とする割込み処理システム。
前記プロセッサ装置が前記メモリ装置から割込み要因を読み出す際の読み出し時間が、前記プロセッサ装置が前記割込み要因を前記バスブリッジから読み出す場合に要する時間よりも短いことを特徴とする請求項３に記載の割込み処理システム。