KR102260819B1 - Multiprocessor interrupt signal processing device - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수개의 주변장치 및 복수개의 프로세서를 포함하는 인터럽트 신호처리장치에 있어서, 상기 주변장치는 인터럽트 요청 신호(IRQ, Interrupt Request) 발생시 패킷을 생성하여 온칩 네트워크를 통하여 상기 프로세서로 전달하고, 상기 프로세서는 상기 패킷을 수신하여 상기 인터럽트 요청 신호에 대응하는 동작을 실행하며, 상기 주변장치는 지정된 프로세서 ID를 이용하여 상기 패킷을 생성하여 지정된 프로세서 인터페이스 또는 전역 인터럽트 처리 제어기로 전달하는 인터럽트 신호처리 장치를 제공한다.According to an embodiment of the present invention, in an interrupt signal processing apparatus including a plurality of peripheral devices and a plurality of processors, the peripheral device generates a packet when an interrupt request signal (IRQ, Interrupt Request) is generated and sends the packet through an on-chip network. transmits to the processor, the processor receives the packet and executes an operation corresponding to the interrupt request signal, and the peripheral device generates the packet using the designated processor ID and transmits it to the designated processor interface or global interrupt handling controller An interrupt signal processing device is provided.
Description
본 발명의 일실시예는 다중 프로세서 인터럽트 신호 처리 장치에 관한 것이다.One embodiment of the present invention relates to a multi-processor interrupt signal processing apparatus.
기존의 프로세서 기반 시스템은 프로세서와 주변장치의 통신이 단방향이어서 효율성이 좋지 않고 특히 다중 프로세서가 존재하는 경우 여러 가지 문제점을 나타내고 있다. 프로세서는 그 특성상 마스터로만 동작하는 특성을 가지고 있다. 따라서 슬레이브인 주변장치와의 통신은 폴링이나 인터럽트를 이용하여 가능한데, 프로세서의 작업량이 많은 요즘은 대부분 인터럽트 방식이 이용된다. The existing processor-based system is not efficient because communication between the processor and the peripheral device is unidirectional, and in particular, when multiple processors exist, various problems are presented. A processor has the characteristic of operating only as a master by its characteristics. Therefore, communication with the peripheral device, which is a slave, is possible using polling or interrupt. However, most of these days, when the amount of work of the processor is high, the interrupt method is used.
인터럽트 방식은 별도의 인터럽트 연결선이 필요하고 슬레이브인 주변장치가 다수인 경우 신호 처리를 위하여 인터럽트 제어기를 한 단계 더 거치게 된다. 인터럽트 신호를 받은 프로세서는 인터럽트 제어기를 거쳐 주변장치에 접근해야 인터럽트의 원인을 파악하고 그에 대한 대응 동작을 시작할 수 있다. 따라서 인터럽트는 동작을 위한 오버헤드가 상당히 크다. The interrupt method requires a separate interrupt connection line, and when there are a large number of peripheral devices that are slaves, the interrupt controller goes through one more step for signal processing. The processor that has received the interrupt signal must access the peripheral device through the interrupt controller to identify the cause of the interrupt and start responding to it. Therefore, the overhead for the operation of the interrupt is quite large.
또 다른 문제는 다중 프로세서가 존재하는 시스템의 경우 인터럽트 신호를 전달하는 것이 더 복잡하고 제한 조건이 많다는 것이다. 다수의 프로세서가 존재하는 경우 작업 요청을 받은 주변장치 슬레이브의 인터럽트 신호를 어디로 보내야하는 지에 대한 문제가 발생한다. 또한, AXI와 같은 고성능 인터페이스 프로토콜의 경우 슬레이브가 여러 개의 요청을 받아 저장하고 동시에 또는 순차적으로 처리가 가능하므로 인터럽트 처리 과정은 더 복잡해진다는 문제가 있다.Another problem is that for systems with multiple processors, passing interrupt signals is more complex and has more constraints. When there are multiple processors, a problem arises as to where to send the interrupt signal of the peripheral device slave that has received the work request. In addition, in the case of a high-performance interface protocol such as AXI, since the slave receives and stores multiple requests and can process them simultaneously or sequentially, the interrupt processing process becomes more complicated.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 본 발명인 대칭적 인터페이스 프로토콜을 이용하여 다중 프로세서에 대한 복잡한 인터럽트 신호 처리를 단순화하고 효율성을 증가시킬 수 있는 다중 프로세서 인터럽트 신호 처리 장치를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a multiprocessor interrupt signal processing apparatus capable of simplifying complex interrupt signal processing for multiple processors and increasing efficiency by using the symmetric interface protocol of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수개의 주변장치 및 복수개의 프로세서를 포함하는 인터럽트 신호처리 장치에 있어서, 상기 주변장치는 인터럽트 요청 신호(IRQ, Interrupt Request) 발생시 지정된 프로세서 ID를 이용하여 패킷을 생성해서 온칩 네트워크를 통하여 상기 프로세서로 전달하고, 상기 프로세서는 상기 패킷을 수신하여 상기 인터럽트 요청 신호에 대응하는 동작을 실행하며, 상기 인터럽트 신호처리 장치는 상기 인터럽트 요청 신호가 비지정 인터럽트 요청 신호인 경우 주변장치의 인터럽트 신호처리 장치 지정 방식, 전역 인터럽트 제어기 방식, 비지정 전담 인터럽트 신호처리 장치 방식 및 데이지 체인 방식 중 적어도 하나의 방식으로 상기 비지정 인터럽트 요청 신호를 처리하기 위한 프로세서를 지정하는 인터럽트 신호처리 장치를 제공한다.According to an embodiment of the present invention, in an interrupt signal processing apparatus including a plurality of peripheral devices and a plurality of processors, the peripheral device generates a packet using a designated processor ID when an interrupt request signal (IRQ, Interrupt Request) is generated. and transmits the packet to the processor through the on-chip network, the processor receives the packet and executes an operation corresponding to the interrupt request signal, and the interrupt signal processing device determines that the interrupt request signal is a non-designated interrupt request signal to a peripheral device. It provides an interrupt signal processing device for designating a processor for processing the unspecified interrupt request signal in at least one of an interrupt signal processing device designation method, a global interrupt controller method, a non-designated dedicated interrupt signal processing device method, and a daisy chain method. .
상기 주변장치의 인터럽트 신호처리 지정 방식은, 상기 주변장치가 상기 온칩 네트워크에 연결된 프로세서를 임의로 지정하고, 지정된 프로세서 ID를 이용하여 상기 패킷을 생성하여 전달할 수 있다.In the method for specifying interrupt signal processing of the peripheral device, the peripheral device may randomly designate a processor connected to the on-chip network, and generate and transmit the packet using the designated processor ID.
상기 주변장치는 인터럽트 요청 신호의 발생 빈도가 높을수록 많은 수의 프로세서중 하나를 임의로 지정하고, 지정한 프로세서로 상기 패킷을 생성하여 전달할 수 있다.The peripheral device may randomly designate one of a large number of processors as the frequency of occurrence of the interrupt request signal increases, and generate and transmit the packet to the designated processor.
상기 인터럽트 요청 신호가 비지정 인터럽트 요청 신호인 경우, 상기 프로세서는 주기적으로 측정되는 프로세서의 부하량을 고려하여 상기 비지정 인터럽트 요청 신호를 처리하기 위한 프로세서를 지정할 수 있다.When the interrupt request signal is a non-designated interrupt request signal, the processor may designate a processor for processing the non-designated interrupt request signal in consideration of a periodically measured processor load.
상기 온칩 네트워크를 통하여 상기 주변장치로부터 상기 패킷을 수신하고, 복수개의 프로세서와 연결되어 상기 인터럽트 요청 신호를 처리하기 위한 프로세서를 지정하는 전역 인터럽트 제어기를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a global interrupt controller configured to receive the packet from the peripheral device through the on-chip network and designate a processor connected to a plurality of processors to process the interrupt request signal.
상기 전역 인터럽트 제어기 방식은, 상기 전역 인터럽트 제어기가 상기 복수개의 프로세서로부터 준비 신호를 수신하고, 상기 준비 신호에 따라 상기 인터럽트 요청 신호를 처리하기 위한 프로세서를 지정하여 인터럽트 요청 패킷을 해당 프로세서로 전달할 수 있다.In the global interrupt controller method, the global interrupt controller may receive a preparation signal from the plurality of processors, designate a processor for processing the interrupt request signal according to the preparation signal, and transmit an interrupt request packet to the corresponding processor. .
상기 전역 인터럽트 제어기와 상기 프로세서는 온칩 네트워크 또는 인터럽트 패킷 버스로 연결되어 있어, 상기 전역 인터럽트 제어기는 상기 온칩네트워크 또는 상기 인터럽트 패킷 버스를 통하여 지정된 프로세서로 상기 패킷을 전달할 수 있다.The global interrupt controller and the processor are connected to an on-chip network or an interrupt packet bus, so that the global interrupt controller can transmit the packet to a designated processor through the on-chip network or the interrupt packet bus.
상기 비지정 전담 인터럽트 신호처리 장치 방식은, 상기 복수개의 프로세서 중 상기 비지정 인터럽트 요청 신호를 전담 처리하기 위한 전담 프로세서를 사전에 지정하여 상기 패킷을 전달할 수 있다.The non-designated dedicated interrupt signal processing apparatus method may transmit the packet by designating in advance a dedicated processor for processing the non-designated interrupt request signal among the plurality of processors.
상기 전담 프로세서는 복수개가 우선 순위에 따라 지정되며, 상기 비지정 인터럽트 요청 신호가 누적되는 경우 우선 순위에 따라 배분될 수 있다.A plurality of dedicated processors may be designated according to priorities, and when the unspecified interrupt request signals are accumulated, they may be allocated according to priorities.
상기 데이지 체인 방식은, 인터럽트 패킷이 모든 프로세서 인터페이스에 전달되고 각 프로세서 인터페이스는 전단에 위치한 프로세서 인터페이스로부터 수신하는 인에이블 신호를 이용하여 상기 비지정 인터럽트 요청 신호 처리 여부를 순차적으로 결정할 수 있다.In the daisy chain method, interrupt packets are transmitted to all processor interfaces, and each processor interface may sequentially determine whether to process the unspecified interrupt request signal using an enable signal received from a processor interface located at the front end.
상기 인터럽트 신호처리 장치는 상기 인터럽트 요청 신호가 지정 인터럽트 요청 신호인 경우 상기 비지정 인터럽트 처리 방식에서 공통으로 주변장치가 프로세서를 지정하는 인터럽트 신호처리 장치를 제공한다. The interrupt signal processing apparatus provides an interrupt signal processing apparatus in which a peripheral device designates a processor in common in the non-designated interrupt processing method when the interrupt request signal is a designated interrupt request signal.
본 발명인 다중 프로세서 인대칭적 인터페이스 프로토콜을 이용하여 다중 프로세서에 대한 복잡한 인터럽트 신호 처리를 단순화하고 효율성을 증가시킬 수 있다.By using the multiprocessor asymmetric interface protocol of the present invention, it is possible to simplify complex interrupt signal processing for multiple processors and increase efficiency.
또한, 패킷 기반의 인터럽트 신호 전송을 수행할 수 있다.In addition, packet-based interrupt signal transmission may be performed.
또한, 온칩 네트워크 기반의 인터럽트 신호 처리를 수행할 수 있다.In addition, on-chip network-based interrupt signal processing can be performed.
또한, 별도의 인터럽트 연결선 없이 인터럽트 신호를 처리할 수 있다.In addition, interrupt signals can be processed without a separate interrupt connection line.
또한, 인터럽트 신호를 처리하는데 있어서 네트워크에 대한 접근을 최소화 할 수 있다.In addition, access to the network can be minimized in processing the interrupt signal.
또한, 네트워크 접근에 따른 오버헤드를 감소시킬 수 있다.In addition, it is possible to reduce the overhead due to network access.
또한, 기존 프로세서 구조와 호환이 가능하다.It is also compatible with existing processor architectures.
도1은 본 발명의 실시예에 따른 인터럽트 신호 처리 장치의 구성 블록도이다.
도2는 본 발명의 실시예에 따른 인터럽트 신호 처리 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도3은 본 발명의 실시예에 따른 프로세서 인터페이스의 구성 및 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도4 내지 도8은 본 발명의 실시예에 따른 인터럽트 신호 처리 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다1 is a block diagram of an interrupt signal processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram for explaining an operation of an interrupt signal processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram for explaining the configuration and operation of a processor interface according to an embodiment of the present invention.
4 to 8 are diagrams for explaining the operation of an interrupt signal processing apparatus according to an embodiment of the present invention;
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.However, the technical spirit of the present invention is not limited to some embodiments described, but may be implemented in various different forms, and within the scope of the technical spirit of the present invention, one or more of the components may be selected between the embodiments. It can be combined and substituted for use.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.In addition, terms (including technical and scientific terms) used in the embodiments of the present invention may be generally understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, unless specifically defined and described explicitly. It may be interpreted as a meaning, and generally used terms such as terms defined in advance may be interpreted in consideration of the contextual meaning of the related art.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.In addition, the terms used in the embodiments of the present invention are for describing the embodiments and are not intended to limit the present invention.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.In the present specification, the singular form may also include the plural form unless otherwise specified in the phrase, and when it is described as "at least one (or more than one) of A and (and) B, C", it is combined with A, B, C It may include one or more of all possible combinations.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.In addition, in describing the components of the embodiment of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), (b), etc. may be used.
이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.These terms are only used to distinguish the component from other components, and are not limited to the essence, order, or order of the component by the term.
그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속' 되는 경우도 포함할 수 있다.And, when it is described that a component is 'connected', 'coupled' or 'connected' to another component, the component is not only directly connected, coupled or connected to the other component, but also with the component It may also include a case of 'connected', 'coupled' or 'connected' due to another element between the other elements.
또한, 각 구성 요소의 "상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, "상(위) 또는 하(아래)"으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.In addition, when it is described as being formed or disposed on "above (above) or below (below)" of each component, the top (above) or bottom (below) is one as well as when two components are in direct contact with each other. Also includes a case in which another component as described above is formed or disposed between two components. In addition, when expressed as "upper (upper) or lower (lower)", the meaning of not only an upper direction but also a lower direction based on one component may be included.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, the embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but regardless of the reference numerals, the same or corresponding components are given the same reference numerals, and the overlapping description thereof will be omitted.
도1은 본 발명의 실시예에 따른 인터럽트 신호 처리 장치의 구성 블록도이다. 1 is a block diagram of an interrupt signal processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
도1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 인터럽트 신호처리 장치(10)는 복수개의 주변장치(11) 및 복수개의 프로세서(13)를 포함하여 구성될 수 있다. 각 프로세서(13)는 입력 인터페이스(20) 및 출력 인터페이스(30)를 포함하는 프로세서 인터페이스(12)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 1 , an interrupt
실시예에서, 프로세서(13)는 프로세서 인터페이스(12)를 통하여 온칩 네트워크에 동작 가능하게 접속되고, 프로세서(13)와 프로세서 인터페이스(12)는 내부 로직에 의하여 데이터를 주고 받을 수 있도록 구성된다. 주변장치(11)와 프로세서 인터페이스(12)는 온칩 네트워크를 통하여 데이터 통신을 수행할 수 있다.In an embodiment, the
실시예에서, 프로세서 인터페이스(12)와 주변장치(11)는 각각 마스터 및 슬레이브 기능을 동시에 수행할 수 있다. 즉, 각각의 프로세서 인터페이스(12)와 주변장치(11)는 온칩 네트워크를 통해 독립적으로 통신을 개시할 수 있다. 프로세서인터페이스(12)와 주변장치(11)에는 입력 방향과 출력 방향으로 독립적으로 동작하는 인터페이스가 온칩 네트워크와 연결되어 있어 각각 마스터와 슬레이브로서의 역할을 동시에 수행할 수 있다.In an embodiment, the
이러한, 대칭적 인터페이스 프로토콜을 통하여 프로세서(13)가 슬레이브인 주변 장치(11)에 작업 요청을 하고 그 결과를 받거나, 또는 외부 입력에 의해 주변장치(11)가 프로세서(13)에 통신을 진행하는 경우 프로세서와 동일한 방식으로 패킷을 전달하는 통신을 시작할 수 있다. 프로세서 인터페이스(12)의 입력 채널에 연결된 인터럽트 제어기(22)가 입력 패킷을 처리한다. 이를 통해 인터럽트 처리를 위한 불필요한 과정을 없애 최소한의 동작만으로 인터럽트 동작을 완료할 수 있다.Through such a symmetric interface protocol, the
주변장치(11)는 인터럽트 요청 신호(IRQ, Interrupt Request) 발생시 패킷을 생성하여 온칩 네트워크를 통하여 프로세서 인터페이스(12)로 전달할 수 있다. The
인터럽트 요청 신호가 지정 인터럽트 요청 신호인 경우, 주변장치(11)는 지정된 프로세서 ID를 이용하여 패킷을 생성하여 전달할 수 있다. When the interrupt request signal is a designated interrupt request signal, the
실시예에서, 패킷은 인터럽트 상태정보 및 데이터를 포함할 수 있다. In an embodiment, the packet may include interrupt status information and data.
인터럽트 상태 정보는 주변장치 ID(DID), 우선순위(PR), 작업 ID(TID) 및 첨부 데이터 수(NAD)를 포함할 수 있다.The interrupt status information may include peripheral device ID (DID), priority (PR), task ID (TID), and number of attached data (NAD).
표1은 실시예에 따른 인터럽트 상태 정보를 나타낸다. 주변장치 ID(DID)는 패킷을 생성한 주변장치의 고유 번호를 포함할 수 있다. 우선순위(PR)는 인터럽트 처리의 우선순위를 나타내는 것으로 시스템 설계자가 필요에 따라 구체적인 사용 방법을 정의하여 사용할 수 있다. 작업 ID(TID)는 인터럽트 요청의 내용을 정의하는 것으로 둘 이상의 서로 다른 작업을 동시에 또는 순차적으로 이어서 수행할 경우 해당 작업에 대한 인터럽트 서비스 루틴(ISR, Interrupt Service Routine)을 선택하기 위해 사용될 수 있다. 인터럽트 제어기(22)에서 DID 와 TID를 인식하는 경우, 프로세서(13)가 인터럽트 서비스 루틴을 실행할 때 DID만 인식하거나 또는 DID 및 TID를 함꼐 인식하여 인터럽트 서비스 루틴 명령어를 공급할 수 있다. 또는 인터럽트 제어기(22)에서 DID 및 TID를 인식하지 않고, 프로세서(13)에서 인터럽트 서비스 루틴을 실행한 후 DID 및 TID를 확인한 후에 필요한 작업을 수행할 수도 있다. 이 경우 프로세서(13)는 단일 인터럽트 서비스 루틴 또는 DID에 의한 인터럽트 서비스 루틴을 실행할 수 있다. 첨부 데이터 수(NAD)는 패킷에 포함된 데이터가 몇 개인지를 나타내며, 입력 인터페이스(20)의 공유 데이터 메모리(21)에 저장될 수 있다. 프로세서(13)가 주변장치(11)에 접근하여 첨부 데이터에 대한 읽기 요청시, 데이터 제어기(23)는 이를 예상하고 해당 주소를 확인한 후에 주변장치에 대한 접근없이 이미 저장한 공유 데이터 메모리(21)의 데이터를 프로세서(13)로 공급할 수 있다. 본 발명의 실시예에서 공유 데이터 메모리와 버퍼는 혼용되어 사용될 수 있다.Table 1 shows interrupt status information according to the embodiment. The peripheral device ID (DID) may include a unique number of the peripheral device that generated the packet. The priority (PR) indicates the priority of interrupt processing, and a system designer can define and use a specific usage method as needed. Task ID (TID) defines the contents of an interrupt request, and when two or more different tasks are performed simultaneously or sequentially, it can be used to select an interrupt service routine (ISR) for the task. When the interrupt
또한, 주변장치(11)는 패킷의 크기에 따라 메모리(14)에 억세스하여 패킷을 저장할 수 있다. 이에 대한 설명은 후술하기로 한다.Also, the
프로세서 인터페이스(12)는 패킷을 수신하고 디코딩하여 인터럽트 요청 신호를 프로세서(13)에 전달하고, 프로세서(13)로부터 발생한 인터럽트 벡터를 수신하여 활성화 된 인터럽트 신호에 대응하는 명령어를 프로세서(13)로 전달할 수 있다. 여기서 인터럽트 벡터는 인터럽트 서비스 루틴의 코드가 저장된 주소를 의미한다.The
프로세서 인터페이스(12)는 입력 인터페이스(20) 및 출력 인터페이스(30)를 포함할 수 있다.The
입력 인터페이스(20)는 패킷을 저장하는 버퍼(21), 패킷을 수신하여 디코딩하고, 인터럽트 벡터 테이블 및 패킷에 포함된 정보를 이용하여 명령어를 생성하는 인터럽트 제어기(22) 및 프로세서(13)와의 신호 전달을 수행하는 데이터 제어기(23)를 포함할 수 있다.The
출력 인터페이스(30)는 인터럽트 벡터를 수신하여 입력 인터페이스(20)로 전달하고, 주변장치(11)로 요청 패킷(request packet)을 전달할 수 있다.The
또한, 프로세서 인터페이스(12)는 메모리(14)에 억세스하여 패킷을 디코딩할 수 있다.
입력 인터페이스(20)는 패킷을 받아 인터럽트 제어기(22)를 통해 디코딩할 수 있다. 또한, 패킷을 보낸 주변장치(11)의 ID와 데이터를 버퍼에 저장하고 프로세서(13)에 인터럽트 요청 신호를 전송한다. 이 때 대기 중인 인터럽트 작업이 있는 경우 우선순위 정책에 따라 대기 순서가 바뀔 수 있다. The
출력 인터페이스(30)는 프로세서(13)의 메모리와 주변장치(11)에 대한 접근 요청을 처리하는데 인터럽트 처리와 관련한 동작의 경우에는 출력 인터페이스(30)가 해당 요청에 대한 주소를 탐지하여 네트워크로 패킷을 내보내는 대신 입력 인터페이스(20)와의 통신을 통해 직접 필요한 데이터나 명령어를 프로세서(13)로 보내도록 한다. The
프로세서(13)는 패킷을 수신하여 인터럽트 요청 신호에 대응하는 동작을 실행할 수 있다.The
프로세서(13)는 인터럽트 요청 신호에 대응하여 인터럽트 벡터를 출력하고, 명령어에 따라 대응되는 인터럽트 서비스 루틴(ISR, Interrupt Service Routine)을 실행할 수 있다.The
프로세서(13)는 입력 인터페이스(20)로부터 인터럽트 요청 신호를 수신하고, 인터럽트 벡터를 출력한다. 그 후, 프로세서(13)는 데이터 제어기(23)로부터 수신한 명령어에 따라 인터럽트 요청 신호와 관련되는 작업을 실행하거나, 프로세스 상태 변수를 수정하여 추후에 인터럽트 요청 신호와 관련되는 작업을 실행할 수 있다. 그 후, 인터럽트 큐에 프로세서(13)에 의해 리트리브되지 않은 인터럽트 요청 신호가 더 존재하면, 프로세서(13)는 입력 인터페이스(20)로부터 인터럽트 요청 신호를 계속 수신한다. 인터럽트 신호 수신에 응답하여, 프로세서(13)는 인터럽트 큐로부터 인터럽트 요청 신호를 계속 리트리브 하고 인터럽트 큐의 대기열이 없어질때까지 이들 인터럽트 요청 신호와 관련된 작업을 실행한다. The
도2는 본 발명의 실시예에 따른 프로세서 인터페이스 및 프로세서의 동작을 설명하기 위한 도면이고, 도3은 본 발명의 실시예에 따른 프로세서 인터페이스의 구성 및 동작을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 2 is a diagram for explaining a processor interface and an operation of a processor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a diagram for explaining a configuration and operation of a processor interface according to an embodiment of the present invention.
도2 및 도3을 참조하면, 인터럽트 요청 신호에 반응하여 프로세서(13)가 인터럽트 벡터를 발생시키면 출력 인터페이스(30)는 이를 가로채기 하고, 입력 인터페이스(20)는 현재 활성화된 인터럽트 신호에 해당하는 인터럽트 서비스 루틴을 시작할 수 있는 명령어를 프로세서(13)로 보낸다. 이때, 주변장치와 작업의 종류에 따라서 서로 다른 인터럽트 서비스 루틴이 존재할 수 있고, 입력 인터페이스(20)는 주변장치(11)와 동작에 따른 인터럽트 벡터 테이블(24)을 가지고 있고 주변장치(11)에서 전달한 정보를 알고 있으므로 이에 적합한 인터럽트 서비스 루틴을 시작하도록 명령어를 보낼 수 있다. 이에 따라, 프로세서(13)는 인터럽트에 해당하는 동작을 파악하지 않아도 필요한 인터럽트 서비스 루틴을 즉시 시작할 수 있다. 2 and 3, when the
인터럽트 서비스 루틴 실행시 주변장치(11)가 보낸 데이터는 버퍼(21)에 저장되어 있으므로 출력 인터페이스(30)가 이를 인식하고 입력 인터페이스(20)로 요청을 전달하여 데이터를 프로세서(13)로 직접 보낼 수 있다. 이는 기존 시스템과 달리 입력 인터페이스(20)가 슬레이브 역할을 수행하여 입력 인터페이스(20)에 주소가 할당될 수 있기 때문에 가능하다. 버퍼(21)에 주소를 할당하면 주변 장치(11)는 입력 인터페이스(20)의 버퍼(21)에 해당 데이터를 저장할 수 있다. 이를 통해 작은 용량의 데이터 전송은 네트워크에 대한 접근 없이 프로세서(13)와 인터페이스(12) 사이에서 완료할 수 있다. 그러나, 데이터 용량이 크거나 쓰기 동작을 하는 경우에는 프로세서(13)가 주변장치(11)에 직접 접근하거나 메모리(14)를 통해 작업을 진행할 수 있다. 대칭적 인터페이스를 갖는 경우 모든 장치가 통신 개시를 할 수 있으므로, 프로세서(13) 지시에 의해 주변장치(11)가 메모리(14)에 직접 접근하여 관련 정보 및 데이터를 저장하고 프로세서(13)는 메모리(14)에 접근하여 이를 처리할 수 있다. 인터럽트 서비스 루틴을 완료하면 프로세서(13)는 이전 상태로 복귀할 수 있다. 도2의 점선으로 표시된 화살표는 메모리(14)를 통하여 작업을 진행하는 경우를 나타낸 것으로 데이터 용량이 크거나 쓰기 동작을 하는 경우와 같이 필요한 경우에만 발생하며 그 빈도는 낮다. When the interrupt service routine is executed, the data sent by the
실시예에 따른 대칭적 인터페이스 프로토콜을 가지는 프로세서 인터페이스(12)는 들어오고 나가는 채널이 동시에 존재하며 이들은 서로 독립적으로 동작할 수 있다. In the
프로세서(13)의 요청에 따른 응답 패킷(response packet)은 데이터 제어기(23)를 통해 프로세서(13)로 전달될 수 있다. 외부에서 시작하여 프로세서(13)로 전달되는 패킷은 모두 인터럽트 요청 신호이므로 인터럽트 제어기(22)에서 처리할 수 있다. A response packet according to the request of the
인터럽트 제어기(22)는 패킷을 분석하여 주변장치 ID로부터 어느 주변장치(11)의 요청인지를 파악하고 인터럽트 상태 정보를 분석하여 실행할 인터럽트 서비스 루틴을 결정할 수 있다. 인터럽트 상태 정보는 인터럽트 처리에 필요한 정보를 포함하며 표 1에 나타난 바와 같이 주변장치 ID(DID), 우선순위(PR), 작업 ID(TID), 첨부 데이터 수(NAD)를 포함할 수 있다. The interrupt
상태 정보 분석 결과에 따라 인터럽트 큐(IRQ Queue) (25)에는 인터럽트 큐 ID(IRQ ID)와 우선순위(PR)가 저장되는데, 큐가 비어있지 않은 경우에는 이미 저장되어 있는 인터럽트 요청 신호의 우선순위(PR)와 비교하고, 우선순위(PR)에 따라 저장하는 위치를 결정할 수 있다. 이를 통해 입력된 인터럽트 요청 신호가 우선순위(PR)에 따라 실행되도록 한다. 즉, 우선순위가 높은 인터럽트 요청 신호일수록 인터럽트 큐(25)의 앞자리에 위치하게 된다.Interrupt queue ID (IRQ ID) and priority (PR) are stored in the interrupt queue (IRQ) 25 according to the status information analysis result. If the queue is not empty, the priority of the already stored interrupt request signal (PR) can be compared, and the storage location can be determined according to the priority (PR). Through this, the input interrupt request signal is executed according to the priority (PR). That is, the higher the priority of the interrupt request signal, the higher the position of the interrupt
동시에 인터럽트 상태(IRQ Status) 레지스터(26)에는 인터럽트 큐 ID(IRQ ID), 주변장치 ID(DID), 작업 ID(TID), 첨부 데이터 수(NAD)를 저장하거나 인터럽트 서비스 루틴에 해당하는 인터럽트 벡터 테이블(IRQ vector table)의 주소를 저장할 수 있다. 이를 이용하여 프로세서(13)가 인터럽트 모드에서 인터럽트 서비스 루틴을 요청하면 인터럽트 벡터 테이블(24)에서 해당하는 명령어를 읽고 데이터 제어기(23)를 통해 전달할 수 있다. 인터럽트 벡터 테이블(24)에는 각 인터럽트 서비스 루틴의 첫 번째 명령어 또는 주소가 지정되어 있으며, 이후에는 메모리(14)에 억세스하여 인터럽트 서비스 루틴을 실행할 수 있다. 따라서 인터럽트 벡터 테이블(24)을 위한 저장 공간은 크지 않다. 또한 다중 프로세서가 존재하는 경우에는 테이블을 공유할 수도 있다. 이후에 첨부 데이터 수(NAD)의 값에 따라 데이터를 공유 데이터 메모리(21)에 저장하고 해당하는 시작 주소를 인터럽트 상태 레지스터(26)에 저장할 수 있다. At the same time, the interrupt status (IRQ Status) register 26 stores an interrupt queue ID (IRQ ID), a peripheral device ID (DID), an operation ID (TID), the number of attached data (NAD), or an interrupt vector corresponding to an interrupt service routine. It can store the address of the table (IRQ vector table). Using this, when the
인터럽트 큐(25)의 크기는 동시에 처리 가능한 인터럽트 요청 신호의 수를 결정하고, 공유 데이터 메모리(21)의 데이터 저장 용량은 주변장치에서 인터럽트 요청시 프로세서(13)로 보낼 수 있는 데이터의 최대 크기를 결정할 수 있다. 이 데이터는 프로세서(13)가 주변장치(11)에 접근하지 않고도 빠르게 필요한 데이터를 읽을 수 있도록 한다. 다중 프로세서가 존재하는 경우 저장 공간의 효율성을 높이기 위해 데이터 저장 공간을 각 프로세서(13)가 공유하면 크기를 줄일 수 있다. The size of the interrupt
입력 인터페이스(20)의 인터럽트 벡터 테이블(24)은 인터럽트 서비스 루틴의 첫 번째 명령어와 함께 인터럽트 서비스 루틴이 저장된 메모리(14)의 주소를 포함할 수 있다. 따라서 캐시 제어기(미도시)에 신호를 보내 해당하는 인터럽트 서비스 루틴 코드를 미리 명령어 캐시에 읽어오도록 할 수 있다. 이 경우 인터럽트 요청 신호를 보내면서부터 첫 번째 명령어가 실행될 때까지의 사이클 수만큼 대기시간을 줄일 수 있다. The interrupt vector table 24 of the
도4는 본 발명의 실시예에 따른 인터럽트 신호 처리 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도4를 참조하면, 인터럽트 요청 신호가 지정 인터럽트 요청 신호인 경우, 주변장치(11)는 지정된 프로세서 ID를 이용하여 패킷을 생성하여 전달할 수 있다.4 is a diagram for explaining an operation of an interrupt signal processing apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4 , when the interrupt request signal is a designated interrupt request signal, the
지정 인터럽트 요청 신호 생성 상황이 발생하면 주변장치(11)는 인터페이스 로직에서 해당하는 프로세서의 ID를 기반으로 패킷을 생성하고, 온칩 네트워크를 통해 생성한 패킷을 프로세서 인터페이스(12)에 전달할 수 있다. When a specific interrupt request signal generation situation occurs, the
대칭적 인터페이스를 갖는 시스템에서 주변장치(11)가 하나의 작업을 완료하고 인터럽트를 발생시킬 경우, 저장된 프로세서 ID를 이용하여 해당 프로세서의 입력 인터페이스 주소로 패킷을 생성하여 전달할 수 있다. 이는 주변장치(11)와 프로세서(13)가 양방향으로 1:1 통신을 수행할 수 있어 가능하다. In a system having a symmetric interface, when the
따라서 지정 인터럽트 요청 신호가 발생한 경우, 프로세서(13)가 지정 인터럽트 요청 신호를 처리하기 위한 프로세서(13)를 지정하거나 또는 주변장치(11)에서 미리 지정된 프로세서(13)를 대상으로 패킷을 생성하여 전달하게 된다. 특정 프로세서(13)를 지정하는 경우, 기존의 상용 시스템에서는 제한된 조건에서 동작하도록 하고 있으나, 본 발명의 실시예에서는 아무런 제한 없이 인터럽트 요청 신호의 처리가 가능하다. Therefore, when a designated interrupt request signal is generated, the
실시예의 경우, 인터럽트 요청 신호가 발생하면 저장된 프로세서 ID에 따라 패킷을 생성하여 해당 프로세서(13)에 직접 전달할 수 있으므로 프로세서(13)의 개수에 관계없이 인터럽트 요청이 가능하다. 또한 프로세서(13) 수가 증가하여도 회로나 연결선을 추가하지 않고 하나의 프로세서(13)의 경우와 동일한 방식으로 인터럽트 요청을 처리할 수 있다.In the embodiment, when an interrupt request signal is generated, a packet can be generated according to the stored processor ID and directly transmitted to the corresponding
실시예에서, 지정 인터럽트 요청 신호는 해당 인터럽트를 처리하기 위한 프로세서(13)가 지정된 상태에서 발생되는 인터럽트 요청 신호를 의미할 수 있다. 또한, 비지정 인터럽트 요청 신호는 해당 인터럽트를 처리하기 위한 프로세서(13)가 지정되지 않은 상태에서 발생되는 인터럽트 요청 신호를 의미할 수 있다. 비지정 인터럽트 요청 신호의 경우 이하에서 설명하는 실시예에 따라 해당 인터럽트를 처리하기 위한 프로세서(13)가 지정될 수 있다.In an embodiment, the designated interrupt request signal may mean an interrupt request signal generated in a state in which the
이하 본 발명의 실시예에서 인터럽트 신호처리 장치는 인터럽트 요청 신호가 비지정 인터럽트 요청 신호인 경우 주변장치의 인터럽트 신호처리 지정 방식, 전역 인터럽트 제어기 방식, 비지정 전담 인터럽트 신호처리 장치 방식 및 데이지 체인 방식 중 적어도 하나의 방식으로 비지정 인터럽트 요청 신호를 처리하기 위한 프로세서를 지정할 수 있다. Hereinafter, in an embodiment of the present invention, when the interrupt request signal is a non-designated interrupt request signal, the interrupt signal processing device includes at least one of a peripheral device interrupt signal processing designation scheme, a global interrupt controller scheme, a non-designated dedicated interrupt signal processing device scheme, and a daisy chain scheme You can designate the processor to handle the unspecified interrupt request signal in the manner of
일 실시예에서, 인터럽트 요청 신호가 비지정 인터럽트 요청 신호인 경우 주변장치의 인터럽트 신호처리 지정 방식에 따라, 주변장치(11)는 온칩 네트워크에 연결된 프로세서(13)를 임의로 지정하고, 지정된 프로세서 ID를 이용하여 패킷을 생성하여 전달할 수 있다.In one embodiment, when the interrupt request signal is a non-specified interrupt request signal, the
이 때, 주변장치(11)는 인터럽트 요청 신호의 발생 빈도가 높을수록 많은 수의 프로세서(13)중 하나를 임의로 지정하고, 지정한 프로세서(13)로 패킷을 생성하여 전달할 수 있다.At this time, the
주변장치(11)에서 비지정 인터럽트 요청 신호를 처리하기 위한 프로세서(13)를 자체적으로 지정하는 경우 주변장치(11)와 프로세서(13)의 조합을 구성하여 주변장치(11)별로 전담 프로세서(13)를 지정하거나 또는 미리 정한 알고리즘에 따라 프로세서(13)를 지정할 수 있다. 주변장치(11)별로 인터럽트 발생 빈도의 차이가 클 경우, 주변장치(11)별로 전담 프로세서(13)를 지정하는 방식은 특정 프로세서의 부하가 증가할 수 있고 특정 프로세서(13)의 작업량이 많을 경우 연결된 주변장치(11)의 인터럽트 처리가 지연될 수 있다. 따라서, 주변장치(11)별로 전담 프로세서(13)를 지정하는 방식은 주변장치(11)에서 인터럽트 발생량이 비슷한 경우 효과적이다. When the
주변장치(11)에서 자체적으로 프로세서(13)를 지정하는 경우 프로세서(13)의 부하량을 모르는 상태에서 결정되므로 프로세서(13)의 부하 상황에 따라 인터럽트 처리 효율에 차이가 발생한다. 또한 여러 주변장치(11)가 같은 방식으로 동작하는 경우 어느 순간에 특정 프로세서(13)에 인터럽트 요청이 몰릴 수도 있다. 이 경우 주변장치(11)의 인터럽트 요청을 여러 프로세서(13)에 분산하여 특정 프로세서(13)에 인터럽트 처리 부하가 몰리는 것을 방지하는 것을 목표로 하지만, 프로세서(13)의 부하 상황을 모르는 상태에서 결정하므로 항상 프로세서(13)들에 부하를 균등하게 배분하기는 어렵다는 문제가 있다.When the
따라서, 주변장치(11)들의 인터럽트 발생량에 편차가 큰 경우에는 인터럽트 발생 빈도가 높은 주변장치(11)는 여러 프로세서(13)에 인터럽트를 분산 요청하고 발생 빈도가 낮은 주변장치(11)는 특정 프로세서(13) 또는 보다 적은 개수의 프로세서(13)를 지정하여 인터럽트 요청을 하는 것이 효과적이다.Therefore, when there is a large deviation in the amount of interrupts generated by the
또 다른 실시예에서, 인터럽트 요청 신호가 비지정 인터럽트 요청 신호인 경우, 프로세서(13)는 주기적으로 측정되는 프로세서(13)의 부하량을 고려하여 비지정 인터럽트 요청 신호를 처리하기 위한 프로세서(13)를 지정할 수 있다. 이러한 프로세서(13)의 부하량을 고려하는 방식은 본 발명의 실시예에 따른 모든 비지정 인터럽트 요청 신호를 처리하기 위하여 프로세서를 지정하는 방식에 적용될 수 있다. 즉, 주변장치의 인터럽트 신호처리 지정 방식, 전역 인터럽트 제어기 방식, 비지정 전담 인터럽트 신호처리 장치 방식 및 데이지 체인 방식에 프로세서의 부하량을 고려하는 방식을 추가로 고려하여 프로세서를 지정할 수 있다.In another embodiment, when the interrupt request signal is a non-designated interrupt request signal, the
프로세서(13)에서 주변장치(11)를 설정하는 경우 소프트웨어적으로 프로세서(13)의 동작 상태에 따라 주변장치(11)별로 연결 프로세서(13)를 지정할 수 있어 동적 할당이 가능하다는 장점이 있다. 이 방식은 간단한 방식으로 인터럽트 처리를 위한 프로세서(13)를 지정할 수 있으며, 프로세서(13)의 자원을 효율적으로 활용할 수 있다는 장점이 있다.When the
또 다른 실시예에서, 온칩 네트워크를 통하여 주변장치(11)로부터 패킷을 수신하고, 복수개의 프로세서(13)와 연결되어 인터럽트 요청 신호를 처리하기 위한 프로세서(13)를 결정하는 전역 인터럽트 제어기(40)를 더 포함할 수 있다. In another embodiment, the global interrupt
도5 및 도6은 본 발명의 실시예에 따른 인터럽트 신호 처리 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 5 and 6 are diagrams for explaining an operation of an interrupt signal processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
도5 를 참조하면, 전역 인터럽트 제어기(40)는 인터럽트 요청 신호가 비지정 인터럽트 요청 신호인 경우 전역 인터럽트 제어기 방식에 따라, 복수개의 프로세서(13)로부터 준비 신호를 수신하고, 준비 신호에 따라 인터럽트 요청 신호를 처리하기 위한 프로세서(13)를 지정하여 인터럽트 요청 패킷을 해당 프로세서로 전달할 수 있다. Referring to FIG. 5 , when the interrupt request signal is a non-designated interrupt request signal, the global interrupt
주변장치(11)는 대칭적 인터페이스를 이용하여 전역 인터럽트 제어기(40)로 비지정 인터럽트 요청 신호를 전송한다. 전역 인터럽트 제어기(40)는 각 프로세서(13)의 인터럽트 제어기(22)에서 보내는 준비 신호(IRQ_RDY)를 확인하고, 인터럽트 요청 신호에 대한 처리가 가능한 프로세서(13) 중 하나를 지정한다. 전역 인터럽트 제어기(40)는 네트워크를 통하여 지정한 프로세서(13)에 패킷을 다시 전달한다. The
즉, 각 프로세서의 인터럽트 제어기(22)는 프로세서(13)로부터 프로세서(13)의 자원 가용 상황, 부하 상황 등의 상태정보를 받아 이를 전역 인터럽트 제어기(40)에 전송한다. 전역 인터럽트 제어기(40)는 패킷을 수신하여 준비 신호에 따라 이를 처리할 프로세서(13)를 지정하고, 지정한 프로세서(13)의 입력 인터페이스로 패킷을 전달한다. That is, the interrupt
도6을 참조하면, 전역 인터럽트 제어기(40)와 프로세서(13)는 온칩네트워크 또는 인터럽트 패킷 버스(50)로 연결되어 있어, 전역 인터럽트 제어기(40)는 온칩네트워크 또는 인터럽트 패킷 버스(50)를 통하여 지정된 프로세서(13)로 패킷을 전달할 수 있다. 전역 인터럽트 제어기(40)에서 프로세서(13)의 입력 인터페이스(20)로 패킷을 전달하기 위해 네트워크에 접근하는 경우에 있어서, 잠복기가 큰 경우 각 프로세어(13)의 인터럽트 제어기(22)와 전역 인터럽트 제어기(40)의 라우터(미도시) 사이에 인터럽트 패킷 버스(IPB)(50)를 생성하고, 패킷이 입력됨과 동시에 프로세서(13)를 지정하여 인터럽트 패킷 버스(50)를 통해 지정 프로세서(13)로 전달할 수 있다. Referring to FIG. 6 , the global interrupt
전역 인터럽트 제어기(40)는 매 사이클마다 준비 신호에 따라 지정한 프로세서(13)의 입력 인터페이스(20)로 라우팅하여 인터럽트 패킷 버스를 통해 패킷을 즉시 전달할 수 있으므로 잠복기는 존재하지 않는다. The global interrupt
또한, QoS 전송 또는 우선 전송(Priority transfer) 방식을 지원할 수 있다. QoS 전송은 온칩네크워크에서 우선적으로 처리하므로 가장 빠르게 패킷을 목적지로 전달할 수 있어, 인터럽트 패킷 버스(50)를 생성하는 것보다 효과적이다. 인터럽트 패킷은 신속한 처리를 요구하나 패킷 크기가 적고 발생 빈도가 상대적으로 낮으므로 QoS 전송에 적합하다. 전역 인터럽트 제어기(40)에는 주변장치(11)에서 보낸 인터럽트 패킷과 프로세서(13)가 전역 인터럽트 제어기(40)를 설정하기 위한 패킷이 전송될 수 있다. 이 때, 전역 인터럽트 제어기(40)는 패킷의 헤더를 분석하여 인터럽트 패킷인지 전역 인터럽트 제어기 설정 패킷인지를 판단하여 전역 인터럽트 설정 패킷인 경우에는 전역 인터럽트 제어기(40) 내부에서 처리할 수 있다.In addition, QoS transmission or priority transfer may be supported. Since QoS transmission is prioritized in the on-chip network, packets can be delivered to the destination the fastest, which is more effective than generating the interrupt
도7은 본 발명의 실시예에 따른 인터럽트 신호 처리 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도7을 참조하면, 인터럽트 요청 신호가 비지정 인터럽트 요청 신호인 경우 비지정 전담 인터럽트 신호처리 장치 방식에 따라, 복수개의 프로세서(13) 중 비지정 인터럽트 요청 신호를 처리하기 위한 전담 프로세서(13-1)(점선 박스 표시)를 사전에 지정하여 패킷을 전달할 수 있다. 즉, 복수개의 프로세서(13) 중 일부는 비지정 인터럽트 요청 신호를 전담하기 위한 프로세서(13-1)로 사전에 전담 지정될 수 있다. 7 is a diagram for explaining an operation of an interrupt signal processing apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 7 , when the interrupt request signal is a non-designated interrupt request signal, a dedicated processor 13-1 (dotted line) for processing a non-designated interrupt request signal among a plurality of
이 때, 전담 프로세서(13-1)의 입력 인터페이스는 지정되지 않은 프로세서(13)의 입력 인터페이스와 비교하여 상대적으로 더 큰 용량의 인터럽트 상태 레지스터 파일과 인터럽트 큐, 그리고 버퍼를 포함하여 구성될 수 있다.At this time, the input interface of the dedicated processor 13-1 may be configured to include an interrupt status register file, an interrupt queue, and a buffer having a relatively larger capacity compared to the input interface of the
주변장치(11)는 지정 인터럽트 요청 신호의 패킷은 프로세서 ID에 따라 해당 프로세서(13)로 전송하고, 비지정 인터럽트 요청 신호의 패킷은 지정된 전담 프로세서(13-1)로 전송한다. 이 방식은 운영체제의 적절한 부하 분산 정책이 그 성능에 영향을 미칠 수 있다. 전담 프로세서(13-1)는 인터럽트 요청을 우선적으로 처리하여야 하기 때문에, 운영체제는 전담 프로세서(13-1)에 대한 작업 할당을 상대적으로 적게 책정할 수 있다. 또한 전담 프로세서(13-1)의 입력 인터페이스는 인터럽트 큐의 대기열에 인터럽트 요청이 일정 한도 이상으로 누적되어 있으면, 일부 패킷을 미리 정한 정책에 따라 다른 전담 프로세서(13-2)로 전달할 수 있다. 즉, 복수개의 프로세서(13-1, 13-2)를 전담 지정하고 우선 순위를 설정하여, 비지정 인터럽트 요청 신호가 누적되어 있으면 이를 우선 순위에 따라 배분할 수 있다.The
도8은 본 발명의 실시예에 따른 인터럽트 신호 처리 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도8을 참조하면, 인터럽트 요청 신호가 비지정 인터럽트 요청 신호인 경우 데이지 체인 방식에 따라, 인터럽트 패킷이 모든 프로세서 인터페이스(12)에 전달되고 각 프로세서 인터페이스(12)는 전단에 위치한 프로세서 인터페이스(12)로부터 수신하는 인에이블 신호(IRQ_EN)를 이용하여 비지정 인터럽트 요청 신호 처리 여부를 순차적으로 결정할 수 있다.8 is a diagram for explaining an operation of an interrupt signal processing apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 8, when the interrupt request signal is a non-designated interrupt request signal, according to the daisy chain method, an interrupt packet is transmitted to all
각 프로세서 인터페이스(12)의 입력 인터페이스(20)는 온칩네트워크와 독립적으로 연결되어 있지 않고, 하나의 포트를 통해 연결되어 있어 주변장치(11)에서 생성된 패킷은 모든 프로세서 인터페이스(12)의 입력 인터페이스(20)로 동시에 전달될 수 있다.The
각 프로세서 인터페이스(12)의 입력 인터페이스(20)는 데이지 체인 방식으로 연결되어 인에이블 신호(IRQ_EN)를 전달할 수 있다. 각 인에이블 신호는 상대적으로 후단에 위치한 프로세서 인터페이스(12)의 입력 인터페이스(20)에 순차적으로 전달되는 방식이다. The
지정 인터럽트 요청 신호의 패킷이 입력된 경우, 각 입력 인터페이스(20)는 패킷의 헤더를 확인하여 자신이 지정된 경우에만 패킷을 읽어 처리한다.When a packet of a designated interrupt request signal is input, each
비지정 인터럽트 요청 신호의 패킷이 입력된 경우, 첫번째 프로세서 인터페이스의 입력 인터페이스(20)부터 순차적으로 인터럽트 처리 여부를 결정하여 후단에 위치한 프로세서 인터페이스의 입력 인터페이스(20)로 전달할 수 있다.When a packet of a non-designated interrupt request signal is input, it is possible to sequentially determine whether to process an interrupt from the
각 프로세서 인터페이스의 입력 인터페이스(20)는 자신이 인터럽트를 처리할 경우에는 인에이블 신호를 비활성화시키고, 처리하지 않을 경우에는 활성화시킨다. 후단에 위치한 프로세서 인터페이스의 입력 인터페이스(20)는 인에이블 신호가 활성화되면 인터럽트 처리 여부를 결정하여 자신의 인에이블 신호의 활성화 여부를 결정한다. The
따라서 첫 번째 프로세서 인터페이스 외에는 인에이블 신호가 활성화되어 있을 때에만 프로세서의 상태에 따라 비지정 인터럽트 요청 신호의 처리 여부를 결정할 수 있다. 최후단에 위치한 마지막 프로세서 인터페이스의 입력 인터페이스는 인에이블 신호가 활성화되면 무조건 비지정 인터럽트 요청 신호를 처리한다. Therefore, except for the first processor interface, it is possible to determine whether to process the unspecified interrupt request signal according to the state of the processor only when the enable signal is activated. The input interface of the last processor interface located at the end unconditionally processes the unspecified interrupt request signal when the enable signal is activated.
이 방식은 입력 인터페이스(20) 사이에 인에이블 신호선 하나만을 추가함으로써 프로세서의 상태를 반영하여 인터럽트 요청 신호를 처리할 수 있다는 장점이 있다. 다만, 다수의 프로세서 입력 인터페이스(20)가 한 번에 하나의 패킷만 받을 수 있어 인터럽트 요청 신호가 동시에 다수 발생하는 경우에는 잠복기가 발생할 수 있으나, 그러한 상황이 자주 발생하지는 않아 실질적인 성능 감소는 무시할 정도이다.This method has an advantage that the interrupt request signal can be processed by reflecting the state of the processor by adding only one enable signal line between the input interfaces 20 . However, since the plurality of processor input interfaces 20 can receive only one packet at a time, a latency period may occur when a plurality of interrupt request signals are generated at the same time. to be.
도 5 내지 도 8 에 따른 비지정 인터럽트 처리 방식은 모두 지정 인터럽트 처리 방식에도 적용이 가능하다.All of the non-designated interrupt processing methods shown in FIGS. 5 to 8 are applicable to the designated interrupt processing methods.
본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(field-programmable gate array) 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.The term '~ unit' used in this embodiment means software or a hardware component such as a field-programmable gate array (FPGA) or ASIC, and '~ unit' performs certain roles. However, '-part' is not limited to software or hardware. The '~ unit' may be configured to reside on an addressable storage medium or may be configured to refresh one or more processors. Thus, as an example, '~' refers to components such as software components, object-oriented software components, class components, and task components, and processes, functions, properties, and procedures. , subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuitry, data, databases, data structures, tables, arrays, and variables. The functions provided in the components and '~ units' may be combined into a smaller number of components and '~ units' or further separated into additional components and '~ units'. In addition, components and '~ units' may be implemented to play one or more CPUs in a device or secure multimedia card.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. Although the above has been described with reference to the preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art can variously modify and change the present invention within the scope without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. You will understand that it can be done.
10: 인터럽트 신호 처리 장치
11: 주변장치
12: 프로세서 인터페이스
13: 프로세서
14: 메모리10: Interrupt signal processing unit
11: Peripherals
12: Processor Interface
13: Processor
14: memory
Claims (10)
상기 주변장치는 인터럽트 요청 신호(IRQ, Interrupt Request) 발생시 지정된 프로세서 ID를 이용하여 주변장치 ID 및 작업 ID를 포함하는 패킷을 생성해서 온칩 네트워크를 통하여 상기 프로세서 인터페이스로 전달하고,
상기 프로세서 인터페이스는 상기 패킷을 수신하고 디코딩하여 상기 인터럽트 요청 신호를 상기 프로세서에 전달하고, 상기 프로세서로부터 발생한 인터럽트 벡터를 수신하여 활성화 된 인터럽트 신호에 대응하는 명령어와 데이터를 인터럽트 제어기 내부의 IC 메모리에서 상기 프로세서로 전달하며
상기 프로세서는 상기 프로세서 인터페이스로부터 상기 패킷을 수신하여 상기 인터럽트 요청 신호에 대응하는 동작을 실행하며,
상기 프로세서와 상기 프로세서 인터페이스는 내부 로직에 의하여 데이터를 주고 받고, 상기 주변장치와 상기 프로세서 인터페이스는 온칩 네트워크를 통하여 데이터 통신을 수행하며,
상기 인터럽트 신호처리 장치는 상기 인터럽트 요청 신호가 비지정 인터럽트 요청 신호인 경우 주변장치의 인터럽트 신호처리 지정 방식, 전역 인터럽트 제어기 방식, 비지정 전담 인터럽트 신호처리 장치 방식 및 데이지 체인 방식 중 적어도 하나의 방식으로 상기 비지정 인터럽트 요청 신호를 처리하기 위한 프로세서를 지정하며,
상기 전역 인터럽트 제어기 방식은 상기 온칩 네트워크를 통하여 상기 주변장치로부터 상기 패킷을 수신하고, 복수개의 프로세서와 연결되어 상기 인터럽트 요청 신호를 처리하기 위한 프로세서를 지정하는 전역 인터럽트 제어기가 상기 복수개의 프로세서로부터 준비 신호를 수신하고, 상기 준비 신호에 따라 상기 인터럽트 요청 신호를 처리하기 위한 프로세서를 지정하여 인터럽트 요청 패킷을 해당 프로세서의 프로세서 인터페이스로 전달하는 인터럽트 신호처리 장치.
An interrupt signal processing apparatus comprising a plurality of peripheral devices, a plurality of processor interfaces, and a plurality of processors, the interrupt signal processing apparatus comprising:
When an interrupt request signal (IRQ, Interrupt Request) is generated, the peripheral device generates a packet including a peripheral device ID and a task ID using a designated processor ID and transmits it to the processor interface through the on-chip network,
The processor interface receives and decodes the packet, transmits the interrupt request signal to the processor, receives the interrupt vector generated from the processor, and transmits instructions and data corresponding to the activated interrupt signal from the IC memory inside the interrupt controller. passed to the processor
The processor receives the packet from the processor interface and executes an operation corresponding to the interrupt request signal,
The processor and the processor interface exchange data by internal logic, and the peripheral device and the processor interface perform data communication through an on-chip network,
When the interrupt request signal is a non-designated interrupt request signal, the interrupt signal processing device uses at least one of a peripheral device interrupt signal processing designation scheme, a global interrupt controller scheme, a non-designated dedicated interrupt signal processing device scheme, and a daisy chain scheme. Specifies the processor to handle the interrupt request signal,
In the global interrupt controller method, the global interrupt controller receives the packet from the peripheral device through the on-chip network, and is connected to a plurality of processors to designate a processor for processing the interrupt request signal, a preparation signal from the plurality of processors. and, according to the preparation signal, designate a processor for processing the interrupt request signal, and transmit the interrupt request packet to a processor interface of the corresponding processor.
상기 주변장치의 인터럽트 신호처리 지정 방식은, 상기 주변장치가 상기 온칩 네트워크에 연결된 프로세서를 임의로 지정하고, 지정된 프로세서 ID를 이용하여 상기 패킷을 생성하여 전달하는 인터럽트 신호 처리 장치.
According to claim 1,
In the interrupt signal processing designation method of the peripheral device, the peripheral device arbitrarily designates a processor connected to the on-chip network, and generates and transmits the packet using the designated processor ID.
상기 주변장치는 인터럽트 요청 신호의 발생 빈도가 높을수록 많은 수의 프로세서중 하나를 임의로 지정하고, 지정한 프로세서로 상기 패킷을 생성하여 전달하는 인터럽트 신호 처리 장치.
3. The method of claim 2,
The peripheral device arbitrarily designates one of a large number of processors as the frequency of occurrence of the interrupt request signal increases, and generates and transmits the packet to the designated processor.
상기 인터럽트 요청 신호가 비지정 인터럽트 요청 신호인 경우, 상기 프로세서는 주기적으로 측정되는 프로세서의 부하량을 고려하여 상기 비지정 인터럽트 요청 신호를 처리하기 위한 프로세서를 지정하는 인터럽트 신호 처리 장치.
According to claim 1,
When the interrupt request signal is a non-designated interrupt request signal, the processor designates a processor for processing the non-designated interrupt request signal in consideration of a periodically measured load amount of the processor.
상기 전역 인터럽트 제어기와 상기 프로세서는 온칩네트워크 또는 인터럽트 패킷 버스로 연결되어 있어, 상기 전역 인터럽트 제어기는 상기 온칩네트워크 또는 상기 인터럽트 패킷 버스를 통하여 지정된 프로세서로 상기 패킷을 전달하는 인터럽트 신호 처리 장치.
According to claim 1,
The global interrupt controller and the processor are connected to an on-chip network or an interrupt packet bus, and the global interrupt controller transmits the packet to a designated processor through the on-chip network or the interrupt packet bus.
상기 비지정 전담 인터럽트 신호처리 장치 방식은, 상기 복수개의 프로세서 중 상기 비지정 인터럽트 요청 신호를 전담 처리하기 위한 전담 프로세서를 사전에 지정하여 상기 패킷을 전달하는 인터럽트 신호 처리 장치.
According to claim 1,
In the non-designated dedicated interrupt signal processing device method, the interrupt signal processing device transmits the packet by designating in advance a dedicated processor for processing the non-designated interrupt request signal from among the plurality of processors.
상기 전담 프로세서는 복수개가 우선 순위에 따라 지정되며, 상기 비지정 인터럽트 요청 신호가 누적되는 경우 우선 순위에 따라 배분되는 인터럽트 신호 처리 장치.
9. The method of claim 8,
A plurality of the dedicated processor is designated according to a priority, and when the non-designated interrupt request signals are accumulated, the interrupt signal processing apparatus is allocated according to the priority.
상기 데이지 체인 방식은, 인터럽트 패킷이 모든 프로세서 인터페이스에 전달되고 각 프로세서 인터페이스는 전단에 위치한 프로세서 인터페이스로부터 수신하는 인에이블 신호를 이용하여 상기 비지정 인터럽트 요청 신호 처리 여부를 순차적으로 결정하는 인터럽트 신호 처리 장치.According to claim 1,
In the daisy chain method, interrupt packets are delivered to all processor interfaces, and each processor interface sequentially determines whether to process the unspecified interrupt request signal using an enable signal received from a processor interface located at the front end.
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