TW518468B - Servicing of interrupts with stored and restored flags - Google Patents

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518468 A7 B7 五、發明說明（1 發明背景 lAjjjg 域 本發明係關於服務岔斷，尤其有關巢套副常式之服次分 斷。 〜知s ϋυυ支藝描述 於處理系統中，普遍利用岔斷服務副常式輔助處理對於 像是記憶體之共享資源的多重需求。通常此等副常式包本 指令，用以去能進一步岔斷，直到目前岔斷完成爲止，2 後重新賦能岔斷。此去能/賦能特性之主要目的爲確保相同 資源之衝突需求可獲得服務，而且不會造成現存資訊的訛 誤。 、 某些情況下，對於避免資訊訛誤而言，分別於每—岔斷 副常式其開始和結束部分去能然後重新賦能岔斷之簡單動 作極不恰當。例如，有時候希望能准許於一第—副常式内 巢套—第二副常式，其中各自包含其本身之去能和龍分 斷指令。巢套之第二副常式之結束可能包含一賦能繼 令’跟隨-轉回指♦’用以使轉回及完成第_副常式生效 。然而，峨巢套之第二副常式發佈其賦能岔斷指令時 ’尚有要求服務另-岔斷的-需求未4，則於完成第一副 常式前，其他贫斷可由-第三副常式加以服務。如果該第 三副常式與第—副常式共享其使用中之記憶體位置，則該 第三副常式可能修正及不愼造成此等、、 …、、 < c寺共旱H己憶體位置上 的ί afl έ化誤。替代上’此等記情，尸 …、 〒尤c 彳又置可能包含不正確之 貧訊，例如該第一副常式尚更新的 τ旧σ己憶體位址。此情況下 I----------I 裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) τ訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

518468 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（2 ) ，該第三副常式可能於一不正確之位址上讀取或儲存資訊。 / 此問題的一已知解決方菜爲：首先獻存相1¾於執行該果 套副常式的一處争器其狀態之切合資料（例如一處理器狀態 字），去能岔斷以輔助該等副常式之一的執行，然後讀取儲 存之資料，並於重新賦能岔斷前使該處理器復原至早先狀 態。 ， 歐洲專利441〇54大致討論此問題，it且建議服務岔斷之 暫存器記憶庫，狀態位元和岔斷邏輯的一組合作爲一解決 方案。希望提供一較簡單之解決方案。 發明概述 發明的一目標爲：提供一種服務岔斷之簡單方法，以有 效避免造成記憶體中所儲存之資訊訛誤的問題。 請注意，此處所使用之"記憶體"一詞係指與用於以及包含 於但不限於各種類型的依電性和不變性装置之方式一致的 一般岔斷，該等裝置像是暫存器，隨機存取記憶體（RAMs) 秦 ，動態隨機存取記憶體（DRAMs)，唯讀記憶體（ROMs)，後 進先出（UFOs)堆疊，先進先出（FIFOs)堆疊等3 根據本發明，於一處理器之作業中，其中該處理器具有 執行巢套副常式，以響應所要求岔斷的功能，一種服務這 類岔斷之方法包括： 、 •提供一指示器，代表一目前岔斷賦*能狀態； •儲存包括該指示器之狀態資料； •將目前岔斷賦能狀態放置於一去能狀態： •至少開始執行由所要求之岔斷指定的—動作； -5- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x ~ --- ----------華-裝——' (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) r*· -麟· 518468 Α7 Β7 五、發明說明（3 •元接受另一岔斷需求前： •從所儲存之狀態資料讀取該指示器； •將目前贫斷賦能狀態放置於由該指示器所指示的狀態。 圖1係-圖形，説明可根據本發明其—具體實施例而服務 贫斷的一處理系統。 圖2係-表單，展示使用根據本發明_方法的一具體實施 例之作業的一示範順序。 圖3係一圖形，説明孩具體實施例中所利用之示範的岔斷 副常式。 較佳具體實施例描述 圖ί之處理系統包栝一處理器1 〇，一記憶體2〇和一匯流排 3〇。示範之處理器10利用時脈脈衝將一程式計數器暫存器 所定義的指令,從頭到尾定序。通常，該程式計數器暫存器 包含即將讀取並於該處理器上動作之下一指令的記憶體位 置。 遠處理器包括一贫斷服務單元12，一暫存器組14，一指 令解碼器16和一算術邏輯單元18。此示範之具體實施例中 ，記憶體20包含一隨機存取記憶體（RAM)，具有複數個記 憶體位置供儲存副常式和資料及其他用。於較佳之具體實 施例中，該記憶體的一邵分作爲一後進先出（LIFO)堆疊22。 處理器10和記憶體20連接至匯流棑3 0，供彼此以及與連 接至該匯流排之其他硬體進行通訊用。該匯流排包括的各 別線路，用以攜帶如位址，岔斷，資料，讀取閃控，寫入 -6 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 ir-a. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 518468

五、發明說明（ 閃控’和裝置選擇閃控等資訊。 處理器1〇1作業係藉由程式流中的指令以及藉由岔斷加 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 以控币>1。孩等岔斷可爲所接收來自—匯流排3〇的外部岔斷， 或者於良理器本身以内，例如從該處理器中的—計 產生之内部岔斷。 σ 、斋所 所有岔斷均由岔斷服務單元12服務，該、斷服務單元產 生位址，用以識別與外部和内部岔斷相關聯之記憶體位置 。爲了響應枉何贫斷，Μ12產生—位址，用以識別記憶 體20中對應之岔斷副常式位置。較佳者，該岔斷服務單^ 包含一專屬優先敏感硬體組成，用以產生如一可程式化查 找表或一編碼器之位址，以上兩者皆於技藝中很著名。此 一者令速度最大化，且於較低優先岔斷之前賦能較高優先 岔斷的服務。 暫存器組14包含複數個暫存器，用以包含可更新之記憶 體位址和岔斷副常式所產生的變數。於較佳之具體實施例 中，暫存器組14包括： • 交數暫存态140，141，M2，用以保留各別變數Α〇，Α1 ，Α2 ; - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 •一私式计數备暫存器143，用以保留記憶體2〇中所存取之 下一指令的一連續更新位址ρς ; •一計數器暫存器144，用以保留一計數，指示待用之數片 段資訊； •一或更多之多用途暫存器（未顯示）；以及 •一或更多之資料暫存器（未顯示），用以包含從記憶體20讀 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210 X 297公f 五 、發明說明（ 取或者由算術邏輯單元18所產生之資料。 4/卿馬备16馬像是一定序器或微定序器的一偉结硬歸 組成，用以將讀取&二 更月豆 統 元18挤科/-二目記憶體20之指令轉換成由算術邏輯單 仃的較低階作業碼。該算術邏 硬體組成。 馬~傳 圖2説明順序步_ 執 行，根據本發明的—去、2子’其將由處理器10加以 此例子中所利 V 體實施例而服務複數個岔斷 〗卞〒所利用〈岔斷副常式如下： •-產生資訊副常式，用以產生資訊； 生 之式’用以使用由產生資訊副常式所產 •—更新計數器副常式，用以更新暫存器144中 表單中之欄標頭具有以下意義： -十數。 .符號IR代表一岔斷需求旗標之狀態，其中" 岔斷需求，而，，〇"表示未接收讀需求。 不妾收 •符號ΙΕ代表-岔斷賊能旗標之狀態，其中"… 旗標（亦即，目前賦能岔斷） Υ 5又疋 目前去能㈣)。 “重置此旗標(亦 •:指令號碼，，指示目前由處理器〗。所執 •，,計數”係目前暫存器〗44中之 、二唬瑪 生資訊之片段數。 〜❹1㈣待消耗的已/ •符號Α0和~代表此等變數之目前値 140和141中。 刀別仏存於暫存！ 圖3説明示範之副常式，並 、中田^式中所包含的每Κ 本紙張尺度適用中國國豕標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公复 J18468 A7 經 濟 部 慧 財 產 局 消 費 合 作 社 印 製 、發明說明（6 ) 由各別之指令號碼前導。 現在將參照圖3描述圖2中所説明之例子。請注意，此例 中，於步驟1之前，假設設定岔斷賦能旗標（IE=1)，且 4中计數已初始化爲〇之値，指示沒有資訊等待消耗。 ,—表中，接收一奮斷需求（IR= 1)，以產生資訊。處理器 藉由彳之所執行之任何常式切換至岔斷副常式產生資訊， 而響應此需求。 y锻2和j中，處理器重置該盆斷需求旗標，產生資訊， 並將其儲存於記憶體20中，而且執行產生資訊副常式之指 令#1和#2，尤其： •步骤2中，重置岔斷需求旗標（IR=〇)，並且執行指令#ι， 吓即設定變數A1之値（於暫存器141中）等於i。（此時，變 數A0之値不確定。） •步驟3中，執行指令#2，亦即呼叫副常式更新計數。 於步驟4至9，該處理器執行所呼叫之更新計數副常式。 尤其： •步驟4中，執行指令#10，亦即推進且去能指令。根據此 指令，該處理器首先藉由將岔斷賦能旗標之目前狀態 (IE叫推進後進先出（LIF〇)堆叠，而加以儲存。如果希望 儲存額外資訊（例如其他旗標之目前狀態），則此時，同 時將額外資訊進入該堆疊。然後處理器重置該岔斷賦能 旗標（ΙΕ=0)，藉以去能進—步岔斷，直到完成暫存器144 中計數更新爲止。•步驟5中，藉由設定（暫存器140中）變數A〇之値等於暫存 -9- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公复 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 -ir-a. 518468 A7 B7 五、發明說明（ •态144中計數的目前値，亦即♦〇,而執行指令叫。 I ^--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 步16中’措由計算A〇+A1 = ：1之和，並將此和儲存於暫存 器140中，作爲A〇的一新植，而執行指令#12。 •步驟7中’藉由將A〇之新値儲存於暫存器144中，作爲兮 計數的-新俊，亦即計數=1，而執行指令#13。 人 •步驟8中，執行指令#14,亦即復原指令。根據此指令， 處理器將舍斷職能旗標復原成狀態㈣，其中於步驟㈣ 行指令#10時，將該狀態儲存於後進先出（UF⑺堆叠中。 (如果於步驟4中儲存額外資訊，則此時將這類資訊廢除）。 步聲9中，執行指令#15，亦即轉回。根據此指令，該處 理器轉回至前面所執行之副常式，亦即回至產生資訊副 常式。 步驟丨〇中，處理器執行產生資訊副常式中所執行的下一 指令，亦即指令㈡，跳至產生資訊。纟中單純重新開始產 生貧έίΐ副常式。 步驟η和η中，處理器產生資訊，將其儲存於記憶體2〇 中，並執行產生資訊副常式之指令#1和#2。尤其： 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 •步驟11中，藉由將變數A1重新初始化爲丨之値，而執行指 令#1。 •步驟12中，藉由呼叫更新計數副常式，而執行指令#2。 於步I 1 J主17，處理器擔任所呼叫之更新計數副常式的 執行，期間，接收一岔斷需求。尤其： •步骤b中，藉由首先將岔斷賦能旗標之目前狀態（IE=丨）儲 存於後進先出（LIFO)堆叠中，而執行栺令#ι〇 (推進且去 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 518468 A7 、-----§z____ 五、發明說明（8 ) 能指令卜然後重置岔斷賦能旗標（ie=〇)，藉以將進—步 岔斷去能，直到完成暫存器144中計數之更新爲止。 111 — — I I Aw « ^ --- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .步驟μ中，藉由設定變_之値等於該計數的目前値， π即Α0=1，而執行指令#1卜 步二15中，猎由計算Α0+Α1=2之和，並將此和儲存於暫 存备140中，作爲Α〇的一新値，而執行指令#12。此步驟 期間’同時接收一岔斷需求，將予以忽略，直到根據指 令#14再度賦能岔斷爲止。 y骤16中，藉由將八〇之新値儲存於暫存器1料中，作爲該 計數的一新値（計數=2)，而執行指令#13。 人 步驟17中，籍由將岔斷賦能旗標復原成狀態ie=i，而執 仃扎令#14 ’其中於步驟13，當前次執行指令#10時，將 泫狀悲儲存於後進先出（Lif〇）堆疊。 步驟18中，處理器響應步驟15中所接收之岔斷需求，其 中要求消耗資訊。其係藉由切換至消耗資訊副常式而予以 響應。 步驟19中，該處理器重置岔斷需求旗然後進行 ’肖耗i έίΐ副常式之執行。尤其： 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 •步驟19中，藉由設定變數人〇之値等於該計數的目前値， 亦即Α0=2，而執行指令#4。 •步驟2〇中，藉由從暫存器140讀取Α0之目前値（現在等於 遠计數）’而執行指令#5，亦即測試Α0。 •步驟21中，藉由將Α〇之値與〇相比較，而執行指令扑。如 果Α0 = 0，則指示記憶體2〇中沒有等待消耗之資訊，處理 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 518468 A7 B7 五、發明說明（9 -----------_-裝—— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 态跳回至消耗資訊副常式的開始。然而，此情況下A0 = 2 4曰示σ己憶體中β 2片段貝Λ等待消耗。因此，該處理器 消耗所儲存之最後片段資訊，然後進行此消耗資訊副常 式中的其餘指令，進而決定該計數。 •步驟22中，藉由設定變數ΑΓ之値（於暫存器141中）等於」 ’而執行指令#7。 •步驟23中，藉由呼叫更新計數副常式，而執行指令扑。 步驟24至28中，該處理器擔任所呼叫之更新計數副常式 的執行，期間接收一岔斷需求。尤其： •步驟24中，藉由先儲存後進先出（LIF〇)堆疊中之岔斷賦 能旗標的目前狀態（IE=1)而執行指令#1〇 (推進且去能 岔斷）。然後重置該岔斷賦能旗標（IE = 〇)，藉以去能進一 步岔斷，直到完成暫存器144中計數之更新爲止。 ，步驟25中，藉由設定變數八〇之値等於該計數的目前値， 亦即A0 = 2，而執行指令#丨！。於此步驟期間，同時接收 一忍斷需求，將予以忽略，直到根據指令#丨4再度賦能岔 斷爲止。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 •步驟26中，藉由計算A(HA1=2]爿之和，並將此和儲存 糸ΐ存态140中，作爲A0的一新値，而執行指令#2。 •步驟27中，藉由將Α0之新値儲存於暫存器144中，作爲該 計數的一新値（計數=1)，而執行指令#13。 •步128中，藉由將岔斷賦能旗標復原成狀態，而執 行指令#14,其中於步驟24，當前次執行指令#1〇時，將 泫狀怨儲存於後進先出（UFO)堆疊中。 12- 私紙張尺度適财關家標準(CNS)A4規格（210 X 297公^ 518468

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（1Q ) y喊^ 9中’處理斋響應步驟2 5中所接收之贫斷需求，其 中要求切換至前面運轉的產生資訊副常式。 步驟3〇中，該處理器重置岔斷需求旗標（111二〇)，並從記憶 恤k索A0和a 1之値，其中當前面之產生資訊副常式岔斷（亦 即，於步驟1 7，其中A0二2且A 1 = 1)時該値存在。然後執行 轉回指令（栺令#15)，使轉回至前面的產生資訊副常式生效 。然後處理器執行產生資訊副常式中的下一接續指令，亦 即指令#3。 ^ y I j 1中，處理器藉由跳至產生資訊副常式之開始，而 執行指令# 3。 步驟32和33中，處理器產生資訊，將其儲存於記憶體2〇 中，並執行產生資訊副常式之指令#1和#2。尤其： •步驟32中，藉由將變數A1初始化爲i之値，而執行指令 # 1 〇 V驟33中，藉由呼叫更新計數副常式，而執行指令#2。 步骤34至38中，處理器再次擔任更新計數副常式之執行 期間接收另一岔斷需求。尤其： 步^^4中，藉由先將岔斷賦能旗標之目前狀態（IE=1)儲存 万、後進先出（LIFO)堆疊中，而執行指令#1〇 (推進且去能 岔斷）。然後重置岔斷賦能旗標（IE = 〇)，藉以去能進一步 岔斷，直到完成暫存器144中計數之更新爲止。 步驟35中，藉由設定變數八〇之値等於該計數的目前値， 亦即Α0=ι，而執行指令#11。 步骤36中，藉由計算A〇 + A1=2之和，並將此和儲存於 ►-裝—·-----；訂- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -13- 518468 A7 B7 五、發明說明（ 存器140中，作爲A0的一新値，而執行指令#12。 -----------"裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •步驟37中，藉由將A0之新値儲存於暫存器144中，作爲該 計數的一新値（計數=2)，而執行指令#13。於此步驟期= ，同時接收-㈣需求，料以忽略，直至^根據指令#14 再次賦能岔'斷爲止。 •步驟38中，藉由將錢賦能旗標復原成狀態ie=i，而執 行指令#14,其中於步骤34,當前次執行指令㈣時，將 該狀態儲存於後進先出（LIFO)堆疊中。 步驟39中，該處理器響應步驟37中所接收之岔斷需求， 其中要求切換至前面運轉之消耗資訊副常式。 步驟40中，該處理器重置岔斷需求旗標（IR切），並從記憶 體檢索A0和A1之値，當前面之消耗資訊副常式岔斷時該値 存在（亦即，於步驟28中，AOMiAb-i)。然後執行轉回指 令（指令# 15)，使轉回至前面之消耗資訊副常式生效。然後 ，該處理器執行消耗資訊副常式中的下一接續指令（亦即指 令#8之後，於步驟23中所執行的指令）。 步驟4 1中’該處理器藉由跳至此副常式之開始，而執行 消耗資訊副常式中的下一接續指令，亦即指令# 9。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 步骤4 1之後’該處理器將以類似方式繼續作業。圖2中所 示之示範步驟用以展示：根據本發明的一具體實施例，如 何以一單純方式，、使用少數指令，藉由儲存最少資訊，且 不需特定硬體，可有效完成服務岔斷。 請注意’以上所述灰圖2中所說明之、順序係一示範的具體 實施例，僅供輔助了解本發明。其差非限制本發明之範圍 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 518468 A7 B7 五、發明說明（12 ) °例如，僅利用一單一位元碼作爲岔斷需求狀態（IR)、和岔斷 賦邊狀態（IE)用。然而，如技藝中非常著名的，某些處理器 可同時間響應多重指令需求，以及追蹤多重岔斷賦能狀態 。本發明例如藉由分別使用多重位元碼作爲IR和IE，等於 可服務這類多重需求，以及追蹤這類多重狀態。因此，本 發明不限於使用例子中所揭露之三個示範副常式（亦即，產 生ί Λ，消耗資訊，更新計數），而可應用於 < 成爲巢套以 響應岔斷需求之多種常式和副常式中。 -----------裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂·· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ——— 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297 ^7

Claims (1)

1. 518468 :>Wi a 第089116580號專利申請案 中文申請專利範圍修正太 六、申請專利範圍 i.-種用以服務一處理器其作業中之岔斷的方法，該處理 器具有執行巢套副常式以響應所要求之岔斷的功能，該 方法包含： a.提供-指示器⑽，代表一目前岔斷賦能狀態； b·儲存包含該指示器之狀態資料； c·將目前岔斷賦能狀態放置於一去能狀態； d.至少開始執行由所要求之岔斷指定的一動作； e·於接受另一岔斷需求之前·· i·從所儲存的狀態資料讀取該指示器（IE); =將目前岔斷賦能狀態放置^由該指示器所指示的 狀態。 2. 如申請專利範圍第旧之方法，其中該狀態資料僅由該指 示器組成。 3. 如申請專利範圍第Η之方法，其中該狀態資料係藉由將 二進：後進先出(LIF0)堆叠’予以儲存，而且該指示 焱係精由將該資料從該堆疊推出，予以讀取。 刖 4. 如申請專利第i項之方法，其中該處貝理器可旧寺間接 收複數個岔斷之需求’該指示器代表每一岔斷的一目 岔斷賦能狀態。 之 5. 如申請專利範圍第！項之方法，為了產生及消耗所儲存 資訊’該方法包含⑷之下’於接受另一岔斷需求之前 更新待消耗資訊的一計數。 於 6. 如：請專利範圍第之方法，將目前㈣狀態器 狀態指示器之I態包含廢除剩餘的狀態資料。 本紙張尺度適财s s家標準(CNS) A4祕(21GX297公董) 518468 2Λ H正充1#補 8 8 8 8 A B c D 々、申請專利範圍 7. —種處理器，具有執行巢套副常式以響應所要求之岔斷 的功能，該處理器包含有： 一岔斷服務單元（12)， 一暫存器組（14)， 一指令解碼器（16)，以及 一算術邏輯單元（18)， 該處理器規劃成藉由下列步驟而服務該岔斷： a. 提供一指示器（IE)，代表一目前岔斷賦能狀態； b. 儲存包含該指示器之狀態資料； c. 將目前岔斷賦能狀態放置於一去能狀態； d. 至少開始執行由所要求之岔斷指定的一動作； e. 於接受另一岔斷需求之前： i. 從所儲存的狀態資料讀取該指示器（IE); ii. 將目前岔斷賦能狀態放置於由該指示器所指示的 狀態。 8. 如申請專利範圍第7項之處理器，其中該狀態資料僅由該 指示器組成。 9. 如申請專利範圍第7項之處理器，其中該狀態資料係藉由 將其推進一後進先出（LIFO)堆疊，予以儲存，而且該指 示器係藉由將該資料從該堆疊推出，予以讀取。 10. 如申請專利範圍第7項之處理器，其中該處理器可同時間 接收複數個岔斷之需求，該指示器代表每一該岔斷的一 目前岔斷賦能狀態。 11. 如申請專利範圍第7項之處理器，其規劃成於接受另一岔 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 χ 297公釐） 8 8 8 8 A B c D

   25Λ 10.年 518468 六、申請專利範圍 斷需求之前，從所儲存的狀態資料讀取該指示器（IE)。 12. 如申請專利範圍第11項之處理器，其中該狀態資料僅由 該指示器組成。 13。 如申請專利範圍第7項之處理器，將目前岔斷賦能狀態放 置於由該指示器所指示之狀態包含廢除剩餘的狀態資料。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐）