JPH01217535A - 付加プロセツサユニツトの制御方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は計算機システムに係り、特に、主プロセッサユ
ニットにＰＲＯＬＯＧ、　Ｌ　Ｉ　Ｓ　Ｐ等のＡＩ言語
の専用プロセッサユニットを付加するシステムにおける
付加プロセッサユニットの制御方式に関する。

〔従来の技術〕

従来、ＡＩ言語を処理する方式としては、（１）ＡＩ言
語を汎用プロセッサのマシン語に変換して、直接実行す
る方式、（２）ＡＩ言語を該ＡＩ言語に適した中間語に
変換し、該中間語をインタープリタによって解釈実行す
る方式等が挙げられる。

方式（２）は方式（１）と比べて、プログラムの変換に
要する処理量が少ない、変換後のプログラムの容量が小
さい等の利点を有する。

また、方式（２）におけるインタープリタの処理速度を
向上させる手段として、（３）インタープリタの処理を
専用プロセッサ上で行なう方式が提案されている。該専
用プロセッサは方式（２）における中間語をマシン語と
して、該マシン語をマイクロプログラム制御の下で実行
する。方式（３）は方式（２）の上記の利点を保持した
上で、命令フェッチのためのメモリのアクセス回数が減
少する。マイクロ命令のフィールド単位の並列処理が行
なわれる等の特性により、方式（２）よりも処理速度の
向上がはかれる。

ＡＩ言語の処理システムの中で方式（３）を採るものに
は、例えば、情報処理学会記号処理研究会２３−１　（
１９８３年）第１頁から第８頁に記されるシステムが挙
げられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記の専用プロセッサを利用した方式（３）のＡＩ言語
処理システムにおいては、専用プロセッサの規模や複雑
さ等を抑えるために、通常は、割込処理や入出力処理等
の一部を主プロセッサが分担せざるを得ない。

この場合、主プロセッサと専用プロセッサとの間で、パ
ラメータの引き渡し、プログラムの起動制御等が必要と
なり、主プロセッサの側では、プログラムの変更箇所が
、ｏｓの入出カ管理部、プロセス管理部等多岐に及ぶこ
とが問題点であった。

本発明の目的は、上記のようにＡＩ言語の専用プロセッ
サを付加プロセッサとして利用する場合、主プロセッサ
側のプログラムの変更が容易となるよう、プロセッサの
変更箇所を局所化するような付加プロセッサの制御方式
を提供することにある。

〔課題を解決するた゛めの手段〕

上記目的は、 （１）主プロセッサとＡＩ言語を処理する付加プロセッ
サとをバスを介して結合し、バス制御ユニットによって
、付加プロセッサへ優先的にバスマスタ権を割り当てる
こと、 （２）主プロセッサから付加プロセッサを、ｏｓのドラ
イバ層、又は、アプリケーション層における特権モード
のプログラムによって起動すること、 （：３）付加プロセッサが動作中に、主プロセッサによ
る処理を要求する場合、該要求処理の種別等を主メモリ
、または付加プロセッサユニット内のレジスタ中に設定
して、動作を停止すること、 （４）付加プロセッサが動作中に、割込要求、またはバ
スエラー信号等を入力した場合に、停止要因を主メモリ
、または付加プロセッサユニット内のレジスタ中に設定
して、動作を停止すること （５）付加プロセッサが動作を停止した場合、主プロセ
ッサが、Ｏ５のドライバ層、又は、アプリケーション層
における特権モードのプログラムによって、上記の停止
要因、要求処理の種別等を判定し、必要なプログラムへ
分岐すること 等により、達成される。

〔作用〕

主プロセッサがｏｓのドライバ層、またはアプリケーシ
ョン層における特権モードのプログラムから付加プロセ
ッサを起動すると、付加プロセッサは、バス制御ユニッ
トに対して、バスマスタ権を要求する。

バスマスタ権の割り当ての優先度は付加プロセッサの側
が高く設定されているため、バス制御ユニットは主プロ
セッサからバスマスタ権を付加プロセッサへ移す。

この結果、付加プロセッサは動作を開始し、−方、主プ
ロセッサは。Ｓのドライバ層、またはアプリケーション
層における特権モードのプログラム中で動作の中断状態
となる。

次いで、付加プロセッサによって、ＡＩ言語のプログラ
ムの処理が行なわれる。

この間に、主プロセッサによる処理が必要となった場合
、付加プロセッサは処理の種別や引数等を主メモリ、ま
たは付加プロセッサユニット内のレジスタ（以下、要求
エリアと記す）中に設定して、動作を停止する。また、
割込要求や、バスエラー信号を入力した場合、それらの
種別を主メモリ、または付加プロセッサユニット内のレ
ジスタ（以下、停止要因エリアと記す）中に設定して、
動作を停止する。

付加プロセッサが動作を停止すると、バスマスタ権は主
プロセッサに割り当てられる。この結果、主プロセッサ
は、上記の動作の中断点（ｏｓのドライバ層、またはア
プリケーション層における特権モードのプログラム内）
から処理を再開する。

ここで、該プログラムにおいて、付加プロセッサの起動
処理の後に、該停止要因エリアの内容の判定処理、該要
求エリアの内容の判定処理を連ねることによって、必要
な処理に分岐することができる。処理後、該プログラム
を再実行することにより、付加プロセッサの動作を停止
点から再開し。

ＡＩ言語の処理を継続する。

以上のように、主プロセッサのプログラムの内で、付加
プロセッサの動作に関連する部分は、ｏｓのドライバ層
、またはアプリケーション層における特権モードのプロ
グラムに限られる。これらのプログラムは既存のプログ
ラムに容易に追加することが可能であり、主プログラム
の変更は容易化される。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例（実施例１）を第１〜８図によ
り説明する。実施例１は、本発明により成る計算機シス
テム上の論理型言語処理システムに関するものである。

本システムは論理型言語のソースプログラムを中間語プ
ログラムに変換して。

解釈実行するインタープリタ方式のシステムであり、マ
ルチプロセス機能を有するオペレーティングシステム（
以後、ｏｓと記す）上で動作する。

まず、本システムのハードウェア構成について第１図に
より説明する。

本システムにおいては、ＣＰＵｌ０Ｉ　、付加プロセッ
サユニット（以後、ＡＰＵと記す）１０２．バス洞停ユ
ニット１０３．メモリ管理ユニット１０４゜主メモリ１
０５および入出力制御ユニット１０６がバス１１０を介
して結合しており、入出力制御ユニット１０６には補助
メモリ１０７が接続している。また、外部からＣＰＵｌ
０Ｉへは割込線１１１が。

ＣＰＵｌ０ＩからＡＰＵ１０２へは割込線１１２が入っ
ている。

メモリ管理ユニット１０４から主メモリ１０５へは制御
線１１３が、バス調停ユニット１０３へはバスエラー信
号を伝える信号線１１４が入っている。バス調停ユニッ
ト１０３からＣＰＵｌ０ＩとＡＰＵ１０２へは、それぞ
れ、バスエラー信号を伝える信号線１１５．１１６が入
っている。　ＣＰＵｌ０Ｉ内には割込マスク１２０を設
けている。割込マスク１２０は割込線１１１からの割込
要求をＣＰＵ　１０１が受け付けるか否かを定める機能
を有する。

第４図はＡＰＵ１０２のハードウェア構成を示すブロッ
ク図である。ＡＰＵ１０２の内部は実行部４０１．順序
制御部４０２．制御メモリ４０３．バス制御部４０４に
分れる。

制御メモリ４０３内には実行部４０１の動作を定めるマ
イクロプログラムが菩わえられる。順序制御部４０２は
データ線４２３を介して、制御メモリ４０３より該マイ
クロプログラムを読み出し。

制御線４２２を介して、実行部４０１の動作を制御する
。

順序制御部４０２内にはコントロールレジスタ４１１と
ステータスレジスタ４１２．プロセス番号レジスタ４１
３を設けている。コントロールレジスタ４１１はＡＰＵ
’１０２の動作を制御するためのものである０本レジス
タのある１ビツト（以後、スタートビットと記す）に１
′　を書き込むと、順序制御部４０２はバス調停ユニッ
ト１０３に対してバス１１０のマスタ権の割り当てを要
求し、該マスタ権を獲得後、実行部４０１の動作を開始
する。ステータスレジスタ４１２はＡＰＵ１０２の実行
状態を表わすためのものである。第８図にステータスレ
ジスタ４１２のビット構成を示す。ビット８０１は割込
線１１２からの割込要求を順序制御部４１１が受け付け
た場合、１′となる（以後。

割込ビットと記す）、ビット８０２は信号線１１６から
のバスエラー信号を順序制御部４１１が受け付けた場合
、１′となる（以後、バスエラービットと記す）６ビツ
ト８０３はＡＰＵ１０２がマイクロプログラムの命令に
よって動作を停止した場合、１′となる（以後、終了ビ
ットと記す）。

プロセス番号レジスタ４１３には、ｃｐｕｔｏｔによっ
てプロセス番号が書き込まれる。

実行部４０１内には作業用のデータ等を蓄わえるための
レジスタファイル４１０を設けている。

バス制御部４０４はデータ線４２０，４２１を介して実
行部４０１　、　、ｗｉ序制御部４０２とバス１１０と
の間のデータの受け渡しを行なう。

ＣＰＬＩＩＯＩからはバス制御部４０４を通して、レジ
スタファイル４１０．コントロールレジスタ４１１゜ス
テータスレジスタ４１２．プロセス番号レジスタ４１３
にアクセスする。

次に、本システムのハードウェアの動作について説明す
る。

まず、ＡＰＵ１０２の起動制御について記す。

ＣＰＵｌ０Ｉが動作中に、コントロールレジスタ４１１
のスタートビットに１′　を書き込むと、ＡＰＵ１０２
は、バス調停ユニット１０３に対して、バス１１０のマ
スタ権の割り当てを要求する。バス調停ユニット１０３
は該マスタ権の割り当ての優先度を、ＣＰＵｌ０Ｉより
ＡＰＵ］０２の方を高くしており、直ちに該マスタ権を
＾ＰＵ１０２へ割り当てる。この結果。

ＣＰＵｌ０Ｉは命令のフェッチができなくなり、動作を
中断し、八ＰＵ１０２は動作を開始する。

以上のように、ＡＰＵ１０２は常に、ＣＰＵｌ０Ｉが動
作を中断した状態で、動作する。このため、ＡＰＵｔ０
２が動作を停止して、該マスタ権を放棄すると、ＣＰＵ
ｌ０Ｉは該マスタ権を獲得して動作を再開する。

次いで、ＡＰｔ！１０２が動作している間に、外部から
の割込要求が発生した場合の動作について記す。

外部からの割込要求は割込線１１１からＣＰＵｌ０Ｉへ
入る。ＡＰＵｌ、０２の動作中１割込マスク１２０は割
込要求が受け付けられる状態にしてあり、ＣＰＵｌ０Ｉ
は該割込要求を直ちに受け付けて、割込要求を割込線１
１２を介してＡＰＵ１０２へ出力する。

ＡＰＵ１０２は動作中に割込線１１２から割込要求を受
けると、ステータスレジスタ４１２の割込ビット８０１
を′１′として、バス１１０を解放し、動作を停止する
。

これに伴なって、ＣＰＵｌ０Ｉは中断していた動作を再
開して、割込例外処理を行なう。該割込要求がタイマー
割込の場合には、引き続いて、ｏｓの制御の下にプロセ
ス切換処理を行なう。該割込要求がシグナル割込の場合
には、引き続いて、ｏｓの制御の下に、割込ハンドラ処
理用のプログラムを起動する。

次いで、ＡＰＵ１０２の動作中に、主メモリ１０５にお
いてページフォールトが発生した場合の動作について記
す。

主メモリ１０５において、ページフォールトが発生する
と、メモリ管理ユニット１０４はバスエラー信号を信号
線１１４を介して、バス調停ユニット１０３へ送る。バ
ス調停ユニット１０３は信号線１１４からバスエラー信
号を入力すると、信号線１１５、あるいは１１６を介し
てＣＰＵｌ０ＩとＡＰＵ１０２の内でバス１１０のマス
タ権を保持する側へ、バスエラー信号を送る。

この場合、バス１１０のマスタ権はＡＰＵ１０２が保持
しているため、バスエラー信号はＡＰＵ１０２へ送られ
る。　ＡＰＵ１０２は信号線１１６からバスエラー信号
を受けると、ステータスレジスタ４１２のバスエラービ
ット８０２を′１′として、動作を停止する。

次いで、ＣＰＵｌ０Ｉは動作を再開し、Ｏ５の制御の下
に、主メモリ１０５と補助メモリ１０７どの間のページ
スワップ処理を行なう。この場合、補助メモリ１０７に
は入出力制御ユニット１０６を介してアクセスする。

以上が、本システムのハードウェアの動作である。

次に、本システムのソフトウェア構成について記す。

第３図（１）は主メモリ１０５内のエリアの構成を表わ
す図である。主メモリ１０５内のエリアは、アプリケー
ション層３０１　ｒ　ｏ　ｓのカーネル層３０２、およ
び、ｏｓのドライバ層３０３に分けられる。

アプリケーション層３０１の構成を第３図（２）に示す
。メインプログラム３１１はｃｐｕｔｏｔによって実行
され、論理型言語のソースプログラムを中間語プログラ
ムに変換して、主メモリ１０５へ出力する、ＡＰＵ１０
２を０動する等の処理を行なう。組込述語Ａ３１２はＣ
ＰＵｌ０Ｉにより実行される組込述語の中で、メインプ
ログラム３１１から呼出されるものである。割込ハンド
ラＡ３１３は本システムの備える割込ハンドラの中で、
ＣＰＵｌ０Ｉにより実行されるものである。中間語プロ
グラム３１４は、メインプログラム３１１によって、ソ
ースプログラムを変換して作成されるものである。ＡＰ
Ｕ１０２上のインタープリタの処理の対象となる。内部
ステート退避エリア３１５はＡＰＵ１０２の実行状態を
表わすデータが退避されるエリアである。要求エリア　
。

３１６はドライバ層３０３のアプリケーション層３０１
のプログラムに対する処理の要求が書き込まれるエリア
である。

Ｏ５のカーネル層３０２の構成を第３図（３）に示す。

入出力管理プログラム３２１はドライバプログラム３３
１の起動処理９割込ハンドラＡ３１３の起動処理等を行
なうものである。割込例外処理プログラム３２２．プロ
セス切換プログラム３２３は、それぞれ割込例外処理、
プロセス切換処理を行なうものである。ページ管理プロ
グラム３２４は主メモリ１０５と補助メモリ１０７の間
のページスワップ処理を行なうものである。シグナルエ
リアに３２５はシグナル割込要求の発生時に１割込例外
処理プログラム３２２によってシグナルの種別が登録さ
れるエリアである。テーブルに３２６は割込ハンドラＡ
３１３内のプログラムの処理を要求するシグナルの種別
と対応するプログラムのアドレスを保持するテーブルで
ある。プロセス管理テーブル３２７は現在実行中、待ち
状態のプロセス番号を保持するテーブルである。

ｏｓのドライバ層３０３の構成を第３図（４）に示す、
ドライバプログラム３３１はＡＰＵ１０２の起動処理等
を行なうものであり、　ＣＰＵｌ０Ｉにより実行される
。組込述語Ｄ３３２はｃｐｕｔｏｔにより実行される組
込述語の中でドライバプログラム３３１から呼出される
ものである。

第６図はＡＰＵ１０２内の制御メモリ４０３中のマイク
ロプログラムの構成を表わす図である。

インタープリタ６０１は主メモリ１０５内の中間語プロ
グラム３１４を解釈実行するものである。

組込述語Ｍ６０２は本システムの備える組込述語の中で
ＡＰＵ１０２により実行されるものである。割込ハンド
ラＭ６０３は本システムの備える割込ハンドラの中でＡ
ＰＵＩ０２により実行されるものである。

第５図はＡＰＵ１０２内のレジスタファイル４１０のエ
リアの構成を表わす図である。

シグナルエリアＭ５０１は、割込ハンドラＭ６０３の処
理を要求するシグナルの発生時に、該シグナルの種別が
５ｔｈされろエリアである。テーブルＭ５０２は割込ハ
ンドラＭ６０３の処理を要求するシグナルの種別と対応
するプログラムのアドレスを保持するテーブルである。

要求エリアＭ５０３はＡＰＵ１０２のＣＰＵｌ０Ｉに対
する要求処理が書き込まれるエリアである。ワーキング
エリア５０４はインタープリタ６０１の動作時に作業用
に用いられるエリアである。

次に、第２図、および第７図によって本システムの処理
フローについて説明する。

第２図（ａ）、（ｂ）の処理フローは次の４つの部分に
分れる。第１はステップ２０１〜２０６であり、これら
はアプリケーション層３０１内のプログラムによるＣＰ
Ｕｌ０Ｉの処理フローを表わす。

第２はステップ２１１〜２１３であり、これらはｏｓの
カーネル層３０２内のプログラムによるＣＰＵｌ０Ｉの
処理フローを表わす、第３はステップ２２１〜２３６で
あり、これらはｏｓのドライバ層３０３内のプログラム
によるｃｐｕｔ旧の処理フローを表わす。第４はステッ
プ２４０であり。

ＡＰυ１０２の制御メモリ４０３中のマイクロプログラ
ムによる処理を表わす。

まず、第１にアプリケーション層３０１内のプログラム
によるＣＰＵｌ０Ｉの処理フロー（ステップ２０１〜２
０６）について説明する。

ステップ２０１〜２０５はメインプログラム３１１の処
理フローである。以下にその内容を記す。

ステップ２０１：本システムの初期化を行なった後、論
理型言語のソースプログラ ムを入力して、中間語プログラム ３１４を作成し、主メモリ１０５ へ出力する。

ステップ２０２：主メモリ１０５内の内部ステート退避
エリア３１５にＡＰＵ１０２の初期状態を表わす値を書
き込む。

ステップ２０３：ｉｏコマンドを発行して、ｏｓのカー
ネル層３０２の入出力管理 プログラム３２１を呼び出す（ス テップ２１１へ進む）。

ステップ２０４：ｏｓのドライバ層３０３からの要求を
要求エリアＡ３１６から読 み出して、該要求がシステムの終 了要求であれば終了し、さもなけ れば次ステツプへ進む。

ステップ２０５：該要求に応じて、組込述語Ａ３１２の
実行等を行なった後、ステップ ２．０３へ戻る。

以上がメインプログラム３１１の処理フローである。

ステップ２０６は割込ハンドラＡ３１３の処理を表わす
。割込ハンドラＡ３１３は入出力管理ブログラム３２１
によって起動され、処理の終了後、メインプログラム３
１１へ制御を戻す（ステップ２０４へ進む）。

次に、ＯＳのカーネル層３０２内のプログラムによるｃ
ｐｕｌｏｉの処理フロー（ステップ２１１〜２１４）に
ついて説明する。

まず、入出力管理プログラム３２１の処理フローについ
て記す。

ステップ２１１　：　ＣＰＵｌ０Ｉ内の割込マスク１２
０を割込要求が受け付けられないよう に設定し、ドライバプログラム ３３１を呼出す（ステップ２２１ へ進む）。

ステップ２１２ニドライバブログラム３３１の終了後、
シグナルエリアに３２５を 参照して、シグナルが登録されて いれば、テーブルに３２６より、 対応する割込ハンドラＡ３１３内 のプログラムのアドレスを求めて。

該プログラムを起動する（ステツ プ２０６へ進む）、さもなければ。

メインプログラム３１１ヘリター ンする（ステップ２０４へ進む）。

上記のいずれの場合にも、ステップ２１２の終了時に、
割込マスク１２０を割込要求の受け付けが可能となるよ
うに設定する。

以上が、入出力管理プログラム３２１の処理フローであ
る。

ステップ２１３は割込例外処理プログラム３２２の処理
を表わす。該プログラム３２２はＣＰＵｌ０Ｉが割込線
１１１からの割込要求を受け付けた場合に起動され、該
割込要求がシグナル割込要求の場合にはシグナルの種別
をシグナルエリアに３２５に登録する。処理終了後、割
込要求の受け付は時点の状態から、ＣＰＵｌ０Ｉの処理
を再開する。

次に、ＯＳのドライバ層３０３内のドライバプログラム
３３１によるＣＰＵｌ０Ｉの処理フロー（ステップ２２
１〜２３６）について説明する。ドライバプログラム３
３１はＡＰＵ１０２の起動処理と、その後のＡＰＵ１０
２からの要求や１割込要求に対する処理を以下の手順で
行なう。

ステップ２２１：プロセス管理テーブル３２７内の現プ
ロセス番号と、ＡＰＵ１０２内のプロセス番号レジスタ
４１３の値 を読み出して、それらが一致しな い場合、主メモリ１０５内の内部 ステート退避エリア３１５の内容 を、ＡＰＵ１０２内のレジスタファイル４１０へ書き込
む。

ステップ２２２：割込マスク１２０を割込要求の受け付
けが可能となるように設定 し、ＡＰＵ１０２内のコントロールレジスタ４１１内の
スタートビットを ′１′とする。この結果、ＡＰＵ１０２は実行状態（ス
テップ２４０）と なる。

ステップ２２３　：　ＡＰＵ１０２の動作停止後１割込
マスク１２０を割込要求の受け付けが 不可能となるように設定し、ステ ータスレジスタ４１２の割込ピッ ト８０１が１１′である場合、ス テップ２３１へ、バスエラーピッ ト８０２が１１′である場合、ス テップ２３５へ、終了ビット８０３ が５１′である場合、次ステツプ へ進む。いずれのビットもマ１マで ない場合には本ステップを繰り返 す。

ステップ２２４ニレジスタフアイル４１０内の要求エリ
アＭ５０３から、ＡＰ旧０２の ＣＰＵｌ０Ｉに対する要求ヲ読み出し、該要求がドライ
バプログラム３３１ 内で処理可能な場合、次ステツプ へ、処理不可能な場合、ステップ ２２９へ進む。

ステップ２２５：該要求がプロセス切換を許す処理であ
る場合、ステップ２２７へ、 許さない処理である場合１次ステ ツブへ進む。

ステップ２２６：該要求に対する処理（組込述語Ｄ３３
２の実行等）を行ない、ス テップ２２２へ戻る。

ステップ２２７：プロセス管理テーブル３２７内の現プ
ロセス番号をプロセス番号 レジスタ４１３へ、レジスタファ イル４１０内のＡＰＵ１０２の実行状態を表わす値を主
メモリ１０５内の 内部ステート退避エリア３１５へ 書き込む。

ステップ２２８：要求エリア間５０３内の要求に対する
処理（組込述語Ｄ３３２の 実行等）を行なう。この間、割込 マスク１２０を割込要求の受け付 けが可能な状態に設定する。処理 後、ステップ２２１へ戻る。

ステップ２２９：要求エリアＭ５０３の内容を要求エリ
アＡ３１６へ書き込む。

ステップ２３０：プロセス管理テーブル３２７内の現プ
ロセス番号をプロセス番号 レジスタ４１３へ、レジスタファ イル４１０内のＡＰＵ１０２の実行状態を表わす値を内
部ステート退避エ リア３１５へ書き込み、入出力管 環プログラム３２１ヘリターンす る（ステップ２１２へ進む）。

ステップ２３１：シグナルエリアに３２５を参照して、
シグナルの種別が書き込ま れていない（すなわち１割込要求 の要因がタイマー割込である）場 合、ステップ２３３へ進む。シブ ナルの種別が書き込まれており、 該種別がテーブルに３２６に登録 されている（すなわち、割込ハン ドラＡ３１２内のプログラムの処 理が要求されている）場合、ステ ツブ２３０へ進む。その他の（す なわち、ＡＰＵ１０２による割込ハンドラＭ６０３内の
プログラムの処理 が要求されている）場合、次ステ ツブへ進む。

ステップ２３２：シグナルエリアに３２５の内容をレジ
スタファイル４１０内のシ グナルエリアＭ５０１へ書き込み、 ステップ２２２へ戻る。

ステップ２３３：プロセス管理テーブル３２７内の現プ
ロセス番号をプロセス番号 レジスタ４１３へ、レジスタファ イル４１０内のＡＰＵ＋０２の実行状態を表わす値を内
部ステート退避エ リア３１５へ書き込む。

ステップ２３４：ｏｓのカーネル層３０２のプロセス切
換プログラム３２３を呼び 出して、プロセス切換処理を行な う。該プログラムの終了後、ステ ツブ２２１へ戻る。

ステップ２３５：プロセス管理テーブル３２７内の現プ
ロセス番号をプロセス番号 レジスタ４１３へ、レジスタファ イル４１０内のＡＰＵ１０２の実行状態を表わす値を内
部ステート退避エ リア３１５へ書き込む。

ステップ２３６　：　ｏ　ｓのカーネル層３０２のペー
ジ管理プログラム３２４を呼び出 して、主メモリ１０５と補助メモ リ１０７の間のページスワップ処 理を行なう、該プログラムの終了 後、ステップ２２１へ戻る。

以上が、ドライバプログラム３３１の処理フローである
。この中で、ステップ２２２の処理によってＡＰＵ１０
２が動作状態になると、ＣＰＵｌ０Ｉは動作を中断する
。その後、ＡＰＵ１０２のｖノ作が終了するとＣＰＵｌ
０Ｉはステップ２２３より動作を再開する。ただし、シ
グナル割込は割込線１．１．１，１１２よりＣｌ３０１
０１とＡＰＵ１０２の両者に入るため、シグナル割込の
発生時にはＡＰＵｔ０２の動作終了後、Ｃ１）υ１０１
は割込例外処理プロゲラ・ム３２２を実行して（ステッ
プ２１３）から、ステップ２２３の処理に移る。

次に、ＡＰＵ１０２の処理（ステップ２４０）のフロー
について、第７図によって説明する。

ＡＰＵ１０２は、コントロールレジスタ４１１のスタ−
トビットに１１′が書き込まれると動作状態となり、イ
ンタープリタ６０１の実行を開始する。

インタープリンタ６０１の処理フローを以下に示す。

ステップ７０１：シグナルエリア間５０１内に、シグナ
ルの種別が書き込まれてい る場合、テーブルＭ５０２を参照 して、対応する割込ハンドラＭ６０３ 内のプログラムのアドレスを求め、 該プログラムを呼び出す（ステッ プ７０５へ進む）。さもなければ、 次ステツプへ進む。

ステップ７０２：中間語プログラム３１４内の中間語を
読み出す、該中間語が ＣＰＵｌ０Ｉに対する処理要求（すなわち、システムの
終了要求、または 組込述語Ａ３１２．組込述語Ｄ３３２ の処理要求）である場合、ステッ プ７０４へ、さもなければ１次ス テップへ進む。

ステップ７０３：上記中間語を解釈実行し、ステップ７
０２へ戻る。

ステップ７０４：要求エリアＭ５０３へＣＰＵｌ０Ｉに
対する処理要求を書き込んで、動 作を停止する。

この場合、ステータスレジスタ ４１１の終了ビット８０３がマ１マ に設定される。

以上がインタープリタ６０１の処理フローである。

ステップ７０５は割込ハンドラＭ６０３内のプログラム
の処理を表わす。該プログラムはインタープリタ６０１
から呼び出され、処理終了後はインタープリタ６０１ヘ
リターンする（ステップ７０２へ進む）。

以上が、八ＰＵ１０２の処理フローである。

最後に、ＡＰｔＪ１０２が動作中に割込要求、あるいは
、バスエラー信号を受け付けた場合の処理について補足
する。

まず、割込線１１２からの割込要求を受け付けた場合、
ＡＰｕ１０２はステータスレジスタ４１１の割込ビット
８０１を１′にして動作を終了する。

また、信号線１１６からのバスエラー信号を受け付けた
場合、ＡＰＵ１０２はステータスレジスタ４１１のバス
エラービット８０２を１′にして動作を終了する。

以上が、実施例１についての説明である。

次に実施例１のシステムの一部を変形したシステムの例
（実施例２〜実施例８）を示す。

実施例２は、実施例１においてドライバ層３０３内で行
なった処理をアプリケーション層３０１において特権モ
ードに移って実行する方式のシステムである。

実施例１では、アプリケーション層３０１のメインプロ
グラム３１１中のステップ２０３においてｉｏコマンド
を発行し、ドライバプログラムに制御を移したのに対し
て１水力式では、同ステップにおいて、ａｓコマンドに
よって特権モードに移ってから、ＡＰＵ１０２の制御用
プログラムを呼び出す。

該制御用プログラムでは、ドライバ層３０３のドライバ
プログラム３１１（ステップ２２１〜２３６）、および
組込述語Ｄ３３２と同様の処理を行なう。

また、割込要求を受け付けてＡＰｕ１０２が動作を終了
した場合、主プロセッサ１０１はカーネル層３０２内の
割込例外処理プログラム３２２において、プロセス切替
処理を行なわず、該制御用プログラムの動作中断箇所（
ステップ２２３）の実行に移るものとする。

実施例３は、実施例２において、特権モードに移って行
なわれる処理を、通常のアプリケーション層の実行モー
ドで行なう方式のシステムである。

本方式はＡＰＵ１０２内のレジスタ類を、ユーザ用のア
ドレス空間に置いた場合、またはメモリ空間がプロテク
トされていない場合に用いることができる。

実施例４は、実施例１におけるドライバ層３０３内の処
理を、カーネル層３０２内で行なう方式のシステムであ
る。すなわち、本方式ではドライバプログラム３３１と
組込述語Ｄ３３２を含むようにｏｓのカーネル層３０２
のプログラムを変更する。

実施例５は、実施例１においてプロセス番号レジスタ４
１３にプロセス番号を記憶する点を変更して、ＯＳのカ
ーネルＭ３０２内にプロセス番号を記憶する方式のシス
テムである。

実施例６は、実施例１においてＡＰＵ１０２の動作終了
後のステップ２２７、または２３０，２３３゜２３５内
で現プロセス番号をプロセス番号レジスタ４１３に記憶
する点を変更して、該処理をＡＰＵ１０２の起動前のス
テップ２２１内で行なう方式のシステムである。

実施例７は、実施例１においてＡＰＵ１０２がマルチプ
ロセスによって利用される点を変更して。

ＡＰＵ１０２を利用するプロセスをシングルプロセスに
限定する方式のシステムである０水力式ではＡＰＵ１０
２をあるプロセスが利用している間に、他のプロセスが
ＡＰＵ１０２を利用することを禁止する機構を備える。

一方、プロセスの切替に伴う八ＰＵ１０２の実行状態を
表すす値の主メモリへの退避処理、主メモリからの回復
処理は不要である。すなわち、ドライバプログラム３３
１におけるステップ２２１、および２２７，２３０，２
３３，２３５が省略される。また、主メモリ１０５上の
内部ステート退避エリア３１５　、　ＡＰＵ１０２内の
プロセス番号レジスタ４１３も省略される。

実施例８は、実施例７のシステムにおいて、ＡＰＵ１０
２の動作中にプロセスの切替を禁止する方式のシステム
である。本方式では、実施例７の場合と比較して、ドラ
イバプログラム３３１中のステップ２３４（プロセス切
替プログラム３２３の呼び出し処理）が省略される。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ＡＩ言語の専用プロセッサを計算機シ
ステムに付加する場合、主プロセッサの側のプログラム
の変更箇所は局所化される。この結果、該専用プロセッ
サを付加することが容易化し、該専用プロセッサを付加
するか否かをオプション化することも可能となる。

また、ＡＩ言語の処理中に発生する割込処理。

入出力処理等の一部を、主プロセッサの側で処理しうる
ので、該専用プロセッサの構造を簡素化することができ
る。

また、仮想メモリ方式で、マルチプロセス動作が行なね
れる場合、プロセスの切り換えの際に、専用プロセッサ
のレジスタ類の値をアプリケーションプログラム領域（
すなわち、仮想アドレス領域）内に退避することが可能
となり、主メモリの使用量を低減する効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例（実施例１）の計算機システ
ムのハードウェア構成を表わすブロック図、第２図（ａ
）、（ｂ）はＣＰＵｌ０Ｉの動作を表わすフロー図、第
３図は主メモリ１０５のエリアの構成を表わす図、第４
図は付加プロセッサユニット１０２のハードウェア構成
を表わすブロック図、第５図はレジスタファイル４０２
のエリアの構成を表わす図、第６図は制御メモリ４０３
内のマイクロプログラムの構成を表わす図、第７図は実
行ユニット４０１の動作を表わすフロー図、第８図はス
テータスレジスタ４１２内のビットの構成を表わす図で
ある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、バスを介して結合される主プロセッサユニット、付
   加プロセッサユニット、バス制御ユニット、メモリ管理
   ユニットおよびメモリから構成され、付加プロセッサユ
   ニットが内蔵するマイクロプログラムを実行して、メモ
   リ内のＡＩ言語のプログラムを処理する計算機システム
   において、 該付加プロセッサのバスマスタ権の割り当ての優先度を
   該主プロセッサのそれよりも高く設定し、 各プロセッサからのバスマスタ権の割り当ての要求に対
   して、該優先度にもとづいて、各プロセッサへバスマス
   タ権を割り当て、 該付加プロセッサがバスマスタ権を放棄して動作を停止
   した場合、バスマスタ権を失つて、実行を中断している
   状態にある該主プロセッサが動作を中断箇所から再開す
   る ことを特徴とする付加プロセッサユニットの制御方法。 ２、メモリ管理ユニットにおいて、論理アドレスの指定
   によるメモリのアクセス要求を受け取り指定されたアド
   レスに該実メモリが割り当てられていれば、該メモリを
   アクセスし、割り当てられていなければ、バスエラー信
   号を該バス制御ユニットへ出力し、 該バス制御ユニットにおいて、該メモリ管理ユニットか
   ら入力した該バスエラー信号を、主プロセッサと付加プ
   ロセッサの内でバスマスタ権を保持する側へ出力する ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の付加プロ
   セッサユニットの制御方法。 ３、付加プロセッサにおいて、メモリ管理ユニットから
   バスエラー信号を入力した場合、バスマスタ権を放棄し
   て動作を停止する ことを特徴とする特許請求の範囲第二項記載の付加プロ
   セッサユニットの制御方法。 ４、主プロセッサと付加プロセッサへ直接的に、共通の
   割込要求を入力するかあるいは、該主プロセッサを介し
   て、間接的に付加プロセッサに該主プロセッサと共通の
   割込要求を入力し、該付加プロセッサにおいて、該割込
   要求を入力した場合、バスマスタ権を放棄して動作を停
   止する ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の付加プロ
   セッサユニットの制御方法。 ５、主プロセッサにおいて、 マルチプロセス動作を実行し、 付加プロセッサが動作を停止した場合、主メモリ中、あ
   るいは該付加プロセッサユニット内のレジスタ中に、現
   プロセスの識別子を書き込み、該付加プロセッサの実行
   状態を示すレジスタ類の値を該主メモリ上に退避し、 該付加プロセッサを再起動する際に、該主メモリ中、あ
   るいは該付加プロセッサユニット内のレジスタ中に書き
   込まれているプロセスの識別子と、現プロセスの識別子
   とを比較して、それらが一致しない場合のみ、該主メモ
   リ上に退避されているレジスタ類の値を回復する ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の付加プロ
   セッサユニットの制御方法。 ６、主プロセッサにおいて、 オペレーティングシステム（ｏｓ）の制御下で、アプリ
   ケーション層のプログラムを実行しアプリケーション層
   から特権モードに移つて、付加プロセッサを起動し、 該付加プロセッサの起動に伴つてバスマスタ権が該付加
   プロセッサへ移動したために実行を中断している状態に
   おいて、該付加プロセッサがバスマスタ権を放棄して動
   作を終了した場合、再度、バスマスタ権を獲得して、特
   権モードの実行を中断箇所から再開する ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の付加プロ
   セッサユニットの制御方法。 ７、主プロセッサにおいて、 カーネル層とドライバ層から成るオペレーティングシス
   テム（ｏｓ）の制御下で、アプリケーション層のプログ
   ラムを実行し、 アプリケーション層からカーネル層のプログラムの実行
   を介してドライバ層を起動し、ドライバ層の実行の中で
   付加プロセッサを起動し、該付加プロセッサの起動に伴
   つてバスマスタ権が該付加プロセッサへ移動したために
   実行を中断している状態において、該付加プロセッサが
   バスマスタ権を放棄して動作を終了した場合、再度、バ
   スマスタ権を獲得して、ドライバ層の実行を中断箇所か
   ら再開する ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の付加プロ
   セッサユニットの制御方法。 ８、主プロセッサのカーネル層において、カーネル層と
   ドライバ層が動作する間は、主プロセッサに対する割込
   要求がマスクされるようにマスクレジスタの値を設定し
   、 ドライバ層において、付加プロセッサを起動する時点で
   、該割込要求のマスクが解除されるように該マスクレジ
   スタの値を変更し、該付加プロセッサが動作を停止した
   場合、該割込要求がマスクされるように該マスクレジス
   タの値を変更する ことを特徴とする特許請求の範囲第７項記載の付加プロ
   セッサユニットの制御方法。 ９、主プロセッサのカーネル層において、マルチプロセ
   ス動作を実行し、 付加プロセッサにおいて、主プロセッサに対して処理を
   要求して、動作を停止し、 該主プロセッサにおいて、該付加プロセッサが動作を停
   止した場合、該付加プロセッサの該主プロセッサに対す
   る要求処理の種別に応じて、次の（ａ）〜（ｄ）の動作 （ａ）ドライバ層において該要求処理を行なつた後、該
   付加プロセッサの動作を停止箇所より再開する、 （ｂ）ドライバ層において該付加プロセッサの動作状態
   を保持するレジスタ類の値を主メモリ上に退避し、該要
   求処理を行なつた後、該レジスタ類の値を回復し、該付
   加プロセッサの動作を停止箇所より再開する、 （ｃ）ドライバ層において該付加プロセッサの動作状態
   を保持するレジスタ類の値を主メモリ上に退避し、カー
   ネル層において、プロセススイッチを発行し、同プロセ
   スの再開後、ドライバ層において該レジスタ類の値を回
   復し、該付加プロセッサの動作を停止箇所より再開する
   、 （ｄ）ドライバ層において該付加プロセッサの動作状態
   を保持するレジスタ類の値を主メモリ上に退避し、アプ
   リケーション層において、該要求処理を行なつた後、ド
   ライバ層において該レジスタ類の値を回復し、該付加プ
   ロセッサの動作を停止箇所より再開する、 を行なうことを特徴とする特許請求の範囲第７項記載の
   付加プロセッサユニットの制御方法。 １０、主プロセッサにおいて、アプリケーション層にお
   いて主プロセッサと付加プロセッサに共通に入力される
   割込要求に対する割込ハンドラ処理を行ない、 該割込要求を入力して該付加プロセッサが動作を停止し
   た場合、カーネル層において、該割込要求が発生したこ
   とを記憶するシグナルを立ててから、ドライバ層の動作
   を中断箇所から再開し、ドライバ層において、該シグナ
   ルが立つている場合、カーネル層にリターンし、カーネ
   ル層において、アプリケーション層の該割込ハンドラ処
   理を起動する ことを特徴とする特許請求の範囲第四、八項記載の付加
   プロセッサユニットの制御方法。１１、付加プロセッサ
   において、主プロセッサと付加プロセッサに共通に入力
   される割込要求に対する割込ハンドラ処理を行ない、 主プロセッサにおいて、該割込要求を入力して該付加プ
   ロセッサが動作を停止した場合、カーネル層において、
   該割込要求が発生したことを記憶するシグナルを立てて
   から、ドライバ層の動作を中断箇所から再開し、 ドライバ層において、該シグナルが立つている場合、該
   割込ハンドラ処理を実行するように該付加プロセッサを
   起動する ことを特徴とする特許請求の範囲第４項又は第８項記載
   の付加プロセッサユニットの制御方法。