JPH01293461A - 割込み制御方式 - 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、複数の命令プロセッサを有するマルチプロセ
ッサシステムにおける割込み制御方式に関し、特に、共
有される入出力制御装置側からの入出力割込みを受付け
て、複数の命令プロセッサの中から入出力割込み処理を
行う命令プロセッサを選択して，割込み処理を行う割込
み制御方式に関するものである。

〔従来の技術〕

複数の命令プロセッサを有するマルチプロセッサシステ
ムにおいては，入出力（Ｉ／○）割込みを処理する場合
、Ｉ１０割込み処理を行う命令プロセッサは、Ｉ１０割
込みを発した入出力制御装置に対して起動をかけた命令
プロセッサに限らず、システムの構成要素の複数の命令
プロセッサの他の任意の命令プロセッサを選択して、Ｉ
１０割込み処理を行うような割込制御が行われる。

このようなマルチプロセッサシステムにおける入出力割
込みの制御方式としては、例えば、特開昭６０−３７７
５号公報に記載されている「多重処理システムの割込み
選択方式」がある。この割込み選択方式においては、入
出力制御装置から発生したＩ１０割込みに対して、シス
テム制御装置がＩ１０割込み要求を一旦１割込み待ち行
列保留レジスタに保留した後、システムの構成要素の各
命令プロセッサの状態を検出し、検出した状態から最適
な命令プロセッサを選択して、選択した命令プロセッサ
に入出力割込み処理を行わせるようにしている。

第３図は、このようなマルチプロセッサシステムにおけ
る割込み処理を行う命令プロセッサの選択条件を示す条
件テーブルの一例を示す図である。

第３図に示す条件テーブルにおいて、　ｗａｉｔは当該
命令プロセッサがウェイト中、ｖａｘｔは当該命令プロ
セッサが命令処理中、ｉｎｔはＩ１０割込み受付を許可
する状態、ｉｎｔはＩ１０割込み受付を許可しない状態
である各状態をそれぞれ示す、この条件テーブルの内容
は１選択する各命令プロセッサを示しており、「−」は
、どちらの命令プロセッサも選択しないことを示す、こ
こに示された条件テーブルは、２台の命令プロセッサＩ
ＰＯ，命令プロセッサＩＰＩの各々の状態の組合せより
、入出力割込み処理を行わせる各命令プロセッサを選択
するためのものである。マルチプロセッサシステムにお
いては、入出力割込み処理を行う命令プロセッサを、第
３図に示すような条件テーブルによって選択して、選択
した命令プロセッサに入出力割込み処理を行わせるよう
にしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上記のように、マルチプロセッサシステムに
おける入出力割込み処理の制御は、システム制御装置が
Ｉ１０割込み処理を実行する命令プロセッサを条件テー
ブルによって選択して、選択された命令プロセッサがＩ
１０割込み処理を行うように制御される。この場合、第
３図の条件テーブルからも明らかなように、Ｉ１０割込
みを許可していない命令プロセッサ（■τの状態の命令
プロセッサ）は選択されない条件となっている。このた
め、例えば、ある命令プロセッサＩＰ拳が工１０割込み
許可の命令を実行した後に、該命令プロセッサＩＰ傘の
Ｉ１０割込み許可信号がシステム制御装置に転送される
と、これに対してシステム制御装置は保留しているＩ１
０割込みを該命令プロセッサＩＰ拳で処理するよう選択
するが、この場合、命令プロセッサ■Ｐ＊は一度選択さ
れてしまうと、当該命令プロセッサＩＰ傘はシステム制
御装置から当該命令プロセッサエＰ＊に対するＩ１０割
込み処理要求信号が転送されるまで、該命令プロセッサ
ＩＰ傘は次命令の実行を開始することができない、この
ため、他の緊急の割込み要求があっても、その割込み処
理を行うことができず、システム全体の処理性能の低下
をまねくという問題があった。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであ
る。

本発明の目的は、マルチプロセッサシステムの各命令プ
ロセッサが選択されてＩ１０割込み処理を行う割込制御
方式において、命令プロセッサがＩ１０割込み処理を行
うか否かの判定を自己の１７０割込み許可レジスタによ
り行い、システム全体の処理性能を向上させることにあ
る。

本発明の他の目的は、マルチプロセッサシステムのシス
テム制御装置が、Ｉ１０割込みが許可されていない命令
プロセッサにもＩ１０割込み係留中信号を転送して、命
令プロセッサがＩ１０割込み処理を行うか否かの判定を
自己のＩ１０割込み許可レジスタにより行ってＩ１０割
込の処理を開始し、命令プロセッサがＩ１０割込み受付
は許可命令の実行後ただちに次の処理を開始することが
できるＩ１０割込み処理方式を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明においては、複数の命
令プロセッサが、システム制御装置により、チャネル制
御装置を介してＩ１０制御装置に結合されたマルチプロ
セッサシステムにおいて、システム制御装置は、Ｉ１０
制御装置からの工１０割込みを受付は保留する割込保留
レジスタと。

複数の命令プロセッサのうち２台以上の命令プロセッサ
が１１０割込み受付けを許可している状態で、１１０割
込みが発生した場合、該１１０割込みを受付けて割込み
保留レジスタで保留し、１１０割込み受付けを許可して
いる命令プロセッサの中から１台を選択し、選択した命
令プロセッサと他の１１０割込み受付けを許可していな
い全ての命令プロセッサとに対して、１１０割込み保留
中の報告を行う割込み制御手段とを有することを特徴と
する。

〔作用〕

前記手段によれば、マルチプロセッサシステムのシステ
ム制御装置には、Ｉ　１０＠御装置からの１１０割込み
を受付は保留する割込保留レジスタと、割込み制御手段
とが備えられる。システム制御装置の割込制御手段は、
複数の命令プロセッサのうち２台以上の命令プロセッサ
が１１０割込み受付けを許可している状態で、１１０割
込みが発生した場合、該１１０割込みを受付けて割込み
保留レジスタで保留し、Ｉ　１０＠込み受付けを許可し
ている命令プロセッサの中から１台を選択し。

選択した命令プロセッサと他の１１０割込み受付けを許
可していない全ての命令プロセッサとに対して、１１０
割込み保留中の報告を行う。また、システムの複数の各
命令プロセッサは、割込み許可レジスタと、状態表示レ
ジスタとを備え、システム制御装置から人出カ割込み保
留中の報告を受けた各命令プロセッサは、割込み許可レ
ジスタのセット条件と入出力割込み係留中報告信号とに
より、入出力割込み処理を行う。

このため、各々の命令プロセッサに対しては、１７０割
込み処理のため制御情報をシステム制御装置で一括管理
することができる。また、発生した１１０割込みを一担
、システム制御装置で保留した後、各命令プロセッサと
応答をとらずに１１０割込みを許可している命令プロセ
ッサの中から所定の選択条件により、命令プロセッサを
選択し。

選択した命令プロセッサと１１０割込みを許可していな
い全ての命令プロセッサに１７０割込み保留中であるこ
とを報告することにより、システム制御装置から１１０
割込み保留中の報告を受けた各命令プロセッサは、自命
令プロセッサ内の割込み許可レジスタで、１１０割込み
処理が許可されていれば、ただちに１１０割込み処理を
開始し、許可されていなければ命令処理を続行する。こ
れにより、命令プロセッサＩＰは、１１０割込み受付許
可の命令実行後、システム制御装置から工１０割込み保
留中か否かを示す信号が転送される時間を待たずに次の
処理を開始できる。このため、各命令プロセッサは、不
必要にウェイト状態になることはなく、システム全体の
処理性能を向上させることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面を用いて具体的に説明す
る。

第１図は、本発明の一実施例にかがるマルチプロセッサ
システムの要部の構成を示すブロック図である。第１図
において、ＩＡ〜１ｃは各々の命令プロセッサ（ＩＰＱ
〜ＩＰ２）、２はシステム制御装置、３はチャネル制御
装置である。１１は割込み処理等を行うマイクロプロゲ
ラロム制御回路、１２はアンド回路、１３は１１０割込
み許可レジスタ、１４はウェイト状態を表示する状態表
示レジスタである。また、２１は割込み選択回路、２２
は１７０割込み保留レジスタである。第１図に示すよう
に、各命令プロセッサＩＡ、ＩＢ、ＩＣが、システム制
御装置２により接合されてマルチプロセッサシステムを
構成している。割込み処理の制御を行うために、命令プ
ロセッサ（ＩＰＯ）ＩＡには、マイクロプログラム制御
回路１１．アンド回路１２．工１０割込み許可レジスタ
１３．状態表示レジスタ１４が備えられる。第１図にお
いては示されていないが、命令プロセッサ（ＩＰＩ）Ｉ
Ｂおよび命令プロセッサ（ＩＦ５）ＩＣにも１割込み処
理の制御を行うために、同様なマイクロプログラム制御
回路、アンド回路、工１０割込み許可レジスタ、状態表
示レジスタが備えられている。システム制御装置２には
、割込み制御手段を含む割込み選択回路２１．Ｉ１０割
込み保留レジスタ２２が備えられている。

各々命令プロセッサ（ＩＰＯ）ＩＡ、命令プロセッサ（
ＩＰＩ）ｌＢ、命令プロセッサ（ＩＦ５）ＩＣにおいて
、各命令プロセッサの状態を示す情報であるウェイト状
態信号Ｗ　（ｗａｉｔ）　、割込み許可信号Ｉ　（ｉｎ
ｔ）は、それぞれ記号ＡＯ〜ＣＯ，Ａｌ　〜ＣＩで示さ
れる信号線により出力され、同じ記号で示される信号線
を介してシステム制御装置２の内の割込み選択回路２１
に供給される。システム制御装置２の割込み選択回路２
１は、Ｉ１０割込み保留レジスタ２２からのＩ１０割込
み信号、各命令プロセッサＩＰＯ〜ＩＰ２の状態を示す
情報（ウェイト状態信号Ｗ２割込み許可信号工）を受取
り、条件テーブルにより最適な命令プロセッサを選択す
る。

また、各命令プロセッサＩＰＯ〜ＩＰ２は、システム制
御装置２内の割込み選択回路２１からの信号と、自己の
有するＩ１０割込み許可レジスタ１３からの信号を受け
て、Ｉ１０割込み処理を行うマイクロプログラム制御回
路１１を起動する。マイクロプログラム制御回路１１は
ウェイト状態である場合、状態表示レジスタ１４をセッ
トして、自己命令プロセッサがウェイト状態であること
を示す。

入出力制御装置が接続されたチャネル制御装置３からＩ
１０割込みが発生すると、バスを介してシステム制御装
置２内のＩ１０割込み保留レジスタ２２に当該Ｉ１０割
込みがセットされる。Ｉ１０割込み保留レジスタ２２に
保留したＩ１０割込みは、割込み選択回路２１に伝えら
れる。各命令プロセッサＩＰＯ〜ＩＰ２のそれぞれが保
持する１７０割込み許可レジスタ１３の割込み許可信号
工と、状態表示レジスタ１４のウェイト状態信号Ｗとは
、信号線ＡＯ〜Ｇｏ、　Ａｌ−Ｃ１介して割込み選択回
路２１に伝えられる０割込み選択回路２１は、命令プロ
セッサエＰＯ〜ＩＰ２からの各々のＩ１０割込み許可レ
ジスタ１３と状態表示レジスタ１４の値にしたがって、
後述する条件テーブルにより定まる命令プロセッサエＰ
Ｏ〜工Ｐ２を選択し、信号線２１ａ、２１ｂ。

２１ｃを介して、選択した命令プロセッサとＩ１０割込
みの受付けを許可していない命令プロセッサに対して、
Ｉ１０割込み保留中であることを報告する。Ｉ１０割込
み保留中を報告する命令プロセッサを選択する条件は、 ０１７０割込み許可レジスタ１３が′０”の命令プロセ
ッサ（工１０割込みを許可していない命令プロセッサ）
を選択する。

■Ｉ１０割込み許可レジスタ１３が１４１　Ｈの命令プ
ロセッサ（Ｉ１０割込み許可している命令プロセッサ）
が複数台ある場合は次の条件に従う。

■−１）自己ウェイト状態にある命令プロセッサを選択
する。

■−２）自己ウェイト状態の命令プロセッサが複数台あ
る時は、自己ウェイト中の命令プロセッサ内の最若番の
命令プロセッサを選択する。

■−３）自己ウェイト状態の命令プロセッサが１台もな
い時は、最若番の命令プロセッサを選択する。

第２図は、このような割込み保留中の報告を行う命令プ
ロセッサの選択条件を示す条件テーブルの一例を示す図
である。なお、第２図の条件テーブルは、繁雑さを避け
て理解を容易とするため、第３図に対応させて、２台の
命令プロセッサｌＰＯ２命令プロセッサＩＰＩに対して
、各々の状態の組合せにより、割込み保留中の報告を行
わせる各命令プロセッサの選択条件を判定する条件テー
ブルの一例を示したものである。この条件テーブルは、
第２図から明らかなように、Ｉ１０割込みを許可してい
ない命令プロセッサ（■τの状態の命令プロセッサ）が
同時に選択されるようになっている。この第２歯の条件
テーブルは、２台の命令プロセッサに対するものである
が、上述のような条件の１条件■により、３台以上の命
令プロセッサによるマルチプロセッサシステムに対して
も、同様にして１条件テーブルが設定される０割込み選
択回路２１に条件テーブルが設けられ５割込み選択回路
２１が割込み保留中の報告を行う命令プロセッサを、条
件テーブルにより選択して、選択した命令プロセッサに
割込み保留中の報告を行うようにしている。

割込み選択回路２１は、前述のようにして１１０割込み
を実行する命令プロセッサＩＰＯ〜ＩＰ２を選択し、信
号線２１ａ　、　２１ｂ　、　２１ｃを介して工１０割
込み保留中であることを報告する。例えば、命令プロセ
ッサＩＰＯは１７０割込み保留中を受付ると、自命令プ
ロセッサＩＰＯの１１０割込み許可レジスタ１３で１１
０割込みが許可されているかどうかを調べて、許可され
ているならばマイクロプログラム制御回路１１に報告し
、１１０割込み処理を行う。すなわち、自命令プロセッ
サＩＰＯの１７０割込み許可レジスタ１３が１′１″に
セットされて、１１０割込みが許可されている場合は、
アンド回路１２を通して１７０割込み係留中信号をマイ
クロプログラム制御回路１１に供給する。また、１１０
割込みを許可していない命令プロセッサにおいて、前の
処理が終了して、当該命令プロセッサが１７０割込み許
可命令を実行した場合、工１０割込みが１７０割込み保
留レジスタ２２に保留されているならば、信号線２１ａ
　、　２１ｂ　、　２ｆｃを介してアンド回路１２まで
報告されているので、当該命令プロセッサが自己の１１
０割込み許可レジスタ１３を“１”にセットすれば、そ
れにより、１１０割込みが直ちにマイクロプログラム制
御回路１１に報告され、１１０割込み処理を実行するこ
とになる。

本実施例においては、３台の命令プロセッサがシステム
制御装置に接続されているマルチプロセッサシステムに
ついて説明したが、マルチプロセッサシステムにおける
命令プロセッサは、一般に２台以上の任意の台数でよい
。

以上、説明した本実施例の要点をまとめれば。

次のようになる。

（１）複数の命令プロセッサがシステム制御装置を介し
て、チャネル制御装置、入出力制御装置を共有するマル
チプロセッサシステムにおける入出力割込み処理の割込
み制御方式である。

（２）システム制御装置には、入出力制御装置から１１
０割込みが発生した場合、１１０割込みを受付けて、１
１０割込み要求を保留する割込み保留レジスタが備えら
れる。

（３）システム制御装置の割込み選択回路は、システム
の複数の命令プロセッサに対して、保留されている１１
０割込みについて、１１０割込み受付可能である命令プ
ロセッサＩＰが存在するか否かを調べ、１１０割込みを
許可している複数の命令プロセッサの内の１台の命令プ
ロセッサと１１０割込みを許可していない全ての命令プ
ロセッサとを選択する。この選択の処理は条件テーブル
により行う。

（４）各々の命令プロセッサ内には、割込み選択回路か
らの割込み係留中信号の報告を受けて、１１０割込み処
理を開始するか否かを判定する割込み許可レジスタと、
命令プロセッサの状態を表示する状態表示レジスタとが
設けられており、各命令プロセッサは、１１０割込み許
可レジスタにより、システム制御装置より転送された１
１０割込み保留の報告信号から１１０割込み処理開始す
るか否かを決定する。

（５）このように割込み制御を行うことにより、各々の
命令プロセッサは、１１０割込み受付許可の命令実行後
、システム制御装置から１１０割込み保留中か否かを示
す信号が転送される時間を待たずに次の処理を開始でき
る。このため、各命令プロセッサは、不必要にウェイト
状態になることはなく、システム全体の処理性能を向上
させることができる。

以上、本発明を実施例にもとづき具体的に説明したが、
本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その
要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であること
は言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上、説明したように、本発明によれば、システム制御
装置によって各命令プロセッサの割込み制御情報を一括
管理しているため、各命令プロセッサは、Ｉ１０割込み
に対して、他装置との応答をとらずに、Ｉ１０割込みの
処理を行うことができる。このため、選択された命令プ
ロセッサに限らず、処理を行うのに最適な命令プロセッ
サによりＩ１０割込みの処理を行うことが可能になる。

また、命令プロセッサはＩ１０割込み許可命令の実行後
、Ｉ１０割込みが保留されているならば、直ちにＩ１０
割込み処理を実行できることができるため、１７０割込
み処理の処理性能を向上させることができる。これによ
り、システム全体からみた性能を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例にかかるマルチプロセッサ
システムの要部の構成を示すブロック図、第２図は、割
込み保留中の報告を行う命令プロセッサの選択条件を示
す条件テーブルの一例を示す図、 第３図は、従来のマルチプロセッサシステムにおける割
込み処理を行う命令プロセッサの選択条件を示す条件テ
ーブルの一例を示す図である。 図中、ＩＡ〜ＩＣ・・・命令プロセッサ（Ｉ　Ｐ）、２
・・・システム制御装置（ＳＣ）、３・・・チャネル制
御装置（ＣＨＣ）、１１・・・マイクロプロゲラロム制
御回路、１２・・・アンド回路、１３・・・Ｉ１０割込
み許可レジスタ、１４・・・状態表示レジスタ、２１・
・・割込み選択回路、２２・・・Ｉ１０割込み保留レジ
スタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数の命令プロセッサが、システム制御装置により
   、チャネル制御装置を介して入出力制御装置に結合され
   たマルチプロセッサシステムにおいて、システム制御装
   置は、入出力制御装置からの入出力割込みを受付け保留
   する割込み保留レジスタと、複数の命令プロセッサのう
   ち２台以上の命令プロセッサが入出力割込み受付けを許
   可している状態で、入出力割込みが発生した場合、該入
   出力割込みを受付けて割込み保留レジスタに保留し、入
   出力割込み受付けを許可している命令プロセッサの中か
   ら１台を選択し、選択した命令プロセッサと他の入出力
   割込み受付けを許可していない全ての命令プロセッサと
   に対して、入出力割込み保留中の報告を行う割込み制御
   手段とを有することを特徴とする割込み制御方式。 ２、複数の各命令プロセッサが、割込み許可レジスタと
   、状態表示レジスタとを備え、システム制御装置から入
   出力割込み保留中の報告を受けた各命令プロセッサは、
   割込み許可レジスタのセット条件と入出力割込み保留中
   の報告信号とにより、入出力割込み処理を行うことを特
   徴とする前記特許請求の範囲第１項に記載の割込み制御
   方式。