JPH0212531A

JPH0212531A - 仮想計算機の割込み制御方式

Info

Publication number: JPH0212531A
Application number: JP16441488A
Authority: JP
Inventors: Masajiro Fukunaga; 雅次郎福永
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1988-06-30
Filing date: 1988-06-30
Publication date: 1990-01-17
Anticipated expiration: 2010-06-21
Also published as: JPH0758470B2

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〕本発明は情報処理装置分野に利用される。

本発明は中央処理装置の割込み制御に関し、特に、仮想
計算機の割込み制御方式に関する。

〔概要〕

本発明は、中央処理装置と、複数の周辺装置からの割込
み信号の前記中央処理装置への入力の制御を行う割込み
制御装置とを備えた計算機システムにおいて、常に有意レベルの割込み有意信号を発生させ、この割込
み有意信号の前記中央処理装置の割込み要求端子への入
力ならびに前記割込み信号の前記中央処理装置の割込み
要求端子または非マスク割込端子への入力を動作モード
に従って制御することにより、高速で割込み処理を行うことができる仮想計算機の割込
み制御方式を実現したものである。

〔従来の技術〕

従来、この種の割込み制御は、第３図で示す構成となっ
ていた。すなわち、周辺装置３１、３１３ｎからの割込
み信号１は、割込み制御装置２０を経由して、中央処理
装置１００割込み要求端子ｌＮＴＲに接続されていた。

周辺装置３１で中央処理装置１０に対して割込み要求ｌ
が発生すると、割込み制御装置２０による割込み要求調
整後、割込み制御装置２０が中央処理装置１００割込み
要求端子ｌＮＴＲに対して割込み信号１を出す。このと
き、中央処理装置１０が割込み許可状態にあれば、割込
み制御装置２０に対し割込みＡＣＫ信号を出す。割込み
制御装置２０は、割込みＡＣＫ信号を受は取ると、中央
処理装置１０に割込み種別を通知する。これにより中央
処理装［１０は必要な制御プログラムを実行し、割込み
処理を行う。

しかし、中央処理装置ＩＯが割込み禁止状態にあると、
割込み制御装置２０が割込み要求を行っても、中央処理
装置１０はその要求をマスクする。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前述した従来の割込み制御方式では、割込み制御装置２
０からの割込み信号１は、通常、中央処理装置１０の割
込み要求端子Ｉ　ＮＴＲに接続されている。この割込み
要求端子ｌＮＴＲは中央処理装置１０の状態、すなわち
割込み許可または禁止状態かにより、その割込みを処理
するか否かを選択できる。この割込みモードの選択は制
御プログラムにより行われる。

ところで、仮想計算機システムを構築するとき、仮想計
算機上で動作する制御プログラム（以下、ゲストＯ８と
いう。）が実行した命令により、実計算機の割込みモー
ドを直接変更すると不具合が生じることがある。すなわ
ち、仮想計算機Ａが高速の割込みを処理しているとき、
他の仮想計算機Ｂが長時間割込み禁止モードにすると、
仮想計算機Ａは必要な割込み処理を行うことができなく
なる。

このような不具合を避けるため、実計算機は仮想計算機
が割込みモードを変更する命令を実行すると例外を発生
させ、仮想計算機の実行を監視する制御プログラム（以
下、ＶＭモニタという。）に通知し、必要な処理を行っ
ていた。

ところで、前述の例外処理をプログラムにより行うとか
なりの時間を要する。このため、従来の仮想計算機シス
テムでは、ファームウェアのマイクロプログラムを変更
したり、ゲストＯ８の制御プログラム１ノベルのエミ：
Ｌ１／−ジョンを行うことにより高速化を図っていた。

しかし、マイクロコンピュータにより仮想計算機システ
ムを構築しようとした場合、一般にマイクロコンピュー
タ内のマイクロプログラムを変更することは不可能であ
る。また、マイクロコンピュータ上で動作するプログラ
ムは制御プログラムの機能を使用しないで、直接ハード
ウェアを制御するプログラムが多いため、例外処理をプ
ログラムで行わなければならない。このため、実計算機
上で動作する場合に比べ性能劣化がいちじるしい欠点が
あった。

本発明の目的は、割込み処理が高速でできる仮想計算機
の割込み制御方式を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、中央処理装置と、複数の周辺装置から入力さ
れる割込み信号の前記中央処理装置への入力の制御を行
う割込み制御装置とを備えた計算機システムにおいて、
常に有意レベルの割込み有意信号を出力する符号器と、
前記割込み制御装置から出力される前記割込み信号を切
り換えて前記中央処理装置の割込み要求端子または非マ
スク割込み端子へ入力する第一のスイッチ回路と、前記
割込み有意信号の前記中央処理装置の割込み要求端子へ
の入力を接または断にする第二のスイッチ回路と、動作
モードに従って前記第一および第二のスイッチ回路を制
御するスイッチ制御部とを備えたことを特徴とする。

〔作用〕

第一および第二のスイッチ回路により、ＶＭモニタ実行
時には、割込み制御装置からの割込み信号は中央処理装
置の割込み要求端子ｌＮＴＲに接続される。そしてＶＭ
モニタ実行時でないときにゲストＯ８実行に切り換えら
れ、前記割込み信号は前記中央処理装置の非マスク割込
み端子ＮＭＩに接続されとともに、ゲス）Ｏ３が割込み
禁止モードのときには符号器からの有意割込み信号が前
記割込み要求端子に接続され、割込み許可モードのとき
にはその接続が断となる。

従って、ゲス）Ｏ３実行時に、ゲストＯ８から実計算機
の割込みモードを変更し、有意割込み信号によりゲス）
Ｏ３が割込み禁止モードで動作し、高速で割込み処理を
行うことが可能となる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は本発明の一実施例を示すブロック構成図である
。

本実施例は、中央処理装置１０と、複数の周辺装置３１
、．３１．３ｎから入力される割込み信号の中央処理装
置装置１０への入力の制御を行う割込み制御装置２０と
を備えた計算機システムにおいて、常に有意レベル「ｌ
」の割込み有意信号２を出力する符号器４０と、割込み
制御装置２０から出力される割込み信号１を切り換えて
中央処理装置ＩＯの割込み要求端子Ｉ　ＮＴＲまたは非
マスク割込み端子ＮＭＩへ入力する第一のスイッチ回路
（ＳＷ）５１と、割込み有意信号２の中央処理装置１０
０割込み要求端子ｌＮＴＲへの入力を「接」または「断
」にする第二のスイッチ回路（ＳＷ）５２と、動作モー
ドに従って第一および第二のスイッチ５１および５２を
制御するスイッチ制御部５３とを備えている。

本発明の特徴は、第１図において、符号器４０と、スイ
ッチ回路５１および５２と、スイッチ制御部５３とを設
けたことにある。

次に、本実施例の動作について説明する。

まず始めに、第２図を参照して、スイッチ５１および５
２の制御アルゴリズムについて説明する。

仮想計算機システムでは、ｖＭモニタ実行時は５Ｗ５１
＝ａ、５Ｗ５２＝　「オフ」とし、ゲストＯ８実行時は
、５Ｗ５１＝ｂで、ゲストＯ８が割込み禁止モードなら
５Ｗ５２＝ｒオン」、ゲストＯ８が割込み許可モードな
ら５Ｗ５２＝ｒオフ」とする。

仮想計算機システムにおいて、ゲス）Ｏ３が行う割込み
モードの制御をトラップし、ＶＭモニタがソフトウェア
によりエミュレーションを行うとオーバヘッドが大きい
。そこで、ゲストＯ８から自由に実計算機の割込みモー
ドを変更できるようにする。

ゲス）Ｏ３が実計算機を割込み禁止にしている期間は、
普通数１０μＳｅＣ〜２００μｓｅｃ以下が大半である
と考えられる。中央処理装置１０に入る割込みの周期は
数ｍ５ｅｃのオーダであることが多いため、ゲストＯ３
が割込み禁止にしているときに実際に割込みが発生する
確率は、最大でも１０％以下である。従って大部分はゲ
ス）Ｏ３が実計算機の割込みモードを直接制御してもシ
ステムに悪影響を与えない。しかし、特定のゲストＯ８
が長時間割込み禁止で動作するとく例えばゲストＯ８内
にバグがあったときなど）、システムとして割込み処理
が行えなくなる。

そこで、ｖＭモニタはゲストＯ８，をディスパッチする
とき、ゲストｏｓ、が割込み禁止モードなら、５Ｗ５１＝ｂ、
５Ｗ５２＝　ｒオン」、ゲストＯ８ｌが割込み許可モー
ドなら、５Ｗ５１＝ｂＳＳＷ５２＝　ｒオン」、として
実行する。

このとき、割込み制御装置２０から割込み信号１が入る
と、中央処理装置ＩＯの非マスク割込み端子ＮＭＩに入
るため、中央処理装置１０は常に割込み処理が行える。

非マスク割込み端子ＮＭＩに対する割込みはＶＭモニタ
に通知される。ＶＭモニタは割込み制御装置２０の内部
状態を調べ割込み種別を判別し、必要なゲス）Ｏ３に通
知する。

これにより、常にＶＭモニタは割込み処理を行うことが
できる。ＶＭモニタ実行時は５Ｗ５１＝ａとして処理を
行う。これにより、ＶＭモニタは割込み禁止で処理を行
うことができる。

本方式では、ゲストＯ８がいつ割込みモードを変更した
のか直接知ることはできない。すなわち、非マスク割込
み端子ＮＭＩによる割込みが発生し、７Ｍモニタが起動
した後、７ＭモニタがゲストＯ８の状態を調べることに
より始めて判別することができる。

ゲストＯ３ｉが割込み禁止にした後、ゲスｌ’　ＯＳ　
＋に対して割込みが発生したとする。このとき、７Ｍモ
ニタはゲストＯ３，に割込みを通知せずそれを保留する
。その後、ゲストｏｓ、が割込み許可にしたとき保留中
の割込みを通知する。ところが、７ＭモニタはゲストＯ
３Ｉが劃込み許可にしたタイミングを検出できないため
、次に何らかの割込みが発生するまでゲストＯ８ｌに対
する割込みを保留し続けなければならい。さらに、保留
中の割込みがあると７Ｍモニタは常にそのゲストＯ８の
割込みモニタの状態を調べる必要がある。

ところで、７Ｍモニタはゲス）Ｏ３＋が割込み禁止のと
きは、５Ｗ５２＝　ｒオン」としてディスパッチするた
め、もしゲストＯ３＋が割込み許可モードに遷移すると
ただちに割込み要求端子Ｉ　ＮＴＲより割込みが入る。

７Ｍモニタはこれにより、ゲストｏｓ、が割込み許可モ
ードに遷移したことをＫｌ　Ａｆｌｋし、保留中の割込
みをゲストＯ８Ｉに通知できる。これにより、ゲストａ
ｓ、はただちに割込み処理を行うことができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、５Ｗ５１およびＳ　Ｗ
Ｓ２を制御することにより、以下の効果がある。

■　ゲストＯ８が行う割込み制御命令をトラップしない
ため、Ｍモニタによるオーバヘッドが大幅に低下し、ゲ
ス）Ｏ３を高速に実行できる。

■　７ＭモニタはゲストＯ８が割込み禁止モードから許
可モードに遷移するタイミングを認識できるため、ただ
ちにゲストＯ８に割込みを通知することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック構成図。第２図はそのスイッチの制御アルゴリズムヲ示す流れ図
。第３図は従来例を示すブロック構成図。 ■・・・割込み信号、２・・・割込み有意信号、ＩＯ・
・・中央処理装置、２０・・・割込み制御装置、３１〜
３ｎ・・・周辺装置、４０・・・符号器、５１．５２・
・・スイッチ回路（ＳＷ）。

Claims

【特許請求の範囲】１、中央処理装置（１０）と、複数の周辺装置（３１〜３ｎ）から入力される割込み信
号（１）の前記中央処理装置への入力の制御を行う割込
み制御装置（２０）とを備えた計算機システムにおいて、常に有意レベルの割込み有意信号（２）を出力する符号
器（４０）と、前記割込み制御装置から出力される前記割込み信号を切
り換えて前記中央処理装置の割込み要求端子または非マ
スク割込み端子へ入力する第一のスイッチ回路（５１）
と、前記割込み有意信号の前記中央処理装置の割込み要求端
子への入力を接または断にする第二のスイッチ回路（５
２）と、動作モードに従って前記第一および第二のスイッチ回路
を制御するスイッチ制御部（５３）とを備えたことを特
徴とする仮想計算機の割込み制御方式。