JPH0214330A - 情報処理装置 - 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】 本発明は、複数のレジスタバンクに分割したレジスタフ
ァイル等の記憶装置を、複数の集合に分けて管理する機
構を有する情報処理装置に係り、特に手続き型言語で書
かれたプログラムの実行を制御するアクティベーション
レコードを複数のタスクの実行に対して管理するのに好
適な記憶領域の管理機構を有する情報処理装置に関する
。

〔従来の技術〕

従来、複数のレジスタバンクに分割したレジスタファイ
ルの利用法については、エム・ジー・エッチ・カタベニ
ス著、リデュースト、インストラクション・セット・コ
ンピュータ・アーキテクチャズ・フオ・ブイ・エル・ニ
ス・アイ（１９８５年）第５２頁から６４頁（Ｍ、Ｇ、
Ｈ，Ｋａｔｅｖｅｎｉｓ。

Ｒｅｄｕｃｅｄ　　Ｉｎ５ｔｒｕｃｔｉｏｎ　　Ｓｅｔ
　　Ｃｏｎ＋ｐｕｔｅｒＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｓ　
　ｆｏｒ　　ＶＬＳＩ　　＋　　ｐｐ、　　５２〜６４
゜Ｔｈｅ　　ＭＩＴ　　Ｐｒｅｓｓ、　　１９８５）に
おいて論じられている。この手法では、プロシージャが
呼び出される毎に１つずつ生成され、プログラムの実行
を制御する情報を保持するアクティベーションレコード
は、チップ内のレジスタファイル上に実現されたレジス
タバンクに割り付けられる。ポインタＣＷＰ　（Ｃｕｒ
ｒｅｎｔ　　Ｗｉｎｄｏｗ　　Ｐｏ１ｎｔｅｒ）は、現
時点でプログラムの実行を制御しているアクテイヘーシ
ョンレコードが割り付けられているレジスタバンクを常
に指し示すものとする。そして、プログラム中のあるプ
ロシージャの実行中に別のプロシージャが呼びだされる
と、ポインタｃｗＰは、その値に１を加え、それをレジ
スタバンクの数で割ったときの剰余を値として採り、新
たに生成されるアクティベーションレコードが、新しい
ポインタＣＷＰ値が指し示すレジスタバンク上割り付け
られる。これにより複数のレジスタバンクが順環して割
り付けられて行く。

ところで、プロシージャ呼び出しのネストが深くなって
いくと、アクティベーションレコードの割り付けの際に
すでにレジスタファイル上のすべてのレジスタバンクが
使用されている場合があり、これをレジスタファイルの
オーバーフローという。

このような場合は、レジスタファイル上に割り付けられ
ているアクティベーションレコードのうち最も古（生成
されたものを主記憶上に退避し、これ迄それが割り付け
られていたレジスタバンクを、新たに生成されたアクテ
ィベーションレコードを割り付けるレジスタバンクとし
て用いる。

一方、プロシージャからの復帰の処理（現在実行中のプ
ロシージャから、これを呼出したプロシージャへ移す処
理）では、ポインタＣＷＰが、その値から１を引き、そ
れをレジスタバンクの数で割ったときの剰余を値として
採ることによって、それまでプログラムの実行を制御し
ていたレジスタバンクが開放され、新しいポインタＣＷ
Ｐ値が指し示すレジスタバンクに割り付けられているア
クティベーションレコードにプログラム実行の制御が移
る。

また、プロシージャからの復帰が連続的に発生し、プロ
シージャからの復帰処理において、プログラム実行の制
御を移すべきアクティベーションレコードが、レジスタ
ファイル上のレジスタバンクに割り付けられてない場合
が生じ、これをレジスタファイルのアンダーフローとい
う。これは、そのアクテ・イベーションレコードが主記
憶上に退避されているためであり、このような場合は、
主記憶上に退避されているアクティベーションレコード
のうち最新のものをレジスタファイル上のレジスタバン
クに取り込み、そのアクティベーションレコードにプロ
グラム実行の制御を移す。

又、上記従来技術では、ある時点でレジスタファイル中
のレジスタバンクに割り付けられているすべてのアクテ
ィベーションレコードは、同一のタスクの実行を制御す
るもののみであり、相隣り合・）レジスタバンクに割り
付けられているアクティベーションレコードは、互いに
プロシージャ呼び出しにおける、呼び出し側と呼び出さ
れ側との関係にあることが明らかである。従って、複数
のタスクの実行を管理する際のタスクスイッチの処理で
は、レジスタファイル上のレジスタバンクに割り付けら
れているアクティベーションレコードのすべてを主記憶
上に一旦退避し、新たにプログラムの実行制御が移るタ
スクのアクティベーションレコードをレジスタファイル
上のレジスタバンクに割り付けなければならない。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、現に実行する１つのタスクのみのアク
ティベーションレコードを命令処理装置内のレジスタフ
ァイル上に保持するだけであって、複数のタスクの効率
良い実行管理法について全く配慮がなされていない。そ
のため、従来技術では、タスクスイッチ時にレジスタフ
ァイル中に保持されているすべてのアクティベーション
レコードを主記憶に退避し、新たに実行するタスクのア
クティベーションレコード群の中の一つをレジスタファ
イル中に取り込む処理が必要となる。そして、この処理
を行なう間、本来行なうべきプログラムの実行は停止す
る。

従って上記従来技術を用いて、レジスタファイル上のレ
ジスタバンクに割付けるアクティベーションレコードの
管理を行なった場合、レジスタファイルの容量を増やし
、レジスタファイル上に保持されるアクティベーション
レコードの数を増やすことによって、レジスタファイル
のオーバーフロー、アンダーフローの頻度を低下させ、
レジスタファイルのオーバーフロー、アンダーフロー時
のアクティベーションレコードの主記憶上への退避・回
復による実行性能の低下をある程度防ぐことは可能であ
る。しかし、レジスタファイル中に、１度に１つのタス
クのアクティベーションレコードしか保持しない方法で
は、タスクスイッチの働く頻度は変わらず、その処理に
おけるレジスタファイル上のアクテイベーションの主記
憶上への退避・回復の処理にかかる時間は増大し、結局
全体の実行性能の低下をまねくという問題があった。

従って、本発明の目的は、命令処理装置内のレジスタフ
ァイルを管理する情報処理装置において、この命令処理
装置内のレジスタファイルの容量を増大することが実現
可能となりつつある最近の近況において、タスクスイッ
チ時に必要であったレジスタファイル中の全アクティベ
ージコンレコードの主記憶への退避を不要にすることで
タスクスイッチ時にかかるオーバーヘッドを大幅に低減
し、しかもレジスタファイル中に保持するアクティベー
ジコンレコードの数の増加を可能とし、それによってレ
ジスタファイルのオーバーフロー・アンダーフローの頻
度を大幅に低減し、本来実行すべきプログラムの処理性
能を上げることにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明の情報処理装置は、ま
ずその基本発明において、命令処理装置内のレジスタフ
ァイル中のすべてのレジスタバンクに番地（バンク番号
）を付し、このレジスタファイルをそれぞれ複数のレジ
スタからなる複数個のレジスタバンクに分割する。又、
複数のタスクのそれぞれを実行し又その管理をするため
に複数のスタックフレームが形成されるが、特に、本発
明では、複数のタスクのそれぞれに属するスタックフレ
ームを構成しているアクティベージコンレコードの集合
即ち群（各群が当該タスクに属するアクティベージコン
レコードの全部又は一部から成る場合を含む）を、いず
れもレジスタファイル中のレジスタバンクに割り付ける
ように構成する。

更に、タスクの実行に際して、アクティベージコンレコ
ードの割り付けられたレジスタバンクの順序関係（処理
順）等、その処理を管理するために、前記のバンク番号
によって表現されるレジスタバンクポインタで、個々の
レジスタバンクを指示する。

具体的な発明において、前記レジスタバンクポインタは
、隣り合うレジスタバンクの一方に設けたリンクレジス
タに保持され、該レジスタバンクポインタが隣り合うレ
ジスタバンクの他方を指示することにより、これらレジ
スタバンク同志が連結されて、リンクリストを構成する
。レジスタバンクポインタでレジスタバンクを双方向に
連結して双方向リンクリストとすることができる。

更に、各々のタスクに対し、そのアクティベージコンレ
コードを割り付けたレジスタバンクの双方向リンクトリ
ストの先頭と最後尾のレジスタバンクポインタ、主記憶
装置上のスタックフレーム上に最後に割り付けられたア
クティベージコンレコードのアドレス、入城変数等、タ
スクの内部状態を表す情報を保持するタスクコントロー
ルブロックをレジスタバンク上に設ける。このようにし
て作成されたタスクの実行を制御するデータ構造を複数
のタスクのそれぞれに対し用意し、さらに、これらのデ
ータ構造に対して、現在実行中のタスクに関するものを
先頭とする双方向リンクトリストを作成することによっ
て、複数のタスクの実行を管理する待ち行列を表現する
。

まだ、まだアクティベージコンレコードの割り付けられ
ていないレジスタバンクをレジスタバンクポインタで連
結したリスト、つまり待機バンクリストを形成すること
で、レジスタバンクのアクティベージコンレコードの割
り付は処理に備える。

〔作用〕 上記構成に基づく作用を説明する。本発明にょれば、複
数のタスクにそれぞれ属しているアクティベージコンレ
コード群（集合）は、いずれも（主記憶装置上ではなく
て）命令処理装置内のレジスタファイル上のレジスタバ
ンクに設けられているので、タスクスイッチ時に、従来
のように、いちいち、それまでレジスタファイル上にあ
ったすべてのアクティベージコンレコードを主記憶装置
へ退避させ、主記憶装置から新しいタスクに関するアク
ティベージコンレコードをレジスタファイルに取り込む
必要はなく、新旧タスクに関するアクティベージコンレ
コードの切り替えをレジスタファイル上で短時間で行な
うことができる。又レジスタバンクポインタによりリン
クリストを構成したので、レジスタバンク間の順序関係
の変化に対する柔軟な対応も可能となる。

次に、具体的な発明につき、その作用を詳しく説明する
。複数のタスクの実行を管理する待ち行列は、それぞれ
のタスクに対し設けられているタスクコントロールブロ
ックに関して、現在実行中のタスクのタスクコントロー
ルブロックを先頭とし、レジスタバンクポインタによっ
て双方向に連結することにより、形成される。また、タ
スクの実行を管理する待ち行列の先頭と最後尾のタスク
に対応するタスクコントロールブロックはそれぞれ二つ
のポインタＴＱＦ、ＴＱＥによって指示される。それに
よって、タスクスイッチの処理は、タスクの実行の優先
順位を決定するアルゴリズムに従って、複数のタスクの
実行を管理する待ち行列を更新するだけで実現できるの
で、誤動作することがない。

一つのタスクに関して、その実行を制御するアクティベ
ーションレコードの集合（群）は次のように動作する。

即ち、最後に生成されたアクティベーションレコードが
先頭に位置づけられ、プロシージャ呼び出しにおける呼
び出し側と呼び出され側に対応するアクティベーション
レコードは、それぞれが割り付けられているレジスタバ
ンクを指示するレジスタバンクポインタによって双方向
に連結され、その先頭と最後尾のそれぞれがこのタスク
のタスクコントロールブロックに保持された二つのポイ
ンタＡＲＰとＡＲＥとによって管理される双方向リンク
トリストを形成する。それによって、現在実行中のプロ
シージャからそれを呼び出したところへの復帰は次のよ
うにして行なわれる。即ち、今までその実行を制御して
いたアクティベーションレコード（つまりＡＲＰが指し
示すレジスタバンクに割り付けられているアクティベー
ションレコード）を解放し、該アクティベーションレコ
ードを割り付けていたレジスタバンクが持つレジスタバ
ンクポインタの値（該レジスタバンクの１つ手前のレジ
スタバンクの番号）ヲＡＲＰの値とし、そのアクティベ
ーションレコードにプログラムの実行の制御を移すので
、誤動作することがない。またＡＲＰとＡＲＥが同じレ
ジスタバンクを指している場合、プログラムの実行の制
御を移すべきアクティベーションレコードは、主記憶装
置上に割り付けられていくことになり、そのアクティベ
ーションレコードの割り付けられているレジスタバンク
中の該アクティベーションレコードを呼び出したアクテ
ィベーションレコードを指し示す情報を保持しているレ
ジスタには、主記憶装置上に割り付けられたアクティベ
ーションレコードが位置するアドレスが保持されている
。

そのアドレスによって、復帰する先のプロシージャの実
行を制御する主記憶装置上に割り付けられたアクティベ
ーションレコードを、レジスタファイルに取り込むこと
ができる。レジスタファイルにオーバフローが起り、あ
るタスクのプログラムの実行を制御するデータ構造を主
記憶装置上に退避することが要求されている場合、タス
クの実行を管理する待ち行列の最後尾に位置するタスク
コントロールブロックのＡＲＥが指すアクティベーショ
ンレコードを主記憶上のそのタスクのスタックフレーム
上に退避することによって、レジスタバンクが確保でき
るので、誤動作することはない。

なお、このような状態は、まだアクティベーションレコ
ードの割り付けられていないレジスタバンクのリストの
先頭を指す待機バンクポインタの値がレジスタバンクの
総数を越えることによって認識される。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図により説明する。

第１図は、本発明の一実施例の記憶領域の管理機構の概
念図である。同図で、レジスタファイル１は複数のレジ
スタバンク７Ｎ？、〜７．ｔ、７−〜１ｗ、７Ｃ〜”ｒ
　ｃｉ）に分割され、これらのレジスタバンク７、〜７
ｅｔには、それぞれタスクコントロールバンク２　（２
，〜２ｃ）とアクティベーションレコード３　　（３−
＋〜３．□、３ｂ１〜３ｂ直。

３ＣＩ〜３　ｅｉ）が割り付けられ、そしてそれらを連
結するレジスタバンクポインタ５　（５，〜Ｏｂ＋５□
〜５　ａｉｒ　　５　ｂｌ〜５　ｂｋ＋　　５ｃ＋〜５
　ｃｉ）を用いて、タスクの実行を制御するデータ構造
が構成される。

このデータ構造を複数のタスクに対して設けることで、
複数の（第１図では３個の）タスクの実行を管理する機
構が構成される。なお、ここで、各レジスタバンク７に
は、バンク番号（アドレス）が付けられるが、このアド
レスは、実際の物理アドレスを示すものではなり、論理
的アドレスを示すものである。

通常のコンピュータシステムでは、複数のタスクのプロ
グラムの実行の制御は、主記憶上に設けられたタスクコ
ントロールブロックと、スタックフレームとからなるデ
ータ構造を用いて行なわれる。これに対し、本実施例で
は、このタスクコントロールブロックと、スタックフレ
ームを構成するアクティベーションレコードは、主記憶
装置にではなくて、命令処理装置内に設けられ、レジス
タ番地空間を持つレジスタファイル１を分割したレジス
タバンク７　（７，〜７ｃりに割り付ける構成とする。

レジスタファイル中のレジスタバンク７は、タスクの実
行を管理するタスクコントロールブロック２を割り付け
たもの７．〜７ｃと、タスク内においてプログラムの実
行を制御し、プロシージャ呼び出し毎に生成されるアク
ティベーションレコード３を割り付けたもの７□〜？、
五、７に、〜７ｂｔ。

７　ｃｌ〜７ｃｉと、これらの情報がまだ割り付けられ
ていないレジスタバンク？　（７，、〜７．Ｊ）である
待機バンク４　（４１〜４Ｊ）とに分類される。各々の
タスクコントロールブロック２には、アクティベーショ
ンレコードを割り付けたレジスタバンクの双方向リンク
リストの先頭と最後尾のレジスタバンクポインタ、主記
憶装置上のスタックフレーム上で最後に割り付けられた
アクティベーションレコードのアドレス、入城変数など
、タスクの内部状態を表わす情報が保持される。

待機バンク４は、アクティベーションレコード３やタス
クコントロールブロック２をレジスタバンク７に割り付
ける処理に備えるもので、これらの情報がまだ割り付け
られていないレジスタバンク７の集合をレジスタバンク
ポインタ５により連結したリストである待機バンクリス
トを形成する。

そして、アクティベーションレコード３やタスクコント
ロールブロック２をレジスタバンク７に割り付ける処理
に際し、その待機バンクリストから待機バンク４が一つ
取り出され、それらの情報を割り付けるのに用いられる
。また、アクティベーションレコード３やタスクコント
ロールブロック２を開放する処理に際し、それまでアク
ティベーションレコード３やタスクコントロールブロッ
ク２が割り付けられていたレジスタバンク７が待機バン
ク４として、待機バンクリストに連結される。

本実施例のタスクのプログラムの実行の制御を行なうデ
ータ構造は、レジスタファイル１中のレジスタバンク７
に割り付けられたアクティベーションレコード３の集合
とタスクコントロールブロック２とによって構成され、
それぞれが割り付けられているレジスタバンク７を指し
示すレジスタバンクポインタ５によって連結されている
。

あるタスクに属するアクティベーションレコード３の集
合は、その要素の各々がレジスタバンクポインタ５によ
って双方向に連結されたリンクトリストを構成する。

このアクティベーションレコード３のリンクトリストに
おける順序関係は、プロシージャ呼び出しにおける呼び
出し側（各ポインタ５の矢の後端側）に対応するアクテ
ィベーションレコード３と呼び出され側（各ポインタ５
の矢の先端側）に対応するアクティベーションレコード
３とを示している。つまり、個々のアクティベーション
レコード３が持つ双方向のレジスタバンクポインタ５の
うち、このリンクトリストの後尾方向のレジスタバンク
ポインタ５　（第１図で上向きのポインタ５、例えば５
．ＩＩ）は、このアクティベーションレコード３（例え
ば３□）が次に実行を制御するプロシージャを呼び出し
た時点でそれまで実行を制御していたアクティベーショ
ンレコード３　（例えば３１）を指し示し、一方このリ
ンクトリストの先頭方向の（第１図で下向きの）レジス
タバンクポインタ５　（例えば５□、）は、このアクテ
ィベーションレコード３　（例えば３１）が実行を制御
するプロシージャが現に実行中に、さらに呼び出した次
のプロシージャの実行を制御するアクティベーションレ
コード３　（例えば３．２）を指し示す。

そしてこのリンクトリストの先頭に位置するアクティベ
ーションレコード３　（例えば３１）は、そのアクティ
ベーションレコード３１１（のリンクトリストが属する
タスクにおいて、最後に呼び出されたプロシージャに対
応するもので、そのタスクが実行状態にあるときは、レ
ジスタファイル１中のレジスタバンク７に割り付けられ
たこのリンクトリストの先頭に位置するアクティベーシ
ョンレコード３１．は、その時点でのプログラムの実行
を直接制御するものとして用いられる。また、あるタス
クが実行状態にあるときにプロシージャが呼び出される
と、新たにアクティベーションレコード３（例えば３れ
。い図示せず）が生成され、それがレジスタファイル１
に割り付けられ、そのタスクに属するアクティベーショ
ンレコード３のリンクトリストの先頭にレジスタバンク
ポインタ５を操作し連結され、それがその時点でのプロ
グラムの実行を制御する。またあるタスクが実行状態に
あるときに実行中のプロシージャからそれを呼び出した
プロシージャへの復帰が起きると、それまでそのタスク
のプロシージャの実行を制御していたアクティベーショ
ンレコード３を解放し、前のアクティベーションレコー
ドにレジスタバンクポインタ６を保持する。

以上述べてきたのが、レジスタファイル１中のレジスタ
バンク７に取り付けられたアクティベーションレコード
３の集合とタスクコントロールブロック２とからなる、
タスクのプログラムの実行の制御を行なうためのデータ
構造である。

ところで、通常のコンピュータシステムでは、複数のタ
スクの管理は、主記憶番地空間を持つ主記憶装置上に設
けられたタスクコントロールブロックを要素とするキュ
ーが形成され、それによって複数のタスクに対しその実
行の優先順位に従った待ち行列の管理を行なっている。

それに対し本実施例では、上記タスクのプログラムの実
行の制御を行なうためのデータ構造をそれぞれのタスク
毎に設け、複数のタスクの実行を管理する待ち行列のキ
ューは、それぞれのタスクに対し設けられているタスク
コントロールブロック２に関して、現在実行中のレジス
タコントロール２を先頭とし、レジスタバンクポインタ
５　　（５ａ、５ｂ・・・・・・・・・）によって双方
向に連結することにより形成される。

そして、タスクの実行を管理する待ち行列の先頭（例え
ば２ｃ）と後尾（例えば２ａ）のタスクに対応するタス
クコントロールブロック２はそれぞれ二つのレジスタバ
ンクポインタ８　　（８ｃ、８ａ）によって指し示され
る。

タスクが消滅されるとき、又はタスクが実行可能状態か
ら待ち状態に変化したときは、レジスタファイル１上の
レジスタバンク７に割り付けられたそのタスクの実行を
制御するデータ構造を構成するアクティベーションレコ
ード３の集合とタスクコントロールブロック２が解放さ
れる。

さらに、タスクスイッチの処理は、タスクの実行の優先
順位を決定するアリプリズムに従って、複数のタスクの
実行を管理する待ち行列を操作することで実現される。

ところで、プロシージャ呼び出しのネストが深くなって
いくと、アクティベーションレコード３の割り付けの際
にすでにレジスタファイル１上のすべてのレジスタバン
ク７が使用されており、レジスタファイル１のオーバー
フローが発生する場合がある。このような場合は、レジ
スタファイル１上のレジスタバンク７に割り付けられて
いるアクティベーションレコード３、またはタスクコン
トロールブロック２を前記主記憶番地空間をもつ主記憶
装置（図示せず）上に退避し、それが割り付けられてい
たレジスタバンク７を用いて、新たに生成されたアクテ
ィベーションレコード３を割り付け、そのタスクのアク
ティベーションレコード３のリンクトリストの先頭に新
たなアクティベーションレコードを連結し、それを用い
てプログラム実行の制御を行なう。

一方プロシージャからの復帰が連続的に発生し、プロシ
ージャからの復帰処理において、プログラム実行の制御
を移すべきアクティベーションレコード３が、レジスタ
ファイル１上のレジスタバンク７に割り付けられていな
い場合が生じる。これは、そのアクティベーションレコ
ード３が主記憶上に退避されているためであり、このよ
うな場合は、主記憶上に退避されているアクティベーシ
ョンレコード３を取り込み、レジスタファイル１上のレ
ジスタバンク７に割り付け、それをそのタスクにおける
一つからなるアクティベーションレコ−ド３のリンクト
リストとし、それを用いてプログラム実行の制御を行な
う。

以上述べたレジスタファイル１上のレジスタバンク７に
割り付けられているアクティベーションレコード３、ま
たはタスクコントロールブロック２を主記憶上に退避す
る処理を採用することにより、通常のコンピュータシス
テムにおける複数のタスクに対する実行の待ち行列は、
本実施例では、主記憶上に割り付けられているタスクコ
ントロールブロックの集合とレジスタファイルｌ上のレ
ジスタバンク７に割り付けられているタスクコントロー
ルブロック２の集合とによって構成される。

従って本実施例によるタスクスイッチの処理における複
数のタスクの実行優先順位の変化に伴う複数のタスクの
実行を管理する待ち行列の操作は、主記憶上に割り付け
られているタスクコントロールブロックの集合とレジス
タファイル１上のレジスタバンク７に割り付けられてい
るタスクコントロールブロック２の集合とに対して行な
われる。

従って、タスクスイッチの処理における複数のタスクの
実行優先順位の変化に伴う複数のタスクの実行を管理す
る待ち行列の操作によって、主記憶上に退避されたタス
クコントロールブロックをレジスタファイル１上に取り
込み、それをレジスタバンク７に割り付は処理する際に
、すでにレジスタファイル１上のすべてのレジスタバン
ク７が使用されていることによるレジスタファイル１の
オーバーフローが発生する場合がある。そのような場合
には、レジスタファイル１上のレジスタバンク７に割り
付けられているアクティベーションレコード３、または
タスクコントロールブロック２を主記憶上に退避し、そ
れまで割り付けられていたレジスタバンク７を用いてレ
ジスタファイル１上に取り込むべきタスクコントロール
ブロック２を割り付け、それによって、該タスクコント
ロールブロック２は、タスクの実行の優先順位を決定す
るアルゴリズムに従って、複数のタスクの実行を管理す
る待ち行列に挿入される。

本実施例によれば、同時に複数のタスクのプログラムの
実行を制御するアクティベーションレコード３をレジス
タファイル１中に保持することが可能となるので、従来
技術では必要であったタスクスイッチ時のレジスタファ
イル１中に保持されているすべてのアクティベーション
レコード３を主記憶へ退避する必要がなくなる効果があ
る。これによって、複数のタスクを切換えるタスクスイ
ッチ処理を行なうのに、いちいち主記憶装置へアクティ
ベーションレコードを退避したり、これを主記憶装置か
らレジスタファイル上に取り込んだりする必要がなくな
り、レジスタファイル上だけでタスクスイッチ処理を行
なうことも可能となるので、該スイッチ処理に要する時
間が短縮され、オーバーヘッドを大幅に低減することが
できる。

また、従来技術では、レジスタファイル１の容量を増大
し、レジスタファイル１中に保持するアクティベーショ
ンレコード３の数を増やすと、タスクスイッチ処理にか
かる時間が増大し、本来実行すべきプログラムを処理す
る性能が低下するため、レジスタファイル１中に保持す
るアクティベーションレコード３の数は限られていたが
、本実施例によればその処理性能を低下することなくレ
ジスタファイル１中に保持するアクティベーションレコ
ード３の数を増やすことが可能であるので、レジスタフ
ァイル１の容量が増大するに従って、タスクスイッチの
処理、プロシージャ呼び出しの処理、およびプロシージ
ャからの復帰の処理において発生するレジスタファ・ｆ
ルｌのオーバーフローアンダーフローの頻度を低減でき
る効果がある。

第２図（ａ）〜（Ｃ１は、レジスタバンクポインタ１６
（第１図の５に対応）の表現形式、レジスタバンクポイ
ンタ１６を用いたレジスタバンク１２　（第１図の７に
対応）のリンクトリストの構成法、及び、レジスタバン
ク１２中のレジスタのアクセス方式を説明する概念図で
ある。

本実施例では、レジスタファイル１１は２のｎ乗（以下
、２　ｉ　ｎと記す）個のレジスタからなり、個々のレ
ジスタにはアドレス（番地）が付けられている。また、
レジスタファイル１１中のすべてのレジスタバンク１２
は、それぞれ、（２↑ｍ）個のレジスタにより構成され
る。従ってレジスタファイル１１中のレジスタバンク１
２の総数は、（２↑　（ｎ−ｍ））個となる。レジスタ
ファイル１１中のすべてのレジスタバンク１２にはＯか
ら（（２↑　（ｎ−ｍ））−１）までのバンク番号が付
けられており、そのバンク番号を用いて個々のレジスタ
バンク１２を指し示すのがレジスタバンクポインタ１６
である。

レジスタＣＡＢＰ　（Ｃｕｒｒｅｎｔ　　Ａｃｔｉｖｅ
　　ＢａｎｋＰｏｉｎｔｅｒ）　　１３は、現在アクセ
スしようとしているレジスタバンク１２を指し示すレジ
スタバンクポインタ１６を保持している。そしてバンク
内レジスタセレクトポインタ１５によりａ番目のレジス
タのアクセスが指定されると、レジスタＣＡＢＰ１３が
指し示すレジスタバンク１２中のａ番目のレジスタがア
クセスされる。このアクセス機構を実現するために本実
施例では、ｎビットのレジスタセレクトポインタ１４が
形成される。該レジスタセレクトポインタ１４は上位（
ｎ−ｍ）ビットを、レジスタＣＡＢＰ　１３の下位（ｎ
−ｍ）ビットの値とし、下位ｍビットを、機械語命令の
実行においてアクセスを指定したレジスタバンク中でａ
番目のレジスタを示すｍビットのバンク内レジスタセレ
クトポインタ１５の値とする。そして、ポインタ１４の
値が措し示すアドレスのレジスタファイル１１中のレジ
スタがアクセスに関与するものである。

第２図（ト））は本実施例のレジスタバンクポインタ１
９　（１９，，１９□）を用いて個々のレジスタバンク
１Ｂ　（１８１，１８ｇ、１８：＋）を連結することで
レジスタバンク１８のリンクトリストを構成したもので
ある。レジスタファイル１７中の個々のレジスタバンク
１８には、レジスタバンクポインタ１９　　（１９，，
１９□）を保持するレジスタバンクポインタレジスタ２
０　　（２０，，２０□。

２０３）を設けである。そしてレジスタバンク１８（例
えば１８．）は、レジスタバンクポインタレジスタ２０
　（例えば２０．）に、レジスタバンク１８　（例えば
１８□）を指示しているレジスタバンクポインタ１９　
（例えば１９．）を保持することにより、二つのレジス
タバンク１８（１８，。

１ｓｔ）が連結されていることを示している。まり連結
されている二つのレジスタバンク１８の一方（例えば１
８Ｉ）が他方のレジスタバンク（例えば１ｓｔ）のレジ
スタバンクポインタ１９　（例えば１９．）を保持する
ことにより、二つのレジスタバンク１８における順序関
係が示される。

第２図（Ｃ１は本実施例のレジスタバンクポインタ１９
．１９’、　　（１９１，１９□、１９　’、、１９　
’ｆｆｉ　）を用いて個々のレジスタバンク１８　　（
１８１，１８□。

１８、）を双方向に連結することでレジスタバンク１８
のリンクトリストを構成したものである。

レジスタファイル１７中の個々のレジスタバンク１日に
は、レジスタバンクポインタ１９．１９’を保持する２
つのレジスタバンクポインタレジスタ２０．２０’　（
２０，，２０□、２０３．２０’、。

２０’ｚ、２０’、）を設けである。そして二つのレジ
スタバンクポインタ１９．１９’のうち一方１９がリン
クトリスト上で先頭方向（図で右側）に隣接するレジス
タバンク１８を指示するレジスタバンクポインタ１９で
あり、他方１９′がリンクトリスト上で後尾方向（図で
左側）に隣接するレジスタレジスタバンク１８を指示す
るレジスタバンクポインタ１９である。また連結されて
いる二つのレジスタバンク１８における順序関係は、そ
れぞれがリンクトリスト上で先頭に近い（右寄り）か、
後尾に近い（左寄り）かによって示される。

本実施例によれば、第２図（ａ）のように、レジスタフ
ァイル１１に付けられたアドレスに即してレジスタバン
ク１２に番号を付け、それを用いてレジスタバンクポイ
ンタ１６を表現しているので、現在アクセスしようとし
ているレジスタバンク１２を指し示すレジスタバンクポ
インタ１６とアクセスを指定したレジスタバンク１２中
のレジスタを示すバンク内レジスタセレクトポインタ１
５の値によって、実際にアクセスが行なわれるレジスタ
ファイル１１中のレジスタを指し示′す機構が容易に実
現できる効果がある。

また、第２図（ｂｌ　（Ｃ１のように、このレジスタバ
ンクポインタ１９を用いてレジスタバンク１８のすツク
トリストを構成することで、複数のレジスタバンク１８
間の順序関係を示すことが可能となり、その順序関係の
変化に伴いレジスタバンク１８のリンクトリストの柔軟
な管理が実現できる効果がある。

第３図は、本発明の待機バンク２１　（第１図の４に相
当）の管理機構を示した概念図である。

待機バンク２１（２１，，２１□、・・・・・・２１ｊ
）のそれぞれは、リンクレジスタ２４（２４，，２４□
。

・・・・・・、２４ｊ）を待ち、そこにレジスタバンク
ポインタ２２（２２，，２２□、・・・・・・）を保持
することによって連結されたリンクトリストを構成する
。

そして、このリンクトリストの最後尾に位置する待機バ
ンク２１ｊ中のリンクレジスタ２４ｊには、レジスタフ
ァイル中のレジスタバンクに付けられたすべての番号を
越える値、つまり（２↑　（ｎ　−ｍ））以上の値を設
定することで、その待機バンク２１ｊが最後尾に位置す
ることを示す。また待機バンクリストレジスタ２３は、
待機バンク２１が形成するリンクトリストの先頭に位置
する待機バンク２１１を指し示すレジスタバンクポイン
タ２２、を保持する。

アクティベーションレコード、又はタスクコントロール
ブロックをレジスタバンクに割り付ける際は、待機バン
クリストレジスタ２３が指し示す待機バンク２１＋をリ
ンクトリストから切り離し、それを用いて処理を実現す
る。その際待機バンクリストレジスタ２３の値は、それ
まで待機バンクリストレジスタ２３が指し示していた待
機バンク２１、のリンクレジスタ２４．が保持していた
値２１□となる。従って、リンクトリストから切り離し
た待機バンク２１．がリンクトリストの最後尾に位置す
るもの２１ｊである場合は、待機バンククリストレジス
タ２３にはレジスタファイル中のレジスタバンクに付け
られたすべてのバンク番号を越える値、つまり（２↑　
（ｎ−ｍ））以上の値が設定される。よって、リンクト
リストから待機バンク２１を切り離す処理において、待
機バンクリストレジスタ２３の値が（２↑　（ｎ−ｍ）
）以上である場合は、レジスタファイルのオーバーフロ
ーが発生したことを示す。

本実施例によれば、レジスタバンクの割り件は処理は、
待機バンクリストレジスタ２３の値の更新だけで実現で
き、またレジスタファイル中に待機バンクが存在するか
否かは、待機バンクリストレジスタ２３の値が（２ｔ　
　（ｎ　−ｍ）　）以上であるか否かをチエツクするだ
けで実現できる効果がある。

第４図は、本発明の、個々のタスクの実行を制御するタ
スクコントロールブロック３１とアクテイベーションレ
コー）’３２　　（３２，，３２□、・・・・・・３２
、）からなるデータ構造を示した説明図である。

タスクのプログラムの実行を制御するアクティベーショ
ンレコードλ３２の集合は、それぞれのアクティベーシ
ョンレコード３２が二つのレジスタ、先頭方向リンクレ
ジスタ３５（３５，，３５□。

・・・・・・、３５１）と、後尾方向リンクレジスタ３
６（３６，，３６□、・・・・・・３６りを待ち、それ
ぞれがリンクトリスト上で、先頭方向（図の下側）に隣
接するアクティベーションレコード３２のレジスタバン
クポインタ３７（３７，，３７□、・・・・・・３７１
）と後尾方向（図の上側）に隣接するアクティベーショ
ンレコード３２のレジスタバンクポインタ３７（３７’
、、３７’Ｚ、・・・・・・３７’ｉ）とを保持するこ
とで、双方向のリンクトリストを形成する。そしてタス
クコントロールブロック３１中の二つのレジスタＡＲＰ
（Ａｃｔｉｖａｔｌｏｎ　Ｒｅｃｏｒｄ　Ｆｒｏｎｔ）
３４、　　ＡＲＥ　（Ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ　Ｒｅｃｏ
ｒｄ　Ｅｎｄ）　　３３はそれぞれ、そのタスクのプロ
グラムの実行を制御するアクティベーションレコード３
２のリンクトリストの先頭と後尾とを指し示すレジスタ
バンクポインタ３７ｆと３７．を保持する。

プロシーシャ呼び出しの際に、新たに生成されるアクテ
ィベーションレコード３２（例えば３２ｂ。

図示せず）は、リンクトリスト上においてＡＲＦ３４が
指し示すアクティベーションレコード３２（例えば３２
五）の前に挿入される。従って、新たに生成されたアク
ティベーションレコード３２の後尾方向リンクレジスタ
３６（例えば３６ｉ＊Ｉ＋図示せず）には、それまでＡ
ＲＰ３４が指し示していたポインタ３７．の値（即ち、
アクティベーションレコード３２ｉが割り付けられてい
たレジスタバンク番号）が設定され、それまでＡＲＦ３
４が指し示していたアクティベーションレコード３２ｉ
の先頭方向リンクレジスタ３５Ｌには、新たに生成され
たアクティベーションレコード３２１．がυ１り付けら
れたレジスタバンクを指し示すレジスタバンクポインタ
３７ｉ、、（図示せず）の値が設定され、さらにその後
にその値がＡＲＦ３４にも設定される。

現在実行中のプロシージャを呼び出したプロシージャへ
の復帰処理を行なう際には、ＡＲＦ３４が指し示すアク
ティベーションレコード３２．が解放され、ＡＲＦ３４
が指し示すアクティベーションレコード３２、の後尾方
向リンクレジスタ３６＋の値（アクティベーションレコ
ード３２ｉ−、）がＡＲＦ３４に設定される。その際解
放されるアクティベーションレコード３２１がＡＲＥ３
３の指し示すもの（３２，）である場合は、復帰すべき
アクティベーションレコード３２ｉ−１は主記憶上に退
避されていることを示す。従って、退避されているアク
ティベーションレコード３２ｉ−＋即ち３２、をレジス
タファイル中に取り込む必要があり、それが主記憶上の
どこにあるかを示すアドレスが、ＡＲＥ３３の指し示す
アクティベーションレコード３２１の後尾方向リンクレ
ジスタ３６１に保持されている。

レジスタファイルのオーバーフローが発生し、あるタス
クのプログラムの実行を制御するデータ構造を主記憶上
に退避することが要求された場合、ＡＲＥ３３が指し示
すアクティベーションレコード３２一つ（例えば３２１
）が主記憶へ退避される。その退避先の主記憶上のアド
レスは、そのアクーｉ−イベーションレコード３２．の
ｉ＆　里方向リンクレジスタ３６１　の値をもとに算出
される。主記憶へアクティベーションレコード３２を退
避した後、ＡＲＥ３３に、退避されたアクティベーショ
ンレコード３２１　の先頭方向リンクレジスタ３５゜が
保持していた値（レコード３２□）が設定され、新しい
ＡＲＥ３３の値が指し示すアクティベーションレコード
３２□の後尾方向リンクレジスタ３６゜には、先に算出
した、レジスタバンクから退避したアクティベーション
レコード３２１の主記憶上のアドレスが設定される。ま
た、アクティベーションレコード３２を主記憶へ退避し
た結果、あるタスクのプログラムの実行を制御するレジ
スタファイル中に保持されているデータ構造がタスクコ
ントロールブロック３１のみになる場合がある。

そのような場合に備え、レジスタファイル中に保持され
ているタスクコントロールブロック３１は、そのタスク
に関してレジスタファイル中に保持されているアクティ
ベーションレコード３２の数を示すレジスタＡ　ＲＣ（
Ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ　Ｒｅｃｏｒｄ　Ｃｏ−ｕｎｔｅ
ｒ　）　　３８を持つ。そして主記憶上に退避すること
が要求されたデータ構造によりプログラムの実行の制御
されるあるタスクが、レジスタファイル中に保持されて
いるアクティベーションレコード３２を伴わない場合、
すなわち、そのタスクコントロールブロック３１中のＡ
ＲＣ３８がＯである場合は、そのタスクのタスクコント
ロールブロック３１が主記憶上に退避される。（なお、
タスクコントロールブロック３１を主記憶上に退避する
処理の詳細は、第５図により後述する。）本実施例によ
れば、レジスタファイル上のレジスタバンクに割り付け
たタスクコントロールブロック３１とアクティベーショ
ンレコード３２の集合を用いて、タスクのプログラムの
実行を効率良く制御することが可能となる効果がある。

第５図は、本発明のレジスタファイル上に保持されたタ
スクコントロールブロック４１　（第２図の２に対応）
をレジスタバンクポインタ４７によって連結し、リンク
トリストを形成し、それによってタスク実行待ち行列を
管理する方式を説明した概念図である。

レジスタファイル上に保持された各タスクコントロール
ブロック４１（４１，，４１□、・・・・・・４１ｋ）
は実行可能状態にあるタスクの実行を管理するものであ
り、それぞれの中に設けられたタスクリンクレジスタ４
６（４６，，４６□、・・・・・・４６ｋ）が他のタス
クコントロールブロック４１（４１□、４１ｓ。

・・・・・・）を指し示すレジスタバンクポインタ４７
（４７，，４７□、・・・・・・）を保持することによ
り連結され、リンクトリストを形成する。タスクコント
ロールブロック４１のリンクトリスト上で表現される各
要素間の順序関係は、それぞれのタスクコントロールブ
ロック４１が管理するタスクの実行優先順位を示す。二
つのレジスタＴＱＦ４４．ＴＱＥ４５は、レジスタバン
クポインタ４’Ｌ、４７゜により、それぞれレジスタフ
ァイル上に保持されたタスクコントロールブロック４１
のリンクトリストの先頭（第５図で最上端）と後尾（同
図で最下端）に位置するタスクコントロールブロック４
１゜と４１ｋを指し示し、先頭に位置するタスクコント
ロールブロック４１．は、現在実行中のタスクを管理す
るものである。

ＴＱＦ４４が指し示すタスクコントロールブロック４１
．中のＡ　ＲＥ　４３　ｒの値は、レジスタＣＡＣＲ４
８に保持される。このレジスタＣＡＣＲ４８は、第２図
で示したレジスタＣＡＢＰの機能を有し、現在実行され
ているプログラムの制御を司るアクティベーションレコ
ードの効率良いアクセスに備える。

レジスタファイルのオーバーフローが発生し、あるタス
クのプログラムの実行を制御するデータ構造を主記憶上
に退避する際、レジスタファイル上のレジスタバンクに
割り付けられているアクティベーションレコードのみな
らず、タスクコントロールブロック４１をも主記憶上に
退避する場合がある。従って、複数のタスクに対する実
行の待ち行列は、本実施例では、主記憶上に割り付けら
れているタスクコントロールブロックの集合とレジスタ
ファイル上のレジスタバンクに割り付けられているタス
クコントロールブロック４１の集合とによって構成され
る。主記憶上に割り付けられているタスクコントロール
ブロックの集合も、それぞれのタスクの実行優先順位に
したがったキューを形成しており、本実施例のタスクに
対する実行の待ち行列において、主記憶上に割り付けら
れているタスクブロックのキューは、レジスタファイル
上に保持されたタスクコントロールブロック４１が形成
するリンクトリストの後に接続されているものとみなす
。

そのために、本実施例では、タスクリンクレジスタ４６
　　（４６，，４６□、・・・・・・、４６ｋ）を設け
る。

そして、ＴＱＥ４５が指し示す、レジスタファイル上に
保持されたタスクコントロールブロック４１ｋ（リンク
トリストタスクコントロールブロック４１．〜４１にの
最後尾に位置するタスクコントロールブロック）のタス
クリンクレジスタ４６゜には、主記憶上に割り付けられ
ているタスクコントロールブロックのキューのアドレス
が保持されている。つまり、レジスタファイル上に保持
されたタスクコントロールブロック４１には、主記憶上
に割り付けられているタスクコントロールブロックより
も、それが管理するタスクの実行優先順位として、より
高い優先順位で実行されるタスクのタスクコントロール
ブロック４１が割り付けられる。

レジスタファイル上に保持されたタスクコントロールブ
ロック４１により実行の管理されるタスクが、実行可能
状態からサスペンド状態に変化すると、そのタスクコン
トロールブロック４１は、タスク実行待ち行列を管理す
るリンクトリストより切り離され、サスペンド状態にあ
るタスクを管理するデータベースに移されると共に、そ
れまでそれが割り付けられていたレジスタバンクが解放
される。

一方、サスペンド状態にあるタスクが、実行可能状態に
変化すると、そのタスクの実行を管理するタスクコント
ロールブロックがこのタスクに対する実行の待ち行列に
挿入される。その際、そのタスクの実行優先順位に応じ
て、その実行を管理するタスクコントロールブロックが
、レジスタファイル上に保持されたタスクコントロール
ブロック４１となる場合と、主記憶上に割り付けられる
タスクコントロールブロックとなる場合とがある。

レジスタファイル上に保持されたタスクコントロールブ
ロック４１となる場合は、そのタスクコントロールブロ
ックがレジスタファイルに取り込まれ、レジスタバンク
にそれが割り付けられた後、タスク実行待ち行列を管理
するリンクトリストに挿入される。

またタスクスイッチによりタスクの実行優先順位が変化
した場合、その変化がレジスタファイル上に保持された
タスクコントロールブロック４１が管理するタスク間に
とどまるならば、レジスタファイル上のタスク実行待ち
行列を管理するリンクトリストを操作するだけで、その
処理が実現できる。しかし、そうでない場合は、そのタ
スクの実行優先順位に応じて、その実行を管理するタス
クコントロールブロックが、レジスタファイル上に保持
されたタスクコントロールブロック４１から主記憶上に
割り付けられるタスクコントロールブロックとなる場合
と、主記憶上に割り付けられたタスクコントロールブロ
ックからレジスタファイル上に保持されたタスクコント
ロールブロック４１になる場合とがある。その際その処
理に伴い、１７ジスタフアイル上に保持されたタスクコ
ントロールブロック４１の主記憶上への退避処理、主記
憶上のタスクコントロールブロックのレジスタファイル
への取り込み処理、およびレジスタバンクの割り付は処
理、解放処理が行なわれる。

本実施例によれば、レジスタファイル上に表現したタス
クコントロールブロック４１のリンクトリストを用いて
、複数のタスク実行待ち行列を管理することが可能とな
るので、同時に複数のタスクのプログラムの実行を制御
するアクティベーションレコードをレジスタファイル中
に保持することが可能となり、それによって、従来技術
では必要であったタスクスイッチ時のレジスタファイル
中に保持されているすべてのアクティベーションレコー
ドを主記憶装置へ退避する必要がなくなり、これによっ
てタスクスイッチ処理のオーバーヘッドを大幅に低減さ
せられる効果がある。

〔発明の効果〕

ししｌ二詳しく運べたように、本発明の情報処理装置に
よれば、複数のタスクに関し、内部に大容量レジスタフ
ァイルをもつ命令処理装置でプログラムを実行する際、
一つのレジスタファイル中に複数のタスクに属するアク
テイペーションレコードを保持できるので、従来技術で
は必要であったタスクスイッチ時における、レジスタフ
ァイルの中に保持されている全アクティベーションレコ
ードを主記憶装置に退避する必要がな（なる効果を奏す
る。

またそれによって、タスクスイッチの処理にかかる時間
は、レジスタファイルに保持しているアクティベーショ
ンレコードの数に依存しないので、命令処理装置内のレ
ジスタファイル容量の増大にともない、タスクスイッチ
時のオーバー−＼ラドを増大することなく、レジスタフ
ァイルに保持するアクティベーションレコードの数を増
やす、７゛とが可能となり、それによってレジスタファ
イルのオーバーフロー、アンダーフローの頻度を大幅に
低減でき、それに伴うレジスタファイル上に保持された
アクティベーションレコードの主記憶装置上への退避処
理、およびレジスタファイル上への回復処理の頻度を大
幅に低減できる効果を奏する。

更に、タスクスイッチによりタスクの実行優先順位が変
化した場合でも、タスク実行を管理する待ち行列の操作
はレジスタファイル上のタスクコントロールブロックの
リンクトリストを操作するだけで、その処理が実現でき
るので、この処理にかかつていたオーバーヘッドを大幅
に低減できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の情報処理装置におけるレジスタバンク
上にタスクの実行を制御するデータ構造を表現すると共
に複数のタスクの実行を管理する機構を説明するための
概念図、第２図ｔａｒ　（’））　（Ｃ１は本発明のレ
ジスタバンクポインタの表現形式とレジスタバンクのリ
ンクトリストの構成法とレジスタバンク中のレジスタの
アクセス方式とをそれぞれ説明する概念図、第３図は本
発明の待機バンクの管理機構を示した概念図、第４図は
本発明の個々のタスクの実行を制御するタスクコントロ
ールブロックとアクティベーションレコードとからなる
データ構造を示した説明図、第５図は本発明のタスクコ
ントロールブロックのリンクトリストによつてタスク実
行待ち行列を管理する方式を説明した概念図である。 １．１１．１７・・・・・・・・・レジスタファイル、
２゜３１．４１・・・・・・・・・タスクコントロール
ブロック、３．３２・・・・・・・・・アクティベーシ
ョンレコード、４゜２１・・・・・・・・・待機バンク
、５，６，８，１６，１９゜２２．３７．４７・・・・
・・・・・レジスタバンクポインタ、？、１２．１８・
・・・・・・・・レジスタバンク、１３・・・・・・・
・・ＣＡＢＰ、１４・・・・・・・・・レジスタセレク
トポインタ、１５・・・・・・・・・バンク内レジスタ
セレクトポインタ、２０・・・・・・・・・レジスタバ
ンクポインタレジスタ、２３・・・・・・・・・待機バ
ンクリストレジスタ、２４・旧・・・・・リンクレジス
タ、３３．４２・・・・・・・・・ＡＲＥ、３４゜４３
・・・・・・・・・ＡＲＦ、３５・・・・・・・・・先
頭方向リンクレジスタ、３６・・・・・・・・・後尾方
向リンクレジスタ、３８・・・・・・・・・ＡＲＦ、４
４・・・・・・・・・ＴＱＦ、４５・・・・・・・・・
ＴＱＥ、４６・・・・・・・・・タスクリンクレジスタ
、４８・・・・・・・・・ＣＡＣＲ。 第 図（ＣＩ） 第 図（ｂ） で 第 図（Ｃ） 第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、主記憶装置と、前記主記憶装置とは独立に命令処理
   装置内でレジスタ番地空間を持つレジスタファイルと、
   前記レジスタファイルを分割することにより作製され、
   それぞれ複数のレジスタから成る複数のレジスタバンク
   とを有する情報処理装置において、複数のタスクをそれ
   ぞれ実行するため各々のタスクにそれぞれ属する複数の
   アクティベーションレコード群を、各アクティベーショ
   ンレコードが前記レジスタバンクの各々に対応するよう
   にして、前記複数のレジスタバンク上に割り付ける手段
   と、前記各々のタスクに属する各アクティベーションレ
   コード群を構成するアクティベーションレコードの割り
   付けられた個々のレジスタバンクを指示してその処理を
   管理するためのレジスタバンクポインタとを備えたこと
   を特徴とする情報処理装置。 ２、前記レジスタファイルに作成された一部のレジスタ
   バンク上に前記複数のタスクのそれぞれの実行を管理す
   るタスクコントロールブロックを割り付ける手段と、前
   記タスクコントロールブロックの割り付けられた個々の
   レジスタバンクを指示して、それらの動作を制御するた
   めのレジスタバンクポインタとを備えたことを特徴とす
   る請求項１記載の情報処理装置。 ３、前記複数のレジスタバンクにはそれぞれバンク番号
   が付与され、前記レジスタバンクポインタは前記バンク
   番号によつてアクティベーションレコード又はタスクコ
   ントロールブロックの割り付けられたレジスタバンクを
   指示するように構成した請求項１又は２記載の情報処理
   装置。 ４、前記複数のレジスタバンクの隣り合うもの同志を相
   互に連結することにより、該複数のレジスタバンクを管
   理するように構成した請求項１、２、又は３記載の情報
   処理装置。５、前記複数のレジスタバンクのそれぞれに
   リンクレジスタを設け、該リンクレジスタ上に、該レジ
   スタバンクに隣り合う他のレジスタバンクを指示するレ
   ジスタバンクポインタを保持させることによつて、これ
   ら２つのレジスタバンクを相互に連結するように構成し
   たことを特徴とする請求項４記載の情報処理装置。 ６、前記リンクレジスタ上に保持されたレジスタバンク
   ポインタによつて、該リンクレジスタの設けられたレジ
   スタバンクと、該レジスタバンクポインタが指示する前
   記隣り合う他のレジスタバンクとの間の処理順を表現す
   るように構成したことを特徴とする請求項５記載の情報
   処理装置。 ７、前記複数のレジスタバンクを相互に前記レジスタバ
   ンクポインタで連結することによつて、複数のレジスタ
   バンクを管理するリンクトリストを構成したことを特徴
   とする請求項５又は６記載の情報処理装置。 ８、前記レジスタバンクのリンクトリストの先頭及び後
   尾を定め、個々のレジスタバンクの先頭からの位置によ
   つて、該リンクトリスト上でのレジスタバンクの処理順
   を定めるように構成したことを特徴とする請求項７記載
   の情報処理装置。 ９、前記複数のレジスタバンクの各々に２つのリンクレ
   ジスタを設け、一方のリンクレジスタが該レジスタバン
   クのリンクトリスト上で先頭方向に隣り合うレジスタバ
   ンクを指示するレジスタバンクポインタを保持し、他方
   のリンクレジスタが該レジスタバンクのリンクトリスト
   上で後尾方向に隣り合うレジスタバンクを指示するレジ
   スタバンクポインタを保持することにより、リンクトリ
   スト上の個々のレジスタバンクが双方向に連結され、そ
   れによつてレジスタバンクの双方向リンクトリストが形
   成され、前記複数のレジスタバンクを管理するように構
   成したことを特徴とする請求項７又は８記載の情報処理
   装置。 １０、前記複数のレジスタバンクをレジスタバンクポイ
   ンタで連結することにより形成したレジスタバンクのリ
   ンクトリストを、一つのレジスタファイル上に複数設け
   、それにより前記複数のレジスタバンクの管理を行なう
   ように構成したことを特徴とする請求項８又は９記載の
   情報処理装置。 １１、前記複数のリンクトリストのうちの一部を、複数
   のアクティベーションレコード等の情報からなる集合（
   群）を割り付けた複数のレジスタバンクからなるリンク
   トリストとし、その他のレジスタバンクのリンクトリス
   トを、まだ該情報の集合を割りつけていない待機レジス
   タバンクの集合を連結したリンクトリストとし、レジス
   タバンクへ複数の情報からなる集合を割り付ける処理に
   備えるように構成したことを特徴とする請求項１０記載
   の情報処理装置。 １２、レジスタバンクへ複数のアクティベーションレコ
   ード等の情報からなる集合を割りつける処理に際し、既
   にすべてのレジスタファイル上のレジスタバンクに情報
   が割り付けられている場合、既に情報を割り付けられて
   いるレジスタバンクのうちから一つを選び、そのレジス
   タバンクが保持している情報を主記憶装置に退避し、そ
   のレジスタバンクを用いてレジスタバンクへ情報を割り
   付ける処理を行なうように構成したことを特徴とする請
   求項１１記載の情報処理装置。 １３、プログラムの実行を制御するスタックフレームを
   アクティベーションレコードの集合により形成し、プロ
   シージャ呼び出し毎に次々に生成されるアクティベーシ
   ョンレコードの集合をレジスタファイル上のレジスタバ
   ンクに割り付け、隣り合う２つのレジスタバンクのリン
   クトリスト上における順序関係によつて、前記プロシー
   ジャ呼び出しにおける呼び出した側のアクティベーショ
   ンレコードと呼び出された側のアクティベーションレコ
   ードとの関係を示すように構成したことを特徴とする請
   求項１１又は１２記載の情報処理装置。 １４、ブロック構造を持つプログラミング言語で記述さ
   れたプログラムの実行の制御において、変数の可視性を
   制御するスタティックリンクをレジスタバンクポインタ
   を用いて表現することを特徴とする請求項１１ないし１
   ３記載の情報処理装置。 １５、複数のタスクの実行を制御するために、それぞれ
   のタスクに属するレジスタファイル上のアクティベーシ
   ョンレコード群のリンクトリストの先頭と後尾を指示す
   るレジスタバンクポインタを設けると共に、それぞれの
   タスクの実行の制御に必要な情報を保持するタスクコン
   トロールブロックを各レジスタバンク上に対応して設け
   ることによつて、複数のタスクの実行をそれぞれ制御す
   る複数のデータ構造を形成したことを特徴とする請求項
   １１又は１２記載の情報処理装置。 １６、各々のタスクのタスクコントロールブロックを各
   々のタスクの実行優先順位に従いレジスタバンクポイン
   タによつて連結すると共に、現在実行中のタスクのタス
   クコントロールブロックを先頭とするリンクトリストを
   形成することによつて、複数のタスクの実行の管理を行
   なうタスク実行管理待ち行列を表現するように構成した
   ことを特徴とする請求項１５記載の情報処理装置。 １７、現在アクセスしようとしているレジスタバンクを
   指示するレジスタバンクポインタを保持しているレジス
   タ（ＣＡＢＰ）を設け、更に、機械語命令の実行により
   ａ番目のレジスタのアクセスが指定されると、前記レジ
   スタ（ＣＡＢＰ）が指し示すレジスタバンク中のａ番目
   のレジスタがアクセスされるように構成したことを特徴
   とする請求項１ないし１６記載の情報処理装置。 １８、２のｎ乗（以下、２↑ｎと記す）個のレジスタか
   らなるレジスタファイルをそれぞれ（２↑ｍ）個のレジ
   スタにより構成される（２↑（ｎ−ｍ））個のレジスタ
   バンクに分割し、上位（ｎ−ｍ）・ビットを前記レジス
   タ（ＣＡＢＰ）の下位（ｎ−ｍ）ビット、下位ｍビット
   を機械語命令の実行においてアクセスを指定したレジス
   タバンク中で特定のレジスタを示すｍビットの値とする
   ｎビットのレジスタセレクトポインタを形成し、その値
   によつてアクセスに関与するレジスタファイル中のレジ
   スタを指示するように構成したことを特徴とする請求項
   １７記載の情報処理装置。