JPH02299030A - 割込み処理方法 - 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】 〔概要〕 割込み処理方法、特に情報処理システム上でプログラム
の正常な流れを中断して、強制的に例外処理プログラム
を実行する割込み処理に関し、該割込み処理をする際に
、ベクタテーブル等の参照をしたり、レジスタの退避・
復帰についてソフトウェアの記述によって行うことなく
、共有ルーチン分岐の処理を効率良く行い、データ処理
の高速化及びソフトウェア処理機能の向上を図ることを
目的とし、 少なくとも、命令データ領域、データ退避領域及び共有
ルーチンデータ領域を有する記憶手段と、前記各データ
領域のデータに基づいてデータ処理をするデータ登録部
及び命令実行部から成るデータ処理手段とを具備する情
報処理システムの割込み処理方法において、前記データ
処理中に、割込み起動がされたとき、前記データ登録部
のデータを前記データ退避領域に自動退避し、前記退避
後のデータＱ録部に前記命令データ領域に記憶された分
岐先番地を登録し、市■記分岐先番地の共有ルーチンデ
ータ開城のデータに基づいて、データ処理を実行するこ
とを含み構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、割込み処理方法に関するものであり、更に詳
しく言えば情報処理システム上で、プログラムの正常な
流れを中断して、強制的に例外処理プログラムを実行す
る割込み処理方法に関するものである。

近年の情報処理システムの高機能・高度処理化に伴い、
これ等の情報処理システムのＯ３（Ｏｐｅ−−ｒａｔｉ
ｎｇ　５ｙｓｔｅ漕）には、割込み処理等の様々なデー
タ処理機能が要求されている。

このようなデータ処理機能を実行するためには多数の処
理ルーチンに効率良く分岐する必要がある。

〔従来の技術〕

第４．５図は、従来例のＪｌ＋込み処理方法に係る説明
図である。

従来の情報処理システムにおける割込み処理方法におい
て、プログラムの正常な流れを中断して、強制的に例外
処理プログラムを実行する場合、共有ルーチン部への分
岐方法には、２つの方法がある。

■割込みを用いる方式 第４図は、従来例の割込み処理方法に係る説明図を示し
ている。

図において、情報処理システムは、メモリ領域に命令部
２１ａ、レジスタ退避部２１ｂ、共有ルーチン部２１ｃ
、処理ルーチンアドレス参照テーブル及びベクタテーブ
ル２１ｅを設けたメモリ２１と、レジスタ２２ａ及び命
令デコーダ２２ｂから成るＣＰＵ２２と、該メモリ２１
とＣＰＵ２２とを連係するデータバス２３から構成され
ている。

一般に情報処理システムにおいて割込みが起動されると
、情報処理システム内のレジスタ２２ａの値はメモリ２
１上のレジスタ退避部２１ｂに自動的に退避され、割込
み処理の終了時に再び復帰される。このため、割込みが
起動された時点でレジスタ２２ａ内に必要なデータが残
っていても、特別な処理をすることなしに削込み処理を
行うことができる。この際、分岐先のアドレス指定は、
メモリ２１上に設けられた割込みアドレスの参照テーブ
ル（ベクタテーブル）２１ｅを、命令コードによってこ
れを参照することにより行われる。

このため、命令コード長を抑える目的から処理できる割
込みの数が限定されることがある。

従って、従来の割込みを用いて共有ルーチン分岐を行う
方式では、分岐する処理ルーチンの数が多い場合にはベ
クタテーブル２１ｅを参照するソフトウェア割込みを直
接使用することができない。

そこで第４図のようにメモリ領域上に設けられた処理ル
ーチンアドレス参照テーブル２１ｄと、次表のような、
予め設定されたパラメータ表により各処理ルーチンに割
り当てられた番号に基づいて、共有ルーチン部２１ｃに
分岐する方法がある。

表１ 第４図において、まずステップＰ１で実行巳たい処理ル
ーチンの番号をレジスタ２２ａに格納して特定番地にソ
フトウェア割込みを行い、次にステップＰ２でベクタテ
ーブル２１ｅを参照し、さらにステップＰ３でレジスタ
２２ａに格納された番号によってベクタテーブル２１ｅ
とは別に設けられた処理ルーチンアドレステーブル２１
ｄを参照し、次いでステップＰ４でその結果１１られる
各処理ルーチンのアドレスをプログラムカウンタＰＣに
格納して各ルーチンへの分岐を行う。これ等の手順で共
有ルーチン分岐を実現していた。

■サブルーチンコールを用いる方式 第５図は、従来例の他の割込み処理方法に係る説明図で
あり、サブルーチンコールを用いて共有ルーチン分岐す
る場合の情報処理システムを示している。

図において、サブルーチンコールを用いる方式では、メ
モリ３１のメモリ領域に、命令部３１ａと共有ルーチン
部３１ｂのみが設けられる点において、割込みを用いる
方式の情報処理システムと異なる。

サブルーチンコールでは分岐先のアドレスは命令のオペ
ランドにより直接に指定されるので、割込み処理で用い
られるベクタテーブル２１ｅや処理ルーチンアドレス参
照テーブル２１ｄは不要である。このため、分岐処理に
かかる時間が少なくなり、分岐処理が高速になる。従っ
て、サブルーチンコールではレジスタ３２ａの自動退避
・復帰は行われない分、レジスタ３２ａの値を保存する
ための退避・復帰の処理をソフトウェアによって、メモ
リ領域のどこかにそれを再込み処理する必要がある。

従来のサブルーチンコールを用いて共有ルーチン分岐を
行う方式では第５図において、まずステップＰＩで分岐
命令の実行により、ステップＰ２で分岐先のアドレスを
プログラムカウンタＰＣにセットして共有ルーチンへの
分岐を行う。

〔発明が解決しようとする課題〕

従って、割込みを用いる方式■では、自動的にレジスタ
２２ａの退避・復帰が行われるため、処理ルーチンへの
分岐後すぐにそのルーチン処理を始めることができる。

ところが、−実際に処理ルーチンへの分岐を行わうため
には、レジスタ２２ａに表１のような処理ルーチンの番
号０１〜０３等を格納して、特定番地にソフトウェア割
込みを行い、さらに処理ルーチンアドレスのテーブル２
１ｄを参照した後となる。

これにより、割込みを用いる方式■では、共有ルーチン
への分岐処理に時間がかかりデータ処理。

速度が低下するという問題がある。

また、サブルーチンコールを用いる方式■では、処理ル
ーチンアドレス参照テーブル２１ｄやベクタテーブル２
１ｅが不要であり、またレジスタ３２ａの自動退避・復
帰が行われないために割込みを用いた方式■に比べて短
時間で処理ルーチンへの分岐ができる。ところが、レジ
スタ３２ａの自動退避・復帰を行わないので退避・復帰
の処理をソフトウェアによって行わなければならない。

これにより、サブルーチンコールを用いる方式■では、
レジスタ３２ａの退避・復帰の処理に係るソフトウェア
の記述が複雑になったり、ユーザがシステムに書き込む
プログラム量が増加するという問題がある。

本発明は、かかる従来例の問題点に鑑み創作されたもの
であり、割込み処理をする際に、ベクタテーブル等の参
照をしたり、レジスタの退避・復帰について、ソフトウ
ェアの記述によって行うことなく、共有ルーチン分岐の
処理を効率良く行い、データ処理の高速化及びソフトウ
ェア処理機能の向上を図ることを可能とする割込み処理
方法の提供を目的とする。

〔課題を解決するための手段］ 第１図は、本発明の割込み処理方法に係る原理図を示し
ている。

その割込み処理方法は、少なくとも、命令データＳｌ域
Ａ１、データ退避領域Ａ２及び共有ルーチンデータ領域
Ａ３を有する記憶手段１と、前記各データ領域Ａｔ、Ａ
３のデータに基づいてデータ処理をするデータ登録部２
ａ及び命令実行部２ｂから成るデータ処理手段２とを具
備する情報処理システムの割込み処理方法において、前
記データ処理中に、割込み起動がされたとき、前記デー
タ登録部２ａのデータを前記データ退ａ領域Ｂに自動退
避し、前記退避後のデータ登録部２ａに前記命令データ
領域Ａに記憶された分岐先番地を登録し、前記分岐先番
地の共有ルーチンデータ領域Ｃのデータに基づいて、デ
ータ処理を実行することを特徴とし、上記目、的を達成
する。

（作用］ 本発明によれば、データ処理中に割込み起動がされると
、データ登録部２ａのデータが記憶手段ｌのデータ退避
領域Ａ２に自動退避され、その後分岐命令データ処理中
Ａ１の分岐先番地によって、直接共存ルーチンブータフ
■域Ａ３の指定がされる。

このため、従来の割込みを用いる方式■のように共有ル
ーチンデータ領域を指定するためのベクタテーブルや処
理ルーチンアドレステーブル等を参照する処理やサブル
ーチンコールを用いる方式■のように、オペレーターが
行うレジスタの退避・復帰に係るソフトウェアの記述を
省略することが可能となる。

これにより、共有ルーチン分岐の処理を短時間に、かつ
効率良く行うことができる。従って、データ処理の高速
化及びソフトウェア処理機能の向上を図ることが可能と
なる。

［実施例］ 次に図を参照しながら本発明の実施例について説明をす
る。

第２．３図は、本発明の実施例に係る割込み処理方法を
説明する図であり、第２図は、本発明の実施例の割込み
処理方法に係る情報処理システムの構成図を示している
。

図において、１チツプマイクロコンピユータ等の情報処
理システムは、メモリ領域に命令部１１ａ、レジスタ退
避部１１ｂ及び共有ルーチン部１１ｃを有するメモリ１
１と、レジスタ１２ａ及び命令デコーダ１２ｂから成る
ＣＰＵ１２と、そのメモリ１１とＣＰＵ１２とを連係す
るデータ処理中３により構成されている。

メモリ１１は６４にバイトのメモリ容量を有するＲＡＭ
　（随時書込み／続出し可能記憶装置）であり、命令コ
ード、レジスタ１２ａの値及び各種データを記憶するも
のである。命令部１１ａは、割込み処理等のデータ処理
を実行するための分岐命令データを記憶するデータ領域
である。レジスタ退避部１１ｂは、レジスタ１２ａの自
動退避・復帰のためのレジスタ１２ａの値を退避するデ
ータ領域である。共有ルーチン部１１ｃは、共有ルーチ
ン分岐における各種処理ルーチンの命令データを記憶す
るデータ領域である。例えば、ルーチン１の記憶内容は
、データ処理中にディスプレイ装置等に画像表示をする
処理が生じた場合にそれを行うために必要とする処理デ
ータである。このデータ処理は共有ルーチンの分岐先の
アドレスが指定されることにより開始される。

レジスタ１２ａは、演算処理で使用する各種データを一
時的に格納するものである。レジスタ１２ａの中のＰＣ
はプログラムカウンタであり、例えばメモリ１１　（６
４ｂｙｔｅ）の容量にもよるが、本発明の実施例では１
６ビツトの大きさである。

プログラムカウンタＰＣは、当該データ処理の次に命令
デコーダ１２ｂ等が実行する命令データのアドレスを指
し示す機能を有している。

命令デコーダ１２ｂは、メモリ１１内の命令データを解
読して、ＣＰＵＩＩの機能制御を行うものである。

データバス１３はメモリ１１．　　レジスタ１２ａ及び
命令デコーダ１２ｂを接続し、各種データを伝送するも
のである。

これ等により、情報処理システムが構成されている。通
常、情報処理システムはメモリ１１からの命令データを
レジスタ１２ａに一時登録し、命令デコーダ１２ｂで各
種演算及びそのデータ転送処理等を実行している。

次に通常のデータ処理中に割込み起動があった場合の割
込み処理方法について説明をする。

第３図は、本発明の実施例の割込み処理方法に係るフロ
ーチャートを示している。

図において、まずステップＰ１では通常のＣＰＵ動作が
されている。これは、ユーザプログラム等の正常なデー
タの流れ、すなわち割込み要求前の状態に係るデータ処
理動作である。

次にステップＰ２で割込み要求の発生の有無を判断する
。ここで、割込み要求無しの場合（ＮＯ）には、ステッ
プＰ１に戻りステップＰ１の処理内容を繰り返す、この
際に、ＣＰＵＩ　１は命令データの読み込み、プログラ
ムカウンタＰＣのインクリメント及び各命令の処理を繰
り返している。割込み要求有りの場合（ＹＥＳ）には、
ステップＰ３に羊多行する。

ステップＰ３では、メモリ１１の分岐命令を実行する。

この際にメモリ１１の命令部１１ａの分岐命令データが
命令デコーダ１２ｂに解読される。

これにより、通常データ処理に変わる例外処理プログラ
ムを実行することが判断される。

次にステップＰ４で、レジスタ１２ａの値をメモリ１１
のレジスタ退避部１１ｂに自動退避する。

この際の自動退避方法は、従来の割込みを用いる方式の
自動退避方法と同様である。すなわち、割込み要求前の
ＣＰＵ動作で使用していたレジスタの値がレジスタ退避
部１１ｂに書込まれる。

次いで、ステップＰ５で処理ルーチンのアドレスデータ
をレジスタ１２ａのプログラムカウンタＰＣにセットす
る。この際の処理ルーチンのアドレスデータは、メモリ
１１の命令部１１ａに書き込まれたアドレスデータであ
り、割込み処理に係る分岐命令のオペランドである。こ
の処理ルーチンのアドレスデータ（１６ビント）が、メ
モリ１１から読み込まれ、レジスタ１２ａのプログラム
カウンタＰＣに書き込まれる。

さらに、ステップＰ６で指示された処理ルーチンの実行
をする。この際、例えばメモリ１１の共存ルーチン部１
１ｃのルーチン１が指示されると、ディスプレイ装置に
画像表示等をするためのデータ処理を行うことができる
。

次に、ステップＰ７でルーチン処理の終了が否かを判断
する。それが終了していない場合（Ｎｏ）には、ステッ
プＰ６に戻って、その処理内容を繰り返す。また、それ
を終了した場合（ＹＥＳ）には、ステップＰ８に移行す
る。

ステップＰ８では通常のＣＰＵ動作に復帰をする。この
際に、先にレジスタ退避部１１ｂに自動退避した割込み
要求前のレジスタの値が再びレジスタ１２ａに自動復帰
される。これにより、割込み要求前のデータ処理を継続
して行うことができる。

このようにして、本発明の実施例によれば、データ処理
中に割込み要求がされると、レジスタ１２ａの値がメモ
リ１１のレジスタ退避部１１ｂに自動退避され、その後
分岐命令の実行、すなわち分岐先のアドレスデータ（１
６ビツト）により直接、例えば共有ルーチン部１１ｃの
処理ルーチン１の指定がされている。

このため、従来の割込みを用いる方式■のように共有ル
ーチン部を指定するためのベクタテーブルや、処理ルー
チンアドレステーブル等の参照する処理やサブルーチン
コールを用いる方式■のように、オペレーターが行うレ
ジスタの退避・復帰に係るソフトウェアの記述を省略す
ることが可能となる。

これにより、従来のベクタテーブル等の参照に係る処理
時間を省略することやレジスタの値が自動退避・復帰処
理されることから、共有ルーチン分岐の処理を短時間、
かつ効率良く行うことが可能となる。

なお、本発明の実施例ではメモリの容量を６４キロバイ
ト、プログラムカウンタＰＣの大きさをメモリ１１の容
量に対応した１６ビノトとし、共有ルーチン分岐命令の
オペランドである処理ルーチンのアドレスデータを１６
ビツトとしているが、プログラムカウンタＰＣの大きさ
を小さくし、処理ルーチンのアドレスデータをそれに合
わせて小さくしても良い。また、プログラムカウンタＰ
Ｃの値の一部を固定値、或いは分岐前の値を保存する場
合には、処理ルーチンのアドレスデータを小さくするこ
とも可能である。

〔発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、割込み処理をする
際に、ベクタテーブル等を参照したり、レジスタの退避
・復帰について、ソフトウェアの記述によって行うこと
なく、共有ルーチン分岐の処理を短時間に、かつ効率良
く行うことができる。

このため、割込み処理等のデータ処理の高速化及びソフ
トウェア処理機能の向上を図ることが可能となる。

これにより、情報処理システムの高機能化、高度処理化
に寄与するところが大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の割込み処理方法に係る原理図、 第２図は、本発明の実施例の割込み処理方法に係る情報
処理システムの構成図、 第３図は、本発明の実施例の割込み処理方法に係るフロ
ーチャート、 第４図は、従来例の割込み処理方法に係る説明図、 第５図は、従来例の他の割込み処理方法に係る説明図で
ある。 （符号の説明） １・・・記憶手段、 ２・・・データ処理手段、 ２ａ・・・データ登録部、 ２ｂ・・・命令実行部、 ３・・・データバス、 Ａ１・・・命令データ領域、 Ａ２・・・データ退避領域、 八３・・・共有ルーチンデータ領域。 出願代理人　富士通株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 少なくとも、命令データ領域（Ａ１）、データ退避領域
   （Ａ２）及び共有ルーチンデータ領域（Ａ３）を有する
   記憶手段（１）と、 前記各データ領域（Ａ１、Ａ３）のデータに基づいてデ
   ータ処理をするデータ登録部（２ａ）及び命令実行部（
   ２ｂ）から成るデータ処理手段（２）とを具備する情報
   処理システムの割込み処理方法において、 前記データ処理中に、割込み起動がされたとき、前記デ
   ータ登録部（２ａ）のデータを前記データ退避領域（Ｂ
   ）に自動退避し、 前記退避後のデータ登録部（２ａ）に前記命令データ領
   域（Ａ）に記憶された分岐先番地を登録し、 前記分岐先番地の共有ルーチンデータ領域（Ｃ）のデー
   タに基づいて、データ処理を実行することを特徴とする
   割込み処理方法。