JPH03273437A - 割込処理装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、複数の割込要求が存在するデータ処理装置に
おいて、割込要求の待ち時間を付加した動的優先度決定
方式の割込処理装置に関する。

従来の技術 一般のデータ処理装置に用いられている割込管理として
割込要求が発生し割込が許可されるまで、時間の経過と
ともに要求レベルを変更する方式がある。この場合は、
割込が許可された処理中の割込があると、この割込より
も新しい割込の要求レベルが高くなった時点で、その新
しい割込を許可するという割込要求レベルが可変な割込
処理装置である。

この従来の装置では、待ち時間の経過とともに要求レベ
ルが高くなり、割込要求当初の要求レベルの低い割込が
、要求レベルの高い割込に対して割込むことによって、
当初の優先度の低い割込が先に処理を終了し、優先度の
高い割込が待ち状態になることにより、システムの整合
性に影響を与える可能性がある。

また、中央処理装置において、一定のレベル以下の割込
をマスクしている場合には、要求レベルが動的に変化す
ることにより、レベルによるマスク管理が実現できなく
なる。

このように従来の割込処理装置では、要求レベルを時間
の経過によって変更するカウンタに上限がないため、長
い時間待ち状態を続けた割込要求は、最高レベルの要求
となる、中央処理装置の割込処理方式で、最高レベルの
要求を、マスク不能割込とする場合には、上記のように
長時間経過した割込が、マスク不能割込として処理され
てしまう。

また従来の割込処理装置を複数接続して使用するシステ
ムでは、割込の許可を伝播する間に、許可された時点で
は割込の要求レベルが変化してしまうことによって、正
常な割込許可サイクルが実行できなくなる可能性がある
などの問題点を有していた。

発明が解決しようとする課題 以上のように従来の割込処理装置を用いたデータ処理装
置では、複数の割込要求が行われたとき、その当初の高
速処理の必要性に基づいた優先度から、待ち時間に応じ
た優先度の変更が加わり、当初低レベルの優先度の割込
が、場合によっては最高レベルの優先度にも遅し、高速
処理が必要な割込が後に発生したときに、それらによっ
て後まわしにされる不都合が発生する課題を有している
。

本発明は上記課題に留意し、データ処理装置において高
速処理の必要性と待ち時間にる優先のバランスが取れ、
システムの規則性を損うことなく、効率的な割込制御を
行う割込処理装置を提供しようとするものである。

課題を解決するための手段 本発明の上記目的を達成するために、複数の割込要求が
存在するデータ処理装置において、複数の割込要求入力
を検出して登録するとともに、すでに割込許可を得てそ
れにより割込許可信号が入力された割込要求を削除する
要求レジスタと、この要求レジスタに割込要求入力が登
録されるとカウントパルスが発生し、このカウントパル
スでカウントし一定の値に達すると信号を出力するタイ
マと、このタイマの出力のタイミングで要求レジスタの
内容を入力し、登録する待要求レジスタと、当初割込要
求入力による要求優先度および待要求レジスタの出力を
入力し、待要求レジスタに登録された割込要求の優先度
を一定のレベルに達するまでタイマの出力タイミングに
あわせて１レベルごと変更するとともにその変更した優
先度を保持し、すでに割込許可を得てそれにより割込許
可信号が入力された割込要求については変更した優先度
を当初の待ち時間による優先度のアップがない割込要求
の優先度に戻すカウンタと、このカウンタの内容を入力
し、最も優先度の高い割込要求を決定する要求選択装置
と、この要求選択装置の出力および当初割込要求入力に
よる要求優先度を入力し、最も優先度の高い割込要求に
対応した優先度を出力するレベル選択装置を具備してい
る。

またレベル選択装置は、出力する優先度が当初の割込要
求入力による要求優先度、すなわちカウンタによる待ち
時間による優先度アップがない優先度を選択して出力す
るものである。

さらにカウンタによる待ち時間に応じた優先度のアップ
に上限を設け、その上限値まではタイマ出力のタイミン
グで１レベルごと上昇し、その上限値に達すると、待ち
時間が如何に増加しても優先度の上昇はないものである
。

作用 上記構成の本発明の割込処理装置は、割込要求がなされ
たとき、未許可の場合、まず要求レジスタに前もって設
定された入力系統とその系統ごとの割込要求の優先度が
設定されているので、その割込要求に応じたある入力系
統に入力し、その系。

統の割込要求として登録される。すでに割込許可などで
処理中のものがあると、タイマからの出力タイミングで
待要求レジスタに要求レジスタの内容が移される。

タイマは要求レジスタに待ち状態の割込要求が存在する
かぎり出力されるカウントパルスを入力し、そのカウン
ト数がある値に達するごとに信号を出力する。

待要求レジスタに登録された要求はタイマから出力で上
記待要求レジスタに入力された信号よりある遅延されて
入力される信号のタイミングでカウンタに移される。

カウンタにおいては、引きつづいである間隔で出力され
るタイマからの信号のタイミングで、この登録された要
求の当初割込要求の優先度をたとえば１レベルずつ上昇
させ、要求の待ち時間に合わせた優先度アップを進めて
いく。

この優先度アップには上限値が設けられており、ある値
以上はいくら待ち時間が増加しても優先度のアップはな
い。

この待ち時間による優先度アップにより、他の割込要求
の優先度より高くなると、要求選択装置で最優先割込要
求であることを認識する。

レベル選択装置は、その最優先割込要求を入力し、当初
割込要求した優先度、すなわち待ち時間による優先度の
アップが加わる前の優先度を入力しているので、優先度
をその中から、その割込要求の系統に相当するものを選
択し、出力する。

このレベル選択装置の出力により割込許可信号が出され
、この信号を要求レジスタと待要求レジスタとカウンタ
が入力する。

この割込許可入力により要求レジスタと待要求レジスタ
はその入力系統の割込要求が処理されたので、その入力
系統をリセットし、初期状態にもどす。またカウンタも
、その系統の優先度が待ち時間によりアップされている
ものを、初期の前もって設定されていた値に戻すことで
初期状態となる。

実施例 以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説
明する。

第１図に示すように本実施例では７系統の入力がある複
数の割込要求入力信号１が、要求レジスタ２に入力され
割込入力を検出し、要求のある入力に対応したビットを
セットし保持する。また割込許可人力３によって要求レ
ジスタ２では許可された要求に対応するビットをリセッ
トする。

タイマ５への初期値の入力およびカウントパルスを制御
するタイマ人力４により、タイマ５はカウントパルス人
力４に従ってカウントダウンし、カウント値がオール０
になったときに、タイマ出力６Ａを有効にする。

要求レジスタ２の値をタイマ出力６Ａに同期して入力し
保持する待要求レジスタ７は、入力された割込要求が、
一定時間以上割込許可を待合せている状態にあることを
示す。

割込要求に対応した要求レベル８は、本実施例では７段
階の要求レベルを持ち、レベル０が最高優先度とする。

入力８の要求レベルを入力し、タイマ出力６Ｂに同期し
て待要求レジスタ７で割込の待合せ状態となっている要
求の要求レベルを１レベルずつ減算し、保持するカウン
タ９は減算レベルを設定することによって設定したレベ
ル以下にはならないことを保証する。

さらにカウンタ９で保持されるレベルのうち最も優先度
の高い要求を決定する要求選択部ｌＯと要求選択部１０
で決定された要求のビットに相当する要求レベル８を選
択し割込レベル１２を出力するレベル選択装置１１で構
成され割込要求が存在しないときはレベル選択装置１１
は要求のないことを示す出力を行う。

以上のように構成された割込処理装置について、以下そ
の構成要素の関連動作を説明する。

タイマ５は初期値としである値が設定され、カウントパ
ルス人力４は停止しているためタイマ５は動作していな
い割込要求入力信号１はＩＲＱＯ−ＩＲＱ６の７ビツト
であり、ＩＲＱＯ−ＩＲＱ７の入力に対して、第２図に
示すような要求レベルがビット配置されあらかじめ設定
されている。レベル０が最高優先度とし、６を最低優先
度とする。

カウンタ９は減算レベルを１に設定されているため要求
レベル８のうち１以上のレベルのものがレベル０になる
ことはない。

以上のように初期設定された割込処理装置に対して、割
込入力ＩＲＱ４およびＩＲＱ５が入力されたとすると、
要求レジスタ２には、第３図のようにＩＲＱ４およびＩ
ＲＱ５に対応したビットがセットされる。

要求レジスタ２に値がセットされるとタイマ５のカウン
トパルス人力４が発生しくカウントパルス出力回路は関
係せず）タイマ５によるカウントダウンが開始される。

タイマ５がオールＯになるまで、タイマの出力６Ａおよ
び６Ｂは有効とならないので、待要求レジスタ７は全ビ
ットＯの状態である。

カウンタ９には、要求レベル８と待要求レジスタ７の値
が入力され、タイマ出力６Ｂが有効となるまで、入力で
ある要求レベル８を保持する。

要求選択装置１０は、カウンタ９の保持する値と、要求
レジスタ２の値を入力し、ＩＲＱ４とＩＲＱ５の要求レ
ベルを比較し、ＩＲＱ４が最優先要求であることをレベ
ル選択装置１１に通知する。

レベル選択装置１１はＩＲＱ４に対応する要求レベルで
ある“４”を出力する。

ＩＲＱ４の割込要求が受付けられたことを、割込許可人
力３によって通知される（割込許可出力回路は図示せず
）と、要求レジスタ２は、ＩＲＱ４に対応するビットを
リセットする。

カウンタ９は、割込許可人力３によって、カウントダウ
ンした要求レベルをもとの要求レベルに戻すが、タイマ
出力６Ｂによるカウントが実行されていないため、保持
しているレベルは変化しない。

要求レジスタ２にＩＲＱ５の要求が残っているためタイ
マ５はカウントダウンを続け、カウント値がオールＯと
なったときにタイマ出力／くルス６Ａを発生する。

タイマ出力パルス６Ａに同期して、待要求レジスタ７の
ＩＲＱ５に対応したビットがセットされる。

タイマ出力パルス６Ｂはタイマ出力パルス６Ａに対して
遅延されているため、タイマ出カッ（ルス６Ｂがカウン
タ９に入力されたときすでにセットされた待要求レジス
タ７の値が入力されるため、ＩＲＱ５の要求レベルが“
５”→“４”へカウントダウンし、ＩＲＱ５の優先度を
上げる。

タイマ５は、カウント値がオール０になると、初期値を
入力し、再びカウントダウンを開始する。

タイマ５．待要求レジスタ７、およびカウンタ９は、上
記の動作を要求レジスタ２に要求がなくなるまで、続行
する。

タイマ出力パルス６Ｂによって、カウンタ９によりＩＲ
Ｑ５の要求レベルが第４図に示すカウンタ９内のビット
配置でＩＲＱ５に相当するビットが減算され、カウンタ
９で保持しているＩＲＱ５の要求レベルが１”になると
、これ以上の減算は行わない。

ＩＲＱ５の要求が待合せ状態で、カウンタ９で保持され
る要求レベルが“１”のときに、ＩＲＱｏ。

ＩＲＱ１以外の割込要求が発生し、要求レジスタ２に登
録されると、要求選択装置１０ではＩＲＱ５の要求レベ
ルが“１”で最優先であると認識される。

レベル選択装置１１は、要求選択装置１０の指示により
ＩＲＱ５の要求レベル“５”を出力する。

ＩＲＱ５の要求が受付けられたことを、割込許可人力３
によって通知されると、要求レジスタ２、待要求レジス
タ７のＩＲＱ５に対応したビットがリセットされ、カウ
ンタ９ではＩＲＱ５の要求レベルを“１”から“５”に
戻す。

要求レジスタ２に登録された割込要求が全て受付けられ
ると、要求レジスタ２および待要求レジスタ７の全ビッ
トはＯになり、カウンタ９内に保持されているレベルは
当初の割込要求の優先度である要求レベル８の値と同じ
になる。

なおＩＲＱＯ，ＩＲＱＩの割込要求が発生すると、カウ
ンタ９の要求レベルが“１”以上にならないので、当然
このＩＲＱＯ，ＩＲＱＩの割込要求が優先される。

このように最優先の緊急処理要求の割込要求をすみやか
に処理するとともに、待ち時間の要素も加味した効率的
な割込処理が可能となる。

発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明によれば割込要
求の優先度のレベルを待ち時間によるレベルアップの要
素と、そのアップに上限値を付加する要素を設け、優先
光の緊急処理要求の割込要求は速やかに処理し、さらに
待ち時間を加味した割込要求処理を行うことができると
ともに、割込要求した当初の優先度を保持した割込管理
が行えるので、システム全体の規則性を保持した効率的
な割込制御が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の割込処理装置の構成を示す
ブロック図、第２図は同実施例において設定された要求
レベルを示すビット配置図、第３図は同実施例において
検出し登録された要求レジスタ内のビット配置図、第４
図は同実施例のカウンタ内で保持しているレベルの変更
を示すビット配置図である。 ｌ・・・・・・割込要求入力、２・・・・・・要求レジ
スタ、３・・・・・・割込許可入力、４・・・・・・カ
ウントパルス入力、５・・・・・・タイマ、６Ａ、６Ｂ
・・・・・・タイマ出力パルス、７・・・・・・待要求
レジスタ、８・・・・・・要求レベル、９・・・・・・
カウンタ、１０・・・・・・要求選択装置、１１・・・
・・・レベル選択装置、１２・・・・・・割込レベル。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の割込要求入力を検出して登録し、割込許可
   を示す入力により許可された割込要求を削除する要求レ
   ジスタと、 前記要求レジスタに前記割込要求入力が登録されると発
   生するカウントパルスを入力し、カウントを行い一定の
   値に達すると信号を出力するタイマと、 前記要求レジスタの内容を前記タイマの出力のタイミン
   グで入力し登録する待要求レジスタと、 前記割込要求入力による要求優先度および前記待要求レ
   ジスタの内容を入力し、前記待要求レジスタに登録され
   た割込要求の優先度を一定のレベルに達するまで前記タ
   イマの出力のタイミングで１レベルごと変更し、その変
   更した優先度を保持し、前記割込許可を示す入力により
   前記変更した優先度を前記待要求レジスタに登録された
   割込要求の優先度に戻すカウンタと、前記カウンタの内
   容を入力し、最も優先度の高い割込要求を決定する要求
   選択装置と、 前記割込要求入力による要求優先度および前記要求選択
   装置の出力を入力し、前記最も優先度の高い割込要求に
   対応した優先度を出力するレベル選択装置を具備し、 前記レベル選択装置には前記割込要求入力による要求優
   先度の中から前記最も優先度の高い割込要求に対応した
   優先度を選択し出力するレベル選択手段を有する割込処
   理装置。
2. （２）カウンタによる優先度の変更が、タイマの出力タ
   イミングで前記優先度レベルが１レベルごと上昇すると
   ともに、その上昇に上限値を有する請求項１記載の割込
   処理装置。