JPH06250859A - メモリ−マップド割込み方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 バス上のアドレス空間に割込み用の空間を割
り付け、そのアドレスに割込み要求元（Ｆｒｏｍ部）、
割込み要求先（Ｔｏ部）、割込み要求内容（Ｖｅｃｔｏ
ｒ部）等を含んだ意味を割り付けることを特徴とするメ
モリ−マップド割込み方式である。通例、全バスマスタ
−に同時に割込みを発生させる意味付けをしたアドレス
が含まれる。 【効果】 本発明によれば、複数のバスマスタ−間で１
対１、あるいは、１つのバスマスタ−から他の全バスマ
スタ−に対して簡単に割込みを発生させることができ、
このことにより、マルチＣＰＵシステムを構成したとき
に割込み信号線の数に制限されることなく柔軟に割込み
を掛け合うことが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はメモリ−マップド割込み
方式、より詳細には、コンピュ−タ機器において割込み
を行なうに当り、バス上のアドレス空間に割込み機能を
割り当てる方式であって、マルチＣＰＵシステム等にお
いては各バスマスタ−が同時に割込みを発生させること
ができ、且つ、バスマスタ−間で任意の相手を指定して
割込みをかけることが可能なメモリ−マップド割込み方
式に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来バスを通した割込み機能は、専用的
に設けられた割込み信号を使用して行なわれていた。そ
のため、使用できる割込みレベルが専用の割込み信号の
線数によって制限されてしまい、割込みレベル数を多く
することは困難であった。また、複数のバスマスタ−間
で割込み信号を共有するため、マルチＣＰＵシステムに
おける割込みの使用においては大きな制限を受けざるを
得なかった。更に、従来の方式においては、複数のバス
マスタ−間で任意の相手を指定して割込みをかける手段
がなかった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述したように従来の
バスを通した割込み方式においては、使用できる割込み
レベルが専用の割込み信号の線数によって制限されるた
めに割込みレベル数を多くすることができず、複数のバ
スマスタ−間で割込み信号を共有するためにマルチＣＰ
Ｕシステムにおける使用には大きな制限があり、また、
複数のバスマスタ−間で任意の相手を指定して割込みを
かけることができないといった問題があった。そこで本
発明は、従来方式におけるこのような問題のない割込み
方式を提供することを課題とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、バス上のアド
レス空間に割込み用の空間を割り付け、そのアドレスに
割込み要求元、割込み要求先、割込み要求内容等を含ん
だ意味を割り付けることを特徴とするメモリ−マップド
割込み方式、を以て上記課題を解決した。好ましくは、
全バスマスタ−に同時割込みを発生させる意味付けをし
たアドレスが含まれる。

【０００５】

【作 用】専用の割込み信号を使うことなく、汎用のア
ドレス信号を使用して割込み機能を実現できる。割込み
用に割り当てる空間のアドレスのビットの意味に、割込
み要求元、割込み要求先、割込み要求内容の意味付けを
行なうが、割込み要求先が割り当ててあるため、任意の
バスマスタ−を指定して割込みを要求することが可能と
なる。また、要求元の情報も割り当ててあるため、要求
元ごとに要求を記録することが可能となり、複数のバス
マスタ−からの要求を受け付けることも可能となる。

【０００６】更に、要求内容を割り当ててあることによ
り、次のような機能を選択して実現できる。割込み発生
時の要因解析の時間を短くしたいシステムでは、要求内
容の値をベクタ−割込みのベクタ−番号として使用して
割込みを発生させることができる。これにより割込み要
求の判定をすることなく、高速に割込み処理を実行でき
る。割込み数を減らしたいシステムでは仮想割込みで１
つの割込みを発生させ、割込みの処理ル−チン内で、本
方式に係る装置に含まれるラストベクタ−レジスタ（割
込み要求内容の値）により処理内容を決定できる。

【０００７】

【実施例】本発明の好ましい実施例を添付図面に依拠し
て説明する。本発明に係る割込み方式においては、バス
上のアドレス空間に割込み用の空間が割り付けられ、そ
の空間のアドレスに割込み要求元、割込み要求先及び割
込み要求内容の意味付けが行なわれる（この方式を以下
「仮想割込み」という）。図１は一例としてバスマスタ
−７台までの１６ＭＢの空間を持つバス用の割当例を示
すものである。

【０００８】そこにおいては、アドレス０ＦＦＦＦ８０
００Ｈから０ＦＦＦＦＦＦＦＦＨまでが割込み用空間と
して割付けられており、バスマスタ−番号は１から７と
なっている。バスマスタ−番号０は特殊な番号であっ
て、全バスマスタ−に対する要求とされる。即ち、後に
詳述するように、本発明に係る方式を実現するために各
バスマスタ−に配備される装置（以下「本装置」とい
う）においてアドレス中の要求先部分が判定され、これ
が０であるときは、全バスマスタ−に対しての要求とし
て対応する割込みを発生させる。要求先部分が０でな
く、自分が割り当てられたバスマスタ−番号であるとき
は、要求内容に従った割込みを発生させる。要求先が０
でなく、且つ、自分のバスマスタ−番号でもないときは
無視することになる。

【０００９】アドレス信号の内１から８迄のビットが割
込み要求デ−タに割り付けられ（Ｖｅｃｔｏｒ部）、９
から１１迄のビットが要求先バスマスタ−番号に割り付
けられ（Ｔｏ部）、また、１２から１４迄のビットが要
求元バスマスタ−番号に割り付けられている（Ｆｒｏｍ
部）。

【００１０】本装置はバスコントロ−ラ−内に組み込ま
れるか、バスの制御を奪い取れるように組み込まれる。
図２は本装置の構成例を示すブロック図で、バス１とＣ
ＰＵ２間に通常のバス制御回路３、仮想割込み監視回路
４、割込み発生回路５、仮想ＡＣＫ（アクノレッジ）回
路６及びブロ−ドキャスト監視回路７の回路とブロ−ド
キャストカウンタ８、並びに、リクエストレジスタ９、
ビジ−レジスタ１０、バスマスタ−番号レジスタ１１、
ベクタ−レジスタ１２、ラストベクタ−レジスタ１３、
ブロ−ドキャストベクタ−レジスタ１４、通信モ−ドレ
ジスタ１５の各レジスタ群を組み込んで成る。

【００１１】割込みを発生させたいバスマスタ−は、対
応する意味のアドレスをアクセスすることで、割込みの
要求を出す。仮想割込み監視回路４を介してバス１上の
アドレス信号を常時監視し、割込み機能に割り当てられ
た範囲のアドレスである場合には、意味付けされた内容
により割込みを発生させるか否かが決定され、適宜上述
したような割込み処理が行なわれる。

【００１２】バスマスタ−番号レジスタ１１は、各本装
置につきそれぞれのバスマスタ−番号を設定するための
ものである。リクエストレジスタ９は、本装置で受け付
けた複数のバスマスタ−からの仮想割込み要求を記録
し、参照可能にするためのものであり、ビジ−レジスタ
１０は、本装置を持つバスマスタ−から出された仮想割
込み要求を要求先別に記録し、参照可能にするためのも
のである。また、ベクタ−レジスタ１２には、アドレス
の要求内容部分が記録される。

【００１３】本発明に係る方式では、本装置を持つバス
マスタ−のＣＰＵ２が、本装置の対象とする仮想割込み
を受け付けたことを本装置間で自動的に通知するように
することで（仮想ＡＣＫ回路６）、プログラムの介在無
くして要求元に割込みが受け付けられたことを通知する
ことができるようにされる（以下この方式を「仮想ＡＣ
Ｋ」という）。そして、これにより割込みの受付完了を
通知された要求元は、自動的に受付完了通知のための割
込みを発生させることが可能である（この割込みを以下
「仮想ＡＣＫ割込み」という）。

【００１４】次に仮想割込み要求元バスマスタ−をＭ
from、仮想割込み要求先バスマスタ−をＭ toとして、
仮想割込みの動作シ−ケンスを説明する。 （１）Ｍ fromは、仮想割込み空間の要求元部分（Ｆｒ
ｏｍ部）をＭ fromの番号、要求先の部分（Ｔｏ部）を
Ｍ toの番号、要求内容の部分を要求する割込み内容に
した時のアドレスに書き込み要求を発行することで、仮
想割込み要求を発行する。 （２）Ｍ fromの本装置では、バス１のアドレス情報と
バスマスタ−番号レジスタ１１のバスマスタ−番号値か
ら、仮想割込み要求元であることを知り、内部のビジ−
レジスタ１０の仮想割込み要求中、ビットのＭ toに対
応するビットを“１”（busy）とする。

【００１５】（３）Ｍ toの本装置では（２）と同様
に、バス１上のアドレス情報とバスマスタ−番号値から
仮想割込み要求先であることを知り、内部のリクエスト
レジスタ９のＭ fromに対応するビットを“１”（要求
待ち）とする。それと同時にバス１上のアドレスの要求
内容部分を、内部のＭ fromに対応するベクタ−レジス
タ１２にラッチして記録する。この時すでにＭ fromに
対応するリクエストレジスタ９のビットが“１”（要求
待ち）であれば、ベクタ−レジスタ１２にはラッチしな
いで無視する。なお、ベクタ−レジスタ１２は、各要求
元ごとに独立したものとなっている。 （４）Ｍ toの本装置は、要求待ちとなるとＣＰＵ２に
仮想割込み要求を発行する。 （５）ＣＰＵ２から応答が返ってくるまでに、他の要求
元からの仮想割込み要求があれば、（２）及び（３）の
動作で受け付けることができる。

【００１６】（６）Ｍ toでは、ＣＰＵ２から割込み応
答が返ってくると、その時点で要求待ちとなっている中
で優先度の高い要求元のベクタ−レジスタ１２の内容を
デ−タバスに出力する。同時にその値を内部のラストベ
クタ−レジスタ１３に記録し、リクエストレジスタ９の
対応するビットを“０”（要求無し）とする。 （７）Ｍ toの本装置はＣＰＵ２へ割込み要求を渡した
場合、渡した要求の要求元（Ｍ from）に仮想割込み要
求に対する割込み要求が実行されたことを知らせるため
に、（６）の動作と同時に仮想ＡＣＫサイクルを実行す
る。

【００１７】（８）Ｍ toの本装置は、仮想割込み要求
待ちの間、（４）〜（７）の動作を繰り返す。 （９）Ｍ fromの本装置は仮想ＡＣＫサイクルを受信す
ると、応答したバスマスタ−に対応するビジ−レジスタ
１０中の要求中、ビットを“０”（Not busy）にする。 （10）Ｍ fromの本装置は、内部レジスタ設定で仮想Ａ
ＣＫ割込みを実行するように設定されている場合、ボ−
ド上のＣＰＵ２に割込み要求を実行する。 （11）Ｍ fromのＣＰＵ２から割込み応答が返って来る
と、Ｍ fromの本装置は、仮想ＡＣＫ割込み用に設定さ
れた値をデ−タバスに出力する。同時に他のバスマスタ
−からの仮想割込み要求が発生している場合には、仮想
ＡＣＫ割込みを優先して処理する。

【００１８】上述したように、アドレス中の要求先部分
が判定され、これが０であるときは、全バスマスタ−間
で同期して同時に割込みを発生させることができる（以
下この方式を「ブロ−ドキャスト仮想割込み」とい
う）。いまブロ−ドキャスト仮想割込み要求元をＭ fr
om、ブロ−ドキャスト受け取り側をＭ to、として以後
の説明を行なう。ここでＭ toは要求元以外の全ての本
装置を搭載したバスマスタ−（複数可能）である。

【００１９】（１）Ｍ fromは仮想割込み用アドレス空
間中の要求元、要求先を共に０としたアドレスへの書き
込みで、ブロ−ドキャスト仮想割込み要求を発行する。
要求内容部分は任意の値が可能である。 （２）Ｍ fromの本装置では、バス上のアドレス情報の
要求元、要求先部分が０であることからブロ−ドキャス
ト仮想割込み要求であることを知り、自分自身がバスマ
スタ−であることから発行元であることを知り、内部の
ブロ−ドキャスト仮想割込みモ−ドビットを“１”にす
る。

【００２０】（３）Ｍ toの本装置は（２）と同様にバ
ス上のアドレス情報からブロ−ドキャスト仮想割込みで
あることを知り、内部のブロ−ドキャスト仮想割込みモ
−ドビットを“１”にする。同時に、ボ−ド上のＣＰＵ
２にＮＭＩ（ノンマスカブルインタラプト）割込み要求
を発行する。更に同時に、アドレス情報中の要求内容部
分をブロ−ドキャストベクタ−レジスタ１４に取り込
み、ブロ−ドキャストカウンタ８をインクリメントす
る。ただし、既にブロ−ドキャスト仮想割込みモ−ドビ
ットが“１”となっている場合には、新たなブロ−ドキ
ャスト仮想割込み要求は無視する。

【００２１】（４）Ｍ to上のＣＰＵ２がＮＭＩ割込み
を受け付けてＮＭＩ処理を終了し、本装置のＮＭＩ要因
レジスタをクリアするとＮＭＩ要求信号出力を終了す
る。ただし、この時点では、ブロ−ドキャスト仮想割込
みモ−ドビットのクリアを行なわない。 （５）Ｍ to及びＭ from上のＣＰＵ２はブロ−ドキャ
スト仮想割込みを再度受付けたい場合には、ブロ−ドキ
ャスト仮想割込みモ−ドビットへ“０”を書き込む。

【００２２】また、要求元、要求先共に０の場合、ある
いは、要求元が０で要求先が自分のバスマスタ−番号に
一致する場合には、割込み要求内容部分をブロ−ドキャ
ストベクタ−レジスタ１４に記録し、受信カウントを１
増やす。この機能により、本装置を持つバスマスタ−間
で通信を行なうことができる。即ち、本装置を搭載した
ボ−ド上のＣＰＵ２は、仮想割込み通信を行いたい時に
は本装置上の通信モ−ドレジスタ１５を設定し、通信モ
−ドとする。通信モ−ド中の本装置は、仮想割込み空間
中の要求先が０で、要求元が自分自身以外で且つブロ−
ドキャスト仮想割込み以外の場合、アドレス情報中の要
求内容の部分をブロ−ドキャストベクタ−レジスタ１４
に取り込み、ブロ−ドキャストカウンタ８をインクリメ
ントする。

【００２３】発信したい場合は本装置を通信モ−ドに設
定した後、要求元を自分自身の番号要求先を０として、
要求内容部に送信デ−タを当てはめて得られるアドレス
への書込みで発信を行なう。一方、受信側ＣＰＵも本装
置を通信モ−ドに設定し、ブロ−ドキャストカウンタ８
を監視して変化したら、デ−タがブロ−ドキャストベク
タ−レジスタ１４に取り込まれたことを知ることがで
き、ブロ−ドキャストベクタ−レジスタ１４を読み出す
ことでデ−タを受け取ることができる。

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、複数のバスマスタ−間
で１対１、あるいは、１つのバスマスタ−から他の全バ
スマスタ−に対して簡単に割込みを発生させることがで
き、このことにより、マルチＣＰＵシステムを構成した
ときに割込み信号線の数に制限されることなく柔軟に割
込みを掛け合うことが可能となる。また、ブロ−ドキャ
スト仮想割込みにより、マルチＣＰＵ構成のシステムの
デバッグをＣＰＵ間の同期を取りながら行なうことがで
きる。更に、バスマスタ−間における通信が可能で、マ
ルチＣＰＵ構成のデバッグ時にこれまで各ＣＰＵごとに
必要とされた通信用デバイスが不要となり、デバッグ用
の通信装置の著しい簡素化を可能とする。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る方式におけるバス上のアドレス
空間の割当例を示す図である。

【図２】 本発明に係る方式において用いる装置のブロ
ック図である。

【符号の説明】

１ バス ２ ＣＰＵ ３ バス制御回路 ４ 仮想割込み監視回路 ５ 割込み発生回路 ６ 仮想ＡＣＫ回路 ７ ブロ−ドキャスト監視回路 ８ ブロ−ドキャストカウンタ ９ リクエストレジスタ １０ ビジ−レジスタ １１ バスマスタ−番号レジスタ １２ ベクタ−レジスタ １３ ラストベクタ−レジスタ １４ ブロ−ドキャストベクタ−レジスタ １５ 通信モ−ドレジスタ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バス上のアドレス空間に割込み用の空間
   を割り付け、そのアドレスに割込み要求元、割込み要求
   先、割込み要求内容等を含んだ意味を割り付けることを
   特徴とするメモリ−マップド割込み方式。
2. 【請求項２】 全バスマスタ−に同時に割込みを発生さ
   せる意味付けをしたアドレスを含む請求項１記載のメモ
   リ−マップド割込み方式。