JPH064321A - 割り込み管理方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 割り込み禁止時間を最小限にするとともに、
割り込みの処理を速やかに実行することができる割り込
み管理方式を提供する。 【構成】 システム・コール処理中に割り込みが発生し
たとき、この割り込みが前記システム・コールを使用す
るものである場合は、そのシステム・コールの処理の終
了を待って割り込みを実行し、また、この割り込みが前
記システム・コールを使用しないものである場合は、割
り込みを直ちに実行する。処理中のシステム・コールは
システム・コール処理中フラグ12に表示し、割り込みで
使用するシステム・コールが処理中のシステム・コール
と同一である場合は、割り込みの処理は、従来方式と同
程度に遅延されるが、それ以外の場合には、割り込みの
処理は直ちに実行される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータ処理のマ
ルチタスク・オペレーティングシステムにおいて、シス
テム・コール処理中の割り込みを管理する割り込み管理
方式に関し、特に、割り込みの速やかな処理を可能にし
たものである。

【０００２】

【従来の技術】マルチタスク・オペレーティングシステ
ムでは、コンピュータの処理において、複数のタスクの
処理を並行して遂行する。

【０００３】このシステムでは、システム・コール処理
中に、装置や機器の誤動作、入出力機器からの要求、コ
ンソールからのオペレータによる介入要求等の各種の要
因に基づく割り込みの要求が行なわれた場合に、システ
ム・コールの処理の終了まで割り込み要求の受付を禁止
する方式や割り込み要求を直ちに受付け、システム・コ
ールの処理終了後に割り込み処理を行なう方式等が従来
から採られている。

【０００４】後者の方式は、割り込み禁止時間を短縮す
るために前者の方式を改良したものであり、図６に示す
ように、オペレーティングシステムの管理データのブロ
ック６と、割り込みの管理情報を格納する制御ブロック
７、８、９とを設け、オペレーティングシステムの管理
データ６には、先頭の割り込みの制御ブロック７をポイ
ントする先頭ポインタ61を格納し、また、割り込みの管
理情報の制御ブロック７〜９には、割り込みのハンドラ
アドレス72、82、92と、次に発生した割り込みの制御ブ
ロックをポイントする後方ポインタ71、81、91とを格納
している。

【０００５】この割り込み管理方式におけるタイミング
・チャートは、図７に示す通りである。

【０００６】タスクＡからシステム・コールＡが発行さ
れると（イベント71）、オペレーティングシステムは、
システム・コールＡの処理を実行する。システム・コー
ルＡの処理中に割り込みが発生すると（イベント72）、
オペレーティングシステムは、割り込みの制御ブロック
７に割り込みのハンドラアドレス72を格納し、オペレー
ティングシステムの管理データ６の中の先頭ポインタ61
に制御ブロック７をポイントし、制御ブロック７の後方
ポインタ71にｅｎｄをポイントする。

【０００７】この状態になると、割り込み禁止が解除さ
れ、次の割り込みが可能になる。２番目の割り込みが発
生した場合には、その割り込みのハンドラアドレスが制
御ブロック８に格納され、制御ブロック７の後方ポイン
タ71が制御ブロック８をポイントし、制御ブロック８の
後方ポインタ81がｅｎｄをポイントするように、後方ポ
インタの更新が行なわれる。

【０００８】さて、図７のタイミング・チャートにおい
て、システム・コールＡの処理が終了すると（イベント
73）、オペレーティングシステムは、先頭の制御ブロッ
ク７に格納されているハンドラアドレス72を起動する。
この起動により、割り込み直前のＣＰＵ情報を記憶した
り、割り込みの種類を判定して割り込みの要因に対する
処理等を行なう割り込みハンドラが実行され、割り込み
ハンドラでシステム・コールＡまたはＢが発行されると
（イベント74）、オペレーティングシステムは、システ
ム・コールＡまたはＢを起動する。

【０００９】起動されたシステム・コールＡまたはＢの
処理が終了すると（イベント75）、割り込みハンドラに
復帰して、割り込み直前の状態に戻すための処理が行な
われ、その処理の終了後に（イベント76）、タスクＡに
復帰する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来の割
り込み管理方式では、割り込み禁止時間は短くなるもの
の、割り込みの実際の処理はシステム・コール処理終了
まで遅延されるという問題がある。

【００１１】本発明は、このような従来の問題点を改善
するものであり、割り込み禁止時間を最小限にするとと
もに、割り込みの処理を速やかに実行することができる
割り込み管理方式を提供することを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明の割り込
み管理方式では、システム・コール処理中に割り込みが
発生したとき、この割り込みが前記システム・コールを
使用するものである場合は、そのシステム・コールの処
理の終了を待って割り込みを実行し、また、この割り込
みが前記システム・コールを使用しないものである場合
は、割り込みを直ちに実行することとしている。

【００１３】また、前記割り込みが発生したとき、その
割り込みにおいて使用するシステム・コールを表示する
フラグをテーブルに登録し、このフラグと処理中のシス
テム・コールを表示するフラグとを比較することによっ
て、割り込みの実行の時期を決めている。

【００１４】

【作用】そのため、割り込みにおいて使用するシステム
・コールが処理中のシステム・コールと同一である場
合、すなわち、割り込みにおいて使用する資源が現在使
用中の資源と同一である場合には、資源の干渉を生ずる
虞れがあるため、割り込みの処理は、従来方式と同程度
に遅延されるが、それ以外の場合には、割り込みの処理
が直ちに実行される。

【００１５】

【実施例】本発明の実施例における割り込み管理方式で
は、図１に記載する、オペレーティングシステムの管理
データのブロック１および割り込みハンドラの管理情報
を格納する制御ブロック２、３、４と、図２に記載す
る、割り込みハンドラの登録テーブル５とを設ける。

【００１６】オペレーティングシステムの管理データ１
には、先頭の割り込みハンドラの制御ブロック２をポイ
ントする先頭ポインタ11と、現在処理中のシステム・コ
ールを表示するシステム・コール処理中フラグ12とを格
納し、また、割り込みハンドラの制御ブロック２、３、
４には、割り込みハンドラ番号22、32、42と、次の割り
込みハンドラの制御ブロックをポイントする後方ポイン
タ21、31、41とを格納する。

【００１７】システム・コール処理中フラグ12は、シス
テム・コールに対応するビットのＯＮによって、現在処
理しているシステム・コールを表示する（このビットの
番号は、システム・コール番号と１対１に対応してい
る）。オペレーティングシステムでは、システム・コー
ル処理開始時に、そのシステム・コール番号に対応する
システム・コール処理中フラグ12のビットをＯＮにす
る。こうすることにより、そのシステム・コールはロッ
クされる。また、処理終了時には、それをＯＦＦにして
システム・コールのロックを解除する。

【００１８】割り込みハンドラの制御ブロック２〜４に
は、後述するように、処理を遅延させるべき割り込みハ
ンドラの番号が格納される。この番号は、割り込みハン
ドラの登録テーブル５から該当する割り込みハンドラを
引き出すときのインデックスとなる。

【００１９】割り込みハンドラの登録テーブル５は、割
り込み要求がされたときに、オペレーティングシステム
が、割り込みハンドラとそのハンドラにおいて使用する
システム・コールの番号とを順に登録するものであり、
第１番目の割り込みハンドラのアドレスが51に、第１番
目の割り込みハンドラの使用するシステム・コール番号
を表示するシステム・コール使用フラグが52に、第２番
目の割り込みハンドラのアドレスが53に、第２番目の割
り込みハンドラに関するシステム・コール使用フラグが
54に登録され、以下、同様の繰り返しによって第ｎ番目
の割り込みハンドラまで登録される。

【００２０】このシステム・コール使用フラグ52〜56
は、システム・コールに対応するビットのＯＮによっ
て、使用されるべきシステム・コールを表示する（この
ビットの番号は、システム・コール番号と１対１に対応
している）。

【００２１】次に実施例の割り込み管理方式における処
理の手順について説明する。

【００２２】本発明の割り込み管理方式では、処理中の
システム・コールと、割り込みハンドラによって使用さ
れるシステム・コールとが同一である場合と、そうでな
い場合とで割り込み処理の手順を変えている。

【００２３】システム・コールＡの処理中に、システム
・コールを使用しない割り込みが発生した場合のタイミ
ング・チャートについて、図３を用いて説明する。

【００２４】タスクＡからシステム・コールＡが発行さ
れると（イベント31）、オペレーティングシステムは、
システム・コールＡに対応するシステム・コール処理中
フラグ12のビットをＯＮにして、システム・コールＡを
ロックし、システム・コールＡの処理を開始する。

【００２５】システム・コールＡの処理中に割り込みが
発生すると（イベント32）、オペレーティングシステム
は、発生した割り込みがシステム・コールを使用するか
どうかを、登録テーブル５の対応する割り込みのシステ
ム・コール使用フラグ52により検査する。ここでは割り
込みがシステム・コールを使用しないため、オペレーテ
ィングシステムは、割り込みを遅延させる必要がないと
判断し、直ちに割り込みハンドラを起動する。ハンドラ
が起動すると、オペレーティングシステムは、割り込み
の禁止を解除し、次の割り込みが可能になる。

【００２６】割り込みハンドラが正常に処理を終了する
と（イベント33）、オペレーティングシステムは、シス
テム・コールＡの処理を続行し、システム・コールＡの
処理が終了すると（イベント34）、オペレーティングシ
ステムはシステム・コール処理中フラグ12をＯＦＦにし
てシステム・コールＡのロックを解除し、タスクＡに復
帰する。

【００２７】次に、システム・コールＡの処理中に、シ
ステム・コールＢを使用する割り込みが発生した場合の
タイミング・チャートについて、図４を用いて説明す
る。

【００２８】タスクＡからシステム・コールＡが発行さ
れると（イベント41）、オペレーティングシステムは、
システム・コールＡに対応するシステム・コール処理中
フラグ12のビットをＯＮにしてシステム・コールＡをロ
ックし、システム・コールＡの処理を開始する。

【００２９】システム・コールＡの処理中に割り込みが
発生すると（イベント42）、オペレーティングシステム
は、発生した割り込みがシステム・コールを使用するも
のであるかどうかを、登録テーブル５の該当するシステ
ム・コール使用フラグ52によって検査をする。割り込み
ハンドラがシステム・コールを使用する場合は、次にシ
ステム・コール処理中フラグ12を読み取り、割り込みハ
ンドラが使おうとするシステム・コールが現在ロックさ
れているかどうかを検査する。

【００３０】このケースでは、割り込みハンドラの使用
するシステム・コールＢが、ロックされているシステム
・コールＡと異なるため、オペレーティングシステム
は、割り込みを遅延させる必要がないと判断し、直ちに
割り込みハンドラを起動する。ハンドラが起動すると、
オペレーティングシステムは、割り込みの禁止を解除
し、次の割り込みが可能になる。

【００３１】割り込みハンドラは、システム・コールＢ
を起動し（イベント43）、システム・コールＢの処理が
終了すると（イベント44）、割り込みハンドラが復帰す
る。割り込みハンドラの処理が終了すると（イベント4
5）、システム・コールＡに戻り、システム・コールＡ
の続きの処理を実行する。システム・コールＡの処理が
終了すると（イベント46）、システム・コール処理中フ
ラグ12をＯＦＦにしてシステム・コールＡのロックを解
除し、タスクＡに復帰する。

【００３２】次に、システム・コールＡの処理中に、シ
ステム・コールＡを使用する割り込みが発生した場合の
タイミング・チャートについて、図５を用いて説明す
る。

【００３３】タスクＡからシステム・コールＡが発行さ
れると（イベント51）、オペレーティングシステムは、
システム・コールＡに対応するシステム・コール処理中
フラグ12のビットをＯＮにしてシステム・コールＡをロ
ックし、システム・コールＡの処理を開始する。

【００３４】システム・コールＡの処理中に割り込みが
発生すると（イベント52）、オペレーティングシステム
は、発生した割り込みがシステム・コールを使用するも
のであるかどうかを、登録テーブル５の該当するシステ
ム・コール使用フラグ52によって検査をする。割り込み
ハンドラがシステム・コールを使用する場合は、次にシ
ステム・コール処理中フラグ12を読み取り、割り込みハ
ンドラが使おうとするシステム・コールが現在ロックさ
れているかどうかを検査する。

【００３５】このケースでは、割り込みハンドラの使用
するシステム・コールＡが、ロックされているシステム
・コールＡと同じであるため、オペレーティングシステ
ムは、割り込み処理を遅延させる必要があるものと判断
し、割り込みハンドラ番号を割り込みハンドラ制御ブロ
ック２に格納し、オペレーティングシステムの管理デー
タ１の先頭ポインタ11に制御ブロック２をポイントす
る。

【００３６】このように、割り込みハンドラが制御ブロ
ックに格納されたときは、割り込みハンドラの処理が遅
延される。また、この格納により割り込みの禁止が解除
され、次の割り込みが可能になる。

【００３７】システム・コールＡの処理が終了すると
（イベント53）、オペレーティングシステムは、遅延さ
せていた割り込みハンドラを起動する。この時、オペレ
ーティングシステムの管理データ１の先頭ポインタ11
は、リセットされる。また、ハンドラが起動すると、オ
ペレーティングシステムは、割り込みの禁止を解除し、
次の割り込みが可能になる。

【００３８】割り込みハンドラは、システム・コールＡ
を発行し（イベント54）、システム・コールＡの処理が
終了すると（イベント55）、割り込みハンドラの処理を
続行し、その処理が終了すると（イベント56）、オペレ
ーティングシステムは、システム・コール処理中フラグ
12をＯＦＦにしてシステム・コールＡのロックを解除
し、タスクＡへの復帰を行なう。

【００３９】このように、割り込みハンドラの使用する
システム・コールが、処理中のシステム・コールＡと同
一であるときは、システム・コールＡの処理の終了を待
って、割り込みを実行する。これは、システム・コール
Ａの処理を中断して、割り込みを行なうと、資源の干渉
によって、割り込み処理終了後のシステム・コールＡへ
の復帰に狂いを生ずる虞れがあるためである。

【００４０】このときの割り込み禁止時間は、制御ブロ
ック２〜４に割り込みハンドラが登録されるまでの時間
であり、従来の方式と同程度の短さである。

【００４１】したがって、この場合には、割り込みの開
始時期および割り込み禁止時間は、従来方式と比べて差
異がない。

【００４２】一方、割り込みハンドラの使用するシステ
ム・コールが、処理中のシステム・コールＡと異なって
いたり、割り込みハンドラがシステム・コールを使用し
ないものである場合には、資源の干渉が生じないので、
割り込み処理が直ちに実行される。また、割り込み禁止
は、割り込み処理の実行と同時に解除される。

【００４３】したがって、この場合には、割り込み禁止
時間は、従来方式と同程度であり、割り込み開始時期
は、従来方式に比べて極めて早くなる。

【００４４】そのため、本発明の方式では、割り込み処
理を一律に遅延させている従来の方式と比べて、速やか
な割り込みの処理が可能となる。

【００４５】

【発明の効果】以上の実施例の説明から明らかなよう
に、本発明の割り込み管理方式では、割り込み禁止時間
を最小限に保ちながら、割り込みの処理を迅速に行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の割り込み管理方式における実施例の構
成図、

【図２】実施例における割り込みハンドラの登録テーブ
ルを表わす図、

【図３】実施例の割り込み管理方式において、システム
・コールを使用しない割り込みが発生したときのタイミ
ングチャート、

【図４】実施例の割り込み管理方式において、処理中の
システム・コールと異なるシステム・コールを使用する
割り込みが発生したときのタイミングチャート、

【図５】実施例の割り込み管理方式において、処理中の
システム・コールと同じシステム・コールを使用する割
り込みが発生したときのタイミングチャート、

【図６】従来の割り込み管理方式における構成図、

【図７】従来の割り込み管理方式におけるタイミングチ
ャートである。

【符号の説明】

１、６ オペレーティングシステムの管理データ ２、３、４、７、８、９ 割り込みハンドラ制御ブロッ
ク 11、61 先頭ポインタ 12 システム・コール処理中フラグ 21、31、41、71、81、91 後方ポインタ 22、32、42 割り込みハンドラ番号 ５ 割り込みハンドラ登録テーブル 51、53、55、72、82、92 割り込みハンドラアドレス 52、54、56 システム・コール使用フラグ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 システム・コール処理中に割り込みが発
   生したとき、該割り込みが前記システム・コールを使用
   するものである場合は、前記システム・コールの処理の
   終了を待って前記割り込みを実行し、該割り込みが前記
   システム・コールを使用しないものである場合は、前記
   割り込みを直ちに実行することを特徴とする割り込み管
   理方式。
2. 【請求項２】 前記割り込みが発生したとき、前記割り
   込みにおいて使用するシステム・コールを表示するフラ
   グをテーブルに登録し、該フラグと処理中のシステム・
   コールを表示するフラグとを比較することによって、前
   記割り込みの実行の時期を決定することを特徴とする請
   求項１に記載の割り込み管理方式。