JP2002182930A - 割り込み制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 情報処理装置における演算処理装置の割り込
み処理の処理効率を向上させる割り込み制御装置を提供
する。 【解決手段】 本発明の割り込み制御装置１００は、周
期的に発生する複数の割り込み要求に対する複数の割り
込み処理の少なくとも一部が、演算処理装置によってま
とめて処理されるように、周期的に発生する複数の割り
込み要求の少なくとも一部の演算処理装置に対する通知
タイミングを遅延させる遅延処理部を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、情報処理装置にお
ける演算処理装置に割り込み処理を実行させる割り込み
要求を受け取って、演算処理装置に通知する割り込み制
御装置に関する。特に本発明は、演算処理装置への割り
込み要求の通知タイミングを調整可能な割り込み制御装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、情報処理装置におけるＣＰＵ等
の演算素処理装置に対して、割り込みコントローラ等の
割り込み処理装置は、割り込み要求の通知を行う。情報
処理装置内で発生する割り込み要因に関しては、種々の
要因がある。例えば、通信プルトコルのメッセージの送
受信、無線部の制御用ＡＤ処理等によって、同期的な割
り込み要求が生じる。また、表示画面の変更やキーボー
ドのキー処理、及び受信メッセージのメモリ書き込み等
によって、非同期的な割り込み要求が生じる。通常、こ
れらの割り込み要求が発生すると、割り込み制御装置
は、直ちに演算処理装置に対して割り込み要求の通知を
行っていた。

【０００３】また、上述の同期的な割り込み要求の演算
処理装置に対する通知タイミングは、周期的・固定的で
あることが一般的である。一方、非同期的な割り込み要
求の演算処理装置に対する通知タイミングは、割り込み
の発生タイミングが予測できないためばらばらである。
そして、非同期的な割り込み要求に対する割り込み処理
は、その内容によって演算処理装置の処理量が大きく異
なる。

【０００４】このため、演算処理装置が同期的な割り込
み要求に対する割り込み処理を行っている場合に、非同
期的な割り込み要求が発生することがある。この場合
に、上述した同期的な割り込み要求に対する割り込み処
理の間で、演算処理装置は、非同期的な割り込み要求に
対する割り込み処理を行っていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、非同期的な割
り込み要求に対する割り込み処理の処理量が大きい場合
に、演算処理装置は、上述した同期的な割り込み要求に
対する割り込み処理の間の定まった時間内で、非同期的
な割り込み要求に対する割り込み処理を一度に処理しき
れない場合がある。また、一般的に、同期的な割り込み
要求は、通信プロトコル等に関わる処理であるため、非
同期割り込みの要求よりも処理の優先度が高い。このた
め、上述のように処理量の多い非同期的な割り込み要求
に対する割り込み処理は、一時的に待機させられる。従
って、非同期的な割り込み要求に対する割り込み処理
が、遅延してしまうという問題がある。

【０００６】そこで本発明は、上記の課題を解決するこ
とのできる割り込み制御装置を提供することを目的とす
る。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の
特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発
明の更なる有利な具体例を規定する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第１の形態に係る割り込み制御装置は、情
報処理装置における演算処理装置に割り込み処理を実行
させる割り込み要求を受け取って、該演算処理装置に通
知する。割り込み制御装置は、周期的に発生する複数の
割り込み要求に対する複数の割り込み処理の少なくとも
一部が、演算処理装置によってまとめて処理されるよう
に、周期的に発生する複数の割り込み要求の少なくとも
一部の演算処理装置に対する通知タイミングを遅延させ
る遅延処理部を備えることを特徴とする。

【０００８】周期的に発生する複数の割り込み要求が、
異なる種類の要求を含む場合に、複数の遅延処理部の各
々は、周期的に発生する割り込み要求の種類ごとに、通
知タイミングを遅延させるための遅延時間情報を格納す
る遅延設定部を有するようにしてもよい。

【０００９】なお上記の発明の概要は、本発明の必要な
特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群の
サブコンビネーションも又発明となりうる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、発明の実施の形態を通じて
本発明を説明するが、以下の実施形態はクレームにかか
る発明を限定するものではなく、又実施形態の中で説明
されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に
必須であるとは限らない。

【００１１】本実施形態において、割り込み制御装置
は、周期的に発生する同期的な割り込み要求の演算処理
装置への通知タイミングを調整する。すなわち、周期的
に発生する同期的な割り込み要求に対する割り込み処理
をまとめることによって、演算処理装置の処理効率を向
上させる。以下では、割り込み制御装置が周期的に受け
取る割り込み要求を「同期的な割り込み要求」、ランダ
ムに発生する割り込み要求を「非同期的な割り込み要
求」という。また、同期的な割り込み要求に対する演算
処理装置の割り込み処理を「同期割り込み処理」、非同
期的な割り込み要求に対する演算処理装置の割り込み処
理を「非同期割り込み処理」という。

【００１２】図１は、本実施形態の割り込み制御装置１
００の機能ブロック図である。割り込み制御装置１００
は、例えば、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置
における演算処理装置２００に、割り込み処理を行わせ
る割り込みコントローラ等の装置である。割り込み制御
装置１００は、第１遅延処理部１１０等のＮ個の遅延処
理部と、優先順位処理部１３０とを備える。

【００１３】第１遅延処理部１１０は、例えば、割り込
み要求１（同期的な割り込み要求とする）を受け取った
場合に、演算処理装置２００に対する割り込み要求１の
通知タイミングを遅延させる。第１遅延処理部１１０
は、第１遅延設定部１１２と、第１カウンタ部１１４と
を有する。なお、遅延処理部は、図示のように第Ｎ遅延
処理部１２０までの合計Ｎ個設けられており、それぞれ
同様な機能を有する。Ｎ個の遅延処理部の各々は、例え
ば、それぞれ割り当てられた割り込み要求に対して、演
算処理装置２００への通知タイミングを遅延させる。各
々の遅延処理部における通知タイミングの遅延は、複数
の同期割り込み処理の少なくとも一部が、演算処理装置
２００によってまとめて処理されるように、調整され
る。

【００１４】第１カウンタ部１１４は、例えば、不図示
のクロックジェネレータからクロックパルスを受け取っ
てカウントを行う。第１カウンタ部１１４は、第１遅延
設定部１１２にカウント情報を送る。なお、第１カウン
タ部１１４は、ＣＰＵ等の演算処理装置２００における
内部クロックパルスを利用するようにしてもよい。

【００１５】第１遅延設定部１１２は、例えば、レジス
タ等の情報格納手段を含む電子回路である。第１遅延設
定部１１２は、割り込み要求と、割り込み要求の演算処
理装置２００への通知タイミングを遅延させるための遅
延時間情報とを格納する。第１遅延設定部１１２は、例
えば、受け取った割り込み要求を格納する割り込みレジ
スタ（不図示）と、遅延時間情報を格納する遅延量設定
レジスタ（不図示）とを有する。ここで、遅延時間情報
とは、例えば、情報処理装置の入力部（不図示）等を通
じて、割り込み要求の演算処理装置２００への通知タイ
ミングを送らせるために設定されるカウント値である。
このカウント値は、割り込み要求の種類に対応してそれ
ぞれ定められる。割り込み要求の種類は、例えば、割り
込み要求に与えられた番号（割り込み要求１等）等によ
って区別する。例えば、割り込み要求１に対しては３カ
ウント分、割り込み要求２に対しては２カウント分とい
ったように、割り込み要求ごとにカウント値を定めれば
よい。

【００１６】第１遅延設定部１１２は、割り込み要求１
を格納すると、第１カウンタ部１１４から受け取ったカ
ウント情報を参照して遅延時間情報の示すカウント値分
だけ待機する。待機が終了すると、第１遅延設定部１１
２は、割り込み要求レジスタに格納されている割り込み
要求を優先順位処理部１３０に送り、割り込みレジスタ
をリセットする。

【００１７】なお、非同期的な割り込み要求に対して
は、カウント値を０として設定すればよい。このように
設定すれば、同期的、非同期的な割り込み要求を同一の
回路を用いて処理することができる。また、以上の各部
の説明は、他の第Ｎ遅延処理部１２０等においても同様
である。すなわち、複数の遅延処理部の各々は、同期的
な割り込み要求の種類に応じた遅延時間情報を格納し、
遅延時間情報に基づいて演算処理装置２００への通知タ
イミングを遅延させる。

【００１８】優先順位処理部１３０は、複数の割り込み
要求を受け取った場合に、割り込み要求を演算処理装置
２００に通知する優先順位を決定する。割り込み要求の
優先レベルは、例えば、割り込み要求に付される番号に
基づいて決定することができる。一般に、情報処理装置
を適切に動作させるために、割り込み要求の優先順位
が、割り込み要求の内容の重要性に応じて定められる。
例えば、小さい番号が付された割り込み要求ほど優先順
位が高くなるように設定しておくとよい。このように設
定しておけば、優先順位処理部１３０は、小さい番号を
有する割り込み要求から優先的に処理順位を決定する。
従って、優先順位処理部１３０は、割り込み要求を受け
取って、優先レベルの高い割り込み要求から順に演算処
理装置２００に通知することができる。

【００１９】演算処理装置２００は、情報処理装置にお
ける各種演算の処理を行う。演算処理装置２００は、割
り込み制御装置１００の優先順位処理部１３０から受け
取った割り込み要求の通知に基づいて割り込み処理を行
う。演算処理装置２００は、例えば、情報処理装置にお
けるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ ＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵ
ｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐ
ｒｏｃｅｓｓｏｒ）等の装置である。

【００２０】以上のように、割り込み制御装置１００
は、複数の同期的な割り込み要求の少なくとも一部の演
算処理装置２００に対する通知タイミングを遅延させ
る。これにより、演算処理装置２００は、同期的な割り
込み要求の通知をまとめて受け取る。従って、演算処理
装置２００は、複数の同期的な割り込み要求に対する複
数の同期割り込み処理をまとめて行うことができる。

【００２１】図２は、同期的な割り込み要求の通知タイ
ミングを調整する前における割り込み処理のタイミング
チャートの一例である。図中の最上段にある数字列は、
第１カウンタ部１１４等によってカウントされたカウン
ト値を示している。数字列の下には、演算処理装置２０
０における同期割り込み処理（図中の上段Ａ）、非同期
割り込み処理（処理量小）（図中の中段Ｂ）、及び非同
期割り込み処理（処理量大）（図中の下段Ｃ）という３
つの処理のタイミングチャートが示されている。

【００２２】図中の上段（Ａ）に示すように、演算処理
装置２００は、例えば、タイミング０−０から３−９の
間に、４つの同期割り込み処理を行っている。この４つ
の同期割り込み処理は、このタイミングパターンを保っ
て、次ぎのタイミング４−０から７−９の間においても
同様に行われている。

【００２３】ここで、ＣＰＵ等の演算処理装置２００
は、一般に、低消費電力化のために一定時間処理を行わ
ないときには、スリープ状態になる。このため、演算処
理装置２００は、割り込み要求の通知を受け取るたび
に、ウェイク処理、割り込み処理、スリープ処理を順に
繰り返す。従って、演算処理装置２００は、同期的な割
り込み要求に応じたウェイク処理、割り込み処理、スリ
ープ処理を行っていない間において、非同期割り込み処
理を行うことになる。

【００２４】例えば、図中の中段（Ｂ）に示すように、
演算処理装置２００が処理量の小さい非同期割り込み処
理を行う場合を考える。この場合に、タイミング１−３
から１−５の間においては、非同期割り込み処理が行わ
れている。しかし、タイミング１−６から１−９の間に
おいては、図中の上段（Ａ）に示すように、同期割り込
みの処理が行われている。従って、非同期割り込みの処
理は、同期割り込みへの切り替え処理が入るため中断さ
れる。同期割り込みの処理が終了すると、図中の中段
（Ｂ）に示すように、タイミング２−０から非同期割り
込みの処理が再開される。

【００２５】また、図中の下段（Ｃ）に示すように、演
算処理装置２００が処理量の大きな非同期割り込み処理
を行う場合もある。この場合には、同期割り込みの処理
が行われていないときに、非同期割り込み処理が絶えず
行われている。なお、タイミング０−７から０−８の間
のように、同期割り込み処理間の時間間隔が短いと、そ
の間に非同期割り込み処理を適切に行えないこともあ
る。

【００２６】図３は、同期的な割り込み要求の通知タイ
ミングを調整した後における割り込み処理のタイミング
チャートの一例である。以下、上述の図２と比較しなが
ら、本実施形態の割り込み制御装置１００による割り込
み要求の演算処理装置２００への通知タイミングの調整
について説明する。

【００２７】まず、図２の上段（Ａ）のタイミング０−
３、及び、０−９で発生していた同期割り込み処理に対
する割り込み要求の通知タイミングを、図３の上段
（Ｄ）のような処理タイミングとなるように遅延させ
る。具体的には、タイミング０−３で開始される同期割
り込み処理をタイミング１−２まで９カウント分だけ遅
延させるようにする。次に、０−９で開始される同期割
り込み処理を４カウント分だけ遅延させることによっ
て、１−６から開始される処理に連続させるようにす
る。

【００２８】このようにすれば、演算処理装置２００
は、３つの同期割り込みの処理をまとめて一度に処理す
ることができる。このため、ウェイク処理及びスリープ
処理によって失われていた処理時間が全体として低減さ
れる。すなわち、３つの同期割り込み処理をばらばらに
行うと合計で、１２カウント分の時間がかかっていた。
しかし、これらをまとめて処理することによって、処理
時間が８カウント分になる。従って、４カウント分の時
間が低減されたことになる。また、同期割り込み処理
と、次の同期割り込み処理との時間間隔が大きくなるの
で、非同期割り込み処理にあてる時間を多く取ることが
できる。従って、演算処理装置２００処理効率を向上さ
せることができる。

【００２９】さらに、図２の上段（Ａ）のタイミング３
−０で処理されていた１つだけ間隔の離れた同期割り込
み処理を、例えば、３−７まで遅延させるようにしても
よい。このようにすれば、３つのまとまった同期割り込
み処理と、まとめられていない同期割り込み処理との間
をさらに広げることができる。従って、広げられた同期
割り込み間の時間をを利用して、演算処理装置２００
は、図２の中段（Ｂ）で示したように処理が中断された
非同期割り込み処理（処理量小）を、中断なく一度にま
とめて処理することができる。また、図２の下段（Ｃ）
で中断させられることが多かった非同期割り込み（処理
量大）についても、図３の下段（Ｆ）に示すように中断
回数が減少し処理効率を向上させることができる。

【００３０】なお、同期的な割り込み要求の演算処理装
置２００に対する通知タイミングをまとめるとは、同期
割り込み処理の少なくとも一部が連続して処理されるよ
うに通知タイミングを調整するだけではなく、同期割り
込み処理の少なくとも一部が接近して処理されるように
通知タイミングを調整する場合も含む。例えば、図２の
上段（Ａ）に示される４つの同期割り込みをウェイク処
理等が重ならないように接近させるようにしてもよい。
また、同期割り込みのまとめ方は、図に限定されるもの
ではなく種々のまとめ方が考えられる。

【００３１】以上のとおり、本実施形態の割り込み制御
装置１００を用いれば、演算処理装置２００がばらばら
に処理していた複数の同期割り込み処理をまとめて行う
ことができる。また、同期割り込み処理がまとまること
によって、演算処理装置２００のウェイク処理及びスリ
ープ処理の回数を低減する。従って、演算処理装置２０
０における同期割り込み処理の処理効率を上げることが
できる。

【００３２】また、まとめられた同期割り込み処理と、
次の同期割り込み処理との間が大きくなる。従って、非
同期割り込み処理に当てる処理時間が増加し、非同期割
り込み処理の中断回数が減少する。従って、演算処理装
置２００における非同期割り込み処理の処理効率を向上
させることができる。

【００３３】以上、本発明を実施の形態を用いて説明し
たが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範
囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又
は改良を加えることができる。その様な変更又は改良を
加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、
特許請求の範囲の記載から当業者に理解されるところで
ある。

【００３４】なお、本実施形態における割り込み制御装
置１００は、パーソナルコンピュータやワークステイシ
ョン等の電子計算機だけでなく、携帯電話・ＰＨＳ等の
携帯端末、電子機器等の情報処理装置にも幅広く適用す
ることができる。例えば、ＴＤＭＡ−ＦＤＤ方式を採る
携帯端末システムでは、携帯端末は、基地局から定期的
に信号を受け取っている。携帯端末は、この信号に含ま
れるクロック再生符号を利用して同期をとっている。従
って、上述のカウント部は、例えば、受信した信号に含
まれているクロック再生符号を利用してカウントを行う
ようにしてもよい。なお、通信方式を定めれば、同期的
な割り込み要求の種類とパターンは決定される。

【００３５】（変形例）上述の図１においては、カウン
タ部を複数設けたが、１つのカウンタを共用するように
してもよい。また、同期割り込み要求等の受信タイミン
グを検出・分析し、割り込み要求の通知タイミングをま
とめるタイミング検出部を、第１遅延処理部１１０等の
前に備えるようにしてもよい。さらに、非同期割り込み
の頻度等に応じて、同期割り込み要求の通知タイミング
を再調整するようにしてもよい。

【００３６】

【発明の効果】上記説明から明らかなように、本発明に
よれば、情報処理装置における演算処理装置の割り込み
処理の処理効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態の割り込み制御装置１００の機能ブ
ロック図である。

【図２】同期的な割り込み要求の通知タイミングを調整
する前における割り込み処理のタイミングチャートの一
例である。

【図３】同期的な割り込み要求の通知タイミングを調整
した後における割り込み処理のタイミングチャートの一
例である。

【符号の説明】

１００ 割り込み制御装置 １１０ 第１遅延処理部 １１２ 第１遅延設定部 １１４ 第１カウンタ部 １２０ 第Ｎ遅延処理部 １２２ 第Ｎ遅延設定部 １２４ 第Ｎカウンタ部 １３０ 優先順位処理部 ２００ 演算処理装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 情報処理装置における演算処理装置に割
   り込み処理を実行させる割り込み要求を受け取って、該
   演算処理装置に通知する割り込み制御装置であって、 周期的に発生する複数の前記割り込み要求に対する複数
   の割り込み処理の少なくとも一部が、前記演算処理装置
   によってまとめて処理されるように、前記周期的に発生
   する複数の前記割り込み要求の少なくとも一部の前記演
   算処理装置に対する通知タイミングを遅延させる遅延処
   理部を備えることを特徴とする割り込み制御装置。
2. 【請求項２】 前記周期的に発生する複数の前記割り込
   み要求が、異なる種類の要求を含む場合に、 複数の前記遅延処理部の各々は、前記周期的に発生する
   前記割り込み要求の種類ごとに、前記通知タイミングを
   遅延させるための遅延時間情報を格納する遅延設定部を
   有することを特徴とする請求項１に記載の割り込み制御
   装置。