中斷控制裝置及控制方法制造方法及圖紙

本發明專利技術的中斷控制裝置具備中斷向量寄存器，用來分別保持地址信息，該地址信息對應于中斷資源之中ＯＳ所管理的第１類中斷資源及ＯＳ不管理的第２類中斷資源，對于ＯＳ管理的第１類中斷資源所發生的中斷，根據中斷向量寄存器的地址信息啟動共用中斷入口函數，該共用中斷函數對第１類中斷資源共用并且作為調度處理的對象，對于用戶管理的第２類中斷資源所發生的中斷，根據中斷向量寄存器的地址信息啟動擴展中斷入口函數，該擴展中斷入口函數不是上述調度處理的對象。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及作為控制計算機系統的OS(操作系統)的一部分、對來自發生中斷的中斷資源的中斷進行控制的中斷控制裝置。
技術介紹
一般情況下，計算機系統中的中斷控制是通過在OS中對來自各中斷資源的中斷進行一維管理來處理的。圖1表示的是，在以往的計算機系統中發生中斷時從OS的核心空間向用戶進程空間的轉移關系。如該圖所示，在核心空間602內，從用來受理中斷的中斷處理部開始，在利用調度程序進行中斷調度處理之后，轉移到進程空間601內的用戶進程。圖2表示的是，在以往計算機系統中中斷控制裝置的結構。在該該圖中，分層次表示作為發生中斷的中斷資源的外圍設備、中斷控制器、CPU、OS及應用進程。圖3是著眼于各結構要件的寄存器結構來表示圖2中的處理流程的動作說明圖。采用圖3，更具體地說明圖2中的動作。中斷控制器(INTC)502用來檢測來自各種外圍設備(I/O裝置)501a、501b等的中斷發生，設置與該中斷原因對應的原因編號寄存器502a的原因編號標識。如果該中斷原因未通過軟件的設定而被屏蔽，則中斷控制器502向CPU503通知中斷發生。CPU503具有與中斷等級相應的中斷向量寄存器503a，在受理了來自中斷控制器502的中斷通知之后，從分配該中斷原因的中斷向量寄存器讀出中斷向量，執行OS所管理的中斷入口函數505。通過執行該中斷入口函數505，轉移到中斷原因的判別和用戶的中斷處理程序。此時，調度程序506在與其他中斷和其他進程之間進行調度調整，在調整后啟動與中斷原因對應的中斷處理程序507a或507b等，進行與中斷請求對應的處理(或者將對應的處理調出)。一般情況下，通過上面的動作，以往的中斷控制裝置進行一系列的中斷控制。可是，通常的OS未假設出只將特定的中斷資源作為OS的管理范圍之外的情形，而這樣一來則需要特別的機構。作為所需的特別機構，在特開2001-216172號公報(下面，稱為文獻1)中公示出，利用多個OS和從OS獨立出的中斷管理程序的實現方法。根據文獻1，公示出從OS獨立出的中斷管理程序是利用下述兩種方法的中斷控制方法，該方法一種是搶占一個OS所管理的中斷資源而將其分配給另一個OS的方法，另一種是根據OS的執行狀態對啟動各個中斷處理程序的時間進行決定的方法。根據這種中斷控制方法，可以將所發生的外部中斷通過中斷管理程序暫時處理后，向多個OS分配中斷處理，并由分配目的地的OS執行中斷處理。另外，中斷處理在多個OS間進行了復用的情況下，由于采用中斷管理程序來管理中斷狀態，因而也能夠實現排他控制。但是，根據以往的中斷控制裝置，存在下述問題，即在只將特定的中斷資源作為OS的管理范圍之外時，不能保證從發生中斷到執行與中斷對應的應用程序的響應性也就是實時性。具體而言，在將操作系統(OS)上特定的中斷資源由其他程序進行分離并獨立管理的情況下，存儲下面的問題。(1)在文獻1中，中斷管理程序為了協調中斷處理的OS間的多路復用，必須通過上述中斷管理程序來管理中斷狀態。例如，圖3所示的調度程序506在文獻1中，對應于進行更復雜調度調整的中斷管理程序。由于新安裝該中斷管理程序來執行處理，因而除以往OS中所安裝的中斷入口函數之外，還增加中斷狀態的管理處理，使實時性變差。(2)與文獻1無關，以往并不存在以下述結構將與特定的中斷原因對應的用戶中斷處理函數，配置到用戶進程空間而不是OS的地址空間(核心空間)，并在不妨礙中斷響應性的狀況下轉移到所配置的中斷處理函數。在從圖1所示的核心空間602向進程空間601轉移的過程中，調度程序的響應性依賴于OS的性能。對于通用的OS來說，其課題為沒有在發生中斷后向應用程序進行轉移的時間保證，也就是說沒有實時保證。(3)在文獻1中其構成為，為了將CPU的中斷資源通過多個OS進行分開管理，至少需要2個以上的OS，并且未假設出在1個OS和該OS上進行動作的應用程序間進行中斷資源分開的情形。
技術實現思路
鑒于上述課題，本專利技術的目的為，提供一種中斷控制裝置、其控制方法及程序，用來在廣泛應用的OS中對于來自特定中斷資源的中斷保證實時性。特別是，本專利技術的目的為，提供一種在廣泛應用的OS上保證實現內部設備所廣泛需要的實時性的中斷控制裝置、其控制方法及程序。為解決上述課題，本專利技術的中斷控制裝置，對來自發生中斷的中斷資源的中斷進行控制，作為控制計算機系統的OS，具備表格機構，用來保持地址信息，該地址信息分別對應于中斷資源中OS所管理的第1類中斷資源以及OS不管理的第2類中斷資源；啟動機構，對于第1類中斷資源所發生的中斷，根據表格機構的地址信息啟動第1控制處理，該第1控制處理包含對第1類中斷資源共用的管理處理，對于第2類中斷資源所發生的中斷，根據表格機構的地址信息啟動第2控制處理，該第2控制處理不包含上述管理處理。根據這種結構，可以對于第1類中斷資源，啟動實時性較差而通用性性較高的中斷處理，對于第2類中斷資源，啟動對中斷快速響應且實時性方面優良的中斷處理。在此，上述中斷控制裝置還可以具有受理機構，用來從應用程序受理表示特定的中斷資源和地址信息的通知，上述表格機構按照由受理機構所受理的通知，來保持與第2類中斷資源對應的地址信息。根據這種結構，應用程序可以將需要實時性的任意中斷資源，從第1類自由地設定變更成第2類。在此，上述啟動機構也可以在上述第2控制處理中，依次執行上下文的保存、與發生了中斷的第2類中斷資源對應的中斷處理以及所保存上下文的恢復。在此，上述啟動機構也可以在上述第2控制處理中，在開始上述上下文保存之前禁止其他的中斷輸入，并在上述第2控制處理完成前解除上述中斷輸入的禁止。根據這種結構，由于在與第2類中斷資源對應的中斷處理過程中，在需要實時性的處理完成前禁止其他的中斷輸入，因而可以更可靠地確保實時性。在此，上述中斷控制裝置還可以具備轉換緩沖器，用來對虛擬存儲用的頁表之中與執行中的進程對應的頁數據進行緩存；更新機構，用于上述啟動機構在上述第2控制處理中更新上述轉換緩沖器，以便在執行上述中斷處理前保持與該中斷處理對應的頁數據。在此，上述受理機構還可以從應用程序受理下述通知，該通知表示與第2類中斷資源對應的中斷處理的進程ID，上述更新機構根據由受理機構所受理的通知示出的進程ID，從上述頁表讀出上述頁數據將其存儲到上述轉換緩沖器中。根據這種結構，由于對虛擬存儲用的被稱為所謂TLB(TranslationLook aside Buffer)的轉換緩沖器進行更新，因而可以容易地將中斷處理配置到進程空間。在此，上述表格機構還可以為每個中斷資源保持中斷等級和表示是上述第1類還是第2類的分類，上述啟動機構根據所發生中斷的中斷等級和表格機構中所保持的分類，來判別是第1類和第2類的哪一類。在此，上述啟動機構也可以比較所發生中斷的中斷等級和指定等級的優先順序，判別是上述第1類和第2類的哪一類。根據這種結構，可以將任意的中斷等級從第1類變更成第2類，或者將比指定級更低的(或高的)中斷等級的中斷資源設定為第2類。如同上面所說明的那樣，根據本專利技術的中斷控制裝置，可以同時存在實時性較差而通用較高的中斷處理、以及對中斷快速響應且實時性方面優良的中斷處理。另外，由于在應用程序所指定的任意中斷等級中，不經第2類OS的管理處理就啟動用戶獨享的中斷處理，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種中斷控制裝置，用來對來自發生中斷的中斷資源的中斷進行控制，來作為控制計算機系統的ＯＳ一部分，其特征為，具備：表格機構，用來保持地址信息，該地址信息分別對應于中斷資源之中ＯＳ所管理的第１類中斷資源以及ＯＳ不管理的第２類中斷 資源；啟動機構，對于第１類中斷資源所發生的中斷，根據表格機構的地址信息啟動第１控制處理，該第１控制處理包含與第１類中斷資源共用的管理處理，而對于第２類中斷資源所發生的中斷，根據表格機構的地址信息啟動第２控制處理，該第２控制處理不包含 上述管理處理。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：喜多村啟，淺井登，安武剛一，
申請(專利權)人：松下電器產業株式會社，
類型：發明
國別省市：JP[日本]