JPH08147173A

JPH08147173A - エミュレーション装置

Info

Publication number: JPH08147173A
Application number: JP6309813A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Ogata; 英昭緒方; Yasushi Nakaoka; 康中岡; Akihito Tanimoto; 晃仁谷本; Masanori Kojima; 政典小島; Yutaka Akahori; 豊赤堀
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1994-11-18
Filing date: 1994-11-18
Publication date: 1996-06-07
Also published as: US5758124A

Abstract

(57)【要約】【目的】ターゲットマシンの動作を実行マシン上でエ
ミュレートするエミュレーション装置において、ＢＩＯ
Ｓのようにジャンプテーブルを介して呼ばれる処理をエ
ミュレーションする。【構成】ＢＩＯＳを呼び出す手続を直接トラップする
のではなく、ジャンプテーブルＪＴを介して呼ばれた場
所に特権命令（例えばＨＬＴ命令）を置き、特権命令の
実行によりトラップを起こしてエミュレーションモジュ
ールに処理を移行する。ＨＬＴ命令に引き続いて識別子
を書いておき、この識別子によりディスパッチャＤＰか
ら必要なＢＩＯＳエミュレーションモジュールを呼び出
す。従って、ジャンプテーブルを書き直す常駐プログラ
ムが存在しても正常に動作する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エミュレーション装置
に関し、詳しくは少なくとも演算処理部、記憶部、入出
力部を備えたコンピュータである実行マシン上で、実行
マシンのアーキテクチャとは異なるアーキテクチャを備
えたコンピュータであるターゲットマシン用のプログラ
ムを実行させるエミュレーション装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のエミュレーション装置と
しては、特開平５−４６４０６号に開示されているよう
に、ターゲットマシンのＯＳファンクションコール、Ｂ
ＩＯＳファンクションコールやＩ／Ｏ命令、さらには割
り込みテーブルなどを、個々にエミュレーションするこ
とで、ターゲットマシン用に作られたアプリケーション
プログラムを実行マシン上で実行可能とする仮想計算機
エミュレーション装置が知られている。

【０００３】こうしたエミュレーション装置では、特定
の中央演算処理部（以下、ＣＰＵという）に備えられた
機能を用い、エミュレーションを行なうべき命令が実行
されたり、エミュレーションを行なうべきアドレスやＩ
／Ｏがアクセスされた時、これをトラップして、ターゲ
ットマシン上でいかなる処理を実行しようとしているか
を解析し、同様の結果が実行マシン上で得られるよう、
予め用意した代替処理を実行するのである。

【０００４】近年、各マシンには特定のオペレーティン
グシステムが用意されることが多く、この場合には、Ｂ
ＩＯＳ（ＢａｓｉｃＩｎｐｕｔ／ＯｕｔｐｕｔＳｙ
ｓｔｅｍ）やＢＤＯＳ（ＢａｓｉｃＤｉｓｋＯｐｅ
ｒａｔｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）が用意されるのが通常で
ある。このうち、ＢＩＯＳは、マシンのハードウェアに
近い部分で、特定のハードウェアに結びついた一群の処
理を用意し、オペレーティングシステム上で動作するア
プリケーションプログラムからはハードウェアの相違を
気にしないで、特定の入出力処理を実行可能とするもの
である。例えば、コンソールから一文字入力する場合、
実際のハードウェアには種々の相違が有り得るが、ＢＩ
ＯＳの特定のアドレスをコールすると、文字入力があれ
ば、入力された文字を返り値として持ってサブルーチン
から戻ってくるよう所定のプログラムが用意されている
のである。ハードウェアに関わるこれらの処理は、例え
ばキーボード，ＣＲＴ，シリアル通信ポート，フロッピ
ディスク，ハードディスク，カレンダ時計，タイマなど
があり、対応するＢＩＯＳがＲＯＭで用意されるのが一
般的である。

【０００５】これらＢＩＯＳは、アプリケーションプロ
グラムから直接呼ばれることもあるが、デバイスドライ
バを介して呼ばれることも多い。この様子を図１９に示
す。ハードウェアに対応して各機能毎に用意されたこれ
らＢＩＯＳは、ソフトウェア割込を利用して、あるいは
ジャンプテーブルを参照して直接呼び出される。従っ
て、ターゲットマシン用のＢＩＯＳの機能をエミュレー
トしようとすれば、このジャンプテーブルを書き直した
り、ソフトウェア割込自体を特権命令としてトラップ
し、実行マシン上に用意した等価な処理に置き換えてい
た。なお、実行マシンのＢＩＯＳに等価なものがあれ
ば、そのまま置き換えても良い。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＢＩＯ
Ｓのような一群の処理を、その呼出の処理の段階でトラ
ップし置き換えてしまうと、ターゲットマシンでは正常
に動作したソフトウェアがエミュレートを行なっている
実行マシン上では正常に動作しないということがあっ
た。例えば、常駐型プログラムの一部には、ＢＩＯＳの
ジャンプテーブルを書き換えて、オペレーティングシス
テムの機能の一部を拡張するものが存在するが、エミュ
レーション装置が呼出の処理自体をトラップしてしまう
と、こうしたプログラムを呼び出すことができなくなっ
て、正常に動作しなくなってしまう。

【０００７】また、ソフトウェア割込をトラップするだ
けでは、ＢＩＯＳのジャンプテーブルを自分で参照し
て、あるいは予め公開されたＢＩＯＳのエントリポイン
トを用いて直接、ＢＩＯＳを呼び出すものには対応する
ことができない。こうした問題は、ＢＩＯＳに限られた
ものではなく、ジャンプテーブルを介して呼び出される
一群の処理、あるいは予め知られたエントリポイントを
利用した直接呼び出される一群の処理においては共通の
ものである。

【０００８】本発明のエミュレーション装置は、こうし
た問題を解決し、ターゲットマシン上のジャンプテーブ
ルを介して呼出可能な一群の処理を、他の実行マシン上
でエミュレートすることを目的としてなされ、次の構成
を採った。

【０００９】

【課題を解決するための手段および作用】本発明のエミ
ュレーション装置（請求項１に対応）は、少なくとも演
算処理部、記憶部、入出力部を備えたコンピュータであ
る実行マシン上で、該実行マシンのアーキテクチャとは
異なるアーキテクチャを備えたコンピュータであるター
ゲットマシン用のプログラムを実行させるエミュレーシ
ョン装置であって、前記ターゲットマシンにおいてジャ
ンプテーブルを介して呼び出し可能な一群の各処理と等
価な処理を前記実行マシンに実行させる一群の機能モジ
ュールと、前記ターゲットマシンにおける前記一群の処
理の一つが前記ジャンプテーブルを介して呼び出された
後、実質的な処理の開始前に、該処理を前記実行マシン
上の一群の機能モジュールの対応する一つに移行する処
理移行手段とを備えたことを要旨とする。

【００１０】また、請求項２のエミュレーション装置
は、少なくとも演算処理部、記憶部、入出力部を備えた
コンピュータである実行マシン上で、該実行マシンのア
ーキテクチャとは異なるアーキテクチャを備えたコンピ
ュータであるターゲットマシン用のプログラムを実行さ
せるエミュレーション装置であって、前記ターゲットマ
シンにおいて予め定められたアドレスにより呼び出し可
能な一群の各処理と等価な処理を前記実行マシンに実行
させる一群の機能モジュールと、前記ターゲットマシン
における前記一群の処理の一つが前記ジャンプテーブル
を介して呼び出された後、実質的な処理の開始前に、該
処理を前記実行マシン上の一群の機能モジュールの対応
する一つに移行する処理移行手段とを備えたことを要旨
とする。

【００１１】即ち、これら請求項１または２のエミュレ
ーション装置は、例えばＢＩＯＳのような一群の処理に
関し、これが呼び出された後であって実質的な処理の開
始前に、これと等価な処理を実行マシン上で実現する一
群の機能モジュールに処理を移行する。従って、処理を
呼び出す以前に代替処理に移してしまうことがなく、こ
の処理の開始を検出して処理を開始する他の処理が存在
しても、その処理の開始を含めてエミュレーションを行
なう。

【００１２】また、請求項３のエミュレーション装置
は、請求項１または２の処理移行手段が、一群の処理の
一つが呼び出されたアドレスにおかれた特権命令の実行
を検出する検出手段と、特権命令の検出に従って、処理
を前記一群の機能モジュールの対応する一つに移行する
手段とからなることを要旨とする。従って、かかる処理
が呼び出されたことを確実かつ容易に検出することがで
きる。

【００１３】請求項４のエミュレーション装置は、請求
項１または２の一群の処理が、ターゲットマシンに用意
されたＢＩＯＳであることを要旨とする。

【００１４】請求項５のエミュレーション装置は、請求
項３の特権命令が、実行マシンの演算処理部を停止する
命令であることを要旨とする。通常、実行マシンの演算
処理部を停止する命令は、その実行サイクルが他の命令
と比較して短いので、効率良くエミュレーションの処理
に移行することができる。

【００１５】請求項６のエミュレーション装置は、請求
項１の処理移行手段が、エミュレーションの開始前に、
所定のメモリ領域に、特権命令を配置する特権命令配置
手段と、エミュレーションの開始前に、ジャンプテーブ
ルの内容をこの特権命令が配置されたアドレスに置き換
える置換手段と、一群の処理の一つが呼び出されたアド
レスにおかれた特権命令の実行を検出する検出手段と、
特権命令の検出に従って、処理を前記一群の機能モジュ
ールの対応する一つに移行する手段とを備えることを要
旨とする。従って、かかる処理以降、各手段の働きを自
動的に実現することができる。

【００１６】請求項７のエミュレーション装置は、請求
項６の特権命令配置手段が、所定のメモリ領域内に、特
権命令を配置可能な箇所を検索する検索手段と、検索し
た箇所に、この特権命令と共に、対応する一群の処理の
一つを示す識別子を配置する識別子配置手段とを備えた
ことを要旨とする。従って、このエミュレーション装置
は、特権命令を配置する箇所を自ら検索して配置でき、
かつ複数存在する場合には、その識別子を配置すること
で、特権命令が実行されたとき、その原因の特定を容易
として、必要なエミュレーションの起動を容易とする。

【００１７】

【実施例】以上説明した本発明の構成・作用を一層明ら
かにするために、以下本発明の好適な実施例について説
明する。図１は、本実施例のエミュレーション装置の構
成を概念的に示すブロック図である。このエミュレーシ
ョン装置は、実際には、ＰＣ−ＡＴ機と互換性を有する
ＤＯＳ／Ｖ機（ＰＣ−ＡＴおよびＤＯＳ／Ｖは、ＩＢＭ
社の商標）を実行マシンとし、その上で、ターゲットマ
シンであるＰＣ−９８００シリーズ（ＰＣ−９８００は
日本電気株式会社の商標）のアーキテクチャを実現する
ものである。図２は、ＤＯＳ／Ｖ機の概略構成を示すブ
ロック図、図３は、そのメモリおよびＩ／Ｏマップを示
す説明図である。

【００１８】説明の便宜上、まず図２に従い、実行マシ
ンであるＤＯＳ／Ｖ機の構成について説明する。このＤ
ＯＳ／Ｖ機は、図示するように、ローカルバス２２に接
続された演算処理部２０、ローカルバス２２を外部バス
の一つであるＰＣＩバス３２に接続するＰＣＩブリッジ
３０、ＰＣＩバス３２を介して演算処理部２０のＣＰＵ
２１等によりアクセスを受けるコントローラ部４０、各
種のＩ／Ｏ装置等を制御する機器が低速の外部バスであ
るＩＳＡバス４２に接続されたＩ／Ｏ部６０、および周
辺機器であるキーボード７２，スピーカ７４，ＣＲＴ７
６などから構成されている。

【００１９】演算処理部２０は、中央演算処理装置とし
てのＣＰＵ２１（本実施例ではインテル社製Ｐｅｎｔｉ
ｕｍを使用）、キャッシュメモリ２３，そのキャッシュ
コントローラ２４およびメインメモリ２５から構成され
ている。ＰＣＩブリッジ３０は、高速のＰＣＩバス３２
を制御する機能を備えたコントローラである。ＣＰＵ２
１が扱うメモリ空間は、ＣＰＵ２１の内部に用意された
各種レジスタにより、実際の物理アドレスより広い論理
アドレスに拡張されている。

【００２０】コントローラ部４０は、モニタ（ＣＲＴ）
７６への画像の表示を司るグラフィックスコントローラ
（以下、ＶＧＡと呼ぶ）４４、接続されるＳＣＳＩ機器
とのデータ転送を司るＳＣＳＩコントローラ４６、ＰＣ
Ｉバス３２と下位のＩＳＡバスとのインタフェースを司
るＰＣＩ−ＩＳＡブリッジ４８から構成されている。Ｖ
ＧＡ４４は、ＣＲＴ７６に対して、６４０×４８０ドッ
ト、１６色表示が可能である。なお、表示用のフォント
を記憶したキャラクタジェネレータや所定のコマンドを
受け取って所定の図形を描画するグラフィックコントロ
ーラ、さらには描画画像を記憶するビデオメモリ等は、
このＶＧＡ４４に実装されているが、これらの構成は周
知のものなので、必要に応じて後述するものとし、図２
では省略した。

【００２１】ＰＣＩ−ＩＳＡブリッジ４８を介して接続
されたＩＳＡバス４２は、各種のＩ／Ｏ機器が接続され
る入出力制御用のバスであり、ＤＭＡコントローラ（以
下単にＤＭＡと呼ぶ）５０、リアルタイムクロック（Ｒ
ＴＣ）５２、複合Ｉ／Ｏポート５４、サウンドＩ／Ｏ５
６、キーボード７２およびマウス７３とのインタフェー
スを司るキーボードインタフェース（以下ＫＥＹと呼
ぶ）６４、優先順位を有する割り込み制御を行なう割り
込みコントローラ（以下ＰＩＣと呼ぶ）６６、各種の時
間カウントやビープ音を発生するタイマ６８等から構成
されている。なお、ＩＳＡバス４２には、拡張ボードが
実装可能なＩＳＡスロット６２が接続されている。

【００２２】複合Ｉ／Ｏポート５４には、パラレル出
力，シリアル出力の他、フロッピディスク装置８２やハ
ードディスク８４を制御する信号を入出力するポートが
用意されている。また、パラレル入出力には、パラレル
ポート８６を介してプリンタ８８が、シリアル入出力に
は、シリアルポート９０を介してモデム９２が、各々接
続されている。また、サウンドＩ／Ｏ５６には、上述し
たスピーカ７４の他、マイクロフォン９６が接続可能と
されている。これらの構成の他、ＤＯＳ／Ｖ機では、標
準化されたＩ／Ｏチャンネルが用意されることも多い
が、本実施例では図示および説明は省略する。

【００２３】かかる構成を有するＤＯＳ／Ｖ機におい
て、ＰＣ−９８００機のアーキテクチャを実現する手法
について、以下説明する。まず最初に、本実施例の実行
マシンであるＤＯＳ／Ｖ機のＣＰＵ２１が有するメモリ
管理機能と、実行モードについて説明する。図３は、タ
スクが管理するアドレス空間と物理アドレスとの関係を
示す説明図である。また、図４は、リアルモード、保護
（プロテクト）モード、仮想８０８６モード間の関係を
示す説明図である。ｉ８０３８６（インテル社製）以上
のＣＰＵでは、タスクが管理するアドレスを所定の物理
アドレスに割り当てタスク内では所定の論理アドレスで
処理を行なうことができる機能が備えられている。従っ
て、各々のタスクに処理が移行した場合には、そのタス
ク内で所定のアドレスをアクセスしても、他のタスクに
とっての同一アドレスには、何の影響も与えないのであ
る。

【００２４】また、このＣＰＵ２１は、リアルモード，
保護モード，仮想８６モードの３つの動作モードを有す
る。リアルモードとは、このＣＰＵ２１を高速の８０８
６として動作させるモードあり、ＭＳ−ＤＯＳ（マイク
ロソフト社の商標）等を立ち上げる場合には、通常この
リアルモードで処理を開始する。また、保護モードは、
特権レベルを設定したリング保護の機能を用いた動作モ
ードであり、セグメント単位で特権レベルを設定するこ
とにより、特定の処理による直接アクセスからの保護を
実現する。例えば、アプリケーションプログラムの特権
レベルを最下位にしておくことで、システムとして規定
されたアドレス範囲やＩ／Ｏを直接アクセスできないも
のとすることが容易にでき、直接のアクセスが生じた場
合には、例外処理が起動されていわゆるトラップが生
じ、処理が特定のアドレスに移行するものとすることが
できる。更に仮想８０８６モードは、保護モードのまま
で８０８６のコードを直接実行可能とするモードであ
り、ＣＰＵ２１は、保護モードと同様に動作するが、ア
プリケーションプログラムにより指定されている論理番
地を８０８６と同様に解釈して実行する。

【００２５】本実施例のＤＯＳ／Ｖ機に電源が投入され
ると、このＤＯＳ／Ｖ機は、ハードディスクのブートブ
ロックを読み出し、ハードディスク上のＯＳ等を読み込
み可能とする。また、ＲＯＭで提供されているＤＯＳ／
Ｖ機のとしてのＢＩＯＳを主記憶上でアクセス可能な状
態とする（後述する図７符号Ａ１）。ＤＯＳ／Ｖ機のメ
モリマップおよびＩ／Ｏマップを図５に示す。その後、
本実施例における初期化手段である初期化処理ルーチン
が実行される。この処理ルーチンを図６に示す。また、
図６の初期化処理ルーチンの実行の様子を図７の説明図
に示す。以下、図６のフローチャートと図７の説明図を
参照しつつ、エミュレーション装置が初期化される様子
を説明する。

【００２６】図６に示した初期化処理ルーチンが起動さ
れると、まず、エミュレーションプログラムのカーネル
をハードディスク５８からロードする処理を行なう（ス
テップＳ１００、図７符号Ａ２）。カーネルとは、エミ
ュレーションを行なう処理の内、例外処理が起動された
際、その原因の解析を行ない、ディスパッチャと呼ばれ
る処理を介して実際にエミュレーションを行なう実行モ
ジュールを呼び出す一連の手続（検出手段および判別手
段に相当する処理）を言う。また、ディスパッチャと
は、エミュレーションを行なう処理のうち、呼出手段に
相当し、カーネルによる分析に基づいて実際にエミュレ
ーションを行なう実行モジュールを呼び出す一連の手続
をいう。このカーネルのロードに引き続き、カーネルを
その実行位置に転送し（ステップＳ１１０、図７符号Ａ
３）、カーネルに処理を移行する（ステップＳ１２
０）。従って、図６では一連の処理として示している
が、ステップＳ１３０以下は、カーネル自身の処理とな
る。

【００２７】カーネルは、プロテクトモード用のいくつ
かのプログラムを転送し、ＣＰＵ２１の動作モードをプ
ロテクトモードに切り換えて、ＤＯＳ／Ｖ用のメモリ空
間およびＰＣ−９８００用のメモリ空間を、それぞれ上
位のアドレスに確保する処理を行なう（ステップＳ１３
０、図７符号Ａ４）。このメモリ空間は、仮想的なＤＯ
Ｓ／Ｖ用のタスクおよびＰＣ−９８００用のタスクに対
応しており、このメモリ空間を論理的には、０００００
０Ｈから始まる１Ｍの主記憶として割り当てるのであ
る。次に、カーネルと共に動作するディスパッチャ（図
７符号Ａ５）、更にエミュレーションを行なう各種の実
行モジュールを順次転送する処理を行なう（ステップＳ
１４０、図７符号Ａ６）。この結果、物理的なメモリ上
では、００００００Ｈから１０００００Ｈまでの空間に
は、カーネルの機能の一部と仮想ＤＯＳ／ＶのＢＩＯＳ
関係のルーチンが配置され、その上位には、エミュレー
ションのための実行モジュールが配置される。

【００２８】ステップＳ１４０で、メモリ上に順次ロー
ドされる実行モジュールは、所定の名称のファイルにテ
キストデータの形で書かれたリストに従って、ハードデ
ィスク８４から読み出される。以下、実行モジュールの
配置に伴う初期化の処理について説明するが、先に実行
モジュールがすべてロードされた後の全体構成につい
て、図１を用いて説明する。カーネルＫＲ，ディスパッ
チャＤＰおよび各実行モジュールがロードされ初期化さ
れると、図１に示すように、実施例のエミュレータ装置
が、このＤＯＳ／Ｖ機の上に実現されることになる。即
ち、このエミュレーション装置は、ＤＯＳ／Ｖ機の上に
仮想的に用意されたＰＣ−９８００機と同一の環境上
（仮想ＰＣ上という）で実行されるプログラムＡＰＰが
特権命令などを実行した場合、例外の発生とみなして呼
び出されるカーネルＫＲ、カーネルＫＲにより特定され
た例外原因に基づいて呼び出され、この例外原因に基づ
いて、機能毎に用意された各実行モジュールを呼び出す
ディスパッチャＤＰ、ディスパッチャＤＰから呼び出さ
れて各機能のエミュレーションを行なう各種実行モジュ
ールから構成されている。

【００２９】実際にエミュレートを行なう実行モジュー
ルは、ＰＣ−９８００機のハードウェアをその機能に基
づいて大まかに分割し、機能毎に用意されている。図１
には、主要なモジュールのみ示した。メモリエミュレー
タＭＥＭは、主記憶やＥＭＳの状態をエミュレートする
モジュールである。マウスエミュレータＭＵＭは、ＤＯ
Ｓ／Ｖ機のマウス７３の動きをＰＣ−９８００機のマウ
スとしてエミュレートするモジュールである。グラフィ
ックエミュレータＧＥＭは、ＰＣ−９８００機のグラフ
ィック画面をエミュレートするモジュールである。一
方、テキストエミュレータＴＥＭは、文字コードにより
指定された文字の画像の取得をエミュレートする文字フ
ォントエミュレータＣＦＭと一体となって動作するモジ
ュールであり、ＰＣ−９８００機のテキスト画面をエミ
ュレートするものである。テキストエミュレータＴＥＭ
およびグラフィックエミュレータＧＥＭによりエミュレ
ートされ、仮想的なＰＣ−９８００機の画像が作られた
後は、表示エミュレータＤＥＭにより実際のＣＲＴ７６
への画像の表示がエミュレートされる。

【００３０】タイマエミュレータＴＩＭは、ＤＯＳ／Ｖ
機に内蔵されたタイマ６８によりＰＣ−９８００機上の
タイマ関係の処理をエミュレートするモジュールであ
る。また、キーボードエミュレータＫＥＭは、ＤＯＳ／
Ｖ機のキーボード７２およびＫＥＹ６４により、ＰＣ−
９８００機のキーボードからのキー入力をエミュレート
するモジュールである。

【００３１】更に、割り込みコントローラエミュレータ
ＩＲＭは、ＤＯＳ／Ｖ機の割り込み機能を用いて、ＰＣ
−９８００機の割り込みをエミュレートするモジュール
である。この割り込みコントローラエミュレータＩＲＭ
は、割り込みという行為を介して多くのモジュールから
呼び出される関係にある。ＤＯＳ／Ｖ機における割り込
み処理の回路を図８に示す。ＰＣ−９８００機でも同様
であるが、割り込み要求は、多数のデバイスからＰＩＣ
６６に出されるので、これをエミュレートする実行モジ
ュールにおいても、モジュール間で何らかのやりとりが
必要となる。なお、図８では図示の都合上、インタフェ
ース回路の一部を省略したが、専用のインタフェース回
路を介して割り込み要求が出されることは当然である。
例えばマウス７３からの割り込み要求は、直接出力され
ている訳ではなく、インタフェース回路であるＫＥＹ６
４を介して出力されている。

【００３２】ＤＯＳ／Ｖ機における現実のハードウェア
割り込みは、特権命令の実行や書込保護が指定された範
囲の書込等と共に、カーネルＫＲに処理を移す例外処理
の一つとして扱われている。また、ハードウェア割り込
みに起因して、あるいは各モジュール内部の処理に起因
して割り込みコントローラエミュレータＩＲＭがＰＣ−
９８００機の動作をエミュレートするために起こす割り
込みは、仮想割り込みの発生としてカーネルＫＲを呼び
出す要因とされている。

【００３３】これらの各種実行モジュールは、初期化の
処理において、カーネルＫＲにより、ハードディスク８
４から読み出され、メモリ上に配置される。各実行モジ
ュールは、初期化の処理においてメモリ上に配置される
度に、実行モジュールに予め用意した組み込み処理を一
度実行する。このとき実行モジュールが行なう処理の一
例を図９ないし図１１のフローチャートに示した。ま
た、図９の処理が行なわれる様子を図１２の説明図に示
した。以下、これの図面を用いて、実行モジュールの組
み込み時の処理について説明する。

【００３４】実行モジュール（例えば図１２実行モジュ
ールＤＭ１）の組み込み処理に移行すると、まず、ディ
スパッチャＤＰが所定のメモリエリアに用意したディス
パッチャテーブルＤＴを検索し（ステップＳ２００）、
その空き領域にモジュール名（英数字８文字）ＴＭ１と
その呼出アドレスＡ１を登録する処理を行なう（ステッ
プＳ２１０）。なお、これらの検索および登録の処理
は、実際には、図１２に示したように、カーネルＫＲお
よびディスパッチャＤＰの機能を利用して行なわれる。
即ち、カーネルＫＲが各実行モジュールＤＭからのサー
ビスを受け付けるアドレスＡＡは、固定アドレスとして
用意されており、各実行モジュールＤＭは、このアドレ
スＡＡを呼んで、モジュール名（文字列）ＴＭとその呼
出アドレスＡの登録を依頼する（図１２、符号Ｂ１）。
すると、カーネルＫＲは、ディスパッチャＤＰの呼出ア
ドレスを、予めディスパッチャＤＰ自身が登録したテー
ブルを参照して取得し、このアドレスＡＤを利用して、
ディスパッチャＤＰに登録のサービスを要求する。この
要求を受けて、ディスパッチャＤＰがディスパッチャテ
ーブルＤＴに、そのモジュールの名称（文字列）ＴＭと
呼出アドレスＡとを登録するのである（図１２、符号Ｂ
２）。

【００３５】カーネルＫＲの固定アドレスＡＡを介して
ディスパッチャＤＰに各種のサービスを要求する上記手
法は、実行モジュールの一つが他のモジュールを呼び出
す場合や後述する直接呼出のエントリポイントＥＰを通
信相手のモジュールとの間で登録し合う場合などにも用
いられる。例えば、一つの実行モジュールが他の実行モ
ジュールを呼び出す場合には、実行モジュールの呼び出
しというサービスを、カーネルＫＲの固定アドレスＡＡ
を介してディスパッチャＤＰに依頼する。ディスパッチ
ャＤＰは、ディスパッチャテーブルＤＴを参照して呼び
出そうとするモジュールの呼び出しアドレスを容易に取
得し、そのモジュールを呼び出すことができるのである
（図１２、符号Ｂ３）。従って、カーネルＫＲ，ディス
パッチャテーブルＤＴおよび各種実行モジュールを通じ
て予め固定的に管理する必要があるのは、カーネルＫＲ
の固定アドレスＡＡのみであり、管理が極めて容易とな
るという利点がある。

【００３６】次に、その実行モジュールＤＭ１にモジュ
ール間通信を行なうとの登録がなされているか否かを判
断する（ステップＳ２２０）。実行モジュールは、登録
ファイルの内容に従って順次登録されるが、例えば第ｎ
番目の実行モジュールＤＭｎが同様に起動され、自己の
モジュール名ＴＭｎの登録と呼出アドレスＡｎの登録を
済ませた後（図１２符号Ｂ２）、モジュール間通信が有
るとの判断がなされると（ステップＳ２２０）、実行モ
ジュールＤＭｎ内に用意されている直接呼出用のエント
リポイントＥＰをパラメータとして用意する処理を行な
う（ステップＳ２３０）。このエントリポイントＥＰ
は、モジュール間通信の対象となる実行モジュールに教
える直接呼出用のアドレスであり、教えるエントリポイ
ントがなければ０個のエントリポイントＥＰを用意し、
複数個あればその数のエントリポイントＥＰを用意する
のである。エミュレーションの高速性を確保しようとす
ると、緊密な関係を有するモジュール間では、呼出アド
レスＡｎを利用したモジュール全体の呼出に代えて、そ
のモジュールが実現する機能の一部をなす処理そのもの
を直接呼び出したい場合が存在する。こうした場合に
は、各実行モジュールが対象となるモジュールにエント
リポイントＥＰを教えておく必要がある。

【００３７】エントリポイントＥＰを用意した後、次に
割り込みの登録が有るか否かを判断し（ステップＳ２４
０）、割り込みの登録がある場合には、登録する割り込
み番号を用意する処理を行なう（ステップＳ２５０）。
組み込み中の実行モジュールが割り込みを利用するもの
である場合には、その割り込みの番号を割り込みをエミ
ュレートするモジュールである割り込みコントローラエ
ミュレータＩＲＭに予め登録しておく必要があるため、
その番号を用意するのである。以上の処理の後、通信対
象となる実行モジュールの呼び出しを、カーネルＫＲを
介してディスパッチャＤＰに依頼する（ステップＳ２６
０、図１３符号Ｃ１）。この時、実行モジュールは、呼
出先のモジュールをその名称（文字列）で指定し、用意
した直接呼出用のエントリポイントＥＰや割り込みの登
録番号等をディスパッチャＤＰにパラメータとして引き
渡す。

【００３８】この依頼を受けたディスパッチャＤＰは、
図１０に示すディスパッチャ呼出ルーチンを実行する。
ディスパッチャＤＰは、呼び出すべきモジュールの名称
（文字列）を受け取っているから、ディスパッチャテー
ブルＤＴをこの文字列で検索し（ステップＳ３００、図
１３符号Ｃ２）、呼出アドレスを取得してそのモジュー
ルを呼び出す処理を行なう（ステップＳ３１０、図１３
符号Ｃ３）。この時、ディスパッチャＤＰは、呼出元の
モジュールから受け取ったパラメータを呼び出したモジ
ュールに引き渡す。

【００３９】こうしてディスパッチャＤＰから呼ばれる
ことにより、通信対象となるべき実行モジュールが呼び
出され、その実行モジュールは、図１１に示したエント
リポイントを取得する処理を実行する。この処理が開始
されると、まず呼び出したモジュールが何であるかの判
別を行なう（ステップＳ３２０）。呼び出した実行モジ
ュールがパラメータとして直接呼出のためのエントリポ
イントＥＰを用意している場合には、これを判別し（ス
テップＳ３３０）、直接呼出用のエントリポイントＥＰ
を登録する処理を行なう（ステップＳ３４０）。

【００４０】次に、図１１の処理を実行するモジュール
が割り込みコントローラエミュレータＩＲＭの場合に
は、割込の登録があるかを判別する（ステップＳ３５
０）。割込番号の登録がある場合には、パラメータの一
部として受け取った割込番号を登録すると共に、割込に
よる直接呼び出しを行なう場合のエントリポイントＥＰ
を割り込む側のモジュールに教えるために準備する処理
を行なう（ステップＳ３６０）。なお、割込番号の登録
の処理を行なうモジュールは、割り込みコントローラエ
ミュレータＩＲＭに限られるから、それ以外のモジュー
ルで図１１の処理がなされる場合には、ステップＳ３５
０，Ｓ３６０の処理は行なわれない。

【００４１】割込の登録に関する処理に続いて、呼び出
した側のモジュールが、割込の呼出のためのエントリポ
イントＥＰ以外に直接呼出の教示を行なうべきエントリ
ポイントＥＰが存在するモジュールであるか否かの判別
を行なう（ステップＳ３７０）。直接呼出のエントリポ
イントＥＰを呼び出した側のモジュールに教える必要が
あると判断された場合には、教示する直接呼出のエント
リポイントＥＰを、返し値のパラメータとして用意する
処理を行なう（ステップＳ３８０）。以上の処理の後、
「ＲＴＮ」に抜けて本ルーチンを終了する。この結果、
処理は、いったんディスパッチャＤＰを介して（図１３
符号Ｃ４）、呼び出した側の実行モジュールに戻る（図
１３符号Ｃ５）。この際、呼び出された側の実行モジュ
ールが返し値として用意したパラメータが存在すれば、
このパラメータは、呼び出した側の実行モジュールに渡
され、呼び出した側の実行モジュールは、これをエント
リポイントＥＰとして登録する。

【００４２】次にＢＩＯＳのエミュレーションに関する
モジュールの登録について説明する。図１４は、ＢＩＯ
Ｓエミュレーションの機能を登録する処理を示すフロー
チャートである。この処理の開始前に、ＰＣ−９８００
機用のＢＩＯＳは、論理的に確保されたＰＣ−９８００
機用のメモリ空間の最上位に配置されている。図１４の
処理が開始されると、まずエミュレーションを行なう機
器のメモリ情報やプロテクトメモリ領域の情報など、環
境条件を取得する処理を行なう（ステップＳ４００）。
これらの情報は、このモジュールの登録以前に登録され
たメモリエミュレータＭＥＭなどが登録しているので、
カーネルＫＲを介してこれらの情報を取得するのであ
る。

【００４３】次に、ＢＩＯＳの割込ベクタの設定用テー
ブルＪＴの内容を取得し内容を保存する処理を行なう
（ステップＳ４１０）。一群の処理を用意したＢＩＯＳ
は、その開始アドレスをジャンプテーブルＪＴとして用
意しており、所定のＢＩＯＳを呼び出そうとするアプリ
ケーションプログラムＡＰＰは、予め定めたソフトウェ
ア割込（ＩＮＴｘｘ）を起動するか、直接ＢＩＯＳを
コールする。ソフトウェア割込を起動すると、これに対
応して用意された割込ルーチンで、このジャンプテーブ
ルを参照してＢＩＯＳをコールするのである。そこで、
現在設定しようとしているＢＩＯＳエミュレータモジュ
ールに対応するジャンプテーブルＪＴの内容、即ち飛び
先のアドレスを取得し、これを所定の領域に保存する。
このアドレスを予め保存しておくのは、同じソフトウェ
ア割込を用いた要求であっても、レジスタの値により実
行すべき処理は様々であって、以下に説明するＢＩＯＳ
エミュレーションを行なわないような処理が要求された
場合、そのまま既存の飛び先に処理を移すためである。

【００４４】次に、特権命令であるＣＰＵ２１を停止す
るＨＬＴ命令を埋め込む先のアドレスを決定する処理を
行なう（ステップＳ４２０）。ＨＬＴ命令を埋め込むア
ドレスとしては、エミュレートしているマシンのメモリ
エリアの内、上位の所定の範囲で、１１バイト程度連続
して空き領域となっているところである。こうした領域
は、アドレスのデータが００ｈまたはＦＦｈであるよう
な連続した領域として特定できる。こうしたデータが連
続するようなプログラムコードはありえないからであ
る。また、最初からＨＬＴ命令を置く領域を固定的に決
めておかないのは、ＢＩＯＳエミュレーションを行なう
モジュールの数を制限せず、登録時に他のモジュールと
メモリの使用領域が競合したりすることがないようにす
るためである。ＨＬＴ命令の埋め込みアドレスを、この
モジュールの組み込み時に自ら決定するので、予め確保
しておく必要がない。

【００４５】次に、いま登録しようとしているＢＩＯＳ
の本来の処理プログラム中に「ＩＲＥＴ」命令が存在す
るかをチェックする処理を行なう（ステップＳ４３
０）。この命令は、ＢＩＯＳルーチンの終了時に、これ
を呼び出したプログラムに戻るためのもので、この命令
が見いだされない場合には、ＢＩＯＳプログラム自体の
ロードが正しく行なわれていない可能性があるので、こ
れをチェックするのである。「ＩＲＥＴ」命令が見いだ
されなかった場合には、処理はエラーメッセージをロー
ダに出力して、そのまま終了する。

【００４６】「ＩＲＥＴ」命令が存在すれば、次にこの
ＨＬＴトラップルーチンをディスパッチャＤＰに登録す
る処理を行なう（ステップＳ４４０）。ディスパッチャ
ＤＰへの登録は、既に説明したように、８文字の文字列
により行なわれる。ディスパッチャＤＰに登録した後、
このＨＬＴ命令を先に決定したアドレスに埋め込む処理
を行なう（ステップＳ４５０）。ステップＳ４２０で検
索した連続１１バイトの空き領域に、先頭から３バイト
のＨＬＴ命令を置き、これに続く８バイトにディスパッ
チャＤＰに登録したトラップルーチンの名称を書き込
む。

【００４７】その後、対応する割込ベクタの設定用テー
ブルＪＴを書き直す処理を行なう（ステップＳ４６
０）。設定用テーブルＪＴを、ステップＳ４５０で埋め
込んだＨＬＴ命令のアドレスを指し示す値に書き換える
のである。以上の処理の後、本ルーチンを終了する。

【００４８】図１５は、このＢＩＯＳエミュレーション
の様子を模式的に示した図である。本来のＢＩＯＳ１
が、アプリケーションプログラムＡＰＰからジャンプテ
ーブルＪＴ１を参照して呼ばれるのに対して、ＢＩＯＳ
エミュレーションを行なう場合には、このジャンプテー
ブルＪＴ１を、ＨＬＴ命令が埋め込まれた番地を示すア
ドレスに書き直すのである。

【００４９】以上説明した実行モジュールやＢＩＯＳエ
ミュレーションモジュールの組み込み処理を最後まで繰
り返すことにより、初期化の処理は完了する。その後、
仮想８６モードに実行モードを切り換え、ＰＣ−９８０
０機としてそのＯＳであるＭＳ−ＤＯＳをブートする処
理を開始する。具体的には、ＭＳＤＯＳ．ＳＹＳ、Ｉ
Ｏ．ＳＹＳ等のシステムファイルを読み込む処理や、Ｃ
ＯＭＭＡＮＤ．ＣＯＭを組み込む処理、更にはＣＯＮＦ
ＩＧ．ＳＹＳに登録されているデバイスドライバを組み
込む処理などを行なう。これらの処理は、通常のＭＳ−
ＤＯＳの組み込み処理と同一であり、ＣＰＵは仮想８６
モードに切り換えられているので、ＰＣ−９８００機が
ＭＳ−ＤＯＳを組み込む処理と何等相違しない。なお、
ＤＯＳ／Ｖ機がそのオリジナルな状態でＭＳ−ＤＯＳを
立ち上げるときも、ＭＳＤＯＳ．ＳＹＳ等同一名称のフ
ァイルを読み込むが、これらのファイルはその内容が当
然異なる。これらのファイルは一般にルートディレクト
リに置くことが決められているので、異なる内容で同一
名称のファイルを複数個置くことはできない。従って、
エミュレーションを開始する以前に専用のアプリケーシ
ョンプログラムを実行させ、一方のマシン用のＭＳＤＯ
Ｓ．ＳＹＳ等のファイルの名称を変更しておくのであ
る。

【００５０】ＢＩＯＳエミュレーションモジュールを含
む各実行モジュールは、その組み込み時に少なくとも自
己のモジュール名（文字列）ＴＭと呼出アドレスＡをデ
ィスパッチャテーブルＤＴに登録することが必要である
が、メモリを使用する実行モジュールの場合には、更に
必要な実メモリをＰＣ−９８００機用に確保した仮想メ
モリ（９８用メモリ空間）に割り当てる処理を行なう。

【００５１】以上の処理により、実行マシン（実施例で
はＤＯＳ／Ｖ機）上でターゲットマシン（実施例ではＰ
Ｃ−９８００機）をエミュレートする環境が整えられ
た。そこで、次に図１を参照しつつ、実際にエミュレー
ションが行なわれる様子を大まかに説明し、更にＢＩＯ
Ｓエミュレーションモジュールがどのように処理を行な
うかについて、例を挙げて詳述する。

【００５２】初期化の処理が終了してＰＣ−９８００用
の各種システムファイルが読み込まれ、ＭＳ−ＤＯＳが
起動されると、ＣＲＴ７６には、「Ａ：」などのプロン
プトが表示された状態となる。この状態では、ＭＳ−Ｄ
ＯＳが動作していることになるが、所定のアプリケーシ
ョンを起動しようとして、その実行ファイル名をキーボ
ード７２から入力する際にも、キーボードのエミュレー
ションが実行されるのである。即ち、図１に示した「仮
想ＰＣ上のプログラム」とは、アプリケーションプログ
ラムのみならずＤＯＳを含めたあらゆるプログラムであ
る。この時、ＤＯＳ／Ｖ機は、プロテクトモードで動作
しており、ＣＰＵ２１に備わったリング保護機能は、特
権レベル３とされている。この状態で、仮想的に用意さ
れた９８用メモリ空間にアプリケーションプログラムＡ
ＰＰがロードされ、仮想ＰＣ上でアプリケーションプロ
グラムが実行されている状態を取り上げてエミュレーシ
ョン装置の働きについて説明する。

【００５３】エミュレーションの処理が起動されるには
次の４つの要因がある。ページフォールト（メモリが割り当てられていない領
域に対するアクセス）一般保護例外（特権命令の実行、Ｉ／Ｏの読み書き、
書込保護されたメモリに対する書込命令の実行、設定さ
れたアドレス範囲外に対するアクセスなど）エラー（０除算など）ハード割り込みこれらの要因が生じると、カーネルＫＲが起動される。
この時、各レジスタの値などはすべて保存されているか
ら、カーネルＫＲは、自己が起動された原因を調べるこ
とができる。その結果、アクセスされたアドレスやＩ／
Ｏが何か、あるいは生じたハード割り込みがいかなる機
能に対応しているかを判断し、ディスパッチャＤＰを呼
び出す。ディスパッチャＤＰを呼び出すアドレスは、図
１２に示したように、初期化の処理において登録されて
いるから、カーネルＫＲは、この呼出アドレスＡＤによ
りディスパッチャＤＰを呼び出すことができる。なお、
カーネルＫＲに処理が渡った以降は、特権レベルは０に
設定される。

【００５４】ディスパッチャＤＰは、カーネルＫＲから
受け取った情報を元にして呼び出す実行モジュールを特
定し、その呼出アドレスをディスパッチャテーブルＤＴ
から取得する。ディスパッチャＤＰは、この呼出アドレ
スを用いて、各実行モジュールを呼び出すのである。図
１には、実行モジュールとして、既述したように、・メモリエミュレータＭＥＭ・マウスエミュレータＭＵＭ・グラフィックエミュレータＧＥＭ・テキストエミュレータＴＥＭ・文字フォントエミュレータＣＦＭ・表示エミュレータＤＥＭ・タイマエミュレータＴＩＭ・キーボードエミュレータＫＥＭ・割り込みコントローラエミュレータＩＲＭを示したが、これ以外にも、プリンタやＲＳ−２３２Ｃ
によるシリアル通信を司るのエミュレータなど、各種の
実行モジュールが存在する。

【００５５】ハードウェア割り込みが発生したり、アプ
リケーションプログラムＡＰＰが特権命令を実行したり
すると、カーネルＫＲに処理が移行し、カーネルＫＲ
は、特権命令の中身やハードウェア割り込みの詳細を検
討し、ディスパッチャＤＰを呼び出す。ディスパッチャ
ＤＰは、エミュレートすべき内容をカーネルＫＲからに
受け取り、ディスパッチャテーブルＤＴを参照して必要
な実行モジュールをその呼出アドレスＡを用いて呼び出
す。呼び出された実行モジュールは、自分だけで総ての
処理が実行できる場合には、そのまま実行し、他の実行
モジュールの処理を必要とする場合は、初期化の処理に
おいて予め得ておいたエントリポイントＥＰを用いて、
実行モジュールを直接呼び出す。これをモジュール間通
信と呼ぶ。

【００５６】図１６は、通常の実行モジュールの呼び出
しとモジュール間通信とを例示した説明図である。図１
６に示した例では、実行モジュールＤＭ２，ＤＭ３，Ｄ
Ｍ５の間でモジュール間通信が行なわれるものとした。
図示するように、ディスパッチャＤＰから呼び出される
場合には、その呼出アドレスＡ２，Ａ３，Ａ５など、モ
ジュール全体の開始アドレスが呼ばれることになるが、
モジュール間通信の場合には、初期化の処理において一
方的にあるいは相互に教示・取得したエントリポイント
ＥＰを利用して、各実行モジュール内の処理から必要に
応じて、直接他のモジュールの内部処理を呼ぶことにな
る。例えば、実行モジュールＤＭ５の内部処理におい
て、実行モジュールＤＭ２の内部処理を直接実行する必
要が生じた場合には、エントリポイントＥＰ２１を参照
し、直接実行モジュールＤＭ２内部の処理が呼び出さ
れ、実行される（符号Ｃ２１）。ディスパッチャＤＰを
介して他の実行モジュールを呼び出す手法でも、呼び出
すモジュールが必要とするサービスを示すパラメータを
渡すことができれば、他の実行モジュールが用意してい
る処理を個々に利用すること自体は可能であるが、ディ
スパッチャＤＰに対するサービスの要求、ディスパッチ
ャＤＰによるディスパッチャテーブルＤＴの検索、呼出
アドレスＡによる呼び出しといった手続が必要になって
しまう。これに較べて、モジュール間通信は、必要な処
理を直接呼び出すから、極めて高速に必要な処理を実行
できるという利点がある。

【００５７】各実行モジュールＤＭにより、アプリケー
ションプログラムＡＰＰが実行しようとした処理をエミ
ュレートした後、順次処理を復帰し、カーネルＫＲから
アプリケーションプログラムＡＰＰに復帰する。なお、
ハードウェア割り込みにより割り込みコントローラエミ
ュレータＩＲＭが呼ばれた場合や、他の実行モジュール
の処理から割り込みコントローラエミュレータＩＲＭが
呼ばれた場合には、割り込みコントローラエミュレータ
ＩＲＭは、ＰＣ−９８００機における割込の発生をエミ
ュレートするため、カーネルＫＲに対して仮想割り込み
を発生する。この仮想割り込みによりカーネルＫＲが呼
び出され、カーネルＫＲは、この仮想割り込みを判断し
て必要な実行モジュールを再度呼び出したり、場合によ
ってはアプリケーションプログラムＡＰＰに復帰する。

【００５８】次に、実際にＤＯＳ／Ｖ機上で行なわれる
ＰＣ−９８００機の各機能のエミュレーションの一例と
して、アプリケーションプログラムＡＰＰがＰＣ−９８
００機のＢＩＯＳの機能を利用しようとした場合の動作
について説明する。図１７は、アプリケーションプログ
ラムＡＰＰからＢＩＯＳをコールする際の処理の流れを
模式的に示した図である。

【００５９】一例として、アプリケーションプログラム
ＡＰＰが、フロッピディスクから１セクタ分のデータを
読み出すために用意されたＢＩＯＳを利用する場合を取
り上げる。アプリケーションプログラムＡＰＰがこのＢ
ＩＯＳを利用しようとしてこれをコールすると、ジャン
プテーブルＪＴの対応するベクトル１を参照し、ＰＣ−
９８００機用に用意されたＢＩＯＳを呼び出そうとする
（図１７符号Ｅ１）。ＢＩＯＳの呼び出しは、予め定め
たソフトウェア割込（ＩＮＴｘｘ）によっても良い
し、ジャンプテーブルを参照して直接呼び出すものであ
っても差し支えない。ジャンプテーブルＪＴのベクトル
１は、初期化の処理においてこのＢＩＯＳエミュレーシ
ョンモジュールが登録された際、ＨＬＴ命令と識別子が
埋め込まれたアドレスに書き換えられているから（図１
４参照）、実際には、ＢＩＯＳプログラムではなく、Ｈ
ＬＴ命令が実行される（符号Ｅ２）。

【００６０】この時、仮にこのＢＩＯＳの処理を横取り
して起動する常駐プログラムＴＲＳが、ＭＳ−ＤＯＳの
起動時に組み込まれたとすると、常駐プログラムＴＲＳ
が組み込まれるタイミングは、実行モジュールの組み込
みの後だから、ジャンプテーブルＪＴのベクトル１は、
常駐プログラムＴＲＳにより書き換えられている。従っ
て、ジャンプテーブルＪＴを参照した時点で常駐プログ
ラムＴＲＳが起動される（図１７符号Ｅ３）。常駐プロ
グラムＴＲＳは、ジャンプテーブルＪＴのベクトル１を
書き直す際、そこに書かれたアドレスを保存し、自己の
処理の終了後、本来のベクトル１を用いて処理をＢＩＯ
Ｓプログラムの先頭に移行しようとする従って、この場
合は、置き換えられたＨＬＴ命令が呼ばれることになる
（符号Ｅ４）。即ち、常駐プログラムＴＲＳは、ＢＩＯ
Ｓエミュレーションモジュールの存在によらず、正しく
動作する。

【００６１】ＨＬＴ命令が実行されると、この命令は特
権命令なので、トラップが生じ、処理はカーネルＫＲに
移行する（符号Ｅ５）。カーネルＫＲは、トラップが生
じると、その原因を解析する。トラップの原因がＨＬＴ
命令の実行であることを認識すると、そのＨＬＴ命令に
続く８バイト、即ち識別子を読み取る。識別子を得る
と、カーネルＫＲは、これを用いてディスパッチャＤＰ
に対してＢＩＯＳエミュレーションモジュールの呼び出
しを依頼する（符号Ｅ６）。ディスパッチャＤＰは、こ
の依頼を受けて、登録してあるディスパッチャテーブル
ＤＴを参照し、エミュレーションモジュールとして用意
したＢＩＯＳをコールする（符号Ｅ７）。

【００６２】エミュレーションモジュールとして用意さ
れたＢＩＯＳは、例えばフロッピディスク装置をアクセ
スするものであるとすると、ＤＯＳ／Ｖ機のハードウェ
アとして用意された複合Ｉ／Ｏポート５４およびフロッ
ピディスク装置８２を制御する。図１７では、フロッピ
ディスク装置８２からデータを読み出す場合を示した
が、ＢＩＯＳエミュレーションモジュールは、フロッピ
ディスク装置８２から２５６バイトのデータを読み出
し、これをバッファ領域ＦＢＦに保存する（符号Ｆ１，
Ｆ２）。バッファ領域ＦＢＦに読み出されたデータは、
ＢＩＯＳエミュレーションモジュールの中で、システム
が用意するディスクバッファＦＢに転送される。

【００６３】これらの処理の後、ＢＩＯＳエミュレーシ
ョンモジュールの処理は終了し、処理はアプリケーショ
ンプログラムＡＰＰのＢＩＯＳコールの次の命令に戻る
（符号Ｅ８）。アプリケーションプログラムＡＰＰへ
は、ディスパッチャＤＰを介して戻っても良いし、サブ
ルーチンコールのためのスタックを操作することで、直
接戻ることも可能である。アプリケーションプログラム
ＡＰＰでは、その後、システムのバッファＦＢに転送さ
れたデータを読み取ることで、フロッピディスク装置８
２からのデータの読み出し処理を完了する（符号Ｅ
９）。

【００６４】以上説明した本実施例のエミュレーション
装置によれば、ＢＩＯＳをコールした時、ＢＩＯＳの呼
び出し自体をトラップしてエミュレーションを開始する
のではなく、ジャンプテーブルＪＴを介して一旦ＢＩＯ
Ｓを呼び出す手続自体は行ない、その呼び出し先で特権
命令（実施例ではＨＬＴ命令）を実行することにより処
理をＢＩＯＳエミュレーションモジュールに移してい
る。従って、ＢＩＯＳをソフトウェア割込によって呼び
出すものだけでなく、ジャンプテーブルを参照すること
でそのエントリポイントを取得し直接これをコールする
場合でも、確実に検出してＢＩＯＳエミュレーションモ
ジュールを起動することができる。しかも、ＢＩＯＳの
コールを横取りして動作するタイプの常駐プログラムが
組み込まれた場合でも、常駐プログラムもＢＩＯＳエミ
ュレーションモジュールも共に正常に動作させることが
できる。

【００６５】また、本実施例のエミュレーション装置に
よれば、実行マシン上でターゲットマシンをエミュレー
ションするプログラムが、カーネルＫＲ、ディスパッチ
ャＤＰ、各実行モジュールと階層化されており、極めて
見通しの良い構成となっている。従って、膨大な機能を
エミュレートする膨大なプログラムを効率よく開発する
ことができる。しかも、各実行モジュールは、ＢＩＯＳ
エミュレーションモジュールも含めて、ハードウェアの
機能に近いところでモジュール化されているので、ハー
ドウェアに直接アクセスするようなアプリケーションプ
ログラムＡＰＰであっても、エミュレーションを正しく
行なうことができる。

【００６６】かかるモジュール構造を採用すると、通常
は、モジュールの数が増えて、その管理が煩雑となって
しまうが、本実施例では、初期化の処理の中で、実行モ
ジュール自身がその組み込みの時点で自己のモジュール
名と呼出アドレスをディスパッチャテーブルＤＴに登録
するので、多数のモジュールの管理、変更や更新が極め
て容易となっている。ディスパッチャテーブルの割当も
固定的なものではなく、登録順に適宜登録して行くの
で、新たな実行モジュールが用意されたり、登録の順序
を変更した場合も何等特別な処置を行なう必要がない。

【００６７】次に本発明の第２の実施例について説明す
る。第２実施例のエミュレーション装置は、第１実施例
と同一のハードウェア構成を有する。この実施例では、
図１８に示すように、アプリケーションプログラムＡＰ
Ｐは、ＢＩＯＳのエントリポイントを直接コールする
（符号Ｇ１）。ＢＩＯＳの中には、仕様が公開されてお
り、あるいは標準的なデバイス用のＢＩＯＳであってそ
のエントリポイントが固定的であるために直接呼ばれる
ことがあるものが存在する。こうした場合、ジャンプテ
ーブルを書き直しておくという対応では対応することが
できない。そこで、本実施例では、このＢＩＯＳのエン
トリポイント自体にＨＬＴ命令を置いておく。

【００６８】この結果、アプリケーションプログラムＡ
ＰＰがＢＩＯＳが呼ばれると、直ちにカーネルＫＲが起
動してディスパッチャＤＰを介してＢＩＯＳエミュレー
ションモジュールに処理を移行する。従って、第２実施
例のエミュレーション装置でも、第１実施例と同様、Ｂ
ＩＯＳコールを確実に検出して、その処理をエミュレー
ションすることができる。

【００６９】以上本発明の実施例について説明したが、
本発明はこうした実施例に何等限定されるものではな
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々な
る態様で実施し得ることは勿論である。例えば、第１実
施例の手法と第２実施例の手法を一つのエミュレーショ
ン装置の中で併用した構成をとり、ＢＩＯＳの性格や用
いられ方などに基づいて最適な対応を取ることも現実的
である。本発明は、ＢＩＯＳとしてハードディスク８４
をアクセスするもの、タイマ６８をアクセスするもの、
拡張されたＢＩＯＳの機能を司るものなどであっても同
様に適用できることは当然である。また、ＢＩＯＳ以外
の一群の処理、例えばライブラリとして用意された関数
や手続にも適用することができる。

【００７０】上記実施例では、ＤＯＳ／Ｖ機上でＰＣ−
９８００機を実現する構成を例に挙げて説明したが、Ｐ
Ｃ−９８００機上でＤＯＳ／Ｖ機を実現することも容易
である。更に、他のアーキテクチャに適用することも可
能である。

【００７１】

【発明の効果】以上説明したように請求項１または請求
項２のエミュレーション装置では、例えばＢＩＯＳのよ
うな一群の処理に関し、これが呼び出された後であって
実質的な処理の開始前に、これと等価な処理を実行マシ
ン上で実現する一群の機能モジュールに処理を移行する
から、処理を呼び出す以前に代替処理に移してしまうこ
とがなく、この処理の開始を検出して処理を開始する他
の処理が存在しても、その処理の開始を含めてエミュレ
ーションを行なうことができるという優れた効果を奏す
る。

【００７２】また、請求項３のエミュレーション装置
は、処理移行手段の検出手段が、一群の処理の一つが呼
び出されたアドレスにおかれた特権命令の実行を検出
し、この特権命令の検出に従って、処理を一群の機能モ
ジュールの対応する一つに移行する。従って、かかる処
理が呼び出されたことを確実かつ容易に検出することが
できる。

【００７３】請求項４のエミュレーション装置は、この
一群の処理が、ターゲットマシンに用意されたＢＩＯＳ
なので、ＢＩＯＳの処理を的確にエミュレートすること
ができるという効果を奏する。

【００７４】請求項５のエミュレーション装置は、特権
命令が、実行マシンの演算処理部を停止する命令なの
で、余分な処理を行なってしまうことがなく、効率良く
エミュレーションの処理に移行することができるという
効果を奏する。

【００７５】請求項６のエミュレーション装置は、エミ
ュレーションの開始前に、所定のメモリ領域に、特権命
令を配置し、エミュレーションの開始前に、ジャンプテ
ーブルの内容をこの特権命令が配置されたアドレスに置
き換え、一群の処理の一つが呼び出されたアドレスにお
かれた特権命令の実行を検出して、この特権命令の検出
に従って、処理を前記一群の機能モジュールの対応する
一つに移行するから、かかる処理移行手段の働きを自動
的に実現することができる。

【００７６】請求項７のエミュレーション装置は、所定
のメモリ領域内に、特権命令を配置可能な箇所を検索
し、検索した箇所に、この特権命令と共に、対応する一
群の処理の一つを示す識別子を配置するから、特権命令
を配置する箇所を自ら検索して配置でき、かつ複数存在
する場合には、その識別子を配置することで、特権命令
が実行されたとき、その原因の特定を容易として、必要
なエミュレーションの起動を容易とするという効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるエミュレーション装置
の概略構成を示すブロック図である。

【図２】実行マシンであるＤＯＳ／Ｖ機の概略構成図で
ある。

【図３】タスクアドレスと物理メモリとの関係を示す説
明図である。

【図４】実行モードとその切り換えの関係を示す説明図
である。

【図５】ＤＯＳ／Ｖ機が立ち上がった直後のメモリマッ
プおよびＩ／Ｏマップを示す説明図である。

【図６】エミュレータ装置の初期化処理ルーチンを示す
フローチャートである。

【図７】初期化の処理の様子を示す説明図である。

【図８】ＤＯＳ／Ｖ機の割込関係の回路を示すブロック
図である。

【図９】実行モジュールを組み込む際の処理ルーチンを
示すフローチャートである。

【図１０】ディスパッチャ呼出ルーチンを示すフローチ
ャートである。

【図１１】エントリポイント取得ルーチンを示すフロー
チャートである。

【図１２】実行モジュールの組み込み時における呼出ア
ドレスの登録の様子を示す説明図である。

【図１３】実行モジュールがその登録時に他の実行モジ
ュールを呼び出す様子を示す説明図である。

【図１４】ＢＩＯＳエミュレータ登録処理ルーチンを示
すフローチャートである。

【図１５】ジャンプテーブルＪＴを用いたＢＩＯＳの呼
び出しの一例を概念的に示す説明図である。

【図１６】実行モジュール間の直接呼出（モジュール間
通信）の様子を示す説明図である。

【図１７】実施例のエミュレーション装置において、Ｂ
ＩＯＳの呼び出しをエミュレートする様子を示す説明図
である。

【図１８】本発明の第２の実施例であるエミュレーショ
ン装置の動作の様子を示す説明図である。

【図１９】アプリケーションプログラムＡＰＰからのＢ
ＩＯＳの呼び出しの様子を説明する模式図である。

【符号の説明】

２０…演算処理部２１…ＣＰＵ２２…ローカルバス２３…キャッシュメモリ２４…キャッシュコントローラ２５…メインメモリ３０…ＰＣＩブリッジ３２…ＰＣＩバス４０…コントローラ部４２…ＩＳＡバス４４…ＶＧＡ４６…ＳＣＳＩコントローラ４８…ＰＣＩ−ＩＳＡブリッジ５４…複合Ｉ／Ｏポート５６…サウンドＩ／Ｏ５８…ハードディスク６０…Ｉ／Ｏ部６２…拡張スロット６４…ＫＥＹ６６…ＰＩＣ６８…タイマ７２…キーボード７３…マウス７４…スピーカ７６…ＣＲＴ８２…フロッピディスク装置８４…ハードディスク８６…パラレルポート８８…プリンタ９０…シリアルポート９２…モデム９６…マイクロフォンＡＰＰ…アプリケーションプログラムＡｎ…呼出アドレスＣＦＭ…文字フォントエミュレータＤＥＭ…表示エミュレータＤＭｎ…実行モジュールＤＰ…ディスパッチャＤＴ…ディスパッチャテーブルＥＰ…エントリポイントＧＥＭ…グラフィックエミュレータＩＲＭ…割込コントローラエミュレータＫＥＭ…キーボードエミュレータＫＲ…カーネルＭＥＭ…メモリエミュレータＭＵＭ…マウスエミュレータＴＥＭ…テキストエミュレータＴＩＭ…タイマエミュレータ

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Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも演算処理部、記憶部、入出力
部を備えたコンピュータである実行マシン上で、該実行
マシンのアーキテクチャとは異なるアーキテクチャを備
えたコンピュータであるターゲットマシン用のプログラ
ムを実行させるエミュレーション装置であって、前記ターゲットマシンにおいてジャンプテーブルを介し
て呼び出し可能な一群の各処理と等価な処理を前記実行
マシンに実行させる一群の機能モジュールと、前記ターゲットマシンにおける前記一群の処理の一つが
前記ジャンプテーブルを介して呼び出された後、実質的
な処理の開始前に、該処理を前記実行マシン上の一群の
機能モジュールの対応する一つに移行する処理移行手段
とを備えたエミュレーション装置。
【請求項２】少なくとも演算処理部、記憶部、入出力
部を備えたコンピュータである実行マシン上で、該実行
マシンのアーキテクチャとは異なるアーキテクチャを備
えたコンピュータであるターゲットマシン用のプログラ
ムを実行させるエミュレーション装置であって、前記ターゲットマシンにおいて予め定められたアドレス
により呼び出し可能な一群の各処理と等価な処理を前記
実行マシンに実行させる一群の機能モジュールと、前記ターゲットマシンにおける前記一群の処理の一つが
前記予め定められたアドレスにより呼び出された後、実
質的な処理の開始前に、該処理を前記実行マシン上の一
群の機能モジュールの対応する一つに移行する処理移行
手段とを備えたエミュレーション装置。
【請求項３】請求項１または２記載のエミュレーショ
ン装置であって、前記処理移行手段は、前記一群の処理の一つが呼び出されたアドレスにおかれ
た特権命令の実行を検出する検出手段と、該特権命令の検出に従って、処理を前記一群の機能モジ
ュールの対応する一つに移行する手段とからなるエミュ
レーション装置。
【請求項４】前記一群の処理が、前記ターゲットマシ
ンに用意されたＢＩＯＳである請求項１または２記載の
エミュレーション装置。
【請求項５】前記特権命令が、前記実行マシンの演算
処理部を停止する命令である請求項３記載のエミュレー
ション装置。
【請求項６】請求項１記載のエミュレーション装置で
あって、前記処理移行手段は、前記エミュレーションの開始前に、所定のメモリ領域
に、前記特権命令を配置する特権命令配置手段と、前記エミュレーションの開始前に、前記ジャンプテーブ
ルの内容を前記特権命令が配置されたアドレスに置き換
える置換手段と前記一群の処理の一つが呼び出されたア
ドレスにおかれた特権命令の実行を検出する検出手段
と、該特権命令の検出に従って、処理を前記一群の機能モジ
ュールの対応する一つに移行する手段とからなるを備え
たエミュレーション装置。
【請求項７】請求項６記載のエミュレーション装置で
あって、前記特権命令配置手段は、所定のメモリ領域内に、前記特権命令を配置可能な箇所
を検索する検索手段と、該検索した箇所に、該特権命令と共に、前記対応する一
群の処理の一つを示す識別子を配置する識別子配置手段
とを備えたエミュレーション装置。