JPS62100839A - ソフトウエア命令によるフア−ムウエア実行方式 - Google Patents

ソフトウエア命令によるフア−ムウエア実行方式

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JPS62100839A
JPS62100839A JP24086685A JP24086685A JPS62100839A JP S62100839 A JPS62100839 A JP S62100839A JP 24086685 A JP24086685 A JP 24086685A JP 24086685 A JP24086685 A JP 24086685A JP S62100839 A JPS62100839 A JP S62100839A
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JP
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JP24086685A
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Mikio Ito
幹雄 伊藤
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NEC Corp
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NEC Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はソフトウェア命令によるファームウェア実行方
式に関し、特にデータ処理装置におけるハードウェア機
能ならびにファームウェア機能をソフトウェア命令を使
用して実行する方式に関する。
〔従来の技術〕
従来、この種のデータ処理装置では、ソフトウェア命令
群の実行制御、例外処理制御、障害処理制御、初期設定
制御、ハードウェア事象処理制御などのファームウェア
を含むハードウェア(以下、特に断らない限りハードウ
ェアはファームウェアを含むものとする)機能をそれほ
ど高速性を要求されない機能であってもファームウェア
制御で実現していた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上述した従来のデータ処理装置は、ハードウェア機能を
ファームウェア制御によって実現しているので、ファー
ムウェア容量は決して少なくなかった。ファームウェア
の命令、すなわちマイクロ命令は一般にソフトウェア命
令に比較して非常に複雑であり、それほど高速性を要求
されないハードウェア機能をファームウェア制御にする
ことは設計効率を低下させるという欠点がある。
また、この種のデータ処理装置では機種が異なるとソフ
トウェア命令の互換性があってもファームウェアの方式
やマイクロ命令形式には互換性がないのが通常であり、
新規にデータ処理装置を開発する場合にはファームウェ
アもすべて再設計しなければならず、設計効率と設計品
質とを著しく低下させるという欠点がある。
本発明の目的は、上述の点に鑑み、ファームウェア制御
で行っていたファームウェアを含むハードウェア機能の
一部をCPUがハードウェアを管理する主記憶領域に格
納されたプログラムで制御可能にするようにしたソフト
ウェア命令によるファームウェア実行方式を提供するこ
とにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明のソフトウェア命令によるファームウェア実行方
式は、ソフトウェアにより管理された第1の領域ならび
にハードウェアにより管理された第2の領域からなる主
記憶装置と中央処理装置とを少な(とも備え、前記第1
の領域に格納された第1のプログラムを前記中央処理装
置が実行するときには前記第1のプログラムが指定する
アドレスで前記第2の領域のアクセスを禁止したデータ
処理装置において、前記第2の領域に格納された第2の
プログラムと、この第2のプログラムを前記中央処理装
置が実行するモードであることを指定するモード指定手
段と、前記第2のプログラムを実行するモードのときに
は命令語取出しに使用する第1のアドレスおよび予め定
めた特定のレジスタ内のアドレスをベースアドレスとし
て命令のアドレスシラブルから展開した第2のアドレス
についてはアドレス変換を実行しないようにする選択手
段と、同じく前記第2のプログラムを実行するモードの
ときには前記第1および第2のアドレスで前記第2の領
域をアクセス可能とするアクセス許可手段とを有する。
〔実施例〕
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第1図は本発明の一実施例のソフトウェア命令によるフ
ァームウェア実行方式における命令供給部内の実効アド
レス生成部を示す構成図である。
レジスタ10は、命令語レジスタのアドレスシラブル(
AS)部である。このレジスタ10におけるB部はベー
スアドレスとなる汎用レジスタ (GR)の指定部、1
部はインデックスアドレスとなるGRの指定部、D部は
相対アドレス部である。
レジスタ群11は、16ワードのGRからなる。アドレ
スアダー(MAD)12は、アドレスシラブルから実効
アドレスを生成する3人力アダーである。
制御部13は、命令語取出し制御、アドレスシラブルか
らの実効アドレス生成制御などを行う。
レジスタ14はレジスタ10のB部が設定され、レジス
タ群11内でベースアドレスとなるGRを読み出してア
ドレスアダー12に入力する。
レジスタ15はレジスタ10の1部が設定され、レジス
タ群11内でインデックスアドレスとなるGRを読み出
してアドレスアダー12に入力する。
デコーダ16は、レジスタ10のB部でGR5が1旨定
されたことを検出する。なお、本実施例ではデコーダ1
6がレジスタ10のB部でGR5が指定されたことを検
出するようにしたが、指定されたことが検出されるGR
を他のGRとすることもできる。
デコーダ17は、レジスタ10の1部でGROが指定さ
れたことを検出し、検出したときには制御部13によっ
てアドレスアダー12へのインデックスアドレス人力を
値零に置換し、インデックス修飾を行わないようにする
。なお、本実施例では一般の例にならってデコーダ17
がレジスタ10の1部でGROが指定されたことを検出
するようにしたが、指定されたことが検出されるGRは
必ずしもGROに限られない。
レジスタ18は命令実行部(図示せず)によりGRの更
新を指示されたときに更新GR番号線110が設定され
、GR更新データ線19の内容がレジスタ群1】内の指
定されたGRに格納される。
レジスタ112はメモリバッファ部(第3図参照)に対
するリクエストコードレジスタ(RCR)であり、命令
実行部からリクエストコード線111を介して供給され
るリクエストコードまたは制御部13から供給されるリ
クエストコードが設定されメモリバッファ部に送られる
レジスタ113および114は作業用アドレスレジスタ
であり、セレクタ(SEL)117から供給されるアド
レスまたは命令実行部からアドレス線119を介して供
給されるアドレスが入力される。
レジスタ115はアドレスアーギュメントレジスタであ
り、命令供給部(図示せず)および命令実行部からアド
レスアーギュメント線120を介して供給されるアドレ
スアーギュメントが入力される。
アドレスアダー(SAD)116は、レジスタ113ま
たは114の出力とレジスタ115の出力とが入力され
る2人カアダーである。
レジスタ113および114ならびにアドレスアダー1
16は、アドレス部以外に後述するアンダーBARアク
セスチェック指定部と絶対アドレス表示部とを含む。
レジスタ121 は命令カウンタ(IC)であり、レジ
スタ123から供給されるアドレスまたは命令実行部か
らアドレス線124を介して供給される現在実行中の命
令アドレスが入力されてこれを保持する。
アドレスアダー(ICAD)122は、レジスタ121
に保持されたアドレスと命令長線125を介して供給さ
れる現在実行中の命令長またはディスプレイスメント線
126を介して供給される相対分岐実行中のディスプレ
イスメントとが入力される2人カアダーである。
レジスタ123は命令取出し用アドレスレジスタ(AI
C)であり、絶対分岐命令のときにアドレスアダー12
の出力が入力され、それ以外のときはアドレスアダー1
22の出力が入力される。
セレクタ117はアドレス部(EA) 、アンダーBA
Rアクセスチェック指定部(UC)および絶対アドレス
表示部(ABS)を含むアドレスセレクタ(第2図参照
)であり、アドレス部には信号線210を介してアドレ
スアダー12の出力、信号線211を介してアドレスア
ダー116の出力または信号線212を介してレジスタ
123の出力が入力され、アンダーBARアクセスチェ
ック指定部と絶対アドレス表示部には制御部13の出力
または信号vA211を介してアドレスアダー116の
出力が入力される。
レジスタ (LAR)118はセレクタ117の出力が
そのまま入力され、メモリバッファ部に送られる最終的
な実効アドレス、アンダーBARアクセスチェ’7り指
定および絶対アドレス表示を格納する。
第2図はアンダーBARアクセスチェック指定と絶対ア
ドレス表示との生成部を示す構成図である。フリップフ
ロップ20はCPUがハードウェアの管理をする主記憶
領域(以下、アンダーBARと記述する)に格納された
プログラム(以下、UBAR3Wと記述する)を実行す
るモード(以下、UBAR3Wモードと記述する)であ
るか否かを示し、命令実行部内のファームウェアの指示
によってセットまたはリセットされる。
アンド回路23および24ならびにオア回路25は、第
1図に示した制御部13に含まれるものである。
アンド回路23は、信号線26が命令語内アドレスシラ
ブルからアドレスアダー12によって実効アドレスを生
成するタイミングを指定し、フリップフロップ20がU
BAR3Wモードを示しかつデコーダ16がレジスタ1
0のB部でGR5が指定されたことを検出したときに論
理“1”を出力し、それ以外のときは論理“0”を出力
する。アンド回路24は、信号線27がレジスタ123
による命令取出しタイミングを指定しかつフリップフロ
ップ20がUBARSWモードを示しているときに論理
“1”を出力し、それ以外のときに論理“0”を出力す
る。オア回路25は、アンド回路23の出力とアンド回
路24の出力との論理和を出力する。
セレクタ117のアドレス部(EA)でアドレスアダー
116の出力のアドレス線211が選択されるタイミン
グにおいては、アンダーBARアクセスチェック指定部
(UC)と絶対アドレス表示部(ABS)においてもア
ドレス線211の対応する部分が選択される。セレクタ
117のアドレス部でレジスタ123の出力のアドレス
線212が選択されるタイミングとアドレスアダー12
の出力のアドレス線210が選択されるタイミングにお
いては、アンダーBARアクセスチェフク指定部にオア
回路25の出力の反転信号が、絶対アドレス表示部にオ
ア回路25の出力の非反転信号がそれぞれ選択される。
セレクタ117の出力信号は、レジスタ118にそのま
ま格納される。
第3図はメモリバッファE−の本発明に関する要部を示
す構成図とメモリの領域回である。メモリバッファ部は
、キャッシュと高速アドレス変換バッファとを備え命令
供給部および命令実行部の要求、すなわち第1図中に示
したレジスタ112およびレジスタ118の内容に従っ
てメモリアクセス制御をつかさどる。
アドレス変換回路31は高速アドレス変換バ・2フアを
含み、レジスタ11日内の論理アドレスを絶対アドレス
に変換して出力する。
セレクタ(SEL>32は、レジスタ118内の絶対ア
ドレス表示部が絶対アドレスを示しているときにレジス
タ11日内のアドレス部を選択し、そうでないときには
アドレス変換回路31の出力を選択する。
レジスタ33は、セレクタ32の出力が格納される絶対
アドレスレジスタ(PAR)である。
フリッププロップ34は、レジスタ118内のアンダー
BARアクセスチェック指定部の内容が設定される。
レジスタ35は、メモリの境界アドレスレジスタ(BA
R)である。
領域36はO番地からレジスタ35で指定されるアドレ
ス未満のメモリ領域であり、前述のアンターBARであ
る。領域37はレジスタ35で指定されるアドレス以上
から最上位番地までのメモリ領域であり、ソフトウェア
により管理されている。
比較器38はレジスタ33内のアドレスとレジスタ35
内のアドレスとを比較し、レジスタ33内のアドレスが
低位であることを検出する。
アンド回路39は、フリップフロップ34がアンダーB
ARアクセスチェックを指定してかつ比較器38がレジ
スタ33内のアドレスが低位であること検出したときに
、メモリアクセスの禁止を指示するとともにメモリアク
セスを指示したソフトウェアに対してアンダーBARア
クセス例外を報告するための出力を発生する。
以上のように、ハードウェアによって管理された領域3
6に格納されたプログラムをCP Uが実行するモード
であることをフリップフロップ20が示すときに、レジ
スタ123内のアドレスで行われる命令語取出しと命令
語内アドレスシラブルでGR5がヘースアドレスとして
指定されてアドレスアダー12により生成されたアドレ
スで行われるメモリアクセスとにおいては、これら両ア
ドレスを絶対アドレスとして扱ってアドレス変換回路3
1を介さないようにしかつアンド回路39に対して比較
器38の出力を無効とするように指示することにより、
領域37に格納されたプログラムが指定するアドレスで
は禁止されている領域36へのアクセスを可能としてい
る。
なお、第1図においてセレクタ117の出力がレジスタ
113または114に設定されたときに、アンダーBA
Rアクセスチェック指定部および絶対アドレス表示部も
アドレス部とともに設定され、そノ後ニアトレスアダー
116を使用したメモリアクセスで使用される。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明は、ハードウェアによって管
理されるメモリのアンダーBAR9lT域にプログラム
を格納しCPUがこのプログラムを実行するモードのと
きには、アンダーB A RnM域がら絶対アドレスで
命令語取出しを可能にしかつこのプログラムの指定によ
り絶対アドレスでアンダー B A RS’S域をアク
セス可能にすることによって、従来ファームウェア制御
で行っていたファームウェアを含むハードウェア機能の
一部をアンダーBARjJ域に格納したプログラムで制
御可能にし、データ処理装置の設計効率と設計品質とを
著しく改善できる効果がある。特に、次期にデータ処理
装置を開発した場合にファームウェアの再設計を少なく
する効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の命令供給部内の実効アドレ
ス生成部を示す構成図、 第2図はアンダーBARアクセスチェック指定および絶
対アドレス表示の生成部を示す構成図、第3図はメモリ
バッファ部内の要部を示す構成図およびメモリの領域図
である。 図において、 to、 14.15.1B、 33.35.112.1
13.114.115.118.121 。 123  ・・・・レジスタ、 11・・・・・レジスタ群、 12、116.122・アドレスアダー、13・・・・
・制御部、 16.17  ・・・デコーダ、 19、26.27.110.111 、119.1.2
0.124 、125.1.26.210゜211.2
12 ・・信号線、 20.34  ・・・フリ、ブフロップ、23.24.
’39・・アンド回路、 25・・・・・オア回路、 31・・・・・アドレス変換回路、 32.117・・・セレクタ、 36.37  ・・・メモリ領域、 38・・・・・比較器である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ソフトウェアにより管理された第1の領域ならびにハー
    ドウェアにより管理された第2の領域からなる主記憶装
    置と中央処理装置とを少なくとも備え、前記第1の領域
    に格納された第1のプログラムを前記中央処理装置が実
    行するときには前記第1のプログラムが指定するアドレ
    スで前記第2の領域のアクセスを禁止したデータ処理装
    置において、 前記第2の領域に格納された第2のプログラムと、 この第2のプログラムを前記中央処理装置が実行するモ
    ードであることを指定するモード指定手段と、 前記第2のプログラムを実行するモードのときには命令
    語取出しに使用する第1のアドレスおよび予め定めた特
    定のレジスタ内のアドレスをベースアドレスとして命令
    のアドレスシラブルから展開した第2のアドレスについ
    てはアドレス変換を実行しないようにする選択手段と、 同じく前記第2のプログラムを実行するモードのときに
    は前記第1および第2のアドレスで前記第2の領域をア
    クセス可能とするアクセス許可手段と、 を有することを特徴とするソフトウェア命令によるファ
    ームウェア実行方式。
JP24086685A 1985-10-28 1985-10-28 ソフトウエア命令によるフア−ムウエア実行方式 Pending JPS62100839A (ja)

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