JPS6267638A - エミユレ−シヨン方式 - Google Patents

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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、エミュレーション方式に関し、特にオペレー
ティングシステムを含めてエミュレーションを行う必要
がある銀行端末制御装置等のオンライン系プログラムの
エミュレーション方式に関するものである。

〔発明の背景〕

新しいデータ処理装置が発関され、旧機種と入れ換えら
れる場合に、旧機種で発関され使用されてきたプログラ
ムをどのように受は継ぐかという問題がある。新旧機種
の間にアーキテクチャ上で互換性がないにもかかわらず
、旧機種（ターゲットマシン）のプログラムをそのまま
の形で新機種のデータ処理装置（ネーティブマシン）に
より実行させる場合には、エミュレーションが必要とな
る。

エミュレーションは、マイクロプログラムを利用して、
新しい処理装置の機能を拡張あるいは変更し、シミュレ
ーションを高速に行う。

従来のエミュレーション方式としては、特開昭５９−１
０６０４９号公報に記載されているように、エミュレー
ションの対象となるのは、管理プログラム（オペレーテ
ィングシステム）を除く他の各種プログラムである。す
なわち、従来のエミュレーション方式は、いずれもオペ
レーティングシステム以外のユーザプログラムをエミュ
レートするものであった。

第７図は、従来のエミュレーション方式のプログラム構
成図、第８図は、第７図において、エミュレーションの
対象となるターゲットプログラムを実行する際の管理テ
ーブルを示す図である。

１はネーテイブマシンのオペレーティングシステム（以
下、Ｏ８と省略する）、２はエミュレーションジョブ＋
　３はエミュレーションコントロールプログラム（以下
、ＥＣＰと省略する）、４はターゲットマシンのユーザ
プログラムである。

従来の技術では、Ｏ８がエミュレーションの対象となっ
ていないため、一般的に○Ｓがユーザプログラムへ提供
する各種のサービスルーチンについては、第７図に示す
ＥＣＰ３により同等のルーチンをサポートする必要があ
る。つまり、Ｏ８を含まないユーザプログラムのみのエ
ミュレーションを行う場合には、Ｏ８でサポートしてい
る各種サービスルーチンと同等のプログラムを、ＥＣＰ
という形で新規発明しなければならなかった。各種サー
ビスルーチンは、通常、スーパバイザコール命令により
提供される。

第７図のＥＣＰ３には、ターゲットプログラムを管理す
るために、第８図に示すようなテーブル５を持ち、そこ
にターゲットマシン・ユーザプログラムのプログラムカ
ウンタと、ＳＶＣ（スーパバイザコール）処理ルーチン
・番地と、レジスタ退避領域とが格納される。プログラ
ムカウンタは、ターゲットマシンの実行中のプロクラム
の次の番地を指示しており、ＳＶＣ処理ルーチンは入出
カマクロ命令または内部割込みを行うｓ’ｖｃ命令の格
納番地であり、レジスタ退避領域はＳｖＣ命令が出され
たとき、戻りの番地を確保しておくためのプログラムカ
ウンタ値、フラグ類を退避する領域である。

このように、従来のエミュレーション方式では、Ｏ８以
外のプログラムを対象としているため、○Ｓが提供する
各種サービスルーチンについては、ＥＣＰに同等のルー
チンをサポートさせなければならず、ＥＣＰの発明が面
倒であった。

そこで、Ｏ８を含めたエミュレーション方式が本発明と
同一出願人によって提案された（特開昭６０−１７５３
９号公報参照）。　これにより、ＥＣＰによりＯ８の各
種サービスルーチンをサポートさせる必要がなくなり、
エミュレーションのための発明も容易になった。ところ
で、Ｏ８を含めたエミュレーションにおいて必要となる
機能は、大きく分けて２つあり、その１つは命令のエミ
ュレーションであり、他の１つま割込みのエミュレーシ
ョンである。命令のエミュレーションとは、エミュレー
ションの対象となる機種（ターゲットマシン）において
、インターブリット（解釈実行）することであり、上記
の先願発明（特開昭６０−１７５３９号公報記載の発明
）は、このインタープリントを効率よく高速に実行する
方法を提供するものである。しかし、他の１つの機能で
ある割込みを効率よく行う方法については何も考慮され
ていなかった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、このような従来の問題を解決し、○Ｓ
を含めたエミュレーションを可能にして、エミュレーシ
ョンのための発明工数を軽減するとともに、特に割込み
を効率よく行うことにより、エミュレーションのための
移行作業の少ないエミュレーション方式を提供すること
にある。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するため、本発明のエミュレーション方
式は、命令語体系の異なるデータ処理装置のプログラム
をエミュレーションするマイクロプログラム制御のデー
タ処理装置において、エミュレーションを管理するプロ
グラム内に被エミュレーションプログラム用の外部割込
みマスクを設定し、該外部割込みマスクの値によりデー
タ処理装置で検出した外部割込みを上記被エミュレーシ
ョンプログラムに対する割込みとして報告するか否かを
決定することに特徴がある。

〔発明の実施例〕

以下１本発明の実施例を、図面により詳細に説明する６
第２図は、本発明の一実施例を示すエミュレーション時
のプログラム構造図である。第２図において、６はネー
テイブマシンの○Ｓ、７〜９はネーテイブマシンのユー
ザプログラム（ＵＰ）、１０はエミュレーションジョブ
、つまりターゲットマシンのプログラム、１．１はＥＣ
Ｐ　（インタフェースプログラム）、　１２はエミュレ
ーションジョブ１０からＥＣＰＩＩを除いたターゲット
プログラム、１３はターゲットマシンのＯ８，１４はタ
ーゲットマシンのユーザプログラムである。

第３図においては、斜線で囲まれた夕〜ゲットプログラ
ム１２がエミュレーションの対象であり、他のネーテイ
ブマシンのユーザプログラム７〜９と同等に、ネーティ
ブマシンのＯ３６の下で、１つのユーザプログラムとし
て動作する。

ここで、ネーティブモードとローカルモードについて、
説明する。ネーティブマシンのｏｓ６の下で、ユーザプ
ログラム７〜９、およびＥＣＰ　１１を実行しているデ
ータ処理装置の状態を、ネーテイブモードと呼び、また
ターゲットマシンの０３１３の下で、ユーザプログラム
１４を実行しているデータ処理装置の状態を、ローカル
モードと呼ぶことにする。

ＥＣＰＩＩの動作について述べると、ＥＣＰ　１１はタ
ーゲットプログラム１２を実行するために。

ネーテイブモードからエミュレーションモードに切換え
る命令（Ｅ　Ｘ　Ｌ命令と呼ぶ）を発行すること５およ
びエミュレーションモードの実行開始番地。

実行環境、エミュレーションモードの中断／終了時のＥ
ＣＰＩＩへの戻り番地等を含むテーブル（これを、ロー
カルリストと呼び、ＥＣＬ命令のオペランドアドレスで
指定される）を作成すること、ならびにエミュレーショ
ンモードの中断や終了を示す命令、例えば、入出力制御
命令、データ処理装置停止命令等を代替処理すること５
等を行う。

本発明のエミュレーション方式は、命令語体系の異なる
データ処理装置のプログラムを、マイクロプログラム制
御のデータ処理装置でエミュレーションする場合、被エ
ミュレーションプログラムの実行を開始する際に、被エ
ミュレーションプログラムに対する外部割込み発生を制
御するためのローカル割込みマスクを設定し、データ処
理装置が外部割込みを受付けたとき、ローカル割込みマ
スクを参照して、該当するローカル割込みマスクビット
が許可状態であれば、被エミュレーションプログラムに
割込みを発生し、ローカル割込みマスクビットが禁止状
態であれば、許可状態になるまでエミュレーション制御
プログラム内で割込みを保留することにより、Ｏ８を含
めたプログラムのエミュレーションを可能にしている。

第３図は１本発明におけるネーテイブモードからエミュ
レーションモードに切換よる命令（ＥＸＬ命令）のフォ
ーマット図である。第３図の８２は、オペランドアドレ
スのペースレジスタ番号を指定し、Ｄ２はオペランドア
ドレスのディスプレースメントを表わす。ＥＸＬ命令の
オペランドアドレスは、ＥＣＰＩＩに設けられたローカ
ルリストの先頭番地を示している。

第１図は、本発明の一実施例を示すターゲットプログラ
ムの管理テーブルと動作を表わす図である。第１図にお
いて、２０は主記憶装置、１１はＥＣＰ、１２はターゲ
ットプログラム、２１はＥＸＬ命令、２２はＥＣＰ割込
み処理ルーチン、１５はローカルリストである。このよ
うに、主記憶装置２０には、ＥＣＰｌｌとターゲットプ
ログラム１２の格納エリアが設けられ、さらにＥＣＰ　
１１のエリア内には、ＥＸＬ命令２１とＥＣＰ割込み処
理ルーチン２２とローカルリスト１５が格納されている
。管理テーブルつまりローカルリスト１５は、ローカル
プログラムカウンタ１６．ローカル用外部割込みマスク
１７．ＥＣＰ割込み用新ＰＳＷ１８．レジスタ退避領域
１９より構成されている。ローカルプログラムカウンタ
１６は、ＥＸＬ命令により実行しようとするターゲット
プログラム１２の番地である。ローカル用外部割込みマ
スク１７は、ターゲットプログラム１２が本来実行され
るべきデータ処理装置内に設けられている割込みマスク
と同じものであり、ターゲットプログラム１２に対して
、ＥＣＰＩＩが発生する擬似的な外部割込みを受付許可
するか、あるいは保留するかを決定する。ここで、擬似
的な外部割込みという意味は、第２図におけるターゲッ
トマシン○Ｓ１３から見た場合、あたかも割込みが発生
したように動作するが、実際にはネーテイブ○Ｓ６が受
付けた外部割込みを、ＥＣＰＩＩがローカル用外部割込
みマスク１７の値を見て、ターゲットプログラム１２に
報告するか否かの動作をしているからである。次に、第
１図のＥＣＰ割込み用１ＰｓＷ１８とは、エミュレーシ
ョンモード中に。

エミュレーションの中断や終了を示す命令の代替処理を
行うＥＣＰ割込み処理ルーチン２２の先頭番地を示す。

レジスタ退避領域１９とは、エミュレーションモードの
中断時に、ターゲットプログラム１２が使用している汎
用レジスタ類を退避し。

エミュレーションモード再開時に回復するための領域で
ある。

第４図は、第１図に示すローカル用外部割込みマスクの
内容例を示す図である。ローカル用外部割込みマスクレ
ジスタは、８ビツトからなり、そのうちビットＯは割込
みレベル０用マスク、ビット１は割込みレベル１用マス
ク、ビット２は割込みレベル２用マスク、ビット３は割
込みレベル３用マスクであって、それらの各ビットがＩ
ｔ　０７７のとき禁止、ｒｔ　１　ｔｐのとき許可を意
味する。ビット４〜７は未使用ビットで常にＯを示す。

第５図は、本発明におけるネーテイブ用外部割込みマス
クを示す図である。第５図において、２５はネーテイブ
マシン、２６は割込み受付は回路、２７はネーテイブ用
外部割込みマスク（これは、ＰＳＷの一部である）、　
２８〜２９は入出力装置である。入出力装置２８〜２９
から割込み信号があると、受付は回路２６がこれを受付
けて、ネーテイブマシンの中央処理装置２５に外部割込
み信号を送る。これにより、ネーテイブマシン２５はｐ
ｓｗの一部を構成する外部割込みマスクを参照して受付
けるか否かを決定する。

第１図の外部割込み動作について２詳述する。

ＥＣＰｌｌ内のＥＸＬ命令２１が実行されることにより
、エミュレーションモードになるが、このときＥＸＬ命
令２１によりローカルリスト１５が設定される。この後
、ローカルプログラムカウンタ１６で指定されたターゲ
ットプログラム１２が実行される。このターゲットプロ
グラム１２の実行中に、入出力制御命令が発行されると
、ＥＣＰ割込みが発生し、ローカルモードが解除されて
、ＥＣＰ割込み用新ＰＳＷ１８で指定されたＥＣＰ割込
み処理ルーチン２２へと実行が移る。このとき、ローカ
ルプログラムカウンタ１６は、ＥＣＰ割込みを発生した
次の命令を指示する。

ＥＣＰ割込み処理ルーチン２２は、第２図に示すネーテ
イブマシン○Ｓ６を経て、ネーテイブマシンに接続され
ている入出力装置（工○）に対して、入出力動作の起動
を行う。

入出力動作終了時に、入出力装置からネーテイブマシン
に対して、外部割込みが発生する。ネーテイブマシンは
、外部割込みに対するマスク（第５図のネーテイブ用外
部割込みマスク）を所有しており、このネーテイブ用割
込みマスクが受付は保留状態であれば、これが許可状態
になるまで保留され、またネーテイブ用割込みマスクが
許可状態であれば、外部割込みは受付けら・れ、ネーテ
イブマシン○Ｓ６の外部割込み解析ルーチンが起動され
る。この外部割込み解析ルーチンにより、外部割込みが
ＥＣＰＩＩから発行された入出力装置起動命令に起因す
るものと判断されると、ＥＣＰｌｌは、この外部割込み
をターゲットプログラム１２に報告するか否かを判断す
る。この判断は、ローカル用外部割込みマスク１７をも
とに行われるが、ここで参照されるローカル用外部割込
みマスクは、最後のローカルモードが終了した時の値で
ある。ローカル用外部割込みマスクが割込み受付は保留
状態であると、ＥＣＰｌｌはローカル割込みマスクが割
込み許可状態になるまで外部割込みを保留し、ローカル
割込みマスクが割込み許可状態であると、ターゲットプ
ログラム１２に対して、ターゲットプログラムが本来の
データ処理装置（ターゲットマシン）に置かれている時
の外部割込み動作と同じ動作を行う、この動作を、擬似
ＳＶＣ割込みと呼ぶ。

この擬似８７０割込みを設けることにより、外部割込み
のエミュレーションが可能になり、従ってＯ８を含めた
エミュレーションが可能となる。

擬似８７０割込みをターゲットプログラム１２に対して
発生することは、ターゲットマシンαＳ１３にとっては
、ターゲットマシンからあたかも外部割込みが発生した
かのように見えるため、入出力制御命令の続きをターゲ
ットマシン内にある時と同じように実行する。

ローカル用外部割込みマスク１７の設定について、述べ
る。システムの立上げ時に、ＥＣＰＩＩは、ローカル用
外部割込みマスク１７を全て禁止状態にして、ターゲッ
トプログラムの実行を開始する。ターゲットマシン０３
１３は、プログラムの実行に伴い、外部割込みを受付け
る必要のある場合には、外部割込みマスクを変更する命
令（例えば、Ｓ　ｅｔ、　　Ｉ　／　ＯＭａｓｋ命令等
）を発行する。

ここで言う外部割込みマスクとは、ターゲットマシン０
８１３がターゲットマシン内に存在する場合には、ター
ゲットマシンの割込みマスクを意味するが、本実施例の
エミュレーションシステムでは、第１図のローカル用外
部割込みマスク１７を意味する。従って、外部割込みマ
スクを変更する命令は、ローカル用外部割込みマスク１
７の値を変更する動作となる。

次に、エミュレーションを行う場合の移行作業について
、述べる。Ｏ８６は、ユーザプログラムに対するサービ
スルーチンを多数内蔵しており、これらは通常、ＳＶＣ
命令で呼び出される。サービスルーチンの種類は、入出
力制御系と、それ以外とに分けられる。このうち、入出
力制御系以外のサービスルーチンは、入出力装置を使用
しないので、第２図のターゲットマシン０５１３内で実
行可能である。従って、これらのサービスルーチンは、
第２図に示すようなＯ８を含めたエミュレーションでは
、同等のルーチンをＥＣＰｌｌ内に備える必要はない。

入出力制御系のサービスルーチンについては、ターゲッ
トマシンとネーテイブマシンの入出力装置の仕様、また
は入出力命令の仕様が異なる場合には、ターゲットマシ
ン０５１３内のサービスルーチンは使用できず、ＥＣＰ
ｌｌ内に、同等のサービスルーチンを設ける。エミュレ
ーションを行うようなシステムでは、入出力制御系のサ
ービスルーチンは使用できないことが多いが、入出力制
御系以外のサービスルーチンは新たに作る必１力１ない
。

第６図（ａ）（ｂ）（ｃ）は、本発明を適用するエミュ
レーションの全体動作フローチャートである。

動作を理解し易くするため、処理動作を場所ごとに区切
って示している。第２図に示す記号と対応しており、タ
ーゲットＡＰ（アブリゲーションプログラム）はターゲ
ットマシンのユーザプログラム１４、ターゲットＯ８は
ターゲットマシン０８１３、ＥＣＰはＥＣＰｌｌ、ネー
テイブＯＳはネーテイブマシンｏＳ６、ＣＰＵマイクロ
は第２図では図示していないが、ネーテイブマシン内の
マイクロプログラム制御部であり、ハードはネーテイブ
マシンのハードウェアを、それぞれ示している。

先ず、ターゲットマシンのユーザプログラム１４で入出
カマクロ命令が出されると（ステップ３１）、ＳｖＣ命
令により割込みが生じ、ＣＰＵマイクロ制御部で入出カ
マクロであるか否かを判定する（ステップ３２）、入出
カマクロでなければ、ＳＶＣ割込み処理で、現ｐｓｗを
旧ｐｓｗに、新ＰＳＷを現ＰＳＷに、それぞれ置替えた
後（ステップ３３）、ターゲットＯ８に内部割込みを行
って、ＳｖＣコードに従ってＳｖＣ解析ルーチンの処理
を行う（ステップ３４）。ＳｖＣ割込み処理終了により
、ターゲットプログラムで次の命令を続行する。一方、
入出カマクロ命令であれば、マイクロ処理により、ロー
カルプログラムカウンタ、フラグ類をローカル実行リス
ト１５のレジスタ退避領域１９に退避した後（ステップ
３５）、ＥＣＰｌｌにおいて、ターゲット○Ｓの入出カ
マクロをネーテイブｏＳの入出カマクロに変換する（ス
テップ３６）、入出カマクロに変換した後、ＳｖＣ命令
によりネーテイブＯ８６に割込み（ステップ３７）、マ
クロ解析を行い（ステップ３８）、入出力命令を発行す
ることにより（ステップ３９）、ハードウェアでＩｌｏ
に起動をかけて入出力動作を行わせる（ステップ４０）
、ハードウェアの入出力動作が終了すると、ＣＰＵマイ
クロ制御部に終了割込みを行い、マイクロプログラムで
人出カ割込みか否かの判断を行い（ステップ４１）、否
テあれば、割込みの種類を判定した後（ステップ４２）
、現ｐｓｗを旧ｐｓｗに、新ｐｓｗを現ＰＳＷ４：、そ
れぞれ置替える（ステップ４３）。なお、割込みの種類
ごとに、旧ｐｓｗ、新ＰＳＷのアドレスが異なる。そし
て、ネーティブ○Ｓにおいて、割込み解析ルーチンを実
行しくステップ４９）、これが終了すると割込みで中断
されたプログラムに戻る。

また、入出力割込みの場合には、本発明により。

外部割込みマスクは許可か否かを判定しくステップ４４
）、否であれば、割込みで中断されたプログラムに戻る
。また、マスクが許可であれば、現ｐｓｗを旧ｐｓｗに
、新ｐｓｗを現ｐｓｗに、それぞれ置替える（ステップ
４５）。外部割込みを実行し、入出力割込み解析ルーチ
ンにより入出力装置ＮＯ，より起動元を探し、起動元の
タスクに戻す（ステップ４６）。ＥＣＰＩＩは、ターゲ
ットプログラムに割込み報告するため、ローカル実行リ
スト１５へ入出力割込み保留をセットしくステップ４７
）、ターゲットプログラムの入出カマクロの次を指示し
ているＥＸＬ命令を発行する（ステップ４８）、ここで
、本発明による擬似８７０割込み処理を、ＣＰＵマイク
ロ制御部で行う。つまり、ターゲットマシンへの入出力
割込み保留中か否かを判定しくステップ５０）、保留中
でなければ、ローカルプログラムカウンタで指定された
ターゲットプログラムを実行する（ステップ５２）。ま
た、割込み保留中であれば、対応するローカル用外部割
込みマスクは許可か否かを判定しくステップ５１）、許
可であれば、現ｐｓｗを旧ｐｓｗに、新ＰＳＷを現ＰＳ
Ｗに、それぞれ置替える（ステップ５３）。これを実行
することにより、ターゲットＯ８は入出力割込み解析ル
ーチンを実行し、入出力装置Ｎｏ、より起動元を探して
、起動元のタスクに戻す（ステップ５４）、そして、以
前に発行した入出カマクロの終了条件が成立することに
より、入出カマクロの次の処理を続行する（ステップ５
５）。

このように、本実施例においては、入出力命令が発行さ
れた後の割込みを、ローカルプログラムに報告すること
ができ、Ｏ８を含めたエミュレーションが可能となる。

なお、第６図（ａ）に示す入出カマクロか否かの判定処
理（ステップ３２）は、先願（特開昭６０−１７５３９
号公報参照）による特徴箇所であり、これと本実施例の
特徴箇所である外部割込みマスク内容判定処理（ステッ
プ４４）およびローカル用外部割込みマスク内容判定処
理（ステップ５１）とを両方とも適用することにより、
エミュレーションのための移行作業の少ないエミュレー
ション方式を実現することかで−きる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、割込みのエミュ
レーションを行う方法を実現したので、Ｏ８を含めたエ
ミュレーションが可能となり、従って、エミュレーショ
ンを行う場合、Ｏ８の各種サービスルーチンの一部を作
り直すだけでよく、エミュレーションのための開発工数
を軽減できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すターゲットプログラム
の管理テーブルとその動作説明図、第２図は本発明によ
るエミュレーション方式のプログラム構成図、第３図は
本発明で使用されるエミュレーションモードの起動命令
のフォーマット図、第４図は本発明で使用されるローカ
ル用外部割込みマスク内容例図、第５図は本発明におけ
るネーテイブ用外部割込みマスクの動作説明図、第６図
は本発明のエミュレーション全体の処理フローチャート
、第７図は従来のエミュレーション方式のプログラム構
成図、第８図は従来のエミュレーション方式におけるタ
ーゲットプログラムの管理テーブルを示す図である。 ６：ネーテイブマシンＯ８，１１：ＥＣＰ（エミュレー
ションコントロールプログラム）、１２：ターゲットプ
ログラム、１５：ローカルリスト、１７：ローカル用外
部割込みマスク、２１：ＥＸＬ命令、２２　：　ＥＣＰ
割込み処理ルーチン。 π　　　１　　　図 ９ｎ 第　　２　　図 第　　　３　　　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）命令語体系の異なるデータ処理装置のプログラム
   をエミュレーションするマイクロプログラム制御のデー
   タ処理装置において、エミュレーションを管理するプロ
   グラム内に被エミュレーションプログラム用の外部割込
   みマスクを設定し、該外部割込みマスクの値によりデー
   タ処理装置で検出した外部割込みを上記被エミュレーシ
   ョンプログラムに対する割込みとして報告するか否かを
   決定することを特徴とするエミュレーション方式。