JPH0226250B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はデータプロセツサからの命令により機
器を制御するシステムに関する。具体的には、プ
ロセツサの命令を完全に実行することが不可能な
状態が機器に生じたときの例外処理ルーチンドの
要求を効果的に満たすと同時に、プロセツサ主記
憶の記憶スペースを節約できる記憶スタツク切換
システムに関する。

［従来技術］ データ処理技術において、特定のデータ処理ル
ーチンに対しては１つの記憶スタツクを割当てて
しまうと好都合なことがある。記憶スタツクとは
主記憶の一部分であつて、事実上、特定のルーチ
ンに対する専用部分である。特定のルーチンに対
してそのような記憶スタツクを割当てることの利
点は、若しも特定のルーチンを一般記憶に記憶さ
せたなら必要とされるよりも早く且つ簡単な態様
で、そのルーチンが記憶情報をアクセス出来るこ
とである。そのような専用の記憶スタツクの主な
欠点は、他の機能のために利用可能なメモリ容量
が少なくなり、従つてすべてのプロセツサ機能を
実行するためにはより大きいプロセツサ・メモリ
が必要とされることである。

［発明が解決しようとする問題点］ そのようなスタツクに専用されるメモリの容量
は、可成りのメモリ容量を持つ大型のデータ処理
システムでは重大な問題を生じないが、小型のプ
ロセツサでは大問題である。

最近の10年間に小型プロセツサに対する需要及
び適用例が急速に増加した。小型プロセツサは
種々の機器の制御機能として広く使用されて電子
装置、化学装置又は機械装置を制御している。オ
フイス・システムの分野において小型プロセツサ
は種々のデータ記録装置及び印刷機械を制御する
のに広く使われている。

オフイス・システムの分野では割込みサービ
ス・ルーチンを介してプリンタ及びプリンタ・イ
ンタフエイスのような装置を制御するプロセツサ
を持つことが多い。通常は、プロセツサからの命
令はこの割込みサービス・ルーチンを介してプリ
ンタへ送られ、そのルーチンがプロセツサからの
これらのコマンドに対するプリンタの応答をモニ
タする。割込みサービス・ルーチンは、プロセツ
サからプリンタへのコマンドの流れが例外条件又
はエラー条件の訂正完了まで中断されなければな
らないとき、プリンタからの応答がエラー条件又
は例外条件を表わしているか否かを判定する。プ
ロセツサとプリンタとの間のインタフエイスに可
成りの量の割込みサービス・ルーチンが関与する
ので、そのルーチンはプロセツサからプリンタへ
のコマンド及びプリンタからの応答を素早く送る
ことが出来るようにするためプロセツサ中に比較
的大きな記憶スタツクを必要とする。

オフイス・システムはプロセツサの主記憶使用
量を減らす手法が常に探求されている非常に競争
の激しい分野である。追加メモリが16Kバイト単
位で習慣的に追加されるので、追加メモリを１単
位減らすことができる手法を開発すれば30〜130
ドル程度システムの値段を下げることが出来る。

［問題点を解決するための手段］ 上記の問題点はデータ・プロセツサの命令に対
する制御装置からの応答をモニタするための装置
を組合わせて成るスタツク切換によつて解決され
る。応答は例外条件についてモニタされる。第１
記憶スタツクは通常これらのモニタ手段を支援す
るが、第１記憶スタツクよりも少容量の第２記憶
スタツクも設ける。データ処理装置は更に、例外
条件に応答してモニタ手段によつて作動される例
外処理ルーチンを装備する。更に例外処理ルーチ
ンの作動に応答して、例外処理ルーチンを支援す
るように第１記憶スタツクを切換え且つモニタ手
段を支援する状態に第２記憶スタツクを置く装置
が配設される。

本発明の一実施例では、モニタ手段はデータ、
プロセツサの割込みサービス・ルーチンであり、
制御装置はプリンタである。後で詳述されるよう
に正規のプロセツサ制御プリント動作中、割込み
サービス・ルーチンはプリンタに対するプロセツ
サ・コマンドの適用及びこれらのコマンドに対す
るプリンタの応答のモニタに広範に関与する。従
つて割込みサービス・ルーチンは第１記憶スタツ
クが備える程の可成りの容量のメモリ記憶スタツ
クを支援する必要がある。他方、割込みサービ
ス・ルーチンがプリンタにおいて例外条件を感知
し例外処理ルーチンを作動したとき、割込みサー
ビス・ルーチンは最少限度の支援用スタツク容量
しか必要としないが、例外処理ルーチンは大規模
な支援用スタツクを必要とする。上述の切換の結
果として、例外処理ルーチンは可成りの容量を持
つ第１記憶スタツクによつて支援されるのに反し
て割込みサービス・ルーチンはより少ない容量の
第２記憶スタツクに適合した最少限度の記憶容量
しか必要としない。

本発明の別の実例システムは、第１記憶スタツ
クの切換の後も、割込みサービス・ルーチンの支
援状態で予じめ記憶された材料をその第１の記憶
スタツク中に保持するための手段を更に含む。例
外処理ルーチンは例外条件の終了を判定するため
の手段及び第１記憶スタツクを例外条件の終了に
際して割込みサービス・ルーチンを支援した元来
の状態に戻す切換えを行うための手段を含む。

［実施例］ 第１図において、プリンタ１０はデータ処理シ
ステム１１（破線枠内）の制御の下で動作する。
データ処理システム１１はプリンタ１０へ一連の
命令又はコマンドを出力し、それに応答してプリ
ンタは所望のプリント文書を作るように通常の態
様で動作する。制御用のプロセツサはIBM（登録
商標）パーソナル・コンピユータ又は任意のワー
ドプロセツサなどの小型プロセツサである。デー
タ処理システム１１は内部データ・プロセツサ１
２を含み、それがデータ処理システムの種々の論
理動作ばかりかプリンタ・アクセス方法１３、割
込みサービス・ルーチン（装置）１４、例外処理
ルーチン（装置）１５、ユニツト通信ブロツク１
６（後で詳述）のような特定ルーチン（装置）を
制御する。通常のデータ・プロセツサ制御プリン
ト動作では、プリンタ１０へのコマンドはプロセ
ツサ１２からプリンタ・アクセス方法１３を介し
て送る。

プリンタ動作を開始するに当り、プロセツサ１
２は開始コマンドをチヤネル１７経由でプリン
タ・アクセス方法１３へ送る。これらのコマンド
はチヤネル１８を介してプリンタ１０へ供給され
る。かくてプリンタが作動されると、戻りチヤネ
ル１９を介して割込みサービス・ルーチン１４に
「プリンタがセツトアツプされプリント準備が完
了したこと」を報告する。割込みサービス・ルー
チン１４はそのときこの情報をチヤネル２０経由
でプリンタ・アクセス方法１３へ送り、後者がプ
ロセツサ１２に知らせる。

この時点で、プロセツサ１２からのコマンドが
プリンタ・アクセス方法１３及び割込みサービ
ス・ルーチン１４を介して、文字ベクトルと呼ば
れるプリント・データ（即ち特定のプリンタ・イ
ンデツクス及び行位置において印字されるべき文
字）をプリンタに送る。プリンタに送る文字ベク
トル・データに対するインタフエイスとして働ら
く割込みサービス・ルーチンのこの主要機能のた
め、割込みサービス・ルーチンはそれが種々のイ
ンデツクス、行位置、タブ情報、及びプリンタ１
０の状態に関する他のデータを覚えておくための
比較的大きい容量の支援用の１次メモリ記憶スタ
ツク２１を必要とする。この１次メモリ記憶スタ
ツク２１はデータ処理システム１１の主記憶メモ
リ中に設けられる。

割込みサービス・ルーチンは記憶スタツク２１
を主として「スクラツチ・パツド」として利用す
る。換言すればそのルーチンはプリンタに対する
プロセツサ・コマンドの適用に際して割込みサー
ビス・ルーチンの支援を必要とするインデツクス
及び行位置のような、割込まれたプリントプロセ
ツサにおける種々のレジスタの状態を一時的に記
憶することが可能な、容量且つ迅速にアクセスで
きる記憶領域を必要とする。特定のプリント・ス
テツプが完了したとき、一時的記憶情報はスタツ
クから消去又は空白化される。

割込みサービス・ルーチン１４はポインタ・チ
ヤネル２２を介して記憶スタツク２１をアクセス
する。ポインタ・チヤネル２２は情報を入力する
とき及びスタツク２１から消去するときスタツク
２１を上昇又は下降させるように働く。割込みサ
ービス・ルーチンがコマンドをプリンタ１０に与
えた後のプリントルーチン動作中に、プリンタは
チヤネル１９を介して割込みサービス・ルーチン
に応答して、プリンタはコマンドを受取り済みで
あること及び次のコマンドの受取り準備ができて
いることを表示する。この時点で割込みサービ
ス・ルーチン１４はプリンタ・アクセス方法１３
を介してプロセツサ１２から次のコマンドを入手
し、それをチヤネル１９経由でプリンタ１０へ供
給する。

プリンタの動作中に異常又は問題が生じること
がある。それらは種々のハードウエア条件（例え
ばプリンタに紙が無い、プリント活字輪が詰つ
た、インクリボンが無い、キヤリツジが動かなく
なつた）に起因して生じるか又は、命令のソフト
ウエア・エラーによりプリンタが動作不能になる
ことがある。そのような場合には、プリンタは割
込みサービス・ルーチン１４に対する例外条件と
して反応し、そこでチヤネル２４を介して例外処
理ルーチン１５を働らかせる。こうなつたときは
後で詳述するようにデータ処理システム１１は例
外処理条件に進み、プロセツサからプリンタへの
コマンドは中断されて、が一連のコマンドをチヤ
ネル２５経由でプリンタ１０に与える。プリンタ
はチヤネル１９を介して割込みサービス・ルーチ
ンに応答し、後者はこれらの応答をチヤネル２
６、ユニツト通信ブロツク１６及びチヤネル２７
を介して例外処理ルーチン１５へ送る。

これらの例外条件の診断中、例外処理ルーチン
はプリンタ１０と大規模な通信状態となり、プリ
ント動作に関するハードウエア及びソフトウエア
の潜在する故障に対し大規模な診断を行なう。他
方そのような例外条件中は割込みサービス・ルー
チンの関与が可成り制限される。コマンドはプリ
ンタに送られず、例外処理ルーチンに対するプリ
ンタの応答が進められるだけである。このように
作動されたとき、例外処理ルーチンは診断のため
に必要な種々のプリンタ状態を覚えているため
に、「ストレツチ・パツド」として働らかせるた
め可成り大きい支援記憶スタツクを必要とする。
他方、スタツクを支援するための割込みサービ
ス・ルーチンの関与する程度は可成り限定され
る。従つて作動されたとき、例外処理ルーチンは
第１図に破線矢印で示されたようにスタツクのス
イツチを構成する。即ち例外処理ルーチンは第１
記憶スタツク２１を引継いでポインタ・チヤネル
２８上にそれを送る。これに反して割込みサービ
ス・ルーチンのポインタ・チヤネル２２は大容量
の第１記憶スタツク２１から可成り小さい容量を
持つが例外処理中割込みサービス・ルーチン１４
の必要記憶量をまかなうのに十分な第２記憶スタ
ツク２３へ切換えられる。

例外処理ルーチンが完了すると、動作は元来の
条件に戻されて、割込みサービス・ルーチンは再
びコマンドをプリンタに送り、ポインタ・チヤネ
ル２２を介して第１記憶スタツク２１へ戻るよう
に切換えられる。

このような一般的なシステム動作の背景下で、
第２図，３図及び４図の流れ図を参照して特定動
作のステツプについて考察しよう。プリント動作
が既に開始されておりそしてプリント・コマンド
の順序がプロセツサ１２からプリンタ１０へとプ
リンタ・アクセス方法１３及び割込みサービス・
ルーチン１４を介して送られつつある正常な動作
状態を想定する。すべての装置は第１図に示され
た元来の状態にある。第２図について説明する
と、プリンタ応答がチヤネル１９を介して割込み
サービス・ルーチン（装置）１４へ送られる（ス
テツプ３０）。割込みサービス・ルーチンは例外
処理ルーチン１５がアクテイブであるか否かにつ
いて判断を行なう（ステツプ３１）。若しも例外
処理ルーチンがアクテイブでないならば、割込み
サービス・ルーチン（ISR）１４はプリンタから
の応答が何等かの例外条件を示していないか否か
について判断する（判断ステツプ３２）。若しも
例外条件がないならば、ISR１４は判断ステツプ
３３において、プリンタへの次のコマンドがプリ
ンタ・アクセス方法１３で利用可能であるか否か
について判断する。若しも利用可能であるなら
ば、次のこのコマンドをチヤネル１９を介してプ
リンタへ送り、且つこのルーチンを再アクテイブ
化するであろう次のプリンタ応答を待機するため
出口へ向う（ステツプ３４）。

この手順に関して、若しも例外処理ルーチンが
アクテイブ（イエス）であることが判断ステツプ
３１においてなされたならば、その応答で得られ
た状態データは常に例外処理ルーチンへ知らされ
なければならないことに注意する必要がある。こ
れは、データ処理システム１１内の内部通信シス
テムの一部であるユニツト通信ブロツク１６（第
１図）中にこの状態情報を配置することによつて
なされる（ステツプ３５）。そのとき例外処理ル
ーチンはチヤネル２７を介してユニツト通信ブロ
ツク１６からこの状態情報を得ることが出来る。
このことは第３図の例外処理ルーチンの動作を説
明するとき詳述する。とにかく、若しも第２図の
判断ステツプ３２において割込みサービス・ルー
チンが例外条件を示す例外応答をプリンタから受
取つたならば、それは例外処理ルーチン１５をア
クテイブにする（ステツプ３６）。

ここで、例外処理ルーチンがアクテイブ化され
て動作に入つたとき生じる事柄について述べる
（第３図、ステツプ４０）。例外処理ルーチンは
ISRポインタ・チヤネル２２を２次記憶スタツク
２３へ切換える動作を直ちに開始し（ステツプ４
１）、そして例外処理ルーチン１５から１次スタ
ツク２１へのチヤネル・ポインタ２８（第１図）
をアクテイブにする（ステツプ４２）。次にステ
ツプ４３において例外処理ルーチンはチヤネル３
７を介してプロセツサ１２と通信することにより
プリンタ割込みをオンに転じる。これによりプロ
セツサ１２はプリンタ動作を中断する。そこでル
ーチンは第４図の流れ図に示された例外診断に進
む（ステツプ４４）。

第４図のステツプ４５で先ずプリンタに一連の
予定のハードウエア検査及び配線検査、即ちキヤ
リヤ、印字輪、又は位置づけ機構のようなハード
ウエア素子が正しく機能しているか否かを判定す
るための検査を実行する。これらの状態を判断す
るためになしうる検査は多数あるので、その詳述
はしない。幾つかが例外処理ルーチンの制御の下
で行なわれ、幾つかが例外処理ルーチン制御以外
で行なわれる。何れにしてもこれらの検査の性質
は、機能ルーチンに対する支援スタツクの関係に
主として向けられた本発明とは余り関係がない。
種々のハードウエア検査及び配線検査が完了した
後で、例外条件がこれらのハードウエア手法を介
して訂正されたか否かについての判断がなされる
（判断ステツプ４６）。若しも例外条件が訂正され
終えているならば、第３図の例外処理ルーチンの
点Ａへ動作が戻る（ステツプ４７）。他方若しも
例外条件が訂正されていないならば、例外処理ル
ーチン１５（第１図）はチヤネル２５を介してプ
リンタ１０に対してプリンタ状態の報告を要求す
る（ステツプ４７）。次に第４図のステツプ４８
において、例外処理ルーチン１５（第１図）はユ
ニツト通信ブロツク１６からプリンタ状態を入手
する。前述のように例外処理状態中、割込みサー
ビス・ルーチン１４はプリンタ１０から受取る応
答をユニツト通信ブロツク１６に収容して、例外
処理ルーチン１５へ送り届けうるようにする。そ
のときそのルーチンは受取つた状態データに対す
る診断を開始する（第４図のステツプ４９）。こ
こで再び例外診断は、エラー又は例外条件を判断
するためプリンタ・データに対して行なわれる任
意の普通の診断であつてもよい。若しも例外条件
が訂正され終えたならば（ステツプ５０）、動作
は第３図の例外処理ルーチン流れ図の点Ａへ戻
る。他方若しも例外条件が訂正され終えておらず
しかも若しも追加の状態データが依然として入手
可能であるならば（ステツプ５１）、この状態デ
ータはステツプ４７へ与えられる。ステツプ５０
を経由するこのステツプ４７は追加の状態がもは
や入手出来なくなるまで繰返される。この場合、
プロセツサはオペレータに対して訂正不可能なエ
ラーが残存することを知らせる。とにかく、この
時点で第４図の例外診断における判断がなされ、
例外条件が訂正され（ステツプ４６）、そして動
作は第３図の流れ図の点Ａへ戻されたものと想定
する。プロセツサ１２に対して中断をオフに切換
え且つプリント・コマンドの正規の流れに戻るこ
とを知らせて、例外処理ルーチン１５（第１図）
によつて中断がオフに切換えられる（ステツプ５
３）。それに加えて第３図のステツプ５４におい
て、例外処理ルーチンはポインタ・チヤネル２８
をオフにすることにより第１記憶スタツク２１を
解放する。第３図のステツプ５５においてISRポ
インタ・チヤネル２２は第１図に示された条件に
戻るため第１記憶スタツク２１へ戻し切換えさ
れ、第１記憶スタツク２１は今や割込みサービ
ス・ルーチン１４を支援し、第３図に示された例
外処理ルーチンは前述のルーチンのプリント動作
の再開を可能にするように出口へ進む。そこでプ
ロセツサ１２からのコマンドはプリンタ・アクセ
ス方法１３及び割込みサービス・ルーチン１４を
介してプリンタ１０へ送られる。

第５図乃至第９図は第２図乃至第４図の流れ図
で示された動作の種々の段階中の第１記憶スタツ
ク２１及び第２記憶スタツク２３の状態を示す図
である。第５図はプリント動作の開始時点におけ
る第１記憶スタツク２１及び第２記憶スタツク２
３の状態を示す。これはISR１４からのポイン
タ・チヤネル２２は第１記憶スタツク２１へ接続
されしかも第１記憶スタツク２１の最初の位置へ
接続されて、第１記憶スタツク２１中にはISR１
４を支援するためのデータが無いことを表わして
いる。第６図は一定時間の間正規のプリント動作
が行なわれた後の装置の状態を示す。正規の状態
下では第１記憶スタツク２１は依然としてポイン
タ・チヤネル２２を介してISR１４によりアクセ
スされている。しかもポインタ・チヤネル２２は
幾つかの段だけスタツク下方へ移動しており、
ISR１４を支援するデータが第１記憶スタツク２
１の上方部分に記憶されていることを示す。この
時点で例外処理ルーチン１５は依然としてアクテ
イブではない。第７図は例外処理ルーチン１５が
アクテイブになつたときの装置の状態を示す。例
外処理ルーチン１５からのポインタ・チヤネル２
８は第１記憶スタツク２１に接続されているのに
対して、ISR１４からのポインタ・チヤネル２２
は第２記憶スタツク２３しかもその最初の点に接
続されている。ポインタ・チヤネル２８は予じめ
記憶されたISRデータを保存するため、図示のよ
うにスタツクの下方へ少し下げた点に接続されて
いることに注意されたい。

第８図は、例外処理ルーチンがしばらくの間動
作状態になつており、ポインタ・チヤネル２８が
第１スタツク２１の下方へ移動しており、そして
予じめ記憶されたISRデータの下方のスタツク位
置に例外処理ルーチン・データが記憶されたとき
の段を示す。それに加えてISR１４からのポイン
タ・チヤネル２２は第２記憶スタツク２３中に幾
らかの一時的に記憶されたISRデータがあること
を示すため第２記憶スタツク２３の上から幾らか
下げられている。第９図は更に進んだ段階の同じ
装置を示す。例外処理ルーチン１５は依然として
動作状態にあり、かくてISR１４は依然としてポ
インタ・チヤネル２２を介して第２記憶スタツク
２３により支援されている。第２記憶スタツク２
３中に一時的に記憶されていた僅かなデータISR
１４が消去されると、ポインタ・チヤネル２２は
第２記憶スタツク２３の最初の入口に戻る。

例外処理ルーチンが完了すると、そのルーチン
は装置を第６図に示す状態に戻す。即ちポイン
タ・チヤネル２８が第１記憶スタツク２１から除
去され第１記憶スタツク２１がポインタ・チヤネ
ル２２を介してISR１４を支援するように戻され
た状態にする。第１記憶スタツク２１に以前記憶
されていたISRデータは、例外処理ルーチン動作
中は例外処理ルーチンを介して保存されており、
スタツクがISR１４の支援のため戻されたとき依
然としてスタツク中に存在する。

［発明の効果］ 割込みサービス・ルーチンを含む本発明の記憶
スタツク切換方式はプロセツサの主記憶容量の必
要量を著しく減少させる効果があり、取りわけ小
型プロセツサに対する効果が大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を代表する図、第２図は本発明
の動作を示す流れ図、第３図は例外処理ルーチン
に関する動作の流れ図、第４図は診断を含む動作
の流れ図、第５図乃至第９図は種々の動作条件下
の第１スタツク及び第２スタツクの状態を示す概
略図である。 １０…プリンタ、１１…データ処理システム、
１２…プロセツサ、１３…プリンタ・アクセス方
法装置、１４…割込みサービス・ルーチン、１５
…例外処理ルーチン装置、１６…ユニツト通信ブ
ロツク、１７，１８，１９，２０…チヤネル、２
１…第１記憶スタツク、２３…第２記憶スタツ
ク。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ プロセツサからの命令によつて制御される装
   置において、例外条件に対する上記装置からの命
   令への応答をモニタするためのモニタ手段と、 相対的に記憶容量が大きく、正常時は上記モニ
   タ手段を支援する第１記憶スタツクと、 上記例外条件に応答して上記モニタ手段によつ
   て作動されたとき、相対的に大きい記憶容量の支
   援を必要とする例外処理ルーチン手段と、 上記例外条件に応答したとき、相対的に小さい
   記憶容量の支援で十分な上記モニタ手段を支援す
   るように切換えるための、上記第１記憶スタツク
   よりも相対的に記憶容量が小さい第２記憶スタツ
   クと、 上記例外処理ルーチン手段が作動したとき上記
   第１記憶スタツクの支援対象を上記モニタ手段か
   ら上記例外処理ルーチン手段に切換える手段とを
   含むことを特徴とする記憶スタツク切換システ
   ム。