JPH05134865A - マイクロプログラム制御方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 書換え可能な制御記憶にマイクロプログラム
が格納されたプロセッサにおいて、プロセッサによって
制御される稼働システムに対応したハードウェア情報を
有しており、制御記憶の書換えを行う場合は、このハー
ドウェア情報に基づき行う。または、制御記憶へのマイ
クロプログラムの初期設定後、命令によって制御記憶の
書換えを行う。 【効果】 稼働システムに最適なマイクロプログラム処
理を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、書換え可能な制御記憶
により制御されるマイクロプログラム制御方式のプロセ
ッサにおいて、その制御記憶の書換えに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、マイクロプログラム制御のプロ
セッサにおいて、そのマイクロプログラムを格納するた
めのメモリを制御記憶と称している。この制御記憶は、
高速性が要求され、通常は読出し専用であったため、Ｒ
ＯＭ（リード・オンリ・メモリ）を用いることが多かっ
たが、近年では、一部または全部を書換え可能なＲＡＭ
（ランダム・アクセス・メモリ）で構成することも行わ
れている。このような書換え可能な制御記憶を用いたプ
ロセッサでは、通常、マイクロプログラムをＲＯＭに格
納し、その初期設定時にＲＯＭから制御記憶にロードす
るよう構成されている。

【０００３】図２に、このようなマイクロプログラム制
御方式のプロセッサのシステム構成図を示す。図のシス
テムは、中央処理装置（ＣＰＵ）１と、制御記憶（Ｃ
Ｍ）２と、ＲＯＭ３と、イニシャル・プログラム・ロー
ディング（ＩＰＬ）４からなる。制御記憶２は、ＳＲＡ
Ｍ等からなり、ＲＯＭ３に格納されたマイクロプログラ
ムがシステム立上げ時にロードされる。また、イニシャ
ル・プログラム・ローディング４は、ハードウェアの初
期設定（上述したＲＯＭ３から制御記憶２へのマイクロ
プログラムのロード）を行うためのプログラムである。

【０００４】次に、このように構成されたシステムの立
上げ動作を説明する。図３は、その立上げ動作を示すフ
ローチャートである。立上げ動作は、大きく分けてマイ
クロプログラムの初期設定と命令による初期設定があ
り、先ず、マイクロプログラムの初期設定を行う。即
ち、最初に、中央処理装置１内のレジスタの初期値設定
等、ハードウェアの初期設定を行い、次いで、イニシャ
ル・プログラム・ローディング４により、マイクロプロ
グラムの初期設定が行われる（ステップＳ１）。このマ
イクロプログラムの初期設定は、上述したように、ＲＯ
Ｍ３から制御記憶２へのマイクロプログラムのロード等
であり、これが終了すると、命令による初期設定が行わ
れる。命令による初期設定では、ソフトウェアのイニシ
ャル・プログラム・ローディング等のプログラムによ
り、ソフトウェアに制御が移され、ソフトウェアによる
初期設定が行われる（ステップＳ２）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような方法で立上げが行われたプロセッサでは、その制
御記憶２に格納されたマイクロプログラムが全ての稼働
システムおよびソフトウェアに対応するものであるた
め、実際に稼働しているシステムに対しては、冗長なマ
イクロプログラム処理が含まれており、かつ、そのマイ
クロプログラム処理のみを削除することも困難であった
ため、それぞれのシステムに対して、制御記憶２に格納
されたマイクロプログラムの処理が必ずしも最適なもの
とはいえないといった問題点があった。

【０００６】例えば、制御記憶２に格納されるマイクロ
プログラムがマルチプロセッサシステムに対応したもの
であり、実際に動作を行うシステムが、単一のプロセッ
サシステムであるとする。図４は、このようなプロセッ
サの構成を示す図であり、（ａ）は実際に動作を行う単
一のプロセッサのシステム、（ｂ）はマルチプロセッサ
システムである。

【０００７】このようなシステムにおいて、ある命令
が、各ＣＰＵの状態報告であるとする。即ち、ＣＰＵ１
１が、自ＣＰＵ１１のチェックを行った後、ＣＰＵ１２
に対して状態報告指令を送出し、ＣＰＵ１２がその状態
報告を行う。次に、ＣＰＵ１１は、ＣＰＵ１３に同様の
指令を送出し、ＣＰＵ１３は、状態報告を行う。ところ
が、（ａ）に示すように、実際のシステムが単一のプロ
セッサシステムであった場合でも、マイクロプログラム
は、（ｂ）のマルチプロセッサシステムにも対応するも
のであるため、（ａ）の場合でも（ｂ）と同様の処理を
行う。即ち、ＣＰＵ１４は、自ＣＰＵ１４のチェックを
行った後、他にプロセッサが存在しないにもかかわら
ず、２番目のＣＰＵの状態報告指令を送出する。ところ
が、実際には２番目のＣＰＵは存在しないため、そのＣ
ＰＵからの返答はなく、ＣＰＵ１４は所定時間後、２番
目のＣＰＵは存在しないと判断する。その後、ＣＰＵ１
４は、３番目のＣＰＵに対して状態報告指令を送出し、
２番目のＣＰＵの場合と同様の処理を行う。

【０００８】このように、制御記憶２に格納されるマイ
クロプログラムは、個々のシステムに対して適合したも
のではないため、冗長なマイクロプログラム処理を含む
ものとなっており、その結果、処理時間の高速化を妨げ
る要因となっていた。本発明は、上記従来の問題点を解
決するためになされたもので、稼働システムに最適なマ
イクロプログラム処理を行い、処理の高速化を図ること
のできるマイクロプログラム制御方式を提供することを
目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】第１の発明のマイクロプ
ログラム制御方式は、書換え可能な制御記憶にマイクロ
プログラムが格納されたプロセッサにおいて、前記プロ
セッサによって制御される稼働システムに対応したハー
ドウェア情報を有し、前記ハードウェア情報に基づき前
記制御記憶のマイクロプログラムを書き換えることを特
徴とするものである。第２の発明のマイクロプログラム
制御方式は、書換え可能な制御記憶にマイクロプログラ
ムが格納されたプロセッサにおいて、前記制御記憶への
マイクロプログラムの格納後、命令によって該マイクロ
プログラムを書き換えることを特徴とするものである。

【００１０】

【作用】本発明のマイクロプログラム制御方式において
は、書換え可能な制御記憶にマイクロプログラムが格納
されたプロセッサにおいて、プロセッサによって制御さ
れる稼働システムに対応したハードウェア情報を有して
おり、制御記憶の書換えを行う場合は、このハードウェ
ア情報に基づき行う。または、制御記憶へのマイクロプ
ログラムの初期設定後、命令によって制御記憶の書換え
を行う。従って、稼働システムに最適なマイクロプログ
ラム処理を行うことができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に
説明する。図５は本発明のマイクロプログラム制御方式
における第１の実施例を示すブロック図である。図のシ
ステムは、中央処理装置（ＣＰＵ）１０１、制御記憶
（ＣＭ）１０２、ＲＯＭ１０３、イニシャル・プログラ
ム・ローディング（ＩＰＬ）１０４、ハードウェア情報
１０５からなる。中央処理装置１０１は、イニシャル・
プログラム・ローディング１０４によるＲＯＭ１０３か
ら制御記憶１０２へのマイクロプログラムのロード時の
制御、ハードウェア情報１０５の情報に基づくマイクロ
プログラムの書換え時の制御および制御記憶１０２から
のマイクロプログラムの読出しによって各種の処理を行
う装置である。制御記憶１０２は、書換え可能なＳＲＡ
Ｍ等からなり、その構成は書き込み可能領域と、書き込
み不可領域（プロテクト領域）とからなっている。ハー
ドウェア情報１０５は、ディップスイッチからなり、稼
働システムに対応した情報、例えば、制御記憶１０２に
ロードされたマイクロプログラムの書換えを行うか否か
を指定する情報を中央処理装置１０１に与えるために設
けられている。また、イニシャル・プログラム・ローデ
ィング１０４は、従来と同様に、マイクロプログラムの
初期設定を行うためのプログラムである。

【００１２】次に、上記第１の実施例の初期設定動作に
ついて説明する。図１（ａ）はその設定動作を示すフロ
ーチャートである。先ず、マイクロプログラムの初期設
定を行う。このマイクロプログラムの初期設定では、ハ
ードウェアの初期設定、マイクロプログラムによる各種
のレジスタ、フラグ、条件の初期化等が含まれており、
その中に制御記憶１０２の設定処理（ステップＳ１）が
ある。この設定処理は、中央処理装置１０１が、イニシ
ャル・プログラム・ローディング１０４のプログラムに
よって、ＲＯＭ１０３に格納されているマイクロプログ
ラムを制御記憶１０２にロードする。そして、このロー
ド時の最終ステップにおいて、中央処理装置１０１は、
ハードウェア情報１０５からの情報をリードし（ステッ
プＳ２）、書換えを行うか否かを判定する（ステップＳ
３）。即ち、ロードされるマイクロプログラムは、ある
特定の稼働システムに対応したものであるため、実際の
稼働システムの制御内容がその稼働システムとは異なる
場合、ディップスイッチのオン／オフ状態によって、こ
れを書き換えるか否かを指定する。尚、ここで、基とな
るディップスイッチ等のハードウェア情報は、ディップ
スイッチのスイッチ数の関係から、限られたものである
ため、いくつかの書換えパターンを予め決めておき、そ
の中から、稼働システムに対応するパターンを選択する
ようにする。

【００１３】ステップＳ３において、書換えが必要であ
った場合、中央処理装置１０１は、その書換えパターン
（ディップスイッチのオン／オフ状態）に従って制御記
憶１０２のプロテクト領域の書換えを行う（ステップＳ
４）。書換えの必要のない場合は、マイクロプログラム
の初期設定を終了し、命令による初期設定に移行する。
命令による初期設定は、従来と同様に、ソフトウェアに
よる初期設定を行う（ステップＳ５）。

【００１４】次に、命令によって制御記憶を書き換える
ようにした第２の実施例を説明する。図１（ｂ）は、そ
の設定動作を示すフローチャートである。先ず、この実
施例においては、マイクロプログラムの初期設定は、従
来と同様である。即ち、ステップＳ１において、制御記
憶の設定を行う。その後、命令による初期設定に移り、
ソフトウェアによる初期設定を行う（ステップＳ２）。
ここで、本実施例は命令により制御記憶の書き込み不可
領域を書き換えるため、制御記憶に対して、書き込みが
できる命令と、書き込んだマイクロプログラムを実行す
る命令があることが前提となる。

【００１５】図６は、命令による書換え動作の説明図で
ある。図に示すように、制御記憶２００は、書き込み不
可領域（プロテクト領域）２０１と、書き込み可能領域
２０２で構成されている。ここで、書き込み不可領域２
０１は、割込み処理、命令処理、制御関連処理、診断処
理、立上げ処理等のマイクロプログラムを格納し、ＲＯ
Ｍからロードされる。書き込み可能領域２０２は、ユー
ザに開放されている領域であり、命令によって書き込み
が可能となっている。このような構成において、ソフト
ウェアによる初期設定時に、書換えを行うか否かの判定
を行う（図１（ｂ）におけるステップＳ３）。この判定
は、ソフトウェアが有するシステム構成情報等により行
う。ここで、制御記憶２００を書換えるよう判定された
場合、ステップＳ４の制御記憶２００の書換え処理に移
行する。

【００１６】即ち、先ず、命令Ａを制御記憶２００の書
き込み可能領域２０２に転送する。この命令Ａが、制御
記憶２００の書き込み命令であり、マイクロプログラム
処理書換えマイクロプログラムを、制御記憶２００の書
き込み可能領域２０２に書き込む。そして、このマイク
ロプログラムを実行するために、書き込みマイクロプロ
グラム実行命令（命令Ｂ）を発行し、これによって書き
込み不可領域２０１に格納されているマイクロプログラ
ム処理を書き換える。その後は、残りの初期設定を実行
する。

【００１７】尚、上記第１の実施例において、ハードウ
ェア情報１０５をディップスイッチとしたが、これに限
定されるものではなく、この他にも不揮発性メモリに書
換えパターンを格納し、これを、マイクロプログラムの
初期設定時に読出し、そのパターンに従って制御記憶１
０２を書き換えるよう構成してもよい。また、上記第１
の実施例において、制御記憶１０２の書換えをマイクロ
プログラムの初期設定時に行うよう構成したが、これ以
外にも、例えば、システム立上げ後、中央処理装置１０
１を直接制御するシステムコンソール（図示せず）から
制御記憶１０２の書換えを指示するよう構成してもよ
い。更に、上記第２の実施例においても、ソフトウェア
の初期設定時以外に、命令によって制御記憶２００の書
換えを行うよう構成してもよいことは勿論である。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、第１の発明のマイ
クロプログラム制御方式によれば、プロセッサ以外にハ
ードウェア情報を有し、このハードウェア情報に基づい
て制御記憶のマイクロプログラムを書換えるようにした
ので、稼働システムに最適なマイクロプログラム処理が
行え、従って、プロセッサの処理速度の向上を図ること
ができる。また、第２の発明によれば、命令によって制
御記憶のマイクロプログラムを書き換えるよう構成した
ので、書換えパターンの自由度が高く、稼働システムに
対し、より適合したマイクロプログラムとすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のマイクロプログラム制御方式の初期設
定動作を示すフローチャートである。

【図２】従来のマイクロプログラム制御方式に係わるシ
ステム構成図である。

【図３】従来のマイクロプログラム制御方式の初期設定
動作を示すフローチャートである。

【図４】従来のマイクロプログラム制御方式の問題点を
説明するためのシステム構成図である。

【図５】本発明のマイクロプログラム制御方式の第１の
実施例に係わるシステム構成図である。

【図６】本発明のマイクロプログラム制御方式の第２の
実施例における書換え動作の説明図である。

【符号の説明】

１０１ 中央処理装置（ＣＰＵ） １０２，２００ 制御記憶（ＣＭ） １０５ ハードウェア情報

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 書換え可能な制御記憶にマイクロプログ
   ラムが格納されたプロセッサにおいて、 前記プロセッサによって制御される稼働システムに対応
   したハードウェア情報を有し、 前記ハードウェア情報に基づき前記制御記憶のマイクロ
   プログラムを書き換えることを特徴とするマイクロプロ
   グラム制御方式。
2. 【請求項２】 書換え可能な制御記憶にマイクロプログ
   ラムが格納されたプロセッサにおいて、 前記制御記憶へのマイクロプログラムの格納後、命令に
   よって該マイクロプログラムを書き換えることを特徴と
   するマイクロプログラム制御方式。