JPH063581B2 - マイクロプログラム格納方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、制御記憶装置にロードされるべきマイクロプ
ログラムを、磁気ディスク装置等の外部記憶装置内に格
納する方式に関する。

〔発明の背景〕

近年、データ処理システムの高機能化、仕様変更に対す
る柔軟性が要求されるに従って、小型計算機システムに
おいても、マイクロプログラムを格納する制御記憶装置
の大部分を、書換え可能なＲＡＭにより構成する傾向に
ある。

制御記憶装置をＲＡＭにより構成する場合に問題となる
のは、制御記憶装置のＲＡＭにロードするべきマイクロ
プログラムを外部記憶装置にどのように格納し、どのよ
うにロードするかという点にあり、種々の方式が考案さ
れている。特開昭58-208850ではサービスプロセッサを
用い、サービスプロセッサの外部記憶装置内にマイクロ
プログラムを格納しておき、制御記憶にマイクロプログ
ラムをロードする１手法が開示されている。このような
手法を用いた１例は第６図に示されるようなものであ
る。

第６図において、１はサービスプロセッサであり、サー
ビスプロセッサ１内の中央処理装置12が、主中央処理装
置３の制御記憶装置２のＲＡＭ部22にマイクロプログラ
ムをロードする。本システムにおいては、システムプロ
グラムは、磁気ディスク装置のような外部記憶装置５内
に格納され、主中央処理装置３のマイクロプログラムは
サービスプロセッサ１内のフロッピーディスク装置のよ
うな外部記憶装置13に格納されている。サービスプロセ
ッサ１には、外部記憶装置13を制御するプログラムが格
納されるリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）11が接続され
ている。サービスプロセッサ１は、補助記憶装置13から
主記憶装置４へのデータ転送が可能であり、主記憶装置
４からのデータの読み出し、また、制御記憶装置２のＲ
ＡＭ部22へデータ書込みが可能である。

この構成において、主中央処理装置３の制御記憶装置Ｒ
ＡＭ部22へのマイクロプログラムのロードは、サービス
プロセッサ１が一旦、外部記憶装置13内マイクロプログ
ラムを主記憶装置４へ読み出し、主記憶装置４から、制
御記憶装置２へマイクロプログラムのデータを転送する
ことにより実行される。この方式は、サービスプロセッ
サ１及びシステムプログラムを格納する磁気ディスク装
置５とは独立に、サービスプロセッサ専用のマイクロプ
ログラム格納用の外部記憶装置13を持つ必要がある。

ハードウェア専用の外部記憶装置13を用いない場合に
は、システムプログラムを格納する磁気ディスク装置５
内に、マイクロプログラムのファイルを格納する方法が
考えられる。この場合磁気ディスク装置５内の特定アド
レスにハードウェア専用のファイル領域を割当て、やは
りサービスプロセッサあるじは、サービスプロセッサが
ない場合には、中央処理装置３の制御記憶ＲＯＭ部21の
マイクロプログラムにより、磁気ディスク装置５内のマ
イクロプログラムを主記憶装置４に読出し、制御記憶Ｒ
ＡＭ22にロードする。しかしながら、この方式では、磁
気ディスク装置５内の特定アドレスにマイクロプログラ
ム格納用ファイルを割当てる為、磁気ディスク装置５内
のファイルアロケーションがハードウェアに依存するこ
とになり、好ましいものではない。なぜならば、シリー
ズ化された同一アーキテクチャを有する複数の種類の計
算機システムで、同一のシステムプログラムを使用する
場合、計算機の種類により、このハードウェア専用のフ
ァイルの容量は変化することが考えられ、システム上の
問題となりうるからである。また、使用する磁気ディス
ク装置５の種類は一般には複数になることが予想され、
この時、マイクロプログラムローダは、磁気ディスク装
置５のシリンダ，ヘッド，セクタ数といった、各磁気デ
ィスク装置個有の仕様を考慮する必要があり複雑なもの
となる。このような場合には、中央処理装置３の制御記
憶ＲＯＭ部の小容量のマイクロプログラムでマイクロプ
ログラム・ローダを作成することは困難であり、一般に
サービスプロセッサが必須となる。

磁気ディスク装置５内にマイクロプログラムファイルを
持つ場合、ファイルの割当てを特定のアドレスに固定せ
ず、マイクロプログラムのファイルをシステムプログラ
ム内の任意の一つのファイルとして扱い、システムプロ
グラムのユーティリティプログラムを利用してファイル
をアロケーションして格納することも可能である。

但し、この場合にも、マイクロプログラムローダは、シ
ステムプログラムが作成した磁気ディスク内のディレク
トリを検索し、マイクロプログラム格納ファイルのアド
レスを知り、読出すという手順を踏まねばならない。更
に、通常、ディレクトリ内に格納されているファイルア
ドレスは、磁気ディスク装置のハードウェア仕様に依存
することを避ける為、論理的なアドレスで格納されてい
る為、論理アドレスから磁気ディスク装置の物理アドレ
スに変換する必要がある。これらの処理は、やはり、複
雑で、中央処理装置３の制御記憶ＲＯＭ部の小容量のマ
イクロプログラムのみで処理するのは困難であり、サー
ビスプロセッサが必須となる。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、制御記憶へのマイクロプログラムロー
ドを、比較的小容量の制御記憶内のマイクロプログラム
のみで、システムプログラムを格納する外部記憶装置内
に格納されている任意のアドレスにあるマイクロプログ
ラムファイルより実行できる方式を提供することにあ
る。

〔発明の概要〕

本発明は制御記憶装置に格納されるマイクロプログラム
を外部記憶装置内の１つのファイルとして格納し、この
ファイルの格納アドレスを、この外部記憶装置内の固定
アドレスに格納しておくことを特徴とする。

〔発明の実施例〕

本発明では、システムプログラムを格納する外部記憶装
置である磁気ディスク装置内の１つのファイルとして、
制御記憶装置に格納するマイクロプログラム用ファイル
を作成し、マイクロプログラムを格納する。マイクロプ
ログラムを格納するファイルのアロケーション及び格納
は、システムプログラムのユーティリティである、ファ
イルアロケータ，ファイルコピーを用いることができ
る。ファイルのコピーは、別の外部記憶装置（フロッピ
ーディスク装置）から行う。マイクロプログラム格納
後、アドレス情報生成プログラムを起動する。

該プログラムは、外部記憶装置（磁気ディスク装置）内
のマイクロプログラムファイルの格納アドレスを調べ、
これを当該外部記憶装置の仕様に応じて、その物理アド
レス、即ちシリンダ，ヘッド，セクタアドレスに変換す
る。更に当該ファイルが複数のトラックにまたがる場合
には、通常、１回のリード起動で、読み出すことはでき
ないためトラック単位に、そのトラックのアドレスとそ
のトラック内のマイクロプログラムファイルの占めるセ
クタ数を算出し複数のアドレス情報ブロックを作成す
る。こうして作成されたアドレス情報ブロックは、当該
外部記憶装置（磁気ディスク装置）内の通常先頭（０シ
リンダ，０ヘッド，０セクタ）から割当てられているシ
ステムディレクトリ内の固定アドレスに格納される。以
上の動作により、アドレス情報生成プログラムは終了す
る。

以上の処理により、マイクロプログラムファイルは、シ
ステムプログラムを格納する外部記憶装置（磁気ディス
ク装置）内の、一つの任意のファイルとして格納される
が、そのファイルに対するアクセスは、システムディレ
クトリの固定アドレスを読み込むだけで、アクセス情報
を得ることができ、非常に簡単に行うことができる。更
にシステムディレクトリ内の固定アドレスを、当該外部
記憶装置の０シリンダ，０トラック内の特定のセクタに
すれば、外部記憶装置（磁気ディスク装置）の仕様によ
って異るシリンダ数，ヘッド数，セクタ数を意識する必
要はなくなる。又、通常、０シリンダ，０トラック内に
１セクタ程度の未使用エリアを見いだし、上記アクセス
情報格納の為に用いることは、困難なことではない。

このような固定アドレスのマイクロプログラムファイル
に対するアクセス情報ブロックを持つことにより、マイ
クロプログラムファイルへのアクセスはマイクロプログ
ラムファイルが格納される外部記憶装置（磁気ディスク
装置）の容量に関する仕様を意識する必要がなく、簡単
に行うことができる為、制御記憶ＲＯＭ部の比較的わず
かなステップ数のマイクロプログラムにより実行可能と
なる。

以下、本発明の一実施例を図をもちいて説明する。第１
図は本発明に係る実施例の処理装置構成図である。

３は中央処理装置，４は主記憶装置，21はリードオンリ
ーメモリ（ＲＯＭ）で構成される制御記憶装置であり、
22は書かえ可能なメモリ（ＲＡＭ）で構成される制御記
憶装置である。5,6は外部記憶装置であり、５はシステ
ムプログラムが格納される磁気ディスク装置，６はフロ
ッピーディスク装置であり、磁気ディスク装置５へのシ
ステムプログラム，マイクロプログラムファイルをコピ
ーするのに用い、４，21，22，５，６は、全て中央処理
装置に接続され、制御記憶ＲＯＭ部21内のマイクロプロ
グラムの制御により、磁気ディスク装置５，フロッピー
ディスク装置６から、主記憶装置４へのデータ転送を行
うことができる。又、主記憶装置４から制御記憶ＲＡＭ
部22へデータ転送する機能を持っている。

本システムのＩＰＬ（イニシャルプログラムロード）
は、磁気ディスク装置５，フロッピーディスク６のいず
れからか行うことができ、中央処理装置３の操作パネル
スイッチで指定することができる。システム生成時に
は、磁気ディスク５にプログラムが存在せず、システム
生成時、フロッピーディスク装置６から磁気ディスク装
置５へロードする。一旦、システム生成により磁気ディ
スク装置５へロードされていると、以後、磁気ディスク
装置５からＩＰＬされる。これについて以下説明する。

システム生成時、一般には磁気ディスク装置５内には、
システムプログラム，マイクロプログラムのファイルは
まだ作成されておらず、存在しない。この時は、制御記
憶ＲＯＭ21のマイクロプログラムにより、フロッピーデ
ィスク装置６より、制御記憶ＲＡＭ22へロードするマイ
クロプログラムが、主記憶装置４へ読み込まれ、制御記
憶ＲＡＭ22にロードされることにより、マイクロプログ
ラムロードは完了する。

この時用いるフロッピーディスク媒体は、マイクロプロ
グラムロードを行う為の専用媒体として作成され、容易
にマイクロプログラムファイルにアクセスできる形でフ
ァイルがアロケートされている。

フロッピーディスク装置６からのマイクロプログラムロ
ード完了状態となると、フロッピーディスク装置６から
磁気ディスク装置５へシステムプログラムのロードが行
われ、ロード完了後、磁気ディスク装置５からのＩＰＬ
が可能となる。

但し、この状態では、制御記憶ＲＡＭ22にマイクロプロ
グラムはロードされているがまだ、磁気ディスク装置５
内に、マイクロプログラムファイルは作成されていない
為、磁気ディスク装置５からのマイクロプログラムロー
ドを行うことはできない。

磁気ディスク装置５へのマイクロプログラムファイル格
納と、マイクロプログラムファイルアクセスの為のアド
レス情報作成の手順は第４図に示される。

第１のステップ101では、システムプログラムのユーテ
ィリティプログラムにより、マイクロプログラム格納用
のファイルのアロケートを行う。第２のステップ102で
は、システムプログラムのユーティリティプログラムに
より、フロッピーディスク装置６内のマイクロプログラ
ムファイルを第１のステップでアロケートされた磁気デ
ィスク装置５内のファイルにコピーを行う。第１，２の
ステップでは、マイクロプログラム格納用ファイルをハ
ードウェア専用の特別のファイルとして扱うことはな
く、システムプログラムが扱う一般のファイルとして作
成される。第３のステップ103では、アドレス情報生成
プログラムが、磁気ディスク装置５内のマイクロプログ
ラムファイル先頭アドレスとファイル容量から、マイク
ロプログラム格納アドレス情報を算出し、システムディ
レクトリ内の固定アドレスにそのアドレス情報を書き込
む。本実施例では、固定アドレスは、０シリンダ，０ヘ
ッド，18セクタとし、このセクタはマイクロプログラム
格納アドレス情報を格納する専用のセクタとして確保さ
れる。

第３のステップについては、第２図，第３図を用いて詳
細を説明する。

第２図は磁気ディスク装置５内のファイル割当ての様子
を示す図である。

０シリンダ，０ヘッド，０セクタから始まるいくつかの
トラックは、システムディレクトリとして割当てられて
いる。その中で０シリンダ，０ヘッド，０セくタ52はブ
ートストラッププログラムが格納される領域であり、０
シリンダ，０ヘッド，18セクタ51はマイクロプログラム
格納アドレス情報が格納される領域として割当てられて
いる。

第３図は18セクタに格納される情報の内容を示すもので
あり、アドレス情報生成プログラムにより生成される。
アドレス情報生成プログラムは、起動されると、システ
ムディレクトリ内のマイクロプログラム格納ファイル53
の名称から、その先頭アドレスを取得する。通常、先頭
アドレスはボリューム先頭からのブロック番号という形
で取得される。取得した先頭ブロック番号と、当該磁気
ディスク装置５のタイプから、シリンダ数，ヘッド数，
セクタ数を知り、マイクロプログラム格納ファイルのシ
リンダ，ヘッド，セクタアドレスを算出する。あらかじ
め、パラメータとて与えられているマイクロプログラム
の容量から、データが何トラックにまたがって格納され
ているかを算出し、各トラック単位にそのシリンダ，ヘ
ッド，セクタアドレス及び当該トラックのセクタ数を算
出する。算出したデータをもとに、第３図で示すテーブ
ル（マイクロプログラム格納アドレス情報）を作成し、
０シリンダ，０ヘッド，18セクタ51に書込む。第３図に
示すテーブルの最初のエントリは、磁気ディスク装置５
内にマイクロプログラムが格納されていることを示す識
別文字であり、文字コードで が書込まれる。第２のエントリは、制御記憶の何番地か
らロードするかを示すデータ，第３のエントリは、磁気
ディスク装置５から主記憶装置４の何番地に読出すかを
示すデータ，第４のエントリは、制御記憶にロードする
べきマイクロプログラムのワード数を示すデータであ
り、第２〜４エントリのデータは、アドレス情報生成プ
ログラムにあらかじめパラメータとして与えられてい
る。

第５のエントリBLK₀からBLK_nの（ｎ＋１）個のエントリ
は、マイクロプログラム格納ファイルが何トラックにま
たがっているかにより数が決まり、またがっているトラ
ックの数だけエントリが確保される。第２図のようにマ
イクロプログラムファイルが３トラックにまたがってい
る場合は、３つのエントリが確保され、各トラックのシ
リンダ，ヘッド，セクタアドレス及びセクタ数が格納さ
れる。最終ブロックBLK_nの次のエントリは、アドレス情
報の終了を示すコードであり、（FFFF）₁₆がセットされ
る。

以上説明した処理により、マイクロプログラムファイ
ル，及びその格納アドレス情報が生成されると、磁気デ
ィスク装置５からのマイクロプログラムロードが可能と
なる。

制御記憶ＲＯＭ21により実行される磁気ディスク装置５
からのマイクロプログラムロードの手順を第５図に示し
た。

電源投入後、磁気ディスク装置５からのIPLが起動され
ると制御記憶ＲＯＭ21内のマイクロプログラムは、第１
のステップ201として制御記憶ＲＡＭ22にマイクロプロ
グラムロード済かをチェックする。チェックは、サムチ
ェックあるいは特定のデータパターンが特定のアドレス
に書込まれているかをチェックすることで容易に可能で
ある。ロード済であれば、マイクロプログラムロードは
省略し、０シリンダ，０ヘッド，０セクタにあるブート
ストラッププログラムをリードし、ブートストラッププ
ログラムを起動するのみである。（ステップ5,6） ロード末であれば、第２のステップ202として、マイク
ロプログラム格納アドレス情報が格納されている０シリ
ンダ，０ヘッド，18セクタをリードする。第３のステッ
プ203では、読み出したデータの先頭８バイトが、 の８文字であることをチェックする。もし異るパターン
である時は、磁気ディスク装置５内にはマイクロプログ
ラムファイルはないものと見なして処理を停止する。第
４のステップ204では、読み出したテーブルのマイクロ
プログラム格納情報により磁気ディスク装置５をアクセ
スし、テーブルで指定された主記憶アドレスに読み出
し、同じテーブルで指定された制御記憶ＲＯＭ22のアド
レスに指定されたワード数だけ書込み、マイクロプログ
ラムのロードを実行する。この時、磁気ディスク装置５
内のマイクロプログラム格納ファイルアドレスは、トラ
ック毎にシリンダ，ヘッド，セクタアドレス，セクタ数
で与えられている為、制御記憶ＲＯＭ21内のマイクロプ
ログラムローダは、磁気ディスク装置５のタイプの違い
による仕様の相違を全く意識しなくてよく、非常に簡単
なものとなり、わずかなステップで構成することができ
る。

第５のステップ205，第６のステップ206では、ブートス
トラッププログラムが読出されたのち起動され、ＩＰＬ
は完了する。

上記実施例では、21をＲＯＭとしたが、これに限定され
ない。

〔発明の効果〕

本発明によれば、制御記憶へのマイクロプログラムロー
ドが、マイクロプログラム格納用の専用外部記憶装置
や、サービスプロセッサを用いることなく、比較的小容
量の制御記憶内の例えばＲＯＭ内のマイクロプログラム
のみで可能となり、安価な計算機システムを提供するこ
とができる。

また、システムプログラムを格納する磁気ディスク装置
内の１つの任意のファイルとして、マイクロプログラム
ファイルを作成できる為、磁気ディスク内のアロケーシ
ョンが特定の計算機ハードウェアにより影響されること
がなく、シリーズ化された複数の計算機内での移行性の
さまたげとならない利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
第１図の外部記憶装置のファイル割当てを示す図、第３
図は第２図のシステム固定領域に格納される情報を示す
図、第４図はマイクロプログラムファイルの格納手順を
示すフロー図、第５図はマイクロプログラムロードの手
順を示すフロー図、第６図は従来例を示すブロック図で
ある。 ２…制御記憶装置、３…主中央処理装置、 ４…主記憶装置、 ５…外部記憶装置（磁気ディスク装置）、 ６…フロッピーディスク装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】制御記憶装置が第１の部分と第２の部分か
   ら構成され、第１の部分のマイクロプログラムにより、
   外部記憶装置から主記憶装置へのデータ転送を制御する
   機能と、主記憶装置から制御記憶装置の第２の部分への
   データ転送を制御する機能を有するマイクロプログラム
   制御のデータ処理システムにおいて、制御記憶装置の第
   ２の部分に格納されるマイクロプログラムを上記外部記
   憶装置内の１つのファイルとして格納し、該ファイルの
   格納アドレスを、該外部記憶装置内の固定アドレスに格
   納しておくことを特徴とするマイクロプログラム格納方
   式。