JPH08171500A - コンピュータシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 システム管理機能を効率的に処理可能であ
り、かつシステム管理コードのインサーキットエミュレ
ーションモードをサポートするマイクロプロセッサコア
を含むコンピュータシステムを提供する。 【解決手段】 割込入力ラインを含むマイクロプロセッ
サコア２０２と、割込入力ラインに結合され、かつデバ
ッグ割込信号およびＳＭＭ割込信号を受取ることができ
る割込制御ユニット２０４と、システムメモリ２１０
と、プロセッサコアとメモリモードラインとに結合され
たメモリ制御ユニット２０８とを含むコンピュータシス
テム。コンピュータシステムは、デバッグ割込信号をア
サートすることにより、マイクロプロセッサコアがシス
テムメモリのシステム管理空間の外で実行している間に
インサーキットエミュレーションモードに入るのを可能
にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の分野】この発明は、コンピュータシステムに関
し、より特定的には、インサーキットエミュレーション
をサポートする機構および技術に関する。

【０００２】

【関連技術の説明】コンピュータシステムの心臓部はマ
イクロプロセッサである。マイクロプロセッサの、近年
の進歩つれて、マルチタスキング、特殊なグラフィック
処理、強化された数値演算機能、およびパワーマネージ
メントなどの、ますます多くの機能をサポートするよう
に設計されている。

【０００３】マイクロプロセッサの能力の向上は、ソフ
トウェアプログラマが、より複雑なソフトウェアプログ
ラムを生成するのを可能にし、かつソフトウェアプログ
ラムの実行の効率的なかつ多様な制御を可能にしてい
る。しかしながら、ソフトウェアの複雑さが増すにつれ
て、欠陥または「バグ」のないソフトウェアコードを設
計することが、より困難になっている。ソフトウェアを
効率的にデバッグする能力が、ソフトウェア製品の開発
における望ましいステップである。

【０００４】したがって、多くのコンピュータシステム
が、ソフトウェアプログラマがソフトウェアをデバッグ
するのを可能にする機構を有するように構成されてい
る。たとえば、特に一般的な８０４８６型マイクロプロ
セッサなどのマイクロプロセッサは、ソフトウェアコー
ドを実行している間に、ソフトウェアプログラマがマイ
クロプロセッサに問合せ、これを分析し、かつ制御する
のを可能にする機能を備えて、設計される。８０４８６
型をベースとしたシステム内に典型的にはサポートされ
る、そのような機能の１つは、インサーキットエミュレ
ーションモードまたはＩＣＥモードとして知られてい
る。

【０００５】図１は、インサーキットエミュレーション
モードをサポートする、典型的なコンピュータシステム
１００を図示しているブロック図である。コンピュータ
システム１００は、マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）１０
４とランダムアクセスメモリユニット１０６とに結合さ
れたメモリ制御ユニット（ＭＣＵ）１０２を含む。

【０００６】コンピュータシステム１００のインサーキ
ットエミュレーションモードは、マイクロプロセッサ１
０４が（ソフトウェアコードがノーマルメモリ空間の外
で実行される）ノーマルモードで動作している間に開始
され得る。インサーキットエミュレーションモードは、
ライン１０８のＩＣＥ割込信号に応答して、マイクロプ
ロセッサ１０４により開始される。当業者により理解さ
れるように、ＩＣＥ割込信号は外部ソース（図示せず）
によりアサートされ得る。ＩＣＥ割込信号がアサートさ
れると、マイクロプロセッサ１０４は、インサーキット
エミュレーション（ＩＣＥ）モードに遷移し、ＩＣＥコ
ードと呼ばれるものを処理し始める。ＩＣＥモードの
間、マイクロプロセッサ１０４は、メモリアクセスの間
にノーマルアドレスストローブ信号ではなくＩＣＥアド
レスストローブ（ＩＣＥＡＤＳ）をアサートする。な
お、これは、所望であれば、ＩＣＥコードが、ノーマル
メモリ空間から完全に分けられたメモリのバンク内にス
トアされるのを可能にする。示された実施例では、ＩＣ
Ｅコードの開始メモリロケーション１１０は、メモリユ
ニット１０６の予め定められたメモリロケーション１１
２にストアされるＩＣＥベクターにより、指し示され
る。ＩＣＥ割込信号のアサートに応答して、マイクロプ
ロセッサ１０４は、ＩＣＥベクターを読出し、ＩＣＥベ
クターにより示されるメモリロケーションにジャンプす
る。この時点で、マイクロプロセッサ１０４はＩＣＥコ
ードを実行し始める。ＩＣＥコードを構成する命令の最
初の部分は、マイクロプロセッサ１０４が、マイクロプ
ロセッサ１０４と関連する「状態情報」とまとめて呼ば
れる、さまざまなレジスタ、フラグおよび他のパラメー
タの現在の状態をストアすることを引起こす。この状態
情報を退避することにより、ユーザは、その後、状態情
報が退避されたメモリロケーションを検査し、それによ
りＩＣＥ割込がアサートされたときのマイクロプロセッ
サの内部状態を判定することができる。ＩＣＥコード
は、システムプログラマにより、さまざまな問合せ機能
をサポートするように仕立て直され得る。そのような問
合せ機能は、たとえばプログラマがコードを１ステップ
ずつ実行しかつさまざまなメモリ空間およびレジスタの
状態を調べるのを可能にすることにより、ソフトウェア
をデバッグする際に大いにプログラマの助けになり得
る。ＩＣＥコードの最後の命令は、典型的には、マイク
ロプロセッサを、ＩＣＥ割込が最初にアサートされたと
きの状態に戻す復帰命令である。退避された状態情報
は、マイクロプロセッサ１０４がＩＣＥ手順の終りでノ
ーマル動作に戻るのを可能にする。なぜなら状態情報
が、それが最初に存在した、様々なＣＰＵレジスタおよ
びフラグロケーション内にリストアされ得るからであ
る。状態情報は、復帰命令の実行の直前にリストアされ
る。復帰命令が実行されると、マイクロプロセッサは、
ＩＣＥ割込が最初にアサートされたときの状態に戻る。

【０００７】ＩＣＥ割込はまた、パワーマネージメント
などの定型的なシステム管理機能を実行するように、コ
ンピュータシステム内でよく用いられる。プログラマ
は、コンピュータシステムのＩＣＥメモリ空間内にシス
テム管理コードをストアしてシステム管理機能の効率的
な処理を達成することができる。しかしながら、システ
ム管理機能のためにＩＣＥ割込を用いることは、システ
ム管理ソフトウェアコードを設計するにおいて困難をも
たらしている。なぜなら、システム管理コードが実行し
ている間にはインサーキットエミュレーションモードに
入れないからである。これは、比較的複雑なシステム管
理ソフトウェアを用いるコンピュータシステム内で特に
問題となっている。

【０００８】

【発明の概要】上で概略を述べた問題は、大部分は、こ
の発明に従う、システム管理ソフトウェアをデバッグす
るためのインサーキットエミュレーションモードを含む
マイクロプロセッサおよびコンピュータシステムにより
解決される。１つの実施例では、コンピュータシステム
は、コンピュータシステムのインサーキットエミュレー
ションモードをサポートするように、ＩＣＥ割込ライン
を有するマイクロプロセッサコアを含む。言換えると、
ＩＣＥ割込ラインは、マイクロプロセッサコアがＩＣＥ
コードの実行を始めるのを選択的に引起こすＩＣＥ割込
信号に対応する。割込制御ユニットは、マイクロプロセ
ッサコアのＩＣＥ割込ラインに結合され、かつ外部「デ
バッグ」割込信号および外部ＳＭＭ（システム管理モー
ド）割込信号のアサートに従って、メモリ制御ユニット
を制御する。ノーマル動作の間、マイクロプロセッサコ
アは、メモリ制御ユニットに結合されたシステムメモリ
の「ノーマル」メモリ領域の外でコードを実行する。マ
イクロプロセッサコアがそのノーマルモードで動作して
いる間にデバッグ割込信号がアサートされると、割込制
御ユニットが、応答してＩＣＥ割込信号をマイクロプロ
セッサコアにアサートする。これは、プロセッサコア
が、システムメモリからＩＣＥベクターを読出し、その
後にＩＣＥコードを実行することを引起こす。システム
メモリ内の第２の領域は、システム管理コードのために
割当てられる。マイクロプロセッサコアがノーマルモー
ドで動作している間にＳＭＭ割込信号がアサートされる
と、割込制御ユニットはまた、ＩＣＥ割込信号をアサー
トする。マイクロプロセッサコアは、応答してＩＣＥベ
クターを要求する。しかしながらこのモードでは、割込
制御ユニットは、メモリ制御ユニットが、要求されたア
ドレスを、ＳＭＭベクターがストアされるシステムメモ
リの第２のメモリロケーションに変換することを引起こ
す。ＳＭＭベクターは、ＳＭＭコードの開始アドレスを
示す。従って、マイクロプロセッサコアがＳＭＭベクタ
ーを受取ると、それはシステム管理コードの実行を始め
る。コンピュータシステムは、デバッグ割込信号をアサ
ートすることにより、マイクロプロセッサコアがシステ
ムメモリのシステム管理空間の外で実行している間に、
インサーキットエミュレーションモードに入るのを可能
にする。マイクロプロセッサコアがシステム管理コード
を実行している間にデバッグ割込信号がアサートされる
と、割込制御ユニットはまた、ＩＣＥ信号をマイクロプ
ロセッサコアにアサートする。その後マイクロプロセッ
サコアは、メモリ制御ユニットを介してＩＣＥベクター
を読出し、ＩＣＥコードの実行を始める。ＩＣＥコード
が完了すると、マイクロプロセッサコアは、デバッグ割
込信号がアサートされたときに実行していたシステム管
理コード内の地点に戻る。コンピュータシステムは利点
として、システム管理機能の効率的な処理を維持しなが
ら、システム管理コードのインサーキットエミュレーシ
ョンを可能にする。

【０００９】概して、この発明は、割込入力ラインを含
むプロセッサコアと、割込入力ラインに結合された割込
制御ユニットとを含むコンピュータシステムを企図す
る。割込制御ユニットは、デバッグ割込信号およびＳＭ
Ｍ割込信号を受取ることができ、割込制御ユニットの現
在の状態は、デバッグ割込信号およびＳＭＭ割込信号の
アサートに依存し、さらに割込制御ユニットは、割込制
御ユニットの現在の状態を示すメモリモード信号をメモ
リモードライン上に発生することができる。割込制御ユ
ニットはさらに、デバッグ割込信号およびＳＭＭ割込信
号のアサートに応答して、割込入力ライン上のＩＣＥ割
込信号を選択的にアサートすることができる。コンピュ
ータシステムはさらに、ランダムアクセスメモリ、およ
びプロセッサコアとメモリモードラインとに結合された
メモリ制御ユニットを含み、メモリ制御ユニットは、プ
ロセッサコアからアドレス信号を受取ることができ、か
つメモリモード信号が第１の状態のときにランダムアク
セスメモリの第１の物理的なロケーションに、およびメ
モリモード信号が第２の状態のときにランダムアクセス
メモリの第２の物理的なロケーションに、アドレス信号
をマッピングすることができる。

【００１０】この発明の他の目的および利点は、次の詳
細な説明を読みかつ添付の図面を参照すると明らかにな
るであろう。

【００１１】この発明にはさまざまな変形例および代替
の形態が可能であるが、その特定の実施例を図面に一例
として示しかつここに詳細に説明する。しかしながら、
その図面および詳細な説明は、この発明を開示される特
定の形態に限定することを意図せず、それどころかその
意図するところは、前掲の特許請求の範囲により規定さ
れるこの発明の精神および範囲内にあるすべての変形
例、均等物および代替例をカバーすることであると理解
されるべきである。

【００１２】

【詳細な説明】次に図２を参照すると、この発明に従う
コンピュータシステム２００のブロック図が示される。
コンピュータシステム２００は、割込制御ユニット２０
４に結合されたプロセッサコア２０２、ビデオコントロ
ーラ２０６、およびメモリ制御ユニット２０８を含む。
システムメモリ２１０は、メモリ制御ユニット２０８に
結合されてさらに示される。その図示された形態では、
メモリ制御ユニット２０８は、データバッファ２１２、
アドレス変換および制御ユニット２１４、およびロック
アウトレジスタ２１６を含む。

【００１３】プロセッサコア２０２は、たとえば８０４
８６型マイクロプロセッサコアである。システムメモリ
２１０は、たとえばダイナミックＲＡＭからなるメモリ
システムである。ビデオコントローラ２０６は、従来の
ビデオコントローラであり、これはプロセッサコア２０
２からデータを受取り、対応してビデオディスプレイ装
置（図示せず）を駆動する。概して、メモリ制御ユニッ
ト２０８は、システムメモリ２１０とＣＰＵローカルバ
ス２２２との間のデータの転送を制御しかつ統制する。
メモリ制御ユニット２０８に関する特定の詳細を以下で
さらに述べる。

【００１４】割込制御ユニット２０４は、以下で詳細に
説明されるように、プロセッサコア２０２の入力端子２
２０のＩＣＥ割込信号のアサートを制御し、かつメモリ
制御ユニット２０８の動作状態を制御するように設けら
れる。当業者には容易に明らかであるように、および先
に説明されたように、ライン２２０のＩＣＥ割込信号の
アサートは、マイクロプロセッサ２０２が、システムメ
モリ２１０の予め定められたアドレスを有するＩＣＥベ
クターを読出すことを引起こす。ＩＣＥベクターは、Ｉ
ＣＥ割込サービスルーチンのアドレスを指し示す。ＩＣ
Ｅコードを含む命令の最初の部分は、プロセッサコア２
０２が、（プロセッサコア２０２と関連する）さまざま
なレジスタ、フラグおよび他のパラメータの現在の状態
をストアすることを引起こす。ＩＣＥコードの別の部分
は、様々な問合せ機能をサポートするように、システム
プログラマにより仕立て直されて、たとえば、プログラ
マがコードを１ステップずつ実行しかつさまざまなメモ
リ空間およびレジスタの状態を調べるのを可能にする。
ＩＣＥコードの最後の命令は、プロセッサコア２０２
を、ＩＣＥ割込が最初にアサートされたときの状態に戻
す復帰命令である。退避された状態情報は、プロセッサ
コア２０２がＩＣＥ手順の終りにノーマル動作に戻るの
を可能にする。なぜなら状態情報が、復帰命令の実行の
直前にさまざまなＣＰＵレジスタおよびフラグロケーシ
ョン内にリストアされるからである。

【００１５】メモリ制御ユニット２０８は、ＭＥＭＭＯ
ＤＥ［１：０］と表記される２ビットのメモリモード信
号に依存して、システムメモリ２１０とプロセッサコア
２０２との間のデータの転送を制御しかつ統制する。以
下でより理解されるように、割込制御ユニット２０４の
状態に依存して、コンピュータシステム２００は、「ノ
ーマル」モード、「システム管理」モード、「デバッ
グ」モードまたは「デバッグＳＭＭ」モードのいずれか
で動作する。これらのモードの各々を以下で詳細に説明
する。ノーマルモードの間にメモリ制御ユニット２０８
によりアクセスされるメモリ空間は、一般に「ノーマル
メモリ空間」と呼ばれる。

【００１６】データバッファ２１２は、ＣＰＵローカル
バス２２２とシステムメモリ２１０との間のデータ転送
のための一時記憶領域を与える。一般に、アドレス変換
および制御ユニット２１４は、ＣＰＵローカルバス２２
２からのアドレス信号を変換し、かつ対応するアドレス
信号をシステムメモリ２１０に与える。アドレス変換お
よび制御ユニット２１４はさらに、従来の技術に従って
所望のデータ転送を行なうように、ＣＰＵローカルバス
２２２およびシステムメモリ２１０と関連するタイミン
グおよび制御信号を与える。これらのタイミングおよび
制御信号は、コンピュータシステム２００内で用いられ
る特定のプロトコルに依存しており、その発生は様々な
異なるシステムに対してよく知られている。ロックアウ
トレジスタ２１６の機能を以下でさらに説明する。

【００１７】割込制御ユニット２０４の動作を最初に考
える。図３を参照すると、割込制御ユニット２０４の動
作状態を示す状態遷移図３００が示される。図３の状態
遷移図３００は、割込制御ユニット２０４のさまざまな
状態と、「デバッグ割込」信号および「ＳＭＭ割込」信
号の選択的アサートに対するその応答とを示す。状態遷
移図により示されるように、割込制御ユニット２０４
は、ノーマル状態３０２、デバッグ状態３０４、ＳＭＭ
状態３０６、およびデバッグＳＭＭ状態３０８を含む。

【００１８】デバッグ割込（ＤＢＧＩＮＴＲ）およびＳ
ＭＭ割込（ＳＭＩＩＮＴＲ）は、テストユニットおよび
外部パワーマネージメントユニットなどのいかなるソー
スによっても、それぞれアサートされ得る。図２および
図３をまとめて参照すると、システムリセット時に割込
制御ユニット２０４が状態３０２に入る。状態３０２
は、その間プロセッサコア２０２がノーマルモードで動
作する、コンピュータシステム２００の動作のノーマル
モードを表わす。ノーマルモードの間、プロセッサコア
２０２が、システムメモリ２１０へのアクセスを要求す
る命令を実行すると、アドレス変換および制御ユニット
２１４は、（以下で示されるように）システムメモリ２
１０の「ノーマルメモリ空間」がアクセスされるよう
に、アドレスをＣＰＵローカルバス２２２からシステム
メモリ２１０の対応するアドレスに直接マッピングす
る。そのようなわけで、オペレーティングシステムおよ
び所望のアプリケーションプログラムが従来の態様で実
行され得る。動作のノーマルモードの間、メモリ制御ユ
ニット２０８により直接マッピングが用いられるが、い
かなる形式のメモリマッピングまたはインデックス方式
も、ノーマルメモリ空間をアクセスするようにメモリ制
御ユニット２０８により実現され得ることが理解され
る。コンピュータシステム２００内のメモリ空間のマッ
ピングに関するさらなる詳細を以下で述べる。

【００１９】状態３０２の間、割込制御ユニット２０４
は、デバッグ割込およびＳＭＭ割込の両方のアサートを
検出する。デバッグ割込信号のアサートは、割込制御ユ
ニット２０４が状態３０２から状態３０４に遷移するこ
とを引起こす。状態３０４は、コンピュータシステム２
００のデバッグモードと呼ばれる。この状態は、ユーザ
が、コンピュータシステム２００のノーマルメモリ空間
の外で実行しているソフトウェアをデバッグするのを可
能にする。なお、この実施例では、割込制御ユニット２
０４は、プロセッサコア２０２からのＩＣＥＡＤＳ信号
またはＡＤＳ信号のいずれかのアサートに応答して、ア
ドレスストローブ信号ＡＤＳをメモリ制御ユニット２０
８にアサートすることが注目される。割込制御ユニット
２０４が状態３０４に遷移すると、プロセッサコア２０
２へのＩＣＥ割込信号が制御ユニット２０４によりアサ
ートされ、これは、プロセッサコア２０２が、ＭＥＭＭ
ＯＤＥ信号により反映される、そのインサーキットエミ
ュレーション（ＩＣＥ）モードに入ることを引起こす。
先に述べたように、ＩＣＥ割込のアサートに応答して、
プロセッサコア２０２は、「ＩＣＥベクター」を読出
し、その後にプロセッサコア２０２がその外で実行しな
ければならない、システムメモリ２１０内のＩＣＥコー
ドの開始アドレスロケーションを決定する。当業者は、
プロセッサコア２０２が、システムメモリ２１０内の予
め指定されたメモリロケーションの「ＩＣＥベクター」
を読出すことを理解するであろう。メモリモード信号Ｍ
ＥＭＭＯＤＥ［１：０］は、状態３０４の間に割込制御
ユニット２０４により駆動され、現在の状態が「デバッ
グ」モードであることをメモリ制御ユニット２０８に示
す。これは、アドレス変換および制御ユニット２１４
が、（プロセッサコア２０２により）ローカルバス２２
２のアドレスライン上に駆動される「ＩＣＥベクター」
のアドレスを、システムメモリ２１０の予め定められた
メモリロケーションの値（「デバッグベクター」と呼ば
れる）に変換することを引起こす。これは、一般にシス
テムメモリ２１０のデバッグメモリ空間と呼ばれるもの
の開始アドレスロケーションを含む。デバッグメモリ空
間は、インサーキットエミュレーションコードを含み、
プログラマがプロセッサコア２０２の状態を問合せるの
を可能にする。「デバッグ」空間の開始ロケーションの
アドレスを読出すと、プロセッサコア２０２はデバッグ
コードの実行を始める。システムメモリ２１０のデバッ
グ空間を以下でより詳細に説明する。再開（または復
帰）コマンドを実行すると、「復帰」と表記される制御
信号がプロセッサコア２０２により発生され、これによ
り割込制御ユニット２０４は、状態３０４から状態３０
２に戻る。再開コマンドが典型的にはデバッグコードの
終りに与えられることが理解される。なお、状態３０４
の間、割込制御ユニットは、デバッグ割込またはＳＭＭ
割込のいずれものアサートをマスクする（これに応答し
ない）。

【００２０】状態３０２の間、ＳＭＭ割込信号のアサー
トにより、割込制御ユニット２０４が状態３０２から状
態３０６に遷移する。状態３０６は、コンピュータシス
テム２００の動作のシステム管理モードと呼ばれる。こ
の状態は、専用システム管理ソフトウェアの実行によっ
て、パワーマネージメント機能などのシステム管理機能
をサービスするように与えられる。状態３０４への遷移
と同様に、割込制御ユニット２０４が状態３０６へ遷移
すると、プロセッサコア２０２へのＩＣＥ割込信号が割
込制御ユニット２０４によりアサートされる。これによ
りまた、プロセッサコア２０２は、そのインサーキット
エミュレーション（ＩＣＥ）モードに入り、それにより
先に述べた態様でＩＣＥベクターを要求する。この時点
のプロセッサコアの動作は、状態３０４への遷移に関し
て先に述べたものと同じである。しかしながら、状態３
０６の間、割込制御ユニット２０４からのメモリモード
信号ＭＥＭＭＯＤＥ［１：０］は、コンピュータシステ
ム２００が現在、動作のシステム管理モードであること
をメモリ制御ユニット２０８に示す。これによりアドレ
ス変換および制御ユニット２１４は、プロセッサコア２
０２によりローカルバス２２２のアドレスライン上に与
えられたＩＣＥベクターのアドレスを、システムメモリ
２１０の予め定められたアドレスの値に変換する。これ
は、システムメモリ２１０のシステム管理空間と呼ばれ
るものの開始アドレスを示す。この開始アドレスは、こ
こではＳＭＭベクターと呼ばれる。システムメモリ２１
０のシステム管理空間は、パワーマネージメントなどの
機能を実行するシステム管理ルーチンを含む。こうし
て、ＳＭＭ割込がアサートされると、プロセッサコア２
０２がＳＭＭベクターを読出し、それによりシステム管
理メモリコードの開始アドレスがプロセッサコア２０２
に与えられる。その後、プロセッサコア２０２は専用シ
ステム管理ルーチンを実行する。再開コマンドを実行す
ると、割込制御ユニット２０４は状態３０６から状態３
０２に戻る。なお、再開コマンドの実行の前に、システ
ム管理空間内の命令の一部により、プロセッサコア２０
２の状態が、ＳＭＭ割込信号のアサートの直前の状態に
リストアされる。また、システム管理ルーチンの実行の
間に変更されるレジスタおよび／フラグだけが、システ
ム管理モードの開始時に退避され、かつシステム管理モ
ードの完了時にプロセッサコア２０２内にリストアされ
ればよい。

【００２１】コンピュータシステム２００が状態３０６
のときには、デバッグ割込信号がアサートされ、それに
より割込制御ユニット２０４が状態３０６から状態３０
８に遷移する。なお、状態３０６の間、ＳＭＭ割込信号
がマスクされる。状態３０８は、コンピュータシステム
２００の動作の「デバッグＳＭＭモード」と呼ばれる。
この状態は、システムメモリ２１０のシステム管理メモ
リ空間の外で実行しているシステム管理コードのデバッ
ギングを可能にする。割込制御ユニット２０４が状態３
０８に入ると、プロセッサコア２０２への、ライン２２
０のＩＣＥ割込信号が割込制御ユニットにより、またア
サートされ、これによりプロセッサコアがＩＣＥベクタ
ーをまた要求する。割込制御ユニット２０４はさらに、
メモリモード信号ＭＥＭＭＯＤＥ［１：０］を駆動し
て、コンピュータシステム２００が現在デバッグＳＭＭ
モードであることを示す。プロセッサコア２０２がＩＣ
Ｅベクターを読出すと、アドレス変換および制御ユニッ
ト２１４は、デバッグメモリ空間の開始ロケーションの
アドレスが、プロセッサコア２０２により読出されるこ
とを引起こす（すなわち、状態３０４の間に読出された
のと同じ値が、状態３０８の間に読出され、デバッグメ
モリ空間の開始アドレスを決定する）。その後プロセッ
サコア２０２は、デバッグメモリ空間内にあるデバッグ
コードを実行する。これは、ユーザが、インサーキット
エミュレーションモードによってシステム管理ソフトウ
ェアをデバッグするのを可能にする。再開コマンドがア
サートされると、割込制御ユニット２０４は、状態３０
８から状態３０６に戻り、その後、デバッグ割込信号が
アサートされたときにそれが中断した点から、システム
管理コードの実行を続ける。なお、状態３０８の間、デ
バッグ割込およびＳＭＭ割込の両方がマスクされる。

【００２２】上述のことを要約すると、システムリセッ
トまたはシステム起動時に、割込制御ユニット２０４が
状態３０２に入る。ライン２１８上のデバッグ割込信
号、またはライン２１９上のＳＭＭ割込信号をアサート
すると、割込制御ユニット２０４は、図３の状態遷移図
に従って、状態３０４または３０６に遷移できる。状態
３０８も同様に、デバッグ割込をアサートすることによ
り、状態３０６の間、入れる。状態が遷移すると、割込
制御ユニット２０４はライン２２０のＩＣＥ割込信号を
アサートする。ＩＣＥ割込信号により、マイクロプロセ
ッサ２０２は、割込ベクターを読出し、かつデバッグベ
クターまたはＳＭＭベクターのいずれかに従って、デバ
ッグメモリ空間またはシステム管理モード空間のいずれ
かにジャンプする。割込制御ユニット２０４は、割込制
御ユニット２０４の４つの可能な状態のうち現在の状態
を示すメモリモード信号ＭＥＭＭＯＤＥ［１：０］をラ
イン２２１上に発生する。メモリ制御ユニット２０８
は、メモリモード信号を用いて、アドレス変換を制御
し、したがってどのメモリ空間（すなわち「ノーマルメ
モリ空間」、「ＳＭＭメモリ空間」、または「デバッグ
メモリ空間」）がマイクロプロセッサ２０２に対して活
性化されているかを決定する。

【００２３】次に図４を参照すると、デバッグベクター
４０２、ＳＭＭベクター４０４、デバッグメモリ空間４
０８、およびシステム管理空間４１０のマッピングを図
示するブロック図が示される。好ましい実施例では、こ
れらのメモリ領域の各々が、ビデオコントローラ２０６
のために予約されるコンピュータシステム２００のアド
レス指定可能な空間内に位置する。図２のものに対応す
る回路部分は、同じ参照符号を付けられる。

【００２４】プロセッサメモリマップ４１４は、プロセ
ッサコア２０２から見たシステムメモリ空間を示す。シ
ステムメモリマップ４１６は、システムメモリ２１０の
実際のメモリ空間を示す。コンピュータシステム２００
のノーマル動作の間、プロセッサコア２０２がビデオア
ドレス空間４２０のメモリロケーションに書込むと、メ
モリ制御ユニット２０８は応答しない。その代わりにビ
デオ制御ユニット２０６がサイクルを要求し、こうし
て、受取られたデータに従ってビデオを駆動する。従来
のシステム内の予約されたビデオコントローラ空間に対
応するシステムメモリの領域が、典型的には使用され
ず、したがって無駄になることが、当業者には理解され
るであろう。

【００２５】図２−４をまとめて参照すると、コンピュ
ータシステム２００の動作の間、プロセッサコア２０２
が、システムメモリ２１０に情報を書込み、システムメ
モリ２１０から情報を読出す。先に述べたように、メモ
リ制御ユニット２０８は、マイクロプロセッサ２０２と
システムメモリユニット２１０との間の、これらの読出
および書込を調整する。メモリ制御ユニット２０８は、
ライン２２１のメモリモード信号ＭＥＭＭＯＤＥ［１：
０］に基づいて、３つのメモリ空間のうち１つをアクセ
スする。先に述べたように、これらの３つのメモリ空間
は、「ノーマルメモリ空間」、「ＳＭＭメモリ空間」、
および「デバッグメモリ空間」と呼ばれる。

【００２６】プロセッサコア２０２がノーマルメモリ空
間をアクセスしているとき、メモリ制御ユニットが、ロ
ーカルバスアドレスをシステムメモリアドレスに（直接
にまたは間接的に）変換する。しかしながら、上で述べ
たように、プロセッサコア２０２がビデオアドレス空間
へのアクセスを要求すると、メモリ制御ユニット２０８
は応答しない。

【００２７】プロセッサコア２０２は、デバッグ割込信
号のアサートに応答して動作のデバッグモードに入る
と、ノーマルＩＣＥベクター４０６の値を読出す読出動
作を実行する。ＭＥＭＭＯＤＥ［１：０］信号が、現在
の状態がデバッグ状態であることをメモリ制御ユニット
２０８に示すので、メモリ制御ユニット２０８は、ロー
カルバス２２２上のアドレス信号をデバッグベクター４
０２のアドレスに変換する。その結果メモリ制御ユニッ
ト２０８は、デバッグベクター４０２をＣＰＵローカル
バス２２２を介してプロセッサコア２０２に戻す。この
時点で、プロセッサコア２０２は、システムメモリ２１
０のデバッグメモリ空間４０８の外で実行し始める。デ
バッグメモリ空間４０８がアクセスされている時にＣＰ
Ｕローカルバス２２２上で駆動されるアドレス値はビデ
オコントローラ空間と同じ値に対応するが、動作のデバ
ッグモードの間メモリ制御ユニット２０８がサイクルを
要求し、こうしてビデオコントローラがそのサイクルに
応答するのを妨げることが注目される。メモリ制御ユニ
ットは、先の説明に従ってＣＰＵローカルバス２２２上
のアドレスを変換し、デバッグメモリ空間４０８内にあ
るコードをアクセスする。

【００２８】システム管理状態およびデバッグＳＭＭ状
態に入るときの動作は同様である。また、システム管理
空間４１０が、ビデオコントローラ空間に対応する、Ｃ
ＰＵローカルバス２２２上のアドレス値によってアクセ
スされるが、システム管理モードの間、メモリ制御ユニ
ット２０８がサイクルを要求し、したがってビデオコン
トローラが応答するのを妨げる。

【００２９】メモリ制御ユニット２０８のロックアウト
レジスタ２１６は、コンピュータシステムがシステム管
理モードで動作していないときに、システム管理空間４
１０へのデータの書込を妨げるロッキング機構として与
えられる。システムリセットおよびブート時に、ロック
アウトレジスタ２１６は、システムがノーマルモードの
間に、システム管理ルーチンが、たとえばＢＩＯＳ Ｒ
ＯＭデバイスからシステム管理空間４１０にロードされ
得るように、クリアされる。システム管理ルーチンがシ
ステムメモリ２１０のシステム管理空間４１０内にロー
ドされた後、ロックアウトレジスタ２１６は、ノーマル
モードの間システム管理ルーチンが上書されることがで
きないように、（すなわちソフトウェアプログラミング
によって）セットされる。より特定的には、ロックアウ
トレジスタ２１６がシステムソフトウェアによりセット
されていたならば、ノーマルモードの間、システム管理
メモリ空間へのメモリアクセスが、アドレス変換および
制御ユニット２１４により妨げられる。（おそらくはシ
ステム管理ルーチンのローディングの後）ロックアウト
レジスタ２１６がシステムソフトウェアによりセットさ
れると、それはその後、システムがノーマルモードの間
にはリセットされることができない。なお、アドレス変
換および制御ユニット２１４はさらに、ロックアウトレ
ジスタ２１６の状態に関係なく、ノーマルモード（状態
３０２）またはＳＭＭモード（状態３０６）のいずれか
の間、デバッグメモリ空間がアクセスされ得るように、
構成される。一方、ノーマルメモリ空間は、ロックアウ
トレジスタ２１６の状態に関係なく、いかなるモードの
間にもアクセスされ得る。同様に、ＳＭＭ空間は、ロッ
クアウトレジスタに関係なく、ＳＭＭモード（状態３０
６）またはデバッグＳＭＭモード（状態３０８）で動作
している間にアクセスされ得る。

【００３０】先に述べたように、１つの実施例では、デ
バッグメモリ空間４０８およびシステム管理空間４１０
（またはその１部分）が、ビデオコントローラ２０６の
ものと共通であるメモリロケーションにマッピングされ
る。これらのメモリサブシステムへのアクセスを区別す
るために、ロックアウトレジスタ２１６の予め定められ
たビット、またはアドレス変換および制御ユニット２１
６内の別々にマッピングされた制御レジスタのビットで
あり得る制御ビットが与えられて、ビデオコントローラ
２０６ではなくデバッグメモリ空間およびシステム管理
空間へのアクセスを選択的に可能にする。したがってデ
バッグメモリ空間またはシステム管理空間への所望のメ
モリアクセスサイクルを実行する前に、システムプログ
ラマはまず、この制御ビットを、アクセスを可能にする
ようにセットしなければならない。ビデオアクセスを望
むのであれば、システムプログラマは制御ビットをクリ
アしなければならない。なお、制御ビットを含んでいる
レジスタは、コンピュータシステムのメモリ空間または
Ｉ／Ｏ空間のいずれにもマッピングされ得ることに注目
されたい。

【００３１】上の開示が十分に理解されると、当業者に
はさまざまな変更例および変形例が明らかになるであろ
う。たとえば、コンピュータシステムのノーマルメモリ
空間、デバッグメモリ空間、およびシステムメモリ空間
が共通のシステムメモリ２１０内に示されるが、それぞ
れのメモリ空間が、異なるバンクをイネーブルしかつス
トローブする適切な機構で、メモリシステムの別々にイ
ネーブルされるバンク内にストアされ得ることが注目さ
れる。さらに、割込制御ユニット２０４およびメモリ制
御ユニット２０８が、プロセッサコア２０２が製作され
る集積回路の一体的部分として実現され得ることが注目
される。前掲の特許請求の範囲は、そのような変更例お
よび変形例のすべてを含むと解釈されることが意図され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】典型的なコンピュータシステムを図示するブロ
ック図である。

【図２】この発明に従う割込制御ユニットを含むコンピ
ュータシステムのブロック図である。

【図３】割込制御ユニットの動作状態および状態の遷移
を図示する状態遷移図である。

【図４】ノーマルＩＣＥメモリロケーションへのＩＣＥ
コードおよびＳＭＭコードのマッピングを図示するブロ
ック図である。

【符号の説明】

２０２ プロセッサコア ２０４ 割込制御ユニット ２０８ メモリ制御ユニット ２１０ システムメモリ

フロントページの続き (72)発明者 ハンス・マグヌッソン アメリカ合衆国、78610 テキサス州、ビ ューダ、キャラキャラ・ドライブ、202 (72)発明者 ダン・エス・マジェット アメリカ合衆国、78749 テキサス州、オ ースティン、ミフリン・ケネディー・テラ ス、7610

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンピュータシステムであって、 割込入力ラインを含むプロセッサコアと、 前記割込入力ラインに結合され、かつデバッグ割込信号
   およびＳＭＭ割込信号を受取ることができる割込制御ユ
   ニットとを含み、前記割込制御ユニットの現在の状態
   は、前記デバッグ割込信号および前記ＳＭＭ割込信号の
   アサートに依存し、前記割込制御ユニットは、前記割込
   制御ユニットの現在の状態を示すメモリモード信号をメ
   モリモードライン上に発生することができ、かつ前記デ
   バッグ割込信号およびＳＭＭ割込信号のアサートに応答
   して、前記割込入力ライン上のＩＣＥ割込信号を選択的
   にアサートすることができ、前記コンピュータシステム
   はさらに、 ランダムアクセスメモリと、 前記プロセッサコアと前記メモリモードラインとに結合
   されたメモリ制御ユニットとを含み、前記メモリ制御ユ
   ニットは、前記プロセッサコアからアドレス信号を受取
   ることができ、かつ前記メモリモード信号が第１の状態
   のときに前記ランダムアクセスメモリの第１の物理的な
   ロケーションに、および前記メモリモード信号が第２の
   状態のときに前記ランダムアクセスメモリの第２の物理
   的なロケーションに、前記アドレス信号をマッピングす
   ることができる、コンピュータシステム。
2. 【請求項２】 前記プロセッサコアの前記割込入力ライ
   ンは、ＩＣＥ割込入力ラインである、請求項１に記載の
   コンピュータシステム。
3. 【請求項３】 前記ランダムアクセスメモリの第１のセ
   ットのメモリロケーションはシステム管理コードをスト
   アし、かつ前記ランダムアクセスメモリの第２のセット
   のロケーションはデバッグコードをストアする、請求項
   １に記載のコンピュータシステム。
4. 【請求項４】 前記ランダムアクセスメモリの前記第１
   の物理的なロケーションは、前記第１のセットのロケー
   ション内に含まれる、請求項３に記載のコンピュータシ
   ステム。
5. 【請求項５】 前記ランダムアクセスメモリの前記第２
   の物理的なロケーションは、前記ランダムアクセスメモ
   リの前記第２のセットのロケーション内に含まれる、請
   求項４に記載のコンピュータシステム。
6. 【請求項６】 前記割込制御ユニットは、前記ＳＭＭ割
   込信号のアサートに応答して、前記第１の状態の前記メ
   モリモード信号を駆動する、請求項５に記載のコンピュ
   ータシステム。
7. 【請求項７】 前記割込制御ユニットは、前記デバッグ
   割込信号のアサートに応答して、前記第２の状態の前記
   メモリモード信号を駆動する、請求項６に記載のコンピ
   ュータシステム。