JPH08202563A - コンピュータシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 システム管理コードがアクセスされる割込駆
動システム管理モードを含むコンピュータシステムを提
供する。 【解決手段】 コンピュータシステムが通常モードで動
作している間システム管理コードへのアクセスを回避す
るためにロックアウトレジスタが提供される。割込制御
ユニット（２０４）がマイクロプロセッサコアのＩＣＥ
割込ラインに結合され、外部「デバッグ」割込信号およ
び外部ＳＭＭ割込信号のアサーションに従ってメモリ制
御ユニット（２０８）を制御する。通常動作の間にマイ
クロプロセッサコアはシステムメモリの「通常」メモリ
領域からコードを実行する。

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、割込駆動システム管理モードをサ
ポートするための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核心となる
部分はマイクロプロセッサである。マイクロプロセッサ
は近年発展しており、マルチタスク、特別なグラフィッ
ク処理、高められた数値演算、および電力管理などの一
層多くの機能をサポートするように設計されてきた。

【０００３】マイクロプロセッサの能力が向上すること
によって、ソフトウェアプログラマはより精巧なソフト
ウェアプログラムを生成することができるようになり、
さらにソフトウェアプログラムの実行を効率よく万能に
制御することができるようになった。しかしながら、ソ
フトウェアがより精巧にかつ複雑になることにより、欠
陥または「バグ」のないソフトウェアコードを設計する
ことは益々難しくなってきている。ソフトウェアを効率
よくデバッグできることはソフトウェア製品の発展にお
いて望ましいステップである。

【０００４】ゆえに、多くのコンピュータシステムはソ
フトウェアプログラマがソフトウェアをデバッグするこ
とを可能にする機構を伴って構成されている。たとえ
ば、特に定評のあるモデル８０４８６マイクロプロセッ
サなどのマイクロプロセッサは、ソフトウェアプログラ
マがマイクロプロセッサのソフトウェアコード実行の間
にマイクロプロセッサに問合わせ、それを分析しかつ制
御することを可能にする特徴を伴って設計されている。
モデル８０４８６ベースのシステム内で典型的にサポー
トされるそのような特徴の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モードとして既知であ
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１
００を示すブロック図である。コンピュータシステム１
００は、マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）１０４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が通常モードで動作している間に（この間にソフト
ウェアコードが通常メモリスペースから実行される）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でのＩＣＥ割込信号に応答してマイクロプ
ロセッサ１０４によって開始される。当業者に理解され
るように、ＩＣＥ割込信号は外部（図示せず）によって
アサートされ得る。ＩＣＥ割込信号のアサーションのと
き、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モードの間に、マ
イクロプロセッサ１０４は通常のアドレスストローブ信
号ＡＤＳではなくメモリアクセスの間ＩＣＥアドレスス
トローブ（ＩＣＥＡＤＳ）をアサートする。所望であれ
ば、このことによってＩＣＥコードは通常メモリスペー
スから完全に分離されているメモリのバンク内に記憶さ
れることが可能になることに注目されたい。示されてい
る実施例に関して、ＩＣＥコードの開始メモリ位置１１
０は、メモリユニット１０６の予め定められたメモリ位
置１１２で記憶されるＩＣＥベクトルによって指し示さ
れる。ＩＣＥ割込信号のアサーションに応答して、マイ
クロプロセッサ１０４はＩＣＥベクトルを読取り、かつ
ＩＣＥベクトルによって示されたメモリ位置にジャンプ
する。この時点でマイクロプロセッサ１０４はＩＣＥコ
ードの実行を始める。ＩＣＥコードを含む命令の初期部
分は、マイクロプロセッサ１０４がマイクロプロセッサ
１０４に関連の、まとめて「状態情報」と呼ばれる、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
の状態を記憶することを引起こす。この状態情報を退避
することによって、ユーザは、その状態情報が退避され
たメモリ位置をその後検査し、それによって、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
態を決定する。ＩＣＥコードはさまざまな問合わせ機能
をサポートするようにシステムプログラマによって適合
され得る。そのような問合わせ機能は、たとえばプログ
ラマがコードを１ステップずつ進めかつさまざまなレジ
スタおよびメモリスペースの状態を調べることを可能に
することによって、プログラマのソフトウェアのデバッ
グ処理を大きく助けることができる。ＩＣＥコードの最
後の命令は典型的には、ＩＣＥ割込が最初にアサートさ
れたときの状態にマイクロプロセッサが戻ることを引起
こす復帰命令である。状態情報はそれが初めに存在した
さまざまなＣＰＵレジスタおよびフラグ位置内で復元さ
れ得るので、退避された状態情報によりマイクロプロセ
ッサ１０４がＩＣＥ手順の終わりに通常の動作に戻るこ
とが可能になる。状態情報は復帰命令の実行のすぐ前に
復元される。復帰命令の実行のとき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、コンピュータシステム内で
電力管理などのルーチンシステム管理機能を行なうため
にもしばしば利用される。プログラマは、システム管理
機能の効率的な処理を達成すべくコンピュータシステム
のＩＣＥメモリスペース内にシステム管理コードを記憶
し得る。しかしながら、システム管理コードの実行の間
にインサーキットエミュレーションモードに入ることは
できないので、システム管理機能のためのＩＣＥ割込の
使用はシステム管理ソフトウェアコードの設計の際の難
題となっている。これは比較的複雑なシステム管理ソフ
トウェアを使用するコンピュータシステム内で特に問題
となっている。さらなる問題として、システム管理ソフ
トウェアはしばしば偶然のまたは不注意な修正の影響を
受けやすくこのため不適切なシステム管理になるという
ことがある。

【０００８】

【発明の概要】上で略述された問題は、この発明に従っ
た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って大部分解決
される。システムブートに続くコンピュータシステムの
動作の通常モードの間にシステム管理ソフトウェアへの
アクセスを制限するためにロックアウトレジスタが提供
される。ＳＭＭ（システム管理モード）コードおよびＩ
ＣＥコード両方はビデオコントローラのマッピングに共
通のシステムメモリの領域内でマッピングされ得る。一
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
トするためのＩＣＥ割込ラインを有するマイクロプロセ
ッサコアを含む。言い換えれば、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こ
とを選択的に引起こすＩＣＥ割込信号を収容する。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、外部の「デバッグ」割込信号および外
部のＳＭＭ（システム管理モード）割込信号のアサーシ
ョンに従ってメモリ制御ユニットを制御する。通常の動
作の間に、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「通常」メモリ領域か
らコードを実行する。ロックアウトレジスタの特定のビ
ットが設定されていれば、通常モードの間のシステム管
理コードへのアクセスは回避される。結果的に、コンピ
ュータシステムが通常モードにある間のシステム管理コ
ードに対する偶然のまたは不注意な修正は回避される。
マイクロプロセッサコアが通常モードにおいて動作して
いる間にデバッグ割込信号がアサートされると、割込制
御ユニットは応答して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ＩＣ
Ｅベクトルをシステムメモリから読取りその後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に割当てられる。マイク
ロプロセッサコアが通常モードで動作している間にＳＭ
Ｍ割込信号がアサートされると、割込制御ユニットは再
びＩＣＥ割込信号のアサーションを引起こす。マイクロ
プロセッサコアは応答してＩＣＥベクトルを要求する。
しかしながら、このモードにおいて割込制御ユニット
は、メモリ制御ユニットが、要求されたアドレスをＳＭ
Ｍベクトルが記憶されているシステムメモリの第２のメ
モリ位置に変換することを引起こす。ＳＭＭベクトルは
ＳＭＭコードの開始アドレスを示す。このようにして、
マイクロプロセッサコアがＳＭＭベクトルを受取るとシ
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って、
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
理スペースから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ことを可能にする。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
トは再びＩＣＥ信号をマイクロプロセッサコアにアサー
トする。マイクロプロセッサコアはメモリ制御ユニット
を介してその後ＩＣＥベクトルを検索し、かつＩＣＥコ
ードの実行を始める。ＩＣＥコードが完了するとき、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時点
に戻る。コンピュータシステムは有利に、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し、
一方でシステム管理機能の効率的な処理を維持する。

【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ＳＭＭ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割込信号のアサーシ
ョンに依存し、さらに割込制御ユニットはメモリモード
ライン上で割込制御ユニットの現在の状態を示すメモリ
モード信号を生成することができる。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
ーションに応答して、割込入力ライン上で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、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およびランダムア
クセスメモリを含み、メモリ制御ユニットはアドレス信
号をプロセッサコアから受取ることができ、さらにメモ
リ制御ユニットはメモリモード信号が第１の状態にある
ときアドレス信号をランダムアクセスメモリの第１の物
理的位置にマッピングすることができ、かつメモリモー
ド信号が第２の状態にあるときランダムアクセスメモリ
の第２の物理的位置に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、以下の
詳しい説明を読みかつ添付図面を参照するとき明らかに
なるであろう。

【００１１】この発明はさまざまな修正および代替の形
態の余地があるが、その特定の実施例が図面において一
例として示されておりここに詳細に説明される。しかし
ながら、図面およびその詳しい説明は、この発明を開示
された特定の形態に限定することを意図しておらず、こ
の発明は前掲の特許請求の範囲によって規定されるこの
発明の精神および範囲内にあるすべての修正、等価物、
および代替物を含むことが意図される。

【００１２】

【発明の詳しい説明】次に図２を参照して、この発明に
従ったコンピュータシステム２００のブロック図が示さ
れている。コンピュータシステム２００は、割込制御ユ
ニット２０４に結合されたプロセッサコア２０２と、ビ
デオコントローラ２０６と、メモリ制御ユニット２０８
とを含む。システムメモリ２１０がさらにメモリ制御ユ
ニット２０８に結合されるように示されている。その例
示の形態において、メモリ制御ユニット２０８はデータ
バッファ２１２と、アドレス変換機構および制御ユニッ
ト２１４と、ロックアウトレジスタ２１６とを含む。

【００１３】プロセッサコア２０２は、たとえばモデル
８０４８６マイクロプロセッサコアを示す。システムメ
モリ２１０はたとえばダイナミックＲＡＭを含むメモリ
システムを示す。ビデオコントローラ２０６は、プロセ
ッサコア２０２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）を駆動する従来のビデオコ
ントローラである。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調整する。メモリ制御
ユニット２０８に関する特定の詳細はさらに以下で与え
られる。

【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の入力ライン
２２０でのＩＣＥ割込信号のアサーションを制御し、メ
モリ制御ユニット２０８の動作状態を制御するために設
けられる。当業者には容易にわかるように、また前述し
たように、ライン２２０におけるＩＣＥ割込信号のアサ
ーションは、マイクロプロセッサ２０２がシステムメモ
リ２１０において予め定められたアドレスを有するＩＣ
Ｅベクトルを読取ることを引起こす。ＩＣＥベクトルは
ＩＣＥ割込サービスルーチンのアドレスを指す。ＩＣＥ
コードを含む命令の初期の部分は、プロセッサコア２０
２が（プロセッサコア２０２に関連の）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記
憶することを引起こす。ＩＣＥコードの別の部分は、た
とえばプログラマがコードを１ステップずつ進めかつさ
まざまなレジスタおよびメモリスペースの状態を調べる
ことを可能にするためにさまざまな問合わせ機能をサポ
ートすべくシステムプログラマによって適合される。Ｉ
ＣＥコードの最後の命令は復帰命令であって、これはＩ
ＣＥ割込が最初にアサートされたときの状態に、プロセ
ッサコア２０２が戻ることを引起こす。復帰命令の実行
の直前に状態情報がさまざまなＣＰＵレジスタおよびフ
ラグ位置内で復元されるので、退避された状態情報はプ
ロセッサコア２０２がＩＣＥ手順の終わりに通常の動作
に戻ることを可能にする。

【００１５】メモリ制御ユニット２０８は、ＭＥＭＭＯ
ＤＥ［１：０］と表示した２ビット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２０
２との間のデータの転送を制御しかつ調整する。以下で
よりよく理解されるように、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「通
常」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」モードのいずれかにお
いて動作する。これらのモードの各々は以下に詳細に説
明される。通常モードの間にメモリ制御ユニット２０８
によってアクセスされるメモリスペースは一般に「通常
メモリスペース」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
のために一時記憶領域を提供する。一般的には、アドレ
ス変換機構および制御ユニット２１４は、ＣＰＵローカ
ルバス２２２からのアドレス信号を変換しかつ対応のア
ドレス信号をシステムメモリ２１０に与える。従来の技
術に従って、アドレス変換機構および制御ユニット２１
４は所望のデータ転送を行なうためにＣＰＵローカルバ
ス２２２およびシステムメモリ２１０に関連のタイミン
グおよび制御信号をさらに提供する。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内で使
用される特定のプロトコルに依存し、そのような信号の
生成はさまざまな異なったシステムに周知である。ロッ
クアウトレジスタ２１６の機能はさらに以下で議論され
る。

【００１７】割込制御ユニット２０４の動作がまず考慮
される。図３を参照して、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
状態ならびに「デバッグ割込」信号および「ＳＭＭ割
込」信号の選択的アサーションに対するその応答を示
す。状態遷移図によって示されているように、割込制御
ユニット２０４は、通常状態３０２、デバッグ状態３０
４、ＳＭＭ状態３０６、およびデバッグＳＭＭ状態３０
８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
外部電力管理ユニットなどのいずれかの源によってそれ
ぞれアサートされ得る。図２および３をまとめて参照し
て、システムリセットのとき、割込制御ユニット２０４
は状態３０２に入る。状態３０２はコンピュータシステ
ム２００の動作の通常モードを表わし、この間にプロセ
ッサコア２０２は通常モードにおいて動作する。通常モ
ードの間に、プロセッサコア２０２がシステムメモリ２
１０へのアクセスを要求する命令を実行すると、アドレ
ス変換機構および制御ユニット２１４は直接ＣＰＵロー
カルバス２２２からのアドレスをシステムメモリ２１０
の対応のアドレスにマッピングし、（以下で示されてい
るように）システムメモリ２１０の「通常メモリスペー
ス」がアクセスされるようにする。このようにして、動
作システムおよび所望のアプリケーションプログラムは
従来の態様において実行され得る。直接マッピングは動
作の通常モードの間にメモリ制御ユニット２０８によっ
て使用されるが、いかなるタイプのメモリリマッピング
または索引方式も通常メモリスペースをアクセスするた
めにメモリ制御ユニット２０８によって実現され得るこ
とを理解されたい。コンピュータシステム２００内のメ
モリスペースのマッピングに関するさらなる詳細は以下
に与えられる。

【００１９】状態３０２の間に、割込制御ユニット２０
４はデバッグ割込およびＳＭＭ割込両方のアサーション
を検出する。デバッグ割込信号のアサーションは、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２００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の通常メモリスペ
ースから実行するソフトウェアをデバッグすることを可
能にする。この実施例において、割込制御ユニット２０
４は、プロセッサコア２０２からのＩＣＥＡＤＳ信号ま
たはＡＤＳ信号いずれかのアサーションに応答して、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に注目されたい。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２
０２へのＩＣＥ割込信号が制御ユニット２０４によって
アサートされ、これは、ＭＥＭＭＯＤＥ信号によって示
されるそのインサーキットエミュレーション（ＩＣＥ）
モードにプロセッサコア２０２が入ることを引起こす。
前述したように、ＩＣＥ割込のアサーションに応答し
て、プロセッサコア２０２は「ＩＣＥベクトル」を読取
り、プロセッサコア２０２がその後それから実行しなけ
ればならないシステムメモリ２１０内でＩＣＥコードの
開始アドレス位置を決定する。当業者はプロセッサコア
２０２はシステムメモリ２１０の予め指定されたメモリ
位置にて「ＩＣＥベクトル」を読取ることを理解するで
あろう。メモリモード信号ＭＥＭＭＯＤＥ［１：０］は
状態３０４の間に割込制御ユニット２０４によって駆動
され、メモリ制御ユニット２０８に現在の状態は「デバ
ッグ」モードであることを示す。これにより、アドレス
変換機構および制御ユニット２１４は、（プロセッサコ
ア２０２によって）ローカルバス２２２のアドレスライ
ン上で駆動された「ＩＣＥベクトル」のアドレスを、一
般的にシステムメモリ２１０のデバッグメモリスペース
と呼ばれるものの開始アドレス位置を含むシステムメモ
リ２１０の予め定められたメモリ位置の値（「デバッグ
ベクトル」と呼ばれる）に（直接にまたは間接にいずれ
かで）変換する。デバッグメモリスペースは、プログラ
マがプロセッサコア２０２の状態を問合わせることを可
能にするためにインサーキットエミュレーションコード
を含む。「デバッグ」スペースの開始位置のアドレスを
読取ると、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のデバッグスペース
は以下でさらに詳しく説明される。再開（または復帰）
コマンドの実行のとき、「復帰」と表示された制御信号
がプロセッサコア２０２によって生成され、これは割込
制御ユニット２０４が状態３０４から状態３０２に戻っ
て遷移することを引起こす。再開コマンドは典型的には
デバッグコードの終わりに与えられることを理解された
い。状態３０４の間に、割込制御ユニットはデバッグ割
込またはＳＭＭ割込いずれかのアサーションをマスクす
る（それに応答しない）ということにも注目されたい。

【００２０】状態３０２の間にＳＭＭ割込信号のアサー
ションは、割込制御ユニット２０４が状態３０２から状
態３０６に遷移することを引起こす。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、電力管理機能などのシステム
管理機能を専用システム管理ソフトウェアの実行によっ
て処理するために与えられる。状態３０４への遷移と同
様に、割込制御ユニット２０４が状態３０６に遷移する
とき、プロセッサコア２０２へのＩＣＥ割込信号は割込
制御ユニット２０４によってアサートされる。これもま
たプロセッサコア２０２が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し、それ
によってプロセッサコアは前述の態様でＩＣＥベクトル
を要求する。この時点のプロセッサコアの動作は状態３
０４への遷移に関して前述した動作と同一である。しか
しながら、状態３０６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］はメモ
リ制御ユニット２０８にコンピュータシステム２００は
現在動作のシステム管理モードにあることを示す。これ
により、アドレス変換機構および制御ユニット２１４
は、プロセッサコア２０２によってローカルバス２２２
のアドレスライン上に与えられたＩＣＥベクトルのアド
レスを、システムメモリ２１０のシステム管理スペース
と呼ばれるものの開始アドレスを示すシステムメモリ２
１０の予め定められたアドレスの値に変換する。この開
始アドレスはここではＳＭＭベクトルと呼ばれる。シス
テムメモリ２１０のシステム管理スペースは、電力管理
などの機能を行なうシステム管理ルーチンを含む。この
ようにして、ＳＭＭ割込がアサートされると、プロセッ
サコア２０２はＳＭＭベクトルを読取りそれによって、
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に与えられることを引起こす。プロセッサコ
ア２０２はその後専用システム管理ルーチンを実行す
る。再開コマンドの実行のとき、割込制御ユニット２０
４は状態３０６から状態３０２に戻る。再開コマンドの
実行に先立って、システム管理スペース内の命令の一部
分により、プロセッサコア２０２の状態は、ＳＭＭ割込
信号のアサーションの直前の状態に復元されることに注
目されたい。システム管理ルーチンの実行の間に変更さ
れるそれらのレジスタおよび／フラグのみが、システム
管理モードの開始のとき退避される必要があり、さらに
システム管理モードの完了時にはプロセッサコア２０２
内で復元される必要があることにもまた注目されたい。

【００２１】コンピュータシステム２００が状態３０６
にあるとき、デバッグ割込信号はアサートされ、割込制
御ユニット２０４が状態３０６から状態３０８に遷移す
ることを引起こす。ＳＭＭ割込信号は状態３０６の間マ
スクされることが注目される。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
管理メモリスペースから実行す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３０８に入ると、プロセッサコア２０２へのライン
２２０におけるＩＣＥ割込信号は再び割込制御ユニット
によって再びアサートされ、このためプロセッサコアが
再びＩＣＥベクトルを要求することが引起こされる。割
込制御ユニット２０４はさらにメモリモード信号ＭＥＭ
ＭＯＤＥ［１：０］を駆動し、コンピュータシステム２
００が現在デバッグＳＭＭモードにあることを示す。プ
ロセッサコア２０２がＩＣＥベクトルを読取ると、アド
レス変換機構および制御ユニット２１４は、デバッグメ
モリスペースの開始位置のアドレスがプロセッサコア２
０２によって読取られることを引起こす（すなわち、状
態３０４の間に読取られる値と同じ値が状態３０８の間
に読取られデバッグメモリスペースの開始位置を決定す
る）。プロセッサコア２０２はその後デバッグメモリス
ペース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を介してシ
ステム管理ソフトウェアをデバッグすることを可能にす
る。再開コマンドのアサーションのとき、割込制御ユニ
ット２０４は状態３０８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、それがやめた
時点でシステム管理コードの実行を継続する。状態３０
８の間にデバッグ割込およびＳＭＭ割込両方はマスクさ
れることに注目されたい。

【００２２】上述を要約すると、システムリセットまた
はシステムスタートアップ時に、割込制御ユニット２０
４は状態３０２に入る。ライン２１８上のデバッグ割込
信号またはライン２２０上のＳＭＭ割込信号のアサーシ
ョンのとき、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に遷移し得る。同様
に状態３０６の間にデバッグ割込をアサートすることに
よって状態３０８に入り得る。状態遷移のとき、割込制
御ユニット２０４はＩＣＥ割込信号をライン２２０にて
アサートする。ＩＣＥ割込信号は、マイクロプロセッサ
２０２が割込ベクトルを読取り、かつデバッグベクトル
またはＳＭＭベクトルいずれかに従ってデバッグメモリ
スペースまたはシステム管理モードスペースいずれかに
ジャンプすることを引起こす。割込制御ユニット２０４
は、ライン２２２上に割込制御ユニット２０４の４つの
可能な状態のうちの現在の状態を示すメモリモード信号
ＭＥＭＭＯＤＥ［１：０］を生成する。メモリ制御ユニ
ット２０８はアドレス変換を制御するためにメモリモー
ド信号を使用し、そのようにしてどのメモリスペース
（すなわち、「通常メモリスペース」、「ＳＭＭメモリ
スペース」、または「デバッグメモリスペース」）がマ
イクロプロセッサ２０４に対してアクティブであるかを
決定する。

【００２３】次に、図４を参照して、デバッグベクトル
４０２、ＳＭＭベクトル４０４、デバッグメモリスペー
ス４０８、およびシステム管理スペース４１０のマッピ
ングを示すブロック図が示されている。好ましい実施例
では、これらのメモリ領域の各々は、ビデオコントロー
ラ２０６のためにとっておかれた、コンピュータシステ
ム２００の、アドレス可能なスペース内に置かれる。図
２の回路部分に対応する部分は同じ番号が付されてい
る。

【００２４】プロセッサメモリマップ４１４はプロセッ
サコア２０２の視点から見たシステムメモリスペースを
示す。システムメモリマップ４１６は、システムメモリ
２１０における実際のメモリスペースを示す。コンピュ
ータシステム２００の通常動作の間に、プロセッサコア
２０２がビデオアドレススペース４１８のメモリ位置に
書込むとき、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はサイクルを
要求し、そのようにして受信データに従ってビデオを駆
動する。従来のシステム内の確保されたビデオコントロ
ーラスペースに対応するシステムメモリの領域は典型的
には使用されないので無駄になることが当業者には明ら
かであろう。

【００２５】まとめて図２−４を参照して、コンピュー
タシステム２００の動作の間に、プロセッサコア２０２
はシステムメモリ２１０に情報を書込みかつシステムメ
モリ２１０からそれを読取る。前述したように、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取およ
び書込を調整する。メモリ制御ユニット２０８は、ライ
ン２２２でのメモリモード信号ＭＥＭＭＯＤＥ［１：
０］に基づいて３つのメモリスペースのうち１つにアク
セスする。前述したように、これらの３つのメモリスペ
ースは「通常メモリスペース」、「ＳＭＭメモリスペー
ス」、および「デバッグメモリスペース」と呼ばれる。

【００２６】プロセッサコア２０２が通常メモリスペー
スにアクセスしているとき、メモリ制御ユニットはロー
カルバスアドレスをシステムメモリアドレスに（直接に
または間接に）変換する。しかしながら、上述したよう
に、プロセッサコア２０２がビデオアドレススペースへ
のアクセスを要求するとき、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がデバッグ割込信号
のアサーションに応答して動作のデバッグモードに入る
と、プロセッサコア２０２は通常ＩＣＥベクトル４０６
の値を読取るために読取動作を行なう。ＭＥＭＭＯＤＥ
［１：０］信号がメモリ制御ユニット２０８に現在の状
態はデバッグ状態であるということを示すので、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トル４０２のアドレスに変換する。
メモリ制御ユニット２０８は、結果としてＣＰＵローカ
ルバス２２２を介してデバッグベクトル４０２をプロセ
ッサコア２０２に復帰させる。この時点で、プロセッサ
コア２０２はシステムメモリ２１０のデバッグメモリス
ペース４０８から実行を始める。デバッグメモリスペー
ス４０８がアクセスされているときＣＰＵローカルバス
２２２上で駆動されたアドレス値はビデオコントローラ
スペースと同じ値に対応するが、動作のデバッグモード
の間はメモリ制御ユニット２０８がサイクルを要求し、
そのようにしてビデオコントローラがサイクルに応答す
ることは回避されることに注目されたい。メモリ制御ユ
ニットは前述に従って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スペース４０８内にある
コードにアクセスする。

【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。ここでもまた、シス
テム管理スペース４１０は、ビデオコントローラスペー
スに対応する、ＣＰＵ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、メモリ制御ユニット２
０８がシステム管理モードの間サイクルを要求するの
で、ビデオコントローラが応答するのを回避する。

【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システム管理スペース４
１０へのデータの書込を回避するためのロッキング機構
として提供される。システムリセットおよびブートのと
き、システムが通常モードにある間に、システム管理ル
ーチンがたとえばＢＩＯＳ ＲＯＭ装置からシステム管
理スペース４１０にロードされ得るように、ロックアウ
トレジスタ２１６はクリアされる。システム管理ルーチ
ンがシステムメモリ２１０のシステム管理スペース４１
０内でロードされた後に、システム管理ルーチンが通常
モードの間に重ね書きされ得ないように、ロックアウト
レジスタ２１６は（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。より具体的には、通常のモ
ードの間に、ロックアウトレジスタ２１６がシステムソ
フトウェアによってセットされていれば、システム管理
メモリスペースへのメモリアクセスはアドレス変換機構
および制御ユニット２１４によって回避される。一旦ロ
ックアウトレジスタ２１６が（おそらくシステム管理ル
ーチンをロードした後に）システムソフトウェアによっ
てセットされれば、システムが通常モードの間にそれを
その後リセットすることはできない。アドレス変換機構
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の状態にかかわらず、デバッグメモリスペー
スに通常モード（状態３０２）またはＳＭＭモード（状
態３０６）の間にアクセスできないように構成される。
一方、通常メモリスペースにはロックアウトレジスタ２
１６の状態にかかわらず、いずれのモードの間にもアク
セスできる。同様に、ＳＭＭスペースには、ロックアウ
トレジスタにかかわらず、ＳＭＭモード（状態３０６）
またはデバッグＳＭＭモード（状態３０８）で動作して
いる間にアクセスできる。

【００３０】前述したように、一実施例では、デバッグ
メモリスペース４０８およびシステム管理スペース４１
０（またはその一部分）は、ビデオコントローラ２０６
のメモリ位置に共通のメモリ位置にてマッピングされ
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、ビデオコントローラ２０６へのアクセスでは
なくデバッグメモリスペースおよびシステム管理スペー
スへのアクセスを選択的に可能にすべく制御ビットが提
供される。この制御ビットはロックアウトレジスタ２１
６の予め定められたビットであってもよいし、アドレス
変換機構および制御ユニット２１４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ってもよい。このよ
うにして、デバッグメモリスペースまたはシステム管理
スペースへの所望のメモリアクセスサイクルを行なうに
先立って、システムプログラマはまずそのアクセスを可
能にすべくこの制御ビットをセットしなければならな
い。ビデオアクセスが所望であるとき、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。制御ビ
ットを含むレジスタは、コンピュータシステムのメモリ
またはＩ／Ｏスペースいずれかのうちでマッピングされ
得ることに注目されたい。

【００３１】一旦上述の開示が十分に理解されれば、多
くの変形および修正が当業者には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通常メモリスペ
ース、デバッグメモリスペース、およびシステムメモリ
スペースは、共通のシステムメモリ２１０内に示されて
いるが、それぞれのメモリスペースは、異なったバンク
をイネーブルしストローブするための適切な機構を有す
るメモリシステムの別々にイネーブルされるバンク内
に、記憶されてもよいことに注目されたい。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
はプロセッサコア２０２が組立てられる集積回路の一体
部分として示され得ることに注目されたい。前掲の特許
請求の範囲はすべてのそのような変形および修正を含む
ように解釈されることが意図されている。

【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示すブロック
図である。

【図２】この発明に従った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】割込制御ユニットにおける動作状態および状態
の遷移を示す状態遷移図である。

【図４】ＩＣＥコードおよびＳＭＭコードの通常ＩＣＥ
メモリ位置へのマッピングを示すブロック図である。

【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 ジェイムズ・アール・マクドナルド アメリカ合衆国、78610 テキサス州、ブ ーダ、デューベリー・コーブ、203 (72)発明者 ビクター・エフ・アンドレイド アメリカ合衆国、78732 テキサス州、オ ースティン、バン・ハーフ・コート、 12400

Claims (4)

【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システム管理モード（Ｓ
   ＭＭ）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、前記コンピュータシステムは前記ＳＭＭ割込
   信号のアサーションのとき通常モードからシステム管理
   モードに入り、さらに、 システム管理コードを記憶するための領域を含むランダ
   ムアクセスメモリと、 前記プロセッサコアと前記割込制御ユニットとに結合さ
   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、前記割込制御ユニットが前記通常モードにある
   とき前記システム管理コードへのアクセスを選択的に回
   避することができるロックアウトレジスタを含む、コン
   ピュータシステム。
2. 【請求項２】 前記プロセッサコアに結合されたビデオ
   コントローラをさらに含み、前記システム管理コードは
   システムメモリスペース内の前記ビデオコントローラの
   マッピングに共通な前記システムメモリスペースの領域
   内でマッピングされる、請求項１に記載のコンピュータ
   システム。
3. 【請求項３】 前記メモリ制御ユニットはさらに、前記
   ビデオコントローラまたは前記システム管理コードいず
   れかへのアクセスを選択的に可能にするための制御ビッ
   トをさらに含む、請求項２に記載のコンピュータシステ
   ム。
4. 【請求項４】 前記制御ビットは前記メモリ制御ユニッ
   トに関連のレジスタ内に含まれる、請求項１に記載のコ
   ンピュータシステム。