JPS60243744A - 情報処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の利用分野］ 本発明は、情報処理装置に関し、特にソフトウェア・プ
ログラムとファームウェア・プログラムの途中からソフ
トウェア・サブルーチン・プログラムをコールして共用
することができる情報処理装置に関するものである。

〔発明の背景〕

サブルーチン・プログラムは、従来より、ソフトウェア
・プログラムの処理の共通化、およびこれに伴うプログ
ラム容量の削減等を目的として利用されている。

第３図は、従来の情報処理装置におけるサブルーチン制
御システムのブロック図である。

この制御システムは、ハードウェアとソフトウェアから
構成されている。

いま、ソフトウェア・プログラム１と２がソフトウェア
・サブルーチン・プログラム３を共用する場合、ソフト
ウェア・プログラム１あるいは２の処理進行の途中にお
いてサブルーチン・プログラム３への処理移行命令４あ
るいは５を発行する。

それぞれ経路６によって、処理移行命令（分岐命令）４
あるいは５は、中央演算処理装置７の命令解読回路（デ
コーダ）８で解読され、各種の命令を処理実行する複数
の命令処理回路９のうちの処理移行命令の処理回路１０
に経路１１で制御が渡される。なお、複数の命令処理回
路９をソフトウェアで実現すれば、オペレーティング・
システム・プログラムがこの機能を遂行する。

処理移行プログラム１０は、移行命令を発行したソフト
ウェア・プログラム１あるいは２の戻りアドレス、つま
り発行された処理移行命令４あるいは５の次の命令アド
レス１２あるいは１３、およびソフトウェア・ブロクラ
ム１あるいは２で使用する特定情報（例えば、情報処理
装置で使用するレジスタ類、および主記憶装置上、ある
いはローカル・ストレージ上のエリア情報等）を主記憶
装置上あるいは中央演算処理装置７内に設置されたスタ
ック・エリア１４内に経路１５で格納する。

処理移行ブロクラム１０は、このよ５うな処理を行った
後、処理移行命令４あるいは５で示されたソフトウェア
・サブルーチン・ブロクラム３のリンク・アドレス（先
頭アドレス）を次の命令実行アドレスとして命令解読回
路８に通知し、処理を終了する。

すなわち、分岐先のアドレスからサブルーチン・プログ
ラム３の先頭命令が読み出されて、命令解読回路８に入
力する。このようにして、命令解読回路８が次の命令を
解読することにより、経路１６でソフトウェア・サブル
ーチン・プログラム３に処理が移行される。

次に、ソフトウェア・サブルーチン・ブロクラム３の処
理が終了し、ソフトウェア・プログラムｌあるいは２に
処理を戻す場合には、処理復帰命令１７を発行し、経路
１８で命令解読回路８に入力して、ここで解読すること
により経路１１で処理復帰プログラム１９に渡し、復帰
処理の依頼を行う。処理復帰ブロクラム１９は、処理移
行時に処理移行プログラム１０がスタック・エリア１４
に格納した戻りアドレス１２あるいは１３等の情報を、
経路２０で取り出し、命令解読口Ｎ８に渡す。

命令解読回路８が次の命令を解読することにより、ソフ
トウェア・プログラムｌあるいは２の次の命令実行アド
レス１２あるいは１３に、経路２１あるいは２２で復帰
されたことになる。

第３図においては、ソフトウェア・サブルーチン・プロ
グラムは、ソフトウェア・プログラムからの利用のみを
対象に作成されているため、これをファームウェア・プ
ログラム（マイクロ・プログラム）の途中から直接コー
ルすることは不可能であり、またそのための制御回路も
設けられてはいない。

そこで、従来、第４図に示すように、終了処理制御シス
テム２７、連絡情報エリア２６等のサブシステムを追加
して、ファームウェア・ブロクラム２３からソフトウェ
ア・サブルーチン・プログラム３を利用できるようにし
た情報処理装置が提案されている。

すなわち、従来、ソフトウェア・サブルーチン・ブロク
ラム３で処理していた機能に加えて、中央演算処理装置
７で動作するファームウェア・プログラム２３からソフ
トウェア・サブルーチン・プログラム３に処理移行する
命令（分岐命令）２４を処理する際に、ファームウェア
・プログラム２３からのリンク標示フラグおよびファー
ムウェア・プログラムの戻りアドレス２５をソフトウェ
ア・サブルーチン・プログラム３に連絡するための連絡
情報エリア２６を設けるとともに、ソフトウェア・サブ
ルーチン・プログラム３の処理終了時に、連絡情報エリ
ア２６のファームウェア・プログラム・リンク標示フラ
グを識別分離する命令２８等を有する終了処理制御シス
テム２７を設ける。

この終了処理制御システム２７を設けることにより、サ
ブルーチン・プログラム３の処理が終了すると、命令２
８でソフトウェア・プログラムあるいはファームウェア
・プログラムのいずれからの分岐であるかを識別分離し
、ソフトウェア・プログラムからの処理移行であれば、
従来と同じように処理復帰命令１７を発行して、経路１
８で命令解読回路８に送出し、命令解読回路８から経路
１１を介して処理復帰プログラム１９へ処理を渡す。ま
た、ファームウェア・プログラムからの処理移行であれ
ば、ファームウェア・プログラム処理復帰命令２９を発
行して経路３１で命令解読回路８に送出し、経路１１を
介して新しく追加されたファームウェア復帰処理回路３
０へ処理を渡す。

その際に、連絡情報エリア２６に格納されているファー
ムウェア・プログラム戻りアドレス２５を。

連絡情報として、経路３１を介し命令解読回路８に引き
渡す。ファームウェア復帰処理回路３０は、連絡情報と
して受け取ったファームウェア・プログラム戻りアドレ
ス２５を、経路３２でファームウェア制御部に渡す。こ
れにより、ファームウェア・プログラム２３は、サブル
ーチン・プログラム３に移行した次の命令から処理が再
開される。

このように、第４図においては、ソフトウェア・サブル
ーチン・プログラム３をファームウェア。

プログラム２３からも共用することができるが、これを
制御するための処理システム２７をソフトウェア・サブ
ルーチン・プログラム３に付加しなければならないため
、ソフトウェア・サブルーチン・プログラム自体の処理
性能が低下するとともに、処理システム２７のステップ
数が増加するためメモリ容量が増大し、情報処理装置に
悪影響を及ぼす。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、このような欠点を除去するため、サブ
ルーチン・プログラム自体の処理に負担をかけることな
く、ファームウェア・プログラムからソフトウェア・サ
ブルーチン・プログラムを共用でき、かつ高速処理が可
能な情報処理装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明の情報処理装置は、ファームウェア制御の情報処
理装置において、ソフトウェア・サブルーチン・プログ
ラムの行き先および戻り先を制御するサブルーチン・プ
ログラム・リンク制御手段、およびリンク識別標示フラ
グと戻りアドレスを格納するスタック・エリア制御手段
を設け、ソフトウェア・プログラムで使用するサブルー
チン・プログラムをファームウェア・プログラムも共用
できるように、サブルーチン・プログラムへのリンク処
理時にソフトウェア・プログラムあるいはファームウェ
ア・プログラムからのリンク識別標示フラグおよびソフ
トウェア・プログラムあるいはファームウェア・プログ
ラムの戻りアドレスをスタック・エリア制御手段に格納
し、ソフトウェア・サブルーチン・プログラムの処理終
了命令を処理するときに、スタック・エリア制御手段に
格納されている識別標示フラグおよび戻りアドレスを回
復し、識別標示フラグで示されるソフトウェア・プログ
ラムあるいはファームウェア・プログラムの戻りアドレ
スに制御を渡すことを特徴としている。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を図面により説明する。

第１図は、本発明の実施例を示す情報処理装置のプログ
ラム・リンク制御システムのブロック図である。

ソフトウェア・サブルーチン・プログラム３３をソフト
ウェア・プログラム３４が使用するようかソフトウェア
・プログラム間のリンク処理の場合１；は、ソフトウェ
ア・プログラム３４は中央演算処理装置３５に対してソ
フトウェア・サブルーチン・プログラム３３への処理移
行命令３６を発行し、経路３７で命令解読回路４６に送
出する。

ここで、実行中のソフトウェア・プログラムあるいはフ
ァームウェア・プログラムの状態は、中央演算処理装置
３５内のプログラム・スティタス表示エリア３８内に表
示されるようになっており、初期状態の設定は命令処理
回路群３９内のプログラム起動処理プログラム４０によ
って設定される。

前述したように、命令処理回路群３９をソフトウェアで
実現したときには、オペレーティング・システム・プロ
グラムがこれを遂行する。

プログラム・スティタス表示エリア３８には、ソフトウ
ェアあるいはファームウェアのいずれかのプログラムの
処理中であることを示すＳＦ表示フラグ４１と、実行中
プログラムの種別を示すＰＮ表示フラグ４２と、現在処
理中の次の命令の実行アドレスを示すＡＤ表示フラグ４
３が設けられる。

いま、ソフトウェア・プログラム３４が実行中であるた
め、ＳＦ表示フラグ４１にはソフトウェア・プログラム
処理中が、ＰＮ表示フラグ４２に４よ実行中のプログラ
ム識別番号が、ＡＤ表示フラグ４３には処理移行命令３
６の次のアドレス４４が、それぞれ表示される。プログ
ラム・スティタス表示エリア３８内のこれらの情報は、
命令処理回路群３９内の各種命令処理回路、およびファ
ームウェア処理命令群４５内の命令処理回路等により適
宜更新される。

経路３７で中央演算処理装置３５に送出された処理移行
命令（分岐命令）３６は、命令解読回路４６によって解
読され、経路４８で命令処理回路群３９内の処理移行プ
ログラム４７に処理が渡される。

処理移行プログラム４７は、プログラム・スティタス表
示エリア３８内の情報を、主記憶装置上、ローカル・ス
トレージ上あるいは中央演算処理装置１！３５内の特定
エリア上に、それぞれ設けらけたスタック・エリア４９
に、経路５ｏで格納するとともに、処理移行命令３６の
発行時に受け取ったソフトウェア・サブルーチン・プロ
グラム３３の実行アドレスを、次に処理すべき命令のア
ドレスとして、ＡＤ表示フラグ４３を更新し、すべての
処理を終了する。

次に、中央演算処理装置３５では、プログラム・スティ
タス表示エリア３８のＡＤ表示フラグ４３に示されたア
ドレスをもとにして、次の命令を取り込み、命令解読回
路４６が解読する。この時点で、経路５１を介してソフ
トウェア・プログラム３４からソフトウェア・サブルー
チン・プログラム３３に処理が移行され、ソフトウェア
・サブルーチン・プログラム３３の先頭命令が実行され
ることになる。

ファームウェア・プログラムとソフトウェア・サブルー
チン・プログラム間のリンク処理の場合について述べる
。

先ず、中央演算処理装置３５の制御のためにファームウ
ェア・プログラム５２が命令処理回路群３９内の起動処
理プログラム４０によって起動され、同時に、プログラ
ム・スティタス表示エリア３８のＳＦ表示フラグ４１が
ファームウェア・プログラム実行中に、ＰＮ表示フラグ
４２がファームウェア・プログラム５２のプログラム識
別番号に、ＡＤ表示フラグ４３がファームウェア・プロ
グラム５２の命令実行アドレスに、それぞれ設定更新さ
れる。

ファームウェア・プログラム５２の処理の途中でソフト
ウェア・サブルーチン・プログラム３３の処理が必要に
なったとき、ソフトウェア・サブルーチン・リンク処理
要求命令（サブルーチン・コール命令）５４を発行する
。そして、経路５５でファームウェア処理命令群４５内
のソフトウェア・サブルーチン・リンク処理プログラム
５３に処理を渡す。ここで、ファームウェア処理命令群
４５は、実際には、複数のファームウェア・プログラム
に共通のファームウェア・サブルーチンであり、また、
ソフトウェア・サブルーチン・リンク処理プログラム５
３は共通サブルーチンのうちのファームウェア・プログ
ラムからソフトウェア・プログラムにリンクする制御プ
ログラムである。

リンク処理プログラム５３は、処理要求に対し、ファー
ムウェア・プログラム５２のプログラム・スティタス情
報４１，４２．４３をプログラム・スティタス表示エリ
ア３８から読み出し、これらをスタック・エリア４９に
経路５７で格納するとともに、プログラム・スティタス
表示エリア３８のＳＦ表示フラグ４１をソフトウェア・
プログラム処理中に、またＡＤ表示フラグ４３をソフト
ウェア・サブルーチン・プログラム３３の命令実行アド
レスに、それぞれ更新して、処理を終了する。

なお、この場合、ＰＮ表示フラグ４２は、親プログラム
、つまりファームウェア・プログラム５２のため、更新
されない。

これにより、中央演算処理装置３５では、プログラム・
スティタス表示エリア３８のＡＤ表示フラグ４３に示さ
れるアドレスの命令を取り込み、命令解読回路４６がこ
の命令を解読する。この時点で、処理は経路５１を通っ
てソフトウェア・サブルーチン・プログラム３３に移行
することになる。

ソフトウェア・サブルーチン・プログラム３３の処理が
すべて終了すると、処理要求のあったソフトウェア・プ
ログラム３４あるいはファームウェア・プログラム５，
２へ処理を戻さなければならないが、第１図に示すよう
に、いずれのプログラムに処理を戻す場合でもソフトウ
ェア・サブルーチン処理終了命令５８を発行することに
より行われる。

経路５９を介してサブルーチン処理終了命令５８が中央
演算処理装置３５に送られると、命令解読回路４６がこ
れを取り込み解読した後、経路６１を介してサブルーチ
ン処理終了プログラム６０に処理を渡す。

サブルーチン処理終了プログラム６０は、直ちにプログ
ラム・スティタス表示情報をスタック・エリア４９から
経路６２で取り出し、プログラム・スティタス表示エリ
ア３８に回復設定した後、ＳＦ表示フラグ４１の内容を
参照し、ソフトウェア・プログラムあるいはファームウ
ェア・プログラムのいずれから処理要求が出されていた
かを判別分離し、それぞれの戻りアドレス４４あるいは
５６をＡＤ表示フラグ４３より設定して処理を終了する
。そし、て、中央演算処理装置３５の命令実行処理によ
り、ソフトウェア・プログラム３４あるいはファームウ
ェア・プログラム５２のそれぞれに経路６３あるいは６
４で処理が戻され、次の処理が実行される。

第１図により明らかなように、ソフトウェア・サブルー
チン・プログラムの処理終了後、さらにファームウェア
・プログラム・リンク標示フラグを識別して分離したり
、ソフトウェアとファームウェアのプログラムごとに別
個にプログラム処理復帰命令を発行したりすることがな
いので、ステップ数が減少し、メモリ容量の節約、処理
動作の高速化が可能になる。

第２図は、本発明のリンク処理手順を示す説明偲である
。

第２図により、ファームウェア・プログラム５２とソフ
トウェア・プログラム３４からソフトウェア°サブルー
チン３３にリンクする際、およびソフトウェア・サブル
ーチン３３から両プログラム５２．３４にリターンする
際の各動作の違いを整理して作用効果を明確にする。

本発明において、先ず、ファームウェア・プログラム５
２およびソフトウェア・プログラム３４から、ソフトウ
ェア・サブルーチン・プログラム３３にリンクする場合
（サブルーチンへの移行命令発行（ＳＵＢ））、どちら
も同一処理を行うため、サブルーチン・リンク処理モジ
ュール（ファームウェア）５３．４７をコールする。こ
のコールと同時に、プログラム・スティタス表示エリア
３８のＳＦ表示（ファームウェアからのコール時には”
１”）とＰＮ表示（現在処理中のプログラム番号）とＡ
Ｄ表示（ファームウェアまたはソフトウェアの戻りアド
レス）を設定し、これをスタックしてサブルーチン・プ
ログラム３３にリンクする。

次に、サブルーチン・プログラム３３からファームウェ
ア・プログラム５２およびソフトウェア・プログラム３
４にリターンする場合（リターン命令の発行（ＲＴＮ）
）、どちらも同一処理を行い。

サブルーチン処理終了命令機構６０によってスタック・
エリア（ＳＴＡＣＫ）からプログラム・スティタス（Ｓ
Ｆ、ＰＮ、ＡＤ）を回復した後、ＳＦ表示によりファー
ムウェアかソフトウェアをチェックし、ＳＦ＝”１”の
ときファームウェア・プログラム５２の戻りアドレスを
、またＳＦ＝”０″′のとき、ソフトウェア・プログラ
ム３４の戻りアドレスをそれぞれ指定しているので、こ
れをリターン・アドレスとして設定し、各プログラムに
リターンする。

第２図より明らかなように、ソフトウェア・プログラム
とファームウェア・プログラムとがソフトウェア・サブ
ルーチン・プログラムを共用する場合、どちらからサブ
ルーチンにリンクする際にも、同一処理を行い、またサ
ブルーチンからどちらへリターンする際↓；も同一処理
を行うので、処理が単純になる。

なお、実施例では、スタック・エリア４９に格納する情
報をプログラム・スティタス・エリア３８の情報として
いるが、各種プログラムで使用するレジスタ類やワーク
情報を格納しても何ら差し支えはない。また、各種命令
処理回路３９．４５等の処理を、ファームウェア・プロ
グラムあるいはハードウェア・ロジックのいずれで実行
しても何ら支障はなく、ハードウェア・ロジック構成の
方が動作速度の面で情報処理装置の性能を向上させるこ
とができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように１本発明によれば、ソフトウェア・
サブルーチン・プログラムをソフトウェア・プログラム
とファームウェア・プログラムの両方で共用する場合、
どちらも単一処理でサブルーチン°プログラムにリンク
できるとともに、単一処理でリターンでき、かつサブル
ーチン・プログラム自体の処理に負担をかけないので、
処理が単純化されて高速処理が可能となり、しかもメモ
リ容量は低減される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す情報処理装置のプログ
ラムリンク制御システムのブロック図。 第２図は第１図のリンク処理手順を示す説明図、第３図
は従来の情報処理装置におけるサブルーチン制御システ
ムのブロック図、第４図は従来の情報処理装置における
改良型サブルーチン制御システムのブロック図である。 ７．３５：中央演算処理装置、８．４６：命令解読回路
、３９：命令処理回路群、９．４０ニブログラム起動処
理プログラム、２３，５２：ファームウェア・プログラ
ム、１，２，３４：ソフトウェア・プログラム、３８ニ
ブログラム・スティタス表示エリア、１４，４９ニスタ
ツク・エリア、４７：処理移行プログラム、６０：サブ
ルーチン処理終了プログラム、４５：ファームウェア処
理命令群、５３：リンク処理プログラム、４４．５６＝
戻りアドレス。 特許出願人　株式会社日立製作所 第１図 第３図 第　４　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ソフトウェア・サブルーチン・プログラムの行き先およ
   び戻り先を制御するサブルーチン・プログラム・リンク
   制御手段、および該リンク制御手段の処理終了により、
   ソフトウェアあるいはファームウェアの各プログラムか
   らのリンク識別標示フラグと各プログラムの戻りアドレ
   スとを、ソフトウェア・サブルーチン・プログラムへの
   リンク処理時に格納した後、該サブルーチン・プログラ
   ムの処理終了命令処理時に上記フラグとアドレスを回復
   するスタック・エリア制御手段を有し、上記サブルーチ
   ン・プログラムへのリンク処理時と該サブルーチン・プ
   ログラムからのリターン処理時に、ソフトウェアあるい
   はファームウェアの各プログラムに対して上記各手段が
   同一処理を行うことを特徴とする情報処理装置。