JPH02153434A - データ処理システム - 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】 ん　産業上の利用分野 本発明はデータ処理システム、特に基本人出カシステム
（Ｂ　ＩＯ８）ルーチン中の保護されたエントリ・ポイ
ントに制御を渡すためのハード・コーディングされた命
令をアプリケーション・プログラムが含むような、マル
チタスキング・データ処理システム用の制御プログラム
における改良に関する。

Ｂ、従来技術 インターナショナルψビジネス・マシンズ（ＩＢＭ）社
は、シングル＠タスク・システムからマルチタスキング
・システムへと進化を遂げた種々のパーソナル・コンピ
ュータのシステムを過去数年にわたって販売してきた。

そのような進化は、より新しいシステムが古いアプリケ
ーション・プログラムを走行させるための上位互換性を
維持しながら、ハードウェア及びソフトウェアの両面で
の変化を伴なっていた。初期のシステムは、ＢｉＯ２及
びパーソナル・コンピュータ暢ディスク・オヘレーテイ
ング・システム（ＰＣ／ＤＯ８）ｔ”含んでおり、これ
は多（の異なったアプリケーション・プログラムに共通
のルーチンをアプリケーションのプログラマが作成する
必要をなくす種々のソフトウェア割込みルーチンを通じ
てアプリケーション・プログラムと相互作用した。Ｂｉ
Ｏ８は、主要なＩ１０装置の動作を制御するためのルー
チンを提供し、アプリケーション・プログラマがハード
ウェア装置の特性に関心を払わな（てもすむようにする
ことを意図したものである。Ｄ。

Ｓ又はＢｉＯ８のルーチンに制御を渡す又はそれらを起
動する好ましい方法は、ＩＮＴ命令を使用することであ
った。

Ｂ　ＩＯ８は、マイクロプロセッサのレジスタにパラメ
ータをロードしＩＮＴ命令を発行することにより起動さ
れる（とを意図していた。しかしＩ。

ＢＭ　　ＰＣ及びＸＴシステム用に開発されたい（つか
のアプリケーション・プログラムは規定外の方式でＢｉ
Ｏ８にアクセスを行なう。そのようなアプリケーション
・プログラムは行儀が悪いと呼ばれ、パラメータを渡す
ためにマイクロプロセッサのレジスタの規約を用いるが
異なった起動方法を用いる。最初に、アプリケーション
・プログラムは、必要なリターン・パラメータをスタッ
ク上に用意する。第２に、アプリケーション・プログラ
ムは、要求されるＢＩＯ８機能に依存するパラメータを
マイクロプロセッサのレジスタにロードする。次に、プ
ログラムは、ＲＯＭメモリ中の物理アドレス（一般に［
ハード・コーディングされたコアドレスと呼ばれる）を
経由してＢｉＯ８にジャンプ又はその呼び出しを行なう
。しかしＢ！ＯＳメモリ領域はＩＢＭ　　ＡＴフシステ
ム上拡張された。個々のＢ　ＩＯＳルーチン又は命令を
従来のシステムと同じ開始アドレスに保持することは不
可能であり危。従ってＢｉＯ８のエントリ・ポイントの
アドレスが変更された時、ハード・コーディングされた
アドレスを用いることにより直接ＢＩＯ８にアクセスし
ているとそれらのアプリケーションに問題を引き起こす
可能性があった。というのはジャンプ先が不所望の命令
のシーケンスであったり、又はデータもしくは命令の真
中になり、マイクロプロセッサがそのターゲット位置を
命令として誤って解釈することがあるからである。

そこで初期のシステムから最近のＩＢＭ　　ＰＳ／２シ
ステムへアプリケーションの可搬性を保言す証 るために、古いエントリ・ポイントに対応する古いアド
レス位置は、エントリ・ポイントの新しい位置へ制御を
移すためのハード・コーディングされたジャンプ命令を
含んでいる。ハード・コーディングされたジャンプ命令
を有する、メモリ中の領域は、保護されたエントリ・ポ
イントと呼ばれる。

Ｃ１発明が解決しようとする課題 ＩＢＭ　　Ｏ８／２オペレーテイングψシステムは、Ｉ
ＢＭ　　ＰＳ／２モデル５０〜８０コンピュータ及びＩ
ＢＭ　　ＡＴシステムを含む異なったコンピュータのた
めに開発嘔れたマルチタスキング・オペレーティング壷
システムである。保護されたエントリ・ポイントの使用
は、そのようなオベレーティング・システムに関して問
題を生じることが見い出された。Ｏ８／２システムはＰ
　Ｃ／ＤＯ８環境を維持している。これは、使用者が古
いＰＣ／ＤＯ８のアプリケーションをＯ８／２の下で走
行させることを可能にし、Ｏ８／２システムへの移行経
路を提供している。バックグラウンドで保護モードの動
作を実行し且つＰ　Ｃ／Ｄ　ＯＳ環境でフォアグラウン
ドの動作を制御するために、Ｏ８／２システムは全シス
テム資源の完全な制御と所有を行なわなければならない
。そのような制御を行なうために、オペレーティング・
システムは、割込みベクトルを経由する全てのＢＩＯ８
要求を途中で捕捉（インターセプト）シ、それによりシ
ステム資源へのアクセスを制御する。もしＰＣ／ＤＯ８
環境で実行しているアプリケーションが、保護されたエ
ントリ・ポイントの１つを経由してＢ　１０８ルーチン
に直接アクセスすると、そのＢＩＯＳルーチン又は装置
の動作が既に他のアプリケーション・プログラム又は要
求者により起動されている場合、システムは予測不可能
に動作するか又はハングする可能性がある。ＢＩＯ８作
業領域が一時に単一の要求しかサポートせず且つある装
置は並行動作を取り扱うことができないので、Ｂ　ＩＯ
Ｓルーチンは再入可能（リエントラント）でない。従っ
て、ハード・コーディングされたアドレスを使ってアプ
リケーション・プログラムがＢＩＯＳルーチンに直接ジ
ャンプする時、そのような過程はオペレーティング・シ
ステムには認識できないので、１つだけのプログラムし
かシステム資源にアクセスできない時に２つの異なった
プログラムが同じ資源に同時にアクセ・スするという状
況を生じさせることがある。

０８課題を解決するための手段 本発明の１つの目的は、ＢＩＯＳルーチンへの保護され
たエントリ・ポイントを有するマルチタスキング・デー
タ処理システムにおいて、オペレーティング・システム
にシグナルを与える他のＢＩＯＳルーチンを提供するこ
とである。このＢＩＯＳルーチンは保護されたエントリ
・ポイントを経由して起動される。

本発明の他の目的は、システム資源、特にＢＩＯＳルー
チンがアプリケーション拳プログラムによるそのような
りＩＯＳルーチンへの制御の移動の試みのターゲットで
あることをオペレーティング・システムにＢＩＯＳルー
チンから通知し、それによりオペレーティング・システ
ムが問題ヲ防ぐための何らかの活動を行なえるようにす
ることである。

簡単に言うと、上記目的が達成される方法は、メモリ中
の保護されたエントリ・ポイントにジャンプ命令を記憶
し、ＢＩＯＳシグナル発生ルーチンにジャンプし、そこ
で保護ＢＩＯＳエントリ・ポイント・インターセプト機
能と呼ばれる新しいソフトウェア割込みのためのＩＮＴ
命令を発行し、ＢＩＯＳアクセスが試みられていること
をオペレーティング・システムに知らせることである。

このシグナルは、好ましくないアクセスが発生しようと
していることを示し、オペレーティング拳システムにそ
の要求を処理し所望の特別な資源の使用を制御する機会
を与える。

Ｅ、実施例 図面を参照すると、第１図は、マイクロプロセッサ１０
、並びにパス・システム１２を介してそれに接続された
メモリ・システム１４及び人出方（Ｉｌｏ）サブシステ
ムより成るデータ処理システム８を示している。これら
の要素はデータ処理システム８のハードウェア部分を形
成している。

データ処理システム８はさらに、メモリ・システム１４
に記憶されたソフトウェア部分を含んでいる。それはオ
ペレーティング・システム（ＯＳ　）２０、ＢＩＯ８２
２及び少な（とも１つのアプリケーション・プログラム
２４より構成されている。

データ処理システム８のハードウェア部分は前述のＩＢ
Ｍ　　ＰＳ／２の各モデルのどれがでよ（、また０８２
０は好ましくはＩＢＭ　　Ｏ８／２．オペレーティング
・システムである。以下説明するようなソフトウェアに
対する修正を除けば、システム８のハードウェア部分及
びソフトウェア部分ハ公知であり、一般に入手可能な事
項であるので、その詳細についてはここで説明する必要
はない。

そのような修正は、ＢＩＯＳシグナル発生ルーチン２６
の追加、及びＢＩＯＳサービス・ルーチン３０へのジャ
ンプの代シにシグナル発生ルーチン２６にジャンプする
ように保護エントリーポイン）（ＰＥＰ）２８を変更す
ることを含んでいる。

本明細書中では、「サービス」及び「シグナル発生」と
いう用語は２つの異なった型のＢＩＯＳルーチンを区別
するために使用される。「ＢＩＯｓサービス・ルーチン
」はシステム装置と相互作用するための公知のルーチン
であり、ｌ’−ＢＩＯＳシグナル発生ルーチン」はハー
ド・コード・アクセスの試みに対してＯ８に警報を与え
るために使われる。

以前に述べたように、マルチタスク・オペレーティング
・システムはシステム中の全ての資源を制御しなければ
ならない。もしも行儀の悪いアプリケーションがオペレ
ーティング・システムの事前に知ることなしに直接、資
源にアクセスできるならば、システムの保全性が侵害さ
れるであろう。

本発明は、ＢＩＯ８２２がオペレーティング・システム
２０に、不正なアクセスが起きようとしていることを知
らせ、オペレーティング・システムにその要求を処理す
る機会を与えることを可能にする。本発明の一部として
、新しいシステム・サービスＢＩＯ８機能、ＩＮＴ　　
１５Ｉ（（１６進数）、レジスタＡＨ＝ＯＣ５Ｈ，の保
護ＢＩＯＳエントリ・ポイント・インターセプト機能が
設けられた。

各エントリ・ポイント又は保護エントリ・ポイント２８
は異なったＢＩＯＳシグナル発生ルーチン２６を起動し
、これは保護ＢＩＯＳエントリ・ポイント・インターセ
プト機能を起動し、インターセプト機能ち０８２０に、
行儀の悪いＢＩＯＳアクセスが試みられようとしている
ことを知らせる。

保護ＢＩＯＳエントリ・ポイント・インターセプト機能
について以下説明する。メモリ・システム１４中のＦ０
００セグメントの中の保護エントリ・ポイントのアドレ
スが含まれている。ｌＮＴ１５Ｈ命令が実行される前に
、マイクロプロセッサ１０のＡＨ及びＡＬレジスタは下
記のようにロードされるべきである。

Ｊ−＼ °へ　　＼　　ム ４Ｊ　　＋　　へ　゛・１　工　ヱ　閑　ミ　平　匡　
閑　閑ヘ 一　任 −　　呉　　ワ ＰＣ及びＸＴにはいくつかの個別のＢＩＯＳルーチンが
存在しているので、どのＢＩＯＳルーチンが直接アクセ
スされたかを識別するための機構も提供されている。そ
の機構は、シグナル発生ルーチン２６によりマイクロプ
ロセッサのレジスタの１つにロードされたタグを含む。

このタグは、アクセスされるべき個別のＢＩＯＳサービ
ス・ルーチンを表現する。上記の各タグ毎に別個のシグ
ナル発生ルーチンが存在している。シグナル発生ルーチ
ンは、保護Ｂ　ＩＯＳエントリ・ポイント・インターセ
プト機能を起動する前にスタック上にパラメータ・リス
トを形成する。保護ＢＩＯＳエントリ・ポイント・イン
ターセプト機能に入る時、スタックは下記の情報を含ん
でいる。

ＢｉＯ２のＩＰレジスタ ＢｉＯ２のＣＳレジスタ ＢｉＯ２のフラグ 呼び出し者（ｃａｌｌｅｒ）のＡＸレジスタ呼び出し者
のＩＰレジスタ 呼び出し者のＣＳレジスタ 呼び出し者のフラグ 呼び出し者は保護エントリ・ポイントを直接アクセスす
るア、ブリケーション・プログラムであり、ＢｉＯ２は
そのエントリ・ポイントの特別なシグナル発生ルーチン
である。

オペレーティング・システムは、初期設定時に、所望の
各タグ毎にＰＥＰインターセプト機能をロードす右。−
旦動作すると、０８２０は、インターセプトを行ないタ
グに基づいてそれ自身のデバイス・ルーチンを実行する
事を選択することも、又その要求をＢｉＯ２に処理させ
ることもできる。

前者を行なうために、オペレーティング・システムはＢ
ｉＯ２ではなく（上記のスタック・パラメータを経由し
て）呼び出し者にリターンし、スタックを正規化する責
任を有する。どのＢＩＯ３機能がインターセプトされた
かに無関係に、オペレーティング・システムは呼び出し
者にリターンする時にその特定のシステム上のその機能
に関するインターフェースを固守しなければならない。

Ｂ１０８インターフエースの定義はｌ−Ｉ　ＢＭＰｅｒ
ｓｏｎａｌ　　Ｓｙｓｔｅｍ／２　　ａｎｄ　　Ｐｅｒ
ｓｏｎａｌＣｏｍｐｕｔｅｒ　　ＢｉＯ２Ｉｎｔｅｒｆ
ａｃｅＴｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　Ｍａ
ｎｕａｌ　Ｊに見い出される。もしオペレーティング・
システムがそのサービスに関する要求をインターセプト
しないことを選ぶと、オペレーティング・システムは単
に特定のシグナル発生ルーチンから目的のＢｉＯ２にリ
ターンし、フラグ・レジスタを含む全【のレジスタを保
存する。ＢｉＯ２ＩＮＴ　　１５Ｈはタグの値の範囲を
検査し、もし範囲外であればエラー表示を返す。種々の
ＰＥＰイ゛ンターセプト機能は、異なったシステム資源
の特性に基いて明白に異なっている。以下説明するのは
、ディスケット・サービスに関して提供される機能の例
である。その説明は、ハード・コード・ジャンプ命令、
それに関連する特定のシグナル発生ルーチン及び保護Ｂ
ＩＯＳエントリ・ポイント・インターセプト機能に関す
るものである。命令はマイクロプロセッサ１０に関する
アセンブリ言語の形で示されている。

ＢＩＯ８保護エントリ・ポイントの例ニハード・コーデ
ィングされたジャンプ 新 ＯＲＧ　　　　ＯＥＣ５９Ｈ ＪＭＰ　　　　ＤＩＳＫＥＴＴＥ　　ＩＯ２旧 ＯＲＧ　　　　ＯＥＣ５９Ｈ ＪＭＰ　　　　ＤＩＩ９ＫＥＴＴＥ　　ＩＯＩＤｌ５Ｋ
ＥＴＴＥ　　ＩＯ２は、ＪＭＰ命令の実行時にジャンプ
すべきＢＩＯＳディスケット・シグナル発生ルーチ／の
アドレスであり、一方ＤＩＳＫＥＴＴＥ　　ＩＯ１は、
新しいＪＭＰ命令によりもはやジャンプ先ではなくなっ
たディスケット・サービスΦルーチンのアドレスを表わ
す。

℃ 本発明を実施するために、データ処理システム８は通常
の方法で起動され、種々のロード可能なプログラムがメ
モリに記憶される。ベクトル・テーブルろ４（第２図）
はインデックスされた記憶位置に一連のポインタを保持
し、その中のポインタ３８は本発明の新しいソフトウェ
ア割込みを取り扱うためのオペレーティング拳システム
割込み処理（ｏｓ　　ＩＨ）ルーチン２０ＩＨを指す。

ポインタ６８は、インデックスされた記憶位置１５Ｈに
存在する。ＩＮＴ　　１５Ｈ命令がシグナル発生ルーチ
ン２６Ｄ中で実行されると、マイクロプロセッサ１０は
、線６６で図示されているように、ポインタ３８をアク
セスし、そしてルーチン２０ＩＨの実行を開始させる。

このルーチンは、所望のＢＩＯＳサービス・ルーチン３
０にルーチン２０ＩＨをリンクさせるポインタ４０を含
んでいる。

例示的なアプリケーション・プログラム２４の実行の結
果として起きる本発明の種々のステップを、第３図を参
照して説明する。アプリケーション・プログラムがディ
スケット機能に関するＢＩＯＳサービス−ルーチンにア
クセスしようとしているものと仮定する。このルーチン
はシステムのＤＩＳＫＥＴＴＥ　　ＩＯ１に対応するア
ドレスに記憶され、またそのような機能に対応するＢＩ
ＯＳシグナル発生ルーチンはルーチン２６Ｄとして識別
される。当業者に明らかなように、他のＢＩＯ８機能に
関して類似のルーチンを使用できる。ステップ４４で、
アプリケーション・プログラムが、要求されるＢＩＯＳ
サービスに適したパラメータを用意した後、ハード−コ
ードされたジャンプ命令が実行され、それによυＰＥＰ
２８へのジャンプが生じる。次にステップ４６は、その
ような保護エントリ・ポイントにおいてジャンプ命令を
使用して、ＢＩＯＳシグナル発生ルーチン２６Ｄに跳ぶ
。このルーチンは前述の命令を含んでいる。

実行の途中、マイクロプロセッサのレジスタＡＨはｒ　
Ｃ，５ＨＪにセットされる。これは、そのようなアクセ
スが試みられようとしていることを示すために使われる
特別なシグナルである。その後、ＩＮＴ命令がルーチン
２０１１（に制御を移す。

第３図はルーチン２０ＩＨにより実行される種々のステ
ップ及び機能を流れ図の形で示している。

最初のステップ５０は、Ｏ８がＩ１０要求を処理すべき
か否かを決定する。もしそうでなければ、ステップ５２
でシグナル発生ルーチン２６Ｄに制御が戻され、次にス
テップ５４でＤＩＳＫＥＴＴＥ−■０−１のＢ　ＩＯＳ
サービス・ルーチンに制御が移される。それが終了する
と、ステップ５６でアプリケーション拳プログラム２４
に制御が戻される。もしステップ５０で、Ｏ８がさらに
要求を取シ扱うことが決定されると、ステップ５８で所
望のＩ１０動作を処理する。ステップ６０で、例えばデ
ィスケットが既に使用中の場合のように、処理が、ディ
スケットの同期化動作にのみ関係しているか否かを判定
する。もしそうであれば、ステップ６２で同期事象の終
了を、例えば先行するアクセスの終了を待機し、次にシ
グナル発生ルーチン２６Ｄに制御を戻して、以前に述べ
た方式で処理を続行する。もし単なる同期化以上のもの
が必要であれば、ステップ６４で適宜にそのような機能
を処理し、ステップ６６でアプリケーション・プログラ
ムに制御を戻す。

各シグナル発生ルーチンを付は加え、保護エントリ・ポ
イントからのジャンプ先をシグナル発生ルー、チンにし
、保護ＢＩＯＳエントリ・ポイント・インターセプト機
能を設けることにより、オペレーティング・システムは
、全てのシステム資源を管理し所有する効果的な方法を
与えられる。■ＮＴ　　１５Ｈベクトルをインターセプ
トすることによシ、オペレーティング・システムは、い
かなる直接アクセスの試みも検出し、それを適切な方法
で処理できる。

Ｆ６発明の効果 本発明を用いれば、マルチタスク拳オペレーティング・
システムにおいて、ＢｒＯ３のエントリ・ポイントに直
接アクセスするような性質の悪いプログラムも正しく実
行させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施したデータ処理システムの図、 第２図はＢＩＯＳルーチンが実行されるまでの制御経路
を示す図、 第３図は本発明における処理方法の流れ図である。 ａｎ人　インターナシシ九ル・ビジネス・マシー※りζ
柚カン笛２図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）プログラムを実行するマイクロプロセッサ、上記
   プログラムを記憶するメモリ・システム、及びデータ処
   理システムにおける動作を実行する入出力装置を含む複
   数のシステム装置を有し、上記プログラムが少なくとも
   １つのアプリケーション・プログラム、マルチタスキン
   グ・オペレーティング・システム及び上記装置の動作を
   制御する複数のＢＩＯＳサービス・ルーチンを含み、上
   記アプリケーション・プログラムが上記ＢＩＯＳサービ
   ス・ルーチンの１つをアクセスするハード・コーディン
   グされた命令を有する、データ処理システムであつて、 上記ハード、コーディングされた命令に応答してＢＩＯ
   Ｓシグナル発生ルーチンを実行し、上記アプリケーショ
   ン・プログラムが上記ＢＩＯＳサービス・ルーチンの１
   つにアクセスしようと試みていることを示す出力シグナ
   ルを与える第１の手段を有する データ処理システム。
2. （２）上記オペレーティング・システムが、上記ＢＩＯ
   Ｓシグナル発生ルーチンからの上記シグナルに応答して
   、そのような試みられたアクセスをインターセプトする
   処理ルーチンを含むような請求項１に記載のデータ処理
   システム。
3. （３）上記ＢＩＯＳシグナル発生ルーチンがソフトウェ
   ア割込み命令を含み、上記オペレーティング・システム
   の処理ルーチンが上記ソフトウェア割込み命令の実行に
   応答して実行されるような請求項２に記載のデータ処理
   システム。
4. （４）パラメータを記憶する第２の手段を有し、上記Ｂ
   ＩＯＳシグナル発生ルーチンが上記出力シグナルを形成
   する特有のパラメータを上記第２の手段に記憶するよう
   に動作し、上記出力シグナルが上記ソフトウェア割込み
   命令の実行に応答して上記オペレーティング・システム
   によりアクセスされる 請求項３に記載のデータ処理システム。