JP2560734B2 - Computer performance adjustment method - Google Patents

Computer performance adjustment method

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JP2560734B2
JP2560734B2 JP62180555A JP18055587A JP2560734B2 JP 2560734 B2 JP2560734 B2 JP 2560734B2 JP 62180555 A JP62180555 A JP 62180555A JP 18055587 A JP18055587 A JP 18055587A JP 2560734 B2 JP2560734 B2 JP 2560734B2
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【発明の詳細な説明】 〔目 次〕 概要 産業上の利用分野 従来の技術と発明が解決しようとする問題点 問題点を解決するための手段 作用 実施例 発明の効果 〔概要〕 バッファストレージを備え、マイクロプログラムでパ
イプラインを制御する計算機システムにおける性能調整
方式に関し、 メモリアクセスに伴う性能調整誤差を補正すること,
該性能調整の為の中央処理装置(CPU)の動作の停止,
又は開始のタイミングの再現性を向上させること,及
び、上記メモリアクセスに伴う命令実行時間のバラツキ
を無くすることを目的とし、 (1)中央処理装置(CPU)内に、主性能調整カウンタ
と,停止変更境界レジスタとを設け、上記主性能調整カ
ウンタのカウント値が、上記停止変更境界レジスタが指
示している値と一致したとき、擬似障害を発生させて、
上記中央処理装置(CPU)の動作を停止させ、該主性能
調整カウンタのオーバフローで動作を再開させること
で、該計算機の性能を調整する方式において、メモリア
クセスに伴う性能調整誤差を補正する為の補正カウンタ
(IPC)を設け、ミスヒット時に生じる性能誤差を該補
正カウンタ(IPC)で計測し、上記メモリアクセスの終
了後、該補正分だけ、上記主性能調整カウンタの計数動
作を停止させるようにしたものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Outline] Industrial field of application Conventional technology and problems to be solved by the invention Means for solving the problems Action Example Working effect of the invention [Outline] A buffer storage is provided. , For the performance adjustment method in the computer system which controls the pipeline by the micro program, to correct the performance adjustment error due to the memory access,
Stop the operation of the central processing unit (CPU) for the performance adjustment,
Or, for the purpose of improving the reproducibility of the start timing and eliminating the variation in the instruction execution time due to the memory access, (1) a main performance adjustment counter in the central processing unit (CPU), A stop change boundary register is provided, and when the count value of the main performance adjustment counter matches the value indicated by the stop change boundary register, a pseudo fault is generated,
In the method of adjusting the performance of the computer by stopping the operation of the central processing unit (CPU) and restarting the operation due to the overflow of the main performance adjustment counter, in order to correct the performance adjustment error due to the memory access. A correction counter (IPC) is provided, and a performance error caused by a miss hit is measured by the correction counter (IPC), and after the memory access is completed, the counting operation of the main performance adjustment counter is stopped by the correction amount. It was done.

(2)上記の計算機の性能調整方式において、中央処理
装置(CPU)内の各種制御信号から、任意の1つ,或い
は複数個選択して、その組み合わせ等の条件によって、
中央処理装置(CPU)の動作期間,及び停止期間を制御
するようにしたものである。(3)上記の計算機の性能
調整機構を用いた計算機において、バッファストレージ
のヒット/ミスヒットによる性能のばらつきを、該性能
調整機構によって吸収し、実効的に性能のばらつきを無
くするようにしたものである。
(2) In the above computer performance adjustment method, one or more arbitrary ones are selected from various control signals in the central processing unit (CPU), and depending on conditions such as a combination thereof,
It is designed to control the operation period and stop period of the central processing unit (CPU). (3) In a computer using the above performance adjusting mechanism of the computer, the performance adjusting mechanism absorbs the performance variation due to the hit / miss hit of the buffer storage, and effectively eliminates the performance variation. Is.

〔産業上の利用分野〕[Industrial applications]

本発明は、バッファストレージを備え、マイクロプロ
グラムでパイプラインを制御する計算機システムにおけ
る性能調整方式に係り、特に、バッファストレージを備
えた計算機システムでのメモリアクセス時のヒット/ミ
スヒット時の性能誤差を高精度で補正する性能調整方
式,又は再現性の良い性能調整方式、更には、該性能調
整機構により、上記メモリアクセス時のヒット/ミスヒ
ットによる性能のばらつきを吸収して実効的な性能のば
らつきを無くする性能調整方式に関する。
The present invention relates to a performance adjustment method in a computer system that includes a buffer storage and controls a pipeline by a microprogram, and particularly, to a performance error at the time of a memory access hit / miss hit in a computer system that includes a buffer storage. A highly accurate performance adjustment method or a performance adjustment method with good reproducibility, and further, the performance adjustment mechanism absorbs variations in performance due to hits / misses at the time of memory access and effectively varies the performance. It relates to a performance adjustment method for eliminating the problem.

最近の計算機システムの普及に伴い、各種の分野で計
算機によるデータ処理が行われるようになって、データ
処理の多様化が促進されるにつれ、ユーザの要求する処
理能力,システム構成も多様化しており、ユーザの要求
する処理能力,システム構成を備えた計算機システムを
如何に経済的に、例えば、ハードウェア構成を変えるこ
となく供給するかが重要になってきた。
With the recent spread of computer systems, data processing by computers has come to be performed in various fields, and as the diversification of data processing is promoted, the processing capacity and system configuration required by users are also diversified. It has become important how to economically supply a computer system having a processing capacity and a system configuration required by a user, for example, without changing the hardware configuration.

この場合、該ユーザの要求するシステム構成における
性能、即ち、ハードウェア,ソフトウェア,特に、オペ
レーティングシステム(OS)の性能の限界を効果的に極
めておくことが必要である。
In this case, it is necessary to effectively limit the performance of the system configuration required by the user, that is, the hardware and software, especially the performance of the operating system (OS).

例えば、上記オペレーティングシステム(OS)がキュ
ーにジョブを投入して処理していくような場合、処理能
力を越えるジョブの投入が行われると、該キューが満杯
になって,該計算機の処理能力の急激な低下が発生する
為、その限界を知る為の効果的な性能調整方式が要求さ
れる。又、主記憶装置(MS)に対する使用率も該計算機
システムの性能を表すキーとなるので、その使用率を調
査する為の効果的な性能調整方式が必要となってくる。
For example, in the case where the operating system (OS) submits jobs to a queue for processing, if a job exceeding the processing capability is submitted, the queue becomes full and the processing capability of the computer is reduced. Since an abrupt drop occurs, an effective performance adjustment method to know the limit is required. Further, since the usage rate for the main storage device (MS) is also a key to show the performance of the computer system, an effective performance adjustment method for investigating the usage rate becomes necessary.

このような性能調整方式は、その適用の如何によらず
均一な性能調整がなさなければならない。
In such a performance adjustment method, uniform performance adjustment must be performed regardless of its application.

その為に精度の良い、又再現性の良い性能調整方式が
必要とされる。
Therefore, a performance adjustment method with high accuracy and good reproducibility is required.

又、性能を向上させる為の手段の1つとして、バッフ
ァストレージを備えた計算機システムにおいては、該バ
ッファストレージに対するヒット/ミスヒットによって
性能に大きなばらつきが生じる問題があるので、実効的
に、かかるばらつきの見えない計算機システムの構築が
待たれるが、計算機の性能調整機構は人為的な操作で、
計算機の性能を調整するものであるので、該性能調整機
構を用いることで、上記性能のばらつきを吸収できるこ
とが期待される。
Further, as one of the means for improving the performance, in a computer system equipped with a buffer storage, there is a problem that a large variation occurs in the performance due to a hit / miss hit to the buffer storage. Although it is awaited to build a computer system that can not see, the performance adjustment mechanism of the computer is an artificial operation,
Since it adjusts the performance of the computer, it is expected that the above performance variation can be absorbed by using the performance adjusting mechanism.

〔従来の技術と発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by conventional technology and invention]

第4図は従来の計算機の性能調整方式を説明する図で
あり、(a)は計算機全体の構成例を示し、(b)は従
来の性能調整方式の構成例を示し、(c)は動作タイム
チヤートを示し、(d)は主記憶をリードしたときの性
能調整上の問題点を示している。
FIG. 4 is a diagram for explaining a performance adjusting method of a conventional computer, (a) shows an example of the configuration of the entire computer, (b) shows an example of the configuration of the conventional performance adjusting method, and (c) shows an operation. The time chart is shown, and (d) shows a problem in performance adjustment when the main memory is read.

(1)本例のマイクロプログラムによって制御される計
算機は、(a)図に示すように、中央処理装置(CPU)
1と,バッファメモリ装置(BSU)2と,主記憶装置(M
SU)3により構成されている。
(1) The computer controlled by the microprogram of this example is, as shown in (a), a central processing unit (CPU).
1, a buffer memory unit (BSU) 2, a main storage unit (M
SU) 3.

本計算機においては、中央処理装置(CPU)1に、該
中央処理装置(CPU)1の、動作時間と,停止時間を設
定する手段を設けることにより、性能調整を行うが、そ
の実現の為に、マイクロプログラム処理カウンタ(又
は、主性能調整カウンタ)(MPC)11と,CPU動作停止処
理変更境界レジスタ(LR)12の2つを設ける。
In this computer, the central processing unit (CPU) 1 is provided with means for setting the operating time and the stop time of the central processing unit (CPU) 1 to adjust the performance. , A micro program processing counter (or main performance adjustment counter) (MPC) 11 and a CPU operation stop processing change boundary register (LR) 12 are provided.

主性能調整カウンタ(以下、MPCと云う)11はインク
リメントカウンタで、例えば、制御記憶を稼働させるク
ロックにより、インクリメントする。又、上限に達する
と、{即ち、オーバフロー(OVFビットが‘オン':以下
略)すると}クリアされる。
A main performance adjustment counter (hereinafter referred to as MPC) 11 is an increment counter, which is incremented by, for example, a clock for operating the control memory. When the upper limit is reached, {that is, when the overflow (OVF bit is'on ': hereinafter omitted)} is cleared.

CPU動作停止処理変更境界レジスタ(以下、LRと云
う)12は、中央処理装置(CPU)1の動作,停止の切り
替えを行う時刻を示す。
A CPU operation stop processing change boundary register (hereinafter, referred to as LR) 12 indicates a time at which the operation and stop of the central processing unit (CPU) 1 is switched.

本図(c)に示すように、MPC11の値が‘0'からLR12
の示す値迄は、システムの動作中であり、LR12の示す値
からMPC11がオーバフローする迄は、システムの停止中
を示し、該MPC11がオーバフローすると、MPC11はクリア
されて、再びインクリメントを始め、システムの動作中
を示すことを繰り返す。
As shown in this figure (c), the value of MPC11 changes from '0' to LR12.
Up to the value indicated by means that the system is operating, and until the MPC11 overflows from the value indicated by LR12, it indicates that the system is stopped.When the MPC11 overflows, MPC11 is cleared and the increment is started again. It is repeated to indicate that the operation is in progress.

上記の動作により、論理的には、動作時間をt1,停止
時間をt2とすると、該計算機の性能を、 に調整することができる筈である。
By the above operation, logically, assuming that the operating time is t 1 and the stop time is t 2 , the performance of the computer is It should be possible to adjust it.

所が、実際の装置においては、主記憶装置(MSU)3
をアクセスする際、バッファメモリ装置(BSU)2を経
由して行っている。
However, in the actual device, the main memory unit (MSU) 3
Is accessed via the buffer memory unit (BSU) 2.

この主記憶装置(MSU)3に対する読み出し(リー
ド)の動作例を示すと、(d)図のようになる。
An example of the read operation for the main memory unit (MSU) 3 is shown in FIG.

本図から明らかなように、マイクロプログラム制御方
式の計算機システムでは、主記憶アクセス処理はマイク
ロプログラムによるコマンドの形を採って行うので、
(ステップ50参照)、主記憶データが中央処理装置(CP
U)1に返送されてくる迄の間(ステップ51〜54参
照)、バッファメモリ装置(BSU)2は中央処理装置(C
PU)1に対してインタロック信号を送信し、マイクロプ
ログラム処理を停止させている。
As is clear from this figure, in the microprogram control type computer system, the main memory access processing is performed in the form of a command by the microprogram.
(Refer to step 50), the main memory data is the central processing unit (CP
U) until it is returned to (1) (see steps 51 to 54), the buffer memory unit (BSU) 2 remains in the central processing unit (C).
PU) 1 is sent an interlock signal to stop microprogram processing.

このような装置において、前述のMPC11を使用した性
能調整を行うと、上記インタロック信号が‘オン’のと
きでも、MPC11の値がLR12の値に達し、中央処理装置(C
PU)1は処理停止の状態になり、前述の性能比率に合わ
なくなる。
In such a device, if the performance adjustment using the MPC11 described above is performed, the value of MPC11 reaches the value of LR12 even when the interlock signal is'on ', and the central processing unit (C
PU) 1 is in the processing stop state and does not meet the above performance ratio.

更に、該主記憶アクセス命令の処理時間は、バッフ
ァメモリ装置(BSU)2でのバッファヒット時と,バッ
ファノンヒット時では、(d)図からも明らかなように
(ステップ52〜55と,ステップ5255参照)、大きく異
なるので、性能調整時のマイクロ命令ステップ数と,非
性能調整時のマイクロ命令ステップ数が、上記、性能調
整比、 にならないと云う問題がある。
Further, the processing time of the main memory access instruction is clear from the diagram (d) when the buffer memory unit (BSU) 2 has a buffer hit and when there is no buffer hit (steps 52 to 55, 5255), the number of microinstruction steps during performance adjustment and the number of microinstruction steps during non-performance adjustment are There is a problem that it does not happen.

又、マイクロ命令は、主記憶アクセス時のインタロ
ックの他にも、他の要因(例えば、2τリード,ライト
レジスタ命令等)により、1命令が数τかかることがあ
り、この場合にも、インタロック信号が付勢される。
In addition to the interlock at the time of accessing the main memory, one instruction may take several τ for a micro instruction due to other factors (eg, 2τ read, write register instruction, etc.). The lock signal is activated.

一方、本願出願者が先願している特願昭60−217076号
公報に開示しているように、上記の如き性能調整方式に
おいて、中央処理装置(CPU)1等の動作を停止させる
手段として、計算機システムが本来備えている障害時の
装置停止機能を使用して、前述のMPC11の値がLR12の値
に一致した時、擬似障害を発生させて、中央処理装置
(CPU)1等のマイクロプログラムを停止させる方法が
ある。
On the other hand, as disclosed in Japanese Patent Application No. 60-217076 filed by the applicant of the present application, as means for stopping the operation of the central processing unit (CPU) 1 and the like in the performance adjusting method as described above. , When the value of MPC11 matches the value of LR12, a pseudo failure is generated by using the device stop function at the time of failure that the computer system originally has, and a micro processor such as the central processing unit (CPU) 1 There is a way to stop the program.

所が、障害時には、バッファメモリ装置(BSU)2に
対して、中央処理装置(CPU)1から該擬似エラー信号
が出力されると、本図(d)に示されている如く、該メ
モリアクセスは、上記擬似エラーを検知した時点からス
テップ50の処理に戻り、該処理から再開するように動作
するので、該主記憶リード命令の処理時間をt3とし、リ
ードコマンドの発行から擬似エラー信号の発生迄の時間
をt4とすると、該擬似エラーによるオーバヘッドがt4
なり、全体として、該リードコマンドの処理時間がt3
t4となり、性能調整の精度を更に不正確にすると云う問
題があった。
However, at the time of failure, when the pseudo error signal is output from the central processing unit (CPU) 1 to the buffer memory unit (BSU) 2, as shown in FIG. Returns to the process of step 50 from the time when the pseudo error is detected, and operates so as to restart from the process. Therefore, the processing time of the main memory read instruction is set to t 3, and the pseudo error signal of the read command is issued. When the up generation time and t 4, the pseudo overhead due error t 4, and the overall processing time of the read command t 3 +
There is a problem that the accuracy of performance adjustment becomes more inaccurate because of t 4 .

(2)又、上記、従来方式においては、(b)図からも
明らかなように、MPC11の値によって、処理の中断,再
開を繰り返す為、任意の命令を連続処理する中央処理装
置(CPU)1は、全く、ランダムなタイミングで処理を
中断されることになる。
(2) Further, in the above-mentioned conventional method, as is clear from FIG. 2B, since the interruption and resumption of the processing are repeated depending on the value of MPC11, the central processing unit (CPU) that continuously processes an arbitrary instruction. In No. 1, the process is interrupted at random timing.

一方、性能調整回路,又は該性能調整に起因する回路
のバグは、上記処理の中断,再開のタイミングに依存す
ることが多く、この従来方式においては、現像の再現性
が低く、デバッグに多くの時間がかかったり、場合によ
ってはデバッグができないと云う問題があった。
On the other hand, a bug in the performance adjustment circuit or a circuit caused by the performance adjustment often depends on the timing of interruption or resumption of the above processing. In this conventional method, the reproducibility of development is low and many bugs are used for debugging. There was a problem that it took time, and in some cases it was not possible to debug.

(3)又、計算機の性能を向上させる手段として、従来
から、アドレス変換バッファ(TLB)による方式(論理
アドレス実アドレスへの変換の高速化方式)とか、ロ
ーカルバッファストレージ(LBS),グローバルバッフ
ァストレージ(GBS)等によるメモリアクセスの高速化
手段がよく知られている。
(3) Further, as a means for improving the performance of a computer, conventionally, a method using an address translation buffer (TLB) (a method for accelerating the conversion of a logical address to a real address), a local buffer storage (LBS), a global buffer storage Means for speeding up memory access such as (GBS) are well known.

然し、これらのバッファストレージは、そのときのア
クセスの環境によって、ヒット率が大きく変化する為、
同一の処理を行った場合でも、CPUタイムが大きく変化
すると云う問題があった。{本図(d)参照} このCPUタイムの変化(性能のバラツキと云う)を無
くする為には、上記のバッファストレージ(即ち、バッ
ファメモリ装置2)を無くせば良いが、それでは、性能
が大幅に低下することになり、結局は該性能のバラツキ
を無くすることがなきないでいた。
However, since the hit ratio of these buffer storages varies greatly depending on the access environment at that time,
Even if the same processing was performed, there was a problem that the CPU time changed significantly. {Refer to (d) of this figure} In order to eliminate this change in CPU time (variation in performance), it is sufficient to eliminate the buffer storage (that is, the buffer memory device 2). In the end, it was impossible to eliminate the variation in the performance.

本発明は上記従来の欠点に鑑み、メモリアクセスに伴
う性能調整誤差を補正すること,該性能調整の為の中央
処理装置(CPU)の動作の停止,又は開始のタイミング
の再現性を向上させること,及び、上記メモリアクセス
に伴う命令実行時間のバラツキを抑止する性能調整方式
を提供することを目的とするものである。
In view of the above-mentioned conventional drawbacks, the present invention corrects a performance adjustment error associated with memory access, and improves the reproducibility of the timing of stopping or starting the operation of the central processing unit (CPU) for the performance adjustment. It is also an object of the present invention to provide a performance adjustment method that suppresses variation in instruction execution time associated with the memory access.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記の問題点は、 (1)バッファストレージを備え、マイクロプログラム
でパイプラインを制御する計算機システムにおいて、 中央処理装置(CPU)1内に、主性能調整カウンタ11
と,停止変更境界レジスタ12とを設け、 上記主性能調整カウンタ11のカウント値が、上記停止
変更境界レジスタ12が指示している値と一致したとき、
擬似障害を発生させて、上記中央処理装置(CPU)1の
動作を停止させ、該主性能調整カウンタ11がオーバフロ
ーした時点で動作を再開させることにより、該計算機の
性能を調整する際、 主記憶装置(MS)等に対するアクセスに応答して、中
央処理装置(CPU)1,及びバッファストレージユニット
2の動作を停止させる為のインタロック信号が付勢され
た時には、該インタロック信号で、上記主性能調整カウ
ンタ11のカウント動作を抑止するように構成する。
The above problems are (1) In a computer system that includes a buffer storage and controls a pipeline by a microprogram, a main performance adjustment counter 11 is provided in a central processing unit (CPU) 1.
And a stop change boundary register 12 are provided, and when the count value of the main performance adjustment counter 11 matches the value indicated by the stop change boundary register 12,
When the performance of the computer is adjusted by stopping the operation of the central processing unit (CPU) 1 by causing a pseudo fault and restarting the operation when the main performance adjustment counter 11 overflows, When an interlock signal for stopping the operations of the central processing unit (CPU) 1 and the buffer storage unit 2 is activated in response to the access to the device (MS), etc. The performance adjustment counter 11 is configured to suppress the counting operation.

(2)上記性能調整機構を備え、バッファストレージを
備えた計算機システムにおいて、 主記憶装置(MS)等に対するアクセスに応答して、中
央処理装置(CPU)1,及びバッファストレージユニット
2の動作を停止させる為のインタロック信号が付勢され
た時、該インタロック中の上記中央処理装置(CPU)1
に対する処理停止期間を計数するインタロック中処理停
止時間カウンタ13を設け、 該インタロック信号が出力中に、上記主性能調整カウ
ンタ11により動作停止要求が出力されている時間を計数
し、該インタロックが‘オフ’となり、中央処理装置
(CPU)1の動作が再開して、次の動作停止時刻になっ
た時点で、上記インタロック中処理停止時間カウンタ13
の示す時間だけ、上記主性能調整カウンタ11のカウント
動作を停止させるように構成する。
(2) In a computer system equipped with the above performance adjustment mechanism and equipped with a buffer storage, the operations of the central processing unit (CPU) 1 and the buffer storage unit 2 are stopped in response to an access to the main storage device (MS) or the like. When the interlock signal to activate the signal is activated, the central processing unit (CPU) 1 in the interlock is activated.
An interlock processing stop time counter 13 for counting the processing stop period is provided, and while the interlock signal is being output, the time during which the operation stop request is output by the main performance adjustment counter 11 is counted, and the interlock Is turned off, the operation of the central processing unit (CPU) 1 is restarted, and when the next operation stop time is reached, the interlocking process stop time counter 13
Is configured to stop the counting operation of the main performance adjustment counter 11 only for the time indicated by.

(3)上記計算機の性能調整機構を備えた計算機システ
ムにおいて、 中央処理装置内に、主性能調整カウンタと,停止変更
境界レジスタとを設け、 上記主性能調整カウンタのカウント値が、上記停止変
更境界レジスタが指示している値と一致したとき、擬似
障害を発生させて、上記中央処理装置の動作を停止さ
せ、該主性能調整カウンタがオーバフローした時点で動
作を再開させることにより、該計算機の性能を調整する
方式であって、 上記主性能調整カウンタ11の計数動作を、該中央処理
装置(CPU)1内の各種制御ユニット内の制御信号の1
つ,又は複数個を選択し,該選択された複数個の制御信
号間の特定の論理条件を検出して起動するか、又は、該
選択された複数個の制御信号間の特定の論理条件を検出
して、該中央処理装置(CPU)1を停止させるように構
成する。
(3) In a computer system having a performance adjusting mechanism of the computer, a main performance adjusting counter and a stop change boundary register are provided in a central processing unit, and the count value of the main performance adjusting counter is the stop change boundary. When the value coincides with the value indicated by the register, a pseudo fault is generated, the operation of the central processing unit is stopped, and the operation is restarted when the main performance adjustment counter overflows. Of the control signal in the various control units in the central processing unit (CPU) 1.
One or a plurality of selected control signals and activates by detecting a specific logical condition between the selected plurality of control signals, or a specific logical condition between the selected plurality of control signals is activated. It is configured to detect and stop the central processing unit (CPU) 1.

(4)上記性能調整機構とバッファストレージを備え、
マイクロプログラムでパイプラインを制御する計算機シ
ステムにおいて、 該計算機の性能を調整する機構を用いて、上記バッフ
ァストレージをアクセスしたときのヒット/ミスヒット
時に生起する遅れを示す信号のばらつきの論理和信号
を、上記停止変更境界レジスタ(12)に加算する加算手
段120〜122を設け、 該加算手段120〜122によって得られる加算結果と、上
記主性能調整カウンタ11との一致信号が得られたとき、
中央処理装置(CPU)1の動作を停止させるように構成
する。
(4) Equipped with the above performance adjustment mechanism and buffer storage,
In a computer system that controls a pipeline with a microprogram, a mechanism that adjusts the performance of the computer is used to obtain a logical sum signal of signal variations indicating a delay occurring at the time of hit / miss hit when accessing the buffer storage. , Adding means 120 to 122 for adding to the stop change boundary register (12), and when a match signal between the addition result obtained by the adding means 120 to 122 and the main performance adjustment counter 11 is obtained,
It is configured to stop the operation of the central processing unit (CPU) 1.

〔作用〕[Action]

即ち、本発明によれば、 バッファストレージを備え、マイクロプログラムでパ
イプラインを制御する計算機システムにおいて、 中央処理装置(CPU)内に、主性能調整カウンタ(MP
C)と,停止変更境界レジスタ(LR)とを設け、 上記主性能調整カウンタ(MPC)のカウント値が、上
記停止変更境界レジスタ(LR)が指示している値と一致
したとき、擬似障害を発生させて、上記中央処理装置
(CPU)の動作を停止させ、該主性能調整カウンタ(MP
C)がオーバフローした時点で動作を再開させることに
より、該計算機の性能を調整する際、 (1)上記中央処理装置(CPU)から主記憶アクセス命
令が発行されたとき、バッファメモリ装置(BSU)から
のインタロック信号によって、上記主性能調整カウンタ
(MPC)の計数動作を抑止するように機能させるので、
マイクロ命令のステップ数の調整比が、t1/t1+t2に近
づくようになる。
That is, according to the present invention, in a computer system including a buffer storage and controlling a pipeline by a microprogram, a main performance adjustment counter (MP) is provided in a central processing unit (CPU).
C) and a stop change boundary register (LR) are provided. When the count value of the main performance adjustment counter (MPC) matches the value indicated by the stop change boundary register (LR), a pseudo fault is generated. It is generated and the operation of the central processing unit (CPU) is stopped, and the main performance adjustment counter (MP
When the performance of the computer is adjusted by restarting the operation when C) overflows, (1) When the main memory access instruction is issued from the central processing unit (CPU), the buffer memory unit (BSU) By interlock signal from, because it functions to suppress the counting operation of the main performance adjustment counter (MPC),
The adjustment ratio of the number of steps of microinstructions comes close to t 1 / t 1 + t 2 .

(2)上記インタロック中の中央処理糖衣(CPU)に対
する処理停止期間を計数するインタロック中処理停止時
間カウンタ(IPC)を設け、該インタロック信号が出力
されている間において、MPCによる動作停止要求が出力
されている時間をカウントし、該インタロックが‘オ
フ’となり、中央処理装置(CPU)の動作が再開され
て、再度動作停止時間になったとき、上記インタロック
中処理停止時間カウンタ(IPC)の示す値だけ、該MPCの
計数動作を停止させ、中央処理装置(CPU)の動作を停
止させることで、インタロック中の擬似障害の発生で生
起するメモリアクセスのオーバヘッドの発生に起因した
マイクロ命令処理時間の増減をなくすることができる。
(2) An interlock processing stop time counter (IPC) that counts the processing stop period for the central processing sugar coating (CPU) during the interlock is provided, and the operation is stopped by the MPC while the interlock signal is output. When the time when the request is output is counted, the interlock is turned off, the operation of the central processing unit (CPU) is restarted, and the operation stop time is reached again, the interlock processing stop time counter By causing the MPC counting operation to stop and the central processing unit (CPU) operation to stop only for the value indicated by (IPC), the memory access overhead caused by the occurrence of a pseudo fault during interlocking is caused. It is possible to eliminate the increase or decrease in the time taken to process the micro instruction.

(3)上記計算機の性能調整方式において、中央処理装
置(CPU)内の各種制御信号から1つ,或いは複数個選
択し、且つ該選択された制御信号間の特定の論理条件を
検出する為のレジスタ(OPSR1,2,…)を設け、該特定の
論理条件の検出結果によって中央処理装置(CPU)の動
作を停止させるか,或いは、該検出結果により、上記MP
Cのカウント動作を起動するようにすることで、上記レ
ジスタ(OPSR1,2,…)で指定された特定のタイミングで
のみ中央処理装置(CPU)の動作が中断されることにな
り、中断の再現性がよくなり、計算機の検証が効率よく
行えるようになる。
(3) To select one or a plurality of various control signals in the central processing unit (CPU) and detect a specific logical condition between the selected control signals in the performance adjusting method of the computer. Registers (OPSR1, 2, ...) Are provided and the operation of the central processing unit (CPU) is stopped according to the detection result of the specific logical condition, or the MP
By activating the count operation of C, the operation of the central processing unit (CPU) is interrupted only at the specific timing specified by the above registers (OPSR1,2, ...), and the interruption is reproduced. And the efficiency of computer verification can be improved.

(4)一般に、中央処理装置(CPU)での命令実行時間T
iは、命令実行の基本ステップ数×マシンサイクルをE,
パイプラインの乱れによるペナルティ(条件分岐が発生
したことによる乱れ)をD,メモリアクセスに伴うペナル
ティ{所謂、アドレス変換バッファ(TLBミス),バッ
ファメモリに対するヒットミス(LBSミス,GBSミス)に
よる遅れ}をSとすると、以下の式が成り立つ。
(4) Generally, the instruction execution time T in the central processing unit (CPU)
i is the number of basic steps of instruction execution × machine cycle E,
Penalty due to pipeline disturbance (disorder due to conditional branch) D, penalty associated with memory access {so-called address translation buffer (TLB miss), delay due to hit miss (LBS miss, GBS miss) on buffer memory} Let S be the following equation.

Ti=E+D+S 一方、性能調整カウンタを用いた上記(1)〜(3)
の性能調整方式を採用した計算機システムにおいては、
該性能調整による遅れをRとすると、 Ti=E+D+S+R となる。
Ti = E + D + S On the other hand, the above (1) to (3) using the performance adjustment counter
In the computer system that adopted the performance adjustment method of
If the delay due to the performance adjustment is R, then Ti = E + D + S + R.

前述のように、S項は、計算機システムの環境によっ
て、アドレス変換バッファ(TLB),バッファストレー
ジ(LBS,GBS)等に対するヒット率が変化する為、大き
く変化する。
As described above, the S term changes greatly because the hit rate for the address translation buffer (TLB), buffer storage (LBS, GBS), etc. changes depending on the environment of the computer system.

然し、R項は、性能調整項であるので、人為的に任意
に変化させることが可能である。
However, since the R term is a performance adjustment term, it can be artificially changed arbitrarily.

従って、命令実行時間(Ti)のバラツキを無くする為
には、即ち、Tiを一定にする為には、 R=−S とすれば良い。
Therefore, in order to eliminate the variation in the instruction execution time (Ti), that is, in order to keep Ti constant, R = -S may be set.

然し、現実には、Rは正の値しかとり得ない為、 R=K−S ここで、K=定数 とし、 Ti=E+D+S+(K−S) とすることにより、該Tiを一定とすることができること
から、 主性能調整カウンタ(MPC)に、十分なビット数を持
たせて、上記E+D+K時間をカウントできるように
し、CPU動作停止処理変更境界レジスタ(LR)には、E
+D時間をセットして、K−S>0の範囲内で、任意の
S項に対して、該MPCが「E+D+S」をカウントした
時、中央処理装置(CPU)の動作を停止させることによ
り、Tiを見掛け上一定(Ti=E+D+K)に保つことが
できる。
However, in reality, since R can take only a positive value, R = K−S where K = constant and Ti = E + D + S + (K−S) to keep the Ti constant. Therefore, the main performance adjustment counter (MPC) has a sufficient number of bits so that the above E + D + K time can be counted, and the CPU operation stop processing change boundary register (LR) has E
By setting + D time, when the MPC counts “E + D + S” for any S term within the range of K−S> 0, by stopping the operation of the central processing unit (CPU), It is possible to keep Ti apparently constant (Ti = E + D + K).

即ち、本発明においては、メモリアクセスに伴う性能
調整誤差を補正すること,該性能調整の為の中央処理装
置(CPU)の動作の停止,又は開始のタイミングの再現
性を向上させること,及び、上記メモリアクセスに伴う
命令実行時間のバラツキを抑止することができる効果が
ある。
That is, in the present invention, the performance adjustment error associated with the memory access is corrected, the reproducibility of the timing of stopping or starting the operation of the central processing unit (CPU) for the performance adjustment is improved, and There is an effect that it is possible to suppress variation in instruction execution time due to the memory access.

〔実施例〕〔Example〕

以下本発明の実施例を図面によって詳述する。第1図
は本発明の一実施例を説明する図であり、(a),
(b)は構成例を示し、(c1〜c3)は動作タイムチヤー
トを示しており、第2図,第3図は本発明の他の実施例
を説明する図であって、(a)は構成例を示し、(b)
は動作タイムチヤートを示しており、第1図(a)にお
けるインタロック信号による主性能調整カウンタ(MP
C)11のカウント抑止手段110,第1図(b)のインタロ
ック中処理停止時間カウンタ(IPC)13と、その関連制
御機構19,130,第2図(a)における各種制御信号を選
択して、該制御信号間の特定の論理条件を検出するレジ
スタ(OPSR1〜5),及び実行時間レジスタ(EPR)14,
停止時間レジスタ(SPR)15,第3図(a)におけるバッ
ファストレージをアクセスしたときのミスヒット時に生
起する遅れ示す信号の論理和を、CPU処理動作停止変更
境界レジスタ(LR)12に加算する加算手段120〜123が本
発明を実施するのに必要な手段である。尚、全図を通し
て同じ符号は同じ対象物を示している。
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram for explaining an embodiment of the present invention, (a),
(B) shows a configuration example, (c1 to c3) show operation time charts, FIGS. 2 and 3 are diagrams for explaining another embodiment of the present invention, and (a) shows A configuration example is shown (b)
Shows the operation time chart, and the main performance adjustment counter (MP
C) 11 count suppressing means 110, the interlocking process stop time counter (IPC) 13 of FIG. 1 (b) and its associated control mechanism 19, 130, and various control signals in FIG. 2 (a) are selected, Registers (OPSR1 to 5) for detecting a specific logical condition between the control signals, and an execution time register (EPR) 14,
Stop time register (SPR) 15, addition to add the logical sum of the signal indicating the delay that occurs at the time of a miss hit when accessing the buffer storage in FIG. 3 (a) to the CPU processing operation stop change boundary register (LR) 12 Means 120-123 are the means necessary to carry out the invention. Note that the same reference numerals indicate the same object throughout the drawings.

先ず、第1図を用いて、バッファメモリ装置(BSU)
2を備えた計算機システムにおいて、メモリアクセスに
伴う性能調整誤差を補正する方式を説明する。
First, referring to FIG. 1, a buffer memory device (BSU)
A method of correcting a performance adjustment error associated with memory access in a computer system including the following will be described.

本実施例は、第4図(a)に示した計算機システムを
例にする。即ち、本計算機システムは、中央処理装置
(CPU)1と,バッファメモリ装置(BSU)2と,主記憶
装置(MSU)3から構成されている。そして、バッファ
メモリ装置(BSU)2には、仮想(論理)アドレスを実
アドレスに変換するアドレス変換バッファ(TLB),及
びバッファストレージ(LBS,GBS)機構等を含むものと
する。
In this embodiment, the computer system shown in FIG. 4 (a) is taken as an example. That is, the computer system comprises a central processing unit (CPU) 1, a buffer memory unit (BSU) 2 and a main storage unit (MSU) 3. The buffer memory unit (BSU) 2 includes an address translation buffer (TLB) that translates a virtual (logical) address into a real address, a buffer storage (LBS, GBS) mechanism, and the like.

〔1〕本図(a)の実施例: 中央処理装置(以下、CPUと云う)1は、命令処理ユ
ニット(IU)17,制御記憶(CS)16,とそのアドレスレジ
スタ(CSAR)160,データレジスタ(CSDR)161,性能調整
の為のMPC11,LR12,を備え、MPC11が‘0'からLR12の示す
時刻迄、カウントしている間は、CPU1内の各ユニットは
動作しており、LR12の示す時刻からMPC11がオーバフロ
ーする迄は、CPU1内の各ユニットはその動作を停止させ
るようにして、該計算機システムの性能を調整する。
{本図(c1)のタイムチヤート参照} このような性能調整機構を備えたCPU1において、本発
明では、CPU1から主記憶アクセスコマンドが出力され、
バッファメモリ装置(BSU)2からインタロック信号が
返送されてきたとき、CPU1内の各ユニットを停止されて
いる間、MPC11のカウント動作を抑止して、該インタロ
ック信号によるメモリアクセスに伴う性能調整誤差を補
正する。{本図(c2)の点線で示すタイムチヤート参
照} 〔2〕本図(b)の実施例: 本実施例においては、CPU1には、上記〔1〕で説明し
た機能ブロックの他に、インタロック中処理停止時間カ
ウンタ(以下、IPCと云う)13を備えている。
[1] Embodiment of FIG. 1A: A central processing unit (hereinafter referred to as a CPU) 1 includes an instruction processing unit (IU) 17, a control memory (CS) 16, its address register (CSAR) 160, and data. It is equipped with a register (CSDR) 161, MPC11 and LR12 for performance adjustment, and while the MPC11 is counting from "0" to the time indicated by LR12, each unit in the CPU1 is operating and the From the indicated time until the MPC 11 overflows, each unit in the CPU 1 stops its operation and adjusts the performance of the computer system.
{Refer to the time chart of this figure (c1)} In the present invention, in the CPU1 having such a performance adjusting mechanism, the main memory access command is output from the CPU1,
When the interlock signal is returned from the buffer memory unit (BSU) 2, while the units in the CPU 1 are stopped, the counting operation of the MPC 11 is suppressed and the performance adjustment accompanying the memory access by the interlock signal is performed. Correct the error. {Refer to the time chart shown by the dotted line in this figure (c2)} [2] Example of this figure (b): In this example, in addition to the functional blocks described in [1] above An in-lock processing stop time counter (hereinafter referred to as IPC) 13 is provided.

通常、該IPC13は‘0'であって、MPC11がカウントアッ
プを続けて、LR12の値に到達する迄は、CPU1は処理を行
う。
Normally, the IPC13 is "0", and the CPU1 continues to count up and the CPU1 continues to process until it reaches the value of LR12.

そして、該MPC11の値がLR12の値を越えたときから、M
PC11がオーバフローする迄の間、CPU1の動作は停止する
が、前述のように、CPU1が動作中に主記憶アクセス命令
が発行され、バッファメモリ装置(BSU)2からインタ
ロック信号が返送されてくると、本発明においては、該
CPU1の停止時刻(MPC=LR)となったとき、エラー制御
部18より擬似エラー信号が、バッファメモリ装置(BS
U)2に送信されるのを抑止して、該メモリアクセス時
の擬似エラーの発生に起因して起こるメモリアクセスの
オーバヘッドの発生を無くすると共に、停止中指示FF19
が‘オン’になることによりIPC13が起動され、該イン
タロック中のCPU動作停止持間をカウントし{本図(c
3)インクリメント参照}、MPC11がオーバフローして、
上記停止中指示FF19が‘オフ’となった時点で、該IPC1
3でのインクリメント動作が停止させられる。
Then, when the value of the MPC11 exceeds the value of LR12, M
The operation of the CPU1 is stopped until the PC11 overflows, but as described above, the main memory access instruction is issued while the CPU1 is operating, and the interlock signal is returned from the buffer memory device (BSU) 2. And in the present invention,
When the CPU1 stop time (MPC = LR) is reached, a pseudo error signal is sent from the error controller 18 to the buffer memory device (BS
U) It is prevented from being sent to 2 to eliminate the memory access overhead caused by the occurrence of the pseudo error at the time of the memory access, and the stop instruction FF19
Is turned on, the IPC13 is started, and the CPU operation stop duration during the interlock is counted {(Fig. (C
3) Increment reference}, MPC11 overflows,
When the above stop instruction FF19 is turned off, the IPC1
The increment operation at 3 is stopped.

そして、バッファメモリ装置(BSU)2からの該イン
タロック信号が‘オフ’となって、CPU1が動作を再開
し、次の動作停止時刻(MPC=LR)になったとき、即
ち、上記停止指示FF19が‘オン’になったとき、該IPC1
3のカウント値分(即ち、該IPC13がデクリメントしてい
る間)、MPC11のカウント動作を、ゲート回路130で抑止
し、IPC13のカウント値が‘0'になった時点で、該MPC11
でのカウント動作を再開させて、本来のCPU1の停止時間
を指示するようる機能する。{本図(c3)デクリメント
参照} このMPC11がカウント動作を抑止されている期間(点
線で示す)がCPU停止時間の補正時間となる。そして、
本発明の場合、(b)図の論理和回路131からも明らか
な如く、MPC11とLR12の値が一致しても、エラー処理部1
8を起動することがないので、擬似エラー信号がバッフ
ァメモリ装置(BSU)2に送出されることはなく、従っ
て、メモリアクセスの性能調整誤差が生じることもなく
なる。
Then, when the interlock signal from the buffer memory device (BSU) 2 is turned “off”, the CPU 1 restarts its operation, and the next operation stop time (MPC = LR) is reached, that is, the above stop instruction. When FF19 turns on, the IPC1
For the count value of 3 (that is, while the IPC13 is decrementing), the count operation of the MPC11 is suppressed by the gate circuit 130, and when the count value of the IPC13 becomes '0', the MPC11
It restarts the counting operation in and functions to instruct the original stop time of CPU1. {Refer to (c3) decrement in this figure} The period (indicated by the dotted line) in which this MPC11 is prevented from counting becomes the CPU stop time correction time. And
In the case of the present invention, as is clear from the OR circuit 131 of FIG. 7B, even if the values of MPC11 and LR12 match, the error processing unit 1
Since the 8 is not activated, the pseudo error signal is not sent to the buffer memory device (BSU) 2 and, therefore, the memory access performance adjustment error does not occur.

勿論、該メモリアクセス,その他の要因がなくて、イ
ンタロック信号が付勢されていない時には、特願昭60−
217076号公報で開示されている従来の性能調整方式が実
行され、CPU1内の各ユニットに対する擬似エラー信号に
より、CPU1,バッファメモリ装置(BSU)2等に対して、
動作停止信号が発行されるが、その時の性能調整誤差
は、高々数τ程度であるので、性能調整に対する影響は
無視できる程度である。{本図(c1)参照} 〔3〕第2図の実施例: 本実施例においては、説明の便宜上、例えば、MPC11
と、〔1〕〔2〕で説明したLR12に代わって、実行時間
レジスタ(以下、EPRと云う)14と、停止時間レジスタ
(以下、SPRと云う)15と、CPU1内の各種制御信号を選
択するレジスタ(OPSR2〜5)と、各制御信号間の特定
条件を検出するレジスタ(OPSR1)が設けられている。
Of course, when the interlock signal is not activated due to the memory access and other factors, Japanese Patent Application No.
The conventional performance adjustment method disclosed in Japanese Patent No. 217076 is executed, and a pseudo error signal for each unit in the CPU 1 causes the CPU 1, the buffer memory device (BSU) 2, etc.
Although the operation stop signal is issued, the performance adjustment error at that time is about several τ at the most, so the influence on the performance adjustment is negligible. {Refer to this figure (c1)} [3] Embodiment of FIG. 2: In this embodiment, for convenience of explanation, for example, MPC11
In place of the LR12 described in [1] and [2], an execution time register (hereinafter referred to as EPR) 14, a stop time register (hereinafter referred to as SPR) 15, and various control signals in the CPU 1 are selected. There are provided registers (OPSR2 to 5) and a register (OPSR1) for detecting a specific condition between the control signals.

即ち、レジスタ(OPSR2〜5)により選択されたCPU1
内の各種制御信号が、レジスタ(OPSR1)で更に選択さ
れ、且つ該選択された制御信号間の特定の論理条件が設
定され、チェック回路110において、該選択された各制
御信号がこの条件を満足しているか否かのチェックが行
われる。
That is, CPU1 selected by the register (OPSR2-5)
Various control signals within the control signals are further selected by the register (OPSR1), and a specific logical condition between the selected control signals is set, and the check circuit 110 allows each selected control signal to satisfy this condition. Checking is done.

具体的には、該レジスタ(OPSR1)に接続されている
制御信号の各ビットと、チェック回路に設けられている
図示していないチェックビットとを、例えば、1対1対
応で比較することで、選択された制御信号間の特定条件
のチェックを行うことができる。このとき、該一致信号
はチェック回路110内の図示していないラッチに記憶さ
れ、後述のMPC=EPRの一致信号でリセットされる。
Specifically, by comparing each bit of the control signal connected to the register (OPSR1) and a check bit (not shown) provided in the check circuit in a one-to-one correspondence, for example, It is possible to check a specific condition between the selected control signals. At this time, the coincidence signal is stored in a latch (not shown) in the check circuit 110 and is reset by a coincidence signal of MPC = EPR described later.

上記条件を満足していることが検出されるか、或い
は、処理が中断されている間{処理実行中FF(EXECUT
E)140が‘オフ’}、MPC11はカウントアップされる。
While it is detected that the above conditions are met, or while processing is suspended {Processing FF (EXECUT
E) 140 is'off '}, MPC11 is incremented.

そして、処理実行中(EXECUTE140:オン)は、EPR14が
指示する動作時間上限値迄カウントアップされ、一致す
ると(即ち、MPC=EPRとなると)、MPC11をクリアし
て、上記処理実行中FF(EXECUTE)140をリセットする。
{本図(b)EXCUTE(E0,E1,…参照} 又、処理停止中(EXECUTE140:オフ)は、SPR15が示す
停止時間上限値迄カウントアップされ、一致すると、MP
C11をクリアして、上記処理実行中FF(EXECUTE)140を
セットする。
Then, while the process is being executed (EXECUTE140: ON), it is counted up to the operation time upper limit value instructed by EPR14. ) Reset 140.
{Refer to (b) EXCUTE (E 0 , E 1 , ...) in this figure} In addition, when the process is stopped (EXECUTE 140: OFF), it is counted up to the stop time upper limit value indicated by SPR15, and if it matches, MP
Clear C11 and set FF (EXECUTE) 140 during the above processing.

この方式の場合、処理実行時間は、設定する条件によ
りまちまちであるが、総合的には、略一定の比と考える
ことができる為、従来同様、EPR14,SPR15の値の比によ
って、該計算機システムの性能が調整でき、更に、CPU1
を動作させる条件が一定である為、再現性を高くするこ
とができる利点がある。
In the case of this method, the processing execution time varies depending on the conditions to be set, but since it can be considered as a substantially constant ratio as a whole, as in the past, the ratio of the EPR14 and SPR15 values causes the computer system to change. You can adjust the performance of CPU1
Since the condition for operating is constant, there is an advantage that the reproducibility can be increased.

又、本実施例においては、上記特定の条件を検出し
て、MPC11を起動する例で説明したが、該検出信号で直
接CPU1の動作を停止させるように構成しても良いことは
云う迄もないことである。
Further, in the present embodiment, an example in which the above-mentioned specific condition is detected and the MPC11 is activated has been described, but it goes without saying that the operation of the CPU1 may be directly stopped by the detection signal. That is not the case.

又、当然のことながら、上記MPC11の値がLR12の値に
一致したとき、擬似障害を発生させて、上記中央処理装
置(CPU)1の動作を停止させ、該MPC11がオーバフロー
した時点で動作を再開させることにより、該計算機の性
能を調整する方式に適用しても良いことは言うまでもな
い。この場合には、上記特定の条件を検出して、中央処
理装置(CPU)1の動作を停止させるか、或いは、該特
定の条件を検出して、上記MPC11のカウント動作を起動
することになる。
Also, as a matter of course, when the value of the MPC11 matches the value of the LR12, a pseudo fault is caused to stop the operation of the central processing unit (CPU) 1, and the operation is performed when the MPC11 overflows. It goes without saying that it may be applied to a method of adjusting the performance of the computer by restarting. In this case, the specific condition is detected and the operation of the central processing unit (CPU) 1 is stopped, or the specific condition is detected and the count operation of the MPC 11 is started. .

〔4〕第3図の実施例: 先ず、本実施例の性能調整機構においては、十分なビ
ット数を持つMPC11を用意し、例えば、CPU1の動作クロ
ックでラップアラウンド動作をさせる。
[4] Embodiment of FIG. 3: First, in the performance adjusting mechanism of this embodiment, an MPC 11 having a sufficient number of bits is prepared, and, for example, a wraparound operation is performed by the operation clock of the CPU 1.

次に、LR12には、前述の命令実行基本ステップ数×マ
シンサイクルをE,パイプラインの乱れによるペナルティ
をD,メモリアクセスに伴うペナルティ(所謂、TLBミス,
LBSミス,GBSミスによる遅れ)をS,定数をKとしたと
き、「E+D/E+D+K×MPC」の値をセットする。
Next, in the LR12, the above-mentioned basic number of instruction execution steps x machine cycle is E, the penalty due to the disturbance of the pipeline is D, the penalty associated with memory access (so-called TLB miss,
Set the value of “E + D / E + D + K × MPC”, where S is the LBS miss and GBS miss delay) and K is the constant.

そして、加算器122で「LR+αS」を計算し、比較器1
12で、MPC11の値と比較する。
Then, the adder 122 calculates “LR + αS”, and the comparator 1
At 12, compare with the value of MPC11.

GO/STOP制御部111においては、 MPC<LR+αSのときは「GO」 MPC>LR+αSのときは「STOP」 の信号を送出するように機能させる。 The GO / STOP control unit 111 is caused to function so as to send out a “GO” signal when MPC <LR + αS and a “STOP” signal when MPC> LR + αS.

「GO」の期間中において、前述のS項による遅れをゲ
ート回路121で作り出し、倍率器(Xα)120でα倍して
加算器122に入力する。このときのαは、 0≦α であるが、通常は固定値‘1'とする。
During the “GO” period, the delay due to the S term is generated by the gate circuit 121, multiplied by α by the multiplier (Xα) 120, and input to the adder 122. At this time, α is 0 ≦ α, but is usually set to a fixed value “1”.

本図の(b)は上記の動作を分かり易くする為に、該
動作をタイムチヤートで示したものである。ある単位時
間(例えば、EPC11が全カウントする時間)内で、上記
「GO」の時間は、E項,D項,S項が混然として動作してい
る。
In order to make the above operation easier to understand, (b) of the figure shows the operation in a time chart. Within a certain unit time (for example, the time when the EPC 11 totally counts), the E term, the D term, and the S term are operating in a mixed manner in the time of the “GO”.

上記LR12に設定した時間(E+D)だけ「GO」動作を
させて、その間(図中、GOLで示す)のS項の遅れを加
算器122でカウントしておく。
The “GO” operation is performed for the time (E + D) set in the LR12, and the delay of the S term during that time (indicated by GO L in the figure) is counted by the adder 122.

そして、ある場合、この項が‘S1'であったとする
と、こお‘S1'の分だけ余分に「GO」動作をさせ、残り
の値、即ち、‘K−S1=R1の時間を「STOP」(STOP1)
動作させる。
And in some cases, if this term is'S1 ', the extra'GO' operation is performed by the amount of'S1 'and the remaining value, that is, the time of'K-S1 = R1'is'STOP'."(STOP1)
To operate.

別の場合で、この項が‘S2'であったとすると、こお
‘S2'の分だけ余分に「GO」動作をさせ、残りの値、即
ち、‘K−S2=R2の時間を「STOP」(STOP2)動作させ
る。
In another case, if this term is'S2 ', the extra'GO' operation is performed by the amount of'S2 'and the remaining value, that is, the time of'K-S2 = R2'is'STOP'."(STOP2) to operate.

以上のように動作させることにより、S項による遅れ
を、R項を減少させることで吸収し、見掛け上のCPU1の
性能(Ti)を一定にすることができる。
By operating as described above, the delay due to the S term can be absorbed by decreasing the R term, and the apparent performance (Ti) of the CPU 1 can be made constant.

このように、本発明は、バッファストレージを備え、
パイプラインをマイクロプログラムで制御する計算機シ
ステムに、性能調整カウンタ(MPC)による性能調整機
構を設けたシステムにおいて、メモリアクセス時に、
バッファメモリ装置からインタロック信号が送出される
ことに着目し、該インタロック信号を用いて、上記性能
調整カウンタ(MPC)を制御するか、或いは、別のイン
タロック中処理停止時間カウンタ(IPC)を設けて、該
インタロック中の上記MPCの処理停止期間をカウントし
ておき、該インタロックが解除された後の、上記MPCが
出力した処理停止時点(MPC=LR)で、該MPCのカウント
動作を抑止して、該メモリアクセス時の性能調整誤差を
補正するか、該性能調整機構による中央処理装置(CP
U)に対する動作停止条件を、該中央処理装置(CPU)内
の1つ,又は複数個の制御信号を用いて特定することに
より、再現性の良い性能調整を行うようにし、該性能
調整機構を用いて、メモリアクセス時のヒット/ノンヒ
ット時の性能のバラツキを吸収し、メモリアクセス時の
見掛け上の性能(Ti)を一定とするようにした所に特徴
がある。
Thus, the present invention comprises buffer storage,
In a computer system that controls a pipeline with a micro program, a system that has a performance adjustment mechanism with a performance adjustment counter (MPC), at the time of memory access,
Paying attention to the fact that an interlock signal is sent from the buffer memory device, the performance adjustment counter (MPC) is controlled by using the interlock signal, or another interlock processing stop time counter (IPC) is used. Is provided to count the processing stop period of the MPC during the interlock, and the MPC is counted at the processing stop point (MPC = LR) output by the MPC after the interlock is released. The operation is suppressed to correct the performance adjustment error at the time of accessing the memory, or the central processing unit (CP
By specifying the operation stop condition for U) by using one or more control signals in the central processing unit (CPU), performance adjustment with good reproducibility is performed, and the performance adjustment mechanism is It is characterized in that it absorbs the variation in performance at the time of memory access hit / non-hit and keeps the apparent performance (Ti) at the time of memory access constant.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上、詳細に説明したように、本発明の計算機の性能
調整方式は、 (1)中央処理装置(CPU)内に、主性能調整カウンタ
と,停止変更境界レジスタとを設け、上記主性能調整カ
ウンタのカウント値が、上記停止変更境界レジスタが指
示している値と一致したとき、擬似障害を発生させて、
上記中央処理装置(CPU)の動作を停止させ、該主性能
調整カウンタのオーバフローで動作を再開させること
で、該計算機の性能を調整する方式において、メモリア
クセスに伴う性能調整誤差を補正する為の補正カウンタ
(IPC)を設け、ミスヒット時に生じる性能誤差を該補
正カウンタ(IPC)で計測し、上記メモリアクセスの終
了後、該補正分だけ、上記主性能調整カウンタの計数動
作を停止させるようにしたものである。
As described in detail above, the computer performance adjustment method of the present invention is as follows: (1) The main performance adjustment counter and the stop change boundary register are provided in the central processing unit (CPU), and the main performance adjustment counter is provided. When the count value of is equal to the value indicated by the stop change boundary register, a pseudo fault is generated,
In the method of adjusting the performance of the computer by stopping the operation of the central processing unit (CPU) and restarting the operation due to the overflow of the main performance adjustment counter, in order to correct the performance adjustment error due to the memory access. A correction counter (IPC) is provided, and a performance error caused by a miss hit is measured by the correction counter (IPC), and after the memory access is completed, the counting operation of the main performance adjustment counter is stopped by the correction amount. It was done.

(2)上記の計算機の性能調整方式において、中央処理
装置(CPU)内の各種制御信号から、任意の1つ,或い
は複数個選択して、その組み合わせ等の条件によって、
中央処理装置(CPU)の動作期間,及び停止期間を制御
するようにしたものである。
(2) In the above computer performance adjustment method, one or more arbitrary ones are selected from various control signals in the central processing unit (CPU), and depending on conditions such as a combination thereof,
It is designed to control the operation period and stop period of the central processing unit (CPU).

(3)上記の計算機の性能調整機構を用いた計算機にお
いて、バッファストレージのヒット/ミスヒットによる
性能のばらつきを、該性能調整機構によって吸収し、実
効的に性能のばらつきを無くするようにしたものであ
る。
(3) In a computer using the above performance adjusting mechanism of the computer, the performance adjusting mechanism absorbs the performance variation due to the hit / miss hit of the buffer storage, and effectively eliminates the performance variation. Is.

従って、メモリアクセスに伴う性能調整誤差を補正す
ること,該性能調整の為の中央処理装置(CPU)の動作
の停止,又は開始のタイミングの再現性を向上させるこ
と,及び、上記メモリアクセスに伴う命令実行時間(T
i)のバラツキを抑止することができる効果がある。
Therefore, the performance adjustment error accompanying the memory access is corrected, the reproducibility of the timing of stopping or starting the operation of the central processing unit (CPU) for the performance adjustment is improved, and the memory access is accompanied. Instruction execution time (T
There is an effect that the variation of i) can be suppressed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の一実施例を説明する図, 第2図は本発明の他の実施例を説明する図, 第3図は本発明の他の実施例を説明する図, 第4図は従来の計算機の性能調整方式を説明する図, である。 図面において、 1は中央処理装置(CPU), 2はバッファメモリ装置(BSU), 3は主記憶装置(MSU), 11は主性能調整カウンタ(MPC), 111はGO/STOP制御部,112,113は比較器, 12はCPU動作停止変更境界レジスタ,又は単に停止変更
境界レジスタ(LR), 120は倍率器(×α), 121はゲート回路,122は加算器, 13はインタロック中処理停止時間カウンタ(IPC), 130はゲート回路,131は論理和回路, 14は実行時間レジスタ(EPR), 140は処理実行中FF(EXECUTE), 15は停止時間レジスタ(SPR), 16は制御記憶(CS),17は命令処理部(IU), 18はエラー処理部, 50〜55は処理ステップ, OPSR1〜5はレジスタ, Eは命令実行基本ステップ数×マシンサイクル, Dはパイプラインの乱れによるペナルティ, Sはメモリアクセスに伴うペナルティ, Kは定数, をそれぞれ示す。
FIG. 1 is a diagram illustrating an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram illustrating another embodiment of the present invention, FIG. 3 is a diagram illustrating another embodiment of the present invention, and FIG. Is a diagram explaining a conventional computer performance adjustment method. In the drawing, 1 is a central processing unit (CPU), 2 is a buffer memory unit (BSU), 3 is a main memory unit (MSU), 11 is a main performance adjustment counter (MPC), 111 is a GO / STOP control unit, 112 and 113 are Comparator, 12 is CPU operation stop change boundary register, or simply stop change boundary register (LR), 120 is a multiplier (× α), 121 is a gate circuit, 122 is an adder, 13 is a processing stop time counter during interlock (IPC), 130 is a gate circuit, 131 is a logical sum circuit, 14 is an execution time register (EPR), 140 is a processing execution FF (EXECUTE), 15 is a stop time register (SPR), and 16 is a control memory (CS). , 17 is an instruction processing unit (IU), 18 is an error processing unit, 50 to 55 are processing steps, OPSR1 to 5 are registers, E is the basic number of instruction execution steps x machine cycles, D is a penalty due to disturbance of the pipeline, S Is a penalty for memory access, K is a constant, and Show.

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】バッファストレージを備え、マイクロプロ
グラムでパイプラインを制御する計算機システムにおい
て、 中央処理装置内に、主性能調整カウンタと,停止変更境
界レジスタとを設け、 上記主性能調整カウンタのカウント値が、上記停止変更
境界レジスタが指示している値と一致したとき、擬似障
害を発生させて、上記中央処理装置の動作を停止させ、
該主性能調整カウンタがオーバフローした時点で動作を
再開させることにより、該計算機の性能を調整する方式
であって、 主記憶装置等に対するアクセスに対応して、中央処理装
置,及びバッファストレージユニットの動作を停止させ
る為のインタロック信号が付勢された時には、該インタ
ロック信号で、上記主性能調整カウンタのカウント動作
を抑止することを特徴とする計算機の性能調整方式。
1. A computer system having a buffer storage and controlling a pipeline by a microprogram, wherein a main performance adjustment counter and a stop change boundary register are provided in a central processing unit, and a count value of the main performance adjustment counter. However, when it matches the value indicated by the stop change boundary register, a pseudo fault is caused to stop the operation of the central processing unit,
This is a method for adjusting the performance of the computer by restarting the operation when the main performance adjustment counter overflows, and the operation of the central processing unit and the buffer storage unit corresponding to the access to the main storage device. A performance adjusting system for a computer, characterized in that, when an interlock signal for stopping the operation is activated, the counting operation of the main performance adjusting counter is suppressed by the interlock signal.
【請求項2】バッファストレージを備え、マイクロプロ
グラムでパイプラインを制御する計算機システムにおい
て、 中央処理装置内に、主性能調整カウンタと,停止変更境
界レジスタとを設け、 上記主性能調整カウンタのカウント値が、上記停止変更
境界レジスタが指示している値と一致したとき、擬似障
害を発生させて、上記中央処理装置の動作を停止させ、
該主性能調整カウンタがオーバフローした時点で動作を
再開させることにより、該計算機の性能を調整する方式
であって、 主記憶装置等に対するアクセスに対応して、中央処理装
置,及びバッファストレージユニットの動作を停止させ
る為のインタロック信号が付勢された時、該インタロッ
ク中の、上記中央処理装置に対する処理停止期間を計数
するインタロック中処理停止時間カウンタを設け、 該インタロック信号が出力中に、上記主性能調整カウン
タにより動作停止要求が出力されている時間を計数し、
該インタロックが‘オフ’となり、中央処理装置の動作
が再開して、次の動作停止時刻になった時点で、上記イ
ンタロック中処理停止時間カウンタの示す時間だけ、上
記主性能調整カウンタのカウント動作を停止させること
を特徴とする計算機の性能調整方式。
2. In a computer system having a buffer storage and controlling a pipeline by a microprogram, a main performance adjustment counter and a stop change boundary register are provided in a central processing unit, and a count value of the main performance adjustment counter. However, when it matches the value indicated by the stop change boundary register, a pseudo fault is caused to stop the operation of the central processing unit,
This is a method for adjusting the performance of the computer by restarting the operation when the main performance adjustment counter overflows, and the operation of the central processing unit and the buffer storage unit corresponding to the access to the main storage device. When an interlock signal for stopping the interlock is activated, an interlock processing stop time counter for counting the processing stop period for the central processing unit during the interlock is provided, and when the interlock signal is being output. , Counting the time when the operation stop request is output by the main performance adjustment counter,
When the interlock is turned off and the operation of the central processing unit restarts to reach the next operation stop time, the main performance adjustment counter is counted for the time indicated by the interlock processing stop time counter. A computer performance adjustment method characterized by stopping the operation.
【請求項3】中央処理装置内に、主性能調整カウンタ
と,停止変更境界レジスタとを設け、 上記主性能調整カウンタのカウント値が、上記停止変更
境界レジスタが指示している値と一致したとき、擬似障
害を発生させて、上記中央処理装置の動作を停止させ、
該主性能調整カウンタがオーバフローした時点で動作を
再開させることにより、該計算機の性能を調整する方式
であって、 上記主性能調整カウンタの計数動作を、該中央処理装置
内の各種制御ユニット内の制御信号の1つ,又は複数個
を選択し,該選択された複数個の制御信号間の特定の論
理条件を検出して起動するか、又は、該選択された複数
個の制御信号間の特定の論理条件を検出して、該中央処
理装置を停止させるようにしたことを特徴とする計算機
の性能調整方式。
3. A main performance adjustment counter and a stop change boundary register are provided in the central processing unit, and when the count value of the main performance adjustment counter matches the value instructed by the stop change boundary register. , Causing a pseudo fault to stop the operation of the central processing unit,
A method of adjusting the performance of the computer by restarting the operation when the main performance adjustment counter overflows, wherein the counting operation of the main performance adjustment counter is performed in various control units in the central processing unit. Select one or more of the control signals and detect and activate a specific logical condition between the selected control signals, or specify between the selected control signals. A method of adjusting the performance of a computer, characterized in that the central processing unit is stopped by detecting the logical condition of.
【請求項4】バッファストレージを備え、マイクロプロ
グラムでパイプラインを制御する計算機システムにおい
て、 中央処理装置内に、主性能調整カウンタと,停止変更境
界レジスタとを設け、 上記主性能調整カウンタのカウント値が、上記停止変更
境界レジスタが指示している値と一致したとき、擬似障
害を発生させて、上記中央処理装置の動作を停止させ、
該主性能調整カウンタがオーバフローした時点で動作を
再開させることにより、該計算機の性能を調整する機構
を用いて、 上記バッファストレージをアクセスしたときのヒット/
ミスヒット時に生起する遅れを示す信号のばらつきの論
理和信号を、上記停止変更境界レジスタに加算する加算
手段を設け、 該加算手段によって得られる加算結果と、上記主性能調
整カウンタとの一致信号が得られたとき、中央処理装置
の動作を停止させることを特徴とする計算機の性能調整
方式。
4. A computer system having a buffer storage and controlling a pipeline by a microprogram, wherein a main performance adjustment counter and a stop change boundary register are provided in a central processing unit, and a count value of the main performance adjustment counter. However, when it matches the value indicated by the stop change boundary register, a pseudo fault is caused to stop the operation of the central processing unit,
A hit / access when the buffer storage is accessed by using the mechanism for adjusting the performance of the computer by restarting the operation when the main performance adjustment counter overflows.
Addition means is provided for adding to the stop change boundary register a logical sum signal of variations in the signal indicating the delay occurring at the time of a mishit, and the addition result obtained by the addition means and the coincidence signal between the main performance adjustment counter are A computer performance adjustment method characterized by stopping the operation of the central processing unit when it is obtained.
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