JP2799646B2 - パイプライン制御の計算機の診断方式 - Google Patents
パイプライン制御の計算機の診断方式Info
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- JP2799646B2 JP2799646B2 JP4152866A JP15286692A JP2799646B2 JP 2799646 B2 JP2799646 B2 JP 2799646B2 JP 4152866 A JP4152866 A JP 4152866A JP 15286692 A JP15286692 A JP 15286692A JP 2799646 B2 JP2799646 B2 JP 2799646B2
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- Japan
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- instruction
- pipeline
- diagnostic
- microprogram
- diagnosis
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- Test And Diagnosis Of Digital Computers (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、命令の解読及び実行を
パイプライン制御により実現する計算機の診断方式に関
するものである。
パイプライン制御により実現する計算機の診断方式に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】図７は従来例を説明する図である。同図
において、１０は診断対象プロセッサ、１１はパイプラ
インを実現するハードウェア、１２はマイクロプログラ
ム、２０はシステム・メモリをそれぞれ示している。プ
ロセッサ１０は、パイプラインを実現するためのハード
ウェア１１と、マイクロプログラム１２を有している。
パイプラインは、例えば５個のステージを有している。
マイクロプログラム１２は、演算実行のステージで使用
される。システム・メモリ２０には、機械語レベルの命
令コードａ，ｂ，ｃ，ｄ，…が格納されている。
において、１０は診断対象プロセッサ、１１はパイプラ
インを実現するハードウェア、１２はマイクロプログラ
ム、２０はシステム・メモリをそれぞれ示している。プ
ロセッサ１０は、パイプラインを実現するためのハード
ウェア１１と、マイクロプログラム１２を有している。
パイプラインは、例えば５個のステージを有している。
マイクロプログラム１２は、演算実行のステージで使用
される。システム・メモリ２０には、機械語レベルの命
令コードａ，ｂ，ｃ，ｄ，…が格納されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術において
は、システム・メモリにロードされた命令コードによ
り、パイプラインを動作させたままでプロセッサを診断
していたが、その場合，プロセッサのパイプライン制御
部分が故障し、チェックする命令コード自体が動作不可
能な場合は、故障箇所を検出することは不可能となる。
本発明は、この点に鑑みて創作されたものであって、パ
イプライン制御部分が故障であった場合にも故障箇所を
検出できるパイプライン制御のプロセッサの診断方式を
提供することを目的としている。
は、システム・メモリにロードされた命令コードによ
り、パイプラインを動作させたままでプロセッサを診断
していたが、その場合，プロセッサのパイプライン制御
部分が故障し、チェックする命令コード自体が動作不可
能な場合は、故障箇所を検出することは不可能となる。
本発明は、この点に鑑みて創作されたものであって、パ
イプライン制御部分が故障であった場合にも故障箇所を
検出できるパイプライン制御のプロセッサの診断方式を
提供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１のパイ
プライン制御の計算機の診断方式は、パイプラインを実
現するためのハードウェア(11)並びにマイクロプログラ
ム及び診断用マイクロプログラムを記憶するマイクロプ
ログラム記憶部(12,13) を有するプロセッサ(10)と、診
断用命令(x) を含む機械語命令列を格納するシステム・
メモリ(20)とを備えるパイプライン制御の計算機の診断
方式であって、ハードウェア(11)は、パイプラインに投
入された機械語命令が診断用命令(x)である場合には、
パイプラインを停止させ、診断用マイクロプログラムを
実行するように構成され、診断用マイクロプログラム
は、診断用命令(x) より先行する機械語命令が正常に実
行されているか否かの診断を行い、診断終了後にパイプ
ライン再開指示を行うためのマイクロ命令列であること
を特徴とするものである。
プライン制御の計算機の診断方式は、パイプラインを実
現するためのハードウェア(11)並びにマイクロプログラ
ム及び診断用マイクロプログラムを記憶するマイクロプ
ログラム記憶部(12,13) を有するプロセッサ(10)と、診
断用命令(x) を含む機械語命令列を格納するシステム・
メモリ(20)とを備えるパイプライン制御の計算機の診断
方式であって、ハードウェア(11)は、パイプラインに投
入された機械語命令が診断用命令(x)である場合には、
パイプラインを停止させ、診断用マイクロプログラムを
実行するように構成され、診断用マイクロプログラム
は、診断用命令(x) より先行する機械語命令が正常に実
行されているか否かの診断を行い、診断終了後にパイプ
ライン再開指示を行うためのマイクロ命令列であること
を特徴とするものである。
【０００５】
【作用】請求項１のパイプライン制御の計算機の診断方
式の作用について説明する。ハードウェア(11)は、パイ
プラインに投入された命令のオペレーション・コードを
解析し、投入された命令が診断用命令(x) である場合に
は、パイプラインを停止させ、診断用マイクロプログラ
ムを実行させる。診断用マイクロプログラムの実行によ
り、診断用命令(x) より先行する機械語命令が正常に実
行されているか否かの診断が行われ、診断終了後にパイ
プラインが動作を再開する。
式の作用について説明する。ハードウェア(11)は、パイ
プラインに投入された命令のオペレーション・コードを
解析し、投入された命令が診断用命令(x) である場合に
は、パイプラインを停止させ、診断用マイクロプログラ
ムを実行させる。診断用マイクロプログラムの実行によ
り、診断用命令(x) より先行する機械語命令が正常に実
行されているか否かの診断が行われ、診断終了後にパイ
プラインが動作を再開する。
【０００６】
【実施例】図１は本発明の概要を示す図である。同図に
おいて、１０は診断対象プロセッサ、１１はパイプライ
ンを実現するハードウェア、１２はマイクロプログラ
ム、１３は診断用マイクロプログラム、２０はシステム
・メモリをそれぞれ示している。プロセッサ１０は、パ
イプラインを実現するハードウェア１１、マイクロプロ
グラム１２、診断用マイクロプログラム１３を有してい
る。
おいて、１０は診断対象プロセッサ、１１はパイプライ
ンを実現するハードウェア、１２はマイクロプログラ
ム、１３は診断用マイクロプログラム、２０はシステム
・メモリをそれぞれ示している。プロセッサ１０は、パ
イプラインを実現するハードウェア１１、マイクロプロ
グラム１２、診断用マイクロプログラム１３を有してい
る。
【０００７】図示の例では、システム・メモリ２０に
は、テスト・パターン１とテスト・パターン２とが格納
されている。テスト・パターン１は命令コードａ，命令
コードｂ，命令コードｃ，診断用命令コードｘから構成
され、テスト・パターン２は命令コードａ，命令コード
ｃ，命令コードｂ，診断用命令コードｘから構成されて
いる。診断用命令コードｘがパイプラインに投入される
と、パイプラインは停止し、診断用マイクロプログラム
が実行される。
は、テスト・パターン１とテスト・パターン２とが格納
されている。テスト・パターン１は命令コードａ，命令
コードｂ，命令コードｃ，診断用命令コードｘから構成
され、テスト・パターン２は命令コードａ，命令コード
ｃ，命令コードｂ，診断用命令コードｘから構成されて
いる。診断用命令コードｘがパイプラインに投入される
と、パイプラインは停止し、診断用マイクロプログラム
が実行される。
【０００８】図２はハードウェアの構造の例を示す図で
ある。同図において、１１はパイプラインを実現するハ
ードウェア、１１０はパイプライン制御部、１１１は命
令実行部、１１２は命令デコード部、１１３は命令フェ
ッチ部、１１４はメモリ制御部をそれぞれ示している。
パイプライン制御部１１０は、パイプライン全体を制御
するものである。メモリ制御部１１４は、メモリ・アク
セスを制御する部分である。命令フェッチ部１１３は、
命令をフェッチする部分である。命令デコード部１１２
は、命令をデコードする部分である。命令実行部１１１
は、命令を実行する部分である。
ある。同図において、１１はパイプラインを実現するハ
ードウェア、１１０はパイプライン制御部、１１１は命
令実行部、１１２は命令デコード部、１１３は命令フェ
ッチ部、１１４はメモリ制御部をそれぞれ示している。
パイプライン制御部１１０は、パイプライン全体を制御
するものである。メモリ制御部１１４は、メモリ・アク
セスを制御する部分である。命令フェッチ部１１３は、
命令をフェッチする部分である。命令デコード部１１２
は、命令をデコードする部分である。命令実行部１１１
は、命令を実行する部分である。
【０００９】図３は命令ａ，ｂ，ｃのパイプライン動作
を説明する図である。診断対象となるプロセッサは、命
令の解読および実行を多段ステージのパイプライン方式
で実現している。図示の例においては、命令ａ，ｂ，ｃ
のそれぞれは５段ステージで実行されている。ステージ
１では命令フェッチが行われ、ステージ２では命令のデ
コードが行われ、ステージ３ではオペランド・フェッチ
が行われ、ステージ４では演算が実行され、ステージ５
では演算結果が格納される。
を説明する図である。診断対象となるプロセッサは、命
令の解読および実行を多段ステージのパイプライン方式
で実現している。図示の例においては、命令ａ，ｂ，ｃ
のそれぞれは５段ステージで実行されている。ステージ
１では命令フェッチが行われ、ステージ２では命令のデ
コードが行われ、ステージ３ではオペランド・フェッチ
が行われ、ステージ４では演算が実行され、ステージ５
では演算結果が格納される。
【００１０】図４はパイプライン動作を乱す命令ｄのパ
イプライン動作を説明する図である。命令実行におい
て、５段ステージ以上必要な命令（パイプラインを乱す
命令）に関しては、パイプラインを中断させ、マイクロ
プログラムの制御により命令を実行する。また、パイプ
ライン動作の再開はマイクロプログラムの指示により行
われる。
イプライン動作を説明する図である。命令実行におい
て、５段ステージ以上必要な命令（パイプラインを乱す
命令）に関しては、パイプラインを中断させ、マイクロ
プログラムの制御により命令を実行する。また、パイプ
ライン動作の再開はマイクロプログラムの指示により行
われる。
【００１１】図５は診断用命令ｘのパイプライン動作を
説明する図である。上述の命令ｄのようなパイプライン
を中断させる命令群の１つに診断用命令ｘを定義するこ
とによりパイプライン動作を中断させ、マイクロテスト
プログラム（診断用マイクロプログラムと同義）に命令
実行制御を移すことが出来る。診断用命令ｘはオペレー
ション・コード部のみで構成されており、このオペレー
ション・コード部は診断用命令であることを定義するも
のである。ハードウェア１１は、このオペレーション・
コードをデコードした後、パイプラインを中断させ、マ
イクロテストプログラムに制御を渡す。
説明する図である。上述の命令ｄのようなパイプライン
を中断させる命令群の１つに診断用命令ｘを定義するこ
とによりパイプライン動作を中断させ、マイクロテスト
プログラム（診断用マイクロプログラムと同義）に命令
実行制御を移すことが出来る。診断用命令ｘはオペレー
ション・コード部のみで構成されており、このオペレー
ション・コード部は診断用命令であることを定義するも
のである。ハードウェア１１は、このオペレーション・
コードをデコードした後、パイプラインを中断させ、マ
イクロテストプログラムに制御を渡す。
【００１２】マイクロテストプログラムは前命令実行結
果の確認を行うことが出来る。即ち、マイクロテストプ
ログラムは、命令が格納されているメモリを参照するこ
とにより前命令列の内容を解析し、命令の実行後に更新
されるべきレジスタやメモリ，ステータス（ハードウェ
アの状態）などの期待値を作成する。そして、この期待
値と実際の実行結果とを比較し、一致するか否かを調べ
る。
果の確認を行うことが出来る。即ち、マイクロテストプ
ログラムは、命令が格納されているメモリを参照するこ
とにより前命令列の内容を解析し、命令の実行後に更新
されるべきレジスタやメモリ，ステータス（ハードウェ
アの状態）などの期待値を作成する。そして、この期待
値と実際の実行結果とを比較し、一致するか否かを調べ
る。
【００１３】図６は本発明の診断動作のフローチャート
である。同図において、ステップＳ１ないしＳ５はハー
ドウェア１１によって行われ、ステップＳ６とＳ７はマ
イクロプログラム１２によって行われ、ステップＳ９な
いしＳ１０はマイクロテストプログラム１３（診断用マ
イクロプログラムと同義）によって行われる。なお、ス
テップＳ１はステージ１ないし２で行われ、ステップＳ
２，Ｓ４，Ｓ５はステージ３で行われ、ステップＳ３は
ステージ４ないし５で行われ、ステップＳ６ないしＳ１
０はマイクロ実行ステージ（パイプライン停止状態）で
行われる。
である。同図において、ステップＳ１ないしＳ５はハー
ドウェア１１によって行われ、ステップＳ６とＳ７はマ
イクロプログラム１２によって行われ、ステップＳ９な
いしＳ１０はマイクロテストプログラム１３（診断用マ
イクロプログラムと同義）によって行われる。なお、ス
テップＳ１はステージ１ないし２で行われ、ステップＳ
２，Ｓ４，Ｓ５はステージ３で行われ、ステップＳ３は
ステージ４ないし５で行われ、ステップＳ６ないしＳ１
０はマイクロ実行ステージ（パイプライン停止状態）で
行われる。
【００１４】ステップＳ１では、次の命令コードをデコ
ードする。ステップＳ２では、その命令がパイプライン
中断命令か否かを調べる。Ｙｅｓの場合にはステップＳ
４に進み、Ｎｏの場合にはステップＳ３に進む。ステッ
プＳ３では、その命令を実行する。ステップＳ４では、
パイプラインを停止する。ステップＳ５では、その命令
が診断用命令ｘか否かを調べる。Ｙｅｓの場合にはステ
ップＳ８に進み、Ｎｏの場合にはステップＳ６に進む。
ードする。ステップＳ２では、その命令がパイプライン
中断命令か否かを調べる。Ｙｅｓの場合にはステップＳ
４に進み、Ｎｏの場合にはステップＳ３に進む。ステッ
プＳ３では、その命令を実行する。ステップＳ４では、
パイプラインを停止する。ステップＳ５では、その命令
が診断用命令ｘか否かを調べる。Ｙｅｓの場合にはステ
ップＳ８に進み、Ｎｏの場合にはステップＳ６に進む。
【００１５】ステップＳ６では、その命令を実行する。
ステップＳ７では、パイプライン再開指示を行う。ステ
ップＳ８では、前命令列を解析し、期待値を作成する。
ステップＳ９では、前命令実行結果の正常性を確認す
る。ステップＳ１０では、パイプライン再開指示を行
う。
ステップＳ７では、パイプライン再開指示を行う。ステ
ップＳ８では、前命令列を解析し、期待値を作成する。
ステップＳ９では、前命令実行結果の正常性を確認す
る。ステップＳ１０では、パイプライン再開指示を行
う。
【００１６】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、 (a) 診断用命令コードおよび診断用マイクロプログラム
を使用することにより、パイプライン動作を停止させて
命令の実行結果を判断することが可能となり、パイプラ
イン制御部分が故障であった場合に検出できる。 (b) 通常システムで使用するマイクロプログラム部分を
使用することにより、ハードウェアにとって実動作と同
じパターンとなる（診断用として作成する必要がな
い）。 (c) システム・メモリにロードする命令コードのパター
ンを変える（追加）するだけで、密度の濃い診断が可能
となる。等の顕著な効果を奏することが出来る。なお、
テストを行うに際しては、先ず診断用命令ｘのみを実行
させ、マイクロ診断プログラムに制御が渡ることを確認
し、その後で実際のテストを行う。
によれば、 (a) 診断用命令コードおよび診断用マイクロプログラム
を使用することにより、パイプライン動作を停止させて
命令の実行結果を判断することが可能となり、パイプラ
イン制御部分が故障であった場合に検出できる。 (b) 通常システムで使用するマイクロプログラム部分を
使用することにより、ハードウェアにとって実動作と同
じパターンとなる（診断用として作成する必要がな
い）。 (c) システム・メモリにロードする命令コードのパター
ンを変える（追加）するだけで、密度の濃い診断が可能
となる。等の顕著な効果を奏することが出来る。なお、
テストを行うに際しては、先ず診断用命令ｘのみを実行
させ、マイクロ診断プログラムに制御が渡ることを確認
し、その後で実際のテストを行う。
【図１】本発明の概要を示す図である。
【図２】パイプラインを実現するハードウェアの構造の
例を示す図である。
例を示す図である。
【図３】命令ａ，ｂ，ｃのパイプライン動作を説明する
図である。
図である。
【図４】パイプライン動作を乱す命令ｄのパイプライン
動作を説明する図である。
動作を説明する図である。
【図５】診断用命令ｘのパイプライン動作を説明する図
である。
である。
【図６】診断動作のフローチャートである。
【図７】従来例を示す図である。
１０ 診断対象プロセッサ １１ パイプラインを実現するハードウェア １２ マイクロプログラム １３ 診断用マイクロプログラム ２０ システム・メモリ
Claims (1)
- 【請求項１】 パイプラインを実現するためのハードウ
ェア(11)並びにマイクロプログラム及び診断用マイクロ
プログラムを記憶するマイクロプログラム記憶部(12,1
3) を有するプロセッサ(10)と、 診断用命令(x) を含む機械語命令列を格納するシステム
・メモリ(20)とを備えるパイプライン制御の計算機の診
断方式であって、 ハードウェア(11)は、パイプラインに投入された機械語
命令が診断用命令(x)である場合には、パイプラインを
停止させ、診断用マイクロプログラムを実行するように
構成され、 診断用マイクロプログラムは、診断用命令(x) より先行
する機械語命令が正常に実行されているか否かの診断を
行い、診断終了後にパイプライン再開指示を行うための
マイクロ命令列であることを特徴とするパイプライン制
御の計算機の診断方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4152866A JP2799646B2 (ja) | 1992-05-20 | 1992-05-20 | パイプライン制御の計算機の診断方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4152866A JP2799646B2 (ja) | 1992-05-20 | 1992-05-20 | パイプライン制御の計算機の診断方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05324388A JPH05324388A (ja) | 1993-12-07 |
| JP2799646B2 true JP2799646B2 (ja) | 1998-09-21 |
Family
ID=15549837
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4152866A Expired - Fee Related JP2799646B2 (ja) | 1992-05-20 | 1992-05-20 | パイプライン制御の計算機の診断方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2799646B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012208662A (ja) * | 2011-03-29 | 2012-10-25 | Toyota Motor Corp | マルチスレッド・プロセッサ |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5878243A (ja) * | 1981-11-05 | 1983-05-11 | Fuji Xerox Co Ltd | 診断プログラム実行方式 |
| JPS59218555A (ja) * | 1983-05-27 | 1984-12-08 | Fujitsu Ltd | マイクロプログラム制御装置 |
| JPS60229147A (ja) * | 1984-04-26 | 1985-11-14 | Fujitsu Ltd | クロツクストツプ制御回路 |
-
1992
- 1992-05-20 JP JP4152866A patent/JP2799646B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05324388A (ja) | 1993-12-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313532 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |