JP3667703B2 - エラー訂正制御回路 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はエラー訂正制御回路に関し、特にソフトウェアによる読み書きが可能(ソフトウェアビジブル)な記憶回路(レジスタファイル)を備えた情報処理装置におけるエラー訂正制御回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、情報処理装置において、演算処理装置(プロセッサ)内でエラーが検出された場合には、ハードウェアエラーの割り込みが発生し、マイクロプログラムあるいは診断装置によるエラー解析およびリトライ作業が行われる。
【0003】
従来の情報処理装置におけるエラー処理の方法では、エラーが発生したデータをソフトウェアビジブルなレジスタファイルに書き込んでしまった場合には、ソフトウェア命令を溯ってエラーの発生しているレジスタファイルのアドレスに書き込みを行ったソフトウェア命令を再度実行しなければならなかった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の情報処理装置におけるエラー処理の方法では、エラーが発生したデータをレジスタファイルのソフトウェアビジブルレジスタに書き込んでしまった場合、ソフトウェア命令を溯ってエラーの発生しているレジスタファイルのアドレスに書き込みを行ったソフトウェア命令を再度実行しなければならなかったが、エラーが発生したレジスタファイルのアドレスに書き込んだデータを書き込む前のデータに戻すことはできないためにリトライ不可となり、リトライ率が低下するという問題点があった。
【0005】
本発明の目的は、ソフトウェア命令で更新するソフトウェアビジブルレジスタ群をレジスタファイル内に保持することでソフトウェア命令の実行中にエラーが発生した場合に、ソフトウェアビジブルレジスタ群のレジスタ値をソフトウェア命令の開始時点における状態値に戻すことができ、リトライ率が向上するようにしたエラー訂正制御回路を提供することにある。
【0006】
なお、先行技術文献として、特開平3−105630号公報がある。この公報に開示されたエラー訂正システムは、2重化されているレジスタファイルのうちの1つのレジスタファイルにおいてエラーが発生した場合、エラーがない他のレジスタファイル内の正しいデータを読み出して、そのエラーの発生したレジスタファイルの該当アドレスに書き込むというエラー訂正を行うことにより、リトライ率を高めるようにしたものであるが、レジスタファイルを2重化している点で、レジスタファイルを1つしか持たない本発明とは構成および作用が決定的に異なっている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明のエラー訂正制御回路は、ソフトウェアによる読み書きが可能なソフトウェアビジブルレジスタ群を保持する記憶回路を備えた情報処理装置において、ソフトウェア命令で指定されるソフトウェアビジブルレジスタの論理番号を前記記憶回路の物理番号にリネーミングするための物理番号群を保持するアクティブリストと、ソフトウェア命令の切れ目毎に前記アクティブリストに保持された物理番号群がコピーされるシャドーリストと、ソフトウェアビジブルレジスタの論理番号に前記記憶回路の物理番号を新規に割り付けるための物理番号群を保持し、ソフトウェア命令で更新対象として指定されるソフトウェアビジブルレジスタの論理番号に対応する前記記憶回路の物理番号を前記アクティブリストから入力するとともに、ソフトウェア命令で更新対象として指定されるソフトウェアビジブルレジスタの論理番号に新規に割り付ける前記記憶回路の物理番号を前記アクティブリストに出力するフリーリストとを備えることを特徴とする。
【0008】
また、本発明のエラー訂正制御回路は、ソフトウェアによる読み書きが可能なソフトウェアビジブルレジスタ群を保持する記憶回路を備えた情報処理装置において、ソフトウェア命令で指定されるソフトウェアビジブルレジスタの論理番号を前記記憶回路の物理番号にリネーミングするための物理番号群を保持するアクティブリストと、ソフトウェア命令の切れ目毎に前記アクティブリストに保持された物理番号群がコピーされる第1のシャドーリストと、ソフトウェアビジブルレジスタの論理番号に前記記憶回路の物理番号を新規に割り付けるための物理番号群を保持し、ソフトウェア命令で更新対象として指定されるソフトウェアビジブルレジスタの論理番号に対応する前記記憶回路の物理番号を前記アクティブリストから入力するとともに、ソフトウェア命令で更新対象として指定されるソフトウェアビジブルレジスタの論理番号に新規に割り付ける前記記憶回路の物理番号を前記アクティブリストに出力するフリーリストと、ソフトウェア命令の切れ目毎に前記フリーリストに保持された物理番号群がコピーされる第2のシャドーリストとを備えることを特徴とする。
【0009】
さらに、本発明のエラー訂正制御回路は、ソフトウェアビジブルレジスタ群を保持する記憶回路と、ソフトウェア命令が設定される第1の命令レジスタと、前記第1の命令レジスタに設定されたソフトウェア命令で指定されたソフトウェアビジブルレジスタの論理番号を前記記憶回路の物理番号にリネーミングするための物理番号群を保持するアクティブリストと、前記第1の命令レジスタに設定されたソフトウェア命令で指定されたソフトウェアビジブルレジスタの論理番号を前記アクティブリストによりリネーミングされた物理番号で置き換えたソフトウェア命令が設定される第2の命令レジスタと、ソフトウェア命令の切れ目毎に前記アクティブリストに保持された物理番号群がコピーされるシャドーリストと、ソフトウェアビジブルレジスタの論理番号に前記記憶回路の物理番号を新規に割り付けるための物理番号群を保持し、ソフトウェア命令で更新対象として指定されるソフトウェアビジブルレジスタの論理番号に対応する前記記憶回路の物理番号を前記アクティブリストから入力するとともに、ソフトウェア命令で更新対象として指定されるソフトウェアビジブルレジスタの論理番号に新規に割り付ける前記記憶回路の物理番号を前記アクティブリストに出力するフリーリストとを備えることを特徴とする。
【0010】
さらにまた、本発明のエラー訂正制御回路は、ソフトウェアビジブルレジスタ群を保持する記憶回路と、ソフトウェア命令が設定される第1の命令レジスタと、前記第1の命令レジスタに設定されたソフトウェア命令で指定されたソフトウェアビジブルレジスタの論理番号を前記記憶回路の物理番号にリネーミングするための物理番号群を保持するアクティブリストと、前記第1の命令レジスタに設定されたソフトウェア命令で指定されたソフトウェアビジブルレジスタの論理番号を前記アクティブリストによりリネーミングされた物理番号で置き換えたソフトウェア命令が設定される第2の命令レジスタと、ソフトウェア命令の切れ目毎に前記アクティブリストに保持された物理番号群がコピーされる第1のシャドーリストと、ソフトウェアビジブルレジスタの論理番号に前記記憶回路の物理番号を新規に割り付けるための物理番号群を保持し、ソフトウェア命令で更新対象として指定されるソフトウェアビジブルレジスタの論理番号に対応する前記記憶回路の物理番号を前記アクティブリストから入力するとともに、ソフトウェア命令で更新対象として指定されるソフトウェアビジブルレジスタの論理番号に新規に割り付ける前記記憶回路の物理番号を前記アクティブリストに出力するフリーリストと、ソフトウェア命令の切れ目毎に前記フリーリストに保持された物理番号群がコピーされる第2のシャドーリストとを備えることを特徴とする。
【0011】
また、本発明のエラー訂正制御回路は、ソフトウェアビジブルレジスタ群を保持する記憶回路と、ソフトウェア命令が設定される第1の命令レジスタと、前記第1の命令レジスタに設定されたソフトウェア命令で指定されたソフトウェアビジブルレジスタの論理番号を前記記憶回路の物理番号にリネーミングするための物理番号群を保持するアクティブリストと、前記第1の命令レジスタに設定されたソフトウェア命令で指定されたソフトウェアビジブルレジスタの論理番号を前記アクティブリストによりリネーミングされた物理番号で置き換えたソフトウェア命令が設定される第2の命令レジスタと、前記アクティブリストに保持された物理番号群がコピーされるシャドーリストと、ソフトウェアビジブルレジスタの論理番号に前記記憶回路の物理番号を新規に割り付けるための物理番号群を保持し、ソフトウェア命令で更新対象として指定されるソフトウェアビジブルレジスタの論理番号に対応する前記記憶回路の物理番号を前記アクティブリストから入力するとともに、ソフトウェア命令で更新対象として指定されるソフトウェアビジブルレジスタの論理番号に新規に割り付ける前記記憶回路の物理番号を前記アクティブリストに出力するフリーリストと、ソフトウェア命令の切れ目毎に前記アクティブリストに保持された物理番号群を前記シャドーリストにコピーさせる命令制御部と、エラーを検出したときに前記シャドーリストにコピーされた物理番号群を前記アクティブリストに書き戻させる障害検出部とを備えることを特徴とする。
【0012】
さらに、本発明のエラー訂正制御回路は、ソフトウェアビジブルレジスタ群を保持する記憶回路と、ソフトウェア命令が設定される第1の命令レジスタと、前記第1の命令レジスタに設定されたソフトウェア命令で指定されたソフトウェアビジブルレジスタの論理番号を前記記憶回路の物理番号にリネーミングするための物理番号群を保持するアクティブリストと、前記第1の命令レジスタに設定されたソフトウェア命令で指定されたソフトウェアビジブルレジスタの論理番号を前記アクティブリストによりリネーミングされた物理番号で置き換えたソフトウェア命令が設定される第2の命令レジスタと、前記アクティブリストに保持された物理番号群がコピーされる第1のシャドーリストと、ソフトウェアビジブルレジスタの論理番号に前記記憶回路の物理番号を新規に割り付けるための物理番号群を保持し、ソフトウェア命令で更新対象として指定されるソフトウェアビジブルレジスタの論理番号に対応する前記記憶回路の物理番号を前記アクティブリストから入力するとともに、ソフトウェア命令で更新対象として指定されるソフトウェアビジブルレジスタの論理番号に新規に割り付ける前記記憶回路の物理番号を前記アクティブリストに出力するフリーリストと、前記フリーリストに保持された物理番号群がコピーされる第2のシャドーリストと、ソフトウェア命令の切れ目毎に前記アクティブリストに保持された物理番号群を前記第1のシャドーリストにコピーさせるとともに前記フリーリストに保持された物理番号群を前記第2のシャドーリストにコピーさせる命令制御部と、エラーを検出したときに前記第1のシャドーリストにコピーされた物理番号群を前記アクティブリストに書き戻させるとともに前記第2のシャドーリストにコピーされた物理番号群を前記フリーリストに書き戻させる障害検出部とを備えることを特徴とする。
【0013】
加えて、本発明のエラー訂正制御回路は、前記記憶回路が、レジスタファイルであることを特徴とする。
【0014】
また、本発明のエラー訂正制御回路は、前記フリーリストが、FIFOバッファであることを特徴とする。
【0015】
本発明のエラー訂正制御回路では、ソフトウェアによる読み書きが可能(ソフトウェアビジブル)な記憶回路(レジスタファイル)を備えた情報処理装置において、ソフトウェア命令で更新するソフトウェアビジブルレジスタ群を記憶回路(レジスタファイル)内に保持することでソフトウェア命令の実行中にエラーが発生した場合に、リリーフ情報としてソフトウェア命令で更新されたソフトウェアビジブルレジスタのレジスタ値をソフトウェア命令の開始時点の状態値に回復することができることにより、リトライ率を向上できるものである。
【0016】
図1は、第1の発明のエラー訂正制御回路を含む情報処理装置の主要部の構成を示す回路ブロック図である。第1の発明のエラー訂正制御回路は、ソフトウェア命令で指定されるソフトウェアビジブルレジスタの論理番号をレジスタファイルの物理番号に1対1に対応づけるアクティブリスト30と、ソフトウェア命令で更新対象として指定されるソフトウェアビジブルレジスタの論理番号にレジスタファイル10のアドレスを新規に割り付けるための物理番号群を保持するフリーリスト32と、ソフトウェア命令の切れ目毎にアクティブリスト30に保持された物理番号群がコピーされるシャドーリスト31とを備えている。
【0017】
第1の発明のエラー訂正制御回路では、ソフトウェア命令の実行中にエラーが発生した場合、シャドーリスト31にコピーされた物理番号群をアクティブリスト30に書き戻すことで、アクティブリスト30に書き戻された物理番号群によりソフトウェア命令の開始時点におけるソフトウェアビジブルレジスタ群のレジスタ値を回復することができ、リトライ率を向上させることができる。
【0018】
図6は、第2の発明のエラー訂正制御回路を含む情報処理装置の主要部の構成を示す回路ブロック図である。第2の発明のエラー訂正制御回路は、プロセッサを初期化せずにソフトウェア命令のリトライを行う方式の場合に、フリーリスト32に保持された物理番号群もソフトウェア命令の切れ目で第2のシャドーリスト33にコピーすることが必要であるので、ソフトウェア命令の切れ目毎にアクティブリスト30に保持された物理番号群がコピーされる第1のシャドーリスト31と、フリールスト32に保持された物理番号群がコピーされる第2のシャドーリスト33とを備えている。
【0019】
第2の発明のエラー訂正制御回路では、ソフトウェア命令の実行中にエラーが発生した場合、第1のシャドーリスト31にコピーされた物理番号群をアクティブリスト30に書き戻すとともに、第2のシャドーリスト33にコピーされた物理番号群をフリーリスト32に書き戻すことで、アクティブリスト30およびフリーリスト32に書き戻された物理番号群によりソフトウェア命令の開始時点におけるソフトウェアビジブルレジスタ群のレジスタ値に回復することができ、リトライ率を向上させることができる。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【0021】
[第1の実施の形態]
図1を参照すると、本発明の第1の実施の形態に係るエラー訂正制御回路を含む情報処理装置の主要部は、ソフトウェアビジブルレジスタ群を保持するレジスタファイル10と、ソフトウェア命令の命令語が設定される命令レジスタ20と、命令レジスタ20に設定された命令語で指定されたソフトウェアビジブルレジスタのレジスタ番号(以後、論理番号と称す)をレジスタファイル10の索引アドレス(以後、物理番号と称す)にリネーミングするための物理番号群を保持するアクティブリスト30と、命令レジスタ20に設定された命令語で指定されたソフトウェアビジブルレジスタの論理番号をアクティブリスト30によりリネーミングされた物理番号で置き換えた命令語が設定される命令レジスタ21と、ソフトウェア命令の切れ目毎にアクティブリスト30に保持された物理番号群がコピーされるシャドーリスト31と、ソフトウェア命令で更新対象として指定されるソフトウェアビジブルレジスタの論理番号にレジスタファイル10の物理番号を新規に割り付けるための物理番号群を保持するフリーリスト32と、ソフトウェア命令の切れ目毎にアクティブリスト30に保持された物理番号群をシャドーリスト31にコピーさせる命令制御部40と、エラーを検出したときにシャドーリスト31にコピーされた物理番号群をアクティブリスト30に書き戻させる障害検出部41とから構成されている。なお、図1中、符号201,202,211,212,301,302,321,401,および402は信号線、501はバスをそれぞれ示す。
【0022】
レジスタファイル10は、ソフトウェアビジブルレジスタ群を保持する汎用レジスタファイルである。レジスタファイル10は、ソフトウェアビジブルレジスタ分およびリネーミング分のデータを格納することが充分可能な容量を備えている。なお、レジスタファイル10は、RAM(Random Access Memory)によって構成された周知のメモリ回路でもよく、それに限定されない。ここでは、レジスタファイル10は、ソフトウェアビジブルレジスタ分とレジスタリネーミング分との容量を持っていて、ソフトウェアビジブルレジスタ群は8ワード、リネーミング分の容量は4ワードとして説明する(図2ないし図7参照)。つまり、レジスタファイル10内のソフトウェアビジブルレジスタ群は、12ワード(0〜B)定義されていることになる。
【0023】
命令レジスタ20は、ソフトウェア命令の命令語が設定される。命令レジスタ20に設定されるソフトウェア命令の命令語は、演算のオペレーションコードOP,ディスティネーションIW,ソースオペランドIX,およびソースオペランドIYから構成されている。ディスティネーションIW,ソースオペランドIX,およびソースオペランドIYは、ソフトウェアビジブルレジスタの論理番号(本例では0〜7)の値をとる。
【0024】
命令レジスタ21は、ソフトウェア命令の命令語が設定される。命令レジスタ21に設定されるソフトウェア命令の命令語は、演算のオペレーションコードOP,ディスティネーションPW,ソースオペランドPX,およびソースオペランドPYから構成されている。ディスティネーションPW,ソースオペランドPX,およびソースオペランドPYは、レジスタファイル10の物理番号(本例では0〜B)の値をとる。
【0025】
アクティブリスト30は、ソフトウェアビジブルレジスタの論理番号と同じエントリ数を備え、命令レジスタ20に設定された命令語で指定されたソフトウェアビジブルレジスタの論理番号をレジスタファイル10の物理番号にリネーミングする。詳しくは、アクティブリスト30は、命令レジスタ20のディスティネーションIWで指定された論理番号で信号線202を介してポイントされるエントリに保持された物理番号を信号線301を介してフリーリスト32に最新番の物理番号として出力し、命令レジスタ20のソースオペランドIXで指定された論理番号で信号線201を介してポイントされるエントリに保持された物理番号を信号線301を介して命令レジスタ21のソースオペランドPXに出力し、命令レジスタ20のソースオペランドIYで指定された論理番号で信号線201を介してポイントされるエントリに保持された物理番号を信号線302を介して命令レジスタ21のソースオペランドPYに出力する。同時に、アクティブリスト30は、フリーリスト32が出力する最古番の物理番号を命令レジスタ20のディスティネーションIWで指定された論理番号でポイントされるエントリに入力する。
【0026】
シャドーリスト31は、ソフトウェアビジブルレジスタの論理番号と同じエントリ数を備え、アクティブリスト30に保持された物理番号群がバス501を介してコピーされる。
【0027】
フリーリスト32は、リネーミング分のエントリ数を備えるFIFO(First−In First−Out)のバッファであり、ソフトウェア命令で更新対象として指定されるソフトウェアビジブルレジスタの論理番号にレジスタファイル10の物理番号を新規に割り付けるための物理番号群を保持する。詳しくは、フリーリスト32は、命令レジスタ20のディスティネーションIWで指定された論理番号に対応するアクティブリスト30のエントリの物理番号を信号線301を介して最新番の物理番号として入力し、最古番の物理番号を信号線321を介して命令レジスタ20のディスティネーションIWで指定された論理番号に対応するアクティブリスト30のエントリに出力する。同時に、フリーリスト32は、最古番の物理番号を信号線321を介して命令レジスタ21のディスティネーションPWに出力する。
【0028】
次に、このように構成された第1の実施の形態に係るエラー訂正制御回路の動作について説明する。
【0029】
ソフトウェア命令の命令語は、一旦、命令レジスタ20に設定される。いま、図1の例のように、ディスティネーションIW=2,ソースオペランドIX=1,ソースオペランドIY=7であるものとする。
【0030】
アクティブリスト30は、命令レジスタ20のディスティネーションIW=2で指定された論理番号で信号線202を介してポイントされるエントリに保持された物理番号”3”を信号線301を介してフリーリスト32に最新番の物理番号として出力し、命令レジスタ20のソースオペランドIX=1で指定された論理番号で信号線201を介してポイントされるエントリに保持された物理番号”8”を信号線301を介して命令レジスタ21のソースオペランドPXに出力し、命令レジスタ20のソースオペランドIY=7で指定された論理番号で信号線201を介してポイントされるエントリに保持された物理番号”9”を信号線302を介して命令レジスタ21のソースオペランドPYに出力する。
【0031】
フリーリスト32は、最新番の物理番号”3”が信号線301を介して末尾に入力されると、先頭から最古番の物理番号”2”を信号線321を介して命令レジスタ21のディスティネーションPWに出力する。同時に、フリーリスト32は、最古番の物理番号”2”を信号線321を介して、命令レジスタ20のディスティネーションIW=2で指定された論理番号で信号線202を介してポイントされるアクティブリスト30のエントリに出力する。
【0032】
以上の動作により、命令レジスタ21には、ディスティネーションPW=2,ソースオペランドPX=8,およびソースオペランドPY=9の各物理番号が格納されることになる。命令レジスタ21に格納されているディスティネーションPW=2,ソースオペランドPX=8,およびソースオペランドPY=9の物理番号が、信号線211および212を介してレジスタファイル10の索引アドレスになる。
【0033】
命令レジスタ21に格納されているソフトウェア命令の実行が完了すると、命令制御部40は、信号線401を介してシャドーリスト31にアクティブリスト30に保持されている物理番号群のコピーを指示し、シャドーリスト31はアクティブリスト30に保持されている物理番号群をバス501を介して自身にコピーさせる。
【0034】
このような一連の動作が、ソフトウェア命令単位に繰り返される。
【0035】
ソフトウェア命令の実行中にエラーが発生した場合、エラーが発生したタイミングによっては、ソフトウェア命令内でソフトウェアビジブルレジスタをすでに更新しているかも知れないので、更新している場合には、ソフトウェア命令の開始時点における状態値に戻すことができないためにリトライ不可となる。
【0036】
しかし、第1の実施の形態では、ソフトウェア命令の切れ目毎にアクティブリスト30に保持された物理番号群がシャドーリスト31にコピーされているので、ソフトウェア命令の実行中にエラーが発生した場合、シャドーリスト31にコピーされた物理番号群をアクティブリスト30に書き戻すことで、アクティブリスト30の値をソフトウェア命令の開始時点における物理番号群に復元することができ、ソフトウェア命令で指定される論理番号がリネーミングされた物理番号がポイントする更新対象であるレジスタファイル10のソフトウェアビジブルレジスタのレジスタ値も、ソフトウェア命令の開始時点における状態値に回復することができる。
【0037】
ただし、第1の実施の形態では、フリーリスト32に保持された物理番号群が復元されていないため、ソフトウェア命令のリトライ時にはレジスタファイル10のレジスタ値を一旦退避して、エラーが発生したプロセッサを初期化、つまりレジスタファイル10の制御回路であるアクティブリスト30,シャドーリスト31,およびフリーリスト32を初期化した後、退避したレジスタ値をレジスタファイル10に再ロードしてからのリトライとなる。
【0038】
次に、図2ないし図7を参照しながら、第1の実施の形態に係るエラー訂正制御回路の動作について具体的に説明する。
【0039】
図2に示す初期状態では、アクティブリスト30には、レジスタファイル10の索引アドレスである物理番号”0”〜”7”が格納されている。また、フリーリスト32には、物理番号”8”〜”B”が格納されている。
【0040】
図2に示す初期状態から、論理番号L3のソフトウェアビジブルレジスタのレジスタ値と論理番号L2のソフトウェアビジブルレジスタのレジスタ値との和を論理番号L3のソフトウェアビジブルレジスタに格納するソフトウェア命令[L3+L2→L3]が命令レジスタ20に設定されたとすると、図3に示すように、命令制御部40は、信号線401を通じてシャドーリスト31にアクティブリスト30に保持された物理番号群のコピーを指示し、シャドーリスト31はアクティブリスト30に保持されている物理番号群をバス501を介して自身にコピーさせる。次に、アクティブリスト30およびフリーリスト32は、命令レジスタ20に設定されたソフトウェア命令[L3+L2→L3]を、P3+P2→P8に変換して命令レジスタ21に設定する。続いて、命令レジスタ21に設定されたP3+P2→P8の実行により、レジスタファイル10における物理番号”8”のソフトウェアビジブルレジスタP8が更新される。
【0041】
図3に示すソフトウェア命令[L3+L2→L3]の実行後の状態から、メモリの内容を論理番号0−1のソフトウェアビジブルレジスタL0−1に格納するソフトウェア命令[mem→L0−1]が命令レジスタ20に設定されたとすると、図4に示すように、命令制御部40は、信号線401を通じてシャドーリスト31にアクティブリスト30に保持された物理番号群のコピーを指示し、シャドーリスト31はアクティブリスト30に保持されている物理番号群をバス501を介して自身にコピーさせる。次に、アクティブリスト30およびフリーリスト32は、命令レジスタ20に設定されたソフトウェア命令[mem→L0−1]を、mem→P9−Aに変換して命令レジスタ21に設定する。続いて、命令レジスタ21に設定されたmem→P9−Aの実行により、レジスタファイル10における物理番号”9”および”A”のソフトウェアビジブルレジスタP9およびPAが更新される。
【0042】
図5に示すように、ソフトウェア命令[mem→L0−1]の実行中にエラーが発生した場合には、障害検出部41は、このエラーを検出し、信号線402を通じてシャドーリスト31にコピーされた物理番号群をアクティブリスト30に書き戻させる。これにより、図4のソフトウェア命令[mem→L0−1]の開始時点にアクティブリスト30に保持された物理番号群を復元することができる。
【0043】
次に、図5に示す復元されたアクティブリスト30の物理番号群に基づいて、図6の初期化1に示すように、レジスタファイル10に保持されたソフトウェアビジブルレジスタ群のレジスタ値を、任意のソフトウェアビジブルレジスタ退避エリアに退避する。詳しくは、論理番号0のアクティブリスト30のエントリに格納されている物理番号”0”のレジスタファイル10のレジスタ値をソフトウェアビジブルレジスタ退避エリアのエントリ0に退避し、論理番号1のエントリに格納されている物理番号”1”のレジスタファイル10のレジスタ値をソフトウェアビジブルレジスタ退避エリアのエントリ1に退避し、論理番号2のエントリに格納されている物理番号”2”のレジスタファイル10のレジスタ値をソフトウェアビジブルレジスタ退避エリアのエントリ2に退避し、論理番号3のエントリに格納されている物理番号”8”のレジスタファイル10のレジスタ値をソフトウェアビジブルレジスタ退避エリアのエントリ3に退避し、論理番号4のエントリに格納されている物理番号”4”のレジスタファイル10のレジスタ値をソフトウェアビジブルレジスタ退避エリアのエントリ4に退避し、論理番号5のエントリに格納されている物理番号”5”のレジスタファイル10のレジスタ値をソフトウェアビジブルレジスタ退避エリアのエントリ5に退避し、論理番号6のエントリに格納されている物理番号”6”のレジスタファイル10のレジスタ値をソフトウェアビジブルレジスタ退避エリアのエントリ6に退避し、論理番号7のエントリに格納されている物理番号”7”のレジスタファイル10のレジスタ値をソフトウェアビジブルレジスタ退避エリアのエントリ7に退避する。ここでは、ソフトウェア命令[L3+L2→L3]で更新された論理番号3のソフトウェアビジブルレジスタのレジスタ値がソフトウェアビジブルレジスタ退避エリアのエントリ3に退避されている。
【0044】
続いて、図6に示す初期化1で、レジスタファイル10,アクティブリスト30,シャドーリスト31,およびフリーリスト32を、図2に示すのと同様の初期状態に初期化する。
【0045】
次に、図7に示す初期化2で、ソフトウェアビジブルレジスタ退避エリアに退避されたレジスタ値群をレジスタファイル10に回復する。復元後の状態では、論理番号3に対応する物理番号”3”のレジスタファイル10のレジスタ値がソフトウェア命令[L3+L2→L3]で更新された内容となっており、エラーが発生したソフトウェア命令[mem→L0−1]から見て、図3のソフトウェア命令[L3+L2→L3]の終了時点での状態と同じである。よって、この状態からソフトウェア命令[mem→L0−1]をリトライすることができる。
【0046】
なお、ソフトウェア命令[mem→L0−1]のリトライ時には、図5のエラー発生時にソフトウェア命令[mem→L0−1]で更新されたかもしれないレジスタファイル10における物理番号”9”および”A”のレジスタをソフトウェアビジブルレジスタP9およびPAとして使わなくて済む。
【0047】
ところで、フリーリスト32に保持された物理番号群もソフトウェア命令[mem→L0−1]の開始時点の値に復元する方法も考えられるが、第1の実施の形態では、エラーが発生してソフトウェア命令[mem→L0−1]の開始時点から再開する場合には、プロセッサを一旦初期化してから退避したソフトウェアビジブルレジスタ群のレジスタ値をレジスタファイル10にリカバリすることを前提にしているため、フリーリスト32に保持された物理番号群とアクティブリスト30に保持された物理番号群との整合がとれていなくてもよい。
【0048】
[第2の実施の形態]
図8を参照すると、本発明の第2の実施の形態に係るエラー訂正制御回路を含む情報処理装置の主要部は、ソフトウェアビジブルレジスタ群を保持するレジスタファイル10と、ソフトウェア命令の命令語が設定される命令レジスタ20と、命令レジスタ20に設定された命令語で指定されたソフトウェアビジブルレジスタの論理番号をレジスタファイル10の物理番号にリネーミングするための物理番号群を保持するアクティブリスト30と、命令レジスタ20に設定された命令語で指定されたソフトウェアビジブルレジスタの論理番号をアクティブリスト30によりリネーミングされた物理番号で置き換えた命令語が設定される命令レジスタ21と、ソフトウェア命令の切れ目毎にアクティブリスト30に保持された物理番号群がコピーされるシャドーリスト31と、ソフトウェア命令で更新対象として指定されるソフトウェアビジブルレジスタの論理番号にレジスタファイル10の物理番号を新規に割り付けるための物理番号群を保持するフリーリスト32と、フリーリスト32に保持された物理番号群がコピーされるシャドーリスト33と、ソフトウェア命令の切れ目毎にアクティブリスト30およびフリーリスト32に保持された物理番号群をシャドーリスト31および33にコピーさせる命令制御部40と、エラーを検出したときにシャドーリスト31および33にコピーされた物理番号群をアクティブリスト30およびフリーリスト32に書き戻させる障害検出部41とから構成されている。なお、図1中、符号201,202,211,212,301,302,321,401,および402は信号線、501はバスをそれぞれ示す。
【0049】
シャドーリスト33は、ソフトウェアビジブルレジスタの論理番号と同じエントリ数を備え、フリーリスト32に保持された物理番号群がバス501を介してコピーされる。
【0050】
なお、特に言及しないその他の部分は、図1に示した第1の実施の形態に係るエラー訂正制御回路における対応部分と同様に構成されているので、同一符号を付してそれらの詳しい説明を省略する。
【0051】
次に、このように構成された第2の実施の形態に係るエラー訂正制御回路の動作について、図9および図10を参照して、図1に示した第1の実施の形態に係るエラー訂正制御回路の動作との相違点を中心に説明する。
【0052】
第2の実施の形態では、ソフトウェア命令の切れ目毎にアクティブリスト30およびフリーリスト32に保持された物理番号群をシャドーリスト31および33にそれぞれコピーさせる。
【0053】
例えば、図3に示すソフトウェア命令[L3+L2→L3]の実行後の状態から、メモリの内容を論理番号0−1のソフトウェアビジブルレジスタL0−1に格納するソフトウェア命令[mem→L0−1]が命令レジスタ20に設定されたとすると、図9に示すように、命令制御部40は、信号線401を通じてシャドーリスト31および33にアクティブリスト30およびフリーリスト32に保持された物理番号群のコピーを指示し、シャドーリスト31および33はアクティブリスト30およびフリーリスト32に保持されている物理番号群をバス501を介して自身にそれぞれコピーさせる。次に、アクティブリスト30およびフリーリスト32は、命令レジスタ20に設定されたソフトウェア命令[mem→L0−1]を、mem→P9−Aに変換して命令レジスタ21に設定する。続いて、命令レジスタ21に設定されたmem→P9−Aの実行により、レジスタファイル10における物理番号”9”および”A”のソフトウェアビジブルレジスタP9およびPAが更新される。
【0054】
図10に示すように、ソフトウェア命令[mem→L0−1]の実行中にエラーが発生した場合には、障害検出部41は、このエラーを検出し、信号線402を通じてシャドーリスト31および33にコピーされた物理番号群をアクティブリスト30およびフリーリスト32にそれぞれ書き戻させる。これにより、図9のソフトウェア命令[mem→L0−1]の開始時点にアクティブリスト30およびフリーリスト32に保持された物理番号群を復元することができる。
【0055】
このように、第2の実施の形態では、ソフトウェア命令の実行中にエラーが発生した場合、シャドーリスト31および33にコピーされた物理番号群をアクティブリスト30およびフリーリスト32に書き戻すことで、アクティブリスト30およびフリーリスト32の値をソフトウェア命令の開始時点における物理番号群に復元することができ、復元された物理番号群によりソフトウェア命令内のデスティネーションおよびソースオペランドに対応するレジスタファイル10のソフトウェアビジブルレジスタのレジスタ値もソフトウェア命令の開始時点における状態値に回復することができる。これにより、レジスタファイル10の制御も整合性がとれるため、レジスタファイル10のレジスタ値を退避する必要がなく、エラーが発生したプロセッサを初期化せずにソフトウェア命令のリトライをすることが可能となる。
【0056】
【発明の効果】
第1の効果は、ソフトウェア命令の実行中にエラーが発生した場合、シャドーリストにコピーされた物理番号群をアクティブリストに書き戻すことで、ソフトウェア命令で更新対象として指定された論理番号に対応するソフトウェアビジブルレジスタのレジスタ値をソフトウェア命令の開始時点におけるソフトウェアビジブルレジスタの状態値に回復することが可能であり、リトライ率が向上するということである。その理由は、ソフトウェア命令の切れ目毎にアクティブリストに保持された物理番号群をシャドーリストにコピーするようにしたからである。
【0057】
第2の効果は、ソフトウェア命令の実行中にエラーが発生した場合、第1および第2のシャドーリストにコピーされた物理番号群をアクティブリストおよびフリーリストに書き戻すことで、ソフトウェア命令で指定されるソフトウェアビジブルレジスタの論理番号に対応するソフトウェアビジブルレジスタのレジスタ値をソフトウェア命令の開始時点におけるソフトウェアビジブルレジスタの状態値に回復することが可能であり、レジスタファイルの制御も整合性がとれるため、レジスタファイルのレジスタ値を退避する必要がなく、エラーが発生したプロセッサを初期化せずにソフトウェア命令のリトライをすることが可能となる。その理由は、ソフトウェア命令の切れ目毎にアクティブリストに保持された物理番号群およびフリーリストに保持された物理番号群を第1および第2のシャドーリストにコピーするようにしたからである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係るエラー訂正制御回路を含む情報処理装置の主要部の構成を示す回路ブロック図である。
【図2】図1中のアクティブリスト,シャドーリスト,フリーリスト,およびレジスタファイルの初期状態を例示する図である。
【図3】図1中のアクティブリスト,シャドーリスト,フリーリスト,およびレジスタファイルの、ソフトウェア命令[L3+L2→L3]の実行終了時の状態を例示する図である。
【図4】図1中のアクティブリスト,シャドーリスト,フリーリスト,およびレジスタファイルの、ソフトウェア命令[mem→L0−1]の実行終了時の状態を例示する図である。
【図5】図1中のアクティブリスト,シャドーリスト,フリーリスト,およびレジスタファイルの、ソフトウェア命令[mem→L0−1]の実行中にエラーが発生した場合の状態を例示する図である。
【図6】図1中のアクティブリスト,シャドーリスト,フリーリスト,およびレジスタファイルを初期化1した状態を例示する図である。
【図7】図1中のアクティブリスト,シャドーリスト,フリーリスト,およびレジスタファイルを初期化2した状態を例示する図である。
【図8】本発明の第2の実施の形態に係るエラー訂正制御回路を含む情報処理装置の主要部の構成を示す回路ブロック図である。
【図9】図8中のアクティブリスト,シャドーリスト,フリーリスト,およびレジスタファイルの、ソフトウェア命令[mem→L0−1]の実行終了時の状態を例示する図である。
【図10】図8中のアクティブリスト,シャドーリスト,フリーリスト,およびレジスタファイルの、ソフトウェア命令[mem→L0−1]の実行中にエラーが発生した場合の状態を例示する図である。
【符号の説明】
10 レジスタファイル
20 命令レジスタ(第1の命令レジスタ)
21 命令レジスタ(第2の命令レジスタ)
30 アクティブリスト
31 シャドーリスト(第1のシャドーリスト)
32 フリーリスト
33 シャドーリスト(第2のシャドーリスト)
40 命令制御部
41 障害検出部
201,202,211,212,301,302,321 信号線
401,402 信号線
501 バス
Claims (8)
- ソフトウェアによる読み書きが可能なソフトウェアビジブルレジスタ群を保持する記憶回路を備えた情報処理装置において、
ソフトウェア命令で指定されるソフトウェアビジブルレジスタの論理番号を前記記憶回路の物理番号にリネーミングするための物理番号群を保持するアクティブリストと、
ソフトウェア命令の切れ目毎に前記アクティブリストに保持された物理番号群がコピーされるシャドーリストと、
ソフトウェアビジブルレジスタの論理番号に前記記憶回路の物理番号を新規に割り付けるための物理番号群を保持し、ソフトウェア命令で更新対象として指定されるソフトウェアビジブルレジスタの論理番号に対応する前記記憶回路の物理番号を前記アクティブリストから入力するとともに、ソフトウェア命令で更新対象として指定されるソフトウェアビジブルレジスタの論理番号に新規に割り付ける前記記憶回路の物理番号を前記アクティブリストに出力するフリーリストと
を備えることを特徴とするエラー訂正制御回路。 - ソフトウェアによる読み書きが可能なソフトウェアビジブルレジスタ群を保持する記憶回路を備えた情報処理装置において、
ソフトウェア命令で指定されるソフトウェアビジブルレジスタの論理番号を前記記憶回路の物理番号にリネーミングするための物理番号群を保持するアクティブリストと、
ソフトウェア命令の切れ目毎に前記アクティブリストに保持された物理番号群がコピーされる第1のシャドーリストと、
ソフトウェアビジブルレジスタの論理番号に前記記憶回路の物理番号を新規に割り付けるための物理番号群を保持し、ソフトウェア命令で更新対象として指定されるソフトウェアビジブルレジスタの論理番号に対応する前記記憶回路の物理番号を前記アクティブリストから入力するとともに、ソフトウェア命令で更新対象として指定されるソフトウェアビジブルレジスタの論理番号に新規に割り付ける前記記憶回路の物理番号を前記アクティブリストに出力するフリーリストと、
ソフトウェア命令の切れ目毎に前記フリーリストに保持された物理番号群がコピーされる第2のシャドーリストと
を備えることを特徴とするエラー訂正制御回路。 - ソフトウェアビジブルレジスタ群を保持する記憶回路と、
ソフトウェア命令が設定される第1の命令レジスタと、
前記第1の命令レジスタに設定されたソフトウェア命令で指定されたソフトウェアビジブルレジスタの論理番号を前記記憶回路の物理番号にリネーミングするための物理番号群を保持するアクティブリストと、
前記第1の命令レジスタに設定されたソフトウェア命令で指定されたソフトウェアビジブルレジスタの論理番号を前記アクティブリストによりリネーミングされた物理番号で置き換えたソフトウェア命令が設定される第2の命令レジスタと、ソフトウェア命令の切れ目毎に前記アクティブリストに保持された物理番号群がコピーされるシャドーリストと、
ソフトウェアビジブルレジスタの論理番号に前記記憶回路の物理番号を新規に割り付けるための物理番号群を保持し、ソフトウェア命令で更新対象として指定されるソフトウェアビジブルレジスタの論理番号に対応する前記記憶回路の物理番号を前記アクティブリストから入力するとともに、ソフトウェア命令で更新対象として指定されるソフトウェアビジブルレジスタの論理番号に新規に割り付ける前記記憶回路の物理番号を前記アクティブリストに出力するフリーリストと
を備えることを特徴とするエラー訂正制御回路。 - ソフトウェアビジブルレジスタ群を保持する記憶回路と、
ソフトウェア命令が設定される第1の命令レジスタと、
前記第1の命令レジスタに設定されたソフトウェア命令で指定されたソフトウェアビジブルレジスタの論理番号を前記記憶回路の物理番号にリネーミングするための物理番号群を保持するアクティブリストと、
前記第1の命令レジスタに設定されたソフトウェア命令で指定されたソフトウェアビジブルレジスタの論理番号を前記アクティブリストによりリネーミングされた物理番号で置き換えたソフトウェア命令が設定される第2の命令レジスタと、ソフトウェア命令の切れ目毎に前記アクティブリストに保持された物理番号群がコピーされる第1のシャドーリストと、
ソフトウェアビジブルレジスタの論理番号に前記記憶回路の物理番号を新規に割り付けるための物理番号群を保持し、ソフトウェア命令で更新対象として指定されるソフトウェアビジブルレジスタの論理番号に対応する前記記憶回路の物理番号を前記アクティブリストから入力するとともに、ソフトウェア命令で更新対象として指定されるソフトウェアビジブルレジスタの論理番号に新規に割り付ける前記記憶回路の物理番号を前記アクティブリストに出力するフリーリストと、
ソフトウェア命令の切れ目毎に前記フリーリストに保持された物理番号群がコピーされる第2のシャドーリストと
を備えることを特徴とするエラー訂正制御回路。 - ソフトウェアビジブルレジスタ群を保持する記憶回路と、
ソフトウェア命令が設定される第1の命令レジスタと、
前記第1の命令レジスタに設定されたソフトウェア命令で指定されたソフトウェアビジブルレジスタの論理番号を前記記憶回路の物理番号にリネーミングするための物理番号群を保持するアクティブリストと、
前記第1の命令レジスタに設定されたソフトウェア命令で指定されたソフトウェアビジブルレジスタの論理番号を前記アクティブリストによりリネーミングされた物理番号で置き換えたソフトウェア命令が設定される第2の命令レジスタと、前記アクティブリストに保持された物理番号群がコピーされるシャドーリストと、
ソフトウェアビジブルレジスタの論理番号に前記記憶回路の物理番号を新規に割り付けるための物理番号群を保持し、ソフトウェア命令で更新対象として指定されるソフトウェアビジブルレジスタの論理番号に対応する前記記憶回路の物理番号を前記アクティブリストから入力するとともに、ソフトウェア命令で更新対象として指定されるソフトウェアビジブルレジスタの論理番号に新規に割り付ける前記記憶回路の物理番号を前記アクティブリストに出力するフリーリストと、
ソフトウェア命令の切れ目毎に前記アクティブリストに保持された物理番号群を前記シャドーリストにコピーさせる命令制御部と、
エラーを検出したときに前記シャドーリストにコピーされた物理番号群を前記アクティブリストに書き戻させる障害検出部と
を備えることを特徴とするエラー訂正制御回路。 - ソフトウェアビジブルレジスタ群を保持する記憶回路と、
ソフトウェア命令が設定される第1の命令レジスタと、
前記第1の命令レジスタに設定されたソフトウェア命令で指定されたソフトウェアビジブルレジスタの論理番号を前記記憶回路の物理番号にリネーミングするための物理番号群を保持するアクティブリストと、
前記第1の命令レジスタに設定されたソフトウェア命令で指定されたソフトウェアビジブルレジスタの論理番号を前記アクティブリストによりリネーミングされた物理番号で置き換えたソフトウェア命令が設定される第2の命令レジスタと、前記アクティブリストに保持された物理番号群がコピーされる第1のシャドーリストと、
ソフトウェアビジブルレジスタの論理番号に前記記憶回路の物理番号を新規に割り付けるための物理番号群を保持し、ソフトウェア命令で更新対象として指定されるソフトウェアビジブルレジスタの論理番号に対応する前記記憶回路の物理番号を前記アクティブリストから入力するとともに、ソフトウェア命令で更新対象として指定されるソフトウェアビジブルレジスタの論理番号に新規に割り付ける前記記憶回路の物理番号を前記アクティブリストに出力するフリーリストと、
前記フリーリストに保持された物理番号群がコピーされる第2のシャドーリストと、
ソフトウェア命令の切れ目毎に前記アクティブリストに保持された物理番号群を前記第1のシャドーリストにコピーさせるとともに前記フリーリストに保持された物理番号群を前記第2のシャドーリストにコピーさせる命令制御部と、
エラーを検出したときに前記第1のシャドーリストにコピーされた物理番号群を前記アクティブリストに書き戻させるとともに前記第2のシャドーリストにコピーされた物理番号群を前記フリーリストに書き戻させる障害検出部と
を備えることを特徴とするエラー訂正制御回路。 - 前記記憶回路が、レジスタファイルであることを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載のエラー訂正制御回路。
- 前記フリーリストが、FIFOバッファであることを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載のエラー訂正制御回路。
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