JPH0258648B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (a) 発明の技術分野 本発明はマイクロプログラム制御計算機に係
り、特にマクロ命令の命令例外を検出する為の制
御方式に関する。

(b) 技術の背景 電子計算機の所謂中央処理装置を構成する方式
として、マイクロプログラム制御方式が広く使用
されている。マイクロプログラム制御方式は、回
路の減少、機能変更の容易性等の利点を有する
が、一般に所謂専用回路を持つ方式に比較して処
理速度が遅くなるので、速度向上の為には適当に
専用回路を導入する必要がある。

(c) 従来技術と問題点 一般に、計算機の命令仕様にはそれぞれ例外状
態が規定されている。例外状態とは、その命令の
実行を中止すべき何等かの状態であつて、例えば
非特権モードの状態にある計算機において特権命
令を実行することは、特権命令を設けた目的から
当然抑止されなければならないから、このような
状態は特権命令に規定されるべき例外状態の一つ
となる。

各命令の実行において、その命令に規定されて
いる例外状態をチエツクし、例外状態が存在する
場合には、通常その命令の実行をしないで、所定
の状態情報の設定等を行つた後、例外状態の発生
に対する後始末の処理を行うプログラムを開始で
きるように所謂割り出しをする。

従来マイクロプログラム制御計算機において
は、各命令（マクロ命令）ごとのマイクロプログ
ラムは第１図に概略の処理の流れを示すように構
成され、命令の本来の機能の実行に先立つて、所
定の例外状態の存否をチエツクし、何れの例外状
態も無い場合に初めて本来の機能を実行するよう
になつていた。そのさめ、例外状態は本来発生す
ることが少ないにもかかわらず、その総てをチエ
ツクするための固定的な処理時間が命令実行に常
に挿入され、計算機の性能を低下する要因となつ
ていた。

(d) 発明の目的 従つて本発明の目的は、上記のような従来のマ
イクロプログラム計算機の問題点を解決し、簡単
な構成で、計算機の性能を改善することのできる
命令例外検出方式を提供するにある。

(e) 発明の構成 この目的は本発明によれば、マクロ命令の実行
をマイクロプログラムによつて制御する計算機に
おいて、該計算機の状態を示す状態フラグを保持
する状態フラグ保持手段と、各該マクロ命令ごと
に定まり、該状態フラグと同じビツト長を有する
固有情報を保持する固有情報記憶手段と、該マク
ロ命令のオペレーシヨンコードをアドレスとし
て、該固有情報記憶手段から該固有情報を読み出
す手段と、該読み出した固有情報を保持する固有
情報保持手段と、該状態フラグ保持手段と該固有
情報保持手段との対応するビツトの論理積によつ
て例外信号を発生する手段とを設け、該例外信号
の発生の有無によつて該マクロ命令を処理するマ
イクロプログラムの開始アドレスを切り換えるよ
うに構成されていることを特徴とする命令例外検
出方式によつて達成することができる。

(f) 発明の実施例 第２図は本発明の実施例を示すブロツク図であ
る。１はマイクロプログラムを格納する制御記憶
装置、２はそのアドレスレジスタ、３は制御記憶
装置１からフエツチされるマイクロ命令を保持す
るマイクロ命令レジスタであり、通常図示されな
い主記憶装置等からフエツチされるマクロ命令の
オペレーシヨンコード（レジスタ４に保持される
ものとする。）によつて、そのマクロ命令の実行
を制御するマイクロプログラムの入口アドレスが
決定される。但し、本発明の適用においてマイク
ロ命令及びその制御方式は公知の何れでもよく、
特定の方式に限定されるものではない。

本発明において、レジスタ４のオペレーシヨン
コードは、例外条件記憶装置５をアクセスする為
にも使用される。この記憶装置５の各語には命令
種類ごとの固有情報を保持し、１語の各ビツトは
状態フラグ７の各ビツトに対応し、両者同じビツ
ト数である 状態フラグ７の各ビツトはそれぞれマクロ命令
実行に関連する計算機の各種状態を表示するのに
使用され、各ビツトはそれが表示する状態に応じ
て、通常マイクロ命令でセツト／リセツトされ
る。それらのビツトが表す状態の例としては、前
記の非特権モードの他に、例えば非マルチプロセ
シングモード、拡張命令不使用モード、その他が
ある。これらの例で説明すれば、状態フラグの該
当ビツトは上例の各モードにおいて“１”にセツ
トされ、例えば特権モードは非特権モード・ビツ
トを“０”にセツトすることにより表示する。

オペレーシヨンコードをアドレスとして読み出
される記憶装置５の各語の固有情報は、該当する
命令の例外状態として規定されている状態の、状
態フラグ７のビツトに対応するビツトを“１”と
し、その他のビツトは“０”とする。

例えば特権命令については、状態フラグ７の非
特権モード・ビツトに対応するビツトを“１”と
する。又、この命令が拡張命令モードにおいての
み使用可能な特権命令であれば、更に拡張命令不
使用モード・ビツトに対応するビツトも“１”と
する。一方、この命令がマルチプロセシングか否
かにかかわらず使用できる（即ち、この条件は例
外状態として規定されていない）特権命令であれ
ば、非マルチプロセシングモード・ビツトに対応
するビツトは“０”にしなければならない。

又、記憶装置５の非特権命令に対応する各語に
おける、非特権モード・ビツトに対応するビツト
は総て“０”にしておく。

記憶装置５の読み出しデータはレジスタ６に保
持される。レジスタ６と状態フラグ７との各対応
するビツト対は、それぞれ論理積ゲート８の１個
のゲートの入力となる。論理積ゲート８の全出力
は論理和ゲート９に入力する。従つて、状態フラ
グ７及び記憶装置５の各語が上記のように設定さ
れているとすると、例えば非特権モードにおいて
或る特権命令がフエツチされると、非特権モー
ド・ビツト及びこれに対応するレジスタ６のビツ
トが共に“１”であるので、そのビツト対の論理
積条件が成立し、論理和ゲート９の出力である例
外信号１０が“１”となる。

以上のように例外条件記憶装置５には、命令種
類数だけの固有情報が記憶されればよく、又各語
の固有情報は例外条件識別に必要な状態フラグの
ビツト長に等しい比較的短いビツト長でよいの
で、この記憶装置５は比較的小容量の記憶装置で
経済的に構成することができる。

例外信号１０によりレジスタ１１の内容が制御
記憶アドレスレジスタ２にセツトされる。レジス
タ１１には予め固定の例外処理マイクロプログラ
ム入口アドレスがセツトされている。従つて、マ
イクロプログラムは例外処理を開始することがで
きる。レジスタ１１の内容は、マクロ命令によつ
て定まるアドレスがセツトされる方式とすること
もできる。

以上の制御方式により、第１図に示したマイク
ロプログラム処理の流れ図に対応する処理の流れ
は第３図に示す流れ図のようになる。

(g) 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
ば各マクロ命令の実行に先立つて、マイクロプロ
グラムによつて例外状態をチエツクする必要が無
く、マクロ命令のフエツチに続いて直ちに命令実
行のマイクロプログラムを開始できるので、計算
機の性能を改善することができ、又マイクロプロ
グラムの構成が簡単になるので信頼性の向上、コ
ストの低下に寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の命令実行マイクロプログラムの
処理の流れ図、第２図は実施例回路のブロツク
図、第３図は本発明を実施した場合の命令実行マ
イクロプログラムの処理の流れ図である。 図において、１は制御記憶装置、２は制御記憶
アドレスレジスタ、３はマイクロ命令レジスタ、
４はオペレーシヨンコードレジスタ、５は例外条
件記憶装置、６はレジスタ、７は状態フラグ、８
は論理積ゲート、９は論理和ゲート、１０は例外
信号線、１１はレジスタを示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ マクロ命令の実行をマイクロプログラムによ
   つて制御する計算機において、 該計算機の状態を示す状態フラグを保持する状
   態フラグ保持手段と、 各該マクロ命令ごとに定まり、該状態フラグと
   同じビツト長を有する固有情報を保持する固有情
   報記憶手段と、 該マクロ命令のオペレーシヨンコードをアドレ
   スとして、該固有情報記憶手段から該固有情報を
   読み出す手段と、 該読み出した固有情報を保持する固有情報保持
   手段と、 該状態フラグ保持手段と該固有情報保持手段と
   の対応するビツトの論理積によつて例外信号を発
   生する手段とを設け、 該例外信号の発生の有無によつて該マクロ命令
   を処理するマイクロプログラムの開始アドレスを
   切り換えるように構成されていることを特徴とす
   る命令例外検出方式。