JPH0462645A - 記憶装置及びオーバーフロー処理方法 - 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】 産業上の利用分野 本発明ζよ　見かけ上無限大のスタック領域にデータを
保存する（即ちブツシュする）際に生ずるオーバーフロ
ー処理を高速化する記憶装置及びオーバーフロー処理方
法に関する。

従来の技術 第６図く　同一サイズの記憶ブロックｌが複数個環状に
結合した記憶装置の構成の従来例を示す。

この記憶装置は１ブロックごとにラストイン・ファース
トアウトの順でデータの読み書きがなされるいわゆるス
タック構造である。またこの記憶装置は　そのブロック
まで使用してもオーバーフローを起こさない限界を指し
示すポインタＭと、現在記憶に使用しているブロック群
の終端のブロックを指し示すポインタＣを有する。

この装置においてデータの保存時にオーバーフローを生
じる場合の処理の典型的な動作を第７図に示す。まずス
タック最上段の記憶ブロック１ａにデータ２ｂの書き込
みの要求があり（同図ａ）、それに応じてポインタＣの
位置を動かすとポインタＣがポインタＭを追い越すので
例外が発生しく同図ｂ）、その信号を受は取ることによ
り、書き込み要求がなされているブロック１ａのデータ
２ａを外部二次記憶域３に退避させた後（同図Ｃ）、ポ
インタＭを動かしてポインタＣと同じ位置にし　例外処
理を終了する。その後に書き込み要求を出したデータ２
ｂを空いたブロック１ａに書き込む動作を開始する（同
図ｄ）。

発明が解決しようとする課題 前記のようなオーバーフロー処理方法では　退避される
データ２ａの転送命令が終了するまでそのブロック１ａ
への書き込みが実行できず、待ち時間が必要であっ九　
また　オーバーフロー処理を行なう時間的余裕がなくて
も強制的に次のブロックに書き込みを行なう動作をシス
テムに組み込む必要がある場合、強制書き込みによるデ
ータ破壊を防止するためへ　データを持つブロック群の
終端　すなわちスタック最上段の次のブロックを予め空
き領域として常に確保しておく必要があった 本発明は上記課題を解決するもので、スタックにデータ
を保存する際のオーバーフロー処理を高速化できる記憶
装置及びオーバーフロー処理方法を提供することを目的
とする。

課題を解決するための手段 本発明は上述の課題を解決するたム　先端と終端が環状
に結合されており、同一サイズの記憶ブロック群から構
成され　ラストイン・ファーストアウトの順で１ブロッ
クずつデータの書き込み・読み出しがなされる記憶領域
を備え　オーバーフロー時に二次記憶域に退避されるブ
ロック内のデータを予めコピーするためのバッファレジ
スタと、前記記憶ブロックのへ　そのブロックまで使用
してもオーバーフローを起こさない限界の記憶ブロック
を指し示すポインタと、現在記憶に使用している記憶ブ
ロック群の終端のブロックを指し示すポインタとを備え
、オーバーフローしていない状態では　オーバーフロー
時に二次記憶域に退避されるブロックの同一内容を前記
バッファレジスタにコピーするモードがオン状態である
ことを特徴とするオーバーフロー処理方法である。

さらに上記構成に加え　書き込み要求があり、新たに使
用するブロック数を増加するために前記終端ブロック指
示ポインタを移動した暇　そのポインタと前記オーバー
フロー限界ブロック指示ポインタがオーバーフロー発生
状態の位置関係になった時にバッファレジスタのコピー
モードをオフにし　書き込み要求中のデータがブロック
に書き込まれる間またはその直後に前記バッファレジス
タの保持内容を外部二次記憶域に転送開始し　転送終了
後、前記オーバーフロー限界ブロック指示ポインタを動
かし　前記終端ブロック指示ポインタとの相対位置関係
をオーバーフロー非発生状態に戻す時またはその直後に
　次のオーバーフローで二次記憶域に退避されるべきブ
ロックのデータを前記バッファレジスタにコピーするモ
ードをオンにすることを特徴とするオーバーフロー処理
方法である。

また本発明（′！、先端と終端が環状に結合されており
、同一サイズの記憶ブロック群から構成されラストイン
・ファーストアウトの順で１ブロックずつデータの書き
込み・読み出しがなされる記憶領域を備え　オーバーフ
ロー時に二次記憶域に退避されるブロック内のデータを
予めコピーするためのバッファレジスタと、前記記憶ブ
ロックの内、そのブロックまで使用してもオーバーフロ
ーを起こさない限界の記憶ブロックを指し示すポインタ
と、現在記憶に使用している記憶ブロック群の終端のブ
ロックを指し示すポインタとを備え　前記バッファレジ
スタは前記環状記憶ブロック群中のｔ定された任意のブ
ロックと１対ｌに結線され前記オーバーフロー限界ブロ
ック指示ポインタと前記終端ブロック指示ポインタとの
相対位置関係により、前記バッファレジスタに現在結合
しているブロックからデータをバッファレジスタにコピ
ーするモードがオン・オフされることを特徴とする記憶
装置である。

作用 本発明は上記した構成により、オーバーフロー時に上書
きされ破壊される領域のコピーを予め持つの弘　外部二
次記憶域への転送にこのコピーを用いることにより、上
書きを開始するまでの待ち時間を低減することができる
。

実施例 第１図は本発明の一実施例のアルゴリズムを示すフロー
チャート、第２図は本発明の一実施例の記憶装置の構成
図である。

第２図に示す記憶装置は　同一サイズの記憶ブロック１
が複数個環状に結合した構成を有する。

この記憶装置は１ブロックごとにラストイン・ファース
トアウトの順でデータの読み書きがなされるいわゆるス
タック構造である。またこの記憶装置（よ　そのブロッ
クまで使用してもオーバーフローを起こさない限界を指
し示すポインタＭと、現在記憶に使用しているブロック
群の終端のブロックを指し示すポインタＣを有すも　ま
た記憶ブロック１は　メモリによる構成であっても複数
の汎用レジスタによる構成であってもよｌ、％　　バッ
ファレジスタ４（戴　記憶ブロック１と同一記憶容量を
持板かつ記憶装置を構成する任意の記憶ブロック１と一
対一に信号線５を接続することができる。

第１図のフローチャートに従って本実施例の説明を以下
に行なう。

この記憶装置を使用開始した直後の状態ではステップｌ
Ｏに示すようにバッファレジスタ４のコピーモードはオ
ンである。　「コピーモードオン」と１上　指定した記
憶ブロック１とバッファレジスタ４の間に接続信号線５
が接続されている状態において、その接続線５に電気信
号が流れることを許可することにより記憶ブロック１内
の電位の高低がバッファレジスタ４に伝達され　バッフ
ァレジスタ４が記憶ブロック１と同一のデータを示すよ
うになることをいう。逆に「コピーモードオフ」とは　
接続信号線５が接続されている状態でｋその接続信号線
５に電気信号が流れることを許可しないことによりブロ
ック１とバッファレジスタ４が電気的に切り放されるこ
とをいう。このコピーモードのオン、オフは接続線５の
途中にアンドゲートを挿入し　このゲートのオン、オフ
を行なうことにより容易に実現できも 第３図は本発明の一実施例において接続線がオン状態で
ブロックに書き込み・読み出しを行なう際の模式図であ
る。ポインタＭは第３図のように環の最後部にあって、
ポインタＣの指し示す先頭ブロック１にアクセスがある
限り、そのデータ２は同図のバッファレジスタ４にコピ
ーされる。

ステップ１１に示すように種々の書き込へ　読み出しの
処理が行われ　その過程でスタックのポツプ（ステップ
１２）、またはブツシュ（ステップ１３）の要求が生ず
る。ステップ１３においてブツシュ操作により使用ブロ
ックが増加してもオーバーフローが生じない限りは　第
３図に示すようにコピーモードをオンにしたままでもオ
ーバーフロー時に退避されるべきブロッ久　即ちポイン
タＭが指すブロックの次のブロック１の内容をバッファ
レジスタ４は保持し続ける。

次顛　ステップ１４からステップ１８に示すようにオー
バーフローを生じた場合の動作の実施例を第４図に示す
。

同図（ａ）のように記憶装置を構成する全ての記憶ブロ
ック１群に有効データ２が格納された状態で４１　　オ
ーバーフロー境界指示ポインタＭと終端指示ポインタＣ
＋ｔ　　ともに同じブロックを指し示している。この時
点ではまだオーバーフローしていないからバッファレジ
スタ４はコピーモードがオン状態であり、ポインタＭの
指す次のブロックのデータ２ａのコピーを保持している
。いま新たにデータ２ｂの書き込み要求が有り、使用す
るブロックを増やす必要があった場合、終端ポインタＣ
を動かす動作が開始される。

同図（ｂ）に示されるように　この時ポインタＣはポイ
ンタＭを追い越すので、　これを検出することによって
バッファレジスタ４のコピーモードがオフにされる（ス
テップ１５）。これにより、現在ポインタＣの指してい
る記憶ブロック１ａとバッファレジスタ４は切り放され
　記憶ブロック１ａに新しいデータ２ｂの書き込みが可
能な状態となる。

なおこの状態では使用する記憶ブロック数の増減の要求
を起こさない限り（よ　このブロックに任意の書き込み
・読み出し処理を行なうことができる。

次に同図（Ｃ）に示すよう番ミ　　ポインタＣの指示す
るブロックにデータ２ｂを書き込みを行なう間にバッフ
ァレジスタ４に保持されている内容を二次記憶域３に退
避させる（ステップ１６）。なおバッファレジスタ４か
らのデータ２ａの掃き出しはなるべく高速である必要が
あるので、バッファレジスタ４と二次記憶域３の間に一
段以上のＦＩＦＯを設置することが望ましく〜 次に同図（ｄ）に示されるようく　バッファレジスタ４
のデータの掃き出し完了後、ポインタＭを動かしてポイ
ンタＣと同じ位置を指し示すようにすも　ポインタＭの
動きに合わせてバッファレジスタ４がコピーをとる先の
ブロックが１つ次のブロックに切り換えられる（ステッ
プ１７）。即ち接続回線５が１つ次のブロックｔｂとの
間に設けられも　ポインタＭがポインタＣに追いつくこ
とによってバッファレジスタ４のコピーモードがオン状
態になり、データ２ｃがバッファレジスタ４にコピーさ
れ　ステップ１０の状態に戻も　これでオーバーフロー
処理の動作が完了すａ な耘　本実施例ではオーバーフローが発生していない状
態でバッファレジスタ４のコピーモードを常時オンにし
ていた力（オーバーフロー処理を行なう直前にバッファ
レジスタ４へのコピーが完了していさえすればコピーを
行なうタイミングは異なっていてもよ（℃ ステップ１９はアンダーフローの有無を判定すも　スタ
ックをブツシュして行き、　１回以上のオーバーフロー
を生じた後へ　今度はスタックを次々とポツプして使用
中のブロック数を減らして行き、ついに二次記憶域３へ
退避したデータをブロックに呼び戻さねばならなくなっ
た状態をアンダーフローという。

ステップ２０はブツシュしたデータを全てポツプしたか
否かを判定すム　ステップ２１はアンダーフローを処理
するルーチンである。データを次々と、ポツプすること
により、　ポインタＣがポインタＭに重なった時、ポイ
ンタＭの指示するブロックにはデータが入っていないの
で、アンダーフローの例外が発生ずム　アンダーフロー
処理で（よ　このブロックにもともと格納されていたデ
ータを二次記憶域から読み出して復帰させ、バッファレ
ジスタ４がコピーを取る先のブロックを現在ポインタＣ
の指しているブロック（データを復帰させたブロック）
に切替える。次にポインタＭをブロック数が減少する方
向に１つ移動させてポインタＭとポインタＣを重ならな
い位置関係にすることによりコピーモードをオンにし　
例外処理を終了する。ステップ１０へ戻ることになり、
バッファレジスタに正しくコピーが行なわれる。なおシ
ステム全体の高速化のためにζよ　アンダーフロー処理
の高速化方法を併用することが望ましい。

以上のように本実施例によれば　オーバーフロー時に二
次記憶域へのデータの退避のタイミングとブロックへの
新しいデータの書き込みのタイミングを並行して行うこ
とができるので、オーバーフロー処理時間が低減される
。また　使用中のブロック数を増減しない限り（よ　オ
ーバーフロー処理中でもブロックへの書き込み・読み出
しは随時行える。また　空き領域を予め用意しなくて耘
強制書き込みなどのオーバーフロー処理をその場で行う
時間的余裕がない動作をシステムに容易に組み込むこと
ができる。

な抵　第５図に示すよう番へ　２つのポインタのオーバ
ーフロー発生の相対位置関係を「同一ブロック指示」と
することにより、強制書き込みを組み込むために終端に
空き領域を設けていた従来のシステムのアルゴリズムと
互換性を持つことができ、オペレーティングシステム等
の書き換えを低減することができる。

発明の効果 以上の説明から明らかなように　本発明によればオーバ
ーフローにより上書きされる領域のコピーを予め持つの
で、二次記憶域へのデータ退避のタイミングと新しいデ
ータの上書きのタイミングを並行して行なうことができ
、上書きするまでの待ち時間が低減される。また　空き
領域を予め用意しなくてＬ　オーバーフロー処理を行な
う時間的余裕がない動作をシステムに容易に組み込むこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のアルゴリズムを示すフロー
チャート、第２図は本発明の一実施例の記憶装置の構成
図　第３図は本発明の一実施例において接続線がオン状
態でブロックに書き込み・読み出しを行なう際の模式に
　第４図は本発明の一実施例におけるオーバーフロー処
理の動作の模式図　第５図は他の一実施例でのオーバー
フロー処理の動作の模式図　第６図は従来例での記憶装
置の構成図　第７図は従来例でのオーバーフロー処理の
動作の模式図である。 Ｍ・・・オーバーフローを起こさない限界のブロックを
指示するポイン久　Ｃ・・・現在使用中の記憶ブロック
群の終端のブロックを指示するポイン久１・・・記憶ブ
ロッ久　２・・・デー久　３・・・外部二次記憶板　４
・・・バッフアレシス久　５・・・接続信号亀代理人の
氏名　弁理士　粟野重孝　ほか１名ベ Ｓ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）先端と終端が環状に結合されており、同一サイズ
   の記憶ブロック群から構成され、ラストイン・ファース
   トアウトの順で１ブロックずつデータの書き込み・読み
   出しがなされる記憶領域を備え、オーバーフロー時に二
   次記憶域に退避されるブロック内のデータを予めコピー
   するためのバッファレジスタと、前記記憶ブロックの内
   、そのブロックまで使用してもオーバーフローを起こさ
   ない限界の記憶ブロックを指し示すポインタと、現在記
   憶に使用している記憶ブロック群の終端のブロックを指
   し示すポインタとを備え、オーバーフローしていない状
   態では、オーバーフロー時に二次記憶域に退避されるブ
   ロックの同一内容を前記バッファレジスタにコピーする
   モードがオン状態であることを特徴とするオーバーフロ
   ー処理方法。
2. （２）書き込み要求があり、新たに使用するブロック数
   を増加するために前記終端ブロック指示ポインタを移動
   した際、そのポインタと前記オーバーフロー限界ブロッ
   ク指示ポインタがオーバーフロー発生状態の位置関係に
   なった時にバッファレジスタのコピーモードをオフにし
   、書き込み要求中のデータがブロックに書き込まれる間
   またはその直後に前記バッファレジスタの保持内容を外
   部二次記憶域に転送開始し、転送終了後、前記オーバー
   フロー限界ブロック指示ポインタを動かし、前記終端ブ
   ロック指示ポインタとの相対位置関係をオーバーフロー
   非発生状態に戻す時またはその直後に、次のオーバーフ
   ローで二次記憶域に退避されるべきブロックのデータを
   前記バッファレジスタにコピーするモードをオンにする
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のオーバー
   フロー処理方法。
3. （３）先端と終端が環状に結合されており、同一サイズ
   の記憶ブロック群から構成され、ラストイン・ファース
   トアウトの順で１ブロックずつデータの書き込み・読み
   出しがなされる記憶領域を備え、オーバーフロー時に二
   次記憶域に退避されるブロック内のデータを予めコピー
   するためのバッファレジスタと、前記記憶ブロックの内
   、そのブロックまで使用してもオーバーフローを起こさ
   ない限界の記憶ブロックを指し示すポインタと、現在記
   憶に使用している記憶ブロック群の終端のブロックを指
   し示すポインタとを備え、前記バッファレジスタは前記
   環状記憶ブロック群中の指定された任意のブロックと１
   対１に結線され、前記オーバーフロー限界ブロック指示
   ポインタと前記終端ブロック指示ポインタとの相対位置
   関係により、前記バッファレジスタに現在結合している
   ブロックからデータをバッファレジスタにコピーするモ
   ードがオン・オフされることを特徴とする記憶装置。