JPH05346872A - 異種計算機命令の疑似実行方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】異種計算機命令を疑似的に実行する場合、演算
エラー割込み発生時のエラー情報として本来必要な情報
が極めて簡単に得られるようにする。 【構成】異種計算機命令Ａを疑似的に実行する際、演算
完了待合せ／割込み禁止機構５により実行中演算の完了
を待合せ、且つ割込み禁止状態とした後、コピー機構
６，７にて命令Ａの示すオペランドの情報を特定レジス
タにコピーし、呼出し機構７により疑似実行サブルーチ
ン処理機構４を起動して命令Ａの疑似実行を行わせ、そ
の結果を仮のデスティネーション・オペランドを介して
対応する特定レジスタで直接／間接に指定される実デス
ティネーション・オペランドに書込んだ後、演算エラー
割込み発生の要／不要を判別して疑似実行サブルーチン
から復帰し、割込み発生要判別時には専用ＳＶＣ発行機
構９にて専用ＳＶＣを発行し、異種計算機のアーキテク
チャに準拠した演算エラー割込みを疑似的に発生させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、異なるアーキテクチ
ャを持つ異種計算機の命令を疑似的に実行するのに好適
な異種計算機命令の疑似実行方法および装置に係り、特
に命令疑似実行の際の演算エラー割込み発生方式に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、何らかの理由で計算機のアーキテ
クチャ変更後に旧アーキテクチャの計算機の命令もサポ
ートする等、アーキテクチャが異なる計算機の命令を疑
似的に実行（エミュレート）したい場合、単に演算機能
のみに着目して実行するのが一般的であった。

【０００３】例えば、単純な命令体系を持つＲＩＳＣ
（Reduced Instruction Set Computer）型の計算機にお
いて、三角関数のような高機能命令を備えるＣＩＳＣ
（Complex Instruction Set Computer）型の計算機の命
令を自計算機の命令を用いて疑似的に実行する場合に
は、従来は、ＣＩＳＣ型の高機能命令を次の３つのＲＩ
ＳＣ型命令、即ち、 （１）疑似的に実行しようとする命令のソース・オペラ
ンドを特定のレジスタにコピーする命令（ｍｏｖ命令） （２）上記特定のレジスタをオペランドとしてその命令
を疑似的に実行するサブルーチンを呼出す命令（ｃａｌ
ｌ命令） （３）呼出したサブルーチンから特定のレジスタを介し
て返される演算結果をデスティネーション・オペランド
にコピーする命令（ｍｏｖ命令） の３命令に展開していた。

【０００４】図６は、以上の具体例を、ＣＩＳＣ型計算
機の命令ＳＩＮをＲＩＳＣ型の計算機で疑似的に実行す
る場合について示すものである。図中、６１はレジスタ
Ｒsをソース・オペランドとしてＳＩＮ演算を行い、そ
の結果をレジスタＲd に格納するＣＩＳＣ型計算機の命
令ＳＩＮ（Ｒd ，Ｒs ）に対する、ＲＩＳＣ型命令によ
る展開コード、６２は上記ＣＩＳＣ型計算機（異種計算
機）の命令ＳＩＮを特定のレジスタｗs1，ｗd1をオペラ
ンドとしてＲＩＳＣ型計算機（実機）の命令で疑似的に
実行するサブルーチンである。

【０００５】命令ＳＩＮ（Ｒd ，Ｒs ）の展開コード６
１は、その命令ＳＩＮ（Ｒd ，Ｒs）のソース・オペラ
ンドＲs に対応するＲＩＳＣ型計算機のレジスタｒs1の
内容を特定レジスタｗs1へコピーするｍｏｖ命令６１ａ
と、サブルーチン６２を呼出すｃａｌｌ命令６１ｂと、
サブルーチン６２から特定のレジスタｗd1を介して返さ
れる演算結果を命令ＳＩＮのデスティネーション・オペ
ランドＲd に対応するＲＩＳＣ型計算機のレジスタｒd1
にコピーするｍｏｖ命令６１ｃとから構成される。この
ような構成により、ＣＩＳＣ型計算機の命令ＳＩＮをＲ
ＩＳＣ型計算機で疑似的に実行することが可能となる。

【０００６】ところで、このＣＩＳＣ型計算機の命令Ｓ
ＩＮを疑似的に実行中に、即ち（命令ＳＩＮを疑似的に
実行する）サブルーチン６２の実行中に、図７に示すよ
うに、例えばａ′点で演算エラーが発生することがあ
る。

【０００７】このとき、演算エラー割込みが許可になっ
ていると、同割込みが発生する。この割込みによる割込
み処理でエラー情報６３として得ることができるのは、
サブルーチン６２内での演算エラー割込みの発生の場所
（ａ′点のアドレス）や、このサブルーチン６２内で演
算に使用していた特定レジスタｗs1，ｗd1とその値等
（実機の命令のオペランド等）である。

【０００８】しかし、この場合、本来エラー情報として
欲しいものは、ユーザのプログラム（オブジェクト）中
での疑似的に実行していた命令ＳＩＮの位置、即ちその
命令ＳＩＮの展開コード６１のアドレス（図７において
ａ１またはａ２で示す位置）や、その命令ＳＩＮにて指
定したオペランドＲd （＝ｒd1），Ｒs （＝ｒs1）とそ
の値等である。これらは、その命令ＳＩＮを持つ計算機
であれば、その命令ＳＩＮの実行中に演算エラーが発生
した場合に、演算エラー情報として得られていたはずで
ある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、異な
るアーキテクチャの計算機（異種計算機）の命令を疑似
的に実行するのに、単に演算機能のみに着目して実行す
る従来の方式では、疑似的に実行しようとする異種計算
機の命令の正常実行、または演算エラー割込み禁止での
動作を忠実に模倣できても、演算エラー割込み発生時に
得られる情報は、その命令を持つ異種計算機のものと全
く異なり、本来欲しいエラー情報を得ることができない
という問題があった。しかも、演算エラー割込み発生時
に得られる情報から、本来欲しいエラー情報、即ち別計
算機でのエラー情報相当を得るには、専用のトレース機
能を設けてその内容を解析する等、大変な手間がかかる
という問題もあった。

【００１０】また上記従来方式では、図８に示すよう
に、疑似的に実行しようとする命令Ａの展開コード８１
以前に発行された実機の命令Ｂ（８３）が多数の実行サ
イクルを費やし且つ演算エラー割込みを伴うエラーを発
生し得るマルチ・サイクル演算命令（実行に複数サイク
ルを要するが、後続の命令はその間も逐次実行可能な命
令）である場合に、次のような問題も生じる可能性があ
った。即ち、上記従来方式では、命令Ｂ（８３）の実行
と並行して命令Ａの疑似実行サブルーチン８２が実行さ
れる場合に、サブルーチン８２内で命令Ｂ（８３）に演
算エラーが発生すると、演算エラー発生時点で命令Ａ
（の疑似実行サブルーチン８２）または命令Ｂ（８３）
のどちらのエラーであるかの特定が困難となり、そのエ
ラー処理は更に複雑且つ困難になるという問題があっ
た。

【００１１】このように従来方式では、疑似的に実行し
ようとする命令のエラー処理が複雑となり、エラー・リ
カバリの可能性やその性能が極めて低くなる等の問題が
あった。

【００１２】この発明は上記事情に鑑みてなされたもの
でその目的は、ある計算機において、異なるアーキテク
チャを持つ異種計算機の命令を疑似的に実行する場合
に、演算エラー割込み発生時のエラー情報として、本来
必要な異種計算機でのエラー情報相当の情報を極めて簡
単に得ることができる異種計算機命令の疑似実行方法お
よび装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、第１の計算機
とは異なるアーキテクチャを適用する第２の計算機の命
令を、上記第１の計算機の命令を用いてこの第１の計算
機で疑似的に実行する際に、演算エラーが発生し得る上
記第２の計算機で実行中の演算があればその完了を待合
せた後、疑似的実行の対象となる命令で指定されるソー
ス・オペランドドの情報を第１の特定レジスタにコピー
すると共に、デスティネーション・オペランドの情報
（少なくともデスティネーションのレジスタ・オペラン
ドについてはそのレジスタ番号）を第２の特定レジスタ
にコピーして、上記対象命令を疑似的に実行するための
疑似実行サブルーチンを呼出すようにしたことを特徴と
する。

【００１４】また本発明は、呼出された疑似実行サブル
ーチンに従い、上記第１の特定レジスタにより直接また
は間接に示される情報をオペランドとして、演算エラー
割込み禁止状態で上記対象命令を疑似的に実行し、その
実行結果を仮のデスティネーション・オペランドとして
の第３の特定レジスタに格納すると共に、演算エラー要
因を含む演算ステータスを演算ステータス保持手段に設
定した後、第３の特定レジスタに格納されている実行結
果を第２の特定レジスタにより直接または間接に示され
る実デスティネーション・オペランドに書込み、更に演
算ステータス保持手段に設定されている演算ステータス
中に第２の計算機のアーキテクチャに従う演算エラー割
込みを必要とする演算エラー要因があり、且つ対象命令
の疑似的実行直前に演算エラー割込み許可状態にあるか
否かにより、演算エラー割込みを発生すべきか否かを判
別して、疑似実行サブルーチンを終了させ、演算エラー
割込み発生要判別時には、第２の計算機のアーキテクチ
ャに準拠した演算エラー割込みを疑似的に発生させるた
めの専用ＳＶＣ（スーパーバイザコール）を発行するよ
うにしたことを特徴とする。

【００１５】

【作用】上記の構成においては、割込み禁止状態で疑似
実行サブルーチンが実行されるため、その実行中に演算
エラーが発生しても第１の計算機のアーキテクチャに従
う演算エラー割込みの発生が抑止され、しかも対象命令
の実行に際して演算エラーが発生し得る演算が既に実行
中であれば、その演算の完了が待合されるため、疑似実
行サブルーチンの終了時に演算ステータス保持手段に設
定されている演算ステータスは、必ず対象命令の疑似実
行結果の演算ステータスとなる。

【００１６】また、メインルーチン（対象命令の展開コ
ード）側から対象命令のデスティネーション・オペラン
ドの情報が第２の特定レジスタを介して疑似実行ルーチ
ンに渡された状態で疑似実行サブルーチンが実行される
ことにより、対象命令の疑似的実行結果を、この第２の
特定レジスタにより直接または間接に指定される対象命
令の実デスティネーション・オペランドに書込むことが
可能となる。

【００１７】そして、疑似実行ルーチンにて、第２の計
算機のアーキテクチャに従う演算エラー割込み発生の条
件が成立しているか否か、即ち演算エラー割込み発生の
要／不要が判別され、要判別時には、同サブルーチンか
ら専用ＳＶＣ発行ステップに復帰して、上記の専用ＳＶ
Ｃが発行される。

【００１８】この専用ＳＶＣの発行時点では、上記対象
命令のデスティネーション・オペランドに対し、その命
令を持つ第２の計算機同様の結果が疑似実行ルーチンに
て既に書込まれているため、専用ＳＶＣ発行により、第
２の計算機のアーキテクチャに準拠した演算エラー割込
みが疑似的に発生されると、レジスタの内容等のエラー
情報として第２の計算機と同様のエラー情報を得ること
が可能となる。

【００１９】このように上記の構成によれば、第１の計
算機とは異なるアーキテクチャの第２の計算機の命令
（対象命令）を、エラー発生時の動作や、そのとき得ら
れるエラー情報を含め、第１の計算機上で忠実に実現す
ることができる。しかも、対象命令のデスティネーショ
ン・オペランドへの結果書込みなどが疑似実行ルーチン
にて実行されるため、メインルーチン（対象命令の展開
コード）が複雑になるのを防止できる。

【００２０】

【実施例】図１は本発明の一実施例に係る異種計算機命
令の疑似実行装置の機能構成を示すブロック図を示し、
図２は図１の装置の機能構成を実現するための基本のプ
ログラム構成を示す。

【００２１】アーキテクチャの異なる別の計算機（異種
計算機）の命令、例えばソース・オペランドｒs1，ｒs2
…とデスティネーション・オペランドｒd1…を持つ命令
Ａを、図１の装置（を実現する実機）で実行するには、
図２に示すように、命令Ａの展開コード（インライン展
開部）２１と、命令Ａを疑似的に実行するための疑似実
行サブルーチン（本体部サブルーチン）２２とを必要と
する。

【００２２】命令Ａの展開コード２１は、同コード２１
より以前に発行された命令の演算完了の待合せ（ｓｙｎ
ｃ）、演算エラー割込み禁止状態の設定等を行うための
コード部２１ａ、命令Ａにて指定されたソース・オペラ
ンド（ここではレジスタ・オペランド）ｒs1，ｒs2…を
特定のレジスタｗs1，ｗs2…にコピーするためのコード
部２１ｂ、命令Ａにて指定されたデスティネーション・
オペランド（ここではレジスタ・オペランド）のレジス
タｒd1…のレジスタ番号ｎd1…を特定のレジスタｗdn1
…にコピーするためのコード部２１ｃ、命令Ａの疑似実
行サブルーチン２２を呼出すためのコード部２１ｄ、お
よび命令Ａを持つ計算機のアーキテクチャに従う演算エ
ラー割込みを疑似的に発生する疑似演算エラー（Pseudo
-Calculation Error）割込み専用のＳＶＣ（SuperVisor
Call)、即ちＳＶＣ（ＰＣＥ）を発行するためのコード
部２１ｅにより構成される。このＳＶＣ（ＰＣＥ）発行
による演算エラー割込みによりエラー情報２３が得られ
る。

【００２３】一方、命令Ａの疑似実行サブルーチン２２
は、演算エラー割込み禁止状態で特定レジスタ（ｗs1，
ｗs2…）をソース・オペランドとして用いて命令Ａ相当
の処理を実行し、その実行結果を特定レジスタｗd1…に
格納するためのコード部２２ａ、特定レジスタｗd1…に
格納された実行結果を特定のレジスタｗdn1 …の示すレ
ジスタ番号ｎd1…のレジスタｒwdn1（即ちｒd1）…に書
込むためのコード部２２ｂ、および演算エラー割込み発
生の要／不要を判別し、その判別結果に応じて上記（専
用ＳＶＣ発行のための）コード部２１ｅの処理またはそ
の直後の処理に復帰するためのコード部２２ｃにより構
成される。

【００２４】さて、図１に示す異種計算機命令の疑似実
行装置は、プログラムの状態語を保持するためのＰＳＷ
（ＰＳＷレジスタ）１と、演算エラー要因を含み前記異
種計算機および図１の装置を実現する実機の両アーキテ
クチャに従う演算ステータスを保持するための演算ステ
ータス保持部（以下、ＦＬＡＧＳと称する）２とを有す
る。ＰＳＷ１の特定領域には、演算エラー割込みの許可
／禁止状態を指定するマスク・フラグＣＥＩ（Calculat
ion Error Interrupt ）が設定される。また、ＦＬＡＧ
Ｓ２には、実機のレジスタの１つが割当てられる。

【００２５】図１に示す異種計算機命令の疑似実行装置
はまた、ＰＳＷ１上の上記フラグＣＥＩを例えば最下位
ビット（ＬＳＢ）に退避するためのＣＥＩ退避レジスタ
３と、図２に示す疑似実行サブルーチン２２を実行する
疑似実行サブルーチン処理機構４とを有する。ＣＥＩ退
避レジスタ３には、実機のレジスタの１つが割当てられ
る。

【００２６】この疑似実行サブルーチン処理機構４は、
図２に示す疑似実行サブルーチン２２のコード部２２ａ
に従って命令Ａ相当の処理等を行う疑似実行機構４ａ、
同コード部２２ａに従ってフラグＣＥＩの復元処理を行
うＣＥＩ復元機構４ｂ、疑似実行サブルーチン２２のコ
ード部２２ｂに従ってデスティネーション・オペランド
への結果書込みを行う結果書込み機構４ｃ、およびコー
ド部２２ｃに従って演算エラー割込み発生の要／不要を
判別するための演算エラー割込み要／不要判別機構４ｄ
により構成される。

【００２７】図１に示す異種計算機命令の疑似実行装置
は更に、図２に示す展開コード２１のコード部２１ａに
従って演算完了の待合せ、演算エラー割込みの禁止等を
行う演算完了待合せ／割込み禁止機構５と、コード部２
１ｂに従ってコピー処理を行うコピー機構６と、コード
部２１ｃに従ってコピー処理を行うコピー機構７と、コ
ード部２１ｄに従って疑似実行サブルーチン処理機構４
を呼出して起動する呼出し機構８と、コード部２１ｅに
従ってＳＶＣ（ＰＣＥ）を発行する専用ＳＶＣ発行機構
９とを有する。

【００２８】次に、図１に示す構成の異種計算機命令の
疑似実行装置により、アーキテクチャが異なる異種計算
機の命令Ａを疑似的に実行する場合を例に、図３のフロ
ーチャートを適宜参照して説明する。まず、命令Ａを図
１の装置で実行するには、同命令Ａを、図２に示したよ
うに、図１の装置を実現する実機の命令にインライン展
開する。

【００２９】さて、図１の装置では、命令Ａの展開コー
ド２１より以前に発行された命令の演算エラーが命令Ａ
の疑似実行中に発生しないようにするため、展開コード
２１のコード部２１ａに従い、演算完了待合せ／割込み
禁止機構５により、先行する命令の演算完了を待合せる
（ステップＳ１）。即ち、演算完了待合せ／割込み禁止
部５は、その時点で演算エラーが発生し得る先行命令の
演算が実行中であれば、その演算が完了するまで、本命
令Ａの疑似実行を遅らせる（ｓｙｎｃ）。

【００３０】また演算完了待合せ／割込み禁止機構５
は、上記ステップＳ１において、ＰＳＷ１上の現在のフ
ラグＣＥＩの状態（演算エラー割込み許可／禁止状態）
をＣＥＩ退避レジスタ３のＬＳＢに退避した後、ＰＳＷ
１上のフラグＣＥＩを割込み禁止状態に設定する。

【００３１】次に、展開コード２１のコード部２１ｂに
従い、命令Ａにて指定されているソース・オペランドｒ
s1，ｒs2…を、コピー機構６により、実機上の特定のレ
ジスタｗs1，ｗs2…（図示せず）にコピーする（ステッ
プＳ２）。なお、命令Ａの全てのソース・オペランドの
うち、定数は定数それ自体（オペランドの内容それ自
体）を特定レジスタにコピーしても、レジスタ・オペラ
ンドについてはレジスタの内容でなく、レジスタ番号を
特定レジスタにコピーするようにしてもよい。

【００３２】次に、展開コード２１のコード部２１ｃに
従い、命令Ａにて指定されているデスティネーションの
レジスタ・オペランドのレジスタ番号ｎd1…を、コピー
機構７により、実機上の特定のレジスタｗdn1 …（図示
せず）にコピーする（ステップＳ３）。

【００３３】以上のコピー動作は、命令Ａのオペランド
の情報を、特定のレジスタｗs1，ｗs2…，ｗdn1 …を介
して疑似実行サブルーチン処理機構４（により実行され
る疑似実行サブルーチン２２）に引数として渡すために
行われる。

【００３４】命令Ａのオペランド情報が整うと、呼出し
機構８により、展開コード２１のコード部２１ｄに従っ
て疑似実行サブルーチン処理機構４を呼出し起動する
（ステップＳ４）。これにより疑似実行サブルーチン処
理機構４内の疑似実行機構４ａは、疑似実行サブルーチ
ン２２のコード部２２ａに従い、（上記ステップＳ１に
て設定されている演算エラー割込み禁止状態において）
上記特定レジスタｗs1，ｗs2…をソース・オペランドと
して命令Ａを疑似的に実行し、その演算結果を仮のデス
ティネーション・オペランドである特定レジスタｗd1…
に格納する（ステップＳ５）。

【００３５】なお、ソース・オペランドとしてレジスタ
番号（ｎs1，ｎs2…）が特定レジスタ（ｗsn1 ，ｗsn2
…）にコピーされて渡されている場合には、上記のステ
ップＳ５の処理に際し、実オペランド即ちその特定レジ
スタの内容であるレジスタ番号で示されるレジスタの内
容（ｒwsn1，ｒwsn2…）を、専用命令である「レジスタ
番号間接データ移動命令」を用いて、演算実行時にソー
ス・オペランドとして用いる特定レジスタ（ｗs1，ｗs2
…）にコピーしておく必要がある。即ち、専用命令のニ
モニックをｉｎｄｒｄ（インデックスリード）、記号
“％”をレジスタ・オペランドの接頭句とすると、例え
ばレジスタ番号ｎs1については、“ｉｎｄｒｄ（％ｗsn
1 ，％ｗs1）”を実行すればよい。

【００３６】さて疑似実行機構４は、命令Ａを疑似的に
実行すると、例えばオーバフロー、アンダフロー等の各
種演算エラー要因を含み、命令Ａを持つ計算機（異種計
算機）および実機の両アーキテクチャに従う演算ステー
タス（即ち異種計算機で扱われるのと同様の演算ステー
タス部分と実機で扱われるのと同様の演算ステータス部
分とを持つ演算ステータス）をＦＬＡＧＳ２に設定する
（ステップＳ６）。また疑似実行機構４は、演算エラー
が発生した場合には、所定のレジスタ（汎用レジスタ）
上に実機のアーキテクチャに従うエラー情報を生成す
る。ここで、命令Ａの展開コード２１は、前記したよう
に演算完了待合せ／割込み禁止機構５によるステップＳ
１の動作によって、それ以前の命令の演算の完了を待っ
て実行されるため、ＦＬＡＧＳ２の演算ステータスが、
先行する命令の演算によって書換えられることはない。
また、ＰＳＷ１のフラグＣＥＩは、上記ステップＳ１で
演算エラー割込み禁止状態に設定されているため、命令
Ａの疑似的実行中に演算エラーが発生しても、（実機の
アーキテクチャに従う）演算エラー割込みが発生するこ
とはない。

【００３７】疑似実行機構４が命令Ａを疑似的に実行す
ると、ＣＥＩ復元機構４ｂが起動される。ＣＥＩ復元機
構９は、疑似実行サブルーチン２２のコード部２２ａに
従い、命令Ａの疑似的実行完了を待合せてから、前記ス
テップＳ１でＣＥＩ退避レジスタ３に退避されていたフ
ラグＣＥＩの状態（演算エラー割込み許可／禁止状態）
をＰＳＷ１上に復元する（ステップＳ７）。

【００３８】すると結果書込み機構４ｃが起動される。
結果書込み機構４ｃは、疑似実行サブルーチン２２のコ
ード部２２ｂに従い、疑似実行機構４ａによって仮のデ
スティネーション・オペランドとしての特定レジスタｗ
d1…に格納されている命令Ａの疑似的実行結果（演算結
果）を、その命令Ａの実デスティネーション・オペラン
ドに書込む（ステップＳ８）。この書込みは、疑似実行
サブルーチン２２の呼出し元（のコピー機構７）で特定
レジスタｗdn1 にコピーしておいたデスティネーション
・レジスタ番号ｎd1…の指定するレジスタｒwdn1（即ち
ｒd1）…に対し、専用命令である「レジスタ番号間接デ
ータ移動命令」を用いて行われる。即ち、専用命令のニ
モニックをｉｎｄｗｒ（インデックスライト）とする
と、例えばレジスタ番号ｎd1については、“ｉｎｄｗｒ
（％ｗd1，％ｗdn1 ）”を実行することにより、特定レ
ジスタｗd1中の演算結果が、レジスタ番号ｎd1の指定す
るレジスタｒwdn1（即ちｒd1）に書込まれる。なお、実
デスティネーション・オペランドがメモリの場合には、
前記ステップＳ３にてそのアドレスを特定レジスタにコ
ピーしておき、ステップＳ８では、その特定レジスタを
インデックスとして上記の演算結果をメモリに書込めば
よい。

【００３９】結果書込み機構４ｃによる上記ステップＳ
８の結果書込みが終了すると、演算エラー割込み要／不
要判別機構４ｄが起動される。演算エラー割込み要／不
要判別機構４ｄは、疑似実行サブルーチン２２のコード
部２２ｃに従い、演算エラー割込み発生の要／不要を判
別する（ステップＳ９）。

【００４０】即ち演算エラー割込み要／不要判別機構４
ｄは、ＰＳＷ１上の復元されたフラグＣＥＩにより演算
エラー割込み許可状態が示され、即ち命令Ａの展開コー
ド２１の実行直前において演算エラー割込み許可状態と
なっており、且つＦＬＡＧＳ２に設定されている演算ス
テータスにより、（命令Ａを持つ計算機のアーキテクチ
ャに従う演算エラー割込みを必要とする）演算エラー割
込み要因が発生したこと、即ち疑似実行サブルーチン２
２の実行中に演算エラー割込み要因が発生したこと（命
令Ａでの演算エラー発生と等価）が示されているか否か
により、演算エラー割込み発生の要／不要を判別する。
そして演算エラー割込み要／不要判別機構４ｄは、この
判別結果に従い、疑似実行サブルーチン２２からの復帰
先を切替える。

【００４１】以上の結果、演算エラー割込み要／不要判
別機構４ｄにより演算エラー割込み発生要が判別された
場合には、展開コード２１のコード部２１ｅ（専用ＳＶ
Ｃ命令）に復帰し、専用ＳＶＣ発行機構９が起動され
る。また、演算エラー割込み発生不要が判別された場合
には、専用ＳＶＣ命令の直後に復帰する。

【００４２】専用ＳＶＣ発行機構９は、演算エラー割込
み要／不要判別機構４ｄにより起動されると、命令Ａを
持つ計算機（異種計算機）のアーキテクチャに従う演算
エラー割込みを疑似的に発生するための専用ＳＶＣ、即
ちＳＶＣ（ＰＥＣ）を発行する（ステップＳ１０）。

【００４３】さて、専用ＳＶＣ発行機構９により発行さ
れるＳＶＣ（ＰＥＣ）では、同ＳＶＣ（ＰＥＣ）のアド
レス、命令Ａのオペランドｒs1，ｒs2…，ｒd1…の各レ
ジスタ番号、および疑似実行機構４にて生成されたエラ
ー情報の格納先レジスタのレジスタ番号がそれぞれパラ
メータ指定されている。このようなパラメータ指定は、
ＳＶＣ（ＰＥＣ）が異種計算機の命令Ａの展開コード２
１中で、しかも疑似実行サブルーチン２２からの復帰後
の位置に置かれることから可能となる。このＳＶＣ（Ｐ
ＣＥ）が発行されることにより、そのパラメータに従
い、ＳＶＣ（ＰＥＣ）のアドレス（図７のａ２点に相当
するアドレス）、命令Ａのオペランドｒs1，ｒs2…，ｒ
d1…の各レジスタ番号、同レジスタ番号で指定されるレ
ジスタの内容、および疑似実行機構４にて生成されて前
記所定レジスタに格納されたエラー情報が、所定の割込
みスタックに格納される。

【００４４】この結果、ＳＶＣ（ＰＥＣ）発行に伴う演
算エラー割込みにより、上記割込みスタック上の情報が
エラー情報２３として得られる。ここで、疑似的に実行
する命令Ａの実デスティネーション・オペランドｒd1
（即ｒwdn1）…には、その命令Ａを持つ計算機（異種計
算機）におけるのと同様の演算結果が既に書込まれてい
るため、レジスタの内容等のエラー情報として、その異
種計算機と同様のエラー情報が得られる。

【００４５】このように本実施例によれば、アーキテク
チャの異なる異種計算機の命令Ａを、図１の装置（を実
現する実機）にて疑似的に実行すると共に、命令Ａでの
演算エラー割込みも、疑似実行サブルーチン２２からの
復帰後に、専用ＳＶＣの発行により、上記異種計算機同
様に実現でき、その専用ＳＶＣ発行による演算エラー割
込み発生時に得られるエラー情報も、上記異種計算機の
アーキテクチャに準拠するものにできる。

【００４６】以上に述べた異種計算機命令疑似実行のた
めのプログラム構成の具体例を図４に示す。この図４
は、ＲＩＳＣ型のある計算機において、アーキテクチャ
の異なるＣＩＳＣ型の計算機の命令として、ソース・オ
ペランドｒs1，ｒs2に対して演算（＊）を行った結果を
デスティネーション・オペランドｒd1に返す命令ＰＩＮ
ＳＴ（Ｒd ，Ｒs1，Ｒs2）を、疑似的に実行する場合の
例を示したものであり、同図（ａ）には命令ＰＩＮＳＴ
（Ｒd ，Ｒs1，Ｒs2）の展開コード４１を、同図（ｂ）
には命令ＰＩＮＳＴ（Ｒd ，Ｒs1，Ｒs2）の疑似実行サ
ブルーチン４２を示す。

【００４７】また図５に、同じ命令ＰＩＮＳＴを、ＶＬ
ＩＷ（Very Long Instruction Word）型の４並列処理
（４命令サイズ単位、即ち図の行単位に複数の命令を同
時に処理する）方式をとるＣＩＳＣ型計算機で疑似的に
実行する場合のプログラム構成例を示し、同図（ａ）に
は命令ＰＩＮＳＴの展開コード５１を、同図（ｂ）には
命令ＰＩＮＳＴの疑似実行サブルーチン５２を示す。

【００４８】なお、ｒs1，ｒs2，ｒd1は、命令ＰＩＮＳ
Ｔを持つ計算機のレジスタＲs1，Ｒs2，Ｒd にマッピン
グしている実機のレジスタである。また、図中のｎd は
命令ＰＩＮＳＴのデスティネーション・レジスタ・オペ
ランドのレジスタ番号、ｗs1,ws2，ｗd は命令ＰＩＮＳ
Ｔを疑似的に実行するサブルーチンにおいて仮にオペラ
ンドとして固定的に使用する実機のレジスタ、“＃”，
“％”は、それぞれ即値，レジスタを表すオペランドの
接頭句である。

【００４９】図４，図５において、展開コード４１，５
１中の“ＣＣＥＩ（＃ＯＦＦ，％ｏｌｄＣＥＩ）”は図
２のコード部２１ａに対応するもので、演算完了待合せ
（ｓｙｎｃ）、ＰＳＷ１上のＣＥＩをレジスタｏｌｄＣ
ＥＩ（ＣＥＩ退避レジスタ３）に退避すること、および
ＰＳＷ１上のＣＥＩに即値ＯＦＦを設定して割込み禁止
状態にすることを指示する命令である。

【００５０】次に、展開コード４１，５１中の“ｍｏｖ
（％ｒs1，％ｗs1）”および“ｍｏｖ（％ｒs2，％ｗs
2）”の２命令は図２のコード部２１ｂに対応するもの
で、レジスタｒs1，ｒs2からレジスタｗs1，ｗs2へのコ
ピーを指示する。

【００５１】次に、展開コード４１，５１中の“ｍｏｖ
（％ｎd ，％ｗdn）”は図２のコード部２１ｃに対応す
るもので、レジスタｒd1のレジスタ番号ｎd をレジスタ
ｗdnにコピーすることを指示する。

【００５２】次に、展開コード４１，５１中の“ｍｏｖ
（＃Ｌ１０，％ｌｉｎｋ）”および“ｊｕｍｐ（＃ＰＩ
ＮＳＴ）”の２命令は、図２のコード部２１ｄに対応す
るもので、前者は図示せぬ復帰先格納用レジスタｌｉｎ
ｋ（実機の汎用レジスタの１つ）に復帰先（戻り先）ア
ドレスＬ１０を格納することを、後者はＰＩＮＳＴの疑
似実行サブルーチン（４２，５２）にジャンプすること
を指示する。

【００５３】次に、展開コード４１中の“ＳＶＣ（ＰＣ
Ｅ）”は図２のコード部２１ｅに対応するもので、疑似
実行サブルーチン４２，５２から復帰した場合にＳＶＣ
（ＰＣＥ）を発行することを指示する。

【００５４】一方、疑似実行サブルーチン４２，５２中
の“ＣＣＥＩ（％ｏｌｄＣＥＩ，％ｚｅｒｏ）”は図２
のコード部２２ａの一部に対応するもので、現在のＰＳ
Ｗ１上のＣＥＩをレジスタｚｅｒｏ（実際には存在しな
いゼロ・レジスタであり、同レジスタへのデータ書込み
によりそのデータは捨てられることになる）に書込むこ
とにより捨てることと、レジスタｏｌｄＣＥＩ（ＣＥＩ
退避レジスタ３）の内容をＰＳＷ１に復元することを指
示する命令である。

【００５５】次に、疑似実行サブルーチン４２，５２中
の“ｉｎｄｗｒ（％ｗd ，％ｗdn）”は前記したよう
に、特定レジスタｗd 中の演算結果を、レジスタ番号ｎ
d の指定するレジスタｒwdn （即ちｒd ）に書込むため
のレジスタ番号間接データ移動命令である。

【００５６】次に、疑似実行サブルーチン４２中の符号
４３で示されるコード部分は、図２のコード部２２ｃに
対応するもので、ＦＬＡＧＳ２に設定されている演算ス
テータスにより（命令Ａを持つ計算機のアーキテクチャ
に従う演算エラー割込みを必要とする）演算エラー割込
み要因が発生し、且つＰＳＷ１上の復元されたフラグＣ
ＥＩにより演算エラー割込み許可状態が示されているな
らば、演算エラー割り込み発生要であるものとして同ル
ーチン４２から復帰先格納用レジスタｌｉｎｋの示すＳ
ＶＣ（ＰＣＥ）のアドレスに復帰し（“ｊｕｍｐ（％ｌ
ｉｎｋ）”）、そうでなければ、レジスタｌｉｎｋの示
すアドレスにＳＶＣ（ＰＣＥ）のサイズ（ＳＶＣＳＩＺ
Ｅ）を加えたアドレス、即ちＳＶＣ（ＰＣＥ）の直後に
復帰することを指示する。

【００５７】次に疑似実行サブルーチン５２中の“ｔｓ
ｔｇｔ（％ｏｌｄＣＥＩ，＃０，＠Ｆ１）”は、＜レジ
スタｏｌｄＣＥＩ（ＣＥＩ退避レジスタ３）の内容＞が
ゼロより大きいならば“１”を、そうでなければ“０”
を図示せぬ条件実行制御レジスタＣＣＲ中のフラグＦ２
に代入する命令である。

【００５８】次に疑似実行サブルーチン５２中の“ｔｓ
ｔｂｎ（％ｒｓ，＃ＭＡＳＫ，＠ｎ）”（但し、ｒｓは
ＦＬＡＧＳまたは条件実行制御レジスタＣＣＲを示すｃ
ｃｒ、ＭＡＳＫはＥＲＲＭＡＳＫまたは＠（Ｆ１，Ｆ
２）、ｎはＦ２またはＦ１）は、＜レジスタｒｓの内容
＞と＜即値ＭＡＳＫ＞とのビット毎の論理積をとり、そ
の結果の論理和値を、図示せぬ条件実行制御レジスタＣ
ＣＲ中のフラグｎに代入する命令である。なお、＠（Ｆ
１，Ｆ２）は、条件実行制御レジスタＣＣＲ中のフラグ
Ｆ１とフラグＦ２に相当するビットを“１”とするマス
ク値を示す。

【００５９】次に疑似実行サブルーチン５２中の“Ｆ１
Ｆａｌｓｅ？ ａｄｄ（％ｌｉｎｋ，＃ＳＶＣＳＩＺ
Ｅ，％ｌｉｎｋ）”は、条件実行制御レジスタＣＣＲの
フラグＦ１が偽値であれば、復帰先格納用レジスタｌｉ
ｎｋの内容にＳＶＣ（ＰＣＥ）のサイズ（ＳＶＣＳＩＺ
Ｅ）を加えることを指示する命令である。この命令を含
む、疑似実行サブルーチン５２中の符号５３で示される
コード部分は、前記した疑似実行サブルーチン４２中の
符号４３で示されるコード部分に相当する。

【００６０】以上の図４および図５に示すプログラム構
成によれば、いずれも、疑似実行サブルーチン４２，５
２から復帰後に、「ＦＬＡＧＳ２が演算エラー割込み要
因発生を表示」且つ「ＣＣＥＩ命令による演算エラー割
込み禁止直前に演算エラー割込み許可状態」の条件成立
をもって、命令ＰＩＮＳＴを持つ計算機での動作と同等
の演算エラー割込みを発生するＳＶＣ（ＰＣＥ）が発行
される。

【００６１】以上は、単にアーキテクチャの異なる計算
機の命令を疑似的に実行する場合について説明したが、
この異種計算機命令の疑似実行方式は、アーキテクチャ
変更時、旧計算機のアーキテクチャ依存プログラムを移
植する際の旧命令サポート方式として応用可能である。

【００６２】

【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
アーキテクチャが異なる計算機（異種計算機）の命令
（対象命令）を疑似的に実行する際に、既に実行中の演
算があればその演算の完了を待ち、上記対象命令のソー
ス・オペランドの情報を第１の特定レジスタに、デステ
ィネーション・オペランドの情報を第２の特定レジスタ
にそれぞれコピーした後に同命令を疑似的に実行するた
めのサブルーチン（疑似実行サブルーチン）を呼出し、
このルーチンに従い、割込み禁止状態で上記対象命令を
疑似的に実行し、その実行結果を仮のデスティネーショ
ン・オペランドを介して、上記第２の特定レジスタによ
り直接または間接に指定される実デスティネーション・
オペランドに書込んだ後、演算ステータス保持手段に設
定されている演算ステータスと対象命令の疑似的実行直
前の演算エラー割込み許可／禁止状態から、異種計算機
のアーキテクチャに従う演算エラー割込み発生の要／不
要を判別して、疑似実行サブルーチンから復帰し、演算
エラー割込み発生要判別時には専用ＳＶＣを発行して、
異種計算機のアーキテクチャに準拠した演算エラー割込
みを疑似的に発生する構成としたので、上記対象命令の
正常実行時や演算エラー割込み禁止での動作は勿論、演
算エラー割込み発生時の動作もほぼ忠実に模倣できるよ
うになり、演算エラー割込み発生時には、その対象命令
を持つ計算機（異種計算機）上で本来得られる情報と同
等の情報を容易に得ることができる。しかも、対象命令
の実デスティネーション・オペランドへの結果書込み、
異種計算機のアーキテクチャに従う演算エラー割込み発
生の要／不要判別などが疑似実行ルーチンにて実行され
るため、メインルーチン（対象命令の展開コード）が複
雑になるのを防止できる。

【００６３】この結果、上記対象命令のエラー（リカバ
リ）処理も、その命令を持つ計算機と同様に実施できる
ようになり、アーキテクチャ変更時に旧アーキテクチャ
に依存したＯＳ（オペレーティングシステム）等のソフ
トウェアを信頼性や耐障害性を低下させることなく容易
に移植できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る異種計算機命令の疑似
実行装置の機能構成を示すブロック図。

【図２】図１の装置の機能を実現するための基本のプロ
グラム構成を示す図。

【図３】同実施例における異種計算機命令疑似実行処理
を説明するためのフローチャート。

【図４】異種計算機命令疑似実行のためのプログラム構
成の具体例を示す図。

【図５】異種計算機命令疑似実行のためのプログラム構
成の他の具体例を示す図。

【図６】従来の異種計算機命令疑似実行のためのプログ
ラム構成例を示す図。

【図７】従来の異種計算機命令疑似実行処理で演算エラ
ーが発生した場合の問題を説明するための図。

【図８】従来の異種計算機命令疑似実行処理で演算エラ
ーが発生した場合の他の問題を説明するための図。

【符号の説明】

１…ＰＳＷ、２…ＦＬＡＧＳ（演算ステータス保持手
段）、３…ＣＥＩ退避レジスタ、４…疑似実行サブルー
チン処理機構、４ａ…疑似実行機構、４ｂ…ＣＥＩ復元
機構、４ｃ…結果書込み機構、４ｄ…演算エラー割込み
要／不要判別機構、５…演算完了待合せ／割込み禁止機
構、６，７…コピー機構、８…呼出し機構、９…専用Ｓ
ＶＣ発行機構。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の計算機とは異なるアーキテクチャ
   を適用する第２の計算機の命令を、前記第１の計算機の
   命令を用いてこの第１の計算機で疑似的に実行するため
   の異種計算機命令の疑似実行方法において、 前記第２の計算機の命令を疑似的に実行する際に、演算
   エラーが発生し得る前記第１の計算機で実行中の演算が
   あればその完了を待合せる第１のステップと、 この第１のステップの後、前記疑似的実行の対象となる
   命令で指定されるソース・オペランドの情報を第１の特
   定レジスタにコピーすると共に、デスティネーション・
   オペランドの情報を第２の特定レジスタにコピーする第
   ２のステップであって、少なくともデスティネーション
   のレジスタ・オペランドについてはそのレジスタ番号を
   コピー対象とする第２のステップと、 この第２のステップの後、前記対象命令を疑似的に実行
   するための疑似実行サブルーチンを呼出す第３のステッ
   プと、 この第３ステップで呼出された前記疑似実行サブルーチ
   ンに従い、前記第１の特定レジスタにより直接または間
   接に示される情報をオペランドとして、演算エラー割込
   み禁止状態で前記対象命令を疑似的に実行し、その実行
   結果を一旦第３の特定レジスタに格納すると共に、演算
   エラー要因を含む演算ステータスを演算ステータス保持
   手段に設定する第４のステップと、 この第４のステップの後、前記疑似実行サブルーチンに
   従い、前記第３の特定レジスタに格納されている実行結
   果を前記第２の特定レジスタにより直接または間接に示
   されるデスティネーション・オペランドに格納する第５
   のステップと、 この第５のステップの後、前記疑似実行サブルーチンに
   従い、前記演算ステータス保持手段に設定されている演
   算ステータス中に前記第２の計算機のアーキテクチャに
   従う演算エラー割込みを必要とする演算エラー要因があ
   り、且つ前記第１のステップ実行直前に演算エラー割込
   み許可状態にあるか否かにより、演算エラー割込みを発
   生すべきか否かを判別し、前記疑似実行サブルーチンを
   終了させる第６のステップと、 この第６のステップで演算エラー割込みを発生すべきこ
   とが判別された場合に、前記第２の計算機のアーキテク
   チャに準拠した演算エラー割込みを疑似的に発生させる
   ための専用スーパーバイザコール（ＳＶＣ）を発行する
   第６のステップと、 を具備し、前記疑似実行サブルーチンの実行中に演算エ
   ラーが発生しても前記第１の計算機のアーキテクチャに
   従う演算エラー割込みを発生せず、前記第２の計算機の
   アーキテクチャに従う演算エラー割込み発生の条件が成
   立している場合に限り、同ルーチンからの復帰後に、前
   記専用スーパーバイザコールを発行して演算エラー割込
   みを疑似的に発生することによりエラー情報を得るよう
   にしたことを特徴とする異種計算機命令の疑似実行方
   法。
2. 【請求項２】 第１の計算機とは異なるアーキテクチャ
   を適用する第２の計算機の命令を、前記第１の計算機の
   命令を用いてこの第１の計算機で疑似的に実行するため
   の異種計算機命令の疑似実行装置において、 演算エラー要因を含む演算ステータスを保持するための
   演算ステータス保持手段と、 前記疑似的実行の対象となる命令で指定されるソース・
   オペランドの情報のコピー先として使用可能な第１の特
   定レジスタと、 前記対象命令で指定されるデスティネーション・オペラ
   ンドの情報のコピー先として使用可能な第２の特定レジ
   スタと、 前記対象命令の疑似的実行結果の仮のデスティネーショ
   ン・オペランドとして使用可能な第３の特定レジスタ
   と、 前記対象命令を疑似的に実行する際に、演算エラーが発
   生し得る前記第１の計算機で実行中の演算があればその
   完了を待合せる演算完了待合せ手段と、 前記対象命令で指定されるソース・オペランドの情報を
   前記第１の特定レジスタにコピーする第１のコピー手段
   と、 前記対象命令で指定されるデスティネーション・オペラ
   ンドの情報を前記第２の特定レジスタにコピーする第２
   のコピー手段であって、少なくともデスティネーション
   のレジスタ・オペランドについてはそのレジスタ番号を
   コピー対象とする第２のコピー手段と、 前記対象命令を疑似的に実行するための疑似実行サブル
   ーチンに従い、前記第１のコピー手段によってコピーさ
   れた前記第１の特定レジスタにより直接または間接に示
   される情報をオペランドとして、演算エラー割込み禁止
   状態で前記対象命令を疑似的に実行し、その実行結果を
   前記第３の特定レジスタに格納すると共に、演算エラー
   要因を含む演算ステータスを前記演算ステータス保持手
   段に設定する疑似実行手段と、 この疑似実行手段によって前記第３の特定レジスタに格
   納された前記対象命令の疑似的実行結果を、前記疑似実
   行サブルーチンに従い、前記第２の特定レジスタにより
   直接または間接に示されるデスティネーション・オペラ
   ンドに書込む結果書込み手段と、 前記疑似実行手段によって前記演算ステータス保持手段
   に設定されている演算ステータス中に前記第２の計算機
   のアーキテクチャに従う演算エラー割込みを必要とする
   演算エラー要因があり、且つ前記第１のステップ実行直
   前に演算エラー割込み許可状態にあるか否かにより、演
   算エラー割込みを発生すべきか否かを判別し、前記疑似
   実行サブルーチンを終了させる演算エラー割込み要／不
   要判別手段と、 この演算エラー割込み要／不要判別手段によって演算エ
   ラー割込みを発生すべきことが判別された場合に、前記
   第２の計算機のアーキテクチャに準拠した演算エラー割
   込みを疑似的に発生させるための専用スーパーバイザコ
   ール（ＳＶＣ）を発行する専用スーパーバイザコール発
   行手段と、 を具備し、前記疑似実行サブルーチンの実行中に演算エ
   ラーが発生しても前記第１の計算機のアーキテクチャに
   従う演算エラー割込みを発生せず、前記第２の計算機の
   アーキテクチャに従う演算エラー割込み発生の条件が成
   立している場合に限り、同ルーチンからの復帰後に、前
   記専用スーパーバイザコールを発行して演算エラー割込
   みを疑似的に発生することによりエラー情報を得るよう
   にしたことを特徴とする異種計算機命令の疑似実行装
   置。