JPH0580691B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は情報処理装置における演算例外処理に
関し、特に演算例外を発生した命令のアドレスを
割出す装置に関する。

情報処理装置において、演算の実行時にオーバ
ーフロー、アンダーフロー、ゼロデイバイド等の
演算例外が発生した場合、その後の演算の実行を
中止して割込みを発生させ、演算例外に応じた処
理が必要となる。

このような処理を行なうためには、どの命令で
演算例外が発生したかを先ず知ることが必要であ
る。

〔従来の技術〕

従来、演算例外を発生した命令のアドレスは、
例えば第３図ａに示すようにある種の演算１の実
行終了時に演算例外が発生したことが演算ユニツ
トから報告されると、割込み処理を開始して演算
１に続く演算２の実行を行なわないようにし、割
込み時における命令アドレスレジスタの内容が演
算例外を起こした命令の次のアドレスを示すこと
から割出していた。

〔発明が解決しようとする問題点〕 しかし、上述した従来の割出しは、先行する命
令の演算実行が終了してから後続命令の実行が開
始されるシステム構成を前提とするものであり、
そうでないシステムでは演算例外命令アドレスを
割出すことは困難である。

即ち、性能を向上させるため、演算ユニツトを
例えば加算器、乗算器、シフター等の如く複数個
設け、これらの演算ユニツトを例えば第３図ｂ或
いは同図ｃに示すように並行に動作させる装置で
は、ある時点で割込みによりその後の命令実行を
中止しても命令アドレスレジスタは演算例外を発
生した命令の次の命令を示さない。従つて、ソフ
トウエアに演算例外を起こした命令のアドレスを
通知できず、演算例外発生後の必要な処理をソフ
トウエアに行なわせることが困難となる。

本発明はこのような従来の問題点を解決したも
ので、その目的は、後続命令が先行命令の終了前
に実行開始されても演算例外を起こした命令のア
ドレスを正しく割出すことができる装置を提供す
ることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記問題点を解決するために、 複数個の演算ユニツトを有する情報処理装置に
おいて、 演算命令実行指示後演算結果が得られる迄の実
行時間と演算命令を実行する演算ユニツトの指定
情報を同一番号のエントリに格納するレジスタス
タツクと、 該レジスタスタツクの格納したエントリ番号を
示すスタツクエントリレジスタと、 命令実行指示時前記スタツクエントリレジスタ
で示すエントリ番号の実行時間のカウントダウン
を開始し、その値がある値に到達したとき同一エ
ントリ番号の前記レジスタスタツクのエントリに
格納された演算ユニツト指定情報で示す演算ユニ
ツトからの演算結果例外情報を例外発生情報レジ
スタに格納する手段と、 前記実行時間がある値に到達した前記レジスタ
スタツクのエントリ番号を格納し、前記例外発生
情報レジスタの内容が例外発生を示しているとき
格納したエントリ番号をその後も保持する命令ス
タツクリードレジスタと、 演算ユニツトに対する命令実行指示時前記スタ
ツクエントリレジスタで示すエントリ番号に命令
アドレスを格納し、前記命令スタツクリードレジ
スタの示すエントリ番号の内容を出力する命令ア
ドレススタツクとを設ける。

〔作用〕

演算命令が実行指示された毎に、各演算に要す
る実行時間と、各演算が行なわれる演算ユニツト
とが同一エントリ番号のレジスタスタツクに格納
され、また、そのエントリ番号と同じエントリ番
号の命令スタツクレジスタにその演算の命令アド
レスが格納される。各演算の命令実行指示に応答
して対応する実行時間のカウンタダウンが開始さ
れ、その値がある値に達し演算が終了するのが検
知されると、演算を終了した演算ユニツトの演算
例外発生情報が選択されて例外発生情報レジスタ
に格納されると共に、その演算ユニツトに対応す
るレジスタスタツクのエントリ番号が命令スタツ
クリードレジスタに格納される。そして、演算例
外が発生していると、命令スタツクリードレジス
タの内容はその後も保持されたままとなり、命令
アドレススタツクからは演算例外を発生した命令
のアドレスが読出されたままとなる。

〔実施例〕

第１図は本発明の実施例のブロツク図であり、
演算命令の演算結果を汎用レジスタスタツクに格
納するために従来備えられていた機構の一部を利
用して演算例外を発生した命令のアドレスを割出
す実施例を示す。

同図において、命令レジスタ１は情報処理装置
で実行する命令語を保持するレジスタで、命令制
御部１６は、この命令レジスタ１の内容を解読
し、演算命令ならば演算ユニツト２〜４の何れの
演算ユニツトに実行指示を出すべきか、その演算
の実行時間すなわち命令の実行指示後何クロツク
後に結果が得られるか、及びその演算結果を格納
する汎用レジスタスタツクのエントリ番号を決定
し、レジスタスタツク５の空のエントリの演算ユ
ニツト指定レジスタ６に前記実行指示を出すべき
演算ユニツトの情報を、同一エントリ番号の実行
時間レジスタ７に前記実行時間を、同一エントリ
番号の先行レジスタ８に演算結果を格納する汎用
レジスタスタツクの番号をそれぞれ格納する。ま
た、命令制御部１６は、レジスタスタツク５に格
納したエントリのエントリ番号をスタツクエント
リレジスタ９に格納する。なお、レジスタスタツ
ク５のエントリ数は情報処理装置のパイプライン
の段数、演算ユニツトの数、ハードウエア量等よ
り決められる。

また命令制御部１６が演算ユニツト２〜４の何
れかに命令実行指示を行なうとき、命令アドレス
レジスタ１０の内容は命令アドレススタツク１１
に格納される。このときの格納エントリ番号（ア
ドレス）はスタツクエントリレジスタ９で示され
るアドレスである。

命令制御部１６が命令実行を指示すると、レジ
スタスタツク５では、スタツクエントリレジスタ
９で示されるエントリ番号の実行時間レジスタ７
の内容のカウントダウンが開始される。そして、
その値がある値になると、同じエントリ番号の演
算ユニツト指定レジスタ６の内容がセレクタ１
２，１７に送られる。すなわち、後述するよう
に、セレクタ１７で演算結果を選択し、もしくは
セレクタ１２で例外発生情報を選択するタイミン
グを生成するために、実行時間レジスタ７のカウ
ントダウンを行う。

セレクタ１７は各演算ユニツト２〜４から加え
られる演算結果の中から入力された演算ユニツト
指定レジスタ６の内容で指定される演算結果を選
択し、図示しない汎用レジスタスタツクに送出す
るもので、この汎用レジスタスタツクではレジス
タスタツク５の同一エントリ番号の行先レジスタ
８で指定された汎用レジスタのエントリに前記演
算結果が格納される。

また、セレクタ１２は、各演算ユニツト２〜４
から加えられる例外発生情報の中から入力された
演算ユニツト指定レジスタ６の内容で指定される
演算ユニツトの例外発生情報を選択するもので、
この選択された例外発生情報は例外発生情報レジ
スタ１３に格納される。また、実行時間レジスタ
７がある値になつているレジスタスタツク５のエ
ントリ番号がエンコーダ１５で求められ、そのエ
ントリ番号が命令スタツクリードレジスタ１４に
格納される。

例外発生情報レジスタ１３の内容が演算ユニツ
トでの演算に演算例外が発生したことを示す場
合、例外発生情報レジスタ１３の出力によつて命
令スタツクリードレジスタ１４のそれ以降の更新
は禁止される。

命令スタツクリードレジスタ１４の内容は命令
アドレススタツク１１のリードアドレスとなるよ
う構成されているので、演算例外発生時は、命令
アドレススタツク１１の出力は演算例外を起こし
た命令のアドレスを示していることになる。

第２図は、命令アドレス100の加算命令１が実
行指示された後、命令アドレス101の乗算命令１
が実行指示され、乗算命令１の実行終了前に加算
命令１の実行が終了し命令アドレス１０２の加算
命令２の実行指示とその実行終了が行なわれるよ
うな命令シーケンスにおいて、加算命令２で例え
ばフローテイングオーバーフローの演算例外が発
生したときの第１図各部の状態の一例を示したタ
イムチヤートである。

加算命令１の実行指示直前には、レジスタスタ
ツク５の演算ユニツト指定レジスタのエントリ
E0に演算ユニツト２の指定情報が、実行時間レ
ジスタ７のエントリE0に加算命令(1)の実行時間
が設定され、スタツクエントリレジスタ９はエン
トリE0を示す。従つて、命令アドレスレジスタ
１０のエントリE0には加算命令１のアドレス100
がスタツクされる。加算命令１の命令実行指示が
演算ユニツト２に為されると、実行時間レジスタ
７のエントリE0の内容はカウントダウンされる。

同様に乗算命令１の実行指示前にはスタツクエ
ントリレジスタ９はエントリE1を示し、乗算命
令１の命令アドレス101は命令アドレススタツク
１１のエントリE1にスタツクされる。また、演
算ユニツト指定レジスタ６のエントリE1には演
算ユニツト３の情報が、実行時間レジスタ７のエ
ントリE1には乗算命令１の実行時間がそれぞれ
設定され、その実行指示時から実行時間レジスタ
７のエントリE1の内容はカウントダウンされて
いく。

実行時間レジスタ７のエントリE0の内容があ
る値になると、前述したように演算ユニツト指定
レジスタ６のエントリE0の内容によつてセレク
タ１３は演算ユニツト２の演算例外発生情報を例
外発生情報レジスタ１３に格納し、エンコーダ１
５で求められたエントリE0を命令スタツクリー
ドレジスタ１４は指示し、命令アドレススタツク
１１からスタツクされた命令アドレス「100」が
読出される。

加算命令１の終了後に加算命令２が実行される
前には、スタツクエントリレジスタ９はエントリ
E2を示し、加算命令２の命令アドレス102は命令
アドレススタツク１１のエントリE2にスタツク
される。また、演算ユニツト指定レジスタ６のエ
ントリE2には演算ユニツト２の情報が、実行時
間レジスタ７のエントリE2には加算命令２の実
行時間がそれぞれ設定され、その実行指示時から
実行時間レジスタ７のエントリE2の内容はカウ
ントダウンされていく。

実行時間レジスタ７のエントリE2の内容があ
る値になると、演算ユニツト指定レジスタ６のエ
ントリE2の内容によつてセレクタ１３は演算ユ
ニツト２の演算例外発生情報を例外発生情報レジ
スタ１３に格納する。この場合、加算命令２は演
算例外を発生しており、エンコーダ１５で求めら
れたエントリE2を命令スタツクリードレジスタ
１４は指示し、命令アドレススタツク１１にスタ
ツクされた命令アドレス「102」が読出される。
そして、例外発生有りの情報が例外発生情報レジ
スタ１３に格納されているので、以後命令スタツ
クリードレジスタ１４の更新は禁止され、命令ア
ドレススタツク１１からは演算例外を発生した命
令のアドレスとして「102」が送出されたままと
なる。

以上の実施例は、演算命令の演算結果を汎用レ
ジスタスタツクに格納するために従来備えられて
いた機構の一部を利用して演算例外を割出すもの
であり、少ないハードウエアの追加だけで演算例
外命令アドレスを得ることができる利点がある。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、後続命
令が先行命令の終了前に実行開始されても演算例
外を起こした命令のアドレスを正しく割出すこと
ができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例のブロツク図、第２図
は第１図の動作説明図および、第３図は従来の問
題点の説明図である。 図において、１は命令レジスタ、２〜４は演算
ユニツト、５はレジスタスタツク、６は演算ユニ
ツト指定レジスタ、７は実行時間レジスタ、８は
先行レジスタ、９はスタツクエントリレジスタ、
１０は命令アドレスレジスタ、１１は命令アドレ
ススタツク、１２はセレクタ、１３は例外発生情
報レジスタ、１４は命令スタツクリードレジス
タ、１５はエンコーダである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数個の演算ユニツトを有する情報処理装置
   において、 演算命令実行指示後演算結果が得られる迄の実
   行時間と演算命令を実行する演算ユニツトの指定
   情報を同一番号のエントリに格納するレジスタス
   タツクと、 該レジスタスタツクの格納したエントリ番号を
   示すスタツクエントリレジスタと、 命令実行指示時前記スタツクエントリレジスタ
   で示すエントリ番号の実行時間のカウントダウン
   を開始し、その値がある値に到達したとき同一エ
   ントリ番号の前記レジスタスタツクのエントリに
   格納された演算ユニツト指定情報で示す演算ユニ
   ツトからの演算結果例外情報を例外発生情報レジ
   スタに格納する手段と、 前記実行時間がある値に到達した前記レジスタ
   スタツクのエントリ番号を格納し、前記例外発生
   情報レジスタの内容が例外発生を示しているとき
   格納したエントリ番号をその後も保持する命令ス
   タツクリードレジスタと、 演算ユニツトに対する命令実行指示時前記スタ
   ツクエントリレジスタで示すエントリ番号に命令
   アドレスを格納し、前記命令スタツクリードレジ
   スタの示すエントリ番号の内容を出力する命令ア
   ドレススタツクとを具備したことを特徴とする演
   算例外命令アドレス割出装置。