JPS585857A - 演算処理装置 - 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】 本発明は演算処理装置、とくに付加演算装置を備えた演
算処理装置の救済（リリーフ）方式に関する。

中央処理装置（以下ＣＰＵ）に含まれる演算装置よりも
バンド中の広い高速の演算装置を付加して特定の演算、
例えば、浮動小数点演算を高速で行なわせる方式は従来
から知られている。

このような付加演算装置をもつ従来装置において、付加
された演算装置に障害がある場合に妹、この付加演算装
置で実行される命令セット、例えば、浮動小数点演算命
令は実行不可能にな〉、場合によりてはシステムダウン
を招くという欠点がある。

本発明の目的は上述の従来の欠点を除去し九演算＠理装
置を提供するにある。

本発明の装置は、第１の演算装置を含む中央処理装置と
主記憶装置とからなる計算機システムと前記計算機シス
テムに結合される第２の演算装置とを備えてなる演算処
理装置であって、前記中央処理装置は制御記憶と咳制御
記憶に前記主記憶装置または外部記憶装置の情報を転送
する転送手段とを備え、前記第１および第２の演算装置
はそれぞれ前記制御記憶から読み出されたマイクロ命令
をデコードするデコーダを備え、前記第１および第２の
演算装置全対象とするマイクロ命令の動作診断の結果に
応答して前記転送手段を用いて前記制御記憶に転送する
マイクロプログラムを変更するマイクロプログラム変更
手段とを有する。

次に図面上参照して本発明の詳細な説明する。

第１図線本発明の一実施例を示すブロック図である。

本実施例は中央処理装置ｌ（以後ＣＰＵＩ　）。

付加演算装置２．主記憶装置３からなシ、さらに前記Ｃ
ＰＵＩは制御記憶１１．マイクロ命令レジスタ１２．シ
ーケ／ス制御ユニット１３．主記憶バッフアユニラ）１
４．アドレス変換ユニット１５、汎用演算装置１６を含
み、また前記付加演算装置２は浮動小数点演算装置２ｏ
を含む。

さらに、第２図に示すように、前記ＣＰＵＩの汎用演算
装置１６社デコーダ１６０と、レジスタ１６１１゜１６
１２、演算器１６１３　’ｉ含む汎用演算回路１６１と
を有し、また前記浮動小数点演算装置２ｏはデコーダ２
００と、浮動小数点数用レジスタ２０１１゜２０１２お
よび演算器２ｏ１３を含む浮動小数点演算回路２０１と
浮動小数点演算マイクロプログ２ム制御回路２０２を有
している。

正常な動作状態においてはこの演算処理装置は下記のよ
うに動作する。

まず、実行すべきソフトウェア命令は、主記憶装置３か
らバッフアユニラ）１４Ｑ介して読み出され、ソフトウ
ェア命令レジスタ（図示せず）に格納される。このソフ
トウェア命令は、ソフトウェア命令デコーダ（図示せず
）にょシ解読され、解読された情報がシーケンス制御ユ
ニｙ　）　１３に供給される。

各ソフトウェア命令に対応するマイクロプログラムは、
制御記憶１１の中に格納されておシ、制御ユニット１３
は、前記供給された情報に従って、制御記憶１１からマ
イクロ命令レジスタ１２に読み出すマイクロ命令を決定
し、マイクロプログラムの流れ全制御する。かくして、
各ソフトウェア命令は、それに対応するマイクロプログ
２ムの実行という形で処理され、マイクロ命令レジスタ
１２に読み出されたマイクロ命令の各フィールドが、汎
用演算装置１６．シーケンス制御ユニット１３および浮
動小数点演算装置２０等で解読され、それに従った制御
を行うことによシ実行される。

さて、今、前記ソフトウェア命令レジスタに読み出され
九ソフトウェア命令がオペ２ンド會主記憶上にもつ浮動
小数点乗算命令であり九とする。

制御ユニット１３は、解読されたソフトウェア命令に従
りて、制御記憶１１の中に格納されている浮動小数点乗
算命令マイクロプログ２ムルーチンの最初のマイクロ命
令を読み出し、このソフトウェア命令の処理を開始する
。かくして、浮動小数点掛算マイクロプログラムルーチ
ンの各マイクロ命令は、プログラムされた順序に従って
、マイクロ命令レジスタ１２に逐次読み出され、この各
フィールドは汎用演算装置１６中に含まれるデコーダ１
６０および浮動小数点演算装置２ｏ中に含まれるデコー
ダ２００に並列に供給され各担当するフィールド部分が
それぞれのデコーダで解読されて実行される。

この様に、前記マイクロプログラム中のマイクロ命令の
逐次実行によｐ１ソフトウェア命令で指定された乗数お
よび被乗数が主記憶装置３から主ｆｆｉ憶ハッ７アユニ
ット１４およヒテータパス３０００【介して読み出され
、それぞれ浮動小数点数レジ納終了を示すフラグ（図示
せず）がセットされる３、このセットされたフラグは、
演算装置２ｏ中に含まれる１イクロプログラム浮動小数
点演算制御回路２０２によって検出される。

この制御回路２０２はマイクロプログラムを格納する制
御記憶！イクロ命令シーケンサ、マイクロ命令レジスタ
およびデコーダを有し、浮動小数点以外回１ｉ１２０１
　ｔ−制御し、レジスタ２０１１および２０１２に格納
され九オペ２ンドを使用して指定された種類の浮動小数
点演算を実行させる浮動小数点演算制御用のマイクロプ
ログラムを、前記制御記憶中に格納している。

さて、前記セットされた７２グの検出によシ、制御回路
２０２の中−のマイクロプログ２ムは指定された種類の
浮動小数点演算の実行を開始する。

この場合の演算は、オペランドがすでにレジスタ２０１
１および２０１２に取シ込まれているためデータバス３
０００を介して外部との間でデータを授受する必要がな
く、制御回路２０２専用のマイクロプログ２ムを用い浮
動小数点演算装置２０の内部だけで独立に実行すること
ができる。従って、ＣＰＵＩ側において紘つぎのソフト
ウェア命令を読み出し、もしこれが浮動小数点演算以外
のソフトウェア命令である場合には、ＣＰＵ側の汎用演
算装置１６を用いて上の演算と並列にこのソフトウェア
命令の指定する演算′ｔ−実行することができる。

こうしてバンド巾の広い高速の専用浮動小数点演算青電
を付加したことにより得られる浮動小数点演算の高速性
ばかシでなく、一方が比較的時間のか＼る浮動小数点演
算を実行中に、ＣＰＵ１側の演算装置１６社これと並列
に浮動小数点以外の演算を実行することが可能となシ、
この結果、処理時間の大巾な短縮が達成できる。

このように、浮動小数点演算ソフトウェア命令に対する
、ＣＰＵＩ偶の制御記憶１１に格納されたマイクロプロ
グラムは、主記憶とレジスタ２０１１および２０１２の
情報を交換する操作だけを行なうものであり、実際の演
算は浮動小数点演算装置２０で行なわれる。もし、演算
装置２０に障害がある場合には、この１１の状態で鉱浮
動小数点演算線全く実行することができず、システムダ
ウンとなる。

本実施例においてはこれｔ以下のようにして救済する。

システム初期設定時（システムイニシイリゼーシ１ン）
に、外部の磁気ディスクまたは磁気テープからオペレー
ジ璽ンシステム用のプロ／ｊム（ソフトウェアおよびフ
ァームウェア）を主記憶装置３および制御記憶１１に読
み込んでからオペｖ　−シ＝ａ　ｙ　ｔ−開始ｆルが、
このシステムイニシャリゼーシ１ノを大略１ｇ３図に示
すフローチャートｌのように行う。

マス、イニシャライズの起動が掛ると、レジスタ〜フリ
ップフロップに対するノ・−ド的なリセットが行なわれ
続いて人においてマイクロ診断が実行される。これは各
マイクロ命令が定義通シ動作するか否かチェックするも
ので、これに必要な診断用ファームウェアＬ１制御記憶
１１の中に最初にプートストラップを用いて格納される
。

このマイクロ診断の結果はＢにおいて検査され、もし障
害がない場合にはファームウェアおよびオペレージ謬ン
システム（Ｏ８）のソフトウェアがそれぞれ制御記憶１
１および主記憶装置３に格納されるが、各プログラムは
磁気デスクまたは磁気テープメモリからプートロードイ
ンにより、最初は一旦主記憶装置３のなかに格納され、
その後初期設定ファームウェアの動作でファームウェア
を制御記憶１１へ転送する。この場合に、制御記憶１１
に転送されるファームウェアは、浮動小数点演算のソフ
トウェア命令に対応するマイクロプログツムルーチンを
含むが、このマイクロプログ２五ルーチ／は、前述の通
〕、主記憶装置３とレジスタ２０１１シよび２０１２の
間の情報交換を行うもので、浮動小数点演算そのものは
装置２ｏの制御回路２０２に含まれるマイクロプログ２
ムを用いて実行されるようになっている（ｑｏこうする
ことによって、前述のように、専用の浮動小数点演算装
置２０を付加したことによる効用を全面的に享受するこ
とができる。

一方、前記Ｂにおいて障害が見出され元場合には、Ｄに
おいてその障害が浮動小数点演算装置２０か否かがチェ
ックされる。

もし浮動小数点演算装置２０の障害でめる場合には、Ｅ
の処理が行なわれる。

すなわち、制御記憶１１に：格納される浮動小数点演算
用のファームウェア紘オペ２ンドｔ１主記憶装置３と汎
用演算装置１６偶のレジスタ１６１１およびレジスタ１
６１２　との間で交換し、かつ、汎用演算回路１６１１
−制御して、前記レジスタ１６１１およびレジスタ１６
１２に格納した２つのオペ２ンドに対し指定された浮動
小数点演算ｔ−夷実行るマイクロプログラムルーチンを
含むファームウェアである。勿論、浮動小数点演算以外
のソフトウェア命令に対応するマイクロプログラムルー
チンはＣの場合に格納されるファームウェアと同じでお
る。

この様に／ＣおよびＥで制御記憶１１に格納する浮動小
数点演算命令ファームウェアは、ブートロード時に拡主
記憶装置３の中に一旦格結され、制御記憶１１に：格納
する際にどちらか一部が選択されることに・なる。

かくして、演算装置２０に障害が見出された場合の制御
記憶１１のマイクロプログ２＾は、浮動小数点演算に対
しても浮動小数点演算装置２０を全く用いずに演算を行
ない結果を与える。従って、専用の浮動小数点演算装置
を付加したことによる前述の効用は全く得られないが、
浮動小数点演算そのものは何勢支障なく遂行できる。

こうして、浮動小数点演算用［２０が正常の場合にはそ
の効用１１００ｆＩ発揮し、またこれに障害がある場合
にもこれを自動的に救済するリリーフ方式を提供するこ
とができる。

なお、上述のように、障害のある場合には演算装置２（
ｌ全く使用しないので、これを本体から切ル離して自由
に故障修理を行なうことができる。

上の実施例においては、付加演算装置として浮動小数点
演算装置を用いたが、勿論他の種類の付加演算装置に対
しても同様に本発明を適用することができる。

以上のように、本発明を用いると、付加演算装置が正常
の場合にはその効用を全面的に発揮し、また付加演算装
置が故障の場合にも、余分の〕−一ドウェアを追加せず
に、付加演算装置の行うべき命令の実行が不可能となる
事態を回避し得るような演算処理装置を提供することが
できる。

これによシ、付加演算装置が故障の場合でも直ちに装置
のダウンを招くことがなくな〕、また、このときには付
加演算装置會切り離して故障修理を行うことができるた
め、装置の信頼性と保守性との向上を達成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
前記ブロック図の一部を詳細に説明するためのブロック
図および第３図は本実施例のシステムイニシャリゼーシ
ｌンを説明するための７０−チャートである。 図において、 １・・・・・・中央処理装置（ＣＰＵＩ　）ｔ　２−・
・・・・付加演算装置、３・・・・・・主記憶装置、１
１・・・・・・制御記憶、１２・・・・・・マイクロ命
令レジスタ、１３・・・・・・シークンス制御ユニット
、１４・・・・・・主記憶ハッツァユニット、１５・・
・・−・アドレス変換ユニット、１６・・・・・−汎用
演算装置、２０・・・・・・浮動小数点演算装置、１６
０．２００・・・・・・デコーダ、１６１−−−−汎用
演算回路、２０１・・・・−・浮動小数点演算回路、２
０２・・・・・・タイクロプログ２ム浮動小数点演算制
御回路、１６１１．１６１２・−・−・・レジスタ、１
６１３．２０１３・・・−・・演算器、２０１１．２０
１２−・・・・−浮動小数点レジスタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ＩＩｌの演算装置を含む中央処理装置と主記憶装置とか
   らなる計算機システムと前記計算機システムに結脅され
   る１１２の演算装置とを備えてなる演算処理装置におい
   て、 前記中央処理装置は制御記憶と〆蚊制御記憶に前記主記
   憶装置または外部記憶装の情報を転送する転送手段とを
   備え、 前記第１および第２の演算装置はそれぞれ前記制御記憶
   から読み出されたマイクロ命令をデコードするデコーダ
   を備え、 前記第１および第２の演算装置を対象とするマイクロ命
   令の動作診断の結果に応答して前記転送手段を用いて前
   記制御記憶に転送するマイクロプログラム會変更するマ
   イクロプログ２ム変更手股とｔ備え、 前記第１の演算装置が前記第２の演算装置を救済するこ
   とを特徴とする演算処理装置。