JPS61285539A - Information processor - Google Patents

Information processor

Info

Publication number
JPS61285539A
JPS61285539A JP12706085A JP12706085A JPS61285539A JP S61285539 A JPS61285539 A JP S61285539A JP 12706085 A JP12706085 A JP 12706085A JP 12706085 A JP12706085 A JP 12706085A JP S61285539 A JPS61285539 A JP S61285539A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
exception
register
stage
unit
control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP12706085A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0522935B2 (en
Inventor
Koji Saito
康治 斉藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP12706085A priority Critical patent/JPS61285539A/en
Publication of JPS61285539A publication Critical patent/JPS61285539A/en
Publication of JPH0522935B2 publication Critical patent/JPH0522935B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Advance Control (AREA)

Abstract

PURPOSE:To secure the accurate synchronism between an instruction and the exceptional information on the instruction despite the increase of the number of stages, by giving the stage control to the exceptional information detected by each control unit of a pipeline. CONSTITUTION:The exception detected by an advance control unit 1 is reported to an encoder 40. Then the encoder 40 resets an FF 70 to invalidate the stage C of a control storage unit 2 and at the same time transmits the produced representative exceptions and their codes successively to registers 50-54. While the exception detected by an arithmetic unit 3 is reported to an encoder 41 at the stage F. The encoder 41 produces the representative exceptions and their codes and applies the holding signals to registers 56 and 58. Thus the 1st step of the microinstruction corresponding to the exceptional code held by an address register 21 is given to a control storage register 22. Then an exception processing microinstruction routine is started.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分蝉〕 本発明は情報処理装置に関し、特にパイプライン制御方
式の情報処理装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application] The present invention relates to an information processing device, and particularly to an information processing device using a pipeline control method.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、この種の情報処理装置では、パイプラインのステ
ージ数は少なく、ハードウェアによる例外情報のステー
ジ管理は必要なかった。
Conventionally, in this type of information processing apparatus, the number of pipeline stages is small, and there is no need for stage management of exception information by hardware.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかしながら、近年、クロックサイクルの高速化に伴っ
てパイプラインのステージ数を増加すると、命令とこの
命令の例外情報との同期がとれなくなり例外情報の管理
ができなくなるという問題が発生してきた。このため、
この問題を解決し。
However, in recent years, when the number of pipeline stages has been increased as clock cycles have become faster, a problem has arisen in that an instruction and the exception information of this instruction cannot be synchronized, making it impossible to manage the exception information. For this reason,
solve this problem.

効率よく例外割出制御を行う情報処理装置の出現が要請
されていた。
There has been a demand for an information processing device that can efficiently perform exception identification control.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

このような問題点を解決するために本発明は、例外情報
を検出する先行制御ユニットと、この先行制御ユニット
の指示により動作しうる制御記憶ユニットと、演算例外
を検出する演算ユニットと、先行制御ユニットと演算ユ
ニットから報告される例外情報をコード化し、このコー
ド化した例外情報をステージ管理し、制御記憶ユニット
の例外処理ルーチンを起動する例外割出制御ユニットと
を設けるようにしたものである。
In order to solve these problems, the present invention provides a preceding control unit that detects exception information, a control storage unit that can operate according to instructions from this preceding control unit, an arithmetic unit that detects arithmetic exceptions, and a preceding control unit that detects exception information. The exception identification control unit encodes the exception information reported from the unit and the arithmetic unit, stages the encoded exception information, and activates the exception processing routine of the control storage unit.

〔作用〕[Effect]

本発明においては、パイプラインのステージ数を増加し
ても、命令とこの命令の例外情報との同期をみだすこと
がない。
In the present invention, even if the number of pipeline stages is increased, the synchronization between an instruction and the exception information of this instruction will not be lost.

〔実施例〕〔Example〕

次に本発明に係わる情報処理装置の一実施例について図
面を参照して詳細に説明する。第1図はその一実施例を
示す系統図である。第1図において、1は先行制御ユニ
ット、2は制御記憶ユニット、3は演算ユニット、20
は制i記憶、21はアドレスレジスタ、22は制御記憶
レジスタ、40.41はエンコーダ、50〜58はレジ
スタ、60.61は選択器、70はフリップフロップ、
100〜102,200,201,210,220.3
00.400〜402,410,411゜500.50
1,510,511,520,521.530,531
,540,541.550〜552.560〜562,
570,571.580.600,610.700は信
号線である。
Next, an embodiment of an information processing apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a system diagram showing one embodiment. In FIG. 1, 1 is a preceding control unit, 2 is a control storage unit, 3 is an arithmetic unit, and 20
is a control memory, 21 is an address register, 22 is a control storage register, 40.41 is an encoder, 50 to 58 are registers, 60.61 is a selector, 70 is a flip-flop,
100~102,200,201,210,220.3
00.400~402,410,411゜500.50
1,510,511,520,521.530,531
,540,541.550~552.560~562,
570, 571.580.600, 610.700 are signal lines.

先行制御ユニット1.制御記憶ユニット2.演算ユニッ
ト3および例外割出制御ユニットは、それぞれ、時間的
にずらして一連の複数の命令を重なるように処理してい
くパイプライン方式で構成されている。上記例外割出制
御ユニットは、先行制御ユニット1.制御記憶ユニット
2.演算ユニット3の枠外に描かれている機能を有する
ユニットである。
Advance control unit 1. Control storage unit 2. The arithmetic unit 3 and the exception indexing control unit are each configured in a pipeline system in which a series of instructions are processed in an overlapping manner in a temporally staggered manner. The exception indexing control unit includes the preceding control unit 1. Control storage unit 2. This unit has the functions depicted outside the frame of the calculation unit 3.

第1図に示すように、パイプラインのステージは、上段
のステージから順に、Aステージ、Bステージ、Cステ
ージ、Dステージ、Eステージ。
As shown in Figure 1, the stages of the pipeline are, in order from the top stage, A stage, B stage, C stage, D stage, and E stage.

Fステージ、Cステージ、Hステージの8ステージから
構成される。
It consists of 8 stages: F stage, C stage, and H stage.

先行制御ユニット1は、命令のフェッチ、この命令の解
読、この命令のオペランドフェッチ、この命令の命令フ
ェッチとオペランドフェッチに関する例外の検出を行い
、検出した例外を信号線102を介して例外割出制御ユ
ニットに報告する。
The advance control unit 1 fetches an instruction, decodes this instruction, fetches an operand of this instruction, detects an exception related to the instruction fetch and operand fetch of this instruction, and controls the detected exception via a signal line 102 to determine the exception. Report to the unit.

また先行制御ユニット1は、制御記憶ユニット2に格納
されている上記命令に対応する1ステツプまたは複数の
ステップから成るマイクロプログラムの第1ステツプの
アドレスを信号線100を介して選択器60に供給し、
選択器60の選択信号S1を信号線101を介して送出
し、選択器60で上記マイクロプログラムの第1ステツ
プのアドレスを選択し、信号線600を介して制御記憶
ユニット2のアドレスレジスタ21に与えることにより
、上記命令に対応するマイクロプログラムを起動する。
Further, the advance control unit 1 supplies the selector 60 via the signal line 100 with the address of the first step of the microprogram consisting of one step or a plurality of steps corresponding to the above instruction stored in the control storage unit 2. ,
The selection signal S1 of the selector 60 is sent through the signal line 101, the selector 60 selects the address of the first step of the microprogram, and the selected signal is applied to the address register 21 of the control storage unit 2 through the signal line 600. This activates the microprogram corresponding to the above instruction.

先行制御ユニット1はAステージの前のステージとAス
テージとBステージとを占有し、信号線100を介して
選択器60に与える命令に対応するマイクロプログラム
の第1ステツプのアドレスと信号線101を介して送出
する選択器60の選択信号S1とはAステージの前のス
テージに存在し、信号線102を介して報告する例外検
出信号はBステージに存在する。
The advance control unit 1 occupies the stage before the A stage, the A stage, and the B stage, and inputs the address of the first step of the microprogram corresponding to the command given to the selector 60 via the signal line 100 and the signal line 101. The selection signal S1 of the selector 60 sent out via the signal line 102 exists in the stage before the A stage, and the exception detection signal reported via the signal line 102 exists in the B stage.

制御記憶ユニット2は、複数のマイクロ命令を格納する
制御記憶20とこの制御記憶20のアドレスを保持する
アドレスレジスタ21と制御記憶20に格納されている
マイクロ命令を受けて演算ユニット3を制御する制御記
憶レジスタ22とから構成される。選択器60は命令起
動時または例外割出時板外は通常制御記憶20に格納さ
れているマイクロ命令の分岐先アドレスを信号線201
を介して選択し、信号線600を介してアドレスレジス
タ21に供給する。アドレスレジスタ21は選択器60
で選択されたアドレスを信号線600を介して受け、制
御記憶20に信号線210を介してアドレスを与える。
The control memory unit 2 includes a control memory 20 that stores a plurality of microinstructions, an address register 21 that holds the address of the control memory 20, and a control unit that controls the arithmetic unit 3 in response to the microinstructions stored in the control memory 20. It is composed of a storage register 22. The selector 60 normally sends the branch destination address of the microinstruction stored in the control memory 20 to the signal line 201 when an instruction is activated or an exception is identified.
and supplies it to the address register 21 via the signal line 600. Address register 21 is selector 60
The selected address is received via the signal line 600, and the address is given to the control memory 20 via the signal line 210.

制御記憶レジスタ22はアドレスレジスタ21の保持す
るアドレスに対応するマイクロ命令の分岐先アドレス以
外を信号線200を介して受け、信号線220を介して
演算ユニット3を制御する。制御記憶ユニット2はAス
テージとBステージを占有する。アドレスレジスタ21
と制御記憶20はAステージ、制御記憶レジスタ22は
Bステージに存在する。
The control storage register 22 receives signals other than the branch destination address of the microinstruction corresponding to the address held in the address register 21 via the signal line 200, and controls the arithmetic unit 3 via the signal line 220. The control storage unit 2 occupies the A stage and the B stage. address register 21
and control memory 20 are present in the A stage, and control memory register 22 is present in the B stage.

演算ユニット3は信号線220を介して制御記憶ユニッ
ト2の制御記憶レジスタ22が保持する制御信号により
演算を実行し、演算によって検出した例外を信号vA3
00を介して例外割出制御ユニットに報告する。演算ユ
ニット3はCステージ、Dステージ、Eステージ、Fス
テージの4つのステージを占有し、演算によって発生し
た例外は信号線300をかいしてFステージで報告され
る。
The arithmetic unit 3 executes an arithmetic operation using a control signal held in the control memory register 22 of the control memory unit 2 via a signal line 220, and sends an exception detected by the arithmetic operation to a signal vA3.
00 to the exception indexing control unit. The arithmetic unit 3 occupies four stages: C stage, D stage, E stage, and F stage, and exceptions generated by the arithmetic operation are reported at the F stage via a signal line 300.

先行制御ユニット1で検出した例外は信号線102を介
してエンコーダ40に報告される。エンコーダ40はプ
ライオリティエンコーダで先行制御ユニット1で検出し
た例外をプライオリティをとってコード化し、例外検出
信号を発生する機能をもつ。ここで例外検出信号を例外
代表と称する。
Exceptions detected by the advance control unit 1 are reported to the encoder 40 via the signal line 102. The encoder 40 is a priority encoder and has a function of prioritizing and encoding the exception detected by the preceding control unit 1 and generating an exception detection signal. Here, the exception detection signal is referred to as an exception representative.

先行制御ユニット1で検出した例外はこのエンコーダ4
0によって先行制御ユニット1検出例外代表と例外コー
ドに変換され、それぞれ、信号線400と401を介し
てレジスタ50に報告される。
The exception detected by the preceding control unit 1 is this encoder 4.
0 is converted into an exception representative detected by the preceding control unit 1 and an exception code, which are reported to the register 50 via signal lines 400 and 401, respectively.

レジスタ50〜54は先行制御ユニット1検出例外代表
と例外コードをパイプラインのステージに対応して持ち
回るレジスタで、レジスタ50〜54はそれぞれCステ
ージ、Dステージ、Eステージ、Fステージ、Gステー
ジ上に存在する。先行制御ユニット1検出例外代表2例
外コードを保持するレジスタ50〜54と選択器61と
はそれぞれ信号線500と501,510と511.5
20と521.530と531.540と541を介し
て接続しである。
Registers 50 to 54 are registers that carry the exception representative detected by the preceding control unit 1 and the exception code corresponding to the stages of the pipeline, and registers 50 to 54 are used for the C stage, D stage, E stage, F stage, and G stage, respectively. exists in The registers 50 to 54 holding the preceding control unit 1 detected exception representative 2 exception code and the selector 61 are connected to signal lines 500, 501, 510 and 511.5, respectively.
20, 521, 530, 531, 540, and 541.

演算ユニット3で検出した例外は信号線300を介して
エンコーダ41に報告される。エンコーダ41はプライ
オリティエンコーダで、演算ユニット3で検出した例外
をプライオリティをとってコード化し、例外検出信号を
発生する機能をもつ。
Exceptions detected by the arithmetic unit 3 are reported to the encoder 41 via a signal line 300. The encoder 41 is a priority encoder and has a function of prioritizing and encoding the exception detected by the arithmetic unit 3 and generating an exception detection signal.

ここでも例外検出信号を例外代表と称する。演算ユニッ
ト3で検出した例外はこのエンコーダ41によって演算
ユニット3検出例外代表と例外コードに変換され、それ
ぞれ、信号線410と411を介してレジスタ55に報
告される。レジスタ55は演算ユニット3検出例外代表
と例外コードを受けるレジスタでGステージ上に存在す
る。
Here again, the exception detection signal is referred to as an exception representative. The exception detected by the arithmetic unit 3 is converted by the encoder 41 into an arithmetic unit 3 detected exception representative and an exception code, and these are reported to the register 55 via signal lines 410 and 411, respectively. The register 55 is a register that receives an exception representative detected by the arithmetic unit 3 and an exception code, and is present on the G stage.

選択器61はレジスタ54と55とをそれぞれ信号線5
41と551を介して接続してあり、レジスタ54の保
持する例外代表によって信号線540を介して選択され
る。選択器61で選択した例外コードは信号線610を
介してレジスタ57に与えられる。またレジスタ54と
55の例外代表は論理和をとり、信号線552を介して
レジスタ56.57に与えられる。
The selector 61 connects the registers 54 and 55 to the signal line 5.
41 and 551, and is selected via a signal line 540 by the exception representative held in the register 54. The exception code selected by selector 61 is applied to register 57 via signal line 610. Further, the exception representatives of registers 54 and 55 are logically summed and provided to registers 56 and 57 via signal line 552.

レジスタ56はHステージ上のレジスタで、レジスタ5
6の例外代表は信号線560を介して選択器60の選択
信号SOとなり、選択器60が例外処理を行う複数のマ
イクロ命令から成るマイクロプログラムの第1ステツプ
のマイクロ命令のアドレスを選択するよう指示し、この
選択されたアドレスをアドレスレジスタ21に設定する
。またレジスタ56の例外代表はレジスタ58の入力信
号ともなる。
Register 56 is a register on the H stage, and register 5
The exception representative number 6 becomes the selection signal SO of the selector 60 via the signal line 560, which instructs the selector 60 to select the address of the first step microinstruction of a microprogram consisting of a plurality of microinstructions for handling the exception. Then, this selected address is set in the address register 21. The exception representative in register 56 also serves as an input signal to register 58.

レジスタ57もHステージ上のレジスタで、信号線55
2.610を介して、例外代表と選択器61によって選
択された例外コードを受ける。レジスタ57の例外代表
は信号線570を介してレジスタ57自身のホールド信
号となる。またレジスタ57の例外コードは信号線57
1を介して選択器60に接続してあり、例外コードに対
応する例外処理マイクロプログラムの第1ステツプのマ
イクロ命令のアドレスをアドレスレジスタ21に与えら
れるよう接続しである。
The register 57 is also a register on the H stage, and the signal line 55
2.610, receives the exception representative and the exception code selected by the selector 61. The exception representative of the register 57 becomes a hold signal of the register 57 itself via a signal line 570. Also, the exception code in the register 57 is on the signal line 57.
1 to the selector 60, and is connected so that the address of the first step microinstruction of the exception processing microprogram corresponding to the exception code can be given to the address register 21.

レジスタ58はレジスタ56の例外代表を信号線560
を介して受は取り、さらに、信号線580を介してレジ
スタ56の例外代表がアドレスレジスタ21に設定した
例外コードに対応する例外処理を行うマイクロプログラ
ムの第1ステツプのアドレスに対応するマイクロ命令を
制御記憶レジスタ22に設定する。フリップフロップ7
0は制御記憶ユニット2の動作の有効、無効を示すフリ
ップフロップで、「1」の状態で有効、「0」の状態で
無効を示すものである。
Register 58 connects the exception representative of register 56 to signal line 560.
The exception representative in the register 56 receives the microinstruction corresponding to the address of the first step of the microprogram that performs the exception handling corresponding to the exception code set in the address register 21 via the signal line 580. Set in the control storage register 22. flip flop 7
0 is a flip-flop that indicates whether the operation of the control storage unit 2 is valid or invalid, and a state of "1" indicates validity and a state of "0" indicates invalidity.

次に先行制御ユニット1または演算ユニット3で例外が
検出され、例外割出制御を行う時の動作を第1図、第2
図、第3図を参照して説明する。
Next, the operation when an exception is detected in the advance control unit 1 or the arithmetic unit 3 and the exception detection control is performed is shown in FIGS. 1 and 2.
This will be explained with reference to FIGS.

第2図、第3図は例外割出制御を示すタイムチャートで
あり、第2図は先行制御ユニット1で検出した例外割出
を示すものであり、第3図は演算ユニット3で検出した
例外割出を示すものである。
2 and 3 are time charts showing exception detection control, FIG. 2 shows the exception detected by the advance control unit 1, and FIG. 3 shows the exception detected by the arithmetic unit 3. It shows the index.

第1図において、先行制御ユニット1で検出した例外は
Bステージで信号線102を介して例外割出制御ユニッ
トのエンコーダ40に報告される、ここで先行制御ユニ
ット1で検出する例外の要因数は簡略のために8要因と
する。したがつて信号線102は8本必要となる。先行
制御ユニット1検出例外要因数は8であるから、エンコ
ーダ40は、8要因のプライオリティをとり3ビツトの
コードに変換し8要囚の論理和をとる機能を有する。こ
こで8つの先行制御ユニット1検出例外要因をそれぞれ
プライオリティの高い順にP0〜P?と称し、エンコー
ダ40の検出する例外検出信号(例外代表)をV、とす
ると、 V1=Po+P、+P1+Ps+Pa+Ps+Pi+P
tである。ここで+は論理和を示す。エンコーダ40の
発生する例外コードは8要因を表現できればよいから3
ビツトのコードとなる。この3°ビツトのコードC6゜
〜Catと例外要因P。−P?と例外代表V、との関係
は次頁の表1の真理値表で表わされる。
In FIG. 1, the exception detected by the advance control unit 1 is reported to the encoder 40 of the exception indexing control unit via the signal line 102 in the B stage.Here, the number of causes of the exception detected by the advance control unit 1 is For the sake of simplicity, there are eight factors. Therefore, eight signal lines 102 are required. Since the number of exception factors detected by the advance control unit 1 is 8, the encoder 40 has a function of taking the priorities of the 8 factors, converting them into a 3-bit code, and calculating the logical sum of the 8 factors. Here, the eight preceding control unit 1 detected exception causes are listed in descending order of priority, P0 to P? , and if the exception detection signal (exception representative) detected by the encoder 40 is V, then V1=Po+P, +P1+Ps+Pa+Ps+Pi+P
It is t. Here, + indicates a logical sum. The exception code generated by the encoder 40 only needs to express 8 factors, so 3
It becomes a bit code. This 3° bit code C6°~Cat and the exception cause P. -P? The relationship between V and the representative exception V is expressed in the truth table of Table 1 on the next page.

エンコーダ40で先行制御ユニット1の例外要因を検出
すると、例外代表■、でセット状態「1」のフリップフ
ロップ70をリセット状態「0」にする。フリップフロ
ップ70は制御記憶ユニット2の有効状態を示すもので
、フリップフロップ70がリセットされると、制御記憶
ユニット2は無エンコーダ40で生成された例外代表V
、と例外コードcv、o””catはレジスタ50に送
られる。
When the encoder 40 detects the cause of the exception in the preceding control unit 1, the flip-flop 70 in the set state "1" is set to the reset state "0" in the exception representative (2). The flip-flop 70 indicates the valid state of the control storage unit 2. When the flip-flop 70 is reset, the control storage unit 2 stores the exception representative V generated by the non-encoder 40.
, and the exception codes cv, o""cat are sent to the register 50.

第2図のタイムチャートで示すように、以後レジスタ5
1〜54にクロックサイクルに対応して順次伝達されて
いく。この順次伝達されてい(信号を各レジスタ50〜
54に対応して、それぞれ、例外代表ビットはV c、
 V D、 V t、 V F、 V Go、例外コー
ドはCc0〜cc!、C1,。〜CDt、cE0〜co
As shown in the time chart of FIG. 2, from now on, register 5
1 to 54 are sequentially transmitted corresponding to clock cycles. This is sequentially transmitted (signals are transmitted to each register 50~
54, the exception representative bits are Vc,
V D, V t, V F, V Go, exception codes are Cc0~cc! ,C1,. ~CDt,cE0~co
.

CF6〜C,t、C,。。〜C,。2と称する。保持し
伝達する信号の内容を次に示す。ただしRGはレジスタ
を表わす。
CF6~C,t,C,. . ~C,. It is called 2. The contents of the signals held and transmitted are shown below. However, RG represents a register.

RG50:匡]Ii亘■!F、CステージRGRG51
 : Vn Cl16CDICコ、DステージRGRG
 52 : Vt CtoCt+Ctt 、 Eステー
ジRGRG53 : VF CFOCFIC聞、Eステ
ー’)RGRG54 : VcoCcoo Cc、oI
CGO!  、GステージRG第2図でa w dは命
令またはマイクロ命令ステップが、あるステージまたは
レジスタ上に存在することを表わしている。aは例外を
発生せず順次上段のステージから下段のステージへとパ
イプラインを流れていく。bはaに後続する命令または
マイクロ命令ステップであり、例外を発生し、例外割出
制御を受ける。第2図でbが順次Aステージからパイプ
ラインを流れてきて、Bステージ上で先行制御ユニット
1により例外が報告され、第1図のエンコーダ40で例
外代表Vlと例外コードCl。〜Catが生成され、第
2図のクロックt4でフリップフロップ70をリセット
すると共に、例外代表vllと例外コードCIO〜c!
l!をレジスタ50に伝達する。レジスタ50が保持す
る例外1表vcと例外コードC6゜〜CCtはクロック
t、〜t、に同期して順次レジスタ51.52.53゜
54とステージを進む。レジスタ54が保持す4例外代
表VG(1と例外コードCG+1゜〜C6゜2は選択2
61で例外代表v0゜によって選択される。
RG50: Tadashi] Ii Wataru■! F, C stage RGRG51
: Vn Cl16CDIC, D stage RGRG
52: Vt CtoCt+Ctt, E stage RGRG53: VF CFOCFIC, E stage') RGRG54: VcoCcoo Cc, oI
CGO! , G stage RG In FIG. 2, a w d indicates that an instruction or microinstruction step exists on a certain stage or register. a flows through the pipeline sequentially from the upper stage to the lower stage without generating an exception. b is an instruction or microinstruction step following a, generates an exception, and is subject to exception allocation control. In FIG. 2, b flows sequentially through the pipeline from the A stage, an exception is reported by the advance control unit 1 on the B stage, and the encoder 40 in FIG. 1 outputs the exception representative Vl and the exception code Cl. ~Cat is generated, the flip-flop 70 is reset at clock t4 in FIG. 2, and the exception representative vll and exception code CIO~c!
l! is transmitted to the register 50. The exception 1 table vc and the exception codes C6° to CCt held by the register 50 sequentially advance through the stages of registers 51, 52, 53° and 54 in synchronization with clocks t, to t. The 4 exception representative VG held by the register 54 (1 and the exception code CG+1° to C6°2 are selection 2
61, the exception representative v0° is selected.

また第1図の演算ユニット3で検出した例外番:Fステ
ージで信号線300を介して例外割出制御ユニットのエ
ンコーダ41に報告される。ここ1演算ユニツト3で検
出する例外の要因数は簡略Cため先行制御ユニット1で
検出する例外要因数2同じ8要因とする。したがって信
号線300は1本必要となる。演算ユニット3検出例外
要因数番:8であるから、エンコーダ41は、8要因の
プ;イオリティをとり3ビツトのコードに変換し81囚
の論理和をとる機能を有する。ここで8つの6算ユニッ
ト3検出例外要因をそれぞれブライオ「。
Further, the exception number detected by the arithmetic unit 3 in FIG. 1 is reported to the encoder 41 of the exception indexing control unit via the signal line 300 at the F stage. Here, the number of exception causes detected by one arithmetic unit 3 is assumed to be 8, which is the same as the number of exception causes detected by the preceding control unit 1, 2, for the sake of simplicity. Therefore, one signal line 300 is required. Since the number of exception factors detected by the arithmetic unit 3 is 8, the encoder 41 has the function of taking the priority of the 8 factors, converting them to a 3-bit code, and calculating the OR of the 81 codes. Here, each of the eight 6-arithmetic unit 3 detection exception causes is BRIO.

ティの高い順にI0〜Itと称し、エンコーダ4]の検
出する例外検出信号(例外代表)を■1とすると、 e   Vx= IO+ I ++ Iz+ 13+ 
14+ l、+ l、+ 1.tである。ここで+は論
理和を示す。エンコーダ41の発生する例外コードは8
要囚を表現できればし  よいから3ピントのコードと
なる。この3ビツト1  のコードC1゜〜C+Zと例
外要因10〜■7と例外代表v1との関係は表2の真理
値表で表わされる。
If the exception detection signal (exception representative) detected by the encoder 4 is 1, then e Vx= IO+ I ++ Iz+ 13+
14+ l, + l, + 1. It is t. Here, + indicates a logical sum. The exception code generated by encoder 41 is 8
It would be nice if it could express a prisoner in need, so it would be a 3-pinto code. The relationship between the 3-bit 1 codes C1° to C+Z, the exception causes 10 to 7, and the exception representative v1 is expressed by the truth table in Table 2.

良 ぎ エンコーダ41で演算ユニット3の例外要因を検出する
と、例外代表V、でセット状a(rlJ)のフリップフ
ロップ70をリセット状態(rOJ)にする。ここでは
先行制御ユニット1で例外は検出されずフリップフロッ
プ70はセント状態であったものとする。
When the error factor of the arithmetic unit 3 is detected by the encoder 41, the flip-flop 70 in the set state a(rlJ) is set to the reset state (rOJ) with the exception representative V. Here, it is assumed that no exception was detected in the advance control unit 1 and the flip-flop 70 was in the cent state.

エンコーダ41で生成された例外代表■1と例外コード
CIO〜C+Zはレジスタ55に送られる。
The exception representative (1) and exception codes CIO to C+Z generated by the encoder 41 are sent to the register 55.

第3図のタイムチャートで示すようにクロックt。As shown in the time chart of FIG. 3, the clock t.

でレジスタ55に確定する。レジスタ55が保持する例
外代表をV G l +例外コードをC0゜〜CGIt
と称する。保持し伝達する信号の内容を次に示す。
The value is fixed in register 55. The exception representative held by the register 55 is V G l + the exception code is C0°~CGIt
It is called. The contents of the signals held and transmitted are shown below.

ただしRGはレジスタを表わす。However, RG represents a register.

RG 55 : VaIC61(I CGI。C,,2
、cステージRG第3図でa w hは命令またはマイ
クロ命令ステップが、あるステップまたはレジスタ上に
存在することを表わしている。aは例外を発生せず順迭
上段のステージから下段のステージへとパイプラインを
流れていく。bはaに後続する命令またはマイクロ命令
ステップであり、演算例外を発生し、例外割出制御を受
ける。第3図でbが順次Aステージからパイプラインを
流れてきて、Fステージ上において演算ユニット3によ
り例外が報告され、第1図のエンコーダ41で例外代表
V、と例外コードC1゜〜C+Zが生成され、第3図の
t、でフリップフロップ70をリセットすると共に、例
外代表■1と例外コードC111〜C1□をレジスタ5
5に伝達する。レジスタ55が保持する例外代表VOI
と例外コードCG I。〜C6゜は選択器61で選択さ
れる。
RG 55: VaIC61 (ICGI.C,,2
, c stage RG In FIG. 3, a w h indicates that an instruction or microinstruction step exists on a certain step or register. A flows through the pipeline from the upper stage to the lower stage without generating an exception. b is an instruction or microinstruction step following a, generates an operation exception, and is subject to exception allocation control. In FIG. 3, b flows sequentially through the pipeline from the A stage, an exception is reported by the arithmetic unit 3 on the F stage, and the encoder 41 in FIG. 1 generates an exception representative V and exception codes C1° to C+Z. Then, at t in FIG. 3, the flip-flop 70 is reset, and the exception representative ■1 and exception codes C111 to C1
5. Exception representative VOI held by register 55
and exception code CG I. ~C6° is selected by the selector 61.

選択器61は、先行制御ユニット1で検出しエンコーダ
40でコード化した例外コードと演算ユニット3で検出
しエンコーダ41でコード化した例外コードとを選択し
識別する機能をもつ。選択器61の選択信号をSとすれ
ば、 である。ここで選択信号Sはレジスタ54が保持する例
外代表vG0である。即ちS=V。。である。
The selector 61 has a function of selecting and identifying an exception code detected by the advance control unit 1 and encoded by the encoder 40 and an exception code detected by the arithmetic unit 3 and encoded by the encoder 41. If the selection signal of the selector 61 is S, then the following is true. Here, the selection signal S is the exception representative vG0 held by the register 54. That is, S=V. . It is.

選択器61は3ビツトと3ビツトのコードを識別するた
め4ビツトの出力を有する。この4ビツトの最上位ビッ
トは先行制御ユニット1検出例外と演算ユニット3検出
例外とを識別するビットで、「0」のとき先行制御ユニ
ット1検出例外、「1」のとき演算ユニット3検出例外
とする。選択器61が出力する4ビツトの例外コードを
00〜C3と称する。選択器61の出力する4ビツトの
例外コードC0〜C5と先行制御ユニット1の検出する
例外要因P0〜P7と演算ユニット3の検出する例外要
因10〜I7との関係を次頁の表3に示す。
Selector 61 has a 4-bit output to distinguish between 3-bit and 3-bit codes. The most significant bit of these 4 bits is a bit that identifies the preceding control unit 1 detected exception and the arithmetic unit 3 detected exception.When it is "0", it is the preceding control unit 1 detected exception, and when it is "1", it is the arithmetic unit 3 detected exception. do. The 4-bit exception codes output by the selector 61 are called 00 to C3. The relationship between the 4-bit exception codes C0 to C5 output by the selector 61, the exception causes P0 to P7 detected by the advance control unit 1, and the exception causes 10 to I7 detected by the arithmetic unit 3 is shown in Table 3 on the next page. .

選択器61が出力する4ビツトの例外コードC0〜C1
は信号線610を介してHステージ上のレジスタ57に
与えられる。レジスタ54の保持する例外代表v6゜と
レジスタ55の保持する例外代表Va+は論理和をとり
レジスタ57の例外代表vHとレジスタ56の入力信号
となる。保持し伝達する信号の内容を次に示す。ただ“
しRGはレジスタ。
4-bit exception code C0 to C1 output by selector 61
is applied to the register 57 on the H stage via the signal line 610. The exception representative v6° held by the register 54 and the exception representative Va+ held by the register 55 are logically summed to become the exception representative vH of the register 57 and the input signal of the register 56. The contents of the signals held and transmitted are shown below. just"
RG is a register.

を表わす。represents.

RG 57 : Vn CHOCMI CuzCH3,
HステージRGレジスタ57の保持する例外代表vHは
レジスタ57自身のホールド信号であり、例外代表V、
と例外代表コードCH0〜CH!を保持しつづける。例
外コードCM。は例外処理を行うマイクロプログラムの
第1ステツプのアドレスとなる。すなわち、16通りの
例外処理マイクロプログラムを起動することができる。
RG 57: Vn CHOCMI CuzCH3,
The exception representative vH held by the H stage RG register 57 is a hold signal of the register 57 itself, and the exception representative V,
and exception representative code CH0~CH! Continue to hold. Exception code CM. is the address of the first step of the microprogram that handles the exception. That is, 16 types of exception handling microprograms can be activated.

レジスタ57のホールド信号をH5’lとすると、Hs
t=VH である。ここでレジスタ57をホールドするのは例外コ
ードの履歴を残すためである。
If the hold signal of register 57 is H5'l, Hs
t=VH. The purpose of holding the register 57 here is to keep the history of the exception code.

レジスタ56は1ビツトのHステージ上のレジスタで、
このレジスタ56の保持する信号を85゜とする。保持
し伝達する信号の内容を次に示す。
Register 56 is a register on the 1-bit H stage.
The signal held by this register 56 is assumed to be 85°. The contents of the signals held and transmitted are shown below.

レジスタ56 :I■1)、Hステージレジスタレジス
タ56が保持する信号SS&は、選択器60が選択する
例外コードに対応した例外処理を行うマイクロ命令ルー
チンの第1ステツプのマイクロ命令語のアドレス00〜
C1を選ぶよう指示し、このアドレスを制御記憶ユニッ
ト2のアドレスレジスタ21に与え、またレジスタ58
の入力信号ともなる。
Register 56: I■1), H stage register The signal SS& held by the register 56 is the address 00 to the microinstruction word of the first step of the microinstruction routine that performs the exception handling corresponding to the exception code selected by the selector 60.
C1 and gives this address to the address register 21 of the control storage unit 2, and also to the register 58.
It also serves as an input signal.

レジスタ58は1ビツトのAステージ上のレジスタで、
このレジスタ58の保持する信号を351とする。保持
し伝達する信号の内容を次に示す。
Register 58 is a register on the 1-bit A stage.
The signal held by this register 58 is assumed to be 351. The contents of the signals held and transmitted are shown below.

レジスタ58 :[、Aステージレジスタレジスタ58
が保持する信号SSMは、アドレスレジスタ21が保持
する例外コードに対応した例外処理を行うマイクロ命令
ルーチンの第1ステツプのマイクロ命令のアドレスに対
応するマイクロ命令を制御記憶レジスタ22に与え、第
2ステツプのマイクロ命令のアドレスをアドレスレジス
タ21に与えると共に、リセット状態のフリップフロッ
プ70をセット状態にし、制御記憶ユニット2を有効と
し、例外処理マイクロ命令ルーチンを起動し、例外処理
を行う。
Register 58: [, A stage register register 58
The signal SSM held by the address register 21 provides the control storage register 22 with a microinstruction corresponding to the address of the microinstruction in the first step of the microinstruction routine that performs the exception handling corresponding to the exception code held in the address register 21. The address of the microinstruction is given to the address register 21, the flip-flop 70 in the reset state is set, the control storage unit 2 is enabled, and the exception handling microinstruction routine is activated to perform exception handling.

フリップフロップ70の保持する信号は制御記憶ユニッ
ト2の有効、無効状態を示し、「1」で有効状態、「0
」で無効状態である。この信号をrVJと称する。フリ
ップフロップ70のリセット信号をR3Tとすると、 R5T=V、+V。
The signal held by the flip-flop 70 indicates the valid/invalid state of the control storage unit 2, with "1" indicating the valid state and "0" indicating the valid state.
” and is in an invalid state. This signal is called rVJ. If the reset signal of the flip-flop 70 is R3T, then R5T=V, +V.

であり、例外が検出されるとリセットされる。またフリ
ップフロップ70のセット信号を特徴とする特許 5ET=Ssa である。制御記憶レジスタ22に例外処理を行う第1ス
テツプのマイクロ命令が確定すると同時にフリップフロ
ップ70はセットされる。
and is reset when an exception is detected. Further, Patent No. 5ET=Ssa is characterized by a set signal of the flip-flop 70. The flip-flop 70 is set at the same time that the first step microinstruction for performing exception handling is determined in the control storage register 22.

レジスタ50〜56.58のホールド信号は常にrOJ
で、0クランプしである。アドレスレジスタ21のホー
ルド信号HtIは、 Hzt= V + Ssh+ Sss である。制御記憶レジスタ22のホールド信号Hは、 Htz=V+Sss である。
Hold signals of registers 50 to 56.58 are always rOJ
So, it is 0 clamp. The hold signal HtI of the address register 21 is Hzt=V+Ssh+Sss. The hold signal H of the control storage register 22 is Htz=V+Sss.

選択器60の選択信号をSo、31とすると、次表のよ
うになる。
Assuming that the selection signal of the selector 60 is So, 31, the results are as shown in the following table.

先行制御ユニット1から信号線101を介して送出され
る命令に対応する第1ステツプのマイクロ命令のアドレ
スを選択指示する信号をrFJとすると、 S O= S sh l−F である。
If rFJ is a signal that selects and instructs the address of the first step microinstruction corresponding to the instruction sent from the preceding control unit 1 via the signal line 101, then S O = S sh l -F.

上記表示で示しているso、5t=o、oのときの分岐
先アドレスとは、アドレスレジスタ21が保持するマイ
クロ命令アドレスに対応する制御It  記憶20に格
納されているマイクロ命令の分岐先アドレスで、SO,
51=0.1のときの命令第1アドレスとは、先行制御
ユニット1が制御記憶ユニット2に送出する命令に対応
するマイクロ命令の第1ステツプのアドレスであり、S
O,5l−1,0の例外処理第1アドレスとは、例外処
理を行うマイクロプログラムの第1ステツプのマイクロ
命令のアドレスであり固定値である。
The branch destination address when so, 5t=o, o shown in the above display is the branch destination address of the microinstruction stored in the control It memory 20 that corresponds to the microinstruction address held in the address register 21. ,SO,
The instruction first address when 51=0.1 is the address of the first step of the microinstruction corresponding to the instruction sent by the advance control unit 1 to the control storage unit 2, and
The exception handling first address of O,5l-1,0 is the address of the first step microinstruction of the microprogram that performs exception handling, and is a fixed value.

第2図、第3図のアドレスレジスタ21のEXO〜EX
2は例外処理を行うマイクロ命令のアドレスを示してい
る。
EXO to EX of the address register 21 in FIGS. 2 and 3
2 indicates the address of a microinstruction that performs exception handling.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明は、例外情報を検出する先行
制御ユニットと、この先行制御ユニットの指示により動
作しうる制御記憶ユニットと、演算例外を検出する演算
ユニットと、先行制御ユニットと演算ユニットから報告
される例外情報をコード化し、このコード化した例外情
報をステージ管理し、制御記憶ユニットの例外処理ルー
チンを起動する例外割出制御ユニットとを設けることに
より、クロックサイクルの高速化に伴ってパイプライン
のステージ数を増加しても、命令とこの命令の例外情報
との同期を乱すことなく例外情報を管理し、効率よく例
外のコードに対応した例外処理を行うマイクロプログラ
ムを起動し、例外処理ができる効果がある。
As explained above, the present invention includes a preceding control unit that detects exception information, a control storage unit that can operate according to instructions from this preceding control unit, an arithmetic unit that detects an operation exception, and a preceding control unit and an arithmetic unit. By providing an exception identification control unit that encodes the exception information to be reported, manages the stages of this encoded exception information, and activates the exception handling routine in the control storage unit, pipe processing becomes faster as the clock cycle speeds up. Even if the number of stages in a line is increased, exception information is managed without disrupting the synchronization between an instruction and the exception information of this instruction, and a microprogram that efficiently performs exception handling corresponding to the exception code is started and the exception processing It has the effect of

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明に係わる情報処理装置の一実施例を示す
系統図、第2図は先行制御ユニットで例外を検出した時
の例外割出制御を示すタイムチャート、第3図は演算ユ
ニットで例外を検出した時の例外割出制御を示すタイム
チャートである。 l・・・・先行制御ユニット、2・・・・制御記憶ユニ
ット、3・・・・演算ユニット、2o・・・・制御記憶
、21・・・・アドレスレジスタ、22・・・・制御記
憶レジスタ、40.41・・・・エンコーダ、50〜5
8・・・・レジスタ、60.61・・・・選択器、70
・・・・フリップフロップ、100−102.200,
201゜210.220,300,400〜402,4
10.411,500,501,510,511゜52
0.521,530,531,540,541.550
〜552.560〜562,570゜571.580,
600,610.700・・・・信号線。
FIG. 1 is a system diagram showing an embodiment of the information processing device according to the present invention, FIG. 2 is a time chart showing exception identification control when an exception is detected by the preceding control unit, and FIG. 5 is a time chart showing exception identification control when an exception is detected. l...preceding control unit, 2...control memory unit, 3...arithmetic unit, 2o...control memory, 21...address register, 22...control memory register , 40.41... Encoder, 50-5
8...Register, 60.61...Selector, 70
...Flip-flop, 100-102.200,
201°210.220,300,400~402,4
10.411,500,501,510,511゜52
0.521,530,531,540,541.550
〜552.560〜562,570゜571.580,
600, 610.700...Signal line.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 命令の同じサイクルが重複しないように時間的にずらし
て一連の複数の命令を重なるように処理していくパイプ
ライン制御方式の情報処理装置において、命令のフェッ
チ、この命令の解読、この命令のオペランドフェッチ、
この命令の命令フェッチとオペランドフェッチに関する
例外の検出を行う先行制御ユニットと、この先行制御ユ
ニットの指示により動作しうる制御記憶ユニットと、こ
の制御記憶ユニットによって制御され演算を実行し、そ
の演算により発生する演算例外を検出する演算ユニット
と、前記先行制御ユニットと演算ユニットから報告され
パイプラインの複数のステージで検出される例外情報を
コード化し、このコード化した例外情報をステージ管理
し、前記コード化した例外情報を前記制御記憶ユニット
を構成する制御記憶のアドレスの一部として使用し、前
記例外情報に対応する制御記憶ユニットの複数のマイク
ロ命令から成る例外処理ルーチンを起動する例外割出制
御ユニットとを備え、効果的な例外処理を行うことを特
徴とする情報処理装置。
In an information processing device using a pipeline control method, which processes a series of multiple instructions in an overlapping manner while staggered in time so that the same cycle of instructions does not overlap, fetching of an instruction, decoding of this instruction, and operand of this instruction are performed. fetch,
A preceding control unit that detects exceptions related to the instruction fetch and operand fetch of this instruction, a control memory unit that can operate according to the instructions of this preceding control unit, and a control memory unit that executes operations under the control of this control memory unit. an arithmetic unit that detects an arithmetic exception; and an arithmetic unit that encodes the exception information reported from the preceding control unit and the arithmetic unit and that is detected at multiple stages of the pipeline, stages manage this encoded exception information, and encodes the coded exception information. an exception identification control unit that uses the exception information as part of an address of a control memory constituting the control memory unit to start an exception handling routine consisting of a plurality of microinstructions in the control memory unit corresponding to the exception information; An information processing device characterized by comprising: and performing effective exception handling.
JP12706085A 1985-06-13 1985-06-13 Information processor Granted JPS61285539A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12706085A JPS61285539A (en) 1985-06-13 1985-06-13 Information processor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12706085A JPS61285539A (en) 1985-06-13 1985-06-13 Information processor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61285539A true JPS61285539A (en) 1986-12-16
JPH0522935B2 JPH0522935B2 (en) 1993-03-31

Family

ID=14950596

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP12706085A Granted JPS61285539A (en) 1985-06-13 1985-06-13 Information processor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS61285539A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0236436A (en) * 1988-07-27 1990-02-06 Nec Corp System for storing error information for pipe line

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9236347B2 (en) 2013-10-09 2016-01-12 Lenovo Enterprise Solutions (Singapore) Pte. Ltd. Operating and manufacturing a DC-DC converter
US9219422B1 (en) 2014-08-21 2015-12-22 Lenovo Enterprise Solutions (Singapore) Pte. Ltd. Operating a DC-DC converter including a coupled inductor formed of a magnetic core and a conductive sheet

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5943447A (en) * 1982-09-03 1984-03-10 Hitachi Ltd Data processor

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5943447A (en) * 1982-09-03 1984-03-10 Hitachi Ltd Data processor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0236436A (en) * 1988-07-27 1990-02-06 Nec Corp System for storing error information for pipe line

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0522935B2 (en) 1993-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5995992A (en) Conditional truncation indicator control for a decimal numeric processor employing result truncation
EP0286354B1 (en) A method and apparatus for modifying micro-instructions using a macro-instruction pipeline
US4172284A (en) Priority interrupt apparatus employing a plural stage shift register having separate interrupt mechanisms coupled to the different stages thereof for segregating interrupt requests according to priority levels
KR840001350A (en) Data processing device with indeterminate command
JPS6051948A (en) Branch destination buffer storage device
US3825895A (en) Operand comparator
US4733344A (en) Data processing apparatus for controlling reading out of operands from two buffer storages
US4773035A (en) Pipelined data processing system utilizing ideal floating point execution condition detection
JPS6220578B2 (en)
JPH1040105A (en) Method and processor for allocating rename register
JPS61285539A (en) Information processor
US5185870A (en) System to determine if modification of first macroinstruction to execute in fewer clock cycles
JPS6334490B2 (en)
JPH027097B2 (en)
JPH08241213A (en) Decentralized control system in microprocessor
JPS61285541A (en) Information processor
JPS61285540A (en) Information processor
EP0936537A1 (en) Cyclic redundancy check in a computer system
JPS63120338A (en) Program converting device
JPS61285538A (en) Information processor
IE57932B1 (en) Microcode control system for digital data processing system
EP0265948A2 (en) Data processor capable of immediately calculating branch address in relative address branch
EP0313817B1 (en) Method and apparatus for explicitly evaluating conditions in a data processor
JPS61241833A (en) Instruction code access controller
JPS6327746B2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term