JPH01162941A - データセーブ方式 - 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】 〔概　　要〕 複数の演算手段におけるフェッチデータのセーブ方式に
関し、 セーブバッファを設けることなく演算すべきデータを記
憶し、回路を複雑にさらには増大させることなく再演算
を可能としたデータセーブ方式を提供することを目的と
し、 メモリに格納されたデータを読出して記憶する第１、第
２の記憶手段と、該記憶したデータを演算して前記メモ
リに格納する第１、第２の演算手段と、前記第１、第２
の記憶手段と前記第１、第２の演算手段とを制御して前
記メモリに格納されたデータを演算する制御を行うとと
もに、前記第１、第２の演算手段の一方で演算を行う時
に前記第１、第２の記憶手段の両方に前記メモリから読
出したデータを格納する制御を行う制御手段とを有する
ように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は演算処理装置に係り、さらに詳しくは複数の演
算手段におけるフェッチデータのセーブ方式に関する。

〔従来の技術〕

汎用コンピュータ等にはＡＬＵを有する論理演算処理ユ
ニットが設けられている。この論理演算処理ユニットに
おいては整数型の加算や減算さらには論理演算を行うが
、この論理演算処理ユニットではフローティング演算す
なわち浮動小数点演算を行うことはできず、このフロー
ティング演算を行うためにフローティング演算処理ユニ
ットを別に設けている。

上述のような論理演算処理ユニットさらにはフローティ
ング演算処理ユニットには一般的にセーブバッファを設
け、演算中のエラー等に対して再度その演算が行えるよ
うになっている。このセーブバッファは以下の理由によ
って設けられている。

例えば、メモリからオペランドをフェッチし、演算後同
じ位置にストアする命令において、ストア動作がまだ一
度も前記メモリに対して行われていない時点でエラーが
発生した場合にはメモリ内のオペランドは変更されない
。よってエラーが発生した時点における実行中の命令を
、メモリから再び読み出して最初からやり直すことがで
き、エラーのない結果を求めなおすことができる。しか
しながら、複数回のストア動作を行うような命令で、最
初のストア動作が行われた後から命令が完了するまでの
間にエラーが発生すると、メモリ内のオペランドの一部
は変更を受けているため、命令の最初から演算を再度行
ってもエラーを発生しない場合の結果を得ることができ
なくなってしまう。これは、命令を実行する直前のデー
タが途中で行うストア動作によって変更されてしまうか
らである。さらに具体的な例を第４図を参照して説明す
る。例えばメモリＭＩ　Ｍ２に値Ａ、Ｂが記憶されてお
り、さらに汎用レジスタＧＲ内に値Ｃ５Ｄが記憶されて
いるものとする。ここで、メモリＭ１の内容値Ａと汎用
レジスタＧＲ内の値Ｃとを加算してメモリＭ１に、また
メモリＭ２の内容値Ｂと汎用レジスタＧＲ内の値りとを
加算してメモＩＪ　Ｍ　２に格納するときを考える。こ
のような場合先ず第１のステップ３１においてメモリＭ
ｌの値へをレジスタＸ、に、汎用レジスタＧＲの値Ｃを
レジスタＸ、に格納する。そして第２のステップＳ２に
おいて、メモリＭ２の値ＢをレジスタＸ２に、汎用レジ
スタＧＲＯ値りをレジスタＸ４に格納する。この後、ス
テップＳ３、Ｓ４において、ＡＬＵに対し、順次レジス
タＸｚ　１Ｘｓの値Ｂ。

Ｄを入力して加算させ、その結果をレジスタＸ２に、さ
らにレジスタＸＩ、Ｘ３の値ＡＳＣを入力して加算させ
、レジスタＸＩに格納している。そしてさらに、ステッ
プ３５．Ｓ６においてレジスタＸ８、ｘ２の値すなわち
Ａ＋Ｃ，Ｂ＋Ｄ（７）結果をメモリＭ１、Ｍ２に格納し
ている。このようなステップ３１〜Ｓ６において、ステ
ップ８１〜Ｓ４内でエラーが発生した場合には、メモリ
Ｍ１、Ｍ２さらには汎用レジスタＧＲの値は変化してい
ないので再度実行させることができるが、レジスタＸ＋
、ＸｚからメモリＭ１、Ｍ２へ格納する時点でエラーが
発生した場合、メモリＭ１、Ｍ２内に格納されている値
Ａ、Ｂが変化してしまう。このため、実行前の値が失わ
れてしまい、再度の実行に意味を有さないこととなって
しまう。

このようなエラーに対しても、再度の繰り返しを可能と
するため、セーブバ・ノファなるものを設け、例えばメ
モリＭｌ、Ｍ２からデータを読取ってレジスタに格納す
るステップＳｌ、８２時に同時にその値Ａ、Ｂをセーブ
バッファに格納するようにしている。

〔発明が解決しようとする問題点〕 上述したセーブバッファを設けた方式によって、エラー
時の再実行が可能となり、コンピュータシステムにおけ
る実行エラーの発生を防止することができた。しかしな
がら、この反面、セーブバッファを設けなければならず
、回路が複雑となってしまう問題が発生した。さらに論
理演算ユニットとフローティング演算ユニットとを有す
るシステムにおいては、それぞれにセーブバッファを設
けるため、回路が複雑になるとともに回路が増大してし
まう問題を有していた。

本発明は上記従来の欠点に鑑み、セーブバッファを設け
ることなく演算すべきデータを記憶し、回路を複雑にさ
らには増大させることなく再演算を可能としたデータセ
ーブ方式を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図は本発明のブロック図である。第１、第２の記憶
手段１．２はメモリに格納されたデータを記憶するレジ
スタ、第１の演算手段３は例えば論理演算回路であり、
第１の記憶手段ｌに格納されているデータを読取って第
１の記憶手段１に演算結果を格納する演算回路、第２の
演算手段４は例えばフローティングの演算回路であり、
第２の記憶手段２に格納されているデータを読取って第
２の記憶手段２に演算結果を格納する演算回路である。

制御手段５は前記第１、第２の記憶手段ｌ、２と前記第
１、第２の演算手段３．４とを制御してメモリ内のデー
タを演算して格納させる制御を行うとともに、第１、第
２の演算手段３．４の一方で演算を行うように前記第１
、第２の記憶手段１．２に前記メモリから読出したデー
タを格納する制御を行う回路である。

〔作　　　用〕

第１の記憶手段と第１の演算手段、さらに第２の記憶手
段と第２の演算手段とは対をなしており、一方の演算を
実行するときには他方は演算に対し何ら動作しないが、
その演算に係るデータを記憶している。このため、例え
ば演算等にエラーが発生し、元のデータが失われても、
演算を行わない他方の記憶手段にデータが記憶されてい
るのでこのデータを用いて実行前のデータを再生するこ
とができる。

〔実　　施　　例〕

以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

第２図は本発明の実施例の構成図である。コンピュータ
システム内のパスライン１０に、メモリ１１、論理演算
回路６、フローティング演算回路８が接続している。メ
モリ１１はプログラムを記憶するとともにスタック等に
おけるデータを記憶している。図示しない装置によって
プログラムを続出した時その命令が演算命令であった場
合には、論理演算回路６やフローティング演算回路８を
動作させる。

論理演算回路６は基本的にはバッファ６１．６２、選択
回路６３〜６６、演算レジスタ６７〜７０、フラグレジ
スタ？１，７２、論理演算ユニット　（アリスメテック
ロジックユニットＡＬＵ）７３、汎用レジスタ７４より
成る。またフローティング演算回路８は基本的にはバッ
ファ８１，８２、選択回路８３〜８６、演算レジスタ８
７〜９０、フラグレジスタ９１，９２、フローティング
演算ユニット（ＦＬＵ）９３、フローティングレジスタ
９４より成る。

論理演算回路６の論理演算ユニット７３は演算レジスタ
６７．６８の一方と演算レジスタ６９゜７０の一方とを
用いて演算レジスタ６７．６８の一方あるいは他方に結
果を格納する構成となっている。演算レジスタ６７．６
８の出力は選択回路６５に加わり、この選択回路６５の
一方の選択によって論理演算ユニット７３にその内容が
加わる。

また演算レジスタ６９．７０の出力も同様に選択回路６
６に加わっており、選択回路６６の選択によってその内
容が加わる。

この２個の出力を用いて論理演算ユニット７３は、論理
演算を行い、その結果を選択回路６３゜６４を介してレ
ジスタ６７．６８に加える。選択回路６３．６４はバッ
ファ６１を介してパスライン１０に接続しており、パス
ライン１０上のデータはパスラインから選択回路６３．
６４に加わり、これらの選択回路６３．６４によって演
算レジスタ６７．６８に記憶される。前述したように選
択回路６３．６４は論理演算ユニット７３の出力をも選
択するようになっており、論理演算ユニット７３の出力
結果を例えば演算レジスタ６７に記憶させる時には選択
回路６３が論理演算ユニット７３の出力を選択する時に
動作し、パスライン１０上のデータを演算レジスタ６７
に格納する時には、選択回路６３はバッファ６１の出力
を選択する。

また選択回路６４も同様である。

選択回路６５は論理演算ユニット７３に演算レジスタ６
３．６４の一方のデータを出力するように選択する。ま
た選択回路６６は論理演算レジスタ６９．７０の一方の
データを出力するように選択する。すなわち選択回路６
５．６６によって演算レジスタ６７．６８と演算レジス
タ６９．７０が選択される。論理演算回路６内には図示
しないがこれらを制御する制御回路を有しており、前述
の選択や格納はこの制御回路によってなされる。

論理演算ユニット７３の結果は上述したように演算レジ
スタ６７．６８に格納されるが、これは選択回路６５を
介して汎用レジスタ７４や更にバッファ６２とパスライ
ン１０を介してメモリ１１に格納される。

フローティング演算回路８のフローティング演算ユニッ
ト９３は演算レジスタ８７．８８の一方と演算レジスタ
８９．９０の一方とを用いて演算レジスタ８７．８８の
一方あるいは他方に結果を格納する構成となっている。

演算レジスタ８７゜８８の出力は選択回路８５に加わり
、この選択回路８５の一方の選択によってフローティン
グ演算ユニット９３にその内容が加わる。また演算レジ
スタ８９．９０の出力も同様に選択回路８６に加わって
おり、選択回路８６の選択によってその内容が加わる。

この２個の出力を用いてフローティング演算ユニット９
３は、論理演算を行い、その結果を選択回路８３．８４
を介してレジスタ８７．８８に加える。選択回路８３．
８４はバッファ８１を介してパスライン１０に接続して
おり、パスライン１０上のデータはパスラインから選択
回路８３．８４に加わり、これらの選択回路によって演
算レジスタ８７．８８に記憶される。前述したように選
択回路８３．８４はフローティング演算ユニット９３の
出力をも選択するようになっており、フローティング演
算ユニット９３の出力結果を例えば演算レジスタ８７に
記憶させる時には選択回路８３がフローティング演算ユ
ニット９３の出力を選択する時に動作し、パスライン１
０上のデータを演算レジスタ８７に格納する時には、選
択回路８３はバッフ２８１の出力を選択する。また選択
回路８４も同様である。

選択回路８５はフローティング演算ユニット９３に演算
レジスタ８３．８４の一方のデータを出力するように選
択する。また選択回路８６は演算レジスタ８９．９０の
一方のデータを出力するように選択する。すなわち選択
回路８５．８６によって演算レジスタ８７．８８と演算
レジスタ８９゜９０が選択される。フローティング演算
回路８内には図示しないがこれらを制御する制御回路を
有しており、前述の選択や格納はこの制御回路によって
なされる。

フローティング演算ユニット９３の結果は上述したよう
に演算レジスタ８７．８８に格納されるが、これは選択
回路８５を介してフローティングレジスタ９４や更にバ
ッファ８２とパスラインｌＯを介してメモリ１１に格納
される。

上述した動作によって各種の論理演算やフローティング
演算を行うことができる。

前述した論理演算回路６、フローティング演算回路８が
各種の演算をそれぞれ独立した動作で行った場合には、
エラー等の発生した時に再度の演算を行った場合、その
元となるデータが書換えられてしまうことがある。これ
を防止するため、第２図の本発明の実施例においては論
理演算回路６とフローティング演算回路８を制御する制
御部１００と、各演算レジスタ６７．６Ｂ、８７．８８
に対するフラグレジスタ７１，７２，９１．９２を有し
ている。

これらのフラグレジスタ９１．９２は、論理演算回路６
が演算を実行する際に同時に演算レジスタ８７．８８に
もデータを記憶させた時に１とするレジスタである。そ
して例えばエラーが発生した時に再度実行させるために
論理演算回路６の演算動作によって消えてしまった元の
データを再現する場合、そのフラグを検出してデータが
記憶されていることを確認しメモリ等にその演算レジス
タに格納されているデータを格納し、演算実行前のデー
タ値を再現する。

フラグレジスタ７１．７２と前述したフラグレジスタ９
１．９２とは同様に動作するものであり、フローティン
グ演算回路８が演算を実行する際に同時に演算レジスタ
６７．６８にもデータを記憶させた時に１とするレジス
タである。そして、エラーが発生した時に再度実行させ
るために、フローティング演算回路８の演算動作によっ
て消えてしまった元のデータを再現する場合、そのフラ
グを検出して、データが記憶されていることを確認し、
メモリ等にその演算レジスタに格納されるデータを格納
し、演算実行前のデータ値を再現する。

第３図は本発明の実施例の状態チャートである。

この状態チャートはメモリ１１内のデータＡ、　　Ｂと
汎用レジスタ７４内のデータＣ，ＤからＡ＋ＣとＢ＋Ｄ
を求め、その結果をメモリ１１内のデータＡ、Ｂが格納
されていた領域に格納する処理の場合を表わしている。

この処理を行う場合、先ずステップＳＴＩにおいてメモ
リ１１内のデータＡを読出し、演算レジスタ８７．６７
に格納する。

第３図においては論理演算回路６における演算であるが
、前述したようにフローティング演算回路８内の演算レ
ジスタ８７にもデータＡを格納する。

尚、この時、フラグレジスタ９１には、データＡをセー
ブしたことを表わすフラグをオンとする。

またこのステップＳＴＩにおいては汎用レジスタ７４内
のデータＣが演算レジスタ６９に格納される。

次に、ステップＳＴ２においては、メモリｌｌ内のデー
タＢを演算レジスタ８８．６８に汎用レジスタ７４のデ
ータＤを演算レジスタ７０に格納し、フラグレジスタ９
２には、演算レジスタ８８にデータＢをセーブしたこと
を表わすフラグをオンとする。そして次のステップＳＴ
３．ＳＴ４によってデータをそれぞれ加算すなわち、デ
ータＢとデータＢ並びにデータＡとデータＣを論理演算
ユニットで加算してその結果を演算レジスタ６７゜６８
に格納する。ステップＳＴ３における加算においては、
選択図！６５．６６は演算レジスタ６８．７０をそれぞ
れ選択し、論理演算ユニット７３に加える。またその論
理演算ユニット７３の出力は選択回路６４によって選択
されて演算レジスタ６８に格納される。この動作はステ
ップＳＴ４においても同様であり、選択回路６５．６６
が演算レジスタ６７．６９をそれぞれ選択し、論理演算
ユニット７３に加える。そしてその論理演算ユニット７
３の出力は選択回路６３によって選択されて演算レジス
タ６７に格納される。前述したステップＳＴ１〜ＳＴ４
の動作によって演算レジスタ６７．６８に結果が格納さ
れる。その次のステップＳＴ５では選択回路６５が演算
レジスタ６７を選択し、バッファ６２更にはパスライン
１０を介してメモリに加える。更に同様に次のステップ
ＳＴ６において演算レジスタ６８を選択し、バッファ６
２、パスライン１０を介してメモリに格納する。上述し
た各ステ・ノブにおいて、演算レジスタ８７．８８に格
納されたデータ八、Ｂは全く使用されず、ステップＳＴ
６の終了時にも同じデータＡ、Ｂが格納されている。上
記の演算結果Ａ十〇、Ｂ＋Ｄがメモリに格納される時に
エラーが発生した場合、その演算する以前のデータを記
憶しているメモリ１１内のデータＡ、Ｂが破壊され、異
なった値となってしまう。この場合には、制御ｓ　ｔ　
ｏ　ｏの制御によってフラグレジスタ９１．９２がＯオ
ンであることを検出した時演算レジスタ８７．８８を順
次選択回路８５で選択し、バッファ８２．パスライン１
０を介してメモリ１１に格納する。この格納の終了によ
ってメモリ１１内には、前述した演算を行う前のデータ
が記憶されており、再度、演算を行うことによって目的
のデータをメモリに格納することができる。前述した動
作は論理演算回路６における場合についてのちのである
が、これはフローティング演算回路８の場合にも同様で
ある。尚この時には演算レジスタ６７．６８内にデータ
がセーブされる。

以上本発明の実施例を用いて説明したが、従来と同様に
セーブバッファ　（ＳＡＶＥ）１０１を例えば論理演算
回路６やフローティング演算回路８に設け、セーブバッ
ファ１０１の記憶容量が少ない時に前述した演算回路６
．８内の演算レジスタをセーブレジスタとして使用する
ことも可能である。

〔発明の効果〕

以上のべたように本発明によれば、セーブバッファを設
けることなく、エラー等の発生時のデータの再生を行う
ことができ、回路が簡単なデルタセーブ方式が得られる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のブロック図、 第２図は本発明の実施例の構成図、 第３図は本発明の実施例の状態チャート、第４図は従来
の演算処理の説明図である。 １・・・第１の記憶手段、 ２・・・第２の記憶手段、 ３・・・第１の演算手段、 ４・・・第２の演算手段、 ５・・・制御手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）メモリに格納されたデータを読出して記憶する第１
   、第２の記憶手段（１、２）と、 該記憶したデータを演算して前記メモリに格納する第１
   、第２の演算手段（３、４）と、 前記第１、第２の記憶手段（１、２）と前記第１、第２
   の演算手段（３、４）とを制御して前記メモリに格納さ
   れたデータを演算する制御を行うとともに、前記第１、
   第２の演算手段（３、４）の一方で演算を行う時に前記
   第１、第２の記憶手段の両方に前記メモリから読出した
   データを格納する制御を行う制御手段（５）とを有する
   ことを特徴とするデータセーブ方式。 ２）前記制御手段（５）は、前記第１の演算手段（３）
   が読み出し、演算、格納動作の実行においてエラーを発
   生し再実行信号を受信した時に、前記第１の演算手段（
   ４）に対応する第２の前記記憶手段（２）に格納してあ
   るデータを前記メモリから読出した位置に格納するとと
   もに再実行する再生手段を有することを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載のデータセーブ方式。