JPH02148226A - 情報処理装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明はディジタル情報処理装置に係り、特に命令実行
時の例外およびエラー発生において例外処理後、命令再
実行を実現する情報処理装置に関するものである。

従来の技術 従来の情報処理装置としては、例えば特開昭５７−２０
９５４５号公報に示されている。第８図はこの従来の情
報処理装置のブロック回路図を示すものであり、１０１
０はマイクロ命令を記憶する命令レジスタである。１０
１１は命令コード部（以下、ＯＰＣと称す。）である。

１０１２はソースデータの格納の要、不要を示す格納ビ
ット部（以下、Ｓ、ｌ！：称す。）である。１０１３は
命令用メモリすなわちローカル記憶（ＬＳ）１０４０の
アドレスを記憶するアドレス部である。１０２０は例え
ば５ビツトからなり、第１および第２ビツトはＩ”に固
定され、第３〜第５ビツトのみが更新される、すなわち
２４〜３１の値を格納できる更新可能レジスタである。

１０３０は格納ピノ）　１０１２の値によって命令レジ
スタ１０１０のアドレス部１０１３もしくは更新可能レ
ジスタ１０２０を選択され、その値を記憶するアドレス
レジスタである。１０４０はアドレスレジスタ１０３０
の値をアドレスとしてアクセスされ、２つの領域に分割
されているローカル記憶である。１０４１はアドレスＯ
〜２３の命令用データ領域である。１０４２はアドレス
２４〜３１の命令再実行用データ領域である。１０５０
はデータレジスタである。

以上のように構成された従来の情報処理装置において、
以下、動作を説明する。

初めに、命令レジスタ１０１０の格納ビット部１０１２
の値が′０″′の場合を想定する。この場合に、命令コ
ード部１０１１の内容がローカル記憶１０４０からデー
タを読み出す命令を示していれば、アドレス部１０１３
の内容がアドレスレジスタ１０３０にセットされ、ロー
カル記憶がアクセスされる。この結果、データがローカ
ル記憶１０４０からデータレジスタ■０５０に読みださ
れる。

他方、命令レジスタ１０１０の格納ビット部１０１２の
値が“１″゛の場合を想定する。この場合にも、命令コ
ード部１０１１の内容がローカル記憶１０４０からデー
タを読み出す命令であれば、前述と同様に、データがロ
ーカル記憶１０４０からデータレジスタ１０５０に読み
だされる。

次に、更新レジスタ１０２０の値たとえば”’１１００
０”がアドレスレジスタ１０３０にセットされ、従って
、ローカル記憶１０４０の２４番地の命令再実行用デー
タ領域ＩＱ４２がアクセスされ、ここにデータレジスタ
１０５０の内容が書きこまれる。同時に更新可能レジス
タ１０２０の値はカウントアンプし、　　１１．００１
”となる。

このようにしてローカル記憶１０４０にソースデータを
格納したあとに、命令の再実行を行う場合、命令レジス
タのアドレス部１０１３の値で直接、ローカル記１１１
０４０の２４番地から更新可能レジスタ１０２０の現在
の値よりまたけ小さい値の番地までアクセスしてソース
データを読み出し、これより、ソースデータの再格納を
行う。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、命令再実行を実現
するために命令実行前にあらかじめソースデータをロー
カル記憶へ退避する必要があるため、演算を高速化する
ことは困難であり、高速化を図ろうとするとたとえばレ
ジスタファイルの複数の入力ボートが必要になり、莫大
なハードウェアの増加となる。ハードウェアの増加は引
いてはサイクルクロックの低下も起こしてしまう。

しかも、命令の実行中に命令再実行型の例外またはエラ
ー（例えば、リザーブド命令例外、バスエラーおよびペ
ージフォールト等）を生じた場合等は、例外またはエラ
ー処理ルーチンにおいてソースデータをローカル記憶よ
り読出し再実行対象の命令の実行前の状態に復元して、
再実行を行わなければならない。このため、仮想記憶対
応を考えた場合、ページフォールト等は頻繁に発生する
可能性があり、ソースデータの復元のためのオーバーヘ
ッドはシステムの性能低下を引き起こしてしまう。

また、命令によって破壊されるソースデータが異なるた
め、命令の実行前状態への復元するためには破壊された
ソースデータの履歴を残すか、または処理ルーチンにお
いて命令の解析が必要となる。当然、命令によって再実
行対象の命令の実行前の状態に復元動作が異なり、処理
ルーチンおよび制御方法の複雑化を生んでしまう。

逆に、すべての命令共通に復元動作を行おうとすると、
不必要なソースデータの退避、および退避領域の巨大化
を招いてしまう。

以上のように、速度低下による性能低下、制御の複雑化
、サイズの大型化等の問題を有していた。

また、従来、ソースデータの変更が発生した場合には命
令再実行を行わないという方法もあるが、命令再実行率
が低いということはシステムの信頼性の低さにつながり
、基本的に仮想記憶対応は困難になる。一方、ソースデ
ータが変更されても、再実行可能なようにソースデータ
を専用のレジスタまたはメモリ等に格納しておく方法も
あるが、サイズの巨大化を引き起こし、問題となる。こ
れらにＩＭ■しては、従来の技術で引用した特開昭５７
−２０９５４５号公報の発明の詳細にも述べられている
。

なお、特開昭５７−２０９５４５号公報における退避す
るソースデータとは、命令中のオペランド指定部で指定
されるオペランドだけでなく、アドレシングモードによ
って副作用を引き起こす資源にもあてはまる。たとえば
、パーソナルメディア株式会社発行のＴＲ０Ｎプロジエ
ク）’　８７−８８、第５章３、表４に記載されている
ＴＲ０Ｎチンプのアドレシングモードには＠ＳＰ＋で表
記されるスタックポツプアドレシングモードと＠−８Ｐ
で表記されるスタックブツシュアドレシングモード等が
ある。このアドレシングモードラ使用した命令ＡＤＤ：
　Ｇ　　＠ＳＰ＋、Ｗ、Ｒ２，Ｗを馬えると、命令実行
後にはＲ２および５Ｐ（Ｒ１５）が変化しており、Ｒ２
，５Ｐ（Ｒ１５）共に退避するソースデータとしなけれ
ばならない。

本発明はかかる点に鑑み、副作用のあるオペランド指定
部を有する命令の実行において、情報処理装置内部に副
作用の対象となる資源の複製を持たずに、例外が発生し
た場合でも、副作用の対象となる資源に関し命令実行前
に復元し、命令再実行を可能とする情報処理装置を提供
することを目的とする。

課題を解決するための手段 本発明は、命令を解読し、副作用のあるオペランド指定
部を検出する副作用検出装置と、命令の先頭から現在の
解読時まで副作用のあるオペランド指定部が無いことを
示す初期モードと、副作用のあるオペランド指定部の存
在を認識することにより、副作用のあるオペランド指定
部を既に解読済であることを示す副作用モードに遷移す
るモード管理装置と、マイクロ命令の発行によって命令
再実行を行なう例外の発生が今後起こりえないことを検
出する再実行例外検出装置と、命令を解読し、対応する
マイクロ命令を発行すると共に、命令最終語が副作用の
あるオペランド指定部を持たず、かつ命令再実行を行な
う例外の発生が今後起こりえないことを認識した場合に
は、指定した作業用レジスタの内容を副作用の対象であ
る資源に複写するマイクロ命令を追加発行するマイクロ
命令発行装置と、マイクロ命令のオペランドフィールド
が副作用の対象となる資源であるかどうかを検出する資
源干渉検出装置と、初期モードの場合、マイクロ命令の
デスティネーションオペランドフィールドが副作用の対
象となる資源であることを認識したならばデスティネー
ションオペランドフィールドを指定した作業用レジスタ
に修飾し、副作用モードの場合、命令再実行を行なう例
外の発生が今後起こり得ることを認識し、マイクロ命令
のオペランドフィールドが副作用の対象となる資源であ
ることを認識したならば指定した作業用レジスタに修飾
し、命令再実行を行なう例外の発生が今後起こり得ない
ことを認識し、マイクロ命令のソースオペランドフィー
ルドが副作用の対象と１なる資源であることを認識した
ならばソースオペランドフィールドを指定した作業用レ
ジスタに修飾するオペランドフィールド修飾装置を備え
た情報処理装置である。

作　　　用 本発明は前記した構成により、複数個の基本解読単位か
らなる命令が、副作用のあるオペランド指定部を宵する
場合、副作用のあるオペランド指定部ををする基本解読
単位命令語を初めて解読した時には、副作用の対象とな
る資源を演算し、資源を書き替えずに指定した作業用レ
ジスタに格納し、続いて副作用のあるオペランド指定部
を有する基本解読単位命令語を解読した時に“は、副作
用の対象となる資源の代りに指定した作業用レジスタを
演算し、その後対象となる資源を書き替えずに指定した
作業用レジスタに格納し、最終の基本解読単位命令語を
解読した時には、すべてのマイクロ命令を発行後指定し
た作業用レジスタを副作用の対象となる資源に複写する
ことにより、命令実行中、つまり命令再実行を行う例外
等が発生する可能性がある実行最中には、副作用の対象
となる資源自身は変更せず命令前のデータを保持してお
き、命令の実行とともに副作用によって変化するデータ
は作業用レジスタに格納しておき、例外等の発生なく命
令に対する全てのオペレーションを実行完了時には、作
業用レジスタに格納しておいたデータを資源自身に格納
し、一方、再実行を行うエラーおよび例外等が発生した
場合には、命令を発生時に中断すれば副作用の対象とな
る資７原には命令実行前のデータが保持されており、副
作用の対象となる資源を復元する必要がなく、副作用の
あるオペランドの有無に関係なくエラーおよび例外処理
ルーチンへ実行を移すことが可能となり、極めて簡単な
制御で、ハードウェアの増加なく、システムの性能低下
なく、仮想記憶対応の命令再実行を実現できる。

実施例 第１図は本発明の情報処理装置の解読部の（１４成図で
ある。第１図において１は、命令を解読し、副作用のあ
るオペランド指定部を検出する副作用検出装置である。

２は、命令の先頭から現在の解読時まで副作用のあるオ
ペランド指定部が無いことを示す初期モードと、副作用
のあるオペランド指定部を既に解読部であることを示す
副作用モードを管理するモード管理装置である。３は、
命令再実行を行なう例外の発生が今後起こりえないこと
を検出する再実行例外検出装置である。４は、命令を解
読し、対応するマイクロ命令を発行すると共に、指定し
た作業用レジスタの内容を副作用の対象である資源に複
写するマイクロ命令を追加発行の機能を持つマイクロ命
令発行装置である。

５は、マイクロ命令のオペランドフィールドが副作用の
対象となる資源であるかどうかを検出する資源干渉検出
装置である。６は、モード、オペランドフィールドが副
作用の対象となる資源であるかどうか、および命令再実
行を行なう例外の発生が今後起こりえないかどうかの情
報よりオペランドフィールドを１旨定した作業用レジス
タに修飾す゛るオペランドフィールド修飾装置である。

第２図は、マイクロ命令を説明するだめの図である。７
は、マイクロ命令発行装置４およびオペランドフィール
ド修飾装置６の出力であるマイクロ命令でアル。７１は
、オペレーションフィールドである。７２は、ソースオ
ペランドフィールドである。７３は、ソースオペランド
フィールドである。７４は、デスティネーションオペラ
ンドフィールドである。

第３図は、情報処理装置の演算部を説明するための図で
ある。８は、汎用レジスタと作業用レジスタからなるレ
ジスタファイルである。９は、演算装置である。

第４図は、副作用のあるオペランド指定部を有する命令
の処理を説明するための図である。１０は、命令ＡＤＤ
：ＧＯＳＰ＋、Ｗ、Ｒ２，Ｗを解読したときにマイクロ
命令発行装置４から出力するマイクロ命令のニモニック
である。ＯＡは、オペランドアクセスのための実効アド
レス計算を示す。ＯＦは、実効アドレスを用いてメモリ
からオペランドの読みごみを示す。ＥＸは、演算を示す
。ＥＸ＆Ｓは、演算後メモリへの書き込みを示す。ＳＰ
はスタックポインタを示す。ＡＲは、メモリアクセスの
実効アドレスを格納するアドレスレジスタを示す。

ＭＥＭは、メモリである。ＷＲＯは、作業用レジスタ０
番である。ＷＲＩは、作業用レジスタ１番である。Ｒ２
は、汎用レジスタ２番である。＋は、加算動作を示す。

−は、減算動作を示す。→は、転送動作を示す。

第５図は、副作用のあるオペランド指定部を有する命令
の処理を説明するための図である。１１は、命令ＡＤＤ
：Ｇ　Ｏ５Ｐ＋、Ｗ、Ｒ２，胃を解読したときにオペラ
ンドフィールド修飾装置６から出力するマイクロ命令の
ニモニックである。

第６図は、副作用のあるオペランド指定部を有する命令
の処理を説明するための図である。１２は、命令ＣＭＰ
：Ｇ　ＯＳＰ＋、Ｗ、ＯＳＰ＋、Ｗを解読したときにマ
イクロ命令発行装置４から出力するマイクロ命令のニモ
ニックである。ＷＲ２は、作業用１２２２２番である。

第７図は、副作用のあるオペランド指定部を有する命令
の処理を説明するための図である。１３は、命令ＣＭＰ
：Ｇ　ＯＳＰ＋、Ｗ、１ｌｌｓＰ＋、Ｗを解読シタトキ
ニオペランドフィールド修飾装置６から出力するマイク
ロ命令のニモニックである。

以上のように構成された本実施例の情報処理装置ニツイ
て、命令ＡＤＤ：Ｇ　０（ＳＰ）＋、Ｗ、Ｒ２，Ｗを処
理する動作を説明する。なお、ここで用いる命令表記は
、前述のＴＲ０Ｎチツプにおけるものを使用する。

ます、命令ＡＤＤ：Ｇ　Ｏ５Ｐ＋Ｊ、Ｒ２，Ｗは２ハー
フワード命令（１ハーフワードは１６ビノトつまり２バ
イトである）（２ハーフワード命令を２ＨＷ命令とする
）であるが、ＩＨＷが解読基本単位であり、第１ＨＷに
副作用のあるオペランド指定部ＧＳＰ→（スタックポツ
プアドレシングモード）が存在し、続く第２８　Ｗにオ
ペランド指定ｆｉ（Ｒ２とオペレー／ヨンが有る。以下
、命令の動作を説明する。ＳＰの内容はソース台オペラ
ンドの実効アドレスであり、そのアドレスがｔ旨すメモ
リ上のワードデータ（３２ビツトデータつまり４バイト
データ）を作業用レジスタに格納する。ｏＳＰ＋が存在
し、かつワード演算のため、副作用の対象となるＳＰに
４加算する。

最後に作業用レジスタの内容とＲ２の内容を加算し、Ｒ
２に格納する。

（１）第１ＨＷを命令読み出し部から入力する。

副作用検出装置１は、副作用を持つオペランド指定部つ
まりスタックポツプアドレシングモード（（ｌｓＰ＋）
を検出する。モード管理装置２は初期モードに設定され
ており、第１ＨＷに対応するモードは初期モードである
。副作用を持つオペランド指定部の検出による副作用モ
ードへの遷移は第２　ＨＷを解読する時に行われる。再
実行例外検出装置３は、続く第２８Ｗを実行中に例外（
第２８Ｗを読み込み中にバスエラーが発生し、第２ＨＷ
自身を入力できない、第２ＨＷ自身がリザーブド命令の
ピッ）・パターンである、および、第２　Ｉ−（Ｗ実行
中のオペランドに関するバスエラーが発生する等）が発
生する可能性があるため、第１ＨＷ解読中は命令再実行
を行なう例外の発生が今後起こり得ると判断する。マイ
クロ命令発行装置４は、命令を解読後、それに対応する
マイクロ命令列を発行する。ＡＤＤ：Ｇ　Ｏ５Ｐ＋、！
、Ｒ２，Ｗ　ノ第１ＨＷを解読したとき、マイクロ命令
発行装置４から出力するニモニックは、命令再実行を行
なう例外の発生が今後起こり得ると判断を考慮し、１０
−１〜３となる。

資源干渉検出装置５は、マイクロ命令７のオペランドフ
ィールドが副作用の対象となる資源つまりＳＰであるか
どうかを検出する。オペランドフィールド修飾装置６は
、モード管理装置２が初期モードを示していることから
、マイクロ命令７のデスティネーションオペランドフィ
ールド７−４が副作用の対象となる資源であることを認
識したならばデスティネーションオペランドフィールド
７−４を指定した作業用レジスタに修飾する。

ここでマイクロ命令発行装置４から発行するマイクロ命
令７の動きを追う。１０−１が発行されると、資源干渉
検出装置５は、マイクロ命令７のソースオペランドフィ
ールド７−２もしくは７−３がＳＰであることを検出し
オペランドフィールド修飾装置６に伝えるが、オペラン
ドフィールド修飾装置６は、モード管理装置２が初期モ
ードをボしていることより修飾をせず、そのまま演算部
へ発行される。演算部はＳＰのデータをＡＲに格納する
。

１０２が発行されても、修飾対象は存在しないため、マ
イクロ命令７はそのまま発行され、演算部はＡＲのデー
タを実効アドレスとしてメモリからデータを読出し、Ｗ
ＲＩに格納する。１０３が発行されると、資源干渉検出
装置５は、マイクロ命令７のソース７２もしくは７３お
よびデスティネーション７４両オペランドフィールドが
ＳＰであることを検出しオペランドフィールド修飾装置
６に伝える。オペランドフィールド修飾装置６は、モー
ド管理装置２が初期モードを示していることよりデステ
ィネーションオペランドフィール１ドア４をＷＨＯに修
飾し、演算部へ発行する。演算部はＳＰのデータに４加
算し、ＷＨＯに格納する。オペランドフィールド修飾装
置６が発行するマイクロ命令７は１１１〜３となる。以
上説明した様にマイクロ命令１０３は１１３に修飾され
る。

（２）第１ＨＷに１対応するマイクロ命令をすべて発行
終了したので、命令の第２ＨＷを命令読み出し部から入
力し解読を開始する。副作用検出装置１は、第２ＨＷ中
には副作用を持つオペランド指定部が存在しないことを
認識する。モード管理装置２は、第２ＨＷを解読したの
で初期モードから、第１ＨＷ中での副作用を持つオペラ
ンド指定部の検出による副作用モードへの遷移する。再
実行例外検出装置３は、第２８Ｗを実行中に例外（オペ
ランドのメモリへの書き込みが、そのマ・ｒクロ命令以
前に発生したバスエラーによって実行できない等）が発
生する可能性があるため、マイクロ命令１０４の発行完
了まで、命令再実行を行なう例外の発生が今後起こり得
ると判断する。ただし、マイクロ命令１０４の発行完了
以降は、命令再実行を行なう例外の発生が今後起こり得
ないと判断できる。マイクロ命令発行装置４は、命令を
解読後、それに対応するマイクロ命令列を発行する。

ＡＤＤ：Ｇ　ｏｓｐ＋、ｗ、Ｒ２，ｗ　（７）第２８Ｗ
を解読したとき、マイクロ命令発行装置４は、マイクロ
命令１０４を発行するが、１０４の発行完了以降は、命
令再実行を行なう例外の発生が今後起こり得ないとの判
断より、指定した作業用レジスタの内容を副作用の対象
である資源に複写するマイクロ命令１０５を追加発行す
る。資源干渉検出装置５は、マイクロ命令７のオペラン
ドフィールドが副作用の対象となる資源つまりＳＰであ
るかどうかを検出する。

オペランドフィールド修飾装置６は、モード管理装置２
が副作用モードを示していること、オペランドフィール
ドが副作用の対象となる資源であるかどうか、および命
令再実行を行なう例外の発生が今後起こりえないかどう
かの情報よりオペランドフィールドを指定した作業用レ
ジスタに修飾する。

ここでマイクロ命令発行装置４から発行するマと、修飾
対象は存在しないため、マイクロ命令７はそのまま発行
され、演算部はＷＲＩのデータとＲ２を加算しＲ２に格
納する。１０５が発行されると、資源干渉検出装置５は
、マイクロ命令７のデスティネー７ヨンオペラ／ドフィ
ールド７４がＳＰであることを検出しオペランドフィー
ルド修飾装置６に伝える。オペランドフィールド化ｆｉ
ｒ＋ｉ　装置６は、モード管理装置２が副作用モードを
示していること、再実行例外検出装置が命令再実行を行
なう例外の発生が今後起こり得ないと判断していること
、マイクロ命令７のデスティネ−７ヨンオベランドフィ
ールド７−４だけが副作用の対象となる資源であること
を認識し、マイクロ命令７を修飾しない。よって演算部
はＷＲＯのデータをＳＰに格納することより、ＳＰに対
する副作用演算を実体に複写する。オペランドフィール
ド修飾装置６が発行するマイクロ命令７は１１４〜５と
なる。以上説明した様にマイクロ命令１０−５は１１５
に修飾される。

イクロ命令７の動きを追う。１０４が発行されるここで
以上説明したマイクロ命令の発行で命令再実行が可能と
なることを解説する。命令ＡＤＤ：ＧＯ５Ｐ＋、Ｗ　、
Ｒ２、Ｗにおいて、データが変化する可能性のある資源
はＲ２およびＳＰである。　　今回Ｒ２に関しては変化
する前にデータの複写を行わないが、以下の理由による
。Ｒ２のデータは変化するが、基本としてデータの格納
が１回であり、そのマイクロ命令はマイクロ命令列の最
後、もしくはそれ以降命令再実行を行う例外が発生しな
い時に発行され、もし、データの格納がメモリへのスト
アであっても最後のストアによるバスエラーは命令完了
型の例外（エラーを起こした命令は完了したものとし、
再実行しない例外）とできる、ことにより予めコピーを
取る必要は無い。

ところがＳＰは基本的にＩＨＷ単位解読するごとに変化
を要求される。よって、ＳＰ自身を変化させる方法では
、複写を取ることが必要であり、一方、本発明の方法を
取るとＳＰ自身は変化させずに作業用レジスタを用い、
再実行型例外の発生の可能性が無くなってからＳＰ自身
を変化させることにより、再実行型例外発生時にＳＰの
データを保証している。

以上よりＡＤＤ：Ｇ　１ｌｌｓＰ＋、Ｗ、Ｒ２，Ｗにお
イテ、データが変化する可能性のある資源に対しても命
令再実行時には命令直前の環境に復元でき、命令再実行
が可能となる。

続イテ、命令ｃｔｐ：ｃ　ｏｓｐ＋、＋ｖ、ｏｓｐ＋、
ｗを処理する動作を説明する。

まず、命令ＣＭＰ：Ｇ　ｏｓｐ＋、ｗ、ｏｓｐ＋、ｗも
２ハーフワード命令であり、第１ＨＷに副作用のあるオ
ペランド指定部ＯＳＰ＋　（スタックポツプアドレシン
グモード）が存在し、続く第２８Ｗにも副作用のあるオ
ペランド指定部＠ＳＰ＋　（スタックポツプアドレシン
グモード）とオペレーションが仔る。以下、命令の動作
を説明する。ＳＰの内容はソース壷オペランドの実効ア
ドレスであり、そのアドレスが指すメモリ上のワードデ
ータを作業用レジスタに格納する。ＯＳＰ＋が存在し、
かつワード演算のため、副作用の対象となるＳＰに４加
算する。続いてＳＰの内容は２つめのソース・オペラン
ドの実効アドレスであり、そのアドレスが指すメモリ上
のワードデータを別の作業用レジスタに格納する。お互
いの作業用レジスタの内容を比較する。最後に副作用の
対象となるＳＰに４加算する。

（１）第１ＨＷを命令読み出し部から入力する。

副作用検出装置１は、副作用を持つオペランド指定部つ
まりスタックポツプアドレシングモード（（ｌｓＰ＋）
を検出する。モード管理装置２は初期モードに設定され
ており、第１ＨＷに対応するモードは初期モードである
。副作用を持つオペランド指定部の検出による副作用モ
ードへの遷移は第２ＨＷを解読する時に行われる。再実
行例外検出装置３は、続く第２ＨＷを実行中に例外が発
生する可能性があるため、第１ＨＷ解読中は命令再実行
を行なう例外の発生が今後起こり得ると判断する。

マイクロ命令発行装置４は、命令を解読後、それに対応
するマイクロ命令列を発行する。ｃＭｐ：ｃ　ｏｓＰ＋
、Ｗ、ＯＳＰ＋、Ｗの第１ＨＷを解読したとき、マイク
ロ命令発行装置４から出力するニモニックは、命令再実
行を行なう例外の発生が今後起こり得ると判断を考慮し
、１２１〜３となる。資源干渉検出装置５は、マイクロ
命令７のオペランドフィールドが副作用の対象となる資
ｌ原つまりＳＰであるかどうかを検出する。オペランド
フィールド修飾装置６は、モード管理装置２が初期モー
ドを示していることから、マイクロ命令７のデスティネ
ーンヨンオペランドフィールド７４が副作用の対象とな
る資源であることを認識したならばデスティネー／ヨン
オペランドフィールド７４を指定した作業用レジスタに
修飾する。

ここでマイクロ命令発行装置４から発行するマイクロ命
令７の動きを追う。１２１が発行されると、資源干渉検
出装置５は、マイクロ命令７のソースオペランドフィー
ルド７２もしくは７３がＳＰであることを検出しオペラ
ンドフィールド修飾装置６に伝えるが、オペランドフィ
ールド修飾Ｈ置６は、モード管理装置２が初期モードを
示していることより修飾をせず、そのまま演算部へ発行
される。演算部はＳＰのデータをＡＲに格納する。１２
２が発行されても、修飾対象は存在しないため、マイク
ロ命令７はそのまま発行され、演算部はＡＲのデータを
実効アドレスとしてメモリからデータを読出し、ｗＲｌ
に格納する。１２３が発行されると、資源干渉検出装置
５は、マイクロ命令７のソース７２もしくは７３および
デスティネーション７４両オペランドフィールドがＳＰ
であることを検出しオペランドフィールド修飾装置６に
伝える。

オペランドフィールド修飾装置６は、モード管理装置２
が初期モードを示していることよりデスティネーション
オペランドフィールド７４をＷＲＯに修飾し、演算部へ
発行する。演算部はＳＰのデータに４加算し、ＷＨＯに
格納する。オペランドフィールド修飾装置６が発行する
マイクロ命令７は１２１〜３となる。以上説明した様に
マイクロ命令１２３は１３３に修飾される。ＣＭＰ：Ｇ
　ＯＳＰ＋、Ｗ、Ｏ５Ｐ＋胃の第１ＨＷに対応するマイ
クロ命令は、ＡＤＤ：Ｇ　１ｌｌＳＰ＋Ｊ、Ｒ２Ｊの第
１ＨＷと同じである。

（２）第１ＨＷに対応するマイクロ命令をすべて発行終
了したので、命令の第２８Ｗを命令読み出し部から入力
し解読を開始する。副作用検出装置１は、第２１（Ｗ中
にも副作用を持つオペランド指定部つまりスタックポツ
プアドレシングモード（Ｏ５Ｐ＋）を検出する。モード
管理装置２は、第２ＨＷを解読したので初期モードから
、第１ＨＷ中での副作用を持つオペランド指定部の検出
による副作用モードへの遷移する。再実行例外検出装置
３は、第２８　Ｗを実行中に例外（オペランドのメモリ
からの読みこみにおいて、バスエラーが発生ずる等）が
発生する可能性があるため、マイクロ命令１２６の発行
完了まで、命令再実行を行なう例外の発生が今後起こり
得ると判断する。たたし、マイクロ命令１２６の発行完
了以降は、命令再実行を行なう例外の発生が今後起こり
得ないと判断できる。マイクロ命令発行装置４は、命令
を解読後、それに対応するマイクロ命令列を発行する。

ＣＭＰ：Ｇ　ｏｓｐ＋、ｗ、ｏｓｐ＋、ｔｖ　ノ第２８
Ｗを解読シタトキ、マイクロ命令発行装置４は、マイク
ロ命令１２−４〜７を発行する。第２ＨＷは、最終解読
語であり、かつ副作用のあるオペランド指定部を有する
ことから、指定した作業用レジスタの内容を副作用の対
象である資源に複写するマイクロ命令の追加発行は行わ
ない。。資源干渉検出装置５は、マイクロ命令７のオペ
ランドフィールドが副作用の対象となる資源つまりＳＰ
であるかどうかを検出する。オペランドフィールド修飾
装置６は、モード管理装置２が副作用モードを示してい
ること、オペランドフィールドが副作用の対象となる資
源であるかとうか、および命令再実行を行なう例外の発
生が今後起こりえないかどうかの情報よりオペランドフ
ィールドを指定した作業用レジスタに修飾する。

ここでマイクロ命令発行装置４から発行するマイクロ命
令７の動きを追う。１２４が発行されると、資源干渉検
出装置５は、マイクロ命令７のソースオペランドフィー
ルド７２もしくは７３がＳＰであることを検出しオペラ
ンドフィールド修飾装置６に伝える。オペランドフィー
ルド修飾装置６は、モード管理装置２が副作用モードを
示していることよりソースオペランドフィールド７２も
しくは７３をＷＲＯに修飾し、演算部へ発行する。演算
部はＷＲＯのデータをＡＲに格納する。１２５が発行さ
れると、修飾対象は存在しないため、マイクロ命令７は
そのまま発行され、〆１ｊｉ算部はＡＲのデータを実効
アドレスとしてメモリからデータを読出し、ｗＲ２に格
納する。１２６が発行されると、修飾対象は存在しない
ため、マイクロ命令７はそのまま発行され、演算部はＷ
ＲＩのデータとＷＲ２を比較する。１２７が発行される
と、資源干渉検出装置５は、マイクロ命令７のソース７
２もしくは７３およびデスティネーンヨン７４両オペラ
ンドフィールドがＳＰであることを検出しオペランドフ
ィールド修飾装置６に伝える。オペランドフィールド修
飾装置６は、モード管理装置２が副作用モードを示して
いること、再実行例外検出装置が命令再実行を行なう例
外の発生が今後起こり得ないと判断していること、マイ
クロ命令７のソース７２もしくは７３およびデスティネ
ーション７４両オペランドフィールドが副作用の対象と
なる資源であることを認識し、デスティネーションオペ
ランドフィールド７４をＷＲＯに修飾し、演算部へ発行
する。よって演算部はＷＨＯのデータをＳＰに格納する
ことより、ＳＰに対する副作用演算を実体に複写する。

オペランドフィールド修飾装置６が発行するマイクロ命
令７は１３４〜７となる。以上説明した様にマイクロ命
令１２４および７は１３４および７に修飾される。

ここで以上説明したマイクロ命令の発行で命令再実行が
可能となることを解説する。命令ＣＭＰ：ＧＯＳＰ＋、
Ｗ、＠ＳＰ＋、Ｗにおいて、データが変化する可能性の
ある資源はＳＰたけある。ＳＰは基本的にＩＨＷ単位解
読するごとに変化を要求される。よって、ＳＰ自身を変
化させる方法では、複写を取ることが必要であり、一方
、本発明の方法を取るとＳＰ自身は変化させずに作業用
レジスタを用い、再実行型例外の発生の可能性が無くな
ってからＳＰ自身を変化させることにより、再実行型例
外発生時にＳＰのデータを保証している。

ＣＭＰ：Ｇ　ｆ）ＳＰ＋、Ｗ、ＯＳＰ＋、Ｗ　ニおイテ
、データが変化する可能性のある資源に対しても命令再
実行時には命令直前の環境に復元でき、命令再実行が可
能となる。

以上のように、本実施例によれば、副作用のあるオペラ
ンド指定部を検出する副作用検出装置１と、初期モード
と副作用モードを管理するモード管理装置２と命令再実
行型例外の発生が今後起こりえないことを検出する再実
行例外検出装置３と、マイクロ命令の発行と共に、指定
した作業用レジスタの内容を副作用の対象である資源に
複写するマイクロ命令を追加発行の機能を持つマイクロ
命令発行装置４と、オペランドフィールドが副作用の対
象となる資源であるかどうかを検出する資源干渉検出装
置５と、オペランドフィールドをｔｌした作業用レジス
タに修飾するオペランドフィールド修飾装置６を設ける
ことにより、副作用の対象となる資源自身は、再実行型
の例外発生の可能性のある間は変更せず命令前のデータ
を保持しておき、命令の実行とともに副作用により変化
するデータは作業用レジスタに格納しておき、オペレー
ンヨン完了時には、作業用レジスタに格納しておいたデ
ータを資源自身に複写することより、命令再実行を行え
る。

なお、本実施例において、副作用検出装置１、モード管
理装置２、および資源干渉検出装置５等は、Ｐ　ＬＡ　
（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｌｏｇｉｃ　Ａｒｒａｙ
）で簡単に実現でき、再実行例外検出装置３、マイクロ
命令発行装置４、およびオペランドフィールド修飾装置
６等は、ＰＬＡとＲＯＭ　（Ｒｅａｄ　０ｎｌｙ　Ｍｅ
ｍｏｒｙ）て簡単に実現できる。これは、マイクロプロ
ツセサ等においても実現が容易であること、修正変更等
が容易に行えること、マイクロプログラム制御に簡単に
取り入れること等を考えると大きな長所である。

また、本実施例において、作業用レジスタが必要となり
ハードウェアの増加をともなうような印象を与えてしま
うが、通常、情報処理装置は高機能命令実行のため、複
数の作業用レジスタを有しており、本実施例においても
その内の１個のレジスタを一時的に使用したに過ぎない
。よってハードウェアの増加は必要ない。

発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、副作用のあるオペ
ランド指定部を有する命令の実行において、情報処理装
置内部に副作用の対象となる資源の複製を持たずに、例
外が発生した場合でも、副作用の対象となる資源に関し
命令実行前に復元し、命令再実行することができその実
用的効果は大きい。具体的には、以下のような効果とな
る。

ます、命令再実行時においてソースデータの復元等は必
要なく、制御が簡単化できる。また、本情報処理装置は
専用ハードウェアの増加も必要なく実現でき、マイクロ
命令で制御できることから装置の検証も簡単になる。引
いては、情報処理装置の稼働率をあげ、信頼性を上げる
ことが可能で、仮想記憶対応も容易である。これらの実
用的効果は非常に大きいと言える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の情報処理装置の解読部の構
成図、第２図は同実施例のマイクロ命令の説明図、第３
図は同実施例の情報処理装置が有する演算部の説明図、
第４図は副作用のあるオペランド指定部を有する命令の
処理の説明図、第５図は副作用のあるオペランド指定部
を有する命令の処理の説明図、第６図は副作用のあるオ
ペランド指定部を有する命令の処理の説明図、第７図は
副作用のあるオペランド指定部を有する命令の処理の説
明図、第８図は従来の情報処理装置のブロック回路図で
ある。 ■・・・副作用検出装置、２・・・モード管理装置、３
・・・再実行例外検出装置、 ４・・・マイクロ命令発行装置、 ５・・・資源干渉検出装置、 ６・・・オペランドフィールド修飾装置。 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　はか１名図 図 命へ輝読室 賓Ｓ憚 第 図 弔 図 第 図 」噂

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 命令を解読し、演算の対象となるオペランドの指定と同
   時に、前記演算の対象となるオペランド以外の資源であ
   る副作用の対象となる資源を書き替える、副作用のある
   オペランド指定部を検出する副作用検出装置と、前記命
   令において前記命令の先頭から現在の解読時まで副作用
   のあるオペランド指定部が無いことを示す初期モードと
   、前記副作用検出装置より副作用のあるオペランド指定
   部検出を認識することにより、前記初期モードから副作
   用のあるオペランド指定部を既に解読済であることを示
   す副作用モードへ遷移するモード管理装置と、前記命令
   を解読し、マイクロ命令の発行によって命令再実行を行
   なう例外の発生が今後起こりえないことを検出する再実
   行例外検出装置と、前記命令を解読し、前記命令に対応
   するマイクロ命令を発行すると共に、前記命令の命令最
   終語が副作用のあるオペランド指定部を持たず、かつ前
   記再実行例外検出装置より命令再実行を行なう例外の発
   生が今後起こりえないことを認識した場合には、指定し
   た作業用レジスタの内容を副作用の対象である資源に複
   写するマイクロ命令を追加発行するマイクロ命令発行装
   置と、前記マイクロ命令発行装置が発行したマイクロ命
   令における演算の対象を指定するオペランドフィールド
   が副作用の対象となる資源であるかどうかを検出する資
   源干渉検出装置と、前記命令を解読し、前記モード管理
   装置が保持するモードが前記初期モードの場合、前記資
   源干渉検出装置より前記マイクロ命令発行装置が発行す
   るマイクロ命令のデスティネーションオペランドフィー
   ルドが副作用の対象となる資源であることを認識したな
   らばデスティネーションオペランドフィールドを前記指
   定した作業用レジスタに修飾し、前記副作用モードの場
   合、前記再実行例外検出装置より命令再実行を行なう例
   外の発生が今後起こり得ることを認識し、マイクロ命令
   のオペランドフィールドが副作用の対象となる資源であ
   ることを認識したならば前記指定した作業用レジスタに
   修飾し、前記再実行例外検出装置より命令再実行を行な
   う例外の発生が今後起こり得ないことを認識し、マイク
   ロ命令のソースオペランドフィールドが副作用の対象と
   なる資源であることを認識したならばソースオペランド
   フィールドを前記指定した作業用レジスタに修飾するオ
   ペランドフィールド修飾装置とを備えたことを特徴とす
   る情報処理装置。