JPH0574099B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、一般に、デジタルデータプロセツシ
ングシステムに関し、特に、データプロセツシン
グシステム内のプロセツサ要素のオンライン試験
に関する。更に詳細には、本発明は、データプロ
セツシングシステムの浮動小数点加速部における
プロセツサ要素の診断試験に関する。この試験
は、システムの応答又は実行時間を損なうことな
しに、実行され、実質上、システムにコストを付
加しない。本発明は、試験がランしている間に他
に使用されていないようなシステムソースを使用
する。更に、生のデータは、データに依存した誤
りの検出を促進するために、試験シーケンスオペ
ランドを与えるように使用される。

「従来の技術、発明が解決しようとする問題点」 デジタルデータプロセツシングシステムは、一
般に、３つの基本要素、すなわち、メモリ要素、
インプツト／アウトプツト要素、及びプロセツサ
要素を含み、これら全ての要素は、１又はそれ以
上のバスにより接続されている。メモリ要素は、
アドレス可能な記憶位置にデータを記憶する。こ
のデータは、オペランドと、オペランドの処理の
ためのオペレーシヨンと、の両者を含む。プロセ
ツサ要素により、データは、メモリ要素に伝送さ
れ、あるいは、メモリ要素から取り出され、プロ
セツサ要素は、入力されたデータをオペレーシヨ
ンあるいはオペランドとして解釈し、オペレーシ
ヨンに従つて、オペランドを処理する。演算結果
は、それから、メモリ要素内のアドレスされた位
置に記憶される。インプツト／アウトプツト要素
は、また、データをシステム内に伝送し及び処理
されたデータをシステムから得るために、メモリ
要素及びプロセツサ要素と結合している。インプ
ツト／アウトプツト要素は、標準的に、プロセツ
サ要素によりインプツト／アウトプツト要素に与
えられた制御情報に従つて、作動する。インプツ
ト／アウトプツト要素は、例えば、プリンタ、テ
レタイプライタ、又はキーボード、及びビデオデ
イスプレイ端末でもよく、また、デイスクドライ
ブ又はテープドライブのような２次的なデータ記
憶装置でもよい。

データプロセツシング（すなわちコンピユー
タ）システムは、しばしば、このシステムが実行
するように設計された各種のオペレーシヨン及び
タスクを実行し又は管理する多くのプロセツサ要
素を利用する。例えば、分離したプロセツサ要素
は、ときどき、周辺装置を制御し他の分離できる
タスクを実行するために、インプツト／アウトプ
ツトオペレーシヨンを実行するように、設けられ
ている。更に、実際のデータプロセツシング機能
は、また、この上に、多くのプロセツサの間で分
けられることもできる。ときどき、特定タイプの
プロセツサ要素は、浮動小数点加速器とよばれ、
浮動小数点演算計算を実行するために設けられて
いる。浮動小数点加速器は、特に、浮動小数点計
算が実行され得るところのスピードを速めるよう
に、設計される。浮動小数点オペレーシヨンが実
行されるときに、このオペレーシヨンは、他のプ
ロセツサ内よりもむしろ、浮動小数点加速器内又
はこれにより、実行される。

データプロセツシングシステムのユーザ及び設
計者は、非常に信頼的で正確なオペレーシヨンを
要求する。このために、誤り検出及び訂正メカニ
ズムは、現在のデータプロセツシングシステムの
どこでも設けられている。しかしながら、このよ
うなメカニズムは、一般に、誤りであるが論理的
に破損されていないデータを検出しあるいは訂正
することができない。このような特性を有するデ
ータが生じ得る１つの個所としては、演算オペレ
ーシヨン、特に、浮動小数点オペレーシヨンの実
行においてである。この理由のために、正しい結
果が生じる数値範囲内に結果が確実になるように
このようなオペレーシヨンの結果をチエツクする
ためのいくつかのステツプを、浮動小数点オペレ
ーシヨンを使用するプログラム内に、コンピユー
タプログラマが組み立てることは、長い間、デー
タプロセツシング産業の習慣であつた。このよう
に、手取り給料が１週あたり300〜500ドルの既定
範囲内になるように予想されるところの工場労働
者の給料支払計算プログラムにおいて、プログラ
ムには、前述の500ドルのようなあるあらかじめ
セツトされた範囲以上に給料支払チエツクが書か
れないことを確実にするために、計算をチエツク
する命令が与えられるかもしれない。もちろん、
給料支払プログラムにより使用されるインプツト
データは、また、全てのパラメータが予想範囲内
の値をもつことを確かめるために同様にチエツク
され得る（例えば、労働者が週に200時間労働を
したというようなあり得ないことに対して、給与
が支払われてしまわないようにする）。ひとたび
浮動小数点誤りが生じたときに検出されると、診
断測定器は、それから、誤りを解析しその原因を
見い出すために、使用されねばならない。もし、
原因が断続的又は“ソフトの”故障であるなら
ば、この原因は、見い出すのが困難であるかもし
れない。

タイムシエアリングシステムに使用でき浮動小
数点オペレーシヨンを確かめる他のアプローチと
しては、全時間にわたつて浮動小数点診断オペレ
ーシヨンのシーケンスをランさせるまさにそれを
行うタスクを、システム“ユーザー”に割り当て
ることである。しかしながら、効果的には、この
技術においては、一般に、実際の結果が予想結果
と比較され得るように、このようなオペレーシヨ
ンが知られたデータによつて実行されることが必
要とされる。いくつかの誤りはデータに依存して
いるかもしれず、しかしながら、この場合には、
もしオペランドデータが時々変わらない限り、選
択された試験はこのような誤りを検出できない。
更に、多くの誤つた浮動小数点オペレーシヨン
は、故障が浮動小数点加速器で生じる時と、故障
を検出できる次の診断オペレーシヨンがランされ
る時と、の間で実行されるかもしれない。なるほ
ど、システムをオペレートするオーバヘツド（間
接費）を有意義に増加させないために、他のユー
ザの応答時間を低下させないために、診断オペレ
ーシヨンが、システムのプロセツサ要素を小部分
の時間だけ占めることは、必要であり、そのよう
に意図されている。しかし、これにより、浮動小
数点プロセツサの故障は、診断により検出される
以前に、誤つた結果を確実に生じるかもしれな
い。

「問題点を解決するための手段、作用」 従来技術のこれらの及び他の制限は、本発明に
より処理され、本発明は、適切なマルチプロセツ
サシステムにおいて、浮動小数点加速プロセツサ
要素あるいは他のプロセツサ要素を連続的に試験
するメカニズムを与える。この発明は、システム
の応答時間を低下させず、わずかな限界コストを
付加し、プログラマには十分にすぐにわかる。

本発明によれば、命令実行プロセツサ（EU）
及び浮動小数点加速プロセツサ（EPAP）のよう
な少なくとも２つのプロセツサは、他の装置（例
えば、命令及びオペランド取り出し要素）により
バスに配置される同一の情報を同時に受け取るよ
うに、コモンインプツトバスに並列に接続されて
いる。バス上の情報は、実行されるオペレーシヨ
ンのための命令オペレーシヨンコード（すなわち
“オプコード”）、及びオペランドデータ、これら
のオペレーシヨンの実行に使用される可変情報を
含むバイトのように、既定フオーマツトにパツケ
ージされる。命令実行プロセツサ及び浮動小数点
加速プロセツサの両者は、オプコードを復号化す
る。EUが、EUにより実行されるオペレーシヨン
を示すオプコードを復号化するときには、EUは、
そのオペレーシヨンを実行する。FPAPが、
FPAPにより実行されるオペレーシヨンを明記す
るときにオプコードを復号化するときには、
FPAPは、そのオペレーシヨンを実行する。標準
的には、FPAPは、EUの命令サイクル間に、命
令実行責任を有さない。それゆえ、本発明によれ
ば、FPAPが、EUにより実行されるオペレーシ
ヨンのためのオプコードを復号化するときに、
FPAPは、EUが動作している間の残つている空
き時間の代わりに、診断オペレーシヨンを実行す
る。

FPAPは、多数の利用可能な診断オペレーシヨ
ンの中から各例で実行する特定の診断オペレーシ
ヨンを選択する。診断オペレーシヨンの選択は、
EUにより実行されるオペレーシヨンに依存する。
システムの全ての実行率を低下させないようにす
るために、診断オペレーシヨンは、その実行時間
がEUにより実行されるオペレーシヨンの実行時
間に適合するように、選択される。すなわち、診
断オペレーシヨンは、EUがそのオペレーシヨン
の実行を終了する以前にFPAPがオペレーシヨン
を終了するように、選択される。システム設計者
は、EUオペレーシヨン実行時間、FPAP診断オ
ペレーシヨン実行時間のプライオリ（priori）知
識をもたねばならず、この結果を達成するため
に、EUオペレーシヨンをFPAP診断オペレーシ
ヨンに写さねばならない。従つて、EUオペレー
シヨン（あるいは命令オプコード）とFPAP診断
オペレーシヨンとの間の実際の対応は、設計選択
の事項であり、本発明の特徴を制限するものでは
ない。

FPAPは、命令（オペレーシヨン）バスによる
オプコードと同様にオペランドデータを受けるの
で、オペランドデータは、試験信号にランダム性
の度合を加えるように、多くの診断オペレーシヨ
ンにより使用される。これにより、０又は１の固
定値により介入されたビツトにより生じる誤りの
ような、ビツト値に依存する誤りを検出すること
が可能である。このように使用されるオペランド
データは、EUのために標準的に定められたオペ
ランドを構成し得ることが気づかれるべきであ
る。これらのオペランドは、浮動小数点であるよ
うになつていないが、それらは、あたかも事実浮
動小数点であるかのように、FPAPにより解明さ
れることができ、浮動小数点と同じものの診断オ
ペレーシヨンにおいて、使用され得る。１又はそ
れ以上の追加の変数は、書き込みバスを介して
EUから、あるいは、一般的目的記録器から、得
られることができる。

このように、FPAPのデータパス及び制御ロジ
ツクの両者は、全ての非浮動小数点オペレーシヨ
ンの実行の間に、チエツクされ、このようにし
て、FPAP故障の急速な検出を許し、続いて、
（多くの場合に）、信頼できないアウトプツト情報
の生じる機会を与えられる以前に、システムは、
故障したFPAPを無能力にさせる。

FPAP自己診断ルーチンがここで述べられるよ
うに実行され、誤り状態が生じあるいはそれゆえ
検出されると、FPAP誤り信号が生じる。FPAP
誤り信号は、EUがそれの処理に利用できるまで、
FPAP内にラツチされ、これは、FPAPが次の浮
動小数点オペレーシヨンを処理する時間の間であ
る。誤り発生時にランされる診断シーケンスの識
別、診断オペレーシヨンにより使用されるオペラ
ンドデータ、及び、浮動小数点プロセツサにより
生じる誤り結果のような、他の保持データは、ま
た、記憶され得る。次の浮動小数点オペレーシヨ
ンが実行されている間に、誤りは、EUに報告さ
れ、EUは、決定できる限り、少なくとも含まれ
たモジユールを識別して、誤り状態の原因を決定
する。もし、誤りの原因が、“次の”浮動小数点
オペレーシヨンが正しく実行されないようなもの
であるならば、そのオペレーシヨンは、なされ得
ない。あるいは、もし、誤りの原因が、次のオペ
レーシヨンの完全性から隔離され、次のオペレー
シヨンの完全性に影響を与えないならば、そのオ
ペレーシヨンは、継続され得る。

更に、“バツクグラウンド”において、擬似オ
ペランドデータ及び一定にランする診断試験を使
用することによつて、長期間にわたつて、代わり
に利用される普通の従来技術のアプローチであつ
て実行される診断試験よりも、多くの診断試験が
FPAPで実行される。

本発明は、また、一時的な誤りを設計誤りから
区別するのを促進しており、FPAPの設計の試験
において、有用である。すなわち、FPAP診断手
順の結果、誤りが検出されると、誤りは、システ
マチツクに生じる問題も映し出しているか否かを
決定するように、解析され得る。これを行う１つ
の方法としては、同様の設計による第２のシステ
ムに、同一のオペランドデータにより、同一の診
断手順をランさせることである。もし、同一の誤
りが生じるならば、その原因は、ある一時的な状
態よりもむしろ、設計の欠陥であると推定され得
る。

本発明は、添付クレームにおいて、詳細に示さ
れる。本発明の前記及び他の目的及び効果は、添
付図面とともにとられた次の記載を参照すること
により、よりよく理解され得る。

「実施例」 第１図に例示されているように、本発明のデー
タプロセツシングシステムの基本要素は、セント
ラルプロセツサユニツト（CPU）１０、メモリ
ユニツト１１、及びインプツト／アウトプツト要
素１２を含む。CPU１０は、メモリユニツト１
１のアドレス可能な記憶装置に記憶された命令を
実行する。命令は、オペランドに基づいて実行さ
れるべきオペレーシヨンを識別し、このオペラン
ドも、メモリユニツトのアドレス可能な位置に記
憶されている。命令及びオペランドは、必要時
に、CPUによつて取り出され、処理されたデー
タは、メモリユニツトにもどされる。CPU１０
は、また、制御情報をインプツト／アウトプツト
要素内のユニツトに伝送し、該ユニツトが、デー
タをメモリユニツト１１に伝送しあるいはデータ
をメモリユニツト１１から検索するというような
選択されたオペレーシヨンを実行できるようにす
る。このようなデータとしては、メモリユニツト
に伝送され得る命令、オペランド、あるいは、記
憶装置又はデイスプレイのためのメモリから検索
される処理されたデータであつてもよい。

オペレータのコンソール１３は、オペレータの
インターフエースとして作用する。これにより、
オペレータは、データを試験し保存でき、セント
ラルプロセツサユニツト１０のオペレーシヨンを
停止でき、あるいは、命令の系列を通してセント
ラルプロセツサユニツトをステツプでき、そし
て、それに応答してプロセツサの応答を決定でき
る。また、これにより、オペレータは、ブートス
トラツプ手順を通してシステムを初期化でき、全
体のデータプロセツシングシステムに基づき各種
の診断テストを実行できる。

セントラルプロセツサユニツト１０は、符号１
４で示されたいくつかのバスを通して、メモリユ
ニツト１１に接続される。特に、セントラルプロ
セツサユニツト１０は、直接、メモリコントロー
ラ１５に接続され、メモリコントローラ１５は、
更に、アレーバス１７によつて複数のアレー１６
に接続している。１つの特定の実施例において、
メモリコントローラは、また、キヤツシユメモリ
（cache memory）をもつている。メモリコント
ローラ１５は、従来のように、キヤツシユメモリ
あるいはアレー１６からアドレスされた位置の内
容を検索する回路、及び情報をその中に記憶する
回路、を含む。キヤツシユメモリは、よく知られ
た技術であり、これ以上、述べない。

データプロセツシングシステムは、いくつかの
型のインプツト／アウトプツトユニツトを含むこ
とができ、これらは、デイスク及びテープ２次的
記憶要素、テレタイプライタ、キーボード及びビ
デオデイスプレイ端末、及び同様のものを含む。
これらのユニツト２０は、インプツト／アウトプ
ツトバス２１を通して、バスアダプタ２２に接続
される。インプツト／アウトプツトバス２１は、
米国特許第4232366号に述べられているようなも
のでもよく、この米国特許は、John V.Levy et
al.に付与され、本発明の譲受人に譲渡されてお
り、特許のタイトルは、“Bus For Data
Processing System With Overlap Sequences”
である。他の型のインプツト／アウトプツトバス
は、インプツト／アウトプツトガス２３を含み、
バスアダプタ２４に接続される同様のインプツ
ト／アウトプツトユニツト（図示せず）に結合す
るように、使用されてもよく、バスアダプタ２４
は、米国特許第3815099号に述べられているよう
なものでもよく、この米国特許は、1974年６月４
日にJ.Cohen et al.に付与され、そのタイトルは
“Data Processing System”である。

バスアダプタ２２及び２４は、アダプタバス２
５を通して、データを伝送し、メモリコントロー
ラ１５からデータを受け取るように、接続されて
いる。バスアダプタは、また、割込み要求／許可
バス２６（interrupt request／grant bus）によ
り接続されており、このバス２６によつて、従来
のように、１又はそれ以上のインプツト／アウト
プツトユニツト２０の状態が変化した場合に、バ
スアダプタは、セントラルプロセツサユニツト１
０のプロセツシングに割り込むことができる。こ
のように、セントラルプロセツシングユニツト１
０は、インプツト／アウトプツト要素内のユニツ
トにより、割込み要求／許可信号を直接伝送し、
メモリコントローラ１５を通して、インプツト／
アウトプツト要素１２内のユニツトに制御情報を
伝送し、インプツト／アウトプツト要素１２内の
ユニツトから状態情報を受け取る。このように、
メモリコントローラは、セントラルプロセツシン
グユニツト１０からインプツト／アウトプツト要
素１２への及びインプツト／アウトプツト要素１
２からセントラルプロセツシングユニツト１０へ
のデータ伝送を制御し、セントラルプロセツシン
グユニツト及びインプツト／アウトプツト要素１
２間の制御及び状態情報の伝送を制御する。

本発明は、特に、セントラルプロセツサユニツ
ト１０に関するものであり、このセントラルプロ
セツサユニツト１０は、第２図において、詳細に
示されている。機能的に、CPU１０は、次の３
つのサブユニツト、命令及びオペランド（すなわ
ちデータ）取り出しユニツト（fetch unit）
（IBOX）３０、実行（execution）プロセツサユ
ニツト（EU）３２、及び浮動小数点加速
（floating point accelerator）プロセツサユニツ
ト（FPAP）３４を含む、IBOX３０は、メモリ
コントローラ１５に、命令仮想アドレスバス３６
を介して、メモリアレー１６から取り出されるべ
き各命令（又は命令系列）のための仮想アドレ
ス、及び、メモリアレー１６に書かれるべき各結
果のための仮想アドレスを、供給する。IBXO３
０は、情報を、（メモリアレー１６への伝送のた
めに）メモリコントローラ１５に書き込み、メモ
リコントローラ１５から、メモリデータバス３８
を介して情報を読み込む。

CPU１０は、第３のバス４２を介してメモリ
コントローラ１５に接続され、このバス４２の目
的及びオペレーシヨンは、以下更に述べられる。
バス３６，３８、及び４２は、第１図のいくつか
のバス１４に対応している。

命令取り出しユニツト３０は、メモリから、
CPU１０で実行される命令、及びこれらの命令
の実行において使用されるオペランドデータを、
検索する。これらの命令及びオペランドデータ
は、それから、オペレーシヨンバス（オプバス）
４４を介して、同時に、EU３２及びFPAP３４
に供給される。オプバス４４で伝送される情報
は、例えば、既定数のビツトのバイトに、パツケ
ージされたものでもよい。１つの可能な構成とし
ては、第３図に示されるように、単一のバイト５
２が、第１のオペランド“Ａ”のために、命令オ
プコード５４及びデータ５６の両者を与えてい
る。もちろん、さらに、オプコード５４及びオペ
ランド５６が、分けられたバイトで与えられるこ
ともできる。もちろん、オペランド５６は、しば
しば、EUのために標準的に定められたオペラン
ドを構成してもよい。このようなオペランドは、
浮動小数点数を示すようにはなつていないが、あ
たかも実際に浮動小数点数であるかのごとく、
FPAPによつて解釈されることができ、浮動小数
点数と同じものを診断オペレーシヨンにおいて使
用され得る。

２つの型のオプコードは、オプバス４４によ
り、与えられる。典型的に、オプコードの型は、
オプコード以内で、１又は２以上の前もつて割り
当てられたビツトによつて、それ自身示される。
例えば、オプコード５４の第１ビツト５８は、オ
プコードの型を示すように、使用され得る。オプ
コード表示の第１の型（例えば、値０をもつビツ
ト５８）は、実行プロセツサ３２により実行され
るオペレーシヨンを示し、一方、オプコードの第
２の型（例えば、値１をもつビツト５８）は、浮
動小数点加速プロセツサ３４により実行されるオ
ペレーシヨンを示す。EU３２及びFPAP３４は、
同時に、バス４４上のオプコード５４を復号化
し、このような各プロセツサは、プロセツサに指
示されたオペレーシヨンのためのオプコードの認
識に基づき、指示されたオペレーシヨンの実行を
引き受ける。EU３２及びFPAP３４により実行
されるオペレーシヨンの結果は、書き込みバス
（WBUS）６２を介して、IBOX３０にもどされ
る。記録変化の結果は、また、IBOX３０及び
EU３２により、WBUS６２を介して、FPAP３
４及びIBOX３０に、適切に報告される。

しかしながら、本発明によれば、FPAP３４
が、EU３２により実行されるオペレーシヨンの
ためのオプコードを検出するときに、FPAPは、
それ自身で実行する診断オペレーシヨンを選択
し、それから、その診断オペレーシヨンを実行す
る。診断オペレーシヨンの選択は、復号化される
特定のEU−タイプのオプコードに依存している。
すなわち、各EUタイプのオプコードは、EUがオ
プコードにより指示されたオペレーシヨンを実行
するのに必要とされる最小時間よりも、FPAPで
実行するより少ない時間を必要とするような１又
はそれ以上の診断オペレーシヨンに適合してい
る。もし、１つ以上の診断オペレーシヨンが特定
のオプコードに応答して選択可能であるならば、
参照は、診断ルーチンの最終選択を行うオペラン
ドにおいて、１又はそれ以上のビツトになされ得
る。

FPAPが２つのオペランドに基づく演算オペレ
ーシヨンの実行を一般に含むと、オペランドの第
２のソースは、オプバス４４により与えられるオ
ペランドＡに加えて、必要とされる。オペランド
の２つのソースは、オプバス４４に加えて、与え
られている。第２のソースは、書き込みバス６２
であり、書き込みバス６２は、実行プロセツサ３
２及び命令取り出しユニツト３０からデータを供
給できる。第３のソースは、それ自身浮動小数点
加速プロセツサ内に設けられた一般の目的記録器
（general purpose registers）（GPR′s）６４のセ
ツトである。

第４図には、本発明のセントラルプロセツサユ
ニツト１０が示されている。セントラルプロセツ
サユニツト１０は、本出願と同日付で出願された
昭和59年特許願第234839号（発明の名称「デジタ
ルデータ処理システム用のマイクロコード制御シ
ステム」）に含まれているセントラルプロセツサ
ユニツトと同一であり、参照は、その出願でなさ
れることができ、その開示内容は、それゆえ、そ
の構成及びオペレーシヨンの詳細のために、その
中の参照によつて含まれている。要するに、セン
トラルプロセツシングユニツト１０は、バス３
６，４２によりそれぞれメモリ（図示せず）にア
ドレスを伝送する取り出しユニツト３０及び実行
プロセツサユニツト３２を含む。取り出しユニツ
ト３０は、メモリデータバス３８により、メモリ
から命令を受ける。取り出しユニツトは、命令を
復号化し、オペランドを取り出し、該オペランド
を、オペランドバス４４により、実行プロセツサ
３２又は浮動小数点加速プロセツサ３４に伝送す
る。実行ユニツト３２は、一般に、“浮動小数点”
オペレーシヨンというオペレーシヨンのためのよ
く知られたクラスの命令を除いて、命令を実行
し、この命令は、浮動小数点加速プロセツサ３４
により実行される。プロセツシングの結果は、メ
モリデータバス３８によりメモリ内に記憶するた
めに、書き込みバス（WBUS）６２により、取
り出しユニツト３０にもどされる。

実行ユニツト３２は、また、コンソールバス１
３Ａにより、コンソール（図示せず）に接続され
ている。コンソールは、オペレータのインタフエ
ースとして作用し、これにより、オペレータは、
命令及びオペランドを試験し配置することがで
き、セントラルプロセツサユニツト１０のオペレ
ーシヨンを停止でき、命令のシーケンスを通して
セントラルプロセツサユニツトをステツプでき、
それへの応答を決定できる。コンソールによれ
ば、また、オペレータは、ブートストラツプ手順
を通してシステムを初期化することができ、全体
のデータプロセツシングシステムの各種の診断試
験を実行できる。

最後に、実行ユニツト３２は、また、割り込み
要求／許可バス６６により、インプツト／アウト
プツトシステム内のユニツト（図示せず）に接続
されており、このインプツト／アウトプツトシス
テム内のユニツトは、デイスク及びテープドライ
ブと同様に、従来のプリンタ、テレタイプライ
タ、及びキーボード、ビデオデイスプレイユニツ
トを含み得る。バス６６は、インプツト／アウト
プツト装置から実行ユニツト３２への割り込み要
求信号を保持し、実行ユニツトからインプツト／
アウトプツトユニツトへの割り込み許可信号を保
持する。

述べてきたように、浮動小数点加速プロセツサ
３４は、浮動小数点命令（及び、同等のオペレー
シヨン）を処理する。これらの命令により、プロ
セツサは、浮動小数点フオーマツトのオペランド
に基づいてオペレーシヨンを実行することがで
き、これは、第５図に示されている。浮動小数点
オペランドは、指数部６８及び少数数部７０を含
み、各部６８，７０は、正又は負の値を示すよう
に、各部６７，７０の符号を識別する符号ビツト
７２，７４を含む。浮動小数点命令は、一般に、
加算、減算、乗算、除算のような演算命令、ある
いは、これらの命令に基づく変形に制限される。
浮動小数点加速プロセツサ３４には、２つの少数
プロセツシングデータバスが設けられており、オ
ペランドの少数部７０に基づき、１つは、加算及
び減算を実行する加算モジユール７６であり、他
の１つは、乗算及び除算を実行する乗算モジユー
ル７８である。指数プロセツシングモジユール８
０は、各浮動小数点オペレーシヨンの間に、浮動
小数点オペランドの指数部６３を処理する。

プロセツシングモジユール７６，７８、及び８
０は、いくつかのソースから、浮動小数点オペラ
ンドを受ける。１つのソースは、オペランドバス
４４であり、特に、オペランドバスラツチ８２か
らのものである。オペランドの他のソースは、書
き込みバス６２であり、特に、書き込みバスラツ
チ８４からのものである。プロセツシングロジツ
ク７６，７８、及び８０のオペランドの第３のソ
ースは、浮動小数点加速プロセツサ３４内に保持
された一般の目的記録器６４のセツトである。一
般の目的記録器６４は、実行ユニツト３２によ
り、書き込みバスラツチ８４を通してロードされ
る。

プロセツシングモジユール７６，７８及び８０
は、従来のように、マイクロシーケンサ８８によ
つて選択されたマイクロコードコントロール記憶
装置８６によつて与えられるマイクロ命令の制御
下にある。

更に、マイクロシーケンサ８８のオペレーシヨ
ンは、浮動小数点診断デイスパツチ（floating
point diagnostics dispatch（random access
memory（FDRAM）９０の制御下にあり、この
FDRAM９０は、次のように処理する。オプコ
ードラツチ９２は、オプバス４４により伝送され
るオプコードをモニタし、それに示される命令の
オプコードをラツチする。FDRAMは、ラツチ
９２のオプコード値に応答して、対応する以前に
選択されたアドレスを与える。このアドレスは、
FDRAMラツチ９４内にラツチされ、そこから、
マイクロ命令のシーケンスのための開始位置とし
て、マイクロシーケンサ８８に供給される。ラツ
チ９２内のオプコードがEUオペレーシヨンを示
すときに、FDRAM９０により与えられる位置
は、FPAP診断シーケンスの開始である。

このように指示される典型的なFPAP診断シー
ケンスは、例えば、演算AB−BAの実行と０値
のための結果の試験とを含み、ここにおいて、
“Ａ”は第１の変数を示し、“Ｂ”は第２の変数を
示す。“Ａ”のような変数の１つの値は、上述し
たように、オプバスラツチ８２からのオペランド
値であることができる。一方、他の変数の値（こ
の場合には“Ｂ”）は、WBUS６２から又は
GPR′s６４から、得られる。

FPAP自己診断ルーチンがここで述べられたよ
うに実行され、誤り状態が生じ又はそれゆえ検出
されると、FPAP誤り信号が生じる。このFPAP
誤り信号は、EUがそれの処理に利用できるまで、
FPAP内にラツチされ、それは、FPAPが次の浮
動小数点オペレーシヨンを処理している時間の間
に、ある。誤り発生時にランされる診断シーケン
スの識別、診断オペレーシヨンにより使用される
オペランドデータ、及び、浮動小数点プロセツサ
により生じた誤りの結果のような他の保持データ
は、また、記憶され得る。次の浮動小数点オペレ
ーシヨンが実行されている間に、誤りは、データ
プロセツシングシステムのオペレーテイングシス
テムにより従来保持されたタイプのシステム“誤
り記録（error log）”に報告される。次に浮動小
数点オペレーシヨンの結果が報告される以前に、
EUは、（浮動小数点誤りの解析のための従来の方
法を使用して）、含まれたモジユールを少なくと
も識別して、それをすることができる限り、誤り
状態の原因を決定する。もし、誤りの原因が、次
の浮動小数点オペレーシヨンが正しく実行されな
いようであるならば、そのオペレーシヨンが起こ
らないようにできる。あるいは、もし、誤りの原
因が次のオペレーシヨンが隔離され、次のオペレ
ーシヨンの完全性に影響を与えないならば、終了
時に結果を継続しリターンすることは、許され得
る。例えば、もし、誤りが、少数加算モジユール
７６に帰属できるものであるが、このモジユール
が“次の”オペレーシヨンの実行において使用さ
れないことがわかつたならば、次のオペレーシヨ
ンをやめる理由はない。もし、オペレーシヨンが
取り止められねばならないならば、代わりに、
FPAPほど急速ではないが、EUも浮動小数点オ
ペレーシヨンを実行できるので、オペレーシヨン
は、EUにおいて、ふたたび試みられあるいは実
行され得る。もちろん、ときどき、誤りの原因
は、一時的であり、オペレーシヨンの再試みは、
成功する。このように、誤りの検出に応答してと
られる他の行動は、誤りが永続的であるか否かを
確かめるという解析を必要とする。もし、永続的
でなく、あるいは、もし、ただめつたに起こらな
いならば、他の行動は、必要でないかもしれな
い。しかしながら、もし、誤りが非常にしばしば
再発するならば、サービス技術者による介入が必
要となろう。

上述の記載は、本発明の特定の例示した実施例
に制限されてきたが、各種の変更、修正、及び改
良が当業者によつて容易になされることは、明ら
かであろう。更に、本発明の効果のいくつか又は
全部を達成してこの明細書で開示されたもの以外
に、他の基本構成を有するシステムあるいは異な
る内部回路を使用するシステムにおいて、本発明
が実行され得ることは、明らかである。このよう
な明らかな変更、修正、及び改良は、上記ではは
つきりと述べられていないが、それにもかかわら
ず、本発明の精神及び範囲内に含まれるように意
図され、この範囲内にある。従つて、上述の解説
は、単に本発明を例示するものであり、本発明を
制限するものではない。本発明の真の精神及び範
囲内にあるような全てのこのような変形及び修正
をカバーするのは、添付クレームの目的である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、セントラルプロセツシングユニツト
のような多数のプロセツサ要素を組み込み本発明
の例としての環境を構成するデジタルデータプロ
セツシングシステムの一般的なブロツク図、第２
図は、第１図のブロツク図と同様であるが、セン
トラルプロセツサの例としての内部構成をより大
きく示しており、本発明が特に有用である実行ユ
ニツトプロセツサ及び浮動小数点加速ユニツトプ
ロセツサのような多数のプロセツサを利用してい
る図、第３図は、第２図の浮動小数点加速プロセ
ツサ３４に伝送される情報のバイトの例示図、第
４図は、第２図のシステムの一部分であつて、浮
動小数点加速プロセツサ３４の内部組織をより詳
細に示すブロツク図、第５図は、第２，４図の浮
動小数点加速器により実行され得るような浮動小
数点データワードのフオーマツトであつて本発明
の理解に有用なものを例示する図である。 １０……セントラルプロセツシングユニツト
（CPU）、１１……メモリ要素、１２……インプ
ツト／アウトプツト要素、１３……コンソール、
１５……メモリコントローラ、１６……アレー、
２０……インプツト／アウトプツトユニツト、２
２，２４……バスアダプタ、３０……取り出しユ
ニツト（FETCH UNIT）（IBOX）、３２……実
行プロセツサユニツト（EXECUTION
PROCESSOR UNIT）（EU）、３４……浮動小
数点加速プロセツサ（FLOATING POINT
ACCELERATOR PROCESSOR）（FPAP）、６
４……一般の目的記録器（general purpose
registers（GPR′s）、７６……加算モジユール
（FRAC ADDER MODULE）、７８……乗算モ
ジユール（FRAC MULT MODULE）、８０…
…指数プロセツシングモジユール（EXP PROC
MODULE）、８２……オペランドバスラツチ
（OPBUS LTH）、８４……書き込みバスラツチ
（WBUS LTH）、８６……マイクロコントロー
ル記録装置（μ CODE CTRL STORE）、８８
……マイクロシーケンサ（μ SEQ）、９０……
FDRAM、９２……オプコードラツチ
（OPCODE LTH）、９０……FORAMラツチ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ２つのプロセツサユニツトを有し、これら２
   つのプロセツサユニツトは、そのうちの第２のプ
   ロセツサユニツトが命令を実行している間、その
   うちの第１のプロセツサユニツトが、実質的に使
   用されていないように構成されているようなデー
   タ処理装置において、前記第１のプロセツサユニ
   ツトは、前記第２のプロセツサユニツトが命令を
   実行している間であつて、前記第１のプロセツサ
   ユニツトが使用されていないような時間間隔の開
   始時期を検出する手段を含み、さらに、前記第２
   のプロセツサユニツトが前記命令を実行している
   間に前記第１のプロセツサユニツトにおいて実行
   されるべき診断オペレーシヨンを選択する手段を
   備えており、前記診断オペレーシヨンは、複数の
   利用可能な診断オペレーシヨンの中から選択さ
   れ、且つ前記第２のプロセツサユニツトが前記命
   令の実行を終了する前に、前記第１のプロセツサ
   ユニツトがその診断オペレーシヨンの実行を終了
   するように選択されていることを特徴とするデー
   タ処理装置。 ２ 前記第１および第２のプロセツサに同一のオ
   ペランドデータを供給する手段を更に含み、これ
   により、このようなオペランドデータは、診断オ
   ペレーシヨンを実行するのに、前記第１のプロセ
   ツサによつて使用されうる、特許請求の範囲第１
   項記載のデータ処理装置。 ３ 前記第１のプロセツサは、浮動小数点加速プ
   ロセツサである、特許請求の範囲第２項記載のデ
   ータ処理装置。 ４ 両プロセツサに同一の命令オプコードを供給
   する手段を更に含み、前記第２のプロセツサが命
   令を実行している間であつて、前記第１のプロセ
   ツサが使用されていないような時間間隔の開始時
   期を検出する前記手段は、前記命令オプコードを
   デコードし、そこから前記第２のプロセツサによ
   つて実行されるべき命令を識別する手段を含む、
   特許請求の範囲第１項記載のデータ処理装置。 ５ 前記第２のプロセツサが前記命令を実行して
   いる間に前記第１のプロセツサにおいて実行され
   るべき診断オペレーシヨンを選択する前記手段
   は、前記第２のプロセツサによつて実行されるべ
   き命令のオプコードに応答して、そのような診断
   オペレーシヨンを選択するようになつている、特
   許請求の範囲第４項記載のデータ処理装置。 ６ 前記診断オペレーシヨンは、前記第１のプロ
   セツサのコントロールロジツクのオペレーシヨ
   ン、並びに、そのデータパスをチエツクするよう
   になつている、特許請求の範囲第１項から第５項
   のうちのいずれかに記載のデータ処理装置。