JPH0640313B2 - 情報処理装置 - Google Patents

情報処理装置

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JPH0640313B2
JPH0640313B2 JP60273912A JP27391285A JPH0640313B2 JP H0640313 B2 JPH0640313 B2 JP H0640313B2 JP 60273912 A JP60273912 A JP 60273912A JP 27391285 A JP27391285 A JP 27391285A JP H0640313 B2 JPH0640313 B2 JP H0640313B2
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幸一 假屋
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は情報処理装置の動作に影響を及ぼすレジスタの
誤操作を保護する機能を備えた情報処理装置に関する。
〔従来の技術〕 一般に情報処理装置は、プログラムメモリ,データメモ
リ,演算装置やその他の制御装置から構成されており、
プログラムメモリに記憶されているプログラムに従って
データメモリ上のデータを演算装置で演算し、その結果
をデータメモリに記憶させる様な動作を行ない所望のデ
ータ処理を行なっている。
また情報処理装置は常に演算動作を行なっているのでは
なく、演算処理のタスクが起動されて初めてデータ処理
を行なう構成になっており、タスク要求が発生していな
い状態では情報処理装置は停止する構成となっている。
タスク要求が複数個あり、1つのタスク要求が発生する
と他のタスク要求を禁止し、受け付けたタスクを実行す
る。
タスク実行が終了すると他のタスク要求を許可する構成
をとる。
この様な情報処理装置の動作の起動,停止のための動作
シーケンス制御装置を備えている。
さらに、前記プログラムが正常に実行される事を監視す
る監視装置も備えており、プログラム実行中の所定時間
毎に監視装置に対し正常動作のステータスを出力するプ
ログラム構成にする。監視装置はステータスが出力され
ている間は正常動作と判断するが、プログラムが何らか
の原因で異常動作を行なった時正常なステータスが出力
されないため、異常動作と判断しプログラム実行を中止
し、初期状態に戻す動作を行なう。前記情報処理装置の
動作シーケンス制御やステータスの出力等の動作は制御
レジスタに制御データを書込むことにより実現されてい
る。
従来、前記制御レジスタはメモリ空間の一部に配置され
ており、通常の転送命令等、制御レジスタを操作する命
令の実行において書き換える構成であったため、制御レ
ジスタの書き換えに対し何ら保護機能は備えられていな
かった。したがって、情報処理の使用環境が厳しく制御
線やメモリにデータを書き込む命令実行時において、ア
ドレスバス上のレジスタ指定アドレス値が周囲の雑音の
影響を受け、前記制御レジスタを誤って書き換えてしま
う場合(ハードウェアによる要因)や、プログラム実行
中にあらかじめ想定していない状態が発生した場合、プ
ログラムが暴走し想定していない状態での制御レジスタ
操作や、他の命令コードやデータの組合せで偶然に制御
レジスタ操作命令が構成され実行されて、誤って制御レ
ジスタに対し書き換え動作が実行される場合(ソフトウ
ェアによる要因)が存在する。
〔発明が解決しようとする問題点〕
タスク要求に対するプログラム実行中に誤って制御レジ
スタが書き換えられるとすべてのタスク要求を禁止した
状態で情報処理装置が停止する事がある。またプログラ
ムが暴走した場合に偶然制御レジスタが書き換えられ誤
動作ステータが出力され、プログラムが暴走しているに
もかかわらず監視装置が異常動作を検出できないことが
考えられる。
以上の様に制御レジスタの誤書き込みにより情報処理装
置の各機能の目的が達成されないばかりか、制御不能と
なり情報処理装置が応用されているシステムに悪影響を
及ぼす。ゆえに従来の様に制御レジスタの操作に対し何
の保護機能も備えられていない情報処理装置では上記の
様な重大な欠点があった。
したがって本発明は制御レジスタ操作命令実行の過程に
おいて情報処理装置自身が命令語の正当性を判定した
後、制御レジスタの内容を操作する手段を備え、制御レ
ジスタの誤操作を防止できる情報処理装置を提供する事
を目的としている。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の情報処理装置は命令により構成されたプログラ
ムを記憶するプログラムメモリと、命令を解読し制御信
号を発生する命令制御装置と、データを記憶するデータ
メモリと、前記命令制御装置の制御に従い複数のデータ
の演算を行なう演算装置と、内容が書き換え可能なレジ
スタと、前記演算装置により演算された複数のデータの
演算結果を記憶する記憶装置と、該記憶装置の内容が命
令制御装置の指定する条件を満足している時前記レジス
タの内容を書換える書込み信号を発生する書き換え制御
装置と、演算装置が演算する複数データを備え、前記演
算装置,前記記憶装置及び書き換え制御装置を動作させ
るレジスタ書き換え命令を有している。
〔実施例〕
次に本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第1図は情報処理装置の構成図で実行すべき命令語を格
納するメモリ1(以後ROMと称す),ROM1を指定
するためのプログラムカウンタ2(以後PCと称す),
PO2で指定されたROM1の命令語を出力,あるいは
アドレス,データを伝達するデータバス3,データバス
3のデータを命令語として取り込む命令レジスタ4(以
後IRと称す),IR4の内容を解読し制御信号を出力
するための制御装置5,処理データ,アドレスポインタ
を格納するメモリ6(以後RAMと称す),算術論理演
算を実行するための算術論理演算部7(以後ALUと称
す),ALU7において演算すべきデータを保持してお
くテンポラリレジスタA8(以後TMPAと称す)とテ
ンポラリレジスタB9(以後TMPBと称す)により情
報所装置が構成されている。ALU7は加減算の算術演
算,AND,OR,XORの論理演算を行なう他にTM
PA8,TMPB9の各々の否定(以後NOTA,NO
TBと称す),TMPA8,TMPB9の各々の内容を
ALU7を介してデータバス3へ出力する(以後PAS
SA,PASSBと称す)基本機能を備えている。
ALU7は演算実行された後,キャリィ,ゼロ等の演算
結果ステータスを受け保持するフリップフロップに(以
後制御F/Fと称す)を備えており演算結果ステータス
を制御装置5に送りそのステータスを保持する。さらに
情報処理装置の動作を指定制御する制御レジスタ10,
制御レジスタ10のステータスに基づき、制御装置5の
動作クロックタイミングを制御するクロックタイミング
制御回路11(以後タイミング回路と称す),タイミン
グ制御回路11は情報処理装置の動作タイミングの発生
制御を行なうもので、制御レジスタ10からのステータ
スを受けそのステータスが停止であったならば動作クロ
ックを停止させ、情報処理装置の動作を停止させる。ま
た前記制御F/F12への書込みを制御する制御F/F
書込み信号13(以後制御F/F信号と称す)を備えて
おり、制御F/F12の出力ステータスと処理データリ
ードライトステータス14とがアンドゲート15に入力
され論理積がとられ、制御レジスタ10への書込み制御
が行なわれる。
ここで情報処理装置の基本動作を説明する。
PC2で指定されたROM1の命令語はデータバス3を
介してIR4に取り込まれ制御装置5で前記命令語が解
読され対応する制御信号に基づき前述の各演算を実行す
る。たとえば2つのデータの演算処理命令の実行は制御
装置5により指定されたアドレス情報に基づき,データ
がRAM6からデータバス3を介してTMPA8に書込
まれ次に他の演算数がデータバス3を介してTMPB9
に書込まれる。その後、ALU7により演算が行われ演
算結果がデータバス3を介してRAM6へ書込まれる。
タイミング制御回路は上記命令の実行中制御レジスタの
ステータスをもとに動作クロックを発生している。
第2図に、制御レジスタ10にデータを書込み、タイミ
ング制御回路11を制御し、情報処理装置の動作を指定
する命令(以後Controle Register Write命令;CRW
命令と称す)のフォーマットを示す。本命令は例えば3
語長の命令から成り、第1語は命令コードでCRW命令
であることを示し、第2語は制御レジスタ10に格納す
べきデータの補数値(1の補数値)を第3語は制御レジ
スタ10に書込むべきデータを設定する。この様にCR
W命令を書込むべきデータとそのデータの補数とを備え
る様にすることでプログラムが暴走した場合でも、他の
データ,命令語の組合せで偶然にCRW命令が構成され
ることが少なくなるような命令フォーマットに設計され
ている。
第3図はCRW命令の動作シーケンスを示したものであ
る。情報処理装置はIR4へ書込まれた命令語が前記C
RW命令であることを判定するとシーケンス301では
TMPB9へ第2語の補数データが、データバス3を介
して書込まれ、シーケンス302でTMPA8に第3語
の書込みデータが書込まれる。シーケンス303ではT
MPB9の内容をALU7に取り込みNOTB演算が実
行される。シーケンス304では演算結果により得られ
た否定値はデータバス3を介して再びTMPB9へ書込
まれる。シーケンス305ではTMPA8,TMPB9
の排他的論理和演算が実行されZeroステータスが制御
装置5と制御F/F12に伝達される。CRW命令であ
るとき制御装置5は制御F/F信号13をアクティヴ状
態にし、制御F/F12に、演算結果のZeroステータ
スを保持する。Zeroステータスの論理値が“1”,つ
まり書込むべきデータとその補数データの否定値が一致
した場合は制御F/F12の出力を“1”とし、シーケ
ンス306に移行する。
次にALU7でPASSAの演算が実行されTMPAの
データがデータバス3に出力され、同時に処理データラ
イト信号14が出力されるためアンドゲート15により
論理積がとられアンドゲート15の出力が論理値“1”
となり制御レジスタ10にデータを書込む。他方Zero
ステータスが論理値“0”の場合、つまり書込みデータ
と補数データの否定値が一致しなかった場合シーケンス
307に移行し制御F/F12の出力が論理値“0”と
なって制御レジスタ10への書込みが禁止され、制御レ
ジスタ10の内容は変化しない。
第1図の実施例の情報処理装置では、Zeroステータス
を記憶するF/Fの内容により制御レジスタへの書込み
を許可するものであったが、制御部でZeroステータス
を判別して処理データ書き込み指令を発生させる処理シ
ーケンスの修飾を行っても良い。
また、本実施の情報処理装置では、書込みデータとその
補数データを使用しているが書込みデータとその2倍さ
れた値あるいは1/2された値等の何らかの関数関係に
あるデータとの算術論理演算処理によるZeroステータ
スの判別,あるいは,Zeroステータスだけではなく、
ALUの演算によるキャリィステータスなどの他の演算
結果のステータスによる判別などの展開も可能である。
〔発明の効果〕
したがって本発明によれば、情報処理装置に対し次の効
果が得られる。
ALUのステータス情報を記憶し、その値により制御レ
ジスタの書込み命令を許可するゲートなど最少限のハー
ドウェアを設けるだけで、通常のデータ処理に要求され
るALU、テンポラリレジスタ等を有効に活用してハー
ドウェア、ソフトウェアのいずれかまたは両要因により
プログラムの実行において異常動作が発生しても容易に
情報処理装置を制御する制御レジスタが書き換わらない
ので情報処理装置の暴走を確実に防止できる。
【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ブロック図
である。 1……命令語、データを格納するメモリ(ROM)、2
……プログラムカウンタ、3……アドレス,データを伝
達するデータバス、4……命令レジスタ、5……制御装
置、6……処理データ,アドレスポインタを格納するメ
モリ(RAM)、7……算術演算装置、8……テンポラ
リレジスタA、9……テンポラリレジスタB、10……
制御レジスタ、11……クロックタイミング制御回路、
12……制御F/F、13……制御F/F書込み信号、
14……処理データリードライトステータス、15……
アンドゲート。 第2図は制御レジスタ書込み命令の命令フォーマット図
である。 第3図は制御シーケンスを示すフローチャートである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】レジスタ書き換え命令を含む一連の命令を
    記憶するプログラムメモリと、前記プログラムメモリか
    ら読み出された命令を解読して命令実行のための制御信
    号を発生する命令制御装置と、前記命令制御装置からの
    制御信号に応答してデータに対する演算を実行する演算
    装置と、前記レジスタ書き換え命令の操作対象となるレ
    ジスタであって供給されたデータを書き込み信号に応答
    して取り込むレジスタとを有し、前記レジスタ書き換え
    命令はこの命令の命令コード、前記レジスタに書き込む
    べきレジスタデータおよびこのデータに対し所定の関係
    を有する補助データを含んでなり、前記命令制御装置は
    前記レジスタ書き換え命令の命令コードを解読すると前
    記演算装置に前記レジスタデータおよび前記補助データ
    に対し所定の演算を実行させる制御信号を発生するとと
    もに前記レジスタに対する書き込み信号を発生し、前記
    演算装置は前記レジスタデータおよび前記補助データに
    対する演算の演算状態を示す信号を発生し、さらに、前
    記演算状態を示す信号が予じめ定められたレベルのとき
    は前記書き込み信号が前記レジスタに伝達されるように
    して前記レジスタが前記レジスタデータを取り込むこと
    を許可し他のレベルのときは前記書き込み信号をマスク
    して前記レジスタが前記レジスタデータを取り込むこと
    を禁止する書き換え制御装置を設けたことを特徴とする
    情報処理装置。
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