JPS62182934A - プログラム実行装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） プログラムを実行するプログラム実行装置に係わり、プ
ログラムカウンタ値の非逐次的変化に対する検証機能を
有するプログラム実行装置に関する。

（従来の技術） 従来のコンピュータでプログラムを実行さぜる′場合に
は、演算制御装置により以下のような命令実行制御が行
われている。

すなわち、プログラムカウンタにより指定されたメモリ
アドレスより命令語が命令レジスタに読み出される。次
にこの命令レジスタに格納された命令が解釈、実行され
る。ざらにプログラムカウンタの値が更新された後、上
記のステップが繰返されている。

しかしながらこのような命令実行制御では、プログラム
カウンタの示す値の適、不適にかかわらず読み出された
命令は実行されてしまい、命令語にふされしくないもの
、たとえばデータ等であっても命令として実行されると
いう問題があった。

（発明が解決しようとする問題点） このように従来のプログラム実行装置では、外乱（ノイ
ズ等）によりプログラムカウンタの内容が不適当な値に
書換えられた場合にも、その不適当なプログラムカウン
タ値にしたがって不適当な命令が実行されてしまうとい
う問題があった。

本発明はこのような問題を解決するもので、暴走したり
、あるいは引っ掛かった（ハングアップ）状態になる等
の異常動作を防止したプログラム実行装置を提供するこ
とを目的とする。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は、プログラムカウンタを制御してプログラムの
実行を管理する演算制御装置を有するプログラム実行装
置において、演算制御装置にプログラムカウンタ値の非
逐次的変化を検出する飛越検出手段と、この飛越検出手
段がプログラムカウンタ値の非逐次的変化を検出した場
合、このプログラムカウンタ値によって指定された現命
令がプログラムカウンタ値を非逐次的に変更する命令ま
たは割込みに対応した正当な飛越先にのみ置かれる飛越
先命令であるかを判定する正当性判定部を少なくとも有
する検証手段とを設けたものである。

（作　用） 従って演算制御装置はまず飛越検出手段によりプログラ
ムカウンタ値を読み出してプログラムカウンタ値の変化
を検出する。この場合、プログラムカウンタ値が逐次的
に変化している場合には正常と判断し、プログラムカウ
ンタ値が何らかの原因（ジャンプ命令、サブルーチンコ
ール命令、サブルーチンリターン命令、割込み、割込み
リターン命令、外乱による誤動作等）により非逐次的に
変化した場合には、検証手段によりこのプログラムカウ
ンタ値にしたがって読み出された命令が飛越先命令であ
るか等を判定してプログラムカウンタの非逐次的変化が
正常かどうかを検証する。

（実施例） 以下、図面を参照しながら本発明を説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す回路ブロック図である
。

このプログラム実行装置は、プログラムの記憶される主
記憶装置１と、このプログラムの実行を制御する演算側
ｍ＋装置２とよりその要部が構成され、ざらに演算制御
装置２にはプログラムカウンタ３、命令レジスタ４、プ
ログラムカウンタの非逐次的変化（飛越し）を検出し、
正常な飛越しかどうかを判定する飛越正当性判定回路５
、演算処理を行なう演算部６等が設けられている。

なお飛越先であることを示す飛越先命令は、この実施例
においては通常のＮＯＰ命令が用いられている。

次にこのプログラム実行装置の命令実行制御動作を説明
する。

最初に飛越正当性判定回路５により、プログラムカウン
タ３の値が逐次的に変化しているか、飛越し的に変化し
ているかが判定される。

そしてプログラムカウンタ３の値が飛越し的に変化して
いる場合には、さらに飛越正当性判定回路５により命令
レジスタ４内に読み出された命令が、ＮＯＰ命令である
かが判定され、ＮＯＰ命令であれば正しい飛越しと判断
される。

もし命令レジスタ４内の命令がＮＯＰ命令でなかった場
合でも、直前に読み出された命令が割込ルーチンからの
復帰を示す割込リターン命令（ＲＥＴＩ）の時に限り飛
越正当性判定回路５により正しい飛越しと判断される。

ざらに飛越正当性判定回路５により、正常な飛越しと判
断されなかった場合には、動作異常として異常検出信号
７が出力され、プログラム実行装置の暴走を未然に防止
することが可能となる。

なおこの実施例の命令実行制御以外にも、例えば割込リ
ターン命令を検出した時上記の飛越正当性判定回路５の
動作を解除することにより、上記の割込みリターン時の
状況に対処することもできる。

第２図はこのプログラム実行装置によって実行されるプ
ログラムの命令語記述方式を示す図でおる。

このプログラムでは、条件付きジャンプ命令ＪＣＬＯｏ
Ｐ；、サブルーチンコール命令ＣＡＬＬ　　５ＵＢＲ：
、ジャンプ命令ＪＭＰ　　５ＴＡＲＴ；、サブルーチン
リターン命令ＲＥＴ；に対応し飛越先アドレスにそれぞ
れＬＯＯＰ：ＮＯＰ：、５ＵＢＲ：　ＮＯＰ：　、５Ｔ
ＡＲＴ：ＮＯＰ：　、ＮＥＸＴ：ＮＯＰ：のようにＮＯ
Ｐ命令が置かれ、また割込ルーチンの入口にも、ｌＮＴ
Ｒ：ＮＯＰ：のようにＮＯＰ命令が置かれている。

このように各飛越先アドレスに置かれたＮＯＰ命令は、
マニュアルで書込むことも、コンパイラで自動生成する
こともできる。

第３図はこの実施例の飛越正当性判定回路５の動作を説
明するフローチャート図である。

まず飛越正当性判定回路５は前サイクルのプログラムカ
ウンタ値ＰＣ（ｎ−１＞　、および命令レジスタ値ＩＲ
（ｎ−１＞と、現サイクルのプログラム力「クンタ値Ｐ
Ｃ（ｎ＞と命令レジスタＩｍＩＲ（ｎ＞とを保存する（
ステップ３０１〜３０４）。

次に前サイクルのプログラムカウンタ値ＰＣ（ｎ−１）
と現サイクルのプログラムカウンタ値ＰＣ（ｎ＞とを比
較してプログラムカウンタ値が逐次的に変化しているか
、飛越し的に変化しているかを判定する（ステップ３０
５）。

このとき逐次的に変化している場合には、正常と判断し
くステップ３０６）　、飛越し的に変化している場合に
は、現サイクルの命令レジスタ値■Ｒ（ｎ＞がＮＯＰ命
令でおるかどうかを判定する（ステップ３０７）。

このとき命令レジスタ値ＩＲ（ｎ＞がＮＯＰ命令であれ
ば正常と判断しくステップ３０８）、さらに命令レジス
タ値ＩＲ（ｎ＞がＮＯＰ命令でなければ前サイクルの命
令レジスタ値ＩＲ（ｎ−１）が割込リターン命令である
かどうかを判定する（ステップ３０９）。

このときこの命令レジスタ値ＩＲ（ｎ−１＞が割込リタ
ーン命令であれば、正常と判断しくステップ３１０）、
そうでなければ異常を検出したものと判断し、異常検出
信号を出力する（ステップ３１１）。

なおこの飛越正当性判定回路５は、ハードウェアロジッ
クまたはマイクロプログラム制御により実現され、演算
制御装置の演算部６等の命令実行に並行して動作するも
のである。

また飛越先命令は、たとえば飛越先であることを示す加
算命令と飛越先でないことを示す加算命令というように
、各命令ごとに飛越先命令を別に設けることもできる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、プログラム実行装
置においてプログラムカウンタの非逐次的変化を検出し
、この非逐次的変化が正当かどうｌ　　かを検証するよ
うにしたので、外乱によりプログラムカウンタの内容が
書換えられてもプログラム実行装置の暴走等を回避する
ことができ、プログラム実行装置の信頼性を向上させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の回路ブロック図、第２図は
同実施例によって実行されるプログラムの命令語記述方
式を示す図、第３図は同実施例の飛越正当性判定回路の
動作を説明するフローチャート図である。 ２・・・・・・・・・演算制御装置 ３・・・・・・・・・プログラムカウンタ５・・・・・
・・・・飛越正当性判定回路出願人　　　　　　株式会
社　東芝 代理人　弁理士　　須　山　佐　− も２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）プログラムカウンタを制御してプログラムの実行
   を管理する演算制御装置を有するプログラム実行装置に
   おいて、前記演算制御装置に前記プログラムカウンタ値
   の非逐次的変化を検出する飛越検出手段と、この飛越検
   出手段がプログラムカウンタ値の非逐次的変化を検出し
   た場合このプログラムカウンタの指定する現命令がプロ
   グラムカウンタ値を非逐次的に変更する命令または割込
   みに対応した正当な飛越先にのみ置かれる飛越先命令で
   あるかを判定する正当性判定部を少なくとも有する検証
   手段とを設けたことを特徴とするプログラム実行装置。
2. （２）検証手段は、プログラムカウンタ値が非逐次的に
   変更され、かつプログラムカウンタの指定する現命令が
   飛越先命令でない場合、直前のプログラムカウンタ値に
   よって指定された前命令が割込みリターン命令であるか
   を判定する割込み正当化部を有する特許請求の範囲第１
   項記載のプログラム実行装置。