JPH0472266B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 例えばベクトル処理装置では、スカラユニツト
からベクトルユニツトへ、ベクトル命令を転送
し、ベクトルユニツトでベクトル命令を実行す
る。ベクトル命令を送つた時、スカラユニツト内
のパイプラインの最後でエラーが発生すると、ベ
クトル命令の転送を止めることができないため、
この命令の実行が開始されてしまう。本発明は、
ベクトルユニツトにおいて、命令に識別子を付加
し、この識別子に基づいて、エラーが発生した命
令および転送が途中で切れた命令をキヤンセルす
る手段を設け、複数命令をキヤンセル可能とする
ことにより、エラーに対し命令をリトライ（再実
行）できるようにする。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、例えばベクトル処理装置のように、
１つの命令実行ユニツトから、他の命令実行ユニ
ツトへ、命令を転送する装置に係り、特に他の命
令実行ユニツトで実行すべき命令を、複数個のオ
ペコード／データに分けて連続して転送する命令
転送制御装置に関するものである。

データ処理装置等において、命令に関するエラ
ーがあつた場合、その命令をリトライすることに
より、救済できることが少なくない。このような
間歇障害に対するリトライを、命令の転送を連続
的に受け取るベクトル処理装置等においても、エ
ラー発生のタイミングにかかわらず、実行できる
ことが望まれる。

〔従来の技術〕

例えば、ベクトル処理装置では、スカラ命令を
処理するスカラユニツト（SU）と、ベクトル命
令を処理するベクトルユニツト（VU）とを備え
ている。スカラユニツトは、ベクトル命令がある
場合、その命令をパイプラインでベクトルユニツ
トへ転送し、ベクトルユニツトは、受け取つたベ
クトル命令を実行する。

従来、スカラユニツトからベクトルユニツトへ
命令を転送し終るぎりぎりのタイミングで、その
命令のエラーを、スカラユニツト内で検出する
と、タイミング的に転送を止めることができない
ため、ベクトルユニツトは、その命令の実行を開
始してしまう。そのため、スカラユニツトでは、
エラーを起こした命令のリトライを行うことがで
きなかつた。即ち、このようなエラーが発生した
ときに、その命令のリトライを行うと、ベクトル
ユニツトでは、同じベクトル命令がタイミングに
よつて、２回実行されることになり、論理矛盾が
生じることになる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ベクトル処理装置について、高信頼性が求めら
れる傾向にある一方、ベクトル処理装置のスカラ
ユニツトでは、ベクトル命令に関しても高度な制
御を行うため、マイクロプログラムの量が増加す
る傾向にあり、マイクロプログラム用のRAM等
のエラーが起こりやすくなつている。即ち、高信
頼性に対する要求が強いにもかかわらず、高性能
化・高機能化のためにエラー発生が増加する傾向
にあり、この問題解決が望まれている。

命令の転送を連続的に授受するベクトル処理装
置等において、転送する命令に関するエラーの大
部分が、RAM等のエラーであり、リトライによ
り救うことができる場合が多い。そこで、スカラ
ユニツトで発生するエラーに関して、どのような
タイミングでエラーが発生しても、ベクトルユニ
ツトに転送した実行を抑止すべき命令を、すべて
キヤンセルして、リトライ可能とすることが望ま
れる。

本発明は上記問題点の解決を図り、第１命令実
行ユニツトのパイプラインでハード障害が発生し
た場合、第１命令実行ユニツト内でキヤンセルさ
れる命令は、命令転送先の第２命令実行ユニツト
内においても、すべてキヤンセルし、命令のリト
ライを可能とする手段を提供することを目的とし
ている。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理ブロツク図である。

第１図において、１０は命令を転送する第１命
令実行ユニツト、１１は転送された命令を実行す
る第２命令実行ユニツト、１２は命令の転送を行
う命令転送回路、１３はエラー信号を第２命令実
行ユニツト１１へ送信するエラー信号送信回路、
１４は転送された命令を受け取るレジスタ、１５
は受け取つた命令に付加された命令識別子（ID）
を記憶するIDフイールド、１６は受け取つた命
令に命令識別子を付加する命令ID発生カウンタ、
１７は受け取つた命令を保持する命令保持回路、
１８はエラー発生が通知される可能性のある命令
の命令識別子を記憶するカレントIDレジスタ、
１９はエラー信号が送られる最終タイミングまで
時間監視を行う時間監視回路、２０は命令転送が
途中で中断したことを検出する転送中断検出回
路、２１はエラー発生命令をキヤンセルするエラ
ー命令キヤンセル回路、２２は転送が途中で中断
した命令をキヤンセルする中断命令キヤンセル回
路を表す。

第１命令実行ユニツト１０において、命令転送
回路１２は、命令パイプラインに従つて、第２命
令実行ユニツト１１が実行すべき命令を、複数個
のオペコード／データに分けて転送する。第２命
令実行ユニツト１１は、転送された命令をレジス
タ１４に受け取ると共に、命令ID発生カウンタ
１６のカウント値をIDフイールド１５に設定す
る。命令ID発生カウンタ１６のカウント値は、
新しい命令毎に更新される。

命令保持回路１７は、何段かのバツフアレジス
タによつて構成され、転送された命令を命令識別
子と共に、命令発信まで保持する。時間監視回路
１９は、各命令について、第１命令実行ユニツト
１０からエラー信号が送られてくる可能性がある
最終タイミングまで、時間監視を行うカウンタで
ある。

第１命令実行ユニツト１０において、マシンチ
エツク等のハードウエア障害が検出されると、エ
ラー信号送信回路１３は、エラー信号を第２命令
実行ユニツト１１に送信する。時間監視回路１９
による時間監視中にエラー信号が到着すると、エ
ラー命令キヤンセル回路２１が起動される。エラ
ー命令キヤンセル回路２１は、カレントIDレジ
スタ１８の内容と、命令保持回路１７に保持され
ている命令の各オペコード／データに付加された
命令識別子とを比較し、それが一致する場合に、
命令保持回路１７が保持するその命令を無効化す
るキヤンセル信号を出力する。

転送中断検出回路２０は、第１命令実行ユニツ
ト１０から連続して送られるべき命令の転送が、
途中で中断した場合に、それを検出し、中断命令
キヤンセル回路２２を動作させる。中断命令キヤ
ンセル回路２２は、その中断した命令の命令識別
子と、命令保持回路１７に保持されている命令の
各オペコード／データに付加された命令識別子と
を比較し、一致する場合に、命令保持回路１７が
保持するその命令に対し、キヤンセル信号を出力
する。

〔作用〕

第１命令実行ユニツト１０から第２命令実行ユ
ニツト１１へ、命令をオペコードとデータに分け
て転送するとき、従来方式によれば、第１命令実
行ユニツト１０のパイプラインの後半のタイミン
グでその命令のエラー、または後続命令のエラー
が発生すると、タイミング的に命令の転送を止め
ることができない。また、タイミングによつて
は、後続命令も途中まで転送されてしまう。

本発明によれば、第２命令実行ユニツト１１が
受け取つた命令のオペコード／データに対して、
命令ID発生カウンタ１６によつて、命令識別子
が付加され、命令発信まで、命令保持回路１７に
保持される。また、各命令に対してエラー信号が
到着するタイミングを保証する時間監視回路１９
が設けられる。そして、エラー信号が送られてき
たときには、エラー命令キヤンセル回路２１によ
り、その信号に対応する命令が命令識別子によつ
て選び出され、キヤンセルされる。また、中断命
令キヤンセル回路２２によつて、１個の命令の転
送が途中で切れた場合にも、命令識別子に基づい
て、その命令がキヤンセルされる。

従つて、第２命令実行ユニツト１１において、
エラーに関連する複数の命令を、キヤンセルする
ことができ、キヤンセル終了後に、第１命令実行
ユニツト１０において、命令リトライを行うこと
が可能になる。

〔実施例〕

第２図は本発明の適用システム例、第３図は本
発明の一実施例、第４図は本発明の一実施例タイ
ムチヤートを示す。

第２図は本発明が適用されるベクトル処理装置
の例を示している。第２図において、３０は主記
憶装置、３１は主記憶制御装置、３２はスカラ命
令を処理するスカラユニツト、３３はベクトル命
令を処理するベクトルユニツト、３４はベクトル
命令の制御を行うベクトル命令制御ユニツト、３
５はベクトル命令を実行するベクトル命令実行ユ
ニツト、３６はロード・パイプライン、３７はス
トア・パイプライン、３８はベクトルデータを蓄
えておくベクトルレジスタ、３９は加算パイプラ
イン、４０は乗算パイプライン、４１は除算パイ
プライン、４２，４３は内部信号線を表す。

スカラユニツト３２は、主記憶装置３０から、
主記憶制御装置３１を介してスカラ命令およびベ
クトル命令を読み出す。ベクトル命令は、スカラ
ユニツト３２のパイプラインを流れて、ベクトル
ユニツト３３に転送される。転送された命令は、
ベクトルユニツト３３におけるベクトル命令制御
ユニツト３４が受け取り、その命令を実行できる
タイミングになると、ベクトル命令実行ユニツト
３５に対し、信号線４２を通して、命令のスター
トをかける。ベクトル命令信号ユニツト３５は、
信号線４３により、各パイプライン３６，４０，
４１毎に、命令実行中である信号を、ベクトル命
令制御ユニツト３４へ送る。ベクトル命令制御ユ
ニツト３４では、これらパイプラインが使用可能
になつたとき、即ち、信号線４３の対応するパイ
プラインの信号がOFFになつたとき、命令をス
タートする。本発明は、主として、このベクトル
命令制御ユニツト３４に関連している。

第３図は、ベクトル命令制御ユニツト３４内の
回路の一部を示している。

第３図において、５０はフエツチステージレジ
スタ（VFS）であり、第１図図示レジスタ１４
に対応すもの、５１はフエツチバツフアレジスタ
（VFB）、５２はプリデコードステージレジスタ
（VPS）である。このVFB５１、VPS５２は、第
１図図示命令保持回路１７に対応する。５３は
VFBキヤンセル回路、５４はVPSキヤンセル回
路である。５５はVFSでの命令途切れ検出回路
であり、第１図に示す転送中断検出回路２０に対
応する。５６はタイミングカウンタであり、第１
図に示す時間監視回路１９に対応する。６０はデ
ータバスである。

Ｌ１およびＬ４〜Ｌ６はラツチ、Ｌ２およびＬ
３はSET／RESETラツチ、Ｒ１〜Ｒ３はレジス
タ、Ｃ１〜Ｃ４は一致検出回路、Ａ１〜Ａ５はア
ンド回路、OR１〜OR４はオア回路を表す。

スカラユニツトでは、第４図に示すように、ベ
クトル命令が４フローで実行され、最終フローの
Ｔステートから、オペコードIV１、オペコード
IL２、データDV１、データDV２の順で、ベク
トルユニツトに対し、連続してベクトル命令の転
送を行うものとする。

スカラユニツトにおけるベクトル命令の実行に
より、第３図に示すデータバス６０に、オペコー
ドIV１、オペコードIV２、データDV１、データ
DV２、1τ（マシンサイクル）ずつ載せられ、有
効を示すVALID信号がONにされる。ベクトル
ユニツトでは、VALID信号により、ラツチＬ１
をセツトすると共に、レジスタＲ１にイネーブル
信号を入れ、データバス６０を介して送られてく
る命令のオペコード／データを受け取る。命令
ID発生カウンタ１６は、命令を識別するための
命令識別子を命令毎に発生させ、各オペコード／
データに付加するためにレジスタＲ１のIDフイ
ールドにセツトする。

このVFS５０のオペコード／データおよび命
令識別子は、VPS５２が空いている場合には、
VP５２へ、VPS５２が詰まつている場合には
VFB５１へ送られる。なお、VFB５１は、図示
簡略化しているが、必要に応じて多段化して構成
される。多段化されている場合にも、原理は同様
である。

データDV２に対するVALID信号のタイミン
グで、タイミングカウンタ５６が動作すると同時
に、VFS５０の持つ命令識別子が、カレントID
レジスタ１８にセツトされる。即ち、カレント
IDレジスタ１８は、タイミングカウンタ５６の
動作に関連する命令識別子を保持する。

今、例えば第４図に示すERRのタイミングで、
ベクトル命令Ｖ１またはベクトル命令Ｖ２のどち
らかでエラーが発生したとする。このタイミング
では、ベクトル命令Ｖ１は、すべてベクトルユニ
ツトに転送され、ベクトル命令Ｖ２も、オペコー
ドIV１だけ、ベクトルユニツトに転送されてし
まう。この場合、スカラユニツトでは、ベクトル
命令Ｖ１からリトライを試みようとするため、ベ
クトルユニツトでは、ベクトル命令Ｖ１およびＶ
２の２命令をキヤンセルすることが必要となる。
これは、次のように行われる。

スカラユニツトでは、パイプラインでエラーが
発生すると、エラーラツチをONにした後、ベク
トルユニツトに、スカラユニツト内でハードエラ
ーが検出されたことを示すマシンチエツク検出信
号を送る。

ベクトルユニツトでは、タイミングカウンタ５
６によるＴ１，Ｔ２，Ｔ３の時間監視内に、マシ
ンチエツク検出信号を受け取ると、アンド回路Ａ
５の出力が“１”になり、VFBキヤンセル回路
５３およびVPSキヤンセル回路５４が働く。
VFBキヤンセル回路５３、VPSキヤンセル回路
５４は、それぞれカレントIDレジスタ１８が保
持する命令識別子をもとに、これと、VFB５１、
VPS５２が保持する命令識別子とを比較するこ
とにより、キヤンセルすべき命令を探し出し、該
当する命令を保持するレジスタに対し、キヤンセ
ル信号を出力する。このキヤンセル信号は、
SET／RESETラツチＬ２，Ｌ３をリセツトする
ことにより、レジスタが持つ命令を無効化する。

さらに、第４図に示すようなタイミングでは、
次のベクトル命令Ｖ２も途中までベクトルユニツ
トに転送されるので、それを同様にキヤンセルす
る。そのため、VFSでの命令途切れ検出回路５
５は、命令転送の途切れを検出すると、その検出
信号を、VFBキヤンセル回路５３およびVPSキ
ヤンセル回路５４に入れる。VFBキヤンセル回
路５３、VPSキヤンセル回路５４は、それぞれ
VFS５０が持つ命令識別子をもとに、途切れた
命令を探し出し、該当する途切れた命令がある場
合には、そのVFB５１，VPS５２にキヤンセル
信号を送る。

また、ベクトルユニツトは、ベクトルユニツト
内に命令が残つているビジー信号（VU Busy）
を、スカラユニツトへ通知するようになつてい
る。オア回路OR４の出力が、そのビジー信号で
あり、第２図に示すベクトル命令実行ユニツト３
５から、命令実行中を示す信号（Execute）がき
ているか、またはラツチＬ１〜Ｌ３のうち、いず
れかがONであれば、“１”となる。

スカラユニツトでは、エラー発生により、その
割込み処理を開始するが、上記ビジー信号が
“１”である間は、割込み処理の開始を待たせる。
これにより、ベクトルユニツト内の命令終了順序
が、ハードエラーが発生した命令に関して正しく
なり、かつスカラユニツト内のハードエラーによ
つて、スカラユニツト内でキヤンセルされる命令
は、ベクトルユニツト内においても、すべてキヤ
ンセルされるため、命令のリトライを正しく行う
ことが可能となる。

〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明によれば、第２命
令実号ユニツトの命令発信制御ステージの前に、
バツフアを持つことにより、第１命令実行ユニツ
トからの命令の転送を連続的に受け取ることがで
きるようなシステム等において、第１命令実行ユ
ニツト内でエラーが発生し、スカラユニツト内で
キヤンセルする命令が、すでに複数個、第２命令
実行ユニツトに転送されていても、第２命令実行
ユニツトでも、それらの命令をすべてキヤンセル
することが可能になる。これにより、命令のリト
ライが可能になるため、命令の発信を高速化する
システムにおいても、高い信頼性を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理ブロツク図、第２図は本
発明の適用システム例、第３図は本発明の一実施
例、第４図は本発明の一実施例タイムチヤートを
示す。 図中、１０は第１命令実行ユニツト、１１は第
２命令実行ユニツト、１２は命令転送回路、１３
はエラー信号送信回路、１４はレジスタ、１５は
IDフイールド、１６は命令ID発生カウンタ、１
７は命令保持回路、１８はカレントIDレジスタ、
１９は時間監視回路、２０は転送中断検出回路、
２１はエラー命令キヤンセル回路、２２は中断命
令キヤンセル回路を表す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 第１命令実行ユニツト１０から第２命令実行
   ユニツト１１へ、該第２命令実行ユニツト１１で
   実行すべき命令を複数個のオペコード／データに
   分けて連続して転送する情報処理装置において、 上記第１命令実行ユニツト１０は、転送する命
   令に関するエラーを検出したときに、上記第２命
   令実行ユニツト１１に対し、エラー信号を送信す
   るエラー信号送信手段１３を備え、 上記第２命令実行ユニツト１１は、上記第１命
   令実行ユニツト１０から転送される命令の各オペ
   コード／データに、命令識別子を付加する命令
   ID発生手段１６と、 転送された命令の各オペコード／データを、付
   加された命令識別子と共に保持する命令保持手段
   １７と、 転送された命令を受け取つた後、この命令のエ
   ラーによつて上記第１命令実行ユニツト１０から
   エラー信号が送られる最終タイミングまで時間監
   視をする時間監視手段１９と、 上記時間監視中に、上記第１命令実行ユニツト
   １０からエラー信号が送られた場合に、エラー発
   生命令の命令識別子と上記命令保持手段１７が保
   持する各オペコード／データの命令識別子とを比
   較することにより、該当する命令のキヤンセル信
   号を発生するエラー命令キヤンセル手段２１と、 命令転送が途中で中断したことを検出した場合
   に、中断した命令の命令識別子と上記命令保持手
   段１７が保持する各オペコード／データの命令識
   別子とを比較することにより、該当する命令のキ
   ヤンセル信号を発生する中断命令キヤンセル手段
   ２２とを備えていることを特徴とする命令転送制
   御装置。