JPS61239327A - オ−バフロ−検出方式 - Google Patents
オ−バフロ−検出方式Info
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- JPS61239327A JPS61239327A JP60080817A JP8081785A JPS61239327A JP S61239327 A JPS61239327 A JP S61239327A JP 60080817 A JP60080817 A JP 60080817A JP 8081785 A JP8081785 A JP 8081785A JP S61239327 A JPS61239327 A JP S61239327A
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- G06F7/48—Methods or arrangements for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation using non-contact-making devices, e.g. tube, solid state device; using unspecified devices
- G06F7/50—Adding; Subtracting
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- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
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- G06F2207/38—Indexing scheme relating to groups G06F7/38 - G06F7/575
- G06F2207/3804—Details
- G06F2207/3808—Details concerning the type of numbers or the way they are handled
- G06F2207/3812—Devices capable of handling different types of numbers
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- G06F7/499—Denomination or exception handling, e.g. rounding or overflow
- G06F7/49905—Exception handling
- G06F7/4991—Overflow or underflow
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。
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、オーバフロー検出方式、特に、固定値部分と
この固定値部分よシ下位の可変値部分とに排他的に分割
され、かつ固定値部分と可変値部分の割合が様々な第1
データと可変値部分のみからなる第2データとの演算を
行う演算ユニットにおけるオーバフロー検出方式に関す
る。この種の演算ユニットとしては、固定小数点演算、
浮動小数点演算、仮想記憶方式全採用したコンピュータ
における論理番地演算等のすべてを行うものが考えらn
る。
この固定値部分よシ下位の可変値部分とに排他的に分割
され、かつ固定値部分と可変値部分の割合が様々な第1
データと可変値部分のみからなる第2データとの演算を
行う演算ユニットにおけるオーバフロー検出方式に関す
る。この種の演算ユニットとしては、固定小数点演算、
浮動小数点演算、仮想記憶方式全採用したコンピュータ
における論理番地演算等のすべてを行うものが考えらn
る。
このような演算においては、データの属性により予め定
まった可変値部分の演算結果によって生じたオーバフロ
ーが、他の可変値部分や固定値部分に影響しないように
、キャリ信号全切断しつ\こn’を検出する必要がある
0 〔従来の技術〕 従来のこの種の演算ユニットの一例を第3図に示す。第
3図全参照すると、本例はモードレジスタ1と、2つの
入力レジスタ20および30と、出力レジスタ40と、
3つの加算器50.51および52と、3つの切替器6
0.61および70と、2つのキャリ切断回路100お
よび101とから構成さnている。
まった可変値部分の演算結果によって生じたオーバフロ
ーが、他の可変値部分や固定値部分に影響しないように
、キャリ信号全切断しつ\こn’を検出する必要がある
0 〔従来の技術〕 従来のこの種の演算ユニットの一例を第3図に示す。第
3図全参照すると、本例はモードレジスタ1と、2つの
入力レジスタ20および30と、出力レジスタ40と、
3つの加算器50.51および52と、3つの切替器6
0.61および70と、2つのキャリ切断回路100お
よび101とから構成さnている。
本演算ユニットが取り扱う第1データは、ビット幅が全
幅で32ビツトとし、固定値幅が8ビツトで可変値幅が
24ビツトであるようなデータ(モト1の場合)、固定
値幅および可変値幅がともに16ビツトであるようなデ
ータ(モード2の場合)、そして固定値幅は無く可変値
幅が32ビツトであるようなデータ(モード3の場合)
の3種類であシ、第2データは第1データの可変値幅だ
けの可変値部分からなるものとして、以下に本例の動作
を説明する。
幅で32ビツトとし、固定値幅が8ビツトで可変値幅が
24ビツトであるようなデータ(モト1の場合)、固定
値幅および可変値幅がともに16ビツトであるようなデ
ータ(モード2の場合)、そして固定値幅は無く可変値
幅が32ビツトであるようなデータ(モード3の場合)
の3種類であシ、第2データは第1データの可変値幅だ
けの可変値部分からなるものとして、以下に本例の動作
を説明する。
第3図において、入力レジスタ20と入力レジスタ30
が保持するそnぞn第1データAと第2データBを3つ
の部分A1.A2.A−3とBl。
が保持するそnぞn第1データAと第2データBを3つ
の部分A1.A2.A−3とBl。
B2.B3に分割して出力できる。参照記号A1とB1
はそれぞn入力レジスタ20と30が保持するデータの
うちの上位8ビツト、A2と82は同じく中位8ビツト
そしてA3と83は同じく下位16ビツトである0また
、参照記号CI 、C2およびC3は、そnぞ扛加算器
50.51および52からのキャリ信号を表わす。
はそれぞn入力レジスタ20と30が保持するデータの
うちの上位8ビツト、A2と82は同じく中位8ビツト
そしてA3と83は同じく下位16ビツトである0また
、参照記号CI 、C2およびC3は、そnぞ扛加算器
50.51および52からのキャリ信号を表わす。
切替器60,61および70は、モードレジスタ10に
外部から入力したモード情報に応答して、そnぞ:rL
@O”’(モード1およびモードのとき)またはBl(
モード3のとき)、″0#(モード2)またはB2(モ
ード1およびモード3)、CI(モード3)t7’cは
C2(モード1)またはC3(モード2)k受は入nる
0 また、キャリ切断回路100は、モード1のときにはキ
ャリ信号C2を切断して加算器51における加算結果に
よるキャリ信号C2が加算器50に伝らないようにし、
キャリ切断回路101は、モード2のときにキャリ信号
C3t−切断して加算器52における加算結果によるキ
ャリ信号C3が加算器51に伝らないようにしている0 このような結果によシ、モード1、モード2およびモー
ド3に応じて、第2−1図、第2−2図および第2−3
図に示したように、そnぞn可変値幅24ビツト、16
ビツト、32ビツトの加算が正しく行えることになるの
である0なお、第2−1図、第2−2図および第2−3
図において、参照記号Sは、AI、A2およびA3から
なるデータAと、B1.B2およびB3からなるデータ
Bとの加算結果であり、各データのうちで斜線を施した
部分は固定値を示す0 〔発明が解決しようとする問題点〕 このような従来構成においては、固定値幅と可変値幅が
様々な各種のデータに対応するべく、不規則なあるいは
短いビット幅の加算器を複数個連結する必要があるため
、汎用の演算器が使用できず、キャリ先取シ制御にあた
っては多くのキャリの伝搬全待合せる必要があってキャ
リ遅延時間が大きくなり、キャリ切断回路が必要になる
とともにそのためにキャリ遅延時間がさらに大きくなる
という問題点がある。
外部から入力したモード情報に応答して、そnぞ:rL
@O”’(モード1およびモードのとき)またはBl(
モード3のとき)、″0#(モード2)またはB2(モ
ード1およびモード3)、CI(モード3)t7’cは
C2(モード1)またはC3(モード2)k受は入nる
0 また、キャリ切断回路100は、モード1のときにはキ
ャリ信号C2を切断して加算器51における加算結果に
よるキャリ信号C2が加算器50に伝らないようにし、
キャリ切断回路101は、モード2のときにキャリ信号
C3t−切断して加算器52における加算結果によるキ
ャリ信号C3が加算器51に伝らないようにしている0 このような結果によシ、モード1、モード2およびモー
ド3に応じて、第2−1図、第2−2図および第2−3
図に示したように、そnぞn可変値幅24ビツト、16
ビツト、32ビツトの加算が正しく行えることになるの
である0なお、第2−1図、第2−2図および第2−3
図において、参照記号Sは、AI、A2およびA3から
なるデータAと、B1.B2およびB3からなるデータ
Bとの加算結果であり、各データのうちで斜線を施した
部分は固定値を示す0 〔発明が解決しようとする問題点〕 このような従来構成においては、固定値幅と可変値幅が
様々な各種のデータに対応するべく、不規則なあるいは
短いビット幅の加算器を複数個連結する必要があるため
、汎用の演算器が使用できず、キャリ先取シ制御にあた
っては多くのキャリの伝搬全待合せる必要があってキャ
リ遅延時間が大きくなり、キャリ切断回路が必要になる
とともにそのためにキャリ遅延時間がさらに大きくなる
という問題点がある。
したがって、本発明の目的は、汎用演算器の使用を可能
にし、キャリ切断回路の不要化によシ、ハードウェアの
単純化とキャリ遅延時間の短縮化、ひいては装置性能の
向上を図ったオーバフロー検出方式を提供することにあ
る。
にし、キャリ切断回路の不要化によシ、ハードウェアの
単純化とキャリ遅延時間の短縮化、ひいては装置性能の
向上を図ったオーバフロー検出方式を提供することにあ
る。
本発明では、固定値部分と可変値部分とtWするデータ
についても全幅にわたって演算する演算器と、この演算
器出力のうちの固定値部分と演算器へ入力する第1デー
タの固定値部分とを比較する比較器とを設け、可変値部
分の演算結果にオーバフローがあnば演算器出力のうち
の固定値部分が増減する作用を介して、比較器における
不一致結果によってオーバフロー全検出し、また、第1
データの固定値部分と可変値部分の演算結果とを連鎖す
ることによって、オーバフローの影響を受けていない正
視の演算結果を得るようにしている0〔発明の構成〕 そのために、本発明のオーバフロー検出方式は、固定値
部分と該固定値部分より下位の可変値部分とに排他的に
分割され、かつ画部分の割合が様々な第1データと可変
値部分のみからなる第2データとの演算を行う演算ユニ
ットにおけるオーバフロー検出方式において、 外部から予め供給さnるモード情報全格納するためのレ
ジスタと、 前記第1データと第2データとを全幅にわたって演算す
る演算器と、 前記第1データと該演算器の出力そ扛ぞ扛の固定値幅と
可変値幅全前記レジスタが保持するモード情報に応答し
て変更する複数個の切替器と、該切替え後の前記第1デ
ータと前記演算器出力の各固定値部分を比較する比較器
と、 前記第1データの固定値部分と前記演算器出力の可変値
部分とを連鎖して演算結果とする出力回路 とを設けている。
についても全幅にわたって演算する演算器と、この演算
器出力のうちの固定値部分と演算器へ入力する第1デー
タの固定値部分とを比較する比較器とを設け、可変値部
分の演算結果にオーバフローがあnば演算器出力のうち
の固定値部分が増減する作用を介して、比較器における
不一致結果によってオーバフロー全検出し、また、第1
データの固定値部分と可変値部分の演算結果とを連鎖す
ることによって、オーバフローの影響を受けていない正
視の演算結果を得るようにしている0〔発明の構成〕 そのために、本発明のオーバフロー検出方式は、固定値
部分と該固定値部分より下位の可変値部分とに排他的に
分割され、かつ画部分の割合が様々な第1データと可変
値部分のみからなる第2データとの演算を行う演算ユニ
ットにおけるオーバフロー検出方式において、 外部から予め供給さnるモード情報全格納するためのレ
ジスタと、 前記第1データと第2データとを全幅にわたって演算す
る演算器と、 前記第1データと該演算器の出力そ扛ぞ扛の固定値幅と
可変値幅全前記レジスタが保持するモード情報に応答し
て変更する複数個の切替器と、該切替え後の前記第1デ
ータと前記演算器出力の各固定値部分を比較する比較器
と、 前記第1データの固定値部分と前記演算器出力の可変値
部分とを連鎖して演算結果とする出力回路 とを設けている。
次に本発明の実施例について図面を参照して説明する。
第1図は本発明の一実施例金示すブロック図である0第
1図を参照すると1本実施例はモードレジスタ1と、2
つの入力レジスタ2および3と、出力レジスタ4と、加
算器5と、4つの切替器6゜7.8および9と比較器1
0とから構成さnている0 モードレジスタ1には、加算開始にあたって外部から予
め供給さnるモード情報を格納する。このモード情報は
、加算対象となるデータの属性によって定まるものであ
シ、具体的には、前述したようなモード1、モード2あ
るいはモード3t−指定するような内容?有する。
1図を参照すると1本実施例はモードレジスタ1と、2
つの入力レジスタ2および3と、出力レジスタ4と、加
算器5と、4つの切替器6゜7.8および9と比較器1
0とから構成さnている0 モードレジスタ1には、加算開始にあたって外部から予
め供給さnるモード情報を格納する。このモード情報は
、加算対象となるデータの属性によって定まるものであ
シ、具体的には、前述したようなモード1、モード2あ
るいはモード3t−指定するような内容?有する。
入力レジスタ2と入力レジスタ3は、外部から供給され
る七nぞn前述のような第1データAと第2データBk
格納する。加算器5Fi、こnらの第1データAと第2
データBt?全幅にわたって加算する。
る七nぞn前述のような第1データAと第2データBk
格納する。加算器5Fi、こnらの第1データAと第2
データBt?全幅にわたって加算する。
切替器6は、モード1のときには入力レジスタ2が保持
する第1データAのうちの上位8ビツトAI’e受は入
n1また、モード2のときには第1データAの上位16
ビツト(A1+A2)全受は入nるように切り替わる。
する第1データAのうちの上位8ビツトAI’e受は入
n1また、モード2のときには第1データAの上位16
ビツト(A1+A2)全受は入nるように切り替わる。
切替器7は、モード1のときには加算器5における加算
結果にのうちの上位8ビットKlt−受は入t1また。
結果にのうちの上位8ビットKlt−受は入t1また。
モード2のときは加算結果にのうちの上位16ビツ)(
Kl+に2)t−受は入nる。切替器8は、モード1の
ときには加算結果にのうちの下位24ピツ)(K−Kl
)を、モード2のときには加算結果にの下位16ビツト
(K−Kl−に2)を、モード3のときには加算結果に
’に受は入nる。切替器9は、モード1あるいはモード
2のときには比較器10からの出力を受は入n1モード
3のときには加算器5からのキャリ信号Cを受は入nる
〇比較器10は切替器6と切替器7の各出力を比較する
が、両切替器の機能は前述したとおシであるから、比較
器10は、モード1とモード2に応答して変化する第1
データAの固定値部分と加算結果にの固定値部分とを比
較していることになる。
Kl+に2)t−受は入nる。切替器8は、モード1の
ときには加算結果にのうちの下位24ピツ)(K−Kl
)を、モード2のときには加算結果にの下位16ビツト
(K−Kl−に2)を、モード3のときには加算結果に
’に受は入nる。切替器9は、モード1あるいはモード
2のときには比較器10からの出力を受は入n1モード
3のときには加算器5からのキャリ信号Cを受は入nる
〇比較器10は切替器6と切替器7の各出力を比較する
が、両切替器の機能は前述したとおシであるから、比較
器10は、モード1とモード2に応答して変化する第1
データAの固定値部分と加算結果にの固定値部分とを比
較していることになる。
そして、加算結果にの固定値部分は、前述したように、
第1データAと第2データBの各可変値部分の加算結果
にオーバフローがあnば第1データAの固定値部分とは
相違するので、こ扛によってオーバフロー全検出できる
のである。
第1データAと第2データBの各可変値部分の加算結果
にオーバフローがあnば第1データAの固定値部分とは
相違するので、こ扛によってオーバフロー全検出できる
のである。
出力レジスタ4は、切替器6の出力と切替器8の出力を
排他的に加えることによって連鎖し、正規の演算結果S
t−得るようにしている。
排他的に加えることによって連鎖し、正規の演算結果S
t−得るようにしている。
次に、モード1、モード2およびモード3のそnぞnに
ついて本実施例の動作全説明する。
ついて本実施例の動作全説明する。
(1)そ−ド1の場合
°第1データAの固定値部分は上位8ビツトのAI。
可変値部分は下位の24ビツトであシ、第2データB(
常に可変値部分のみ)は24ビツトであるようなモード
である。
常に可変値部分のみ)は24ビツトであるようなモード
である。
このときには、比較器10には第1データAの上位8ピ
ツ)AIと加算結果にの上位8ビツトKlとが入力する
。ところが、第2データBICは番1デ〜りAの上位8
ビツトA1(固定値部分)に相当するビットは無いので
、第1データAと第2データBの各可変値部分同士の加
算結果にオーバフローが無けnばA1とに1は等しい筈
である。もし、オーバフローがあnば、比較器10から
は不一致信号が発生し、切替器9を経て外部へ出力され
る。
ツ)AIと加算結果にの上位8ビツトKlとが入力する
。ところが、第2データBICは番1デ〜りAの上位8
ビツトA1(固定値部分)に相当するビットは無いので
、第1データAと第2データBの各可変値部分同士の加
算結果にオーバフローが無けnばA1とに1は等しい筈
である。もし、オーバフローがあnば、比較器10から
は不一致信号が発生し、切替器9を経て外部へ出力され
る。
出力レジスタ4には、第1データAの上位8ピツ)AI
と加算結果にの下位24ビツト(K −Kl)とが排他
的に入カレ、この結果、第2−1図に示したように正規
の加算結果Sが得らnるようになるO (2モード2の場合 第1データAの固定値部分は上位16ビツ) (Al+
A2 )s可変値部分に下位16ビツト(A−Al−A
2=A3)であシ、第2データBの可変値部分は16ビ
ツトであるようなそ一ドである。
と加算結果にの下位24ビツト(K −Kl)とが排他
的に入カレ、この結果、第2−1図に示したように正規
の加算結果Sが得らnるようになるO (2モード2の場合 第1データAの固定値部分は上位16ビツ) (Al+
A2 )s可変値部分に下位16ビツト(A−Al−A
2=A3)であシ、第2データBの可変値部分は16ビ
ツトであるようなそ一ドである。
比較器10には第1データAの上位16ビツト(AI+
A2)と加算結果Sの上位16ビツト(Kl十に2)と
が入力する0この場合にも、モード1の場合に述べたの
と同様な理由で、第1データAと第2データBの各可変
値部分同士の加算結果に基づくオーバフロー全比較器1
0からの不一致信号によって検出することができる。
A2)と加算結果Sの上位16ビツト(Kl十に2)と
が入力する0この場合にも、モード1の場合に述べたの
と同様な理由で、第1データAと第2データBの各可変
値部分同士の加算結果に基づくオーバフロー全比較器1
0からの不一致信号によって検出することができる。
出力レジスタ4には、第1データAの上位16ビツト(
A1+A2)と加算結果にの上位16ビツ)(K1+に
2)とが排他的に入力し、この結果、第2−2図に示し
たような正規の加算結果Sが得らnるようになる0 (3)モード3の場合 第1データAの固定値部分が無く、第2データBともど
も全幅(32ビツト)が可変値部分であるようなモード
である0 この場合には、比較器10の出力は切替器10に受は入
ac)−nず、加算器5からのキャリ信号Cがオーバフ
ロー信号として外部に取り出さnるが、このことは、上
述したモード3の定義から自明のことである。また、出
力レジスタ4には加算結果K(32ビツト幅)がそのま
\入力し、したがって、第2−3図に示したような正規
の加算結果Sが得らnる〇 〔発明の効果〕 本発明によれば、以上に詳述したように、全幅にわたっ
て演算する演算器の使用とキャリ切断回路の排除とが可
能になるため、ノー−ドウエアを単純化・低コスト化す
ることが可能であシ、またキャリ先取り制御のビット幅
が広くと詐るようになるので一段とキャリ遅延時間が短
縮化し、ひいては装置の高性能化に寄与することができ
るようになる。
A1+A2)と加算結果にの上位16ビツ)(K1+に
2)とが排他的に入力し、この結果、第2−2図に示し
たような正規の加算結果Sが得らnるようになる0 (3)モード3の場合 第1データAの固定値部分が無く、第2データBともど
も全幅(32ビツト)が可変値部分であるようなモード
である0 この場合には、比較器10の出力は切替器10に受は入
ac)−nず、加算器5からのキャリ信号Cがオーバフ
ロー信号として外部に取り出さnるが、このことは、上
述したモード3の定義から自明のことである。また、出
力レジスタ4には加算結果K(32ビツト幅)がそのま
\入力し、したがって、第2−3図に示したような正規
の加算結果Sが得らnる〇 〔発明の効果〕 本発明によれば、以上に詳述したように、全幅にわたっ
て演算する演算器の使用とキャリ切断回路の排除とが可
能になるため、ノー−ドウエアを単純化・低コスト化す
ることが可能であシ、またキャリ先取り制御のビット幅
が広くと詐るようになるので一段とキャリ遅延時間が短
縮化し、ひいては装置の高性能化に寄与することができ
るようになる。
第1図は本発明の一実施例、第3図は従来例をそれぞn
示し、第2図はこnらの実施例および従来例の説明に使
用する図である。 1・・・・・・モードレジスタ、2,3,20,30・
・・・・・入力レジスタ、4.40・・・・・・出力レ
ジスタ、5゜50.51.52・・・・・・加算器、6
,7,8,9゜60.61.70・・・・・・切替器、
10・・・・・・比較器。 鵡 3 図
示し、第2図はこnらの実施例および従来例の説明に使
用する図である。 1・・・・・・モードレジスタ、2,3,20,30・
・・・・・入力レジスタ、4.40・・・・・・出力レ
ジスタ、5゜50.51.52・・・・・・加算器、6
,7,8,9゜60.61.70・・・・・・切替器、
10・・・・・・比較器。 鵡 3 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 固定値部分と該固定値部分より下位の可変値部分とに排
他的に分割され、かつ両部分の割合が様々な第1データ
と可変値部分のみからなる第2データとの演算を行う演
算ユニットにおけるオーバフロー検出方式において、 外部から予め供給されるモード情報を格納するためのレ
ジスタと、 前記第1データと第2データとを全幅にわたって演算す
る演算器と、 前記第1データと該演算器の出力それぞれの固定値幅と
可変値幅を前記レジスタが保持するモード情報に応答し
て変更する複数個の切替器と、該切替え後の前記第1デ
ータと前記演算器出力の各固定値部分を比較する比較器
と、 前記第1データの固定値部分と前記演算器出力の可変値
部分とを連鎖して演算結果とする出力回路 とを設け、前記比較器における不一致結果によって前記
可変値部分の演算結果に対するオーバフローを検出する
ようにしたことを特徴とするオーバフロー検出方式。
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