[发明专利]在向量数据处理运算中从缺页故障中恢复的设备和方法

权利要求书

1、一种连接到主存储器单元的数字数据处理设备，该主存储器单元包括多个存储位置，用于存储向量操作数和向量指令，每一个所述存储位置由一个物理地址进行标识，一种类型的所述向量指令是用于启动计算操作的计算指令，另一种类型的所述向量指令是用于启动转移操作和标识虚地址的转移向量指令，其特征在于，所述数字数据处理设备包括：

A.向量寄存器，用于存储向量操作数；

B.向量执行单元，用于执行向量操作，所述向量操作由与所述向量寄存器中的向量操作数有关的计算类型的向量指令进行标识；

C.向量地址产生单元，它响应接收到的转移向量指令类型的指令，以便执行地址变换操作，从而：(1)根据对应于所述主存储器单元中的物理地址的、由转移向量指令所标识的虚地址，产生出物理地址，以允许向量操作数在由所述物理地址标识的存储位置与所述向量寄存器之间转移，和(2)如果由所述转移向量指令标识的所述虚地址不与所述主存储器单元中的物理地址对应，则产生页面故障指示；和

D.指令发送单元，用于从所述主存储器单元反复地检索向量指令和执行指令发送操作，以便将所述计算指令类型的指令转移到所述向量执行单元和将所述转移向量指令类型的指令转移到所述向量地址产生单元，从而允许该向量地址产生单元执行地址变换操作，所述指令发送单元响应于来自所述向量地址产生单元的页面故障指示而终止执行指令发送操作和产生再启动信息，以便识别引起页面故障指示的向量指令。

2、如权利要求1所述的数字数据处理设备，其特征在于，所述主存储器包括对应于所述虚地址的页面表项目，所述向量地址产生单元包括用于检索所述页面表项目的装置和用于测试所述页面表项目以便确定被所述转移指令标识的所述虚地址是否对应所述主存储器单元中的物理地址。

3、如权利要求2所述的数字数据处理设备，其特征在于，所述页面表项目包括存取权信息，所述向量地址产生单元包括一种装置，该装置用于测试所述存取权信息以便确定是否允许存取被所述页面表项目标识的虚地址，以及用于在上述存取不被允许的情况下启动一个预定的操作。

4、如权利要求2所述的数字数据处理设备，其特征在于，所述页面表项目包括操作权信息，所述向量地址产生单元包括一种装置，该装置用于测试所述操作权信息以便确定一个预定的操作是否可以执行，执行该操作与被所述页面表项目标识的虚地址所标识的信息相关联，该装置还用于在不可执行上述操作的情况下启动一个预定的操作。

5、如权利要求1所述的数字数据处理设备，其特征在于包括：

程序模块，用于在所述主存储器单元中允许建立对应于虚地址的物理地址，该虚地址产生所述页面故障指示;和

故障指令处理程序模块，用于允许使用所述重新启动信息以便处理向量指令，该向量指令已导致利用建立的物理地址的页面故障指示。

6、如权利要求5所述的数字数据处理设备，其特征在于，所述指令发送单元在核心堆栈上按照一个重新启动帧的形式来建立所述重新启动信息，所述故障指令处理程序模块允许在所述核心堆栈上处理所述重新启动信息帧。

7、如权利要求6所述的数字数据处理设备，其特征在于，所述指令发送单元在所述重新启动信息帧内建立一个指示符，用以指示是否已在所述核心堆栈上建立了先前的重新启动的信息帧，所述故障指令处理模块利用该指示符以便允许处理所述先前的重新启动信息帧。