JP2008191856A - 情報処理システム - Google Patents

Abstract

【課題】複数の命令発行部からの命令が競合した場合でも、従来よりも処理時間を短縮することができる情報処理システムを提供すること。
【解決手段】本発明の情報処理システムは、出力順序を保障しない１番目から最終番目までの複数の命令（Ｗｏｒｄ−１〜Ｗｏｒｄ−８）を保持する複数の命令発行部（Ｒ１〜Ｒ８）と、前記複数の命令（Ｗｏｒｄ−１〜Ｗｏｒｄ−８）をそれぞれ実行するための複数の命令処理部（Ｗ１〜Ｗ８）と、前記複数の命令発行部（Ｒ１〜Ｒ８）が保持する複数の命令（Ｗｏｒｄ−１〜Ｗｏｒｄ−８）が競合しないように、前記複数の命令発行部（Ｒ１〜Ｒ８）からの命令の順番を変更する調停回路（２０）とを具備している。
【選択図】図２

Description

本発明は、調停回路を具備する情報処理システムに関する。

複数の命令発行部から送出された命令をそれぞれの命令処理部へ振り分ける情報処理システムが知られている。図１に示されるように、従来の情報処理システムは、クロックにより動作するＮ個（Ｎは１以上の整数）の命令発行部、Ｎ個の命令処理部、調停回路（図示しない）を具備している。Ｎを８とし、Ｎ個の命令発行部をそれぞれ命令発行部Ｒ１０１〜Ｒ１０８と称し、Ｎ個の命令処理部をそれぞれ命令処理部Ｗ１０１〜Ｗ１０８と称する。

命令発行部Ｒ１０１〜Ｒ１０８は、１番目から８番目までの８個の命令Ｗｏｒｄ−１〜Ｗｏｒｄ−８を保持している。命令Ｗｏｒｄ−１〜Ｗｏｒｄ−８は、出力順序が保障されない命令である（追い越し可能な命令である）。命令発行部Ｒ１０１〜Ｒ１０８は、命令Ｗｏｒｄ−１〜Ｗｏｒｄ−８をそれぞれ命令処理部Ｗ１０１〜Ｗ１０８に実行させるときに、命令Ｗｏｒｄ−１〜Ｗｏｒｄ−８を、調停回路を介して命令処理部Ｗ１０１〜Ｗ１０８に出力する。

まず、調停回路は、命令発行部Ｒ１０１〜Ｒ１０８からの命令Ｗｏｒｄ−１を同じタイミング（例えば時刻Ｔ１）で受け取った場合、その命令Ｗｏｒｄ−１に対して調停を行う。例えば、命令発行部Ｒ１０１〜Ｒ１０８からの命令Ｗｏｒｄ−１は、この順に調停に勝ったものとする。即ち、命令発行部Ｒ１０１〜Ｒ１０８からの命令Ｗｏｒｄ−１のうちの、命令発行部Ｒ１０１からの命令Ｗｏｒｄ−１が最初に調停に勝ち、命令発行部Ｒ１０８からの命令Ｗｏｒｄ−１が一度も勝てなかったものとする。命令Ｗｏｒｄ−２〜Ｗｏｒｄ−８に対しても命令Ｗｏｒｄ−１の場合と同様である。

この場合、命令発行部Ｒ１０１は、それぞれ時刻Ｔ１〜Ｔ８のときに命令Ｗｏｒｄ−１〜Ｗｏｒｄ−８を出力する。
命令発行部Ｒ１０２は、調停に勝つまで時刻Ｔ１〜Ｔ２の間に命令Ｗｏｒｄ−１を出し続け、時刻Ｔ３〜Ｔ９のときにそれぞれ命令Ｗｏｒｄ−２〜Ｗｏｒｄ−８を出力する。
命令発行部Ｒ１０３は、調停に勝つまで時刻Ｔ１〜Ｔ３の間に命令Ｗｏｒｄ−１を出し続け、時刻Ｔ４〜Ｔ１０のときにそれぞれ命令Ｗｏｒｄ−２〜Ｗｏｒｄ−８を出力する。
命令発行部Ｒ１０４は、調停に勝つまで時刻Ｔ１〜Ｔ４の間に命令Ｗｏｒｄ−１を出し続け、時刻Ｔ５〜Ｔ１１のときにそれぞれ命令Ｗｏｒｄ−２〜Ｗｏｒｄ−８を出力する。
命令発行部Ｒ１０５は、調停に勝つまで時刻Ｔ１〜Ｔ５の間に命令Ｗｏｒｄ−１を出し続け、時刻Ｔ６〜Ｔ１２のときにそれぞれ命令Ｗｏｒｄ−２〜Ｗｏｒｄ−８を出力する。
命令発行部Ｒ１０６は、調停に勝つまで時刻Ｔ１〜Ｔ６の間に命令Ｗｏｒｄ−１を出し続け、時刻Ｔ７〜Ｔ１３のときにそれぞれ命令Ｗｏｒｄ−２〜Ｗｏｒｄ−８を出力する。
命令発行部Ｒ１０７は、調停に勝つまで時刻Ｔ１〜Ｔ７の間に命令Ｗｏｒｄ−１を出し続け、時刻Ｔ８〜Ｔ１４のときにそれぞれ命令Ｗｏｒｄ−２〜Ｗｏｒｄ−８を出力する。
命令発行部Ｒ１０８は、調停に勝つまで時刻Ｔ１〜Ｔ８の間に命令Ｗｏｒｄ−１を出し続け、時刻Ｔ９〜Ｔ１５のときにそれぞれ命令Ｗｏｒｄ−２〜Ｗｏｒｄ−８を出力する。

そこで、命令処理部Ｗ１０１は、それぞれ時刻Ｔ２〜Ｔ９のときに命令発行部Ｒ１０１〜Ｒ１０８からの命令Ｗｏｒｄ−１を実行する。
命令処理部Ｗ１０２は、それぞれ時刻Ｔ３〜Ｔ１０のときに命令発行部Ｒ１０１〜Ｒ１０８からの命令Ｗｏｒｄ−２を実行する。
命令処理部Ｗ１０３は、それぞれ時刻Ｔ４〜Ｔ１１のときに命令発行部Ｒ１０１〜Ｒ１０８からの命令Ｗｏｒｄ−３を実行する。
命令処理部Ｗ１０４は、それぞれ時刻Ｔ５〜Ｔ１２のときに命令発行部Ｒ１０１〜Ｒ１０８からの命令Ｗｏｒｄ−４を実行する。
命令処理部Ｗ１０５は、それぞれ時刻Ｔ６〜Ｔ１３のときに命令発行部Ｒ１０１〜Ｒ１０８からの命令Ｗｏｒｄ−５を実行する。
命令処理部Ｗ１０６は、それぞれ時刻Ｔ７〜Ｔ１４のときに命令発行部Ｒ１０１〜Ｒ１０８からの命令Ｗｏｒｄ−６を実行する。
命令処理部Ｗ１０７は、それぞれ時刻Ｔ８〜Ｔ１５のときに命令発行部Ｒ１０１〜Ｒ１０８からの命令Ｗｏｒｄ−７を実行する。
命令処理部Ｗ１０８は、それぞれ時刻Ｔ９〜Ｔ１６のときに命令発行部Ｒ１０１〜Ｒ１０８からの命令Ｗｏｒｄ−８を実行する。

このように、従来の情報処理システムでは、命令発行部Ｒ１０１〜Ｒ１０８が、命令処理部Ｗ１０１〜Ｗ１０８へ向かう追い越し可能な複数の命令Ｗｏｒｄ−１〜Ｗｏｒｄ−８を保持している状態で、各命令発行部Ｒ１０１〜Ｒ１０８から同じタイミング（例えば時刻Ｔ１）で送出された命令Ｗｏｒｄ−１が同一の命令処理部（例えば命令処理部Ｗ１０１）へ向かう場合は、調停を行う。この場合、調停に勝った命令発行部（例えば命令発行部Ｒ１０１）の命令のみがその命令処理部（命令処理部Ｗ１０１）へ送出可能となり、調停に負けた命令発行部（命令発行部Ｒ１０２〜Ｒ１０８）は異なる命令処理部へ向かう後続命令を保持しているにも関わらず調停に勝つまで同一の命令を送出し続けるために、処理時間が遅くなっていた。図１に示されるように、命令発行部Ｒ１０１〜Ｒ１０８からの命令が競合した場合、時刻Ｔ１〜Ｔ８の時間が費やされる。命令発行部Ｒ１０８から出力された命令を命令処理部Ｗ１０１〜Ｗ１０８が実行した場合、時刻Ｔ９〜Ｔ１６の時間が費やされる。これにより、従来の情報処理システムでは、処理時間として、時刻Ｔ１〜Ｔ１６により１６クロックも費やされる。複数の命令発行部からの命令が競合した場合でも、従来よりも処理時間を短縮することが望まれる。

命令の処理に関する技術について紹介する。

特開平０３−１２７１６２号公報（特許文献１）には“ＣＰＵの共有メモリのアクセス方法”が記載されている。このアクセス方法は、ウェイト／ホールド機能を持たないＣＰＵの共有メモリのアクセス方法であって、前記ＣＰＵが共有メモリをアクセスしようとした時、他方のＣＰＵが共有メモリをアクセスしていない場合にはそのまま続けてアクセスし、他方のＣＰＵが共有メモリをアクセスしている場合にはこれから実行するアクセス命令を無効とし、後続の命令を強制的にジャンプ命令に変更することにより無効にされたアクセス命令を再実行させることを特徴としている。

特許第３１６９８７８号公報（特許文献２）には“メモリ制御回路”が記載されている。このメモリ制御回路は、Ｎ（Ｎ≧２）個のメモリバンクを有するメモリ装置の制御回路であって、各メモリバンクの最新メモリリクエストの書き込みアドレス情報を入力とし、後続メモリリクエストのアクセス先バンクアドレスをセレクト信号とするアドレスセレクタと、該セレクタの出力と前記後続メモリリクエストの書き込みアドレス情報とを比較するコマンド／アドレス比較回路とを設け、前記コマンド／アドレス比較回路の比較結果が一致のときは、対応するメモリバンクの前記最新メモリリクエストに係るメモリ書き込み動作が、メモリのカラム信号が入力するタイミングを経過していなければ、対応するメモリバンクの前記最新メモリリクエストに係る書き込みデータを、前記後続メモリリクエストの書き込みデータに変更することを特徴としている。

特開２００６−２６０４７２号公報（特許文献３）には“メモリアクセス装置”が記載されている。このメモリアクセス装置は、複数のバンクで構成されるメモリをアクセスするものであって、外部から入力されるメモリアクセス要求を、バンク単位のコマンドに分割する分割手段と、分割されたコマンドを保持する保持手段と、保持手段に保持されているコマンドの発行順序を入れ替える入替手段と、前記入替手段による発行順序に従ってコマンドを前記メモリに発行する発行手段とを備えることを特徴としている。

特開平６−２８１８２号公報（特許文献４）には“情報処理装置”が記載されている。この情報処理装置は、命令記憶部に格納された複数の命令の実行順序の入れ換えが可能である情報処理装置であって、前記命令記憶部から読込んだ命令と、該命令の実行可能状態を示す実行可能フラグと、該命令の実行終了状態を示す終了フラグと、該命令と未実行の他の命令との間の実行の依存関係の存在を示すタグとを保持するための実行制御部と、前記実行制御部に保持された命令を読み込んで該命令が実行可能であるかどうかを判断し、該命令が実行可能であれば前記実行可能フラグをセットし、かつ該命令が前記実行制御部中の未実行の他の命令と依存関係にあるために実行不能であれば前記タグをセットするための実行可能判断部と、前記実行制御部の実行可能フラグにより実行可能であると示された命令を実行し、かつ該命令の実行終了後に該命令の前記終了フラグをセットするための命令実行部と、前記タグがセットされた命令が該命令より実行順序が後の他の命令と交換可能であれば該両命令の格納順序を交換するように前記命令記憶部への書き込みを実行するための命令交換部とを備えたことを特徴としている。

特開平０３−１２７１６２号公報 特許第３１６９８７８号公報 特開２００６−２６０４７２号公報 特開平６−２８１８２号公報

本発明の課題は、複数の命令発行部からの命令が競合した場合でも、従来よりも処理時間を短縮することができる情報処理システムを提供することにある。

以下に、発明を実施するための最良の形態・実施例で使用される符号を括弧付きで用いて、課題を解決するための手段を記載する。この符号は、特許請求の範囲の記載と発明を実施するための最良の形態・実施例の記載との対応を明らかにするために付加されたものであり、特許請求の範囲に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。

本発明の情報処理システムは、
出力順序を保障しない１番目から最終番目までの複数の命令（Ｗｏｒｄ−１〜Ｗｏｒｄ−８）を保持する複数の命令発行部（Ｒ１〜Ｒ８）と、
前記複数の命令（Ｗｏｒｄ−１〜Ｗｏｒｄ−８）をそれぞれ実行するための複数の命令処理部（Ｗ１〜Ｗ８）と、
前記複数の命令発行部（Ｒ１〜Ｒ８）が保持する複数の命令（Ｗｏｒｄ−１〜Ｗｏｒｄ−８）が競合しないように、前記複数の命令発行部（Ｒ１〜Ｒ８）からの命令の順番を変更する調停回路（２０）と
を具備している。

本発明の情報処理システムにおいて、
前記複数の命令発行部（Ｒ１〜Ｒ８）は、前記複数の命令（Ｗｏｒｄ−１〜Ｗｏｒｄ−８）をそれぞれ前記複数の命令処理部（Ｗ１〜Ｗ８）に実行させるときに、第１命令（Ｗｏｒｄ−１）を識別する第１命令識別子（Ｗ＃１）を前記調停回路（２０）に出力し、
前記調停回路（２０）は、
複数の命令セレクト部（ＳＬ１〜ＳＬ８）と、
前記複数の命令発行部（Ｒ１〜Ｒ８）からの前記第１命令識別子（Ｗ＃１）を同じタイミングで受け取った場合、それぞれ前記複数の命令（Ｗｏｒｄ−１〜Ｗｏｒｄ−８）を識別する複数の命令識別子（Ｗ＃１〜Ｗ＃８）を前記複数の命令発行部（Ｒ１〜Ｒ８）に出力し、それぞれ前記複数の命令発行部（Ｒ１〜Ｒ８）を識別する複数の命令発行部識別子（Ｒ＃１〜Ｒ＃８）を前記複数の命令セレクト部（ＳＬ１〜ＳＬ８）に出力する読出開始ワード変更部（１０）と
を具備し、
前記複数の命令発行部（Ｒ１〜Ｒ８）は、それぞれ、前記読出開始ワード変更部（１０）からの前記複数の命令識別子（Ｗ＃１〜Ｗ＃８）に応じて、前記複数の命令（Ｗｏｒｄ−１〜Ｗｏｒｄ−８）が競合しないように、前記複数の命令（Ｗｏｒｄ−１〜Ｗｏｒｄ−８）を出力し、
前記複数の命令セレクト部（ＳＬ１〜ＳＬ８）は、それぞれ、前記読出開始ワード変更部（１０）からの前記複数の命令発行部識別子（Ｒ＃１〜Ｒ＃８）に応じて、前記複数の命令発行部（Ｒ１〜Ｒ８）からの命令が競合しないように、前記複数の命令発行部（Ｒ１〜Ｒ８）からの命令を前記複数の命令処理部（Ｗ１〜Ｗ８）に出力する。

本発明の情報処理システムにおいて、
前記調停回路（２０）は、前記複数の命令発行部（Ｒ１〜Ｒ８）からの前記第１命令識別子（Ｗ＃１）を異なるタイミングで受け取った場合、不一致結果を前記複数の命令発行部（Ｒ１〜Ｒ８）に出力し、
前記複数の命令発行部（Ｒ１〜Ｒ８）の各々は、前記不一致結果に応じて、それぞれ前記複数の命令（Ｗｏｒｄ−１〜Ｗｏｒｄ−８）を１番目から最終番目までこの順に前記複数の命令処理部（Ｗ１〜Ｗ８）に出力する。

本発明の情報処理システムにおいて、
前記複数の命令発行部（Ｒ１〜Ｒ８）であるＮ個（Ｎは２以上の整数）の命令発行部（Ｒ１〜Ｒ８）は、前記複数の命令（Ｗｏｒｄ−１〜Ｗｏｒｄ−８）であるＮ個の命令（Ｗｏｒｄ−１〜Ｗｏｒｄ−８）をそれぞれ前記複数の命令処理部（Ｗ１〜Ｗ８）であるＮ個の命令処理部（Ｗ１〜Ｗ８）に実行させるときに、前記第１命令識別子（Ｗ＃１）を前記調停回路（２０）に出力し、
前記調停回路（２０）の読出開始ワード変更部（１０）は、前記Ｎ個の命令発行部（Ｒ１〜Ｒ８）からの前記第１命令識別子（Ｗ＃１）を同じタイミングで受け取った場合、それぞれ前記複数の命令識別子（Ｗ＃１〜Ｗ＃８）であるＮ個の命令識別子（Ｗ＃１〜Ｗ＃８）を前記Ｎ個の命令発行部（Ｒ１〜Ｒ８）に出力し、それぞれ前記複数の命令発行部識別子（Ｒ＃１〜Ｒ＃８）であるＮ個の命令発行部識別子（Ｒ＃１〜Ｒ＃８）を前記調停回路（２０）の前記複数の命令セレクト部（ＳＬ１〜ＳＬ８）であるＮ個の命令セレクト部（ＳＬ１〜ＳＬ８）に出力し、
第１〜第Ｎ命令発行部（Ｒ１〜Ｒ８）は、それぞれ、前記読出開始ワード変更部（１０）からの第１〜第Ｎ命令識別子（Ｗ＃１〜Ｗ＃８）に応じて、第１〜第Ｎ命令（Ｗｏｒｄ−１〜Ｗｏｒｄ−８）が競合しないように、前記第１〜第Ｎ命令（Ｗｏｒｄ−１〜Ｗｏｒｄ−８）を出力し、
第１〜第Ｎ命令セレクト部（ＳＬ１〜ＳＬ８）は、それぞれ、前記読出開始ワード変更部（１０）からの第１〜第Ｎ命令発行部識別子（Ｒ＃１〜Ｒ＃８）に応じて、前記第１〜第Ｎ命令発行部（Ｒ１〜Ｒ８）からの命令が競合しないように、前記第１〜第Ｎ命令発行部（Ｒ１〜Ｒ８）からの命令を第１〜第Ｎ命令処理部（Ｗ１〜Ｗ８）に出力する。

本発明の情報処理システムにおいて、
第Ｊ命令発行部（Ｊは１≦Ｊ≦Ｎを満たす整数）は、前記読出開始ワード変更部からの第Ｊ命令識別子に応じて、第（Ｊ＋Ｎ−Ｎ）〜第（Ｊ＋Ｎ−１）命令｛ここで、（Ｊ＋Ｎ−Ｎ）〜（Ｊ＋Ｎ−１）が（Ｎ＋１）〜（Ｎ＋Ｎ）のいずれかを表すとき、前記（Ｎ＋１）〜（Ｎ＋Ｎ）はそれぞれ１〜Ｎを表す｝をこの順に出力し、
第Ｊ命令セレクト部は、前記読出開始ワード変更部からの第Ｊ命令発行部識別子に応じて、第（Ｊ＋Ｎ−０）〜第（Ｊ＋Ｎ−（Ｎ−１））命令発行部｛ここで、（Ｊ＋Ｎ−０）〜（Ｊ＋Ｎ−（Ｎ−１））が（Ｎ＋１）〜（Ｎ＋Ｎ）のいずれかを表すとき、前記（Ｎ＋１）〜（Ｎ＋Ｎ）はそれぞれ１〜Ｎを表す｝からの第Ｊ命令をこの順に第Ｊ命令処理部に出力する。

本発明の情報処理システムにおいて、
前記調停回路（２０）は、
前記Ｎ個の命令発行部（Ｒ１〜Ｒ８）からの前記第１命令識別子（Ｗ＃１）を同じタイミングで受け取った場合、一致結果を出力する命令処理部一致検出部（９）
を更に具備し、
前記読出開始ワード変更部（１０）は、前記一致結果に応じて、それぞれ前記Ｎ個の命令（Ｗｏｒｄ−１〜Ｗｏｒｄ−８）を識別するＮ個の命令識別子（Ｗ＃１〜Ｗ＃８）を前記Ｎ個の命令発行部（Ｒ１〜Ｒ８）に出力し、それぞれ前記Ｎ個の命令発行部（Ｒ１〜Ｒ８）を識別するＮ個の命令発行部識別子（Ｒ＃１〜Ｒ＃８）を前記Ｎ個の命令セレクト部（ＳＬ１〜ＳＬ８）に出力する。

このように、本発明の情報処理システムでは、上述の構成により、Ｎ個の命令発行部（Ｒ１〜Ｒ８）からの命令が競合した場合でも、従来よりも処理時間を短縮することができる。

以下に添付図面を参照して、本発明の情報処理システムについて詳細に説明する。

図２は、本発明の情報処理システムの構成を示している。本発明の情報処理システムは、クロックにより動作するＮ個（Ｎは２以上の整数）の命令発行部、Ｎ個の命令処理部、調停回路２０を具備している。Ｎを８とし、Ｎ個の命令発行部をそれぞれ命令発行部Ｒ１〜Ｒ８と称し、Ｎ個の命令処理部をそれぞれ命令処理部Ｗ１〜Ｗ８と称する。

命令発行部Ｒ１〜Ｒ８は、１番目から８番目までの８個の命令Ｗｏｒｄ−１〜Ｗｏｒｄ−８を保持している。命令Ｗｏｒｄ−１〜Ｗｏｒｄ−８は、出力順序が保障されない命令である（追い越し可能な命令である）。命令発行部Ｒ１〜Ｒ８は、命令Ｗｏｒｄ−１〜Ｗｏｒｄ−８をそれぞれ命令処理部Ｗ１〜Ｗ８に実行させるときに、命令Ｗｏｒｄ−１〜Ｗｏｒｄ−８を、調停回路２０を介して命令処理部Ｗ１〜Ｗ８に出力する。このとき、命令発行部Ｒ１〜Ｒ８の各々は、命令Ｗｏｒｄ−１を識別する命令識別子Ｗ＃１を調停回路２０に出力する。

調停回路２０は、命令処理部一致検出部９と、Ｎ個の命令セレクト部（命令セレクト部ＳＬ１〜ＳＬ８）と、読出開始ワード変更部１０とを具備している。

調停回路２０は、非競合処理、競合処理を実行する。

非競合処理として、命令処理部一致検出部９は、命令発行部Ｒ１〜Ｒ８からの命令識別子Ｗ＃１を異なるタイミングで受け取る。この場合、不一致結果を読出開始ワード変更部１０に出力する。読出開始ワード変更部１０は、従来と同様に調停を行い、不一致結果を命令発行部Ｒ１〜Ｒ８に出力し、セレクト報告として、それぞれ命令発行部Ｒ１〜Ｒ８を識別する命令発行部識別子Ｒ＃１〜Ｒ＃８を命令セレクト部ＳＬ１〜ＳＬ８に出力する。命令発行部ＲＪ（Ｊは１≦Ｊ≦Ｎを満たす整数）は、不一致結果に応じて、それぞれ命令Ｗｏｒｄ−１〜Ｗｏｒｄ−８をこの順に出力する。命令セレクト部ＳＬ１〜ＳＬ８は、それぞれ、読出開始ワード変更部１０からの命令識別子Ｗ＃１〜Ｗ＃８に応じて、命令発行部ＲＪからの命令Ｗｏｒｄ−１〜Ｗｏｒｄ−８を命令処理部Ｗ１〜Ｗ８に出力する。命令処理部Ｗ１〜Ｗ８は、それぞれ、命令発行部ＲＪからの命令Ｗｏｒｄ−１〜Ｗｏｒｄ−８を実行する。

競合処理として、命令処理部一致検出部９は、命令発行部Ｒ１〜Ｒ８からの命令識別子Ｗ＃１を同じタイミングで受け取る。この場合、一致結果を出力する。読出開始ワード変更部１０は、一致結果に応じて、変更読出開始ワード報告として、それぞれ命令Ｗｏｒｄ−１〜Ｗｏｒｄ−８を識別する命令識別子Ｗ＃１〜Ｗ＃８を命令発行部Ｒ１〜Ｒ８に出力し、セレクト報告として、それぞれ命令発行部Ｒ１〜Ｒ８を識別する命令発行部識別子Ｒ＃１〜Ｒ＃８を命令セレクト部ＳＬ１〜ＳＬ８に出力する。命令発行部Ｒ１〜Ｒ８は、それぞれ、読出開始ワード変更部１０からの命令識別子Ｗ＃１〜Ｗ＃８に応じて、命令Ｗｏｒｄ−１〜Ｗｏｒｄ−８が競合しないように、命令Ｗｏｒｄ−１〜Ｗｏｒｄ−８を出力する。命令セレクト部ＳＬ１〜ＳＬ８は、それぞれ、読出開始ワード変更部１０からの命令発行部識別子Ｒ＃１〜Ｒ＃８に応じて、命令発行部Ｒ１〜Ｒ８からの命令が競合しないように、命令発行部Ｒ１〜Ｒ８からの命令を命令処理部Ｗ１〜Ｗ８に出力する。命令処理部Ｗ１〜Ｗ８は、命令セレクト部ＳＬ１〜ＳＬ８からの命令を実行する。

図３は、本発明の情報処理システムの動作として上記の競合処理を示すタイミングチャートである。

上記の競合処理は、第１競合処理（ステップＳ１）、第２競合処理（ステップＳ２）、第３競合処理（ステップＳ３）を含んでいる。

第１競合処理（ステップＳ１）において、命令発行部Ｒ１〜Ｒ８は、出力順序を保障しない命令Ｗｏｒｄ−１〜Ｗｏｒｄ−８を保持し、その命令Ｗｏｒｄ−１〜Ｗｏｒｄ−８をそれぞれ命令処理部Ｗ１〜Ｗ８に実行させるときに、命令識別子Ｗ＃１を調停回路２０に出力する。調停回路２０の命令処理部一致検出部９は、命令発行部Ｒ１〜Ｒ８からの命令識別子Ｗ＃１を同じタイミング（例えば時刻Ｔ１）で受け取った場合、一致結果を出力する。調停回路２０の読出開始ワード変更部１０は、一致結果に応じて、変更読出開始ワード報告として、それぞれ命令識別子Ｗ＃１〜Ｗ＃８を命令発行部Ｒ１〜Ｒ８に出力し、セレクト報告として、それぞれ命令発行部識別子Ｒ＃１〜Ｒ＃８を命令セレクト部ＳＬ１〜ＳＬ８に出力する。

第２競合処理（ステップＳ２）において、命令発行部ＲＪ（Ｊは１≦Ｊ≦Ｎを満たす整数）は、読出開始ワード変更部１０からの命令識別子Ｗ＃Ｊに応じて、命令Ｗｏｒｄ−（Ｊ＋Ｎ−Ｎ）〜Ｗｏｒｄ−（Ｊ＋Ｎ−１）をこの順に出力する。ここで、（Ｊ＋Ｎ−Ｎ）〜（Ｊ＋Ｎ−１）が（Ｎ＋１）〜（Ｎ＋Ｎ）のいずれかを表すとき、Ｎは８であるので、（Ｎ＋１）〜（Ｎ＋Ｎ）＝９〜１６はそれぞれ１〜８を表している。

即ち、命令発行部Ｒ１は、読出開始ワード変更部１０からの変更読出開始ワード報告（命令識別子Ｗ＃１）に応じて、それぞれ時刻Ｔ１〜Ｔ８のときに命令Ｗｏｒｄ−１〜Ｗｏｒｄ−８を出力する。
命令発行部Ｒ２は、読出開始ワード変更部１０からの変更読出開始ワード報告（命令識別子Ｗ＃２）に応じて、それぞれ時刻Ｔ１〜Ｔ８のときに命令Ｗｏｒｄ−２〜Ｗｏｒｄ−８、Ｗｏｒｄ１を出力する。
命令発行部Ｒ３は、読出開始ワード変更部１０からの変更読出開始ワード報告（命令識別子Ｗ＃３）に応じて、それぞれ時刻Ｔ１〜Ｔ８のときに命令Ｗｏｒｄ−３〜Ｗｏｒｄ−８、Ｗｏｒｄ１、Ｗｏｒｄ２を出力する。
命令発行部Ｒ４は、読出開始ワード変更部１０からの変更読出開始ワード報告（命令識別子Ｗ＃４）に応じて、それぞれ時刻Ｔ１〜Ｔ８のときに命令Ｗｏｒｄ−４〜Ｗｏｒｄ−８、Ｗｏｒｄ１〜Ｗｏｒｄ３を出力する。
命令発行部Ｒ５は、読出開始ワード変更部１０からの変更読出開始ワード報告（命令識別子Ｗ＃５）に応じて、それぞれ時刻Ｔ１〜Ｔ８のときに命令Ｗｏｒｄ−５〜Ｗｏｒｄ−８、Ｗｏｒｄ１〜Ｗｏｒｄ４を出力する。
命令発行部Ｒ６は、読出開始ワード変更部１０からの変更読出開始ワード報告（命令識別子Ｗ＃６）に応じて、それぞれ時刻Ｔ１〜Ｔ８のときに命令Ｗｏｒｄ−６〜Ｗｏｒｄ−８、Ｗｏｒｄ１〜Ｗｏｒｄ５を出力する。
命令発行部Ｒ７は、読出開始ワード変更部１０からの変更読出開始ワード報告（命令識別子Ｗ＃７）に応じて、それぞれ時刻Ｔ１〜Ｔ８のときに命令Ｗｏｒｄ−７、Ｗｏｒｄ−８、Ｗｏｒｄ１〜Ｗｏｒｄ６を出力する。
命令発行部Ｒ８は、読出開始ワード変更部１０からの変更読出開始ワード報告（命令識別子Ｗ＃８）に応じて、それぞれ時刻Ｔ１〜Ｔ８のときに命令Ｗｏｒｄ−８、Ｗｏｒｄ１〜Ｗｏｒｄ７を出力する。

また、命令セレクト部ＳＬＪは、読出開始ワード変更部１０からの命令発行部識別子Ｒ＃Ｊに応じて、命令発行部Ｒ（Ｊ＋Ｎ−０）〜Ｒ（Ｊ＋Ｎ−（Ｎ−１））からの命令Ｗｏｒｄ−Ｊをこの順に命令処理部ＷＪに出力する。ここで、（Ｊ＋Ｎ−０）〜（Ｊ＋Ｎ−（Ｎ−１））が（Ｎ＋１）〜（Ｎ＋Ｎ）のいずれかを表すとき、Ｎは８であるので、（Ｎ＋１）〜（Ｎ＋Ｎ）＝９〜１６はそれぞれ１〜８を表している。

第３競合処理（ステップＳ３）において、命令セレクト部ＳＬ１は、読出開始ワード変更部１０からのセレクト報告（命令発行部識別子Ｒ＃１）に応じて、命令発行部Ｒ１、Ｒ８〜Ｒ２からの命令Ｗｏｒｄ−１をそれぞれ時刻Ｔ２〜Ｔ９のときに命令処理部Ｗ１に出力する。命令処理部Ｗ１は、そのときの命令Ｗｏｒｄ−１を実行する。
命令セレクト部ＳＬ２は、読出開始ワード変更部１０からのセレクト報告（命令発行部識別子Ｒ＃２）に応じて、命令発行部Ｒ２、Ｒ１、Ｒ８〜Ｒ３からの命令Ｗｏｒｄ−２をそれぞれ時刻Ｔ２〜Ｔ９のときに命令処理部Ｗ２に出力する。命令処理部Ｗ２は、そのときの命令Ｗｏｒｄ−２を実行する。
命令セレクト部ＳＬ３は、読出開始ワード変更部１０からのセレクト報告（命令発行部識別子Ｒ＃３）に応じて、命令発行部Ｒ３〜Ｒ１、Ｒ８〜Ｒ４からの命令Ｗｏｒｄ−３をそれぞれ時刻Ｔ２〜Ｔ９のときに命令処理部Ｗ３に出力する。命令処理部Ｗ３は、そのときの命令Ｗｏｒｄ−３を実行する。
命令セレクト部ＳＬ４は、読出開始ワード変更部１０からのセレクト報告（命令発行部識別子Ｒ＃４）に応じて、命令発行部Ｒ４〜Ｒ１、Ｒ８〜Ｒ５からの命令Ｗｏｒｄ−４をそれぞれ時刻Ｔ２〜Ｔ９のときに命令処理部Ｗ４に出力する。命令処理部Ｗ４は、そのときの命令Ｗｏｒｄ−４を実行する。
命令セレクト部ＳＬ５は、読出開始ワード変更部１０からのセレクト報告（命令発行部識別子Ｒ＃５）に応じて、命令発行部Ｒ５〜Ｒ１、Ｒ８〜Ｒ６からの命令Ｗｏｒｄ−５をそれぞれ時刻Ｔ２〜Ｔ９のときに命令処理部Ｗ５に出力する。命令処理部Ｗ５は、そのときの命令Ｗｏｒｄ−５を実行する。
命令セレクト部ＳＬ６は、読出開始ワード変更部１０からのセレクト報告（命令発行部識別子Ｒ＃６）に応じて、命令発行部Ｒ６〜Ｒ１、Ｒ８、Ｒ７からの命令Ｗｏｒｄ−６をそれぞれ時刻Ｔ２〜Ｔ９のときに命令処理部Ｗ６に出力する。命令処理部Ｗ６は、そのときの命令Ｗｏｒｄ−６を実行する。
命令セレクト部ＳＬ７は、読出開始ワード変更部１０からのセレクト報告（命令発行部識別子Ｒ＃７）に応じて、命令発行部Ｒ７〜Ｒ１、Ｒ８からの命令Ｗｏｒｄ−７をそれぞれ時刻Ｔ２〜Ｔ９のときに命令処理部Ｗ７に出力する。命令処理部Ｗ７は、そのときの命令Ｗｏｒｄ−７を実行する。
命令セレクト部ＳＬ８は、読出開始ワード変更部１０からのセレクト報告（命令発行部識別子Ｒ＃８）に応じて、命令発行部Ｒ８〜Ｒ１からの命令Ｗｏｒｄ−８をそれぞれ時刻Ｔ２〜Ｔ９のときに命令処理部Ｗ８に出力する。命令処理部Ｗ８は、そのときの命令Ｗｏｒｄ−８を実行する。

このように、本発明の情報処理システムでは、上述の構成により、命令発行部Ｒ１〜Ｒ８からの命令が競合した場合でも、従来よりも処理時間を短縮することができる。その理由として、図３に示されるように、命令発行部Ｒ１〜Ｒ８からの命令が競合した場合、上記の時刻Ｔ１〜Ｔ８の時間が費やされる。命令発行部Ｒ１〜Ｒ８から出力された命令を命令処理部Ｗ１〜Ｗ８が実行した場合、時刻Ｔ２〜Ｔ９の時間が費やされる。これにより、本発明の情報処理システムでは、処理時間として、時刻Ｔ１〜Ｔ９により９クロックが費やされることになり、従来の情報処理システムに比べて７クロック分短縮することができる。

本発明は、複数の命令発行部から送出された命令が同一の命令処理部へ向かう可能性があるシステムの調停に適用できる。

図１は、従来の情報処理システムを説明するためのタイミングチャートである。 図２は、本発明の情報処理システムの構成を示している。 図３は、本発明の情報処理システムの動作として上記の競合処理を示すタイミングチャートである。

符号の説明

Ｒ１〜Ｒ８ 命令発行部、
Ｒ＃１〜Ｒ＃８ 命令発行部識別子
９ 命令処理部一致検出部、
１０ 読出開始ワード変更部、
ＳＬ１〜ＳＬ８ 命令セレクト部、
２０ 調停回路、
Ｗ１〜Ｗ８ 命令処理部、
Ｗｏｒｄ−１〜Ｗｏｒｄ−８ 命令、
Ｗ＃１〜Ｗ＃８ 命令識別子、

Claims (6)

1. 出力順序を保障しない１番目から最終番目までの複数の命令を保持する複数の命令発行部と、
   前記複数の命令をそれぞれ実行するための複数の命令処理部と、
   前記複数の命令発行部が保持する複数の命令が競合しないように、前記複数の命令発行部からの命令の順番を変更する調停回路と
   を具備する情報処理システム。
2. 請求項１に記載の情報処理システムにおいて、
   前記複数の命令発行部は、前記複数の命令をそれぞれ前記複数の命令処理部に実行させるときに、第１命令を識別する第１命令識別子を前記調停回路に出力し、
   前記調停回路は、
   複数の命令セレクト部と、
   前記複数の命令発行部からの前記第１命令識別子を同じタイミングで受け取った場合、それぞれ前記複数の命令を識別する複数の命令識別子を前記複数の命令発行部に出力し、それぞれ前記複数の命令発行部を識別する複数の命令発行部識別子を前記複数の命令セレクト部に出力する読出開始ワード変更部と
   を具備し、
   前記複数の命令発行部は、それぞれ、前記読出開始ワード変更部からの前記複数の命令識別子に応じて、前記複数の命令が競合しないように、前記複数の命令を出力し、
   前記複数の命令セレクト部は、それぞれ、前記読出開始ワード変更部からの前記複数の命令発行部識別子に応じて、前記複数の命令発行部からの命令が競合しないように、前記複数の命令発行部からの命令を前記複数の命令処理部に出力する
   情報処理システム。
3. 請求項２に記載の情報処理システムにおいて、
   前記調停回路は、前記複数の命令発行部からの前記第１命令識別子を異なるタイミングで受け取った場合、不一致結果を前記複数の命令発行部に出力し、
   前記複数の命令発行部の各々は、前記不一致結果に応じて、それぞれ前記複数の命令を１番目から最終番目までこの順に前記複数の命令処理部に出力する
   情報処理システム。
4. 請求項２又は３に記載の情報処理システムにおいて、
   前記複数の命令発行部であるＮ個（Ｎは２以上の整数）の命令発行部は、前記複数の命令であるＮ個の命令をそれぞれ前記複数の命令処理部であるＮ個の命令処理部に実行させるときに、前記第１命令識別子を前記調停回路に出力し、
   前記調停回路の読出開始ワード変更部は、前記Ｎ個の命令発行部からの前記第１命令識別子を同じタイミングで受け取った場合、それぞれ前記複数の命令識別子であるＮ個の命令識別子を前記Ｎ個の命令発行部に出力し、それぞれ前記複数の命令発行部識別子であるＮ個の命令発行部識別子を前記調停回路の前記複数の命令セレクト部であるＮ個の命令セレクト部に出力し、
   第１〜第Ｎ命令発行部は、それぞれ、前記読出開始ワード変更部からの第１〜第Ｎ命令識別子に応じて、第１〜第Ｎ命令が競合しないように、前記第１〜第Ｎ命令を出力し、
   第１〜第Ｎ命令セレクト部は、それぞれ、前記読出開始ワード変更部からの第１〜第Ｎ命令発行部識別子に応じて、前記第１〜第Ｎ命令発行部からの命令が競合しないように、前記第１〜第Ｎ命令発行部からの命令を第１〜第Ｎ命令処理部に出力する
   情報処理システム。
5. 請求項４に記載の情報処理システムにおいて、
   第Ｊ命令発行部（Ｊは１≦Ｊ≦Ｎを満たす整数）は、前記読出開始ワード変更部からの第Ｊ命令識別子に応じて、第（Ｊ＋Ｎ−Ｎ）〜第（Ｊ＋Ｎ−１）命令｛ここで、（Ｊ＋Ｎ−Ｎ）〜（Ｊ＋Ｎ−１）が（Ｎ＋１）〜（Ｎ＋Ｎ）のいずれかを表すとき、前記（Ｎ＋１）〜（Ｎ＋Ｎ）はそれぞれ１〜Ｎを表す｝をこの順に出力し、
   第Ｊ命令セレクト部は、前記読出開始ワード変更部からの第Ｊ命令発行部識別子に応じて、第（Ｊ＋Ｎ−０）〜第（Ｊ＋Ｎ−（Ｎ−１））命令発行部｛ここで、（Ｊ＋Ｎ−０）〜（Ｊ＋Ｎ−（Ｎ−１））が（Ｎ＋１）〜（Ｎ＋Ｎ）のいずれかを表すとき、前記（Ｎ＋１）〜（Ｎ＋Ｎ）はそれぞれ１〜Ｎを表す｝からの第Ｊ命令をこの順に第Ｊ命令処理部に出力する
   情報処理システム。
6. 請求項４又は５に記載の情報処理システムにおいて、
   前記調停回路は、
   前記Ｎ個の命令発行部からの前記第１命令識別子を同じタイミングで受け取った場合、一致結果を出力する命令処理部一致検出部
   を更に具備し、
   前記読出開始ワード変更部は、前記一致結果に応じて、それぞれ前記Ｎ個の命令を識別するＮ個の命令識別子を前記Ｎ個の命令発行部に出力し、それぞれ前記Ｎ個の命令発行部を識別するＮ個の命令発行部識別子を前記Ｎ個の命令セレクト部に出力する
   情報処理システム。

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