JP3271713B2 - マイクロ命令制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マイクロプログラム方
式の情報処理装置において、マイクロ命令の動作制御を
行なうマイクロ命令制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】マイクロプログラム方式の情報処理装置
における処理の一つとして、情報処理装置のプロセッサ
等に設けられたレジスタと主記憶装置との間で、データ
転送を行なう処理を挙げることができる。プロセッサ上
のデータ転送の対象となるレジスタとして、それぞれ複
数のレジスタから構成される汎用レジスタ群、環境レジ
スタ群、システムレジスタ群等の複数のレジスタ群が備
えられている。

【０００３】先に挙げたデータ転送を実施する場合、一
般にデータ転送の対象となる先頭レジスタ（レジスタ群
の任意のレジスタ）とレジスタの数を、データ転送の対
象となるレジスタ群毎に指定する転送情報が、例えば主
記憶装置上の所定の作業領域に用意される。ここでは、
転送情報の内、先頭レジスタを指定する情報をレジスタ
指定情報と呼び、レジスタの数を指定する情報をレジス
タ数情報と呼ぶことにする。

【０００４】図２に、転送情報の概念図を示す。図に示
した転送情報は、３２ビットのデータ長から構成されて
いる。レジスタ指定情報及びレジスタ数情報は、それぞ
れ４ビットで構成される。この場合、転送情報の上位ビ
ット側から、順次、第１のレジスタ指定情報Ａ及び第１
のレジスタ数情報ＮＡ、そして第２のレジスタ指定情報
Ｂ及び第２のレジスタ数情報ＮＢが設定され、以降の１
６ビットは、レジスタ指定情報及びレジスタ数情報の何
れにも該当しない内容、例えば初期値“０”が設定され
ている。

【０００５】第１レジスタ指定情報Ａは、例えば汎用レ
ジスタ群（ＧＲ）を構成する何れかのレジスタ（汎用レ
ジスタ）を特定する内容であり、第２レジスタ指定情報
Ｂは、例えば環境レジスタ群（ＥＲ）を構成する何れか
のレジスタ（環境レジスタ）を特定する内容から構成さ
れる。レジスタ数情報は、それぞれのレジスタ群の中
で、幾つのレジスタがデータ転送の対象であるかを示す
内容から構成される。

【０００６】さて、以上の構成の転送情報を基にデータ
転送を実施する際、マイクロ命令により各レジスタ群毎
にレジスタ指定情報及びレジスタ数情報の読み出し、読
み出し結果のビットシフト、そしてレジスタ間接指定用
レジスタ（ＲＩ）及び計数カウンタ(UCNT)への格納を実
施する。

【０００７】なおビットシフトとは、レジスタ間接指定
用レジスタ及び計数カウンタは、例えば３２ビットの情
報を記憶する構造を備えている。このため、４ビット構
成のレジスタ指定情報及びレジスタ数情報を格納する場
合、例えば下位４ビットにレジスタ指定情報もしくはレ
ジスタ数情報が設定された３２ビット長の情報を生成す
る必要がある。この３２ビット長の情報を生成する処理
を、ここではビットシフトと呼んでいる。さて、レジス
タ指定情報及びレジスタ数情報がレジスタ間接指定用レ
ジスタ及び計数カウンタに格納されると、レジスタ間接
指定用レジスタ及び計数カウンタの内容を参照しながら
レジスタと主記憶装置の間のデータ転送を実施する。

【０００８】ここで、図３及び図４を参照しながら、従
来のデータ転送処理について説明する。なおここでは、
図２に示した転送情報が用意されたものとする。図３
は、従来の処理に係る第１のフローチャートである。デ
ータ転送を開始するため、転送情報が用意されると、ま
ず初めにマイクロ命令により転送情報のレジスタ指定情
報Ａの内容が読み取られる（ステップＳ１）。読み取り
結果は、マイクロ命令によりビットシフトされてレジス
タ間接指定用レジスタ（ＲＩ）へ格納される（ステップ
Ｓ２）。さらに、マイクロ命令により転送情報からレジ
スタ数情報ＮＡを読み取り（ステップＳ３）、マイクロ
命令によりビットシフトされて計数カウンタ(UCNT)へ格
納される（ステップＳ４）。レジスタ間接指定用レジス
タ及び計数カウンタへの格納が完了すると、これらの内
容を参照して、実際にデータ転送が実施される（ステッ
プＳ５）。

【０００９】ここで、ステップＳ５の詳細な動作を図４
を参照しながら説明する。図４は、従来の処理に係る第
２のフローチャートである。レジスタ間接指定用レジス
タ及び計数カウンタへの格納が完了すると、まず、レジ
スタ間接指定用レジスタの示すレジスタの内容を主記憶
装置に転送する（ステップＳ１１）。その後、レジスタ
間接指定用レジスタの内容を更新して、同一レジスタ群
内の配列順位が次位であるレジスタを示す内容を設定す
る（ステップＳ１２）。そして計数カウンタの内容を減
算し（ステップＳ１３）、計数カウンタの内容がゼロで
あるか否かを判定する（ステップＳ１４）。判定の結果
がＮＯ、即ち計数カウンタの内容がゼロでなく、データ
転送の対象となるレジスタが残っている場合、処理はス
テップＳ１に戻る。また判定の結果がＹＥＳ、即ち計数
カウンタの内容がゼロで、データ転送の対象となるレジ
スタが残っていない場合、このレジスタ群についてのデ
ータ転送を終了する。

【００１０】再び図３に戻り、ステップＳ５の実施後
は、マイクロ命令により転送情報のレジスタ指定情報Ｂ
の内容が読み取られる（ステップＳ６）。読み取り結果
は、マイクロ命令によりビットシフトされてレジスタ間
接指定用レジスタ（ＲＩ）へ格納される（ステップＳ
７）。さらに、マイクロ命令により転送情報からレジス
タ数情報ＮＢを読み取り（ステップＳ８）、マイクロ命
令によりビットシフトされて計数カウンタ(UCNT)へ格納
される（ステップＳ９）。レジスタ間接指定用レジスタ
及び計数カウンタへの格納が完了すると、これらの内容
を参照して、実際にデータ転送が実施される（ステップ
Ｓ１０）。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】さて、以上の説明のよ
うに、従来、実際にレジスタ及び主記憶装置をアクセス
する処理が開始される迄に、レジスタ間接指定用レジス
タ及び計数カウンタへレジスタ指定情報及びレジスタ数
情報を設定するための多くのマイクロ命令の実施が必要
であった。言換えれば、マイクロ命令の実施のために、
多くのマイクロステップが必要となり、迅速な処理完結
を妨げてしまうといった問題が生じていた。本発明は以
上の点に着目してなされたもので、レジスタ間接指定用
レジスタ及び計数カウンタへ、レジスタ指定情報及びレ
ジスタ数情報を設定するためのマイクロ命令を削減し、
迅速な処理完結を実現するマイクロ命令制御装置を提供
することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明のマイクロ命令制
御装置は、複数のレジスタから構成されるレジスタ群が
用意され、当該レジスタ群中の任意のレジスタを使用し
てデータの転送を行なう場合に、使用する前記レジスタ
群中の先頭に位置する前記何れかのレジスタを指定する
レジスタ指定情報と、使用するレジスタ数を指定するレ
ジスタ数情報から構成される転送情報が用意され、前記
転送情報中のレジスタ指定情報を記憶するレジスタ間接
指定用レジスタと、前記転送情報中のレジスタ数情報を
記憶する計数カウンタと、前記転送情報中の前記レジス
タ指定情報及び前記レジスタ数情報のビットをシフト
し、前記レジスタ間接指定用レジスタと前記計数カウン
タに出力するセレクタとを備えたものである。

【００１３】

【作用】この装置は、データの転送を行なう場合に用意
される転送情報から読み出したレジスタ指定情報及びレ
ジスタ数情報のビットをセレクタによりシフトさせる。
セレクタによりビットがシフトしたレジスタ指定情報及
びレジスタ数情報は、それぞれレジスタ間接指定用レジ
スタ及び計数カウンタに設定される。セレクタは、情報
が入力すると、予め設定された所定の規則に従ってビッ
トがシフトされた情報の出力を行なう。

【００１４】

【実施例】図１に、本発明のマイクロ命令制御装置の概
念図を示す。図に示すように、データ転送を実施する際
に、主記憶装置上の所定の領域に設定される転送情報１
は、セレクタ２，３を介して、レジスタ間接指定用レジ
スタ（ＲＩ）４及び計数カウンタ（UCNT）５に格納され
る構造を備えている。セレクタ（Ｓａ，Ｓｂ）２，３
は、それぞれ４ビットで構成されるレジスタ指定情報及
びレジスタ数情報が入力した場合、この４ビットが所定
の桁に設定された、３２ビットの情報、即ち３２ビット
で表現されるレジスタ指定情報及びレジスタ数情報を出
力するゲート回路等から構成されるものである。

【００１５】セレクタ２，３の出力は、レジスタ間接指
定用レジスタ４及び計数カウンタ５に入力することにな
る。本発明においては、転送情報１から読み出したレジ
スタ指定情報及びレジスタ数情報をレジスタ間接指定用
レジスタ及び計数カウンタに格納する場合、１マイクロ
命令、即ち１ステップで実現することができる。ここで
は、第１のレジスタ指定情報及び第１のレジスタ数情報
を転送情報１から読み出し、レジスタ間接指定用レジス
タ４、計数カウンタ５に設定するマイクロ命令（ロード
命令）をＡＬＤ（Ａロード命令）と呼ぶ。同様に、第２
のレジスタ指定情報及び第２のレジスタ数情報について
のマイクロ命令をＢＬＤと呼ぶことにする。

【００１６】ここで、図５を参照しながら、本発明のマ
イクロ命令制御装置の動作を説明する。図５は、本発明
に係るフローチャートである。転送情報１が用意される
と、まず初めにマイクロ命令ＡＬＤが実施される（ステ
ップＳ２１）。このマイクロ命令に基づいて、セレクタ
Ｓａ，Ｓｂは、入力を転送情報１のレジスタ指定情報Ａ
及びレジスタ数情報ＮＡに設定する。これにより、セレ
クタＳａ，Ｓｂに、それぞれ第１レジスタ指定情報Ａ及
び第１レジスタ数情報ＮＡに入力し、ビットがシフトさ
れた状態でレジスタ間接指定用レジスタ４及び計数カウ
ンタ５に設定される。

【００１７】レジスタ間接指定用レジスタ４及び計数カ
ウンタ５に、第１レジスタ指定情報Ａ及び第１レジスタ
数情報ＮＡが設定されると、先に図４において説明した
手順で、レジスタと主記憶装置の間で実際のデータ転送
が実施される（ステップＳ２２）。第１レジスタ指定情
報Ａ及び第１レジスタ数情報ＮＡに基づいたデータの転
送が終了すると、今度は、マイクロ命令ＢＬＤを実行す
る（ステップＳ２３）。

【００１８】このマイクロ命令に基づいて、セレクタＳ
ａ，Ｓｂは、入力を転送情報１のレジスタ指定情報Ｂ及
びレジスタ数情報ＮＢに設定する。これにより、セレク
タＳａ，Ｓｂに、それぞれ第２のレジスタ指定情報Ｂ、
第２のレジスタ数情報ＮＢが入力し、ビットがシフトさ
れた状態でレジスタ間接指定用レジスタ４及び計数カウ
ンタ５に設定される。レジスタ間接指定用レジスタ４及
び計数カウンタ５に、第２のレジスタ指定情報Ｂ及びレ
ジスタ数情報ＮＢが設定されると、再び図４において説
明した手順で、レジスタと主記憶装置の間で実際のデー
タ転送が実施される（ステップＳ２４）。

【００１９】以上の説明のように、本発明のマイクロ命
令制御装置は、１つのマイクロ命令を実施することによ
り、任意のレジスタ指定情報及びレジスタ数情報を、ビ
ットのシフトが完了した形でレジスタ間接指定用レジス
タ４及び計数カウンタ５に格納することができる。

【００２０】本発明は以上の実施例に限定されない。実
施例では、レジスタ指定情報とレジスタ数情報の対が２
つの場合を例に説明したが、これら対の増減にはセレク
タを増減させて対応することができる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のマイクロ
命令制御装置によると、レジスタ指定情報及びレジスタ
数情報について、それぞれ独立したマイクロステップを
必要とせず、さらに、マイクロ命令を実施することなく
ビットのシフトを実現できるため、大幅なマイクロ命令
実行の削減、即ちマイクロステップの削減による処理時
間の短縮を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のマイクロ命令制御装置の概念図であ
る。

【図２】転送情報の概念図である。

【図３】従来の処理に係る第１フローチャートである。

【図４】従来の処理に係る第２のフローチャートであ
る。

【図５】本発明に係るフローチャートである。

【符号の説明】 １ 転送情報 ２，３ セレクタ ４ レジスタ間接指定用レジスタ（ＲＩ） ５ 計数カウンタ(UCNT)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のレジスタから構成されるレジスタ
   群が用意され、当該レジスタ群中の任意のレジスタを使
   用してデータの転送を行なう場合に、使用する前記レジ
   スタ群中の先頭に位置する前記何れかのレジスタを指定
   するレジスタ指定情報と、使用するレジスタ数を指定す
   るレジスタ数情報から構成される転送情報が用意され、 前記転送情報中のレジスタ指定情報を記憶するレジスタ
   間接指定用レジスタと、 前記転送情報中のレジスタ数情報を記憶する計数カウン
   タと、 前記転送情報中の前記レジスタ指定情報及び前記レジス
   タ数情報のビットをシフトし、前記レジスタ間接指定用
   レジスタと前記計数カウンタに出力するセレクタとを備
   えたことを特徴とするマイクロ命令制御装置。