JP3511691B2 - 演算処理装置 - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、縮小命令セットコン
ピュータ（ＲＩＳＣ）と高機能命令セットコンピュータ
（ＣＩＳＣ）とを共存させた演算処理装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来より、マイクロプロセッサやディジ
タル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）等の演算処理装
置として、ＲＩＳＣ型とＣＩＳＣ型とが知られている。
ＲＩＳＣ型の演算処理装置は、少数の単純な命令セット
を用いて、細分化された実行ステップにより処理を実行
するもので、個々の実行サイクルの短縮化と高速パイプ
ライン処理とにより実行速度を高めたものである。この
種の装置は、ＶＬＳＩ技術の発展と共に、より一層の高
速化が図られている。これに対し、ＣＩＳＣ型の演算処
理装置は、高機能命令セットを用い、低速クロックにお
いても実行効率が高く、電力に対するパフォーマンスが
良いという利点がある。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の演算処理装置のうちＲＩＳＣ型のシステムで
は、高級言語とマシン語との間のセマンティックギャッ
プが大きく、アセンブラによる煩雑なプログラミングを
必要とするという問題がある。また、プログラミングの
効率化を図るためには最適化コンパイラに頼らざるを得
ず、所望する性能を引き出すことが難しい。更に、ＲＩ
ＳＣ型のシステムでは、パイプライン処理を前提として
いるため、プログラムに分岐を多く含む場合の実行効率
が低下するという問題点もある。一方、従来のＣＩＳＣ
型のシステムでは、高機能命令セットを使用してプログ
ラミングの負担を軽減した分だけ、マクロ命令からミク
ロ命令を生成するハードウェアの負担が増し、実行クロ
ックをあまり速くすることができないという問題点があ
る。 【０００４】この発明は、このような問題点に鑑みなさ
れたもので、実行する処理の内容に応じて、最適なプロ
グラミング、処理及び処理速度を選択することができる
演算処理装置を提供することを目的とする。 【０００５】 【課題を解決するための手段】この発明に係る演算処理
装置は、細分化された実行ステップにより処理を実行す
るための少数の単純な命令セットである縮小命令セット
で記述された高速処理プログラムと複数のミクロ命令を
生成するマクロ命令からなる高機能命令セットで記述さ
れた低速処理プログラムとが速度切替命令を境として共
存するプログラム及びこのプログラムによって処理され
るデータを記憶する記憶手段と、この記憶手段から読み
出された前記速度切替命令に従って実行クロックの周波
数を切替える実行クロック切替手段と、前記実行クロッ
クに従って前記記憶手段から順次命令セットを読み出す
命令セット読出し手段と、この命令セット読出し手段に
よって読み出された命令セットのうち前記縮小命令セッ
トを解読して第１の制御信号を出力する第１の命令解読
手段と、前記命令セット読出し手段によって読み出され
た命令セットのうち前記高機能命令セットを入力し入力
された高機能命令セットに対応するミクロ命令の先頭ア
ドレスを生成するマッピング部と、このマッピング部で
生成された先頭アドレスに基づいてミクロ命令指定のた
めのアドレスを順次生成するアドレス選択部と、このア
ドレス選択部で順次生成されたアドレスを入力して第２
の制御信号を出力する第２の命令解読手段と、前記記憶
手段から読み出された前記速度切替命令に従って前記第
１又は第２の命令解読手段から出力される前記第１又は
第２の制御信号に基づいて前記命令セット読出し手段に
よって前記記憶手段から読み出された命令セットを前記
第１の命令解読手段に供給するか前記マッピング部へ供
給するかを切替える命令解読切替手段と、前記第１の制
御信号に従ってパイプライン処理に基づく演算処理を実
行すると共に、前記第２の制御信号に従って前記記憶手
段からダイレクトにデータを取り込む演算処理を実行す
る演算手段とを備えたことを特徴とする。 【０００６】 【作用】この発明によれば、縮小命令セットで記述され
た高速処理プログラムと高機能命令セットで記述された
低速処理プログラムとを、速度切替命令を境として記憶
手段に記憶しておくと、速度切替命令が読み出され実行
された時点から実行クロックが切替えられると共に、第
１及び第２の命令解読手段が切替えられる。この結果、
高速プログラム実行中には、高速の実行クロックに従っ
て縮小命令セットが読み出され、第１の命令解読手段か
らの第１制御信号に従って、演算手段がパイプライン処
理に基づく演算処理を実行する。また、速度切替命令に
よってプログラムが高速プログラムから低速プログラム
に切替えられると、低速の実行クロックに従って高機能
命令セットが読み出され、第２の命令解読手段からの第
２の制御信号に従って、演算手段が記憶手段からダイレ
クトにデータを取り込む演算処理を実行する。 【０００７】実行クロックは、縮小命令セットの実行時
と高機能命令セットの実行時のそれぞれにおいて、最も
効率的に処理が行われるように、その速度を切替えるこ
とができるため、各プログラムの実行効率は十分に高め
られることになる。また、クロック及び命令セットの切
替は、プログラム中で行うことができるので、プログラ
マは自由なタイミングで容易に命令セットを切替えるこ
とができる。 【０００８】従って、この発明によれば、例えば、分岐
が少なく高速性を必要とする処理については、縮小命令
セットで高速プログラムを記述しておき、分岐が多く高
速性を必要としない処理については、高機能命令セット
で低速プログラムを記述しておくというように、処理の
内容に応じて効率的なプログラミングと効率的な処理を
選択することができる。 【０００９】 【実施例】以下、図面を参照して、この発明の実施例を
説明する。図１は、この発明の一実施例に係る演算処理
装置のブロック図である。主メモリ１には、縮小命令セ
ットで記述された高速プログラムと高機能命令セットで
記述された低速プログラムとが速度切替命令を境として
共存するプログラム、及びこのプログラムによって処理
されるデータが記憶されている。主メモリ１から読み出
される命令セットの読出しアドレスは、プログラムカウ
ンタ（ＰＣ）２からアドレスバス３を介して主メモリ１
に与えられる。主メモリ１から読み出された命令セット
は、データバス４を介して命令レジスタ（ＩＲ）５にフ
ェッチされる。命令レジスタ５にフェッチされた命令セ
ットは、選択回路６によってＲＩＳＣ用デコーダ７及び
マッピング部８のいずれか一方に供給される。いずれに
供給されるかは、Ｒ／Ｃレジスタ９に格納されたＲ／Ｃ
フラグの値により決定されるが、縮小命令セットはＲＩ
ＳＣ用デコーダ７に、また高機能命令セットはマッピン
グ部８に供給される。 【００１０】ＲＩＳＣ用デコーダ７に縮小命令セットが
供給されると、デコーダ７は命令セットを解読して第１
の制御信号Ｃ１を出力する。一方、マッピング部８に高
機能命令セットが供給されると、マッピング部８は、供
給されたマクロ命令である高機能命令セットから対応す
るミクロ命令の先頭アドレスを出力する。この先頭アド
レスは、アドレス選択部１０に供給され、ここでミクロ
命令指定のためのアドレスが順次生成される。このアド
レスはＣＩＳＣデコーダ１１に供給され、第２の制御信
号Ｃ２が生成される。ＲＩＳＣデコーダ７に低速切替命
令が供給されると、ＲＩＳＣデコーダ７は、Ｒ／Ｃレジ
スタ９のＲ／Ｃフラグを低速モードに書き換える。ま
た、ＣＩＳＣデコーダ１１に高速切替命令が供給される
と、ＣＩＳＣデコーダ１１は、Ｒ／Ｃレジスタ９のＲ／
Ｃフラグを高速モードに書き換える。 【００１１】一方、主メモリ１から読み出されたデータ
は、データバス４を介してレジスタ（ＲＥＧＡ，ＲＥＧ
Ｂ）１２，１３及び選択回路１４，１５の各一方の入力
端子に供給される。レジスタ１２，１３の出力は、選択
回路１４，１５の各他方の入力端子に供給される。選択
回路１４，１５は、Ｒ／Ｃフラグが低速モードに設定さ
れている場合には、主メモリ１からの直接出力を選択
し、Ｒ／Ｃフラグが高速モードに設定されている場合に
は、レジスタ１２，１３の出力を選択する。選択回路１
４，１５の出力は、演算手段として例えば乗算器１６に
入力される。乗算器１６の出力は、レジスタ（ＲＥＧ
Ｃ）１７に格納され、更にデータバス４を介して主メモ
リ１に書き込まれるようになっている。 【００１２】このシステムの実行サイクルの基準となる
マスタークロックφは、選択回路１８の一方の入力端に
供給されると共に、分周回路１９を介して選択回路１８
の他方の入力端に供給されている。選択回路１８は、Ｒ
／Ｃフラグが低速モードに設定されている場合には、分
周回路１９の出力を選択し、Ｒ／Ｃフラグが高速モード
に設定されている場合には、マスタークロックφをその
まま選択する。選択回路１８の出力が実行サイクルを決
定する実行クロックφ′となり、各部に供給される。 【００１３】次に、このシステムの動作について説明す
る。図２は、主メモリ１に記憶されるプログラムの一例
を概略的に示す図である。このプログラムは、低速プロ
グラム２１、高速プログラム２２、及び低速プログラム
２３をこの順に配置させたものである。低速プログラム
２１，２３は、高機能命令セットによって記述され、高
速プログラム２２は、縮小命令セットによって記述され
ている。低速プログラム２１の最終行には、高機能命令
セットで高速切替命令が記述されている。また、高速プ
ログラム２２の最終行には、縮小命令セットで低速切替
命令が記述されている。 【００１４】図３は、これら命令セットのより具体的な
記述例を示したもので、メモリデータの乗算プログラム
を縮小命令セットと高機能命令セットでそれぞれ記述し
た例である。図３（ａ）に示すように、縮小命令セット
でメモリデータの乗算プログラムを記述すると、主メ
モリ１のアドレスＡＤ１のデータをレジスタ（ＲＥＧ
Ａ）１２に格納するＭＯＶ命令、主メモリ１のアドレ
スＡＤ２のデータをレジスタ（ＲＥＧＢ）１３に格納す
るＭＯＶ命令、ＲＥＧＡ１２とＲＥＧＢ１３とを乗算
してレジスタ（ＲＥＧＣ）１７に格納するＭＵＬＴ命令
−の３つの命令セットを記述する必要がある。これに対
し、同図（ｂ）に示すように、高機能命令セットでメモ
リデータの乗算プログラムを記述すると、主メモリ１の
アドレスＡＤ１のデータと、主メモリ１のアドレスＡＤ
２のデータとを乗算してＲＥＧＣ１７に格納するＭＵＬ
Ｔ命令の１つで足りる。 【００１５】いま、システムが低速モードに設定されて
いるとすると、実行クロックφ′は、マスタークロック
φをｎ分周した低速クロックとなる。なお、分周比１／
ｎについては、低速モードで最大の処理効率を上げられ
る値、例えば１／２に設定する。この低速クロックに従
って主メモリ１から各命令セットが命令レジスタ５にフ
ェッチされる。命令レジスタ５にフェッチされた命令セ
ットは、ＣＩＳＣ用デコーダ１１によってデコードされ
る。低速モードでは、乗算器１６の入力に直接データバ
ス４上のデータを供給することができるので、選択回路
１４，１５はデータバス４側を選択する。この場合、乗
算器１６には、２回に分けて主メモリ１のデータがセッ
トされることになる。低速プログラムの実行中に、高速
切替命令が与えられると、ＣＩＳＣ用デコーダ１１は、
Ｒ／Ｃレジスタ９のＲ／Ｃフラグを高速モードに切替え
る。 【００１６】Ｒ／Ｃフラグが高速モードに切替えられる
と、実行クロックφ′はマスタークロックと同じ速度の
高速クロックとなり、選択回路６によりＲＩＳＣ用デコ
ーダ７がアクティブになる。従って、命令セットは、高
速で命令レジスタ５にフェッチされ、ＲＩＳＣ用デコー
ダ７でデコードされる。なお、このモードでは、命令セ
ットのフェッチ、デコード、演算、メモリアクセス等の
各ステージがパイプライン化されることにより、高速化
が図られる。また、このモードでは、主メモリ１から乗
算器１６にダイレクトにデータを供給することが速度的
に不可能であるため、選択回路１４，１５は、レジスタ
１２，１３側を選択し、主メモリ１からのデータは、一
旦レジスタ１２，１３に格納されることになる。レジス
タ１２，１３と乗算器１６との間もパイプライン化され
ることにより、乗算のサイクルは１サイクルで足りるこ
とになる。 【００１７】なお、以上のシステムでは、乗算器での乗
算処理を例にとって、この発明を説明したが、ＡＬＵ
（算術論理ユニット）等、他の演算処理部においても同
様の切替動作が行われることはいうまでもない。 【００１８】 【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
速度切替命令を境として高速プログラムと低速プログラ
ムとを共存させ、高速プログラム実行中には、高速の実
行クロックに従ってパイプライン処理に基づく演算処理
が実行され、速度切替命令に従ってプログラムが高速プ
ログラムから低速プログラムに切替えられると、低速の
実行クロックに従って記憶手段からダイレクトにデータ
を取り込む演算処理を実行するので、処理の内容に応じ
て効率的なプログラミングと効率的な処理及び処理時間
を簡単に選択することができる。
ピュータ（ＲＩＳＣ）と高機能命令セットコンピュータ
（ＣＩＳＣ）とを共存させた演算処理装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来より、マイクロプロセッサやディジ
タル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）等の演算処理装
置として、ＲＩＳＣ型とＣＩＳＣ型とが知られている。
ＲＩＳＣ型の演算処理装置は、少数の単純な命令セット
を用いて、細分化された実行ステップにより処理を実行
するもので、個々の実行サイクルの短縮化と高速パイプ
ライン処理とにより実行速度を高めたものである。この
種の装置は、ＶＬＳＩ技術の発展と共に、より一層の高
速化が図られている。これに対し、ＣＩＳＣ型の演算処
理装置は、高機能命令セットを用い、低速クロックにお
いても実行効率が高く、電力に対するパフォーマンスが
良いという利点がある。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の演算処理装置のうちＲＩＳＣ型のシステムで
は、高級言語とマシン語との間のセマンティックギャッ
プが大きく、アセンブラによる煩雑なプログラミングを
必要とするという問題がある。また、プログラミングの
効率化を図るためには最適化コンパイラに頼らざるを得
ず、所望する性能を引き出すことが難しい。更に、ＲＩ
ＳＣ型のシステムでは、パイプライン処理を前提として
いるため、プログラムに分岐を多く含む場合の実行効率
が低下するという問題点もある。一方、従来のＣＩＳＣ
型のシステムでは、高機能命令セットを使用してプログ
ラミングの負担を軽減した分だけ、マクロ命令からミク
ロ命令を生成するハードウェアの負担が増し、実行クロ
ックをあまり速くすることができないという問題点があ
る。 【０００４】この発明は、このような問題点に鑑みなさ
れたもので、実行する処理の内容に応じて、最適なプロ
グラミング、処理及び処理速度を選択することができる
演算処理装置を提供することを目的とする。 【０００５】 【課題を解決するための手段】この発明に係る演算処理
装置は、細分化された実行ステップにより処理を実行す
るための少数の単純な命令セットである縮小命令セット
で記述された高速処理プログラムと複数のミクロ命令を
生成するマクロ命令からなる高機能命令セットで記述さ
れた低速処理プログラムとが速度切替命令を境として共
存するプログラム及びこのプログラムによって処理され
るデータを記憶する記憶手段と、この記憶手段から読み
出された前記速度切替命令に従って実行クロックの周波
数を切替える実行クロック切替手段と、前記実行クロッ
クに従って前記記憶手段から順次命令セットを読み出す
命令セット読出し手段と、この命令セット読出し手段に
よって読み出された命令セットのうち前記縮小命令セッ
トを解読して第１の制御信号を出力する第１の命令解読
手段と、前記命令セット読出し手段によって読み出され
た命令セットのうち前記高機能命令セットを入力し入力
された高機能命令セットに対応するミクロ命令の先頭ア
ドレスを生成するマッピング部と、このマッピング部で
生成された先頭アドレスに基づいてミクロ命令指定のた
めのアドレスを順次生成するアドレス選択部と、このア
ドレス選択部で順次生成されたアドレスを入力して第２
の制御信号を出力する第２の命令解読手段と、前記記憶
手段から読み出された前記速度切替命令に従って前記第
１又は第２の命令解読手段から出力される前記第１又は
第２の制御信号に基づいて前記命令セット読出し手段に
よって前記記憶手段から読み出された命令セットを前記
第１の命令解読手段に供給するか前記マッピング部へ供
給するかを切替える命令解読切替手段と、前記第１の制
御信号に従ってパイプライン処理に基づく演算処理を実
行すると共に、前記第２の制御信号に従って前記記憶手
段からダイレクトにデータを取り込む演算処理を実行す
る演算手段とを備えたことを特徴とする。 【０００６】 【作用】この発明によれば、縮小命令セットで記述され
た高速処理プログラムと高機能命令セットで記述された
低速処理プログラムとを、速度切替命令を境として記憶
手段に記憶しておくと、速度切替命令が読み出され実行
された時点から実行クロックが切替えられると共に、第
１及び第２の命令解読手段が切替えられる。この結果、
高速プログラム実行中には、高速の実行クロックに従っ
て縮小命令セットが読み出され、第１の命令解読手段か
らの第１制御信号に従って、演算手段がパイプライン処
理に基づく演算処理を実行する。また、速度切替命令に
よってプログラムが高速プログラムから低速プログラム
に切替えられると、低速の実行クロックに従って高機能
命令セットが読み出され、第２の命令解読手段からの第
２の制御信号に従って、演算手段が記憶手段からダイレ
クトにデータを取り込む演算処理を実行する。 【０００７】実行クロックは、縮小命令セットの実行時
と高機能命令セットの実行時のそれぞれにおいて、最も
効率的に処理が行われるように、その速度を切替えるこ
とができるため、各プログラムの実行効率は十分に高め
られることになる。また、クロック及び命令セットの切
替は、プログラム中で行うことができるので、プログラ
マは自由なタイミングで容易に命令セットを切替えるこ
とができる。 【０００８】従って、この発明によれば、例えば、分岐
が少なく高速性を必要とする処理については、縮小命令
セットで高速プログラムを記述しておき、分岐が多く高
速性を必要としない処理については、高機能命令セット
で低速プログラムを記述しておくというように、処理の
内容に応じて効率的なプログラミングと効率的な処理を
選択することができる。 【０００９】 【実施例】以下、図面を参照して、この発明の実施例を
説明する。図１は、この発明の一実施例に係る演算処理
装置のブロック図である。主メモリ１には、縮小命令セ
ットで記述された高速プログラムと高機能命令セットで
記述された低速プログラムとが速度切替命令を境として
共存するプログラム、及びこのプログラムによって処理
されるデータが記憶されている。主メモリ１から読み出
される命令セットの読出しアドレスは、プログラムカウ
ンタ（ＰＣ）２からアドレスバス３を介して主メモリ１
に与えられる。主メモリ１から読み出された命令セット
は、データバス４を介して命令レジスタ（ＩＲ）５にフ
ェッチされる。命令レジスタ５にフェッチされた命令セ
ットは、選択回路６によってＲＩＳＣ用デコーダ７及び
マッピング部８のいずれか一方に供給される。いずれに
供給されるかは、Ｒ／Ｃレジスタ９に格納されたＲ／Ｃ
フラグの値により決定されるが、縮小命令セットはＲＩ
ＳＣ用デコーダ７に、また高機能命令セットはマッピン
グ部８に供給される。 【００１０】ＲＩＳＣ用デコーダ７に縮小命令セットが
供給されると、デコーダ７は命令セットを解読して第１
の制御信号Ｃ１を出力する。一方、マッピング部８に高
機能命令セットが供給されると、マッピング部８は、供
給されたマクロ命令である高機能命令セットから対応す
るミクロ命令の先頭アドレスを出力する。この先頭アド
レスは、アドレス選択部１０に供給され、ここでミクロ
命令指定のためのアドレスが順次生成される。このアド
レスはＣＩＳＣデコーダ１１に供給され、第２の制御信
号Ｃ２が生成される。ＲＩＳＣデコーダ７に低速切替命
令が供給されると、ＲＩＳＣデコーダ７は、Ｒ／Ｃレジ
スタ９のＲ／Ｃフラグを低速モードに書き換える。ま
た、ＣＩＳＣデコーダ１１に高速切替命令が供給される
と、ＣＩＳＣデコーダ１１は、Ｒ／Ｃレジスタ９のＲ／
Ｃフラグを高速モードに書き換える。 【００１１】一方、主メモリ１から読み出されたデータ
は、データバス４を介してレジスタ（ＲＥＧＡ，ＲＥＧ
Ｂ）１２，１３及び選択回路１４，１５の各一方の入力
端子に供給される。レジスタ１２，１３の出力は、選択
回路１４，１５の各他方の入力端子に供給される。選択
回路１４，１５は、Ｒ／Ｃフラグが低速モードに設定さ
れている場合には、主メモリ１からの直接出力を選択
し、Ｒ／Ｃフラグが高速モードに設定されている場合に
は、レジスタ１２，１３の出力を選択する。選択回路１
４，１５の出力は、演算手段として例えば乗算器１６に
入力される。乗算器１６の出力は、レジスタ（ＲＥＧ
Ｃ）１７に格納され、更にデータバス４を介して主メモ
リ１に書き込まれるようになっている。 【００１２】このシステムの実行サイクルの基準となる
マスタークロックφは、選択回路１８の一方の入力端に
供給されると共に、分周回路１９を介して選択回路１８
の他方の入力端に供給されている。選択回路１８は、Ｒ
／Ｃフラグが低速モードに設定されている場合には、分
周回路１９の出力を選択し、Ｒ／Ｃフラグが高速モード
に設定されている場合には、マスタークロックφをその
まま選択する。選択回路１８の出力が実行サイクルを決
定する実行クロックφ′となり、各部に供給される。 【００１３】次に、このシステムの動作について説明す
る。図２は、主メモリ１に記憶されるプログラムの一例
を概略的に示す図である。このプログラムは、低速プロ
グラム２１、高速プログラム２２、及び低速プログラム
２３をこの順に配置させたものである。低速プログラム
２１，２３は、高機能命令セットによって記述され、高
速プログラム２２は、縮小命令セットによって記述され
ている。低速プログラム２１の最終行には、高機能命令
セットで高速切替命令が記述されている。また、高速プ
ログラム２２の最終行には、縮小命令セットで低速切替
命令が記述されている。 【００１４】図３は、これら命令セットのより具体的な
記述例を示したもので、メモリデータの乗算プログラム
を縮小命令セットと高機能命令セットでそれぞれ記述し
た例である。図３（ａ）に示すように、縮小命令セット
でメモリデータの乗算プログラムを記述すると、主メ
モリ１のアドレスＡＤ１のデータをレジスタ（ＲＥＧ
Ａ）１２に格納するＭＯＶ命令、主メモリ１のアドレ
スＡＤ２のデータをレジスタ（ＲＥＧＢ）１３に格納す
るＭＯＶ命令、ＲＥＧＡ１２とＲＥＧＢ１３とを乗算
してレジスタ（ＲＥＧＣ）１７に格納するＭＵＬＴ命令
−の３つの命令セットを記述する必要がある。これに対
し、同図（ｂ）に示すように、高機能命令セットでメモ
リデータの乗算プログラムを記述すると、主メモリ１の
アドレスＡＤ１のデータと、主メモリ１のアドレスＡＤ
２のデータとを乗算してＲＥＧＣ１７に格納するＭＵＬ
Ｔ命令の１つで足りる。 【００１５】いま、システムが低速モードに設定されて
いるとすると、実行クロックφ′は、マスタークロック
φをｎ分周した低速クロックとなる。なお、分周比１／
ｎについては、低速モードで最大の処理効率を上げられ
る値、例えば１／２に設定する。この低速クロックに従
って主メモリ１から各命令セットが命令レジスタ５にフ
ェッチされる。命令レジスタ５にフェッチされた命令セ
ットは、ＣＩＳＣ用デコーダ１１によってデコードされ
る。低速モードでは、乗算器１６の入力に直接データバ
ス４上のデータを供給することができるので、選択回路
１４，１５はデータバス４側を選択する。この場合、乗
算器１６には、２回に分けて主メモリ１のデータがセッ
トされることになる。低速プログラムの実行中に、高速
切替命令が与えられると、ＣＩＳＣ用デコーダ１１は、
Ｒ／Ｃレジスタ９のＲ／Ｃフラグを高速モードに切替え
る。 【００１６】Ｒ／Ｃフラグが高速モードに切替えられる
と、実行クロックφ′はマスタークロックと同じ速度の
高速クロックとなり、選択回路６によりＲＩＳＣ用デコ
ーダ７がアクティブになる。従って、命令セットは、高
速で命令レジスタ５にフェッチされ、ＲＩＳＣ用デコー
ダ７でデコードされる。なお、このモードでは、命令セ
ットのフェッチ、デコード、演算、メモリアクセス等の
各ステージがパイプライン化されることにより、高速化
が図られる。また、このモードでは、主メモリ１から乗
算器１６にダイレクトにデータを供給することが速度的
に不可能であるため、選択回路１４，１５は、レジスタ
１２，１３側を選択し、主メモリ１からのデータは、一
旦レジスタ１２，１３に格納されることになる。レジス
タ１２，１３と乗算器１６との間もパイプライン化され
ることにより、乗算のサイクルは１サイクルで足りるこ
とになる。 【００１７】なお、以上のシステムでは、乗算器での乗
算処理を例にとって、この発明を説明したが、ＡＬＵ
（算術論理ユニット）等、他の演算処理部においても同
様の切替動作が行われることはいうまでもない。 【００１８】 【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
速度切替命令を境として高速プログラムと低速プログラ
ムとを共存させ、高速プログラム実行中には、高速の実
行クロックに従ってパイプライン処理に基づく演算処理
が実行され、速度切替命令に従ってプログラムが高速プ
ログラムから低速プログラムに切替えられると、低速の
実行クロックに従って記憶手段からダイレクトにデータ
を取り込む演算処理を実行するので、処理の内容に応じ
て効率的なプログラミングと効率的な処理及び処理時間
を簡単に選択することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の一実施例に係る演算処理装置の構
成を示すブロック図である。 【図２】 同システムにおける主メモリに記憶されるプ
ログラムの例を示す図である。 【図３】 縮小命令セットと高機能命令セットによるメ
モリ乗算処理の記述例を示す図である。 【符号の説明】 １…主メモリ、２…プログラムカウンタ、３…アドレス
バス、４…データバス、５…命令レジスタ、６，１４，
１５，１８…選択回路、７…ＲＩＳＣ用デコーダ、８…
マッピング部、９…Ｒ／Ｃレジスタ、１０…アドレス選
択部、１１…ＣＩＳＣ用デコーダ、１２，１３，１７…
レジスタ、１９…分周回路。
成を示すブロック図である。 【図２】 同システムにおける主メモリに記憶されるプ
ログラムの例を示す図である。 【図３】 縮小命令セットと高機能命令セットによるメ
モリ乗算処理の記述例を示す図である。 【符号の説明】 １…主メモリ、２…プログラムカウンタ、３…アドレス
バス、４…データバス、５…命令レジスタ、６，１４，
１５，１８…選択回路、７…ＲＩＳＣ用デコーダ、８…
マッピング部、９…Ｒ／Ｃレジスタ、１０…アドレス選
択部、１１…ＣＩＳＣ用デコーダ、１２，１３，１７…
レジスタ、１９…分周回路。
─────────────────────────────────────────────────────
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(56)参考文献 特開 昭55−99650（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−282721（ＪＰ，Ａ)
特開 昭57−168346（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−111533（ＪＰ，Ａ)
特開 昭57−41741（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−143322（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−120003（ＪＰ，Ａ)
実開 昭59−15148（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G06F 9/30
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 細分化された実行ステップにより処理を
実行するための少数の単純な命令セットである縮小命令
セットで記述された高速処理プログラムと複数のミクロ
命令を生成するマクロ命令からなる高機能命令セットで
記述された低速処理プログラムとが速度切替命令を境と
して共存するプログラム及びこのプログラムによって処
理されるデータを記憶する記憶手段と、 この記憶手段から読み出された前記速度切替命令に従っ
て実行クロックの周波数を切替える実行クロック切替手
段と、 前記実行クロックに従って前記記憶手段から順次命令セ
ットを読み出す命令セット読出し手段と、 この命令セット読出し手段によって読み出された命令セ
ットのうち前記縮小命令セットを解読して第１の制御信
号を出力する第１の命令解読手段と、 前記命令セット読出し手段によって読み出された命令セ
ットのうち前記高機能命令セットを入力し入力された高
機能命令セットに対応するミクロ命令の先頭アドレスを
生成するマッピング部と、 このマッピング部で生成された先頭アドレスに基づいて
ミクロ命令指定のためのアドレスを順次生成するアドレ
ス選択部と、 このアドレス選択部で順次生成されたアドレスを入力し
て 第２の制御信号を出力する第２の命令解読手段と、 前記記憶手段から読み出された前記速度切替命令に従っ
て前記第１又は第２の命令解読手段から出力される前記
第１又は第２の制御信号に基づいて前記命令セット読出
し手段によって前記記憶手段から読み出された命令セッ
トを前記第１の命令解読手段に供給するか前記マッピン
グ部へ供給するかを切替える命令解読切替手段と、 前記第１の制御信号に従ってパイプライン処理に基づく
演算処理を実行すると共に、前記第２の制御信号に従っ
て前記記憶手段からダイレクトにデータを取り込む演算
処理を実行する演算手段とを備えたことを特徴とする演
算処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26464094A JP3511691B2 (ja) | 1994-10-04 | 1994-10-04 | 演算処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26464094A JP3511691B2 (ja) | 1994-10-04 | 1994-10-04 | 演算処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08106383A JPH08106383A (ja) | 1996-04-23 |
| JP3511691B2 true JP3511691B2 (ja) | 2004-03-29 |
Family
ID=17406167
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26464094A Expired - Fee Related JP3511691B2 (ja) | 1994-10-04 | 1994-10-04 | 演算処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3511691B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2002088913A1 (ja) * | 2001-04-27 | 2004-08-19 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーションＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｂｕｓｉｎｅｓｓ Ｍａｓｃｈｉｎｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | プロセッサの動作速度を制御するための方法および装置 |
| JP3805314B2 (ja) | 2003-02-27 | 2006-08-02 | Ｎｅｃエレクトロニクス株式会社 | プロセッサ |
-
1994
- 1994-10-04 JP JP26464094A patent/JP3511691B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH08106383A (ja) | 1996-04-23 |
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