JPH01307831A - 情報処理装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は情報処理装置に関し、特に演算結果またはオペ
ランドのロードに応答して内容が変化するコンディショ
ンレジスタを備えて、引数のデータタイプを示すタグを
データ自身あるいはデータを示すポインタに付加し、そ
の付加されたタグフィールドの値に応じて処理ルーチン
を定める情報処理装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、この種の情報処理装置では、オペランドの、あら
かじめ定められたフィールドの値を比較命令で比較して
その結果で分岐するようなソフトウェア処理を行なって
いた。また、定められたフィールドの値により直接分岐
するような専用命令を備えるもの（情報処理学会研究報
告ＣＡ６３−５）　、さらに、同様にフィールドの値に
よりマイクロ命令レベルで分岐するもの（情報処理学会
第３４口金国大会６ｐ−５）がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

ソフトウェアの分野において、汎関数という考え方があ
る。従来の関数処理は、オペランドのデータタイプに依
って使用する関数が異なっていた。例えばＦＯＲＴＲＡ
Ｎでは引数のデータタイプが整数、浮動小数点数、長績
度浮動小数点数の３種類とすると、それに対応してＡＢ
Ｓ関数でもＩＡＢＳ、ＡＢＳ、ＤＡＢＳというふうに関
数名が異なっていた。すなわち、関数処理の入口番地も
異なっていてそのデータタイプ専用の処理を行なえば十
分であった。この汎関数の考え方は、引数のデータタイ
プが何であっても同じ関数が使用できるということであ
るが、従来の汎関数の処理ルーチンで引数として渡され
たデータのタイプを判定して処理を分けなければならず
、そのような引数にはデータタイプを判定するための情
報が付加されている。このデータタイプ情報を付加する
方法にはいくつか存在するが、その１つにデータ自身か
、またはデータを指すポインタにタグというデータタイ
プを付加する方法がある。このタグを付加する方法は、
ＬＩＳＰの処理系では良く使用され、第４図（ａ）に示
すように、関数処理の最初に付加された引数のタグを判
定して引数のデータタイプ（第４図（ｂ））に応した処
理ルーチンに分岐するといった処理が必要になる。従来
の情報処理装置においては、ソフトウェアでこの処理を
おこなっているが、タグ部以外のマスク処理、比較処理
、分岐処理が何度も出現して命令数も増加し効率もわる
かった。情報処理学会研究報告Ｃ＾６３−５に示された
情報処理装置は、タグをインデックスとして分岐する命
令を備えてデータタイプの切分けには対応しているが、
各処理ルーチンへ分岐する際、さらにもう−度分岐命令
が必要となる。このように分岐命令の処理が連続するこ
とになり、特にパイプライン処理方式を採用した情報装
置においては分岐命令処理のオーバーヘットか大きくス
ループットが低下する。情報処理学会第３４目金国大会
６ｐ−５に示された情報処理装置ではマイクロ命令レベ
ルで分岐するため分岐命令処理のオーバーヘッドはない
が、組込み関数以外のユーザー定義関数はマイクロ命令
では処理できないという欠点がある。

（課題を解決するための手段） 本発明の情報処理装置は、 引数のデータタイプに対応するタイプ情報が、ソフトウ
ェアによフて設定されるタイプレジスタと、 演算結果またはロードされるオペランドの予め定められ
たフィールドの内容に応じて、前記タイプレジスタに設
定されているタイプ情報を選択し、該情報をコンディシ
ョンレジスタへ格納する選択手段と、 コンディションレジスタへ格納されたタイプ情報に応じ
て分岐方向を定める分岐判定手段とを有している。

〔作　　用〕

演算結果またはロードされるオペランドの予め定められ
たフィールドの内容に応じてタイプレジスタに設定され
ている、引数のデータタイプ情報を選択し、そのタイプ
情報に基づいて処理ルーチンを定めるので、従来行なっ
ていた、処理ルーチンへの分岐の際の、引数に付加され
ているタグ部以外の情報のマスク処理、比較処理、分岐
処理が不要になる。

〔実施例〕

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図は本発明の情報処理装置の一実施例の要部構成を
示すブロック図、第２図はエンコーダ４３の構成を示す
ブロック図、第３図゛は汎関数のプログラムの一例を示
す図である。

本実施例の情報処理装置は、命令制御装置１と記憶制御
装置２と演算装置３とを備えており、引数には、従来と
同様第４図に示すように、タグすなわちデータタイプ情
報が付加されている。

命令制御装置１は、命令を記憶制御装置２より読出して
解読し、必要ならばアドレス計算により論理アドレスを
求めて、操作コード、オペランド、操作情報等を演算装
置３に転送する。演算装置３は、命令制御装置１から転
送された情報により演算を行ない各種レジスタやステー
タス、または、記憶制御装置２を通して不図示の主記憶
装置の更新を行なう。演算装置３は、演算器３７とコン
ディションレジスタ３９と分岐判定回路４２と選択手段
であるエンコーダ４３とタイプレジスタ４４を含んでい
る。タイプレジスタ４４は、ソウトウエアによって引数
のデータタイプ情報が３２ビツトで設定されている。エ
ンコーダ４３は、第２図に示すように、変換回路４３１
とセレクタ４３２とで構成され、演算器３７の出力であ
る演算結果またはロードされるオペランドの上位４ビツ
トに応じて、タイプレジスタ４４に設定されているデー
タタイプ情報を２ビツトずつ選択し、コンディションレ
ジスタ３９へ格納する。本実施例では、演算器３７の出
力の上位４ビツトが”００００“の時、タイプレジスタ
４４の０．１ビツトの内容、また、　”ｏｔｏｏ”の時
、８．９ビツトの内容を選択するように構成されている
。

分岐判定回路４２は、命令制御装置１のデコード情報キ
ュー１９からデコード情報レジスタ３１、レジスタ４０
．４１を介して入力されるデコード情報とコン。

デイジョンレジスタ３９からのデータタイプ情報とを基
にして分岐ルーチンを決定する。

次に、本実施例の動作について説明する。

命令制御装置１において、命令レジスタ１１のビットフ
ィールドにより汎用レジスタファイル１３からデータを
読出す。この時、命令レジスタ１１の内容がＲＸタイプ
の命令であれば、オペランドの実行アドレスの生成のた
め汎用レジスタファイル１３からインデックス値および
ベース値が読出される。このインデックス値とベース値
は、命令で直接指定されるディスプレイスメント値とと
もに、それぞれインデックスレジスタ１５、ペースレジ
スタ１６、ディスプレイスメントレジスタ１４に設定さ
れる。そして、これら３つの値をもとにしてアドレス加
算器１７がオペランドアドレスを生成し、記憶制御装置
２へ転送する。このオペランドアドレス２は、レジスタ
２１を介してアドレス変換部２２へ送られてアドレス変
換機構２２１によりアドレス変換される。さらに、アド
レスアレイ２２２から読出されるディレクトリ情報とと
もに、レジスタ２３を介してデータアレイ２４へ送られ
てデータアレイ２４の読出しアドレスとなってデータア
レイ２４がらオ（ベランドが読出され、そのオペランド
は演算装置３に転送される。一方、ＲＸタイプ命令の第
１オペランドと、ＲＲ逆タイプ令の場合の第１、第２オ
ペランドが格納されているレジスタのレジスタの番号は
、命令制御装置１のレジスタＩ８とデコード情報キュー
１９を経て、演算装置３へ転送される。オペランドおよ
びレジスタ番号を受けた演算装置３は、演算に先立って
、命令制御装置１から送られたレジスタ番号をもとに、
汎用レジスタファイル３２からオペランドを読出す。読
出されたオペランドのうち一方は第１オペランドとして
演算レジスタ３５に格納され、もう一方のオペランドは
記憶制御装置２から直接、またデータバッファ３４を介
して転送されたオペランドとともにセレクタ３３へ入力
されて選択され、第２オペランドとして演算レジスタ３
６に格納される。演算レジスタ３５、３６に格納された
オペランドは演算器３７により所望の演算が行なわれ、
その演算結果が結果レジスタ３８を経て汎用レジスタ１
３．３２に格納される。

さらに、この演算結果はコンディションレジスタ３９へ
も反映される。また、命令がロード命令であれば、オペ
ランドは記憶制御装置２から読出され、そのオペランド
は演算器３７、結果レジスタ３８を経て、同様に汎用レ
ジスタ１３．３２に格納され、コンディションレジスタ
３９も変化する。この時、演算器３７の出力のうち上位
４ビツトは、エンコーダ４３に入力されて、タイプレジ
スタ４４に設定されているデータタイプ情報のうち２ビ
ツトを選択する。選択された２ビツトのデータタイプ情
報は、演算器３７の他のキャリー出力等とともにコンデ
ィションレジスタ３９に格納される。このコンディショ
ンレジスタ３９の出力は、デコード情報レジスタ３１か
らレジスタ４０．４１を経て送られるデコード情報とと
もに分岐判定回路４２へ送られて、そこでそれらの情報
をもとに分岐方向の判定が行なわれる。

なお、演算器３７の出力のうち上位４ビツトは、前述し
たようにデータタイプ情報であるタグの−部を示してい
るため、この４ビツトのデータによりデータタイプ情報
を選択して分岐方向を定めるということは、従来と同様
にタグに応した処理ルーチンへ分岐することになる。

次に、第３図に示すプログラムを参照して、分岐方向の
判定処理を説明する。

＄ＡＤＤ　１番地は汎関数の大ロアトレスであり、ロー
ド命令により　”八ＲＧＩＩＭＥＮＴ”で指定される引
数をＲＯにロードする。このとき引数の上位４ビツトは
符号化され、２ビツトの値としてコンディションレジス
タ３９に設定される。次のＢＲＡＯ命令はコンディショ
ンレジスタ３９の２ビツトの値が”００”のとき分岐す
る分岐命令である。２ビツトの値が”００”であれば引
数か整数であると判断して整数処理ルーチン（＄　ＩＮ
ＴＥＧＥＲ）に分岐する。同様に、ＢＲＡＩ命令はコン
ディションレジスタ３９の２ビツトの値が”０１”のと
き分岐する分岐命令で２ビツトの値が“旧”であれば引
数が浮動小数点数であると判断して浮動小数点数処理ル
ーチン（＄ＦＬＯＡＴ）に分岐する。ＢＲＡ２命令も同
様に、２ビツトの値か”１０”のとき＄　ＤＦＬＯＡＴ
に分岐する。したがって、引数をレジスタにロードした
後ずぐに分岐命令で各データタイプごとの処理ルーチン
に分岐できることになる。

なお、本実施例では演算器３７の出力のうち上位４ビツ
トをタグとしてこれを２ビツトに符号化したが、タグ部
は演算器３７出力のどの位置から何ビットでも良いし、
符号化された出力も２ビツトとは限らない。また、タイ
プレジスタ４４の長さも何ビットを符号化するによって
決まる。さらに、演算器３７の出力のうちタグ部として
使用するフィールドのデータ長、およびそれを符号化し
たデータのビット長に応じて分岐ルーチンも増設するこ
とがてきる。

（発明の効果） 以上説明したように本発明は、演算結果またはロードさ
れるオペランドの予め定められたフィールドの内容に応
じてタイプレジスタに設定されているデータタイプ情報
を選択してその情報に基づいて分岐ルーチンを定めるこ
とにより、演算終了以上説明したように本発明は、演算
結果またはロードされるオペランドの予め定められたフ
ィールドの内容に応じてタイプレジスタに設定されてい
るデータタイプ情報を選択してその情報に基づいて分岐
ルーチンを定めることにより、演算終了後またオペラン
ドのロード後、直ちにそのデータタイプに応じた処理ル
ーチンへ分岐することができ、特に、ＬＩ　ＳＰ等のよ
うに汎関数の出現頻度の高いプログラムにおいては引数
処理のオーバーヘットを低減するという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の情報処理装置の一実施例の要部構成を
示すブロック図、第２図はエンコーダ４３の構成を示す
ブロック図、第３図は汎関数によるプログラムの一例を
示す図、第４図はタグによるデータタイプの指定の一例
を示す図である。 １・・・命令制御装置、　　　２・・・記憶制御装置、
３・・・演算装置、　　　　　１１・・・命令レジスタ
、１２・・・デコーダ、 １：］、　３２・・・汎用レジスタファイル、１４・・
・デイスジ１ノイスメントレジスタ、１５・・・インデ
ックスレジスタ、 １６・・・ペースレジスタ、　　１７・・・アドレス加
算器、１８、２１．２３．４０．４１・・・レジスタ、
１９−・・デコード情報キュー、 ２２・・・アドレス変換部、　２４・・・データアレイ
、３１・・・デコーダ情報レジスタ、 ３：１．４３２・・・セレクタ、　３４・・・データバ
ッファ、３５、３６−・・演算レジスタ、 ３７・・・演算器、　　　　　３８・−結果レジスタ、
３９・・・コンディションレジスタ・ ４２・・・分岐判定回路、　　４３・・・エンコーダ、
４４−・・タイプレジスタ、 ２２１−・・アドレス変換機構、 ２２２−・・アドレスアレイ、 ４３１−・・変換回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、演算結果またはオペランドのロードに応答して内容
   が変化するコンディションレジスタを備えて、引数のデ
   ータタイプを示すタグをデータ自身あるいはデータを示
   すポインタに付加し、その付加されたタグフィールドの
   値に応じて処理ルーチンを定める情報処理装置において
   、 前記データタイプに対応するタイプ情報が、ソフトウェ
   アによって設定されるタイプレジスタと、 演算結果またはロードされるオペランドの予め定められ
   たフィールドの内容に応じて、前記タイプレジスタに設
   定されているタイプ情報を選択し、該情報を前記コンデ
   ィションレジスタへ格納する選択手段と、 該コンディションレジスタへ格納されたタイプ情報に応
   じて分岐方向を定める分岐判定手段とを有することを特
   徴とする情報処理装置。