JPH02232727A

JPH02232727A - 情報処理装置

Info

Publication number: JPH02232727A
Application number: JP5532389A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Maruyama; 勉丸山
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1989-03-07
Filing date: 1989-03-07
Publication date: 1990-09-14

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、情報処理装置に関するものである．〔従来の
技術〕従来、情報処理装置における関数呼び出しにおいては、
ソフトウェア、またはファームウェアによって引数とな
るレジスタの値を５呼ばれた側の関数が用いるレジスタ
、またはスタックに一つずつ代入することによって関数
呼び出しが行われてきた．〔発明が解決しようとする課題〕従来の情報処理装置における関数呼び出しにおいては、
引数をソフトウエアまたはファームウエアによって、１
語ずつレジスタまたはスタックに代入することによって
行われてきた。また、関数からの復帰においても、関数
によって所定のレジスタもしくはスタックに代入された
値を、関数呼び出し復帰後に必要なレジスタに転送する
などの処理を行ってきた．しかし、組み込み関数等の関
数呼び出しは、（ａ）関数呼び出し回数が多い（ｂ）関数における処理が小さい（ｃ）関数呼び出しが深くならない等の特徴を持つにもかかわらず、通常の関数呼び出しと
同様の手段で関数呼び出し、復帰が行われていたため、
関数呼び出しにかかる手間が大きく、組み込み関数を多
く用いるＬｉ　ｓｐ等の言語の処理速度の低下の原因と
なっていた．本発明の目的は、関数呼び出し，特に組み込み関数の高
速な呼び出しおよび復帰を実現することにある．〔課題を解決するための手段〕本発明の情報処理装置の構成は、命令語を保持する命令
レジスタと、複数語の同時読み出し同時書き込みが可能
であるレジスタファイルと、前記レジスタファイルから
読み出した値の演算を行う演算器と、前記レジスタファ
イルより読み出された複数のレジスタの値を、前記命令
レジスタ中の命令語によって定まる前記レジスタファイ
ル中の複数のレジスタに同時に転送する制御を行うレジ
スタファイル制御装置と、全体の制御を行う制御装１と
を含んで構成され、また命令語を保持する命令レジスタ
と、複数語の同時読み出し同時書き込みが可能であるレ
ジスタファイルと、前記レジスタファイルから読み出し
た値の演算を行う演算器と、命令語のオペランドフィー
ルドで指定された前記レジスタファイル中のレジスタの
番号を格納しておくレジスタ番号レジスタと、前記レジ
スタファイルより読み出された複数のレジスタの値を、
前記命令レジスタ中の命令語によって定まる前記レジス
タファイル中の複数のレジスタまたは前記レジスタ番号
レジスタで指定されたレジスタに同時に転送する制御を
行うレジスタファイル制御装置と、全体の制御を行う制
御装置とを含んで構成されることを特徴とする．〔作用〕通常の関数呼び出しにおける命令語の一例を第３図に示
す．この例に示した関数は、２つの変数のそれぞれの２
乗の平均を計算するものであり、レジスタ１６．１７を
入力として、またレジスタ１６を出力として用いられて
いる．しかし、関数呼び出し側では、レジスタ１，２の
それぞれの二乗の平均をレジスタ４に代入したいため、
関数呼び出し命令ｃａｌｌの前に、レジスタ１，２の値
をそれぞれｍｏｖｅ命令によってレジスタ１６１７に転
送し、その後関数呼び出しを行っている．また、関数呼
び出し後に関数における演算結果がレジスタ１６に格納
されているため、ｍｏｖｅ命令によってレジスタ１６の
値をレジスタ４に転送している．請求項第１の発明の装置は、関数呼び出し前のレジスタ
間転送を、命令によって定まるレジスタに同時に行うも
のである。この場合の命令語の一例を第４図に示す。こ
の例では、ｍｏｖｅａｒａｇｓという命令によって、レ
ジスタ１，２の値がレジスタ１６．１７に同時に転送さ
れ関数呼び出しの高速化を実現している．請求項第２の発明の装置は、関数呼び出し前のレジスタ
間転送を、命令によって定まるレジスタに同時に行うも
のである．この場合の命令語の一例を第４図に示す．こ
の例では、ｍｏｖｅａｒａｇｓという命令によって、レ
ジスタ１．２の値がレジスタ１６．１７に同時に転送さ
れるとともに、レジスタ４のレジスタ番号である４がレ
ジスタ番号レジスタに代入され、間数定義内におけるｒ
ｅｔｕｒｎ命令によって、関数呼び出しからの復帰が行
われるとともに、レジスタ４へのレジスタ１６の値の転
送が行われることによって、関数呼び出しの高速化を実
現している。

〔実施例〕

以］・＼本発明の装置について図面を参照して詳細に説
明する。

請求項第１による情報処理装置の一実施例を第１図に示
す．第１図において、１０は複数語同時読み出し書き込
みが可能なレジスタファイル、ＩＩはレジスタファイル
制御装置、２０は演算器、３０は命令レジスタ、７１０
は全体の制御を行う制御装置である．この装置においては、まず命令語がメモリ装置（Ｌ７ｊ
示せず）より命令レジスタ３０に読み込まれ、その命令
を制御装置４０が解釈することによって、その命令の実
行に・必要なレジスタの値がレジスタファイル１０より
読み出され、データ線１０５１００経由で演算器２０に
与えられ、制御装宜４０からめ指示によって演算器２０
によって演算が行われ、データ線１０８経由でレジスタ
ファイル１０にその演算結果が書き込まれることによっ
て、命令の実行が行われる．このとき、レジスタファイル制御装置１１は、命令語の
オペランドフィールドで指定されたレジスタ番号を信号
線１０３経由でレジスタファイル１０を与え、レジスタ
ファイル１０の読み出しを行うとともに、命令語のオペ
ランドフィールドで指定された演算結果の格納レジスタ
番号を信号線１０４経出でレジスタファイル１０に怪え
、演算結果のレジスタファイル】０への格納を行う。第
３図に示した命令ａｄｄ　　Ｒ１６，Ｒ１７，Ｒ１６を実行した場合には、レジスタファイル制御装置１１は
、信号線１０３経由でレジスタファイル１０中のレジス
タ１６．１７の読み出しを指示するとともに、データ線
１０８によって与えられる演算器２０の演算結果を格納
するレジスタ番号を信号線１０４によって指示する（こ
の時、データ線１０７からのレジスタファイル１０への
データの書き込みは指示されない）．演算器２０には、
制御装置４０より加算を行う指示が与えられ、加算が実
行される．第１図において、第４図に示した命令語ｍｏｖｅａｒｇ
ｓ　　　Ｒｌ，Ｒ２を実行した場合には、レジスタファイル制御装置１ｌは
、信号線１０３経出でレジスタファイル１０中のレジス
タＲｌ，Ｒ２の読み出しを指示するとともに、命令によ
って定められたレジスタ（第．１図においてはレジスタ
１６．１７）への値の書き込みを信号線１０４ばよって
指示する．また、演算器２０には、制御装置４０よりデ
ータ線ｌｏらに、上って与えられたデータを、そのまま
データ線１０８に出力するように指示が与えられる．こ
の結果、レジスタＲ１の値がデータ線１０８経由で、レ
ジスタ２の値がデータ線１０７＆？！由でレジスタファ
イル１０に転送され、命令語によって定まるレジスタ番
号がレジスタファイル制御装置１１よりレジスタファイ
ル１０に惨えられているため、書き込みが行われ、その
次の命令である関数呼び出し命令が実行される。

以」二の処理により、関数呼び出しに用いられる引数の
レジスタ間転送の処理を軽減することができ、関数呼び
出しの高速化を計ることができる。

以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は
以上の実施例にのみ限定されるものではなく、レジスタ
ファイルの同時書き込み／読み出しの個数を変えた場合
、パイプライン処理が行われた場合でも基本的実施方法
は変わらない．次に請求項第２による情報処理装置の一
実施例を第２図に示す．第２図において、１０は複数語同時読み出し書き込みが
可能なレジスタファイル、１ｌはレジスタファイル制御
装置、１２はレジスタ番号レジスタ、２０は演算器、３
０は命令レジスタ、４０は全体の制御を行う制御装！で
ある．この装置においては、まず、命令語がメモリ装置
より命令レジスタ３０に読み込まれ、その命令を制御装
１．４０が解釈することによって、その命令の実行に必
要なレジスタの値がレジスタファイル１０より読み出さ
れ、演算器２０によって実行され、レジスタファイル１
０にその演算結果が書き込まれることによって、命令の
実行が行われる．このとき、レジスタファイル制御装置］１は、命令語の
オペランドフィールドで指定されたレジスタ番号をレジ
スタファイル１０に与え、レジスタファイル１０の読み
出しを行うとともに、命令語のオペランドフィールドで
指定された演算結果の格納レジスタ番号をレジスタファ
イル１０に与え、演算結果のレジ・スタファイル１０へ
の格納を行う．第３図に示した命令ａｄｄ　　Ｒ１６，Ｒ１７，Ｒ１６を実行した場合のレジスタファイル制御装置１１の動作
は、第１図に示したものと同様である．第２図において
、第５図に示した命令語ｍｏｖｅａｒｇｓ　　Ｒｌ，Ｒ
２，Ｒ４を実行した場合には、レジスタファイル制御装
置１１は、信号線１０３経由でレジスタファイル１０中
のレジスタＲｌ，Ｒ２の読み出しを指示するとともに、
命令によって定められたレジスタ（第５図においてはレ
ジスタ１６．１７＞への値の書き込みを信号線１０４に
よって指示する．また同時に、レジスタファイル制御装
置１１は、レジスタ番号レジスタ１２に対して、信号線
１１４によって命令中のレジスタ番号（第５図において
は４）の書き込みを指示する。また、演算器２０には、
制御装置４０よりデータ線１０５によって与えられたデ
ータをそのままデータ線１０８に出力するように指示が
与えられる．この結果、レジスタＲ１の値がデータ線１
０８経由で、レジスタＲ２の値がデータｌｔｌｉ１０７
経由でレジスタファイル１０に転送され、命令語によっ
て定まるレジスタ番号がレジスタファイル制御装置１１
よりレジスタファイル１０に与えられているため、書き
込みが行われる．また、レジスタ番号レジスタ１２には
レジスタ番号４が書き込まれ、その次の命令である関数
呼び出し命令が実行される。

その後、第５図に示した命令語ｒｅｔｕｒｎ　　Ｒ１６を実行した場合には、関数呼び出しからの復帰が行われ
るとともに、レジスタファイル制御装置１１によって、
信号線１０３経由でレジスタファイル１０にレジスタＲ
１６のデータ線１０７への読み出しが指示され、また同
時に、信号線１０４によって，レジスタファイル１０に
データ線１０７によるデータのレジスタ番号レジスタ１
２によって指示されるレジスタへの書き込み、即ちレジ
スタ４への書き込みが実行される．以上の処理により、関数呼び出しに用いられる引数のレ
ジスタ間転送の処理及び関数呼び出し語のレジスタ間転
送の処理を軽減することができ、関数呼び出しの高速化
を計ることができる．以上、本発明の一実施例について
説明したが、本発明は以上の実施例にのみ限定されるも
のではなく、レジスタファイルの同時言き込み／読み出
しの個数を変えた場合、レジスタ番号レジスタをレジス
タファイルの一部とした場合、パイプライン処理が行わ
れた場合でも基本的実施方法は変わらない．〔発明の効果〕請求項第１および第２の本発明によれば、複数語読み出
しおよび書き込み可能なレジスタファイルと、演算結果
の格納レジスタ番号を記憶するレジスタを設けることに
より、関数呼び出しの前後に必要であったレジスタ間転
送の処理時間を削減することができ、高速な関数呼び出
しを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は請求項第１の発明の一実施例のブロック図、第
２図は請求項第２の発明の一実施例のブロック図、第３
図〜第５図は命令語の一例を示す図である．１０・・・レジスタファイル、１１・・・レジスタファ
イル制御装置、１２・・・レジスタ番号レジスタ、２０
・・・演算器、３０・・・命令レジスタ、４０・・・制
御装置．

Claims

【特許請求の範囲】

（１）命令語を保持する命令レジスタと、複数語の同時
読み出し同時書き込みが可能であるレジスタファイルと
、前記レジスタファイルから読み出した値の演算を行う
演算器と、前記レジスタファイルより読み出された複数
のレジスタの値を、前記命令レジスタ中の命令語によっ
て定まる前記レジスタファイル中の複数のレジスタに同
時に転送する制御を行うレジスタファイル制御装置と、
全体の制御を行う制御装置とを含むことを特徴とする情
報処理装置。
（２）命令語を保持する命令レジスタと、複数語の同時
読み出し同時書き込みが可能であるレジスタファイルと
、前記レジスタファイルから読み出した値の演算を行う
演算器と、命令語のオペランドフィールドで指定された
前記レジスタファイル中のレジスタの番号を格納してお
くレジスタ番号レジスタと、前記レジスタファイルより
読み出された複数のレジスタの値を、前記命令レジスタ
中の命令語によって定まる前記レジスタファイル中の複
数のレジスタまたは前記レジスタ番号レジスタで指定さ
れたレジスタに同時に転送する制御を行うレジスタファ
イル制御装置と、全体の制御を行う制御装置とを含むこ
とを特徴とする情報処理装置。