JPH03100826A - 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】 〔概要〕 一又は二以上の被演算子についての演算命令に基いて演
算実行を行なう演算ユニットを有する情報処理装置に関
し、 同一の被演算子について同一の演算命令に基づいた演算
を多数含むプログラムの処理速度を簡易な手段で向上さ
せることを目的とし、 上記演算ユニットにて演算実行するうちで所定の演算命
令内容及び被演算子と、この被演算子を演算実行したと
きの演算結果とを対にして格納するデータ格納部と、演
算実行をされる際に上記データ格納部内に同一の演算命
令内容及び被演算子の組合わせがあるか否かを検索し、
あると判断したときには演算ユニットに演算実行中止指
令を出すと共に、この演算命令内容及び被演算子の組合
わせに該当する演算結果を出方する検索判断部とを有す
る情報処理装置である。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、一又は二以上の被演算子を演算命令に基いて
演算実行を行なう際、同一内容の演算実行の繰り返しを
省略して演算処理時間の短縮を図るようにした情報処理
装置に関する。

〔技術の背景〕

一般の情報処理装置は、プログラムを実行する演算ユニ
ットを備え、この演算ユニットにおいて制御ユニットか
らの演算命令に基づいた所定の演算を行なう。この演算
ユニットにおける演算の種類と順序は、通常高級プログ
ラミング言語によって指定されるが、ある種のアプリケ
ーション・プログラムの実行では大きなまとまりの処理
内容に関して、同一内容の演算処理を繰り返すことが非
常に多く、その度に同一の演算を実行することで処理時
間の低下を招いている。例えば、ワードプロセッサにお
ける印刷処理を例にとれば、表を作成する場合、印刷す
べき横線・縦線の各行の指定は、同一であるのにかかわ
らず、実際の処理では各行毎に同一の処理が繰り返し行
なわれる。また、同様の例では機械翻訳システムにおけ
る辞書内容の取り出しにも見られ、同一の単語が文章中
に多数回出現したときでも、その度に辞書引き処理が行
なわれる。

従って、このような同一演算の繰り返しを避けることが
できれば、プログラム全体の演算に要する処理時間を短
縮することができ、上述したようにワードプロセッサ、
機械翻訳システムや情１１２検索システムなど処理量が
非常に大きい場合には、同一演算の繰り返しを避けるこ
とがシステム全体の性能向上につながることになる。

〔従来の技術〕

従来の情報処理装置にあっては、同一演算の繰返し実行
に対する演算処理時間の短縮法として、例えば同一内容
の演算のうち一部の演算を予め取り除く方法があった。

これは同一のプログラム単位の中で、同一の定数を被演
算子に持つような複数の演算がある場合に、演算の繰返
し実行を避けるだめに、予めプログラマが最適化処理を
行なったり、コンパイラによる自動最適化によって処理
するものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上述した従来の方法では、プログラムの
中で被演算子が変数として表現されている場合などは、
変数の値の変化が一般的には予想し難いことから、効率
的に最適化を行なうことは困難であった。

一方、同一演算の繰返し実行を、ソフトウェアのプログ
ラムによって省略してしまう処理方法も考えられるが、
そのためのプログラムを組もうとすると論理が複雑にな
ったりプログラム、ステップが増加してしまい、処理時
間の短縮化を図るという本発明の目的に沿わないものと
なる。

そこで、本発明の技術的課題は、同一の被演算子につい
て同一の演算命令に基づいた演算を多数含むプログラム
の処理速度を簡易な手段で向上させるものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記技術的課題を解決するために、第１図に
示したように、一又は二以上の被演算子についての演算
命令に基いて演算実行を行なう演算ユニット１を有する
情報処理装置において、上記演算ユニット１にて演算実
行するうちで所定の演算命令内容及び被演算子と、この
被演算子を演算実行したときの演算結果とを対にして格
納するデータ格納部２と、演算実行がされる際に上記デ
ータ格納部２内に同一の演算命令内容及び被演算子の組
合わせがあるか否かを検索し、あると判断したときには
演算ユニット１に演算実行中止指令を出すと共に、この
演算命令内容及び被演算子の組合わせに該当する演算結
果を出力する検索判断部３とを有することを特徴とする
情報処理装置を手段としている。

（作用） 上述の手段によれば、所定の演算時、即ち演算実行省略
処理の対象である一又は二以上の被演算子についての演
算時には、演算ユニットと共に演算実行省略ユニット１
０（データ格納部２と検索判断部３を備える）が起動さ
れ、演算しようとする被演算子及び演算命令と同一の組
合わせがデータ格納部２に格納されているか否かを検索
判断部３によって検索し、その結果格納されていると判
断された時には、演算ユニット１に演算処理を省略する
ための中止指令を出力すると共に、格納されている演算
結果を出力して演算ユニット１ての演算処理に要する時
間を短縮することができる。

一方、同一の組合わせが格納されていない場合には、演
算実行省略ユニット１０は演算ユニット１の演算終了を
待って演算ユニット１から演算結果を受取り、演算命令
および被演算子と、その被演算子を演算実行したときの
演算結果とを対にしてデータ格納部２に格納し、次の演
算命令に対して検索判断の対象に加える。

（実施例） 以下添付図面に基づいて、本発明の実施例を詳細に説明
する。

第２図、は本発明に係る情報処理装置の構成を示すもの
である。同図において、符号４は主記憶ユニットであっ
て、命令又はその他のデータを引き続く実行又は処理の
ために格納するものであって、アドレスを指定した読出
し指令によりこれらのデータを出力する記憶装置である
。５は制御ユニットであって、命令を逐次解読して主記
憶ユニット４等に必要な指令を与えることにより、自動
的に演算処理が進行するように制御する装置である。６
，７．８及び９はレジスタ類の集合群であり、データレ
ジスタ６は制御ユニット５からの読出し指令を受けた時
の主記憶ユニット４からのデータ、又は演算ユニット１
等からの演算結果を保持するためのレジスタ、演算レジ
スタ７は上記制御ユニット５で指令する演算命令のコー
ド及び一又は二以上の被演算子のアドレスを一つの命令
語の形式として記憶するレジスタ、プロセッサ・ステー
タス・レジスタ８は制御ユニット５から指定されたアド
レスにあるデータの状況等を表わすだめのレジスタであ
り、内部にプログラムカウンタ８ａを有する。なお、上
記符号９は汎用レジスタであって、被演算子などを格納
するものである。

上記演算レジスタ７に保持されるデータは、第３図に示
すように、命令語の一般形式として表わすことができ、
それぞれの命令語は演算命令コード（ＯＰ）と、その演
算命令コード（ＯＰ）に用いる１又は２以上・・・ｎ個
までの被演算子（ＯＰＲＤユ。

０ＰＲＤ２　、・・・０ＰＲＤｎ）とを有する。また、
各命令語の先頭にはフラグ（Ｆ）が設定されており、所
定の演算命令、即ち演算実行を省略する命令語の場合に
はフラグ・オンとし、省略しない命令語の場合はフラグ
・オフとして区分する。このように、全ての命令語につ
いて演算実行の省略を行なわないのは、繰り返しの使用
頻度の高い演算のみに限ることによって、より効率的に
演算時間の短縮化を図ることができるからである。なお
、通常のコンピュータでは、サブルーチンに対応するよ
うな大きな処理を一つの命令で実行することがあるが、
本発明てはこのような大きな単位の命令に対しても演算
実行を省略することができ、その場合には第３図のＯＰ
をサブルーチン・コールとする。そして、０ＰＲＤ、を
被演算子位置指定として、ここに被演算子の個数及び被
演算子のアドレス列の先頭アドレスを書込み、０ＰＲＤ
２を演算結果格納位置指定として、ここに演算結果の語
数及び演算結果が置かれる先頭アドレスを書込むことで
、処理することができる。

また、符号１は演算命令に基づいて、被演算子の演算実
行を行なう演算ユニット、１０はデータ格納部２と検索
判断部３とを備え、演算ユニット１での演算実行を省略
するか否かを判別する演算実行省略ユニットである。こ
の演算実行省略ユニット１０は演算ユニット１のプロセ
ッサを共用しても、演算ユニット１とは別の専用プロセ
ッサを用いてもよい。上記演算実行省略ユニット１０内
に設定されたデータ格納部２は、上記命令語とこの命令
語に対応する演算ユニット１での演算結果を対にして格
納しておくためのものであリ、例えば第４図に示すよう
に、演算命令コード（ＯＰ）及び一又は二以上の被演算
子と、これらの演算命令コード及び被演算子に基づいて
演算ユニット１から転送されてきた演算結果とを表にし
て格納する構成となっている。また、格納されたデータ
の先頭には使用頻度情報（ＦｔＪ）が入っており、使用
頻度の高いものから順に格納する。なお、データ格納部
２の容量に制限がある場合には使用頻度の低いデータか
ら消去していく。

次に、上記演算ユニット１及び演算実行省略ユニット１
０の動作を、第５図に示す制御フローチャートに基づい
て説明する。

まず、制御ユニット５からの演算命令に基づいてスター
トし、演算命令の内容が所定の演算命令、即ち演算実行
省略の対象となっているか否かを判断する（ステップ１
００）。そして、対象となっていない場合には、演算ユ
ニット１のみが起動されて命令語に含まれたアドレスよ
り、前記主記憶ユニット４又は汎用レジスタ９等から読
出された被演算子について命令語に含まれる演算命令に
より演算が開始され、そのまま演算が実行される（ステ
ップ１０１）。一方、上記ステップ１００において演算
命令の内容が演算実行省略の対象となっている場合には
、演算ユニット１において演算実行が行なわれる（ステ
ップ１０２）と共に、演算実行省略ユニット１０も起動
され、演算ユニット１での演算実行を省略できるか否か
を判断する。この判断はデータ格納部２内に同一内容の
演算命令および被演算子の組合わせが格納されているか
否かを検索することにより行なう（ステップ１０３）。

そして、既に格納されていると判断したときには、演算
ユニット１側に演算実行中止指令を出すと共に、該デー
タ格納部２に格納されている演算結果を出力し、併せて
データ格納部２の使用頻度情報を１つ更新する（ステッ
プ１０４）。このとき、演算ユニット１では上述の演算
実行省略ユニット１０から演算中止指令を受けたか否か
を判断しくステップ１０５）、中止指令があった時には
そのまま終了し、中止指令がなかった時には演算を実行
した後、その演算結果を出力すると共に、演算実行省略
ユニット１０へ転送する（ステップ１０６）。そして、
最後にこの演算実行結果を演算実行省略ユニット１０の
データ格納部２に格納し、使用頻度情報を１とする（ス
テップ１０７）。

〔効果〕

以上説明したように、本発明に係る情報処理装置によれ
ば、所定の演算命令及び被演算子と、この演算命令に基
づいた演算結果とを対にして格納するデータ格納部と、
演算実行された時に上記格納されたデータ格納部の中に
同一の演算命令及び被演算子の組合わせが存在するか否
かを検索し、既にあると判断したときには演算ユニット
側に演算実行中止指令を出すと共に、格納されていた演
算結果を出力する検索判断部とを備えることで、同一内
容の演算処理の繰り返しが省略されるので、その繰り返
し分の演算処理時間が省略されることとなる。それ故、
本発明ではプログラムで指定される演算の中で繰返し頻
度が高いほど、また大きな単位の命令によって演算実行
が省略される程その効果が大きく、例えばワードプロセ
ッサ、情報検索システム、機械翻訳システムなどのよう
に同一内容の繰り返し演算が多く、かつ−回の演算命令
に対する処理量が大きい場合において特に速度向上の効
果が大きい。

また、本発明では演算実行者路用のプログラム・ステッ
プを入れる必要がないので、ソフトウェアが複雑化しな
いといった効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理ブロック図、第２図は情報処理装
置の構成図、第３図は本発明の命令語の一般形式を示す
図、第４図はデータ格納部の構成図、第５図は演算ユニ
ットと演算実行省略ユニットのフローチャートである。 １・・・演算ユニット ２・・・データ格納部 ３・・・検索判断部 １０・・・演算実行省略ユニット 本発明の黒理図 第　１　図 ４市話の一般形截 第　３　図 Ｉｌｆ執ム理装置の講ハ図 ＦＵ：イタ５？弓Ｒ刀【情Ｕ ｏｐ：　　：＝ｘ＊令（コード） デー９８）軸部のａ飛°図 第　４　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 一又は二以上の被演算子についての演算命令に基いて演
   算実行を行なう演算ユニット（１）を有する情報処理装
   置において、 上記演算ユニット（１）にて演算実行するうちで所定の
   演算命令内容及び被演算子と、この被演算子を演算実行
   したときの演算結果とを対にして格納するデータ格納部
   （２）と、 演算実行がされる際に上記データ格納部（２）内に同一
   の演算命令内容及び被演算子の組合わせがあるか否かを
   検索し、あると判断したときには演算ユニット（１）に
   演算実行中止指令を出すと共に、この演算命令内容及び
   被演算子の組合わせに該当する演算結果を出力する検索
   判断部（３）とを有することを特徴とする情報処理装置
   。