JPH04213727A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は分岐処理を効率よく実
行する情報処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、情報処理装置の実行速度は高周波
数での動作などによって改善が見られるが、動作周波数
の高速化は技術的に困難な点が多いため、周波数に依存
しない情報処理装置の高速化が求められている。以下に
従来の情報処理装置について説明する。

【０００３】図９は従来の情報処理装置のブロック図を
示すものである。図９において、１は命令を格納してあ
る記憶部である。２は先行フェッチ部であり、アドレス
を記憶部１に出力し、そのアドレスに対応した命令群を
記憶部１よりフェッチする。３および４は先行フェッチ
部２より先行フェッチした命令群を受け取り、１命令ず
つアドレスの小さい命令から出力していく通常実行用バ
ッファ（以下、ＳＱという）および分岐実行用バッファ
（以下、ＢＱという）で、それぞれ４命令まで格納する
ことができる。ＳＱ３とＢＱ４のどちらに先行フェッチ
した命令群を格納するかは前記先行フェッチ部２により
選択される。

【０００４】５は分岐命令検知部であり、ＳＱ３から出
力される命令が分岐命令であることを検知する。分岐命
令検知部５の出力である分岐命令検知信号は、分岐命令
を検知したときだけＨＩＧＨになり、分岐命令以外の命
令の時にはＬＯＷである。前記先行フェッチ部２ではＳ
Ｑ３からの命令と分岐命令検知信号とを用いて分岐命令
検知信号がＬＯＷの時には先にフェッチした命令群のア
ドレスの次のアドレスから命令群を先行フェッチし、Ｓ
Ｑ３に命令群を出力する。分岐命令検知信号がＨＩＧＨ
の時には次に先行フェッチする命令群のアドレスは、Ｓ
Ｑ３からの分岐命令によって指定された分岐先の命令群
のアドレスとなり、記憶部１より分岐先の命令群を読み
出してＢＱ４に格納する。

【０００５】６は命令選択部で、ＳＱ３とＢＱ４のどち
らから命令を取り出すかを決定し、命令実行部９に命令
を出力する。命令実行部９は、命令を実行し、分岐命令
において分岐条件が成立したかどうかを分岐条件成立信
号として出力する。分岐条件が成立した時にはＨＩＧＨ
、成立しなかった時にはＬＯＷである。この分岐条件成
立信号は、分岐命令後の先行フェッチする命令群のアド
レスを決定することにも用いられる。命令実行部９での
命令実行時間は命令の種類によらず一定時間であるとす
る。

【０００６】以上のように構成された情報処理装置にお
いて、以下その動作について図１０を参照しながら説明
していく。先行フェッチ部２は、各バッファ（ＳＱ３と
ＢＱ４）に入っている命令の数が２以下になると命令を
先行フェッチすることとする。ただし、分岐命令後では
、分岐条件成立信号によって条件の成立、不成立が確定
した後で必要なアドレスから必要な命令数だけフェッチ
する。始めは、各バッファ（ＳＱ３とＢＱ４）ともに命
令を保持していない。先行フェッチ部２においてフェッ
チされた命令群（アドレスｎからｎ＋３）がＳＱ３に出
力され、アドレスｎから実行が開始されるものとする。 アドレスｎ＋２の命令が分岐命令、アドレスｎ＋３の命
令がＮＯＰ命令であるとする。

【０００７】始めにアドレスｎの命令がＳＱ３より出力
される。分岐命令検知部５は、命令の内容が分岐命令で
ないため分岐命令検知信号はＬＯＷである。命令選択部
６においてＳＱ３の命令が選択され、命令実行部９では
アドレスｎの命令の実行が開始される。続いてアドレス
ｎ＋１の命令がＳＱ３より出力され、分岐命令検知部５
は命令の内容が分岐命令でないため分岐命令検知信号は
ＬＯＷである。命令選択部６においてＳＱ３の命令が選
択され、命令実行部９ではアドレスｎ＋１の命令の実行
が開始される。ここで、ＳＱ３の保持している命令数が
２になったので先行フェッチ部２はアドレスｎ＋４から
２命令フェッチし、ＳＱ３に入れる。次にＳＱ３から出
力されるのはアドレスｎ＋２の命令であり、これは分岐
命令であるので分岐命令検知部５は分岐命令検知信号を
ＨＩＧＨにする。

【０００８】この時先行フェッチ部２は、分岐先アドレ
スをＳＱ３の命令から計算し、記憶部１より分岐先の命
令群をフェッチし、その命令群をＢＱ４に出力する。分
岐先のアドレスがｍの場合には、アドレスｍからｍ＋３
の命令がＢＱ４に格納される。これと並行して命令選択
部６はＳＱ３よりアドレスｎ＋２の命令を命令実行部９
に出力し、命令実行部９はアドレスｎ＋２の命令すなわ
ち分岐命令の実行を開始する。命令選択部６は、このあ
とＳＱ３からアドレスｎ＋３の命令すなわち遅延命令を
命令実行部９に出力する。この後分岐条件が成立したか
どうかが分岐条件成立信号によって知らされ、成立した
場合には次の命令をＢＱ４より取り出し、アドレスｍか
ら命令実行部９に出力する。

【０００９】先行フェッチ部２は、分岐条件が成立した
のでアドレスｍ＋４の命令から４命令をフェッチしてそ
れをＳＱ３に出力する。命令選択部６は、アドレスｍか
らｍ＋３までをＢＱ４より取り出して命令実行部９へ送
り、アドレスｍ＋４以降はＳＱ３から再度取り出し始め
、命令実行部９へ送る。以後、分岐命令が出現するまで
、ＳＱ３より命令を取り出し、分岐命令によって以上説
明したような動作を繰り返す。

【００１０】アドレスｎ＋２の分岐命令で、分岐条件が
成立しなかった場合には、遅延命令を出力した後にＳＱ
３に格納されている命令数が２個となるため、先行フェ
ッチ部２においてアドレスｎ＋６から２命令を記憶部１
よりフェッチしてＳＱ３に入れる。命令実行はアドレス
ｎ＋４，ｎ＋５と進んで行く。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の構成では、遅延命令がＮＯＰ命令の場合でも命令
実行部に遅延命令が出力されてしまう。一方、コンパイ
ラ等で作成されたプログラムでは、効率的に生成された
ものでも遅延命令はＮＯＰ命令であることが多いため、
分岐命令時には無駄な処理を行うことになりプログラム
実行時間の増大につながる。

【００１２】この発明の目的は、分岐処理を効率よく実
行することができる情報処理装置を提供することである
。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の情報処理
装置は、分岐命令において分岐条件が成立すれば分岐命
令のすぐ次の命令（以下、遅延命令という）を実行した
後に分岐先に格納されている命令から実行を継続してい
き、分岐命令において分岐条件が成立しなかった場合に
は遅延命令を実行後遅延命令の次の命令から実行を継続
するパイプライン処理方式の情報処理装置であって、命
令を実行する命令実行部と、命令を格納してある記憶部
と、前記記憶部から命令群を読み出し先行フェッチする
先行フェッチ部と、先行フェッチした命令群を一時的に
格納しておく通常実行用バッファおよび分岐実行用バッ
ファと、前記通常実行用バッファに格納されている命令
の内容が分岐命令であることを検知する分岐命令検知部
と、前記通常実行用バッファに格納されている遅延命令
の内容がノーオペレーション命令（以下、ＮＯＰ命令と
いう）であることを検知するＮＯＰ命令検知部と、前記
命令実行部での以前の分岐命令実行結果と前記分岐命令
検知部の検知結果および分岐命令の格納してあるアドレ
スを入力し、分岐命令において分岐条件が成立するか否
かを予測する分岐予測部と、前記分岐命令検知部の検知
信号と前記分岐予測部の予測信号と前記ＮＯＰ命令検知
部の検知信号とを入力し、分岐命令の次の命令すなわち
遅延命令がＮＯＰ命令である場合にはＮＯＰ命令を取り
除いた後に分岐予測部の予測信号によって通常実行用バ
ッファと分岐実行用バッファの内容を選択して命令実行
部に命令を出力していく命令選択部とを備えている。

【００１４】請求項２記載の情報処理装置は、分岐命令
において分岐条件が成立しなかった時に遅延命令を無効
化する機能（以下、アナル機能という）を分岐命令に付
加した場合に、請求項１に加えて分岐命令を検知したと
きに分岐命令がアナル機能を用いることを検知するアナ
ル検知部を備え、命令選択部においてアナル検知部の出
力をも入力し、分岐予測部が分岐しないと判定した場合
には遅延命令をとり除いて通常実行用バッファからの命
令を命令実行部に出力していくようにしている。

【００１５】

【作用】請求項１記載の構成によれば、分岐命令に伴う
遅延命令がＮＯＰ命令である場合には、分岐予測部の予
測結果に応じ、分岐すると予測される場合には、命令選
択部が遅延命令を取り除いて分岐先の命令を命令実行部
に出力する。また分岐しないと予測される場合には、命
令選択部が遅延命令を取り除いて遅延命令の次の命令を
命令実行部に出力する。予測結果が外れたときは、実行
済みの命令を無効化し、命令選択部が正しい命令、つま
り遅延命令の次の命令もしくは分岐先の命令を命令実行
部に出力する。

【００１６】請求項２記載の構成によれば、分岐命令が
アナル機能を用いることをアナル検知部が検知したとき
は、分岐予測部の予測結果に応じ、アナル機能によって
分岐命令の次の遅延命令が無効化されると予測される場
合には、命令選択部が遅延命令を取り除き、遅延命令の
次の命令を命令実行部に出力する。予測が外れたときは
、実行済みの命令を無効化し、命令選択部が遅延命令を
命令実行部に出力し（ＮＯＰ命令でない場合）、つづい
て分岐先の命令を命令実行部に出力する。

【００１７】

【実施例】以下、この発明の一実施例について、図面を
参照しながら説明する。図１はこの発明の第１の実施例
における情報処理装置のブロック図を示すものである。 図１において、１は命令を格納してある記憶部である。 ２は先行フェッチ部であり、アドレスを記憶部１に出力
し、そのアドレスに対応した命令群を記憶部１よりフェ
ッチする。

【００１８】３および４は先行フェッチ部２より先行フ
ェッチした命令群を受け取り、１命令ずつアドレスの小
さい命令から出力していく通常実行用バッファおよび分
岐実行用バッファで、それぞれ４命令まで格納すること
ができる。ＳＱ３とＢＱ４のどちらに先行フェッチした
命令群を格納するかは前記先行フェッチ部２により選択
される。

【００１９】５は分岐命令検知部であり、ＳＱ３から出
力される命令が分岐命令であることを検知する。分岐命
令検知部５の出力である分岐命令検知信号は、分岐命令
を検知したときだけＨＩＧＨになり、分岐命令以外の命
令の時にはＬＯＷである。前記先行フェッチ部２ではＳ
Ｑ３から出力される命令と分岐命令検知信号を用いて分
岐命令検知信号がＬＯＷの時には先にフェッチした命令
群のアドレスの次のアドレスから命令群を先行フェッチ
し、ＳＱ３に命令群を出力する。分岐命令検知信号がＨ
ＩＧＨの時には、次に先行フェッチする命令群のアドレ
スはＳＱ３からの分岐命令から計算した分岐先の命令群
のアドレスとなり記憶部１より分岐先の命令群を読み出
してＢＱ４に格納する。

【００２０】８はＮＯＰ命令検知部であり、ＳＱ３から
出力される命令がＮＯＰ命令であることを検知する。Ｎ
ＯＰ命令検知部８の出力であるＮＯＰ命令検知信号は、
ＮＯＰ命令を検知したときだけＨＩＧＨになり、ＮＯＰ
命令以外の命令の時にはＬＯＷである。７は分岐予測部
であり、分岐命令検知信号がＨＩＧＨになったときのア
ドレスを分岐命令のアドレスとして記憶し、その分岐命
令における以前の分岐条件の成立状態に基づいて次の分
岐命令の分岐条件が成立するかどうかを予測して分岐予
測信号を出力する。分岐予測信号は分岐すると予測した
ときにはＨＩＧＨ、分岐しないと予測したときにはＬＯ
Ｗになる。

【００２１】６は命令選択部であり、ＳＱ３とＢＱ４の
どちらから命令を取り出すかを決定し、命令実行部９に
命令を出力する。この命令選択部６において分岐命令検
知信号とＮＯＰ命令検知信号と分岐予測信号と実際に分
岐条件が成立したかどうかを示す信号とを入力し、ＮＯ
Ｐ命令検知信号がＨＩＧＨである場合には分岐予測信号
に従ってＮＯＰ命令を取り除いて命令実行部９に命令を
出力する。

【００２２】命令実行部９は命令を実行し、分岐命令に
おいて分岐条件が成立したかどうかを分岐条件成立信号
として出力する。条件が成立した時にはＨＩＧＨ、不成
立の時にはＬＯＷになる。この分岐条件成立信号は先行
フェッチ部２と分岐予測部７に出力される。先行フェッ
チ部２では、分岐命令後に先行フェッチする命令群のア
ドレスを決定することに用いられる。また、分岐予測部
７では次の分岐予測の予測データとなる。命令実行部９
での命令実行時間は命令の種類によらず一定時間である
とする。

【００２３】以上のように構成された情報処理装置にお
いて以下その動作を図２ないし図５を参照しながら説明
する。図２は分岐するとの予測が当たったときの動作説
明図であり、図３は分岐するとの予測が外れたときの動
作説明図であり、図４は分岐しないとの予測が当たった
ときの動作説明図であり、図５は分岐しないとの予測が
外れたときの動作説明図である。

【００２４】分岐するとの予測が当たったとき（分岐予
測信号がＨＩＧＨ、分岐条件成立信号がＨＩＧＨ）の動
作を図２により説明する。先行フェッチ部２は、各バッ
ファ（ＳＱ３とＢＱ４）に入っている命令の数が２以下
になると命令を先行フェッチし、バッファを満杯の状態
にするものとする。ただし、分岐命令後では、分岐条件
成立信号によって条件の成立、不成立が確定してから必
要なアドレスから必要な命令数だけフェッチする。今、
各バッファともにまったく命令を保持していないとする
。

【００２５】先行フェッチ部２においてフェッチされた
命令群（アドレスｎからｎ＋３）がＳＱ３に出力され、
アドレスｎから実行が開始されるものとする。アドレス
ｎ＋２の命令が分岐命令、アドレスｎ＋３の命令がＮＯ
Ｐ命令であるとする。始めにアドレスｎの命令がＳＱ３
より出力される。分岐命令検知部５は命令の内容が分岐
命令でないため分岐命令検知信号はＬＯＷである。命令
選択部６においてＳＱ３の命令が選択され、命令実行部
９ではアドレスｎの命令の実行が開始される。

【００２６】続いてアドレスｎ＋１の命令がＳＱ３より
出力され、分岐命令検知部５は命令の内容が分岐命令で
ないため分岐命令検知信号はＬＯＷである。命令選択部
６においてＳＱ３の命令が選択され、命令実行部９では
アドレスｎ＋１の命令の実行が開始される。ここで、Ｓ
Ｑ３の保持している命令数が２になったので先行フェッ
チ部２はアドレスｎ＋４から２命令フェッチし、ＳＱ３
に入れる。次にＳＱ３から出力されるのはアドレスｎ＋
２の命令であり、これは分岐命令であるので分岐命令検
知部５は命令検知信号をＨＩＧＨにする。

【００２７】この時先行フェッチ部２は、分岐先アドレ
スをＳＱ３の命令から計算し、記憶部１より分岐先の命
令群をフェッチし、その命令群をＢＱ４に出力する。分
岐先のアドレスがｍの場合には、アドレスｍからｍ＋３
の命令がＢＱ４に格納される。これと並行して命令選択
部６はＳＱ３よりアドレスｎ＋２の命令を命令実行部９
に出力し、命令実行部９はアドレスｎ＋２の命令すなわ
ち分岐命令の実行を開始する。命令選択部６は、このあ
とアドレスｎ＋３の命令すなわち遅延命令を出力せずに
、このあとＢＱ４からアドレスｍの命令を出力し、命令
実行部９に出力する。この後分岐条件が成立したかどう
かが分岐条件成立信号によって知らされ、成立した場合
には次の命令をＢＱ４より取り出し、アドレスｍから命
令実行部９に出力する。

【００２８】先行フェッチ部２は、分岐条件が成立した
のでアドレスｍ＋４の命令から４命令をフェッチしてそ
れをＳＱ３に出力する。命令選択部６は、アドレスｍか
らｍ＋３までをＢＱ４より取り出して命令実行部９へ送
り、アドレスｍ＋４以降はＳＱ３から取り出し始め、命
令実行部９へ送る。以後、分岐命令が出現するまで、Ｓ
Ｑ３より命令を取り出し、分岐命令によって以上説明し
たような動作を繰り返す。

【００２９】分岐するとの予測が外れたとき（分岐予測
信号がＨＩＧＨ、分岐条件成立信号がＬＯＷ）の動作を
図３により説明する。アドレスｍの命令を実行するまで
は図２と同じである。アドレスｎ＋２の分岐命令で、分
岐条件が成立しなかった場合には、アドレスｍの命令の
実行が無効化され、次にアドレスｎ＋４の命令が命令選
択部６から出力され、命令実行部９へ送られる。この後
にＳＱ３に格納されている命令数が１個となるため、先
行フェッチ部２においてアドレスｎ＋６から３命令を記
憶部１よりフェッチしてＳＱ３に入れる。命令実行はア
ドレスｎ＋５，ｎ＋６と進んで行く。

【００３０】分岐しないとの予測が当たったとき（分岐
予測信号がＬＯＷ、分岐条件成立信号がＬＯＷ）の動作
を図４により説明する。アドレスｎ＋２の命令（分岐命
令）を実行するまでは図２と同じであり、分岐命令検知
部５は命令検知信号をＨＩＧＨにする。命令選択部６か
らはこのあとアドレスｎ＋３の命令すなわち遅延命令は
出力されずに、アドレスｎ＋４の命令が出力され、命令
実行部９へ送られる。この後にＳＱ３に格納されている
命令数が１個となるため、先行フェッチ部２においてア
ドレスｎ＋６から３命令を記憶部１よりフェッチしてＳ
Ｑ３に入れる。命令実行はアドレスｎ＋５，ｎ＋６と進
んで行く。

【００３１】分岐しないとの予測が外れたとき（分岐予
測信号がＬＯＷ、分岐条件成立信号がＨＩＧＨ）の動作
を図５により説明する。分岐条件成立信号が確定するま
では図４と同様である。この場合には、先に命令実行部
９に出力されたアドレスｎ＋４の命令を無効化してＢＱ
４よりアドレスｍの命令を命令実行部９に送る。同時に
先行フェッチ部２は、分岐条件が成立したのでアドレス
ｍ＋４の命令から４命令をフェッチしてそれをＳＱ３に
格納する。その後、命令選択部６はアドレスｍ＋１から
ｍ＋３までをＢＱ４より取り出し、アドレスｍ＋４以降
はＳＱ３から再度取り出し始める。

【００３２】以後分岐命令が出現するまで、ＳＱ３より
命令を取り出し、分岐命令によって以上説明したような
動作を繰り返す。図６はこの発明の第２の実施例のブロ
ック図である。図６において、１は命令を格納してある
記憶部、２は先行フェッチ部でありアドレスを記憶部１
に出力し、そのアドレスに対応した命令群を記憶部１よ
りフェッチする。３，４は先行フェッチ部２より先行フ
ェッチした命令群を受け取り、１命令ずつアドレスの小
さい命令から出力していくバッファで、４命令まで格納
することができる。これらバッファはそれぞれ、通常実
行用バッファ（以下ＳＱ）と分岐実行用バッファ（以下
ＢＱ）である。ＳＱ３とＢＱ４のどちらのバッファに先
行フェッチした命令群を格納するかは前記先行フェッチ
部２により選択される。

【００３３】５は分岐命令検知部でありＳＱ３から出力
される命令が分岐命令であることを検知する。分岐命令
検知部５の出力である分岐命令検知信号は分岐命令を検
知したときだけＨＩＧＨになり、分岐命令以外の命令の
時にはＬＯＷである。前記先行フェッチ部２では、ＳＱ
３からの命令と分岐命令検知信号とを用いて、分岐命令
検知信号がＬＯＷの時には先にフェッチした命令群のア
ドレスの次のアドレスから命令群を先行フェッチし、Ｓ
Ｑ３に命令群を出力する。分岐命令検知信号がＨＩＧＨ
の時には、次に先行フェッチする命令群のアドレスはＳ
Ｑ３からの分岐命令より計算した分岐先の命令群のアド
レスとなり記憶部１より分岐先の命令群を読み出してＢ
Ｑ４に格納する。

【００３４】８はＮＯＰ命令検知部であり、ＳＱ３から
出力される命令がＮＯＰ命令であることを検知する。Ｎ
ＯＰ命令検知部８の出力であるＮＯＰ命令検知信号はＮ
ＯＰ命令を検知したときだけＨＩＧＨになり、ＮＯＰ命
令以外の命令の時にはＬＯＷである。１０はアナル検知
部でありアナル検知信号を出力する。分岐命令にアナル
機能を使っている場合にはアナル検知信号がＨＩＧＨに
なり分岐命令以外の命令および分岐命令でアナル機能を
使っていないときにはＬＯＷになる。

【００３５】７は分岐予測部であり、分岐命令のアドレ
スとその分岐命令における以前の分岐条件の成立状態に
基づいて次の分岐命令の分岐条件が成立するかどうかを
予測し、分岐予測信号を出力する。分岐予測信号は、分
岐すると予測する場合にはＨＩＧＨになり、分岐しない
と予測する場合にはＬＯＷになる。６は命令選択部であ
りＳＱ３とＢＱ４のどちらから命令を取り出すかを決定
し、命令実行部９に命令を出力する。また現在実行中の
命令の１つ前にＳＱ３より取り出した命令を記憶してお
く機能を持っている。この命令選択部６において分岐命
令検知信号とＮＯＰ命令検知信号とアナル検知信号と分
岐予測信号と実際に分岐条件が成立したかどうかを示す
信号とを入力し、ＮＯＰ命令検知信号がＨＩＧＨである
場合には分岐予測信号に従ってＮＯＰ命令を取り除いて
命令実行部９に命令を出力する。またアナル検知信号が
ＨＩＧＨのときには分岐予測信号が分岐しないと判断し
たときには遅延命令を取り除いて命令実行部９に命令を
出力する。

【００３６】命令実行部９は命令を実行し、分岐命令に
おいて分岐条件が成立したかどうかを分岐条件成立信号
として出力する。分岐命令成立信号は分岐条件が成立し
た場合にはＨＩＧＨ、成立しなかった場合にはＬＯＷに
なる。この分岐条件成立信号は先行フェッチ部２と分岐
予測部７に出力される。先行フェッチ部２では分岐命令
後の先行フェッチする命令群のアドレスを決定すること
に用いられる。分岐予測部７では次の分岐予測の予測デ
ータとなる。命令実行部での命令実行時間は命令の種類
によらず一定時間であるとする。

【００３７】以上のように構成された情報処理装置にお
いて、以下その動作を図７および図８を参照しながら説
明する。図７は分岐しないとの予測が当たったときの動
作説明図であり、図８は分岐しないとの予測が外れたと
きの動作説明図である。分岐しないとの予測が当たった
とき（分岐予測信号がＬＯＷ、分岐条件成立信号がＬＯ
Ｗ）の動作を図７により説明する。

【００３８】分岐命令におけるアナル機能は、分岐条件
が成立しなかった場合には遅延命令を無効化することを
言うので、分岐予測部７により分岐すると予測された時
および遅延命令がＮＯＰ命令である場合には第１の実施
例とまったく同じ動作をする。ここでは分岐予測部７が
分岐しないと予測した場合で遅延命令がＮＯＰ命令でな
い場合について説明する。

【００３９】先行フェッチ部２は、各バッファ（ＳＱ３
とＢＱ４）に入っている命令の数が２以下になると命令
を先行フェッチし、バッファ（ＳＱ３とＢＱ４）を満杯
の状態にするものとする。ただし、分岐命令後では分岐
条件成立信号によって条件の成立、不成立が確定した後
で必要なアドレスから必要な命令数だけフェッチする。 今、各バッファ（ＳＱ３とＢＱ４）ともにまったく命令
を保持していないとする。先行フェッチ部２においてフ
ェッチされた命令群（アドレスｎからｎ＋３）がＳＱ３
に出力され、アドレスｎから実行が開始されるものとす
る。アドレスｎ＋２の命令が分岐命令であり、アナル機
能を使っているとする。

【００４０】始めにアドレスｎの命令がＳＱ３より出力
される。分岐命令検知部５は命令の内容が分岐命令でな
いため分岐命令検知信号はＬＯＷである。命令選択部６
においてＳＱ３の命令が選択され、命令実行部９ではア
ドレスｎの命令の実行が開始される。続いてアドレスｎ
＋１の命令がＳＱ３より出力され、分岐命令検知部５は
命令の内容が分岐命令でないため分岐命令検知信号はＬ
ＯＷである。命令選択部６においてＳＱ３の命令が選択
され、命令実行部９ではアドレスｎ＋１の命令の実行が
開始される。ここではＳＱ３の保持している命令数が２
になったので先行フェッチ部２はアドレスｎ＋４から２
命令フェッチし、ＳＱ３に入れる。次にＳＱ３から出力
されるのはアドレスｎ＋２の命令であり、これは分岐命
令であるので分岐命令検知部５は命令検知信号をＨＩＧ
Ｈにする。同時にアナル検知部１０は分岐命令にアナル
機能が使われているので、出力であるアナル検知信号は
ＨＩＧＨになる。

【００４１】この時先行フェッチ部２は分岐先アドレス
を命令から計算し、記憶部１より分岐先の命令群をフェ
ッチし、その命令群をＢＱ４に出力する。分岐先のアド
レスがｍの場合には、アドレスｍからｍ＋３の命令がＢ
Ｑ４に格納される。これと並行して命令選択部６は分岐
命令が検知されたことを記憶し、ＳＱ３よりアドレスｎ
＋２の命令を命令実行部７に出力し、命令実行部９はア
ドレスｎ＋２の命令すなわち分岐命令の実行を開始する
。

【００４２】次にＳＱ３よりアドレスｎ＋３の命令が出
力されるが、命令選択部６はアナル検知信号がＨＩＧＨ
で分岐予測信号がＬＯＷで、分岐しないと予測する場合
には遅延命令を命令実行部９に出力しないため遅延命令
を命令選択部６内に記憶して、ＳＱ３よりアドレスｎ＋
４の命令を取り出し命令実行部９に出力し、命令実行部
９はアドレスｎ＋４の実行を開始する。この後分岐条件
成立信号によって分岐条件が成立したかどうかが判明す
る。もしも分岐条件成立信号がＬＯＷで分岐予測通り分
岐しなかった場合には先行フェッチ部２ではアドレスｎ
＋６より４命令を先行フェッチしてＳＱ３に格納し、命
令選択部６はＳＱ３より命令を取り出してアドレスｎ＋
５，ｎ＋６と実行していく。

【００４３】分岐しないとの予測が外れたとき（分岐予
測信号がＬＯＷ、分岐条件成立信号がＨＩＧＨ）の動作
を図８により説明する。分岐条件成立信号が確定するま
では図７と同様である。この場合には、すでに命令実行
部９に出力したアドレスｎ＋４の命令を無効化し、命令
選択部６に記憶されているアドレスｎ＋３の命令を命令
実行部９に出力する。ここで、先行フェッチ部２は、ア
ドレスｍ＋４から４命令をフェッチしてＳＱ３に格納す
る。この後ｍからｍ＋３まではＢＱ４より命令を取り出
して、ｍ＋４以降の命令はＳＱ３から取り出して命令を
実行していく。

【００４４】以後分岐命令が出現するまで、ＳＱ３より
命令を取り出し、分岐命令によって以上説明したような
動作を繰り返す。なお、第１および第２の実施例におい
て、ＳＱ３，ＢＱ４は４つの命令を格納できるとしたが
１つ以上の任意の数でもよい。また分岐命令検知部、Ｎ
ＯＰ検知部、アナル検知部の入力をＳＱ３の出力にした
が、ＳＱ３内に格納されている任意の命令を検知対象と
してよい。

【００４５】

【発明の効果】請求項１記載の情報処理装置によれば、
分岐命令に伴う遅延命令がＮＯＰ命令である場合には、
分岐予測部の予測結果に応じ、分岐すると予測される場
合には、命令選択部が遅延命令を取り除いて分岐先の命
令を命令実行部に出力し、分岐しないと予測される場合
には、命令選択部が遅延命令を取り除いて遅延命令の次
の命令を命令実行部に出力するので、分岐処理を効率よ
く実行することができる。

【００４６】請求項２記載の情報処理装置によれば、分
岐命令がアナル機能を用いることをアナル検知部が検知
したときは、分岐予測部の予測結果に応じ、アナル機能
によって分岐命令の次の遅延命令が無効化されると予測
される場合には、命令選択部が遅延命令を取り除き、遅
延命令の次の命令を命令実行部に出力するので、分岐処
理を一層効率よく実行することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例のブロック図である。

【図２】この発明の第１の実施例における分岐するとの
予測が当たったときの動作説明図である。

【図３】この発明の第１の実施例における分岐するとの
予測が外れたときの動作説明図である。

【図４】この発明の第１の実施例における分岐しないと
の予測が当たったときの動作説明図である。

【図５】この発明の第１の実施例における分岐しないと
の予測が外れたときの動作説明図である。

【図６】この発明の第２の実施例のブロック図である。

【図７】この発明の第２の実施例における分岐しないと
の予測が当たったときの動作説明図である。

【図８】この発明の第２の実施例における分岐しないと
の予測が外れたときの動作説明図である。

【図９】従来の情報処理装置のブロック図である。

【図１０】従来の情報処理装置における動作説明図であ
る。

【符号の説明】

１　　記憶部 ２　　先行フェッチ部 ３　　通常実行用バッファ（ＳＱ） ４　　分岐実行用バッファ（ＢＱ） ５　　分岐命令検知部 ６　　命令選択部 ７　　命令予測部 ８　　ＮＯＰ命令検知部 ９　　命令実行部 １０　　アナル検知部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　分岐命令において分岐条件が成立すれ
   ば分岐命令のすぐ次の命令（以下、遅延命令という）を
   実行した後に分岐先に格納されている命令から実行を継
   続していき、分岐命令において分岐条件が成立しなかっ
   た場合には遅延命令を実行後遅延命令の次の命令から実
   行を継続するパイプライン処理方式の情報処理装置であ
   って、命令を実行する命令実行部と、命令を格納してあ
   る記憶部と、前記記憶部から命令群を読み出し先行フェ
   ッチする先行フェッチ部と、先行フェッチした命令群を
   一時的に格納しておく通常実行用バッファおよび分岐実
   行用バッファと、前記通常実行用バッファに格納されて
   いる命令の内容が分岐命令であることを検知する分岐命
   令検知部と、前記通常実行用バッファに格納されている
   遅延命令の内容がノーオペレーション命令（以下、ＮＯ
   Ｐ命令という）であることを検知するＮＯＰ命令検知部
   と、前記命令実行部での以前の分岐命令実行結果と前記
   分岐命令検知部の検知結果および分岐命令の格納してあ
   るアドレスを入力し、分岐命令において分岐条件が成立
   するか否かを予測する分岐予測部と、前記分岐命令検知
   部の検知信号と前記分岐予測部の予測信号と前記ＮＯＰ
   命令検知部の検知信号とを入力し、分岐命令の次の命令
   すなわち遅延命令がＮＯＰ命令である場合にはＮＯＰ命
   令を取り除いた後に分岐予測部の予測信号によって通常
   実行用バッファと分岐実行用バッファの内容を選択して
   命令実行部に命令を出力していく命令選択部とを備えた
   情報処理装置。
2. 【請求項２】　　分岐命令において分岐条件が成立しな
   かった時に遅延命令を無効化する機能（以下、アナル機
   能という）を分岐命令に付加した場合に、請求項１に加
   えて分岐命令を検知したときに分岐命令がアナル機能を
   用いることを検知するアナル検知部を備え、命令選択部
   においてアナル検知部の出力をも入力し、分岐予測部が
   分岐しないと判定した場合には遅延命令をとり除いて通
   常実行用バッファからの命令を命令実行部に出力してい
   く情報処理装置。