JPH04219824A - データ処理装置 - Google Patents

データ処理装置

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JPH04219824A
JPH04219824A JP2404411A JP40441190A JPH04219824A JP H04219824 A JPH04219824 A JP H04219824A JP 2404411 A JP2404411 A JP 2404411A JP 40441190 A JP40441190 A JP 40441190A JP H04219824 A JPH04219824 A JP H04219824A
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JP
Japan
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address
instruction
identification code
representative
individual
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Withdrawn
Application number
JP2404411A
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English (en)
Inventor
Akira Katsuno
昭 勝野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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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】本発明は、データ処理装置、特に
、1つの命令アドレスによって複数の命令をフェッチし
、各命令を複数の実行ユニットに割り当てて並列実行す
るデータ処理装置に関する。
【0002】一般に、プロセッサの命令実行形式は、プ
ログラム順に各命令を処理するいわゆる逐次処理形式が
基本であるが、この形式では処理速度の面で限界があり
、より高速処理に適した処理形式が要求されている。
【0003】
【従来の技術】そこで、1つの命令アドレスによって複
数の命令をフェッチし、各命令を複数の実行ユニットに
割り当てて、並列実行する命令実行形式(例えばSup
erscalar法)がある。
【0004】この形式では、1つの命令アドレスによっ
てフェッチされた命令列が、1個の命令アドレス部(I
Ai)とm個の個別命令(IRi0〜IRim)とから
なる。
【0005】各命令(IRi0〜IRim)のアドレス
(個別アドレス)は、命令アドレスIAiから作られる
。例えば、IAiに0を加えて命令IRi0の個別アド
レスを作り、IAiに1を加えて命令IRi1の個別ア
ドレスUAi1を作り、……、IAiにmを加えて命令
IRimの個別アドレスUAimを作る。
【0006】こうした命令実行形式によれば、各命令部
(IRi0〜IRim)を複数の命令実行ユニット(例
えば演算器)に割り当てて命令の並列処理化を図ること
ができ、処理速度を高速化することができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来のデータ処理装置にあっては、命令アドレス部(I
Ai)の長さとほぼ同サイズの複数の個別アドレスが作
られるので、大容量のアドレスレジスタが必要となり、
回路規模が増大するといった問題点があった。
【0008】そこで、本発明は、命令列の各部に識別符
号を付与することにより、アドレスレジスタの必要容量
を削減して回路規模を小さくすることを目的としている
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1は、そ
の原理構成図を図1に示すように、複数の命令(IRi
0〜IRim)を代表する命令アドレス(CAi)によ
って、該複数の命令を読み込む命令読み込み手段と、該
命令アドレス、および、読み込まれた命令の数によって
複数の命令の各々を表す個別アドレス部(UAi0〜U
Aim)を発生する個別アドレス発生手段と、前記複数
の命令を代表する命令アドレス、および、各個別アドレ
ス部を抽出するアドレス抽出手段と、抽出された代表ア
ドレス部、および、各個別アドレス部のそれぞれに、共
通の識別符号(IIDi)を付与する符号付与手段と、
識別符号が付与された代表アドレス部を保持する代表ア
ドレス保持手段と、識別符号が付与された個別アドレス
部と対応する命令とをセットにして複数の命令セットを
生成し、各命令実行ユニットに割り当てる命令割り当て
手段と、を含むアドレス生成回路を備えたことを特徴と
し、また、本発明の請求項2は、その原理構成図を図2
に示すように、任意の命令セットに含まれる識別符号(
IIDi)と前記代表アドレス保持手段内の識別符号と
を照合する照合手段と、該照合手段における照合の結果
が一致の場合、該命令セット中の識別符号に対応する代
表アドレス部(CAi)を代表アドレス保持手段から取
り出して、該命令セット中の個別アドレス部(UAij
)とセットにする個別アドレス復元手段と、を含むアド
レス復元回路を備えたことを特徴とする。
【0010】
【作用】本発明では、フェッチされた命令列の代表アド
レス部(CAi)およびm個の個別アドレス部(UAi
0〜UAim)のそれぞれに、共通の識別符号(IID
i)が付与され、そして、識別符号を含む代表アドレス
部が代表アドレス保持手段に保持されるとともに、同じ
く識別符号を含む個別アドレスが対応する命令と共に各
命令実行ユニットに割り当てられる。
【0011】一方、任意の命令ユニットで例えば分岐処
理が発生すると、その命令セット中の識別符号がキーワ
ードになって、代表アドレス保持手段の内容が検索され
、識別符号の一致する代表アドレス部とその命令セット
中の個別アドレス部とが組み合わされて、命令アドレス
が復元される。
【0012】ここで、m個の命令実行ユニットで実行中
の命令のアドレス情報は、「代表アドレス部」および「
識別符号」で与えられる。これらは、1命令列ごとに1
つであり、例えば、命令列iに対して、各1つのCAi
およびIIDiが与えられる。
【0013】従って、前記従来例のように、1命令列あ
たりm個の個別アドレス部(UAi0〜UAim)を保
持しなくてもよいから、アドレスレジスタの容量を削減
でき、回路規模を小さくすることができる。
【0014】
【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。図
3〜図7は本発明に係るデータ処理装置の一実施例を示
す図である。
【0015】まず、図3を参照しながら、本実施例のア
ドレス生成回路について説明する。10はキャッシュメ
モリ(命令読み込み手段)であり、キャッシュメモリ1
0には予めいくつかの命令列が格納されている。
【0016】IAiは1つの命令列の命令アドレス、C
Aiはその命令列の代表アドレス部、UAi0〜UAi
mはm個の個別アドレス部、IRi0〜IRimはm個
の命令部である。  CAiはIAi(例えば32ビッ
ト)の上位側の複数ビット(例えば27ビット)で表さ
れる。IAiの残りのビット(例えば下位側2ビットを
除く3ビット)でUAi0が表され、UAi1〜UAi
mは、UAi0に+1、+2、・・・mを加算して求め
られる。
【0017】11は符号発生回路であり、この回路11
は、1つのフェッチ命令列に対して1種類の識別符号(
IIDi)を発生する。12はアドレス抽出・符号付与
回路(アドレス抽出手段、符号付与手段)であり、この
回路12は、1つの命令列から、代表アドレス部CAi
およびm個の個別アドレス部UAi0〜UAimを分離
・抽出し、これらの抽出各部に対して共通の識別符号I
IDiを付与する(図4参照)。すなわち、回路12か
らは、[IIDi+CAi][IIDi+Ai0][I
IDi+UAi1]〜[IIDi+UAim]が取り出
される。
【0018】これらのうち、[IIDi+CAi]は、
アドレスレジスタ(代表アドレス保持手段)13に格納
され、残りの[IIDi+Ai0]〜[IIDi+UA
im]は、各々対応する命令IRi0〜IRimと組み
合わされた後、割り当て回路(命令割り当て手段)14
により各命令実行ユニットM0、M1、……Mmに割り
当てられる。
【0019】ここで、各命令実行ユニットM0、M1、
……Mmをパイプライン動作させ、その段数をn段(例
えばn=5)とすると、キャッシュメモリ10から取り
込まれる命令列は最大で5本となる。従って、アドレス
レジスタ13内には最大で、5個の代表アドレス部と5
個の識別符号のペアが存在する。
【0020】アドレスレジスタ13の所要容量は、かか
る最大のペア数を考慮して設定する。具体的には、代表
アドレス部CAiのビット数に識別符号IIDiのビッ
ト数を足してnを乗じ、これに[(識別符号IIDiの
ビット数+個別アドレスUAijのビット数)×命令数
m×命令列数n]の答を加算した値が所要の総容量とな
る。
【0021】すなわち、図5に示すように、CAiのビ
ット数を27、IIDiのビット数を3、UAij(但
し、jは0〜m)のビット数を3、mを4とすると、所
要容量Mmaxは、式1で求められる。
【0022】
【式1】   Mmax=[(CAi+IIDi)×n]+[(I
IDi+UAij)×m×n]       =[(2
7+3)×5]+[(3+3)×4×5]      
 =270(ビット) これに対し、前述の従来例における所要容量M’max
は、命令列n×命令数m×命令アドレス(本実施例のI
Aiに相当し、ビット数は下位側の2ビットを除く30
ビット)で与えられ、m=4、n=5とすると、M’m
axは、600(ビット)にもなり、本実施例のMma
xに比べて2.2倍になる。
【0023】従って、本実施例によれば、アドレスレジ
スタの容量を半分以下に削減でき、回路規模を小さくす
ることができる。次に、図6を参照しながら、本実施例
のアドレス復元回路を説明する。
【0024】図6において、上述のアドレス生成回路と
共通するアドレスレジスタ13内には、パイプライン段
数分の代表アドレス部CA0、CA1、……CAi、…
…CAnおよび識別符号IID0、IID1、……II
Di、……IIDmが保持されている。なお、同一の添
字でペア関係を表している。
【0025】今、任意の命令実行ユニットで例えば分岐
処理が発生すると、その命令実行ユニットに割り当てら
れていた命令の個別アドレスUAijと識別符号IID
iのセットがアドレス復元回路に送られてくる。
【0026】比較回路(照合手段)21は、その識別符
号IIDiをキーワードとしてアドレスレジスタ13の
識別符号テーブルを検索し、識別符号が一致すると一致
信号SCMPを出力する。選択回路(個別アドレス復元
手段)22は、この一致信号SCMPに従ってアドレス
レジスタ13から代表アドレス部CAiを取り出し、こ
のCAiと個別アドレスUAijとを組み合せて命令ア
ドレスIAijを復元する。なお、図7はIIDi、C
Ai、UAijおよびIAijにそれぞれ具体的な値を
与えたもので、IIDi(101)を同一とするCAi
(000〜001)がアドレスレジスタ13から取り出
され、このCAiとUAij(100)とが組み合わさ
れて、IAij(000〜01110000)が復元さ
れている。従って、プログラムフロー制御命令、例えば
分岐命令の実行に必要な命令アドレスを支障なく復元す
ることができる。  以上説明したように、本実施例に
よれば、1つの命令列の各部に共通の識別符号を与えた
ことにより、アドレスレジスタの容量を増大することな
く、例えば分岐命令の実行に必要な命令アドレスを支障
なく復元できるようになった。かかる作用からは、当然
のことながら回路規模を小さくできる効果が得られる。 これは、特に、集積回路にとって有用な技術である。し
かも、命令アドレスの管理を簡素化できるとともに、配
線の複雑化を回避できる効果も得られる。
【0027】
【発明の効果】本発明によれば、1命令列の各部に共通
の識別符号を付与したので、命令毎の個別アドレスを保
持する必要がなくなり、アドレスレジスタの必要容量を
削減することができ、回路規模を小さくすることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の請求項1に係る概念構成図である。
【図2】本発明の請求項2に係る概念構成図である。
【図3】一実施例のアドレス生成回路の構成図である。
【図4】一実施例のアドレス生成動作の概念図である。
【図5】一実施例のアドレス生成動作を具体的に示す図
である。
【図6】一実施例のアドレス復元回路の構成図である。
【図7】一実施例のアドレス復元動作を具体的に示す図
である。
【符号の説明】
M0、M1、……Mm:命令実行ユニット10:キャッ
シュメモリ(命令読み込み手段)12:アドレス抽出・
符号付与回路(アドレス抽出手段、符号付与手段) 13:アドレスレジスタ(代表アドレス保持手段)14
:割り当て回路(命令割り当て手段)21:比較回路(
照合手段)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数の命令(IRi0〜IRim)を代表
    する命令アドレス(CAi)によって、該複数の命令を
    読み込む命令読み込み手段と、該命令アドレス、および
    、読み込まれた命令の数によって複数の命令の各々を表
    す個別アドレス部(UAi0〜UAim)を発生する個
    別アドレス発生手段と、前記複数の命令を代表する命令
    アドレス、および、各個別アドレス部を抽出するアドレ
    ス抽出手段と、抽出された代表アドレス部、および、各
    個別アドレス部のそれぞれに、共通の識別符号(IID
    i)を付与する符号付与手段と、識別符号が付与された
    代表アドレス部を保持する代表アドレス保持手段と、識
    別符号が付与された個別アドレス部と対応する命令とを
    セットにして複数の命令セットを生成し、各命令実行ユ
    ニットに割り当てる命令割り当て手段と、を含むアドレ
    ス生成回路を備えたことを特徴とするデータ処理装置。
  2. 【請求項2】任意の命令セットに含まれる識別符号と前
    記代表アドレス保持手段内の識別符号とを照合する照合
    手段と、該照合手段における照合の結果が一致の場合、
    該命令セット中の識別符号に対応する代表アドレス部を
    代表アドレス保持手段から取り出して、該命令セット中
    の個別アドレス部とセットにする個別アドレス復元手段
    と、を含むアドレス復元回路を備えたことを特徴とする
    請求項(1)記載のデータ処理装置。
JP2404411A 1990-12-20 1990-12-20 データ処理装置 Withdrawn JPH04219824A (ja)

Priority Applications (1)

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JP2404411A JPH04219824A (ja) 1990-12-20 1990-12-20 データ処理装置

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JP2404411A JPH04219824A (ja) 1990-12-20 1990-12-20 データ処理装置

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JPH04219824A true JPH04219824A (ja) 1992-08-10

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ID=18514089

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JP2404411A Withdrawn JPH04219824A (ja) 1990-12-20 1990-12-20 データ処理装置

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Effective date: 19980312