JPH0481928A - Information processor - Google Patents

Information processor

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JPH0481928A
JPH0481928A JP2196466A JP19646690A JPH0481928A JP H0481928 A JPH0481928 A JP H0481928A JP 2196466 A JP2196466 A JP 2196466A JP 19646690 A JP19646690 A JP 19646690A JP H0481928 A JPH0481928 A JP H0481928A
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JP
Japan
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address
instruction
register
operand
stage
Prior art date
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Pending
Application number
JP2196466A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Yamazaki
篤 山崎
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NEC Computertechno Ltd
Original Assignee
NEC Computertechno Ltd
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Publication date
Application filed by NEC Computertechno Ltd filed Critical NEC Computertechno Ltd
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Publication of JPH0481928A publication Critical patent/JPH0481928A/en
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Abstract

PURPOSE:To improve the execution efficiency of an instruction by storing in advance an operand address of an instruction executed in the past in an operand address matrix, so that an operand address calculation stage, a cache access stage, an address conversion stage and an arithmetic stage can be executed simultaneously. CONSTITUTION:The processor has stages of an instruction fetch and a cache access, and adopts a virtual storage system. In such a state, at every execution of an instruction, in an instruction address matrix 30 and an operand address matrix 31, its instruction address and operand address are registered, and subsequently, at the time of executing its instruction, the address stored in these matrixes 30, 31 are used. Accordingly, an operand address calculation stage, a cache access stage, and also, an address conversion stage and an arithmetic stage can be executed simultaneously, respectively. In such a way, the execution efficiency of an instruction is improved.

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は情報処理装置に関し、特に仮想記憶方式を採用
し、命令取出、オペランドアドレス計算、アドレス変換
、キャッシュアクセスおよび演算の各ステージを持つ情
報処理装置に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] Technical Field The present invention relates to an information processing device, and particularly relates to an information processing device that employs a virtual memory method and has each stage of instruction fetching, operand address calculation, address translation, cache access, and operation. be.

従来技術 従来の情報処理装置での命令処理過程を、図面を参照し
て説明する。第2図に示すように、命令取出しステージ
では、命令取出回路11が、命令アドレスレジスタ10
の出力1(11によって命令語102を取出し、命令レ
ジスタ14に格納する。同時に、命令語102から、命
令語長生成回路12によって命令語長103が生成され
、命令アドレス更新回路13が、命令語長103と命令
アドレスレジスタ10の出力lotとから、更新アドレ
ス104を生成し、命令アドレスレジスタ10に格納す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION A command processing process in a conventional information processing device will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 2, in the instruction fetching stage, the instruction fetching circuit 11 uses the instruction address register 10
The instruction word 102 is taken out by the output 1 (11) and stored in the instruction register 14. At the same time, the instruction word length generation circuit 12 generates the instruction word length 103 from the instruction word 102, and the instruction address update circuit 13 generates the instruction word length 103 from the instruction word 102. An update address 104 is generated from the length 103 and the output lot of the instruction address register 10, and is stored in the instruction address register 10.

オペランドアドレス計算ステージでは、命令レジスタ1
4の出力105によってアドレス計算入力として指定さ
れる汎用レジスタ15の出力106と、命令レジスタ1
0の出力105とが、オペランドアドレス計算回路16
に与えられ、その結果108が論理アドレスレジスタ1
7に格納される。同時に、命令レジスタ14の出力10
5によって、第1オペランドとして指定される汎用レジ
スタ15の出力107が、アドレス変換ステージの第1
オペランドレジスタ19に格納される。
In the operand address calculation stage, instruction register 1
output 106 of general-purpose register 15 designated as address calculation input by output 105 of instruction register 1
0 output 105 and the operand address calculation circuit 16
and the result 108 is given to logical address register 1
7 is stored. At the same time, the output 10 of the instruction register 14
5, the output 107 of the general-purpose register 15 specified as the first operand is assigned to the first address translation stage.
It is stored in the operand register 19.

アドレス変換ステージでは、論理アドレスレジスタ17
の出力109が、アドレス変換回路18によって物理ア
ドレス110に変換され、物理アドレスレジスタ20に
格納される。同時に、アドレス変換ステージの第1オペ
ランドレジスタ19の出力111が、キャッシュアクセ
スステージの第1オペランドレジスタ52に格納される
In the address translation stage, the logical address register 17
The output 109 of is converted into a physical address 110 by the address conversion circuit 18 and stored in the physical address register 20. At the same time, the output 111 of the first operand register 19 of the address translation stage is stored in the first operand register 52 of the cache access stage.

キャッシュアクセスステージでは、物理アドレスレジス
タ20の出力112が、キャッシュ回路21に与えられ
、第2オペランドデータ113として、第2オペランド
レジスタ23に格納される。同時に、キャッシュアクセ
スステージの第1オペランドレジスタ52の出力114
が、第1オペランドレジスタ54に格納される。
In the cache access stage, the output 112 of the physical address register 20 is given to the cache circuit 21 and stored as second operand data 113 in the second operand register 23 . At the same time, the output 114 of the first operand register 52 of the cache access stage
is stored in the first operand register 54.

演算ステージでは、第1オペランドレジスタ54の出力
11Bと第2オペランドレジスタ23の出力115に対
して、演算回路25で演算が行なわれ、その結果117
が汎用レジスタ15に格納される。
In the calculation stage, the calculation circuit 25 performs calculations on the output 11B of the first operand register 54 and the output 115 of the second operand register 23, and the result 117 is
is stored in the general-purpose register 15.

この種の情報処理装置では、1命令の処理に、命令取出
、オペランドアドレス計算、アドレス変換、キャッシュ
アクセスおよび演算の5ステージを必要とし、命令を順
次実行するため、命令の実行効率が低いという欠点があ
る。
This type of information processing device requires five stages to process one instruction: instruction fetch, operand address calculation, address conversion, cache access, and operation, and because the instructions are executed sequentially, the instruction execution efficiency is low. There is.

発明の目的 本発明の目的は命令の実行効率を向上可能とした情報処
理装置を提供することである。
OBJECTS OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an information processing device that can improve instruction execution efficiency.

発明の構成 本発明によれば、命令取出およびキャッシュアクセスの
ステージを有し仮想記憶方式を採用した情報処理装置で
あって、前記命令取出ステージにおいて、命令アドレス
により索引される命令アドレス行列記憶手段と、前記命
令アドレスにより索引されるオペランドアドレス行列記
憶手段と、前記命令アドレスおよび前記命令アドレス行
列記憶手段からの命令アドレスを比較する比較手段と、
この比較手段での比較結果により前記命令アドレス行列
記憶手段に次に実行すべき命令アドレスが登録されてい
ると判定された場合、前記オペランドアドレス行列記憶
手段からの物理ページアドレス情報、アドレス生成に用
いるレジスタ情報および前記命令取出ステージの命令語
で示される変位情報から次に実行すべき命令のオペラン
ドアドレスを生成するオペランドアドレス生成手段と、
このオペランドアドレス生成手段で生成されたアドレス
で前記キャッシュアクセスステージの動作を開始する手
段とを含むことを特徴とする情報処理装置が得られる。
According to the present invention, there is provided an information processing apparatus that has an instruction fetching stage and a cache access stage and employs a virtual memory method, and in the instruction fetching stage, an instruction address matrix storage means indexed by an instruction address; , operand address matrix storage means indexed by the instruction address, and comparison means for comparing the instruction address and the instruction address from the instruction address matrix storage means;
If it is determined that the next instruction address to be executed is registered in the instruction address matrix storage means as a result of the comparison by the comparison means, the physical page address information from the operand address matrix storage means is used for address generation. operand address generation means for generating an operand address of an instruction to be executed next from register information and displacement information indicated by the instruction word of the instruction fetching stage;
There is obtained an information processing device characterized in that it includes means for starting the operation of the cache access stage with the address generated by the operand address generation means.

実施例 次に本発明の一実施例について図面を参照して詳細に説
明する。
Embodiment Next, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第1図を参照すると、本発明の一実施例は、命令処理過
程における命令取出ステージでは、命令アドレスを格納
する命令アドレスレジスタ10、このレジスタ10のア
ドレス101により命令を取出す命令取出回路11、こ
の回路11からの命令語102に基づいて命令語長10
3を生成する命令語長生成回路12、この回路12から
の命令語長103およびレジスタ10からのアドレスに
基づいて更新アドレス104を生成し命令アドレスレジ
スタ10に送る命令アドレス更新回路13、命令アドレ
スレジスタ10の下位出力202により2つのコンパー
トメントを並行して読出す命令アドレス行列メモリ30
、このメモリ30からの出力203および204とレジ
スタ10の上位出力201とを比較する2つの比較回路
32および33、これら回路32および33の比較結果
205および20Bに基づいてメモリ30のいずれのコ
ンパートメントに次に実行すべき命令が登録されている
か否かを判断し、登録されている方のコンパートメント
に対応するオペランドアドレス行列メモリ31のコンパ
−トメントを選択するようにコンノスートメント選択信
号207を出力するヒツト判定回路34、命令アドレス
レジースタ10の下位出力により指定された位置から2
つのコンパートメントを出力するオペランドアドレス行
列メモリ31、およびこのメモリ31からの出力208
および209のうちいずれか1つを選択信号207によ
り選択する第1の選択回路35を備えている。
Referring to FIG. 1, one embodiment of the present invention includes an instruction address register 10 for storing an instruction address, an instruction fetch circuit 11 for fetching an instruction according to an address 101 of this register 10, and an instruction fetching circuit 11 for fetching an instruction according to an address 101 of this register 10. Based on the instruction word 102 from the circuit 11, the instruction word length is 10.
3, an instruction address update circuit 13 that generates an update address 104 based on the instruction word length 103 from this circuit 12 and the address from the register 10 and sends it to the instruction address register 10, and an instruction address register. Instruction address matrix memory 30 for reading two compartments in parallel with ten lower outputs 202
, two comparison circuits 32 and 33 which compare the outputs 203 and 204 from this memory 30 with the upper output 201 of the register 10, and which compartment of the memory 30 is selected based on the comparison results 205 and 20B of these circuits 32 and 33. It determines whether an instruction to be executed next is registered or not, and outputs a controller selection signal 207 to select the compartment of the operand address matrix memory 31 corresponding to the registered compartment. 2 from the position specified by the hit determination circuit 34 and the lower output of the instruction address register 10.
an operand address matrix memory 31 outputting two compartments, and an output 208 from this memory 31;
and 209, the first selection circuit 35 selects one of them using a selection signal 207.

本発明の一実施例の特徴の1つは、オペランドアドレス
計算ステージとキャッシュアクセスステージとが並行し
て実行されることにある。
One of the features of one embodiment of the present invention is that the operand address calculation stage and the cache access stage are executed in parallel.

これらのステージには、第1の選択回路35の出力中の
汎用レジスタフィールド21Qにより出力215を出力
する汎用レジスタ15、これらレジスタ15の出力21
5および回路11が出力する命令語102中の変位フィ
ールドからページ内アドレス21Bを生成するページ内
アドレス計算回路60、この回路60からのアドレス2
1Gと第1の選択回路35の出力214とアドレス変換
回路18の出力110とのいずれかを物理アドレス比較
回路38の出力213により選択する第2の選択回路3
6、この第2の選択回路36の出力211を格納する物
理アドレスレジスタ20.このレジスタ20からの物理
アドレス112によりアクセスされるキャッシュ回路2
1、命令取出回路11からの命令語102を格納する命
令レジスタ14、この命令レジスタ14からの出力によ
り、汎用レジスタ15から与えられる出力106とレジ
スタ14の出力105とからオペランドアドレスを生成
するオペランドアドレス計算回路16、この回路16で
生成されるオペランドアドレス108を格納する論理ア
ドレスレジスタ17およびアドレス変換ステージ命令レ
ジスタ61の出力21gを格納するキャッシュアクセス
ステージ命令レジスタ62、命令アドレスレジスタ10
の上位出力201を格納するオペランドアドレス計算ス
テージ命令アドレスレジスタ63と、このレジスタ63
の出力220を格納するアドレス変換ステージ命令アド
レスレジスタ64と、このレジスタ64の出力221を
格納するキャッシュアクセスステージ命令アドレスレジ
スタ65を含む。
These stages include general purpose registers 15 which output an output 215 by the general purpose register field 21Q in the output of the first selection circuit 35, and outputs 21 of these registers 15.
5 and an intra-page address calculation circuit 60 that generates an intra-page address 21B from the displacement field in the instruction word 102 output by the circuit 11, and an address 2 from this circuit 60.
1G, the output 214 of the first selection circuit 35, and the output 110 of the address conversion circuit 18, based on the output 213 of the physical address comparison circuit 38.
6. A physical address register 20 that stores the output 211 of this second selection circuit 36. Cache circuit 2 accessed by physical address 112 from this register 20
1. An instruction register 14 that stores the instruction word 102 from the instruction fetch circuit 11; an operand address that generates an operand address from the output 106 given from the general-purpose register 15 and the output 105 of the register 14 according to the output from the instruction register 14; A calculation circuit 16, a logical address register 17 that stores the operand address 108 generated by this circuit 16, a cache access stage instruction register 62 that stores the output 21g of the address translation stage instruction register 61, and an instruction address register 10.
an operand address calculation stage instruction address register 63 that stores the upper output 201 of
, and a cache access stage instruction address register 65 that stores the output 221 of this register 64 .

本発明の一実施例の特徴の他の1つは、アドレス変換ス
テージおよび演算ステージにおいて並行して動作がなさ
れる。
Another feature of an embodiment of the present invention is that operations are performed in parallel in the address translation stage and the calculation stage.

これらのステージでは、レジスタ12からの物理アドレ
ス112を格納するアドレス変換ステージ物理アドレス
レジスタ37、レジスタ17からの論理アドレス109
を物理アドレス110に変換するアドレス変換回路18
、この回路18からの物理アドレス110およびレジス
タ37からの物理アドレス212を比較する物理アドレ
ス変換回路38、この回路38の比較結果218を格納
するpフリップフロップ(F/F)39、命令レジスタ
14の出力105により汎用レジスタ15から出力され
る第1オペランド107を格納するアドレス変換ステー
ジ第1オペランドレジスタ19、キャッシュ回路21か
らの第2オペランド11Bを格納する第2オペランドレ
ジスタ23、これらレジスタ19および23からの第1
および第2オペランドlllおよび115に基づいて演
算を行なう演算回路25、および命令レジスタ14の出
力105を格納するアドレス変換ステージ命令レジスタ
61を含む。
These stages include an address translation stage physical address register 37 that stores the physical address 112 from register 12, and a logical address 109 from register 17.
address conversion circuit 18 that converts the address into a physical address 110
, a physical address conversion circuit 38 that compares the physical address 110 from this circuit 18 and a physical address 212 from the register 37, a p flip-flop (F/F) 39 that stores the comparison result 218 of this circuit 38, and a An address translation stage first operand register 19 that stores the first operand 107 outputted from the general-purpose register 15 by the output 105, a second operand register 23 that stores the second operand 11B from the cache circuit 21, and from these registers 19 and 23; 1st of
and an arithmetic circuit 25 that performs an operation based on second operands 11 and 115, and an address translation stage instruction register 61 that stores the output 105 of the instruction register 14.

次に本発明の一実施例の動作について第1図を参照しな
がら、詳細に説明する。
Next, the operation of one embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

第1図を参照すると、本発明の一実施例による命令処理
過程の命令取出ステージでは、命令取出回路11が、命
令アドレスレジスタ10の出力lO1により命令語10
2を取出し、命令レジスタ14に格納する。同時に命令
語102から、命令語長生成回路12により命令語長1
03が生成され、命令語アドレス更新回路13が、命令
語長103と命令アドレスレジスタ10の出力101と
から更新アドレス104を生成し、命令アドレスレジス
タ10に格納する。
Referring to FIG. 1, in the instruction fetching stage of the instruction processing process according to an embodiment of the present invention, the instruction fetching circuit 11 uses the output lO1 of the instruction address register 10 to
2 and stores it in the instruction register 14. At the same time, from the instruction word 102, the instruction word length generation circuit 12 generates an instruction word length of 1
03 is generated, and the instruction word address update circuit 13 generates an update address 104 from the instruction word length 103 and the output 101 of the instruction address register 10, and stores it in the instruction address register 10.

命令アドレスレジスタ10の上位出力201をオペラン
ドアドレス計算ステージの命令アドレスレジスタ63に
格納する。
The upper output 201 of the instruction address register 10 is stored in the instruction address register 63 of the operand address calculation stage.

また、命令アドレスレジスタ10の下位出力202が命
令アドレス行列メモリ30およびオペランドアドレス行
列メモリ31に与えられる。比較回路32および33は
、与えられたア下レスて示される命令アドレス行列メモ
リ30の2つのコンパートメントの出力203 、20
4を、命令アドレスレジスタ10の上位出力201とそ
れぞれ比較し、比較結果205および206をヒツト判
定回路34に与える。
Further, the lower output 202 of the instruction address register 10 is provided to the instruction address matrix memory 30 and the operand address matrix memory 31. The comparator circuits 32 and 33 compare the outputs 203, 20 of the two compartments of the instruction address matrix memory 30, indicated by a given address.
4 are compared with the upper output 201 of the instruction address register 10, and comparison results 205 and 206 are provided to the hit determination circuit 34.

このヒツト判定回路34は、命令アドレス行列メモリ3
0のいずれのコンパートメントに、次に実行すべき命令
が登録されているかを判断し、登録されている方のコン
パートメントに対応するオペランドアドレス行列のコン
パートメントを選択するように、コンパートメント選択
信号207を第1の選択回路35に送る。この第1の選
択回路35は、コンパートメント選択信号207にした
がって、オペランドアドレス行列メモリ31の2つのコ
ンパートメント出力208および209を選択する。
This hit determination circuit 34 is connected to the instruction address matrix memory 3.
The compartment selection signal 207 is first set to determine in which compartment of 0 the instruction to be executed next is registered, and to select the compartment of the operand address matrix that corresponds to the registered compartment. is sent to the selection circuit 35. This first selection circuit 35 selects two compartment outputs 208 and 209 of the operand address matrix memory 31 according to the compartment selection signal 207.

ページ内アドレス計算回路60は、第1の選択回路35
の出力中の汎用レジスタフィールド210によって指定
される汎用レジスタ出力215と、命令取出回路11が
出力する命令語102中の変位フィールドとから、ペー
ジ内アドレス216を求める。
The intra-page address calculation circuit 60 is connected to the first selection circuit 35
An intra-page address 216 is obtained from the general-purpose register output 215 specified by the general-purpose register field 210 being outputted by the general-purpose register output 215 and the displacement field in the instruction word 102 output by the instruction fetch circuit 11.

ページ内アドレス21Bは、第1の選択回路35の出力
中の物理ページアドレスフィールド214と結合され、
第2の選択回路36に送られる。そして、第2の選択回
路36は、この結合アドレスを選択し、物理アドレスレ
ジスタ20に格納する。
The intra-page address 21B is combined with the physical page address field 214 being output from the first selection circuit 35,
The signal is sent to the second selection circuit 36. Then, the second selection circuit 36 selects this combined address and stores it in the physical address register 20.

オペランドアドレス計算ステージでは、命令レジスタ1
4の出力105によって、アドレス計算入力として指定
される汎用レジスタ15の出力106と、命令レジスタ
14の出力105とが、オペランドアドレス計算回路1
6に与えられ、その結果108が論理アドレスレジスタ
17に格納される。
In the operand address calculation stage, instruction register 1
4, the output 106 of the general-purpose register 15 specified as the address calculation input and the output 105 of the instruction register 14 are output to the operand address calculation circuit 1.
6, and the result 108 is stored in the logical address register 17.

同時に、命令レジスタ14の出力105によって、第1
オペランドとして指定される汎用レジスタ15の出力1
07が、アドレス変換ステージの第1オペランドレジス
タ19に格納される。
At the same time, the output 105 of the instruction register 14 causes the first
Output 1 of general-purpose register 15 specified as operand
07 is stored in the first operand register 19 of the address translation stage.

また、オペランドアドレス計算ステージの命令アドレス
レジスタ63の出力220がアドレス変換ステージの命
令アドレスレジスタ64に格納される。
Further, the output 220 of the instruction address register 63 of the operand address calculation stage is stored in the instruction address register 64 of the address translation stage.

さらに、物理アドレスレジスタ20の出力112が、キ
ャッシュ回路21に与えられ、第2オペランドデータ1
1Bとして、第2オペランドレジスタ23に格納される
。また、物理アドレスレジスタ20の出力112は、ア
ドレス変換ステージの物理アドレスレジスタ37に格納
される。
Furthermore, the output 112 of the physical address register 20 is given to the cache circuit 21, and the second operand data 1
1B and is stored in the second operand register 23. The output 112 of the physical address register 20 is also stored in the physical address register 37 of the address translation stage.

また、アドレス変換ステージの命令アドレスレジスタ6
4の出力221がキャッシュアクセスステージの命令ア
ドレスレジスタ65に格納される。
Also, the instruction address register 6 of the address translation stage
The output 221 of 4 is stored in the instruction address register 65 of the cache access stage.

アドレス変換ステージでは、論理アドレスレジスタ17
の出力109が、アドレス変換回路18により、物理ア
ドレス110に変換される。物理アドレス変換回路38
は、物理アドレス110とアドレス変換ステージの物理
アドレスレジスタ37の出力212とを比較し、比較結
果213を出力する。比較結果218が一致を示してい
れば、汎用レジスタ15は、アドレス変換ステージの第
1オペランドレジスタ19の出力111と第2オペラン
ドレジスタ23の出力115との演算結果117を格納
し、1命令の処理が終了する。
In the address translation stage, the logical address register 17
The output 109 of is converted into a physical address 110 by the address conversion circuit 18. Physical address conversion circuit 38
compares the physical address 110 with the output 212 of the physical address register 37 of the address translation stage, and outputs a comparison result 213. If the comparison result 218 indicates a match, the general-purpose register 15 stores the operation result 117 of the output 111 of the first operand register 19 of the address translation stage and the output 115 of the second operand register 23, and processes one instruction. ends.

不一致を示していれば、命令アドレスレジスタ10、命
令レジスタ14、汎用レジスタ15、および論理アドレ
スレジスタ17の更新動作は全て抑止されるとともに、
第2の選択回路36は、その出力211として物理アド
レス110を選択し、物理アドレスレジスタ20に格納
させる。また比較結果213はDタイプフリップフロッ
プ39に格納される。
If a mismatch is indicated, the update operations of the instruction address register 10, instruction register 14, general-purpose register 15, and logical address register 17 are all inhibited, and
The second selection circuit 36 selects the physical address 110 as its output 211 and stores it in the physical address register 20. Further, the comparison result 213 is stored in the D type flip-flop 39.

そして、次のサイクルで、物理アドレスレジスタ20の
出力112が、キャッシュ回路21に与えられ、第2オ
ペランドデータ113として、第2オペランドレジスタ
23に格納されると同時に、物理アドレスレジスタ20
の出力112は、アドレス変換ステージの物理アドレス
レジスタ37に格納される。また、Dタイプフリップフ
ロップ39の出力により、オペランドアドレス行列31
に、物理1ドレスレジスタ20の出力112の中の物理
ページアドレスとキャッシュアクセスステージ命令レジ
スタ52の出力219中のアドレス計算汎用しジスタ番
号および変位とが、格納される。また、同時に命令アド
レス行列30に、キャッンユアクセスステージの命令ア
ドレスレジスタ65の出力222が格納される。
Then, in the next cycle, the output 112 of the physical address register 20 is given to the cache circuit 21 and stored in the second operand register 23 as the second operand data 113.
The output 112 of is stored in the physical address register 37 of the address translation stage. In addition, the output of the D type flip-flop 39 causes the operand address matrix 31
The physical page address in the output 112 of the physical 1 address register 20 and the address calculation register number and displacement in the output 219 of the cache access stage instruction register 52 are stored. At the same time, the output 222 of the instruction address register 65 of the capture access stage is stored in the instruction address matrix 30.

さらに次のサイクルで、アドレス変換ステージを再び行
い、今度は、物理アドレス比較回路38の出力213が
一致を示すので、命令処理が終了する。
Furthermore, in the next cycle, the address conversion stage is performed again, and this time, the output 213 of the physical address comparison circuit 38 indicates a match, so the instruction processing is completed.

こうすることにより、命令の実行毎に命令アドレス行列
30及びオペランドアドレス行列31に、その命令アド
レス及びオペランドアドレスが登録されることになるの
で、次にその命令の実行時には、これ等行列に格納され
ているアドレスを用いることができる。その場合には、
オペランドアドレス計算ステージとキャッシュアクセス
ステージ、更にはアドレス変換ステージと演算ステージ
との各同時実行が可能となる。
By doing this, each time an instruction is executed, the instruction address and operand address will be registered in the instruction address matrix 30 and operand address matrix 31, so the next time the instruction is executed, these will be stored in the matrix. You can use the address you have. In that case,
It becomes possible to simultaneously execute the operand address calculation stage and the cache access stage, as well as the address translation stage and the calculation stage.

尚、物理アドレス比較回路38により、物理アドレスレ
ジスタ20の物理アドレス112と、アドレス変換回路
18の物理アドレス110とを比較して一致を見ている
のは、汎用レジスタ15の内容の書換え等により、第2
の選択回路36によって選択された結合アドレス(21
4と216との結合)が無効となっているかどうかを判
別しているのである。
Note that the physical address comparison circuit 38 compares the physical address 112 of the physical address register 20 and the physical address 110 of the address conversion circuit 18 to find a match, because the contents of the general-purpose register 15 are rewritten, etc. Second
The combined address (21
4 and 216) is invalid.

発明の詳細 な説明したように本発明は、過去に実行したことのある
命令のオペランドアドレスをオペランドアドレス行列に
格納しておくことで、オペランドアドレス計算ステージ
とキャッシュアクセスステージ、アドレス変換ステージ
と演算ステージの同時実行を可能にするため、命令の実
行効率が平均的に従来よりも高くなるという効果がある
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION As described above, the present invention stores the operand addresses of instructions that have been executed in the past in an operand address matrix, so that the operand address calculation stage, the cache access stage, the address translation stage, and the calculation stage This has the effect of making the execution efficiency of instructions higher on average than before.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例を示す図、第2図は従来の情
報処理装置を示す図である。 主要部分の符号の説明 10・・・・・・命令アドレスレジスタ11・・・・・
・命令取出回路 12・・・・・・命令語長生成回路 13・・・・・・命令アドレス更新回路14・・・・・
・命令レジスタ 15・・・・・・汎用レジスタ 16・・・・・・オペランドアドレス計算回路17・・
・・・論理アドレスレジスタ 18・・・・・・アドレス変換回路 19・・・・・・アドレス変換ステージの第1オペラン
ドレジスタ 20・・・・・・物理アドレスレジスタ21・・・・・
・キャッシュ回路 23・・・・・・第2オペランドレジスタ25・・・・
・・演算回路 30・・・・・・命令アドレス行列 31・・・・・・オペランドアドレス行列32、33・
・・・・・比較回路 34・・・・・ヒツト判定回路 35・・・・・・第1の選択回路 36・・・・・・第2の選択回路 37・・・・・・アドレス変換ステージ物理アドレスレ
ジスタ 38・・・・・・物理アドレス比較回路60・・・・・
・ページ内アドレス計算回路61・・・・・・アドレス
変換ステージ命令レジスタ 62・・・・・・キャッシュアクセス ステージ命令レジスタ
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing a conventional information processing apparatus. Explanation of symbols of main parts 10...Instruction address register 11...
- Instruction fetch circuit 12...Instruction word length generation circuit 13...Instruction address update circuit 14...
・Instruction register 15...General-purpose register 16...Operand address calculation circuit 17...
...Logical address register 18...Address translation circuit 19...First operand register 20 of address translation stage...Physical address register 21...
- Cache circuit 23... Second operand register 25...
...Arithmetic circuit 30...Instruction address matrix 31...Operand address matrix 32, 33...
... Comparison circuit 34 ... Hit judgment circuit 35 ... First selection circuit 36 ... Second selection circuit 37 ... Address conversion stage Physical address register 38...Physical address comparison circuit 60...
- In-page address calculation circuit 61...Address translation stage instruction register 62...Cache access stage instruction register

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)命令取出およびキャッシュアクセスのステージを
有し仮想記憶方式を採用した情報処理装置であって、前
記命令取出ステージにおいて、命令アドレスにより索引
される命令アドレス行列記憶手段と、前記命令アドレス
により索引されるオペランドアドレス行列記憶手段と、
前記命令アドレスおよび前記命令アドレス行列記憶手段
からの命令アドレスを比較する比較手段と、この比較手
段での比較結果により前記命令アドレス行列記憶手段に
次に実行すべき命令アドレスが登録されていると判定さ
れた場合、前記オペランドアドレス行列記憶手段からの
物理ページアドレス情報、アドレス生成に用いるレジス
タ情報および前記命令取出ステージの命令語で示される
変位情報から次に実行すべき命令のオペランドアドレス
を生成するオペランドアドレス生成手段と、このオペラ
ンドアドレス生成手段で生成されたアドレスで前記キャ
ッシュアクセスステージの動作を開始する手段とを含む
ことを特徴とする情報処理装置。
(1) An information processing device that employs a virtual memory system and has an instruction fetching and cache access stage, wherein the instruction fetching stage includes an instruction address matrix storage means indexed by an instruction address; operand address matrix storage means,
Comparing means for comparing the instruction address and the instruction address from the instruction address matrix storage means, and determining that the instruction address to be executed next is registered in the instruction address matrix storage means based on the comparison result of the comparison means. an operand that generates the operand address of the next instruction to be executed from the physical page address information from the operand address matrix storage means, the register information used for address generation, and the displacement information indicated by the instruction word of the instruction fetching stage. An information processing device comprising: address generation means; and means for starting the operation of the cache access stage with the address generated by the operand address generation means.
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