JPH05143339A - 調速処理装置及びデバツグ装置 - Google Patents

調速処理装置及びデバツグ装置

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JPH05143339A
JPH05143339A JP3300694A JP30069491A JPH05143339A JP H05143339 A JPH05143339 A JP H05143339A JP 3300694 A JP3300694 A JP 3300694A JP 30069491 A JP30069491 A JP 30069491A JP H05143339 A JPH05143339 A JP H05143339A
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Shigeyuki Aino
茂幸 愛野
Hisao Mochizuki
尚雄 望月
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NEC Computertechno Ltd
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NEC Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 調速動作を実行する場合において、ハードウ
ェア、マイクロプログラムを変更する事をなくす。 【構成】 調速フラグと、調速動作を行うステージの情
報を持つレジスタの出力を受けるバッファレジスタと、
前記レジスタ又は前記バッファレジスタに有効な情報が
有る場合は前記レジスタに対する入力を抑止する手段
と、調速フラグに応じて前記レジスタと前記バッファレ
ジスタの出力を選択する手段を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は情報処理装置に関し、調
速処理に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の情報処理装置の調速処理は、ハー
ドウェア又はファームウェアの変更により行われてい
た。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この従来の情報処理装
置の調速処理は、ハードウェア又はファームウェアの変
更が調速の度に必要となる為、各調速処理用のハードウ
ェア、ファームウェアが必要となり、ハードウェアボリ
ューム又はファームウェアボリュームが増大するという
問題点があった。
【0004】本発明の目的は、調速動作を実行する場合
において、ハードウェア、マイクロプログラムを変更す
る事をなくす事である。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の調速処理
装置は、パイプライン型情報処理装置において、調速動
作時か否かを表示する調速フラグと、調速動作を行うス
テージのデータ及び制御情報を持つレジスタと、前記レ
ジスタの出力を受けるバッファレジスタと、前記レジス
タ又は前記バッファレジスタに有効な情報が有る場合は
前記レジスタに対する入力を抑止する手段と、調速動作
時は前記バッファレジスタを選択し、調速動作時でない
場合は前記レジスタを選択する選択手段とを有すること
を特徴とする。
【0006】請求項2記載の調速処理装置は、パイプラ
イン型情報処理装置において、調速動作を表示する調速
レジスタと、前記調速レジスタの出力をデコードするデ
コード回路と、−1減算器と、前記−1減算器の出力を
受けるレジスタと、前記レジスタの保持する値が0であ
れば前記デコード回路の出力を選択し、前記レジスタの
保持する値が0以外であれば前記レジスタを選択し、選
択後の出力を前記−1減算器の入力とする選択回路と、
前記−1減算器の出力が0になるまでは、パイプライン
を構成している複数のステージの中の調速動作を行うス
テージに対してデータの入力を抑止する抑止手段とを有
することを特徴とする調速処理装置。
【0007】請求項3記載の調速処理装置は、パイプラ
イン型情報処理装置において、調速動作か否かを表示す
る調速フラグと、パイプライン処理動作に対する制御信
号を生成するワイヤードロジックで構成されるハードデ
コーダと、前記ハードデコーダに対する入力をリードア
ドレスとするRAMデコーダと、前記RAMデコーダの
出力を受けるリードデータレジスタと、前記調速フラグ
が有効であった場合は前記リードレジスタの出力を有効
とし、前記調速フラグが無効であった場合は前記ハード
デコーダの出力を有効とする手段を有することを特徴と
する。
【0008】請求項4記載のデバッグ装置は、調速動作
か否かを表示する調速フラグと、ワイヤードロジックで
構成されるハードデコーダと、前記ハードデコーダに対
する入力をリードアドレスとするRAMデコーダと、前
記RAMデコーダの出力を受けるリードデータレジスタ
を持つパイプライン型情報処理装置において、デバッグ
動作を表示するデバッグフラグと、前記調速フラグ又は
前記デバッグフラグが有効であった場合は前記リードデ
ータレジスタを有効とし、前記調速フラグ又は前記デバ
ッグフラグが無効であった場合は前記ハードデコーダの
出力を有効とする手段を有することを特徴とする。
【0009】
【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
説明する。
【0010】図1は請求項1記載の発明の一実施例のパ
イプライン構造を示したものである。
【0011】ステージはAステージからEステージまで
4ステージに分割されている。Aステージはオペランド
アドレスを生成するステージ、Tステージは論理アドレ
スを物理アドレスに変換するステージ、Oステージはオ
ペランドを読み出すステージ、Eステージは読み出され
たオペランドを演算し格納するステージである。
【0012】図1を参照すると、本実施例は、メモリよ
り取り出した命令語を保持するレジスタ001、ソフト
ウェアが操作可能なソフトビジブルレジスタ群であるレ
ジスタ群012、013、レジスタ001の出力を入力
としてアドレス加算を行う3入力加算器201、3入力
加算器201の出力を入力とするレジスタ002、レジ
スタ002の出力を入力とするレジスタ003、レジス
タ002の出力とレジスタ003の出力を入力とし、信
号線304の指示により選択する選択回路202、選択
回路202の出力を入力とし、論理アドレスを物理アド
レスに変換する連想記憶101、連想記憶101の出力
を入力とするレジスタ004、レジスタ004の出力を
アドレスとして索引するキャッシュメモリ102、キャ
ッシュメモリ102の出力を入力とするレジスタ00
5、レジスタ005の出力を入力として演算を行う演算
器204、レジスタ001に有効な命令語が存在してい
る場合論理値”1”となるレジスタ006、レジスタ0
02に有効な論理アドレスが存在している場合、論理
値”1”となるレジスタ007、レジスタ003に有効
な論理アドレスが存在している場合、論理値”1”とな
るレジスタ008、レジスタ007の出力とレジスタ0
08の出力を入力とし、信号線314の指示により選択
し、連想記憶101を有効な論理アドレスで索引する場
合、信号線319に論理値”1”を出力する選択回路2
05、レジスタ004に有効な物理アドレスが存在して
いる場合、論理値”1”となるレジスタ009、レジス
タ005に有効なデータが存在している場合、論理値”
1”となるレジスタ010、マイクロプログラムにより
値が設定されるレジスタ011、及びレジスタ011を
入力とし、選択回路202に信号を出力するデコーダ2
03を含む。
【0013】図2を参照して本実施例の動作を説明す
る。
【0014】図2は、上部のタイムチャートが調速を行
ったサブモデルのタイムチャートであり、下部のタイム
チャートがトップモデルのタイムチャートである。
【0015】命令Aの流れを説明すると、調速を行う場
合は、命令実行以前にマイクロプログラムによりレジス
タ011に論理値”1”を初期設定する。T1サイクル
では、レジスタ001に命令語が存在し、レジスタ00
6は論理値”1”を表示している。信号線301、30
2を通してソフトビジブルレジスタ群012、013に
アドレス生成に使用するソフトビジブルレジスタの番号
を通知し、ソフトビジブルレジスタ群012、013の
出力と信号線303を通して通知されるレジスタ001
の中のアドレス生成に必要なフィールドの保持する値と
を3入力加算器201で加算し、加算結果を信号線30
4を通じてレジスタ002に出力する。T2サイクルで
は、レジスタ002に論理アドレスが存在し、レジスタ
007は論理値”1”を表示している。レジスタ00
2、007は各々選択回路202、205とレジスタ0
03、008に値を出力する。サブモデルである場合、
デコーダ203は信号線314を通して選択回路20
2、205に各々レジスタ003、008の出力を選択
する様に通知する。選択回路202、205は各々レジ
スタ003、008の値を信号線308、319に出力
する。
【0016】T3サイクルでは、レジスタ003に論理
アドレスが存在し、レジスタ007、009は論理値”
0”を、レジスタ008は論理値”1”を表示する。レ
ジスタ003、008は各々選択回路202、205に
出力する。サブモデルである場合は前述した様に選択回
路202、205は各々レジスタ003、008の値を
信号線308、319に出力する。
【0017】T4サイクルでは、レジスタ004に物理
アドレスが存在し、レジスタ009は論理値”1”を表
示している。レジスタ004は信号線310を通してキ
ャッシュメモリ102にリードアドレスとして入力し、
キャッシュメモリ102は対応するデータを信号線31
1に出力する。
【0018】T5サイクルでは、レジスタ005にデー
タが存在し、レジスタ010は論理値”1”を表示して
いる。レジスタ005は信号線312を通して演算器2
04にデータを出力し、演算器204は演算を実行し、
結果を信号線313を通してソフトビジブルレジスタ群
012、013に出力する。以下命令B、Cも同様の動
作を行う。
【0019】トップモデルの場合は、命令実行以前に、
マイクロプログラムによりレジスタ011に論理値”
0”を初期設定する。T1サイクルは前述のサブモデル
時のT1サイクルと同じ動作を行う。T2サイクルで
は、レジスタ002に論理アドレスが存在し、レジスタ
007は論理値”1”を表示している。レジスタ00
2、007は各々選択回路202、205とレジスタ0
03、008に値を出力する。トップモデルである場
合、デコーダ203は信号線314を通して選択回路2
02、205に各々レジスタ002、007の出力を選
択する様に通知する。選択回路202、205は各々レ
ジスタ002、007の値を信号線308、319に出
力する。
【0020】T3サイクルでは、前述したサブモデルの
T4サイクルと同じ動作を行う。
【0021】T4サイクルでは、前述したサブモデルの
T3サイクルと同じ動作を行う。
【0022】図3はTステージにおける受け付け可能信
号を図示したものである。
【0023】レジスタ007、008がともに論理値”
0”の場合、又はセレクタ205の出力が論理値”1”
である時に、他のステージ受け付け可能条件が成立すれ
ば、Tステージに新たなデータをセットする。
【0024】図4は、請求項2、3、4記載の発明の一
実施例のパイプラインの概念を示したものである。
【0025】ステージはAステージからEステージまで
4ステージに分割されている。Aステージはオペランド
アドレスを生成するステージ、Tステージは論理アドレ
スを物理アドレスに変換するステージ、Oステージはオ
ペランドを読み出すステージ、Eステージは読み出され
たオペランドを演算し格納するステージである。
【0026】図4を参照すると、本実施例は、メモリよ
り取り出した命令語を保持するレジスタ014、ソフト
ウェアが操作可能なソフトビジブルレジスタ群であるレ
ジスタ群015、016、レジスタ014の出力を入力
としてアドレス加算を行う3入力加算器205、3入力
加算器205の出力を入力とするレジスタ017、レジ
スタ017の出力をリードアドレスとして入力し、論理
アドレスを物理アドレスに変換する連想記憶103、連
想記憶103の出力を入力とするレジスタ018、レジ
スタ018の出力をアドレスとして索引するキャッシュ
メモリ104、キャッシュメモリ104の出力を入力と
するレジスタ019、及びレジスタ019の出力を入力
として演算を行う演算器206を含む。
【0027】図5は請求項2記載の発明の一実施例を示
したものである。
【0028】調速モードをマイクロプログラムによりセ
ットするレジスタ021、レジスタ021の出力を入力
として調速に必要なマシンサイクル数にデコードするデ
コーダ208、デコーダ208とレジスタ020を入力
として信号線343の指示により、レジスタ020の出
力が0であればデコーダ208の出力を選択し、レジス
タ020の出力が0でなければレジスタ020の出力を
選択する選択回路209、選択回路209の出力を−1
する−1カウンタ210、−1カウンタ210の出力を
入力とするレジスタ020、レジスタ020の出力が0
と等値であるかを比較する比較回路207、−1カウン
タ210の出力と0で比較し、等値であれば論理値”
1”を出力する比較回路211、及び比較回路211と
Tステージ受け付け可能信号を入力として論理積をと
り、新たにTステージ受け付け可能信号として信号線3
40に出力するAND回路212よりなる。
【0029】図6は請求項3、4記載の発明の一実施例
を示したものである。
【0030】命令語を保持し、信号線344、345に
命令のオペレーションを規定するフィールドを出力し、
信号線346、347、349、350にアドレス生成
に使用する可能性のあるレジスタ群015、016のレ
ジスタ番号を指定するフィールドを出力し、信号線34
8、351にアドレス生成に使用する可能性のあるディ
スプレイスメントを指定するフィールドを出力するレジ
スタ014、信号線344を入力として選択回路21
4、215、216に対する各々の選択指示、Aステー
ジに対する入力指示をデコードするハードデコーダ21
3、信号線345をリードアドレスとして入力し、選択
回路214、215、216に対する各々の選択指示、
Aステージに対する入力可能指示をデコードするRAM
デコーダ105、RAMデコーダ105の出力を入力と
するレジスタ024、マイクロプログラムによりセット
され、デバッグモード時に論理値”1”を示すレジスタ
022、調速モードに論理値”1”を示すレジスタ02
3、レジスタ022の出力とレジスタ023の出力を入
力とし、信号線360に論理和を出力するOR回路21
8、ハードデコーダ213、レジスタ024を入力と
し、信号線360が論理値”1”であればレジスタ02
4の出力を選択し、論理値”0”であればハードデコー
ダ213の出力を選択する選択回路217、信号線34
6、347、349、350を入力として信号線35
4、353の指示により選択する選択回路214、21
5、信号線348、351を入力とし、信号線352の
指示により選択する選択回路216、選択回路217の
出力でAステージ入力可能指示を論理値”1”として伝
搬する信号線355、及び信号線355と他のAステー
ジ入力可能信号を入力として論理積を新たなAステージ
入力可能信号として信号線357に出力するAND回路
219よりなる。
【0031】
【発明の効果】 [請求項1]以上説明した様に、本発明によれば調速動
作時か否かを表示する調速レジスタと、データをバッフ
ァリングするバッファ手段と、調速レジスタに応じてバ
ッファ手段により処理を調速する手段を設ける事によ
り、調速動作を実行する場合において、ハードウェア、
マイクロプログラムの変更が不必要となるという結果を
有する。
【0032】 [請求項2]調速レジスタの出力をデコードするデコー
ド回路と、デコード回路の出力を入力とする−1カウン
タと、−1カウンタの出力が0になるまでパイプライン
内の調速動作をするステージに対する入力を抑止する手
段を設ける事により、請求項1の効果の他に多段階に調
速動作が可能となるという結果を有する。
【0033】 [請求項3]ハードデコーダの入力をリードアドレスと
するRAMデコーダと、RAMデコーダの出力を受ける
リードデータレジスタと、調速レジスタの出力に応じて
ハードデコーダの出力かリードデータレジスタの出力を
有効とする手段を設ける事により、調速動作を実行する
場合において、ハードウェア、マイクロプログラムの変
更が不必要となるという結果を有する。
【0034】 [請求項4]デバッグ動作時であることを表示するデバ
ッグフラグと、ハードデコーダの入力をリードアドレス
とするRAMデコーダと、RAMデコーダの出力を受け
るリードデータレジスタと、調速レジスタ及びデバッグ
フラグの出力に応じてハードデコーダの出力かリードデ
ータレジスタの出力を有効とする手段を設ける事によ
り、デバッグ動作の簡易化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】請求項1記載の発明の一実施例のブロック図で
ある。
【図2】請求項1記載の発明の一実施例のタイムチャー
トである。
【図3】請求項1記載の発明の一実施例のブロック図で
ある。
【図4】請求項2、3、4記載の発明の一実施例のブロ
ック図である。
【図5】請求項2記載の発明の一実施例のブロック図で
ある。
【図6】請求項3、4記載の発明の一実施例のブロック
図である。
【符号の説明】
001〜024 レジスタ 101〜105 RAM 201〜219 論理回路 301〜362 信号線

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 パイプライン型情報処理装置において、 調速動作時か否かを表示する調速フラグと、 調速動作を行うステージのデータ及び制御情報を持つレ
    ジスタと、 前記レジスタの出力を受けるバッファレジスタと、 前記レジスタ又は前記バッファレジスタに有効な情報が
    有る場合は前記レジスタに対する入力を抑止する手段
    と、 調速動作時は前記バッファレジスタを選択し、調速動作
    時でない場合は前記レジスタを選択する選択手段とを有
    することを特徴とする調速処理装置。
  2. 【請求項2】 パイプライン型情報処理装置において、 調速動作を表示する調速レジスタと、 前記調速レジスタの出力をデコードするデコード回路
    と、 −1減算器と、 前記−1減算器の出力を受けるレジスタと、 前記レジスタの保持する値が0であれば前記デコード回
    路の出力を選択し、前記レジスタの保持する値が0以外
    であれば前記レジスタを選択し、選択後の出力を前記−
    1減算器の入力とする選択回路と、 前記−1減算器の出力が0になるまでは、パイプライン
    を構成している複数のステージの中の調速動作を行うス
    テージに対してデータの入力を抑止する抑止手段とを有
    することを特徴とする調速処理装置。
  3. 【請求項3】 パイプライン型情報処理装置において、 調速動作か否かを表示する調速フラグと、 パイプライン処理動作に対する制御信号を生成するワイ
    ヤードロジックで構成されるハードデコーダと、 前記ハードデコーダに対する入力をリードアドレスとす
    るRAMデコーダと、 前記RAMデコーダの出力を受けるリードデータレジス
    タと、 前記調速フラグが有効であった場合は前記リードレジス
    タの出力を有効とし、 前記調速フラグが無効であった場合は前記ハードデコー
    ダの出力を有効とする手段を有することを特徴とする調
    速処理装置。
  4. 【請求項4】 調速動作か否かを表示する調速フラグ
    と、ワイヤードロジックで構成されるハードデコーダ
    と、前記ハードデコーダに対する入力をリードアドレス
    とするRAMデコーダと、前記RAMデコーダの出力を
    受けるリードデータレジスタを持つパイプライン型情報
    処理装置において、 デバッグ動作を表示するデバッグフラグと、 前記調速フラグ又は前記デバッグフラグが有効であった
    場合は前記リードデータレジスタを有効とし、前記調速
    フラグ又は前記デバッグフラグが無効であった場合は前
    記ハードデコーダの出力を有効とする手段を有すること
    を特徴とするデバッグ装置。
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