JPH05224926A - 条件分岐命令制御方式 - Google Patents

条件分岐命令制御方式

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JPH05224926A
JPH05224926A JP2706392A JP2706392A JPH05224926A JP H05224926 A JPH05224926 A JP H05224926A JP 2706392 A JP2706392 A JP 2706392A JP 2706392 A JP2706392 A JP 2706392A JP H05224926 A JPH05224926 A JP H05224926A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
status
branch
pipeline
address
hazard
Prior art date
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Pending
Application number
JP2706392A
Other languages
English (en)
Inventor
Takakazu Takeuchi
孝和 竹内
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.)
KOBE NIPPON DENKI SOFTWARE KK
NEC Software Kobe Ltd
Original Assignee
KOBE NIPPON DENKI SOFTWARE KK
NEC Software Kobe Ltd
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Publication date
Application filed by KOBE NIPPON DENKI SOFTWARE KK, NEC Software Kobe Ltd filed Critical KOBE NIPPON DENKI SOFTWARE KK
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Publication of JPH05224926A publication Critical patent/JPH05224926A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【目的】パイプラインを待たせず後続命令の処理を行う
ことが可能な条件分岐命令制御方式の提供。 【構成】分岐先アドレスを生成するアドレス生成手段お
よび生成した分岐先アドレスを保持するブランチアドレ
スレジスタ5を有するアドレス生成部3と、条件分岐時
の条件の判定を行う条件判定手段および演算結果に従っ
て更新すると共に条件判定を行うステータスを保持する
ステータスレジスタ6を有する演算実行部4と、フェッ
チ命令によりアドレス生成部3および演算実行部4を制
御しフェッチ命令からステータスのセットを指示するビ
ットを抽出しパイプラインの各段階で保持するステータ
スセットレジスタ7を有するパイプライン制御部1と、
アドレス計算以降のパイプラインでステータスセットレ
ジスタ7が1つでもイネーブルであればステータスハザ
ードを検出しすべてディセーブルであればステータスハ
ザード未検出とするステータスハザード検出部2とを備
える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は条件分岐命令制御方式に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来のパイプライン方式の情報処理装置
では、条件分岐命令実行時ステータスハザード発生を防
ぐためステータスをセットするステージ、すなわち演算
実行のパイプラインのみで条件判定を行い分岐を行う方
式が一般的であった。
【0003】次に従来の条件分岐命令制御方式について
図面を参照して説明する。図4および図5は演算実行の
パイプラインのみで分岐命令の分岐条件判定を行う従来
の情報処理装置のパイプライン処理方式の説明図であ
る。
【0004】図4および図5共に情報処理装置は、Fス
テージ,Adステージ,Aステージ,oステージ,Eス
テージの5段のパイプラインにより構成されている。F
ステージは命令取込みのパイプライン、Adステージは
アドレス計算の命令デコードのパイプライン、Aステー
ジはアドレス計算の実行のパイプライン、oステージは
オペランドアクセスおよび演算実行の命令デコードのパ
イプライン、Eステージは演算実行及び演算実行結果に
従いステータスの更新および条件分岐命令の条件判定を
行うパイプラインである。
【0005】図4は条件分岐命令が分岐条件不成立時の
パイプラインの説明図でありf3の命令が条件分岐命令
である。この場合分岐の条件が成立しなかったので以降
の命令(f4,f5,f6…)の処理を継続する。
【0006】図5は分岐条件成立時のパイプラインの説
明図であり、図4と同様にf3の命令が条件分岐命令で
ある。この場合は分岐の条件が成立したので分岐命令以
降の命令はフラッシュされ、a3で生成した分岐先アド
レスにより分岐先の命令をフェッチする。
【0007】図4,図5に示すいずれの場合にも、e1
又はe2にてステータスの更新の有無に拘らずステータ
スハザード防止のためのe3のタイミングで分岐判定を
行う。このため、a3で生成した分岐先アドレスを保持
する必要がありF,Ad,A,oの各ステージをe3完
了まで延ばす。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の条件分
岐命令制御方式は、条件分岐命令の演算実行のパイプラ
インまで分岐判定を待つので、条件分岐命令の演算実行
のパイプライン(例えば図4,図5のe)以前にステ
ータスが確定していた場合には、分岐命令の実行性能が
悪くなるという問題点がある。さらに、条件判定が終了
するまで分岐先アドレスを保持するため、畳け分岐命令
のアドレス計算のパイプラインを待たせる必要があり、
条件判定の結果、後続命令の実行が遅くなるという問題
点もある。
【0009】本発明の目的は、分岐判定を早期に行い先
に計算した分岐先アドレスを保持することにより、パイ
プラインを待たせず後続命令の処理を行うことが可能な
条件分岐命令制御方式を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の条件分岐命令制
御方式は、パイプライン処理方式により動作する情報処
理装置において、条件分岐時の分岐先アドレスを生成す
るアドレス生成手段および生成した前記分岐先アドレス
を保持するブランチアドレスレジスタを有するアドレス
生成部と、前記条件分岐時の条件の判定を行う条件判定
手段および演算結果に従って更新すると共に条件判定を
行うステータスを保持するステータスレジスタを有する
演算実行部と、フェッチ命令により前記アドレス生成部
および演算実行部を制御しフェッチした命令からステー
タスのセットを指示するビットを抽出しパイプラインの
各段階で保持する複数のステータスセットレジスタを有
するパイプライン制御部と、アドレス計算以降のパイプ
ラインで前記ステータスセットレジスタが1つでもイネ
ーブルであればステータスハザードを検出しすべてディ
セーブルであればステータスハザード未検出とするステ
ータスハザード検出部とを備え、条件分岐命令の実行時
に前記ステータスハザード検出部でステータスハザード
を検出した場合には前記演算実行部で条件判定を行うま
での間前記アドレス生成部の生成する分岐先アドレスを
前記ブランチアドレスレジスタに一旦保持すると共に前
記演算実行部のパイプラインで条件分岐を行い、ステー
タスハザードを検出しなかった場合にはアドレス計算の
パイプラインで条件分岐を行う構成である。
【0011】
【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。
【0012】図1は本発明の一実施例のブロック図であ
る。
【0013】本発明の条件分岐命令制御方式は、条件分
岐時の分岐先アドレスを生成するアドレス生成手段およ
び生成した分岐先アドレスを保持するブランチアドレス
レジスタ5を有するアドレス生成部3と、条件分岐時の
条件の判定を行う条件判定手段および演算結果に従って
更新すると共に条件判定を行うステータスを保持するス
テータスレジスタ6を有する演算実行部4と、フェッチ
命令によりアドレス生成部3および演算実行部4を制御
しフェッチした命令からステータスのセットを指示する
ビットを抽出しパイプラインの各段階で保持するステー
タスセットレジスタ7を有するパイプライン制御部1
と、アドレス計算以降のパイプラインでステータスセッ
トレジスタ7が1つでもイネーブルであればステータス
ハザードを検出しすべてディセーブルであればステータ
スハザード未検出とするステータスハザード検出部2と
を備えて実現する。
【0014】次に動作について説明する。
【0015】図2および図3は本発明の一実施例の動作
を説明する説明図である。
【0016】フェッチした命令はパイプライン制御部1
に入力される。このときフェッチした命令からステータ
スの変更を指示するビットを抽出し、ステータスを変更
する場合は“1”、ステータスを変更しない場合は
“0”をステータスセットレジスタ7に入力する。ステ
ータスセットレジスタ7は、パイプラインの各段階ごと
にレジスタを持っており、命令の実行が進むにつれステ
ータスセット支持を示すビットもパイプラインの次段に
シフトして行く。
【0017】今、f3でフェッチした命令が条件分岐命
令であるとき、a3のタイミングでアドレス生成部3で
分岐先アドレスの計算を行う、と同時にステータスハザ
ード検出部2でステータスセットレジスタ7のo2,e
1のパイプラインの値によりステータスハザードのチェ
ックを行う。
【0018】図2はステータスハザード未検出かつ分岐
条件成立時を示し、このときステータスセットレジスタ
7のo2,e1の各レジスタの値が“0”であれば1,
2番目の各命令ではステータスは変更されないことを意
味するので、ステータスハザードは検出されずステータ
スレジスタ6の値によりa3のタイミングで分岐の条件
判定を行い、条件が成立した場合はa3で生成した分岐
先アドレスに分岐を行う。
【0019】図3はステータスハザード検出かつ分岐条
件成立時を示し、このとき、a3のタイミングでステー
タスセットレジスタ7の値を調べた結果o2,e1の各
レジスタの1つでも“1”であれば1,2番目の命令の
いずれか、すなわち、e1又はe2のタイミングでステ
ータスが変更されることを意味するので、ステータスハ
ザード検出部2でステータスハザードが検出され、a3
のタイミングでは条件分岐の条件判定は行われず、条件
判定はe3のタイイングまで待たされることになる。こ
のときa3のタイミングでアドレス生成部3によって作
られた分岐先アドレスは、ブランチアドレスレジスタ5
に一旦保持され、条件分岐成立時、分岐先の命令をフェ
ッチするために使われる。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、条件分
岐時の分岐先アドレスを生成するアドレス生成手段およ
び生成した分岐先アドレスを保持するブランチアドレス
レジスタを有するアドレス生成部と、条件分岐時の条件
の判定を行う条件判定手段および演算結果に従って更新
すると共に条件判定を行うステータスを保持するステー
タスレジスタを有する演算実行部と、フェッチ命令によ
りアドレス生成部および演算実行部を制御しフェッチし
た命令からステータスのセットを指示するビットを抽出
しパイプラインの各段階で保持する複数のステータスセ
ットレジスタを有するパイプライン制御部と、アドレス
計算以降のパイプラインでステータスセットレジスタが
1つでもイネーブルであればステータスハザードを検出
しすべてディセーブルであればステータスハザード未検
出とするステータスハザード検出部とを備え、条件分岐
命令の実行時にステータスハザード検出部でステータス
ハザードを検出した場合には演算実行部で条件判定を行
うまでの間アドレス生成部の生成する分岐先アドレスを
ブランチアドレスレジスタに一旦保持すると共に演算実
行部のパイプラインで条件分岐を行い、ステータスハザ
ードを検出しなかった場合にはアドレス計算のパイプラ
インで条件分岐を行うことにより、分岐判定を早期に行
い先に計算した分岐先アドレスを保持することができ、
パイプラインを待たせず、条件分岐不成立の場合でも後
続命令の処理を行うことが可能となるという効果が有
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のブロック図である。
【図2】本発明の一実施例のステータスハザード未検出
かつ分岐条件成立時の動作を説明する説明図である。
【図3】本発明の一実施例のステータスハザード検出か
つ分岐条件成立時の動作を説明する説明図である。
【図4】従来の情報処理装置での条件分岐命令が分岐条
件不成立時のパイプラインの説明図である。
【図5】従来の情報処理装置での条件分岐命令が分岐条
件成立時のパイプラインの説明図である。
【符号の説明】
1 パイプライン制御部 2 ステータスハザード検出部 3 アドレス生成部 4 演算実行部 5 ブランチアドレスレジスタ 6 ステータスレジスタ 7 ステータスセットレジスタ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 パイプライン処理方式により動作する情
    報処理装置において、条件分岐時の分岐先アドレスを生
    成するアドレス生成手段および生成した前記分岐先アド
    レスを保持するブランチアドレスレジスタを有するアド
    レス生成部と、前記条件分岐時の条件の判定を行う条件
    判定手段および演算結果に従って更新すると共に条件判
    定を行うステータスを保持するステータスレジスタを有
    する演算実行部と、フェッチ命令により前記アドレス生
    成部および演算実行部を制御しフェッチした命令からス
    テータスのセットを指示するビットを抽出しパイプライ
    ンの各段階で保持する複数のステータスセットレジスタ
    を有するパイプライン制御部と、アドレス計算以降のパ
    イプラインで前記ステータスセットレジスタが1つでも
    イネーブルであればステータスハザードを検出しすべて
    ディセーブルであればステータスハザード未検出とする
    ステータスハザード検出部とを備え、条件分岐命令の実
    行時に前記ステータスハザード検出部でステータスハザ
    ードを検出した場合には前記演算実行部で条件判定を行
    うまでの間前記アドレス生成部の生成する分岐先アドレ
    スを前記ブランチアドレスレジスタに一旦保持すると共
    に前記演算実行部のパイプラインで条件分岐を行い、ス
    テータスハザードを検出しなかった場合にはアドレス計
    算のパイプラインで条件分岐を行うことを特徴とする条
    件分岐命令制御方式。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5724565A (en) * 1995-02-03 1998-03-03 International Business Machines Corporation Method and system for processing first and second sets of instructions by first and second types of processing systems
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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19980714