JPH05334082A - マイクロプロセッサ - Google Patents

マイクロプロセッサ

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Publication number
JPH05334082A
JPH05334082A JP4141200A JP14120092A JPH05334082A JP H05334082 A JPH05334082 A JP H05334082A JP 4141200 A JP4141200 A JP 4141200A JP 14120092 A JP14120092 A JP 14120092A JP H05334082 A JPH05334082 A JP H05334082A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
instruction code
interrupt
microprocessor
circuit
tag
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP4141200A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuto Tsuzuki
ー人 都築
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.)
NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd
Original Assignee
NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd filed Critical NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd
Priority to JP4141200A priority Critical patent/JPH05334082A/ja
Publication of JPH05334082A publication Critical patent/JPH05334082A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】リアルタイム性が失なわれることことなく、マ
イクロプロセッサのデバッグを行なうための開発支援装
置において、命令の先読み機能と内部にキャッシュ・メ
モリを有するマイクロプロセッサを提供する。 【構成】パイプライン制御方式のマイクロプロセッサに
おいて、命令コードを読み込むサイクルに同期して割込
み信号入力端子16から入力する割込み信号をサンプリ
ングし、タグ情報として命令コードに付加するタグ埋め
込み回路8と、前記タグ付き命令8が実行ユニットEX
U6で実行されることに同期して割込み要求をタグ情報
から検出する割込み検出回路4と、この割込み検出回路
11の出力により割込みを発生する割込み発生回路12
を有するため、キャッシュ機能を有効にした時でもデバ
ッグ割込みを発生させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、命令の先読み機能と内
部にキャッシュ・メモリを有するマイクロプロセッサに
関し、特に開発支援装置内で用いられるマイクロプロセ
ッサのデバッグ割込み機構に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、開発支援装置のデバッグ割込み
機構は、図2に示す様にデータ・バス46に接続される
入出力端子15、デバッグ割込み入力信号47を入力す
るデバッグ割込み信号入力端子16、およびアドレス,
ステータス信号45を出力する出力用端子17を有する
マイクロプロセッサ1と比較回路43、Reg(レジス
タ)44から成るデバッグ割込み発生回路42とで構成
されている。
【0003】この開発支援装置41は、デバッグ割込み
発生回路42を有しており、デバッグ割込みを発生させ
るため、プログラムの実行を中止させようとするアドレ
ス・ステータス等の情報をマイクロプロセッサ1がアド
レス・バス46を通して、あらかじめReg(レジス
タ)44に設定した後、マイクロプロセッサ1から出力
されるアドレス,ステータス情報を出力用端子17より
アドレス,ステータス信号45としてデバッグ割込み発
生回路42の内部の比較回路43に出力する。
【0004】この比較回路43では、このアドレス,ス
テータス情報をあらかじめReg(レジスタ)44に設
定されている内容と比較する。これが一致した場合に
は、デバッグ割込み信号47をデバッグ割込み信号入力
端子16からマイクロプロセッサ1に入力することによ
り、マイクロプロセッサ1にデバッグ割込みをさせると
ともに、プログラムの実行を中断させている。
【0005】この様なデバッグ割込みを発生させるため
の回路構成を持った開発支援装置41において、図3に
示す従来のマイクロプロセッサを用いた場合の動作内容
について以下に説明する。
【0006】図3は、先読み機能を有し、内部にキャッ
シュ・メモリを持つマイクロプロセッサのブロック図で
ある。このマイクロプロセッサ1はBCU(バス制御ユ
ニット)2と先読みキュー・バッファ3とキャッシュ・
メモリ4と、MMU(メモリ管理ユニット)5と、EX
U(実行ユニット)6とを備え、前記BCUはデータI
/F7と、命令コード用タグ埋め込み回路8と、バス制
御回路9とを有し、前記EXU6はシーケンサ10と、
命令コード用タグ検出回路11と、内部割込み発生回路
12と、Reg(レジスタ)13と、ALU(演算ユニ
ット)14を有している。
【0007】これらの制御ユニット間相互の信号の授受
を行なうために、入出力用端子15と、デバッグ割込み
信号入力端子16と、出力用端子17と制御信号18〜
20,25,27〜29と、内部データ・バス21,2
2,23,24,26,30が用いられる。
【0008】次に図3に示すマイクロプロセッサの動作
を以下に説明する。まずマイクロプロセッサ1に接続さ
れた外部回路に対して、MMU(メモリ管理ユニット)
5から制御信号20によって送られたアドレス情報を基
に、BCU(バス制御ユニット)2内部のバス制御回路
9より出力用端子17を通して、アドレス,ステータス
等の情報を与え外部回路中のメモリ等(図示せず)に対
して読み込み動作を行なう。
【0009】この動作で特に命令コードをメモリより読
み出すサイクルにおいて、入出力用端子15より命令コ
ードをデータI/Fとキャッシュ・メモリ4に読み込
む。これと同時に、割込み信号入力端子16に接続され
た外部回路42よりデバッグ割込み要求を行なうと、信
号入力端子16を通して命令コード用タグ埋め込み回路
8にデバッグ割込み要求が行なわれる。
【0010】命令コード用タグ埋め込み回路8は、デバ
ッグ割込み要求の有無に関する履歴をタグ情報として命
令コードに埋め込むための回路であり、制御信号18を
通して、テータI/F7に読み込んだ命令コードにタグ
情報を埋め込む。次にデータI/F7は、内部データバ
ス21を通して先読みキュー・バッファ3にタグ付き命
令コードを送る。この先読みキュー・バッファ3内のタ
グ付き命令コードは、必要に応じて内部データ・バス2
4を通して、EXU(実行ユニット)6に読み込まれ命
令が実行される。この時実行される命令が内部のReg
(レジスタ)13の内容と命令コード内に含まれている
イミーディエイト・データとの演算命令であれば、シー
ケンサ10がALU(演算ユニット)14に対してRe
g(レジスタ)13の内容とイミーディエイト・データ
を演算するように、制御信号27を通して制御命令を送
る。
【0011】ALU(演算ユニット)14はイミーディ
エイト・データとReg(レジスタ)13の内容の演算
を行ない、その結果ははReg(レジスタ)13に残
る。この演算をALU(演算ユニット)14が行なった
後に、先読みキュー・バッファ3より内部データ・バス
24を通して送られた命令コードに付けられるタグ情報
から命令コード用タグ検出回路11は、外部回路より要
求されたデバッグ割込みの有無を検出する。その結果を
制御信号28によって、内部割込み発生回路12では、
デバッグ割込み要求があれば制御信号25によって内部
割込み要求をシーケンサ10に送る。これにより、シー
ケンサ10はブレーク割込みを発生させる一連の動作を
行なう。
【0012】しかし、先読みキュー・バッファ3内にタ
グ付き命令コードが送られ、且つ前記タグ付き命令コー
ドの前に条件付き分岐命令が存在している場合、この条
件付き分岐命令が内部データ・バス24を通してEXU
(実行ユニット)6内部のシーケンサ10に送られる。
【0013】次にシーケンサ10においてこの命令が実
行された時点で、次に実行する命令がブレーク割込みを
発生させたいタグ付き命令コードが無効になるような分
岐命令であった場合、この分岐命令はEXU(実行ユニ
ット)6内部のシーケンサ10で実行することになる。
ところが、一度キャッシュ・メモリ4内にブレーク割込
みを発生させたい命令コードが、入出力端子15,デー
タI/F7及び内部データ・バス21を経由して書き込
まれると、最初に読み込まれたタグ付き命令コードのタ
グ情報部分が付加されていない状態で書き込まれる。
【0014】このため、再度キャッシュ・メモリ4から
ブレーク割り込みを発生させたいタグ付き命令コードに
相当する命令コードを、キャッシュ・メモリ4より内部
データ・バス23を通して先読みキュー・バッファ3に
読み出しても命令コードにタグ情報が付加されていない
から、内部データ・バス24を通してEXU(実行ユニ
ット)6に送っても、その命令が実行された後で内部割
り込みを発生させることができない。
【0015】そのため、デバッグ割込みを使用する場合
は、内部のキャッシュ機能を無効にしなければならず、
実際のマイクロプロセッサの動作とは異なる(リアルタ
イム性が失なわれる)という問題点があった。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】上述したマイクロプロ
セッサでは、従来技術で詳述したように、一度内部のキ
ャッシュ・メモリに命令コードを読み込むと、キャッシ
ュ・メモリの内容の更新を行なうため外部に対してアク
セスを行なわない限り外部からデバッグ割込みの要求を
発生させることができなかった。そのため、デバッグ割
込みを使用する時はキャッシュ機能を無効にすることか
らリアルタイム性が失なわれるという問題があった。
【0017】本発明の目的は上述した従来のマイクロプ
ロセッサの問題点に鑑みなされたものであり、この欠点
を除去することによってキャッシュ機能が有効の時で
も、デバッグ割込みを任意に発生できるようにしたマイ
クロプロセッサを提供することにある。
【0018】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、命令の
実行前に命令コードが内部ユニットに先読みされる機能
を有するパイプライン制御方式のマイクロプロセッサに
おいて、命令コードを読み込むサイクルに同期して、割
込み信号入力端子からの割込み信号をサンプリングし、
タグ情報として命令コードに付加するタグ埋め込み回路
と前記タグ埋め込み回路でタグを付加されたタグ付き命
令コードをデータ・インタフェース回路を介して格納す
るキャッシュ・メモリと、前記タグ付き命令コードに実
行ユニットで実行される同期して割込み要求を前記タグ
付命令コードのタグ情報から検出するタグ検出回路と、
前記タグ検出回路の出力を用いて割込み信号を発生する
内部割込み発生回路とを有することにある。
【0019】
【実施例】図1は、本発明のマイクロプロセッサの一実
施例を示すブロック図である。図中において、マイクロ
プロセッサ1,BCU(バス制御ユニット)2,先読み
キュー・バッファ3,キャッシュ・メモリ4,MMU
(メモリ管理ユニット)5,EXU(実行ユニット)
6,データ・インタフェース7,命令コード用タグ埋め
込み回路8,バス制御回路9,シーケンサ10,命令コ
ート用タグ検出回路11,内部割込み発生回路12,R
eg(レジスタ)13,ALU(演算ユニット)14,
入出力用端子15,デバッグ割込み信号入力端子16,
出力用端子17,制御信号18〜20,25,27〜2
9,内部テータ・バス21〜24,26,30を有して
いる。
【0020】このマイクロプロセッサに関する基本動作
については、従来のマイクロプロセッサ(図3)の説明
通りであり、マイクロプロセッサ1に接続された外部回
路に対してMMU(メモリ管理ユニット)5から制御信
号20をによって送られたアドレス情報を基に、BCU
(バス制御ユニット)2内部のバス制御回路9より出力
用端子17を通して、アドレス,ステータス等の情報を
与え外部回路中のメモリ(図示せず)等に対して読み込
み動作を行なう。
【0021】この動作で特に命令コードをメモリより読
み込むサイクルにおいて、入出力用端子15より命令コ
ードをデータ・インタフェース回路7に読み込む。これ
と同時に割込み信号入力端子16に、マイクロプロセッ
サ1に接続された外部回路より、デバッグ割込み要求を
行なうとマイクロプロセッサ1は割込み信号入力端子1
6を通して、命令コード用タグ埋め込み回路8にデバッ
グ割込み要求を行なう。命令コード用タグ埋め込み回路
8では、デバッグ割込み要求の有無に関する履歴をタグ
情報として、命令コードに埋め込むための回路であり、
制御信号18を通してデータ・インタフェース回路7に
読み込んだ命令コードにタグ情報を埋め込む。
【0022】次にデータ・インタフェース回路7は、内
部データ・バス21を通して先読みキュー・バッファ3
とキャッシュ・メモリ4にタグ付き命令コードを送る。
この先読みキュー・バッファ3内のタグ付き命令コード
は、必要に応じて内部データ・バス24を通してEXU
(実行ユニット)6に読み込まれ、命令が実行される。
この時実行される命令が内部のReg(レジスタ)13
の内容と命令コード内に含まれているイミーディエイト
・データとの演算命令であれば、シーケンサ10がAL
U(演算ユニット)14に対し、Reg(レジスタ)1
3の内容とイミーディエイト・データを演算する様に、
制御信号27を通して制御命令を送る。
【0023】ALU(演算ユニット)14は、イミーデ
ィエイト・データとReg(レジスタ)13の内容の演
算を行ない、Reg(レジスタ)13に残す。この演算
をALU(演算ユニット)14が行なった後に、先読み
キュー・バッファ3より内部データバス24を通して送
られた命令コードに付けられたタグ情報を命令コード用
タグ検出回路11により、外部回路より要求されたデバ
ッグ割込みの有無を検出し、その結果を制御信号28を
通して内部割込み発生回路12に送る。内部割込み発生
回路12では、デバッグ割込み要求があれば、制御信号
25をにより内部割込み要求をシーケンサ10に送る。
これにより、シーケンサ10はブレーク割込みを発生さ
せる一連の動作を行なう。
【0024】この様な動作を行なうマイクロプロセッサ
1に対して、先読みキュー・バッファ3内にタグ付き命
令コードが送られた時で、前記タグ付き命令コードの前
に条件付き分岐命令が存在している場合、この条件付き
分岐命令が内部データ・バス24を通してEXU(実行
ユニット)6内部のシーケンサ10に送られ実行された
時点で、次に実行する命令がブレーク割込みを発生させ
たいタグ付き命令コードが無効になる様な分岐を行なう
と、再度ブレーク割込みを発生させたいタグ付き命令コ
ードに相当する命令コードをキャッシュ・メモリ4より
内部データ・バス23を通して、先読みキュー・バッフ
ァ3に読み出す。
【0025】この時読み出された命令コードは従来のマ
イクロプロセッサ1とは異なり、タグ情報が付加されて
いるため内部データ・バス24を通してEXU(実行ユ
ニット)6に読み込まれてもデバッグ割込みを発生させ
ることができる。そのためリアルタイム性を失なうこと
なくデバッグ割込みを発生させることが可能となる。
【発明の効果】以上の説明したように、本発明は先読み
機能により読み込んだ命令コードの読み込みサイクルに
同期して外部からデバッグ割込み要求を行なった場合
に、一時的に先読みを行なった命令コードをキャッシュ
・メモリに格納すると同時に、デバッグ割込み要求を行
なった命令コードの前方に存在する分岐命令を実行する
ことにより、先読み機能によって先読みされた命令コー
ドのうちデバッグ割込み要求を行なった命令コードの実
行が無効になり、その後前記命令コードがキャッシュ・
メモリから読み込まれ実行されてもこの命令コードの実
行後にデバッグ割込みを発生させることができる。その
ため、リアルタイム性を失なうことなく、図2の様な開
発支援装置を実現できる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のマイクロプロセッサの一実施例のブロ
ック図である。
【図2】従来の開発支援装置のデバッグ割込み機能を示
すブロック図である。
【図3】図2に於けるマイクロプロセッサの一例のブロ
ック図である。
【符号の説明】
1 マイクロプロセッサ 2 BCU(バス制御ユニット) 3 先読みキュー・バッファ 4 キャッシュ・メモリ 5 MMU(メモリ管理ユニット) 6 EXU(実行ユニット) 7 データ・インタフェース回路 8 命令コード用タグ埋め込み回路 9 バス制御回路 10 シーケンサ 11 命令コード用タグ検出回路 12 内部割込み発生回路 13 Reg(レジスタ) 14 ALU(演算ユニット) 15 入出力用端子 16 デバッグ割込み信号入力端子 17 出力用端子 18,19,20,25,27,28,29 制御信
号 21,22,23,24,26,30,21,23
内部データ・バス

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 命令の実行前に、命令コードが先読みさ
    れる機能を内部のユニットに有するパイプライン制御方
    式のマイクロプロセッサにおいて、命令コードを読み込
    むサイクルに同期して割込み信号入力端子からの割込み
    信号をサンプリングし、タグ情報として命令コードに付
    加するタグ埋め込み回路と、前記タグ埋め込み回路でタ
    グを付加されたタグ付き命令コードをデータ・インタフ
    ェース回路を介して格納するキャッシュ・メモリと、実
    行ユニットで実行される前記タグ付き命令コードに同期
    して割込み要求を前記タグ付き命令コードのタグ情報か
    ら検出するタグ検出回路と、前記タグ検出回路の出力を
    用いて割込み信号を発生する内部割込み発生回路とを有
    することを特徴とするマイクロプロセッサ。
JP4141200A 1992-06-02 1992-06-02 マイクロプロセッサ Withdrawn JPH05334082A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4141200A JPH05334082A (ja) 1992-06-02 1992-06-02 マイクロプロセッサ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4141200A JPH05334082A (ja) 1992-06-02 1992-06-02 マイクロプロセッサ

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Publication Number Publication Date
JPH05334082A true JPH05334082A (ja) 1993-12-17

Family

ID=15286478

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4141200A Withdrawn JPH05334082A (ja) 1992-06-02 1992-06-02 マイクロプロセッサ

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JP (1) JPH05334082A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004103024A (ja) * 2002-09-11 2004-04-02 Agere Systems Inc キャッシュをベースとしたソフトウェア・ブレークポイントを有するプロセッサ・システム
US7035979B2 (en) 2002-05-22 2006-04-25 International Business Machines Corporation Method and apparatus for optimizing cache hit ratio in non L1 caches
US7073030B2 (en) 2002-05-22 2006-07-04 International Business Machines Corporation Method and apparatus providing non level one information caching using prefetch to increase a hit ratio

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US7035979B2 (en) 2002-05-22 2006-04-25 International Business Machines Corporation Method and apparatus for optimizing cache hit ratio in non L1 caches
US7073030B2 (en) 2002-05-22 2006-07-04 International Business Machines Corporation Method and apparatus providing non level one information caching using prefetch to increase a hit ratio
JP2004103024A (ja) * 2002-09-11 2004-04-02 Agere Systems Inc キャッシュをベースとしたソフトウェア・ブレークポイントを有するプロセッサ・システム

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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19990803