JPH0619709B2 - Micro program control system - Google Patents

Micro program control system

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JPH0619709B2
JPH0619709B2 JP58211232A JP21123283A JPH0619709B2 JP H0619709 B2 JPH0619709 B2 JP H0619709B2 JP 58211232 A JP58211232 A JP 58211232A JP 21123283 A JP21123283 A JP 21123283A JP H0619709 B2 JPH0619709 B2 JP H0619709B2
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JP
Japan
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stage
flow
control
controlling
pipeline
Prior art date
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JP58211232A
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Japanese (ja)
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俊明 北村
勇次 追永
克己 大西
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 (a) 発明の技術分野 本発明は、パイプライン処理を行う情報処理装置をマイ
クロプログラムで制御する方式に関する。
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method for controlling an information processing device that performs pipeline processing with a microprogram.

(b) 技術の背景 マイクロプログラム制御で、パイプライン処理を行う情
報処理装置においては、1つのマクロ命令を複数のマイ
クロ命令のフローに展開し、それぞれのフローを1つの
マイクロ命令で処理する(具体的には、マイクロ命令の
各ビット群を、パイプラインの各ステージの制御に割り
当てる)ように制御されるのが一般的である。
(b) Background of technology In an information processing device that performs pipeline processing by micro program control, one macro instruction is expanded into a flow of a plurality of micro instructions, and each flow is processed by one micro instruction. Generally, each bit group of the microinstruction is assigned to control each stage of the pipeline).

一方、マイクロプログラム制御方式は、制御メモリより
マイクロ命令を読み出す必要があり、そのアクセスタイ
ムの時間的制約により、パイプラインの最初のステージ
(Dステージという)の制御には、マイクロプログラム
が使用されていないのが現状であった。
On the other hand, in the micro program control method, it is necessary to read the micro instruction from the control memory, and due to the time constraint of the access time, the micro program is used to control the first stage (referred to as D stage) of the pipeline. It was the current situation.

その為,ハードウェア量が増加し、若し上記Dステージ
での機能変更があると、ハードウェアを変更する必要が
あり、マイクロプログラム制御の情報処理装置でありな
がら、機能変更に対するマイクロプログラム制御の柔軟
性を生かし切れない所があり、総てのステージでマイク
ロプログラム制御を行うことのできる方式が要望されて
いた。
Therefore, if the amount of hardware increases and if there is a function change in the D stage, it is necessary to change the hardware. There is a point where flexibility cannot be fully utilized, and a method capable of performing microprogram control at all stages has been demanded.

(c) 従来技術と問題点 従来の、パイプライン処理を行う情報処理装置を制御す
るマイクロプログラム制御方式は、制御メモリを読み出
す時間が長い為、パイプラインの最初のステージ(Dス
テージ)の制御には、タイミング的に間に合わず、この
ステージについてはハードウェアのデコード回路により
行うか、制御メモリを読み出す為のダミーサイクルを入
れる等の対処をしてきた。
(c) Conventional technology and problems The conventional microprogram control method for controlling an information processing apparatus that performs pipeline processing requires a long time to read the control memory, so that the first stage (D stage) of the pipeline is controlled. Has been unable to meet the timing, and has taken measures such as performing this stage by a hardware decoding circuit or inserting a dummy cycle for reading the control memory.

然し、ハードウェアによる制御では、柔軟且つきめ細か
い制御が困難であるという欠点を持ち、ダミーサイクル
を入れる方法は、命令の切れ目で、ダミーサイクルが処
理時間の表面に現れ、処理速度を遅くするという欠点が
あった。
However, hardware control has the drawback that it is difficult to perform flexible and fine control, and the method of inserting a dummy cycle has the drawback that the dummy cycle appears on the surface of the processing time at the break of the instruction and the processing speed slows down. was there.

(d) 発明の目的 本発明は上記従来の欠点に鑑み、パイプラインの最初の
ステージの制御についても、マイクロプログラムで制御
する方法を提供することを目的とするものである。
(d) Object of the Invention In view of the above-mentioned drawbacks of the prior art, it is an object of the present invention to provide a method for controlling the first stage of a pipeline by a microprogram.

(e) 発明の構成 マイクロプログラム制御により、1つのマクロ命令を複
数のマイクロ命令のフローに分解してパイプライン方式
で処理を行う情報処理装置において、マイクロ命令を上
記パイプラインの最初のステージを制御する部分と、第
2番目以降のステージを制御する部分に分け、上記各フ
ローの複数のマイクロ命令の第2番目以降のフローの最
初のステージを制御する部分については、一つ前のフロ
ーの第2番目以降のステージを制御する部分と同時に、
前記一つ前のフローにおいて読み出すことによって達成
され、パイプラインの最初のステージにもマイクロプロ
グラムによる制御を行うことができ、従来に比して柔軟
性のあるパイプライン処理を行う情報処理装置を構築す
ることができる利点がある。
(e) Structure of the invention In an information processing apparatus that decomposes one macroinstruction into a plurality of microinstruction flows by microprogram control and processes in a pipeline system, the microinstruction controls the first stage of the pipeline. And a part for controlling the second and subsequent stages, and a part for controlling the first stage of the second and subsequent flows of a plurality of micro-instructions in each flow described above is the first part of the previous flow. At the same time as the part that controls the second and subsequent stages,
This is achieved by reading in the previous flow, and the microprogram can be controlled even in the first stage of the pipeline, thus constructing an information processing device that is more flexible than conventional pipeline processing. There is an advantage that can be done.

(f) 発明の実施例 本発明の主旨を要約すると、本発明は、パイプラインの
最初のステージを制御するフィールドを、他のステージ
を制御するフィールドと分離し、1つ前のフローの第2
番目以降のステージを制御するフィールドを読み出すタ
イミングと、同時に読み出すことによって、パイプライ
ンの最初のステージの制御もマイクロプログラムで制御
できるようにしたものである。
(f) Embodiments of the Invention To summarize the gist of the present invention, the present invention separates the field controlling the first stage of the pipeline from the field controlling the other stages, and the second flow of the immediately preceding flow.
By controlling the timing of reading the field for controlling the second and subsequent stages and reading the field simultaneously, the control of the first stage of the pipeline can be controlled by the microprogram.

以下本発明の実施例を図面によって詳述する。第1図
は、本発明の概念を説明する図であり、第2図は、本発
明を実施した場合の制御メモリの論理的構成を示す図で
あり、第3図は本発明の一実施例をブロック図で示す図
である。
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram for explaining the concept of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a logical configuration of a control memory when the present invention is implemented, and FIG. 3 is an embodiment of the present invention. It is a figure which shows with a block diagram.

第1図において、パイプラインの各ステージを、便宜的
にD,A,T,……と云う名前を付ける。そして、1つ
のマクロ命令を複数のマイクロ命令のフローに展開され
て処理されるものとする。
In FIG. 1, each stage of the pipeline is named D, A, T, ... For convenience. Then, it is assumed that one macro instruction is expanded into a flow of a plurality of micro instructions and processed.

本発明を実施した場合においても、命令の第1フローの
Dステージについては、制御メモリを読み出す時間がな
い為、ハードウェアによる制御を行う。
Even when the present invention is implemented, the D stage of the first flow of the instruction is controlled by hardware because there is no time to read the control memory.

このDステージにおいて、Aステージ以降用制御メモリ
の第1フローに対応する部分(以下FCSという)と、D
ステージ用制御メモリ(以下NDCSという)の読み出しと
を同時に行い、FCSから読み出されたマイクロ命令は、
第1フローのAステージ以降の制御に使われ、NDCSから
読み出されたマイクロ命令は、第2フローのDステージ
の制御に使われる。
In this D stage, a portion (hereinafter referred to as FCS) corresponding to the first flow of the control memory for the A stage and thereafter, and D
The micro-instruction read from the FCS is performed simultaneously with the reading of the stage control memory (hereinafter referred to as NDCS).
The micro-instruction used for the control after the A stage of the first flow and read from the NDCS is used for the control of the D stage of the second flow.

第2フローのDステージでは、第2フローのAステージ
以降の制御に使われるマイクロ命令の読み出しが、Aス
テージ以降用制御メモリの第2フロー以降に対応する部
分(以下MCSという)から行われ、同時に上記NDCSから
第3フローのDステージの制御に使われるマイクロ命令
が読み出される。
In the D stage of the second flow, the reading of microinstructions used for control after the A stage of the second flow is performed from a portion (hereinafter referred to as MCS) corresponding to the second flow and later of the control memory for the A stage and thereafter, At the same time, the micro instruction used for controlling the D stage of the third flow is read from the NDCS.

上記のようにアクセスされる制御メモリの論理的な構成
と、同一タイミングで読み出されるフィールドの関係を
第2図に示している。
FIG. 2 shows the relationship between the logical structure of the control memory accessed as described above and the fields read at the same timing.

この図において、D,A,T,……は各ステージを制御
するフィールドを示している。
In this figure, D, A, T, ... Show fields for controlling each stage.

又、点線で囲まれた部分(NDCS)は、第1フローのDス
テージがハードウェアで制御される為に、対応する部分
にNDSCがないことを示している。
Further, the part surrounded by the dotted line (NDCS) indicates that there is no NDSC in the corresponding part because the D stage of the first flow is controlled by hardware.

第2図から明らかなように、同一フローのD,A,T,
……ステージを制御するマイクロ命令は、NDCS,MCSと
分離されていても、論理的には同一アドレスでアクセス
できるようになっており、連結して1つのマイクロ命令
(例えば,,で示した連結部分)を構成してい
る。
As is clear from FIG. 2, the same flow of D, A, T,
...... The microinstruction controlling the stage is logically accessible at the same address even if it is separated from the NDCS and MCS. Part)).

然し、タイミング的に見ると、同一タイミングで、読み
出しに使われるアドレスは、NDCSとMCSとでは異なって
おり、MCS で使われるアドレスは、NDCSで使われるアド
レスが、1フロー分遅延されて使われるように制御され
る。
However, in terms of timing, the address used for reading is different between NDCS and MCS at the same timing, and the address used for MCS is used after being delayed by one flow for the address used for NDCS. Controlled as.

同一タイミングで、読み出されるNDCSとFCS 或いはMCS
のマイクロ命令の例を斜線,塗りつぶし,縦線で示して
ある。
NDCS and FCS or MCS read at the same timing
Examples of micro-instructions are shown with diagonal lines, solid lines, and vertical lines.

上記機能を実現するのが、第3図のブロック図で示した
本発明の一実施例であって、1はセレクタ,2はDステ
ージ用制御メモリ(NDCS),3はAステージ以降用制御
メモリ,31はその第1フローに対応する部分(FCS ),
32は第2フロー以降に対応する部分(MCS ),4はラッ
チ,51,52はデコーダ(DEC )である。
The above function is realized by one embodiment of the present invention shown in the block diagram of FIG. 3, in which 1 is a selector, 2 is a D-stage control memory (NDCS), and 3 is an A-stage or later control memory. , 31 is the part (FCS) corresponding to the first flow,
Reference numeral 32 is a portion (MCS) corresponding to the second and subsequent flows, 4 is a latch, and 51 and 52 are decoders (DEC).

以下、第1図,第2図を参照しながら、本発明を実施し
た場合の制御メモリのアクセス方法を説明する。
The access method of the control memory when the present invention is implemented will be described below with reference to FIGS. 1 and 2.

今、命令レジスタ(図示せず)に実行すべき命令がセッ
トされると、該命令の第1フローのDステージのタイミ
ングにおいて、その操作部(命令コード)によって、FC
S 31がアクセスされて第1フローのAステージ以降の制
御に使われるマイクロ命令が読み出されると同時に、ND
CS 2がセレクタ1 を通してアクセスされて、第2フロー
のDステージの制御に使われるマイクロ命令が読み出さ
れ、それぞれデコーダ(DEC )52,51によって、各ステ
ージでの制御に使用される制御信号を出力する。
Now, when an instruction to be executed is set in the instruction register (not shown), at the timing of the D stage of the first flow of the instruction, the operation unit (instruction code) causes the FC
At the same time when S 31 is accessed and the microinstruction used for control after the A stage of the first flow is read,
CS 2 is accessed through the selector 1 to read the microinstruction used to control the D stage of the second flow, and the decoder (DEC) 52, 51 outputs the control signal used for the control in each stage. Output.

そして、上記アクセスに使用されたアドレスはラッチ4
に蓄積され、該命令の第2フローのDステージのタイミ
ングにおいて、MCS 32がアクセスされて第2フローのA
ステージ以降の制御に使われるマイクロ命令が読み出さ
れると同時に、前以て読み出されている第1フローのA
ステージ以降の制御に使われるマイクロ命令のアドレス
部等を基にして、アドレス生成回路(図示せず)によっ
て生成された次のマイクロアドレスがセレクタ1 を通し
てNDCS 2をアクセスし、次の第3フローのDステージの
制御に使われるマイクロ命令が読み出され、該アドレス
がラッチ4 に蓄積され次のフローのDステージでMCS 32
をアクセスするように制御される。
The address used for the above access is latch 4
The MCS 32 is accessed at the timing of the D stage of the second flow of the instruction, and the ACS of the second flow is accessed.
At the same time that the microinstruction used for the control after the stage is read, the A of the first flow that has been read in advance is read.
The next micro address generated by the address generation circuit (not shown) based on the address part of the micro instruction used for control after the stage accesses the NDCS 2 through the selector 1, and the next third flow The microinstruction used for controlling the D stage is read, the address is stored in the latch 4, and the MCS 32 is read in the D stage of the next flow.
Controlled to access.

以下同じようにして、各フローのDステージにおいて、
ラッチ4 に蓄積されているアドレスで、該フローのAス
テージ以降用制御メモリ(MCS )32をアクセスして、A
ステージ以降の制御に使われるマイクロ命令を読み出す
と同時に、アドレス生成回路の出力で、次のフローのD
ステージ用制御メモリ(NDCS)2をアクセスして、該ス
テージの制御に使われるマイクロ命令を読み出すと共
に、該アドレスをラッチ4 に蓄積することを繰り返すよ
うに動作する。
Similarly, in the D stage of each flow,
The address stored in the latch 4 is used to access the control memory (MCS) 32 for the A stage and thereafter of the flow to
At the same time as reading the microinstruction used for control after the stage, the output of the address generation circuit outputs D
The stage control memory (NDCS) 2 is accessed to read the microinstruction used to control the stage and store the address in the latch 4 repeatedly.

以上の動作により、従来ハードウェアで制御を行ってい
たパイプラインの最初のDステージにマイクロプログラ
ムによる制御方式を導入することができる。
With the above operation, the control method by the microprogram can be introduced to the first D stage of the pipeline, which is conventionally controlled by hardware.

(g) 発明の効果 以上、詳細に説明したように、本発明のマイクロプログ
ラム制御方式は、パイプラインの最初のステージ(Dス
テージ)を制御するフィールド(NDCS)を、他のステー
ジ(Aステージ以降)を制御するフィールド(FCS,MC
S)と分離し、各フローの最初のステージを制御する部
分については、1つ前のフローの第2番目以降のステー
ジ(Aステージ以降)を制御するフィールドを読み出す
タイミングと、同時に読み出すことによって、パイプラ
インの最初のステージの制御もマイクロプログラムで制
御でき、パイプライン処理を行う情報処理装置に対し
て、第1フローのDステージ以外は、総てマイクロ命令
で制御できるので、機能変更に対して柔軟に対処できる
情報処理装置を構築できる効果がある。
(g) Effects of the Invention As described above in detail, the microprogram control method of the present invention allows the field (NDCS) for controlling the first stage (D stage) of the pipeline to be transferred to other stages (A stage and later). ) Controlling fields (FCS, MC
S) and controlling the first stage of each flow, the timing of reading the field controlling the second and subsequent stages (A stage and later) of the immediately preceding flow, and the reading at the same time, The control of the first stage of the pipeline can also be controlled by the microprogram, and for the information processing device that performs the pipeline processing, except for the D stage of the first flow, all can be controlled by the microinstruction, so that the function change There is an effect that an information processing device that can deal flexibly can be constructed.

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

第1図は、本発明の概念を説明する図、第2図は、本発
明を実施した場合の制御メモリの論理的構成を示す図、
第3図は本発明の一実施例をブロック図で示す図であ
る。 図面において、D,A,T,……はパイプラインの各ス
テージの名前、或いは制御メモリの上記各ステージを制
御するフィールド名,1はセレクタ,2はDステージ用
制御メモリ(NDCS),3はAステージ以降用制御メモ
リ,31はその第1フローに対応する部分,32はその第2
フロー以降に対応する部分,4はラッチ,51,52はデコ
ーダ,をそれぞれ示す。
FIG. 1 is a diagram for explaining the concept of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a logical configuration of a control memory when the present invention is implemented,
FIG. 3 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. In the drawings, D, A, T, ... Name of each stage of the pipeline or field name for controlling each stage of the control memory, 1 is a selector, 2 is a D stage control memory (NDCS), and 3 is Control memory for the A stage and thereafter, 31 is a portion corresponding to the first flow, 32 is the second
A part corresponding to the flow and thereafter, 4 is a latch, and 51 and 52 are decoders, respectively.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大西 克己 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 昭50−68747(JP,A) 特開 昭56−19152(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Katsumi Onishi 1015 Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture, Fujitsu Limited (56) References JP-A-50-68747 (JP, A) JP-A-56-19152 (JP, A)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】マイクロプログラム制御により、1つのマ
クロ命令を複数のマイクロ命令のフローに分解してパイ
プライン方式で処理を行う情報処理装置において、 マイクロ命令を上記パイプラインの最初のステージを制
御する部分と、第2番目以降のステージを制御する部分
に分け、 上記各フローの複数のマイクロ命令の第2番目以降のフ
ローの最初のステージを制御する部分については、一つ
前のフローの第2番目以降のステージを制御する部分と
同時に、前記一つ前のフローにおいて読み出すことを特
徴とするマイクロプログラム制御方式。
1. In an information processing device that decomposes one macroinstruction into a flow of a plurality of microinstructions by microprogram control and performs processing in a pipeline system, the microinstruction controls the first stage of the pipeline. And a part for controlling the second and subsequent stages, and a part for controlling the first stage of the second and subsequent flows of a plurality of microinstructions of each flow described above is the second of the previous flow. A microprogram control method, wherein the reading is performed in the preceding flow at the same time as a portion for controlling the second and subsequent stages.
JP58211232A 1983-11-10 1983-11-10 Micro program control system Expired - Lifetime JPH0619709B2 (en)

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JP58211232A JPH0619709B2 (en) 1983-11-10 1983-11-10 Micro program control system
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EP84904160A EP0164418B1 (en) 1983-11-10 1984-11-08 Microprogram control system
AU36125/84A AU564552B2 (en) 1983-11-10 1984-11-08 Microprogram control method
PCT/JP1984/000533 WO1985002278A1 (en) 1983-11-10 1984-11-08 Microprogram control method
DE8484904160T DE3481023D1 (en) 1983-11-10 1984-11-08 SYSTEM CONTROLLED BY THE MICROPROGRAM.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5068747A (en) * 1973-10-22 1975-06-09
JPS5619152A (en) * 1979-07-24 1981-02-23 Fujitsu Ltd Pipe-line processing system

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JPS60103451A (en) 1985-06-07

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