JPH07225684A - データ処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、命令実行を非同期的に行なうデー
タ処理部にパイプライン式演算器とその演算器に対して
非同期に実行される命令を格納する命令キューとをそな
えるデータ処理装置に関し、パイプライン式演算器への
演算開始命令発行の遅延時間を短縮して、中央処理部お
よびデータ処理部におけるクロックの高速化を可能と
し、処理速度のさらなる高速化を実現することを目的と
する。 【構成】 データ処理部２に、中央処理部１からの命令
に命令キュー３を迂回させるバイパスライン５と、命令
キュー３に格納された命令もしくはバイパスライン５に
より命令キュー３を迂回した命令を選択的に切り換えて
出力する命令セレクタ６と、命令セレクタ６を通じて出
力された命令を一旦格納するレジスタ７とをそなえ、レ
ジスタ７に格納した命令を、パイプライン式演算器４に
対して発行するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、命令実行を非同期的に
行なうデータ処理部（コプロセッサ；ただし同一のＬＳ
ＩにＣＰＵおよびコプロセッサがインプリメントされた
場合も含まれる）を有するデータ処理装置に関し、特
に、そのデータ処理部にパイプライン式演算器（例えば
浮動小数点演算器，配列・ベクトル演算器等）とその演
算器に対して非同期に発行される命令を格納する命令キ
ューとをそなえてなるデータ処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は一般的なデータ処理装置を示すブ
ロック図であり、この図５において、２１は同期的に処
理を実行するＣＰＵ（中央処理部）、２２はこのＣＰＵ
２１からの命令を非同期的に実行することによりＣＰＵ
２１の機能の一部を強化するためのコプロセッサ（デー
タ処理部）である。

【０００３】コプロセッサ２２は、命令バス３１，ソー
スデータバス３２および書込データ／レジスタ番号バス
３３を介してＣＰＵ２１に接続されており、ＣＰＵ２１
からの命令は命令バス３１を通してコプロセッサ２２へ
送られるとともに、その命令に応じて行なわれる演算に
必要なソースデータ（オペランド）は、ＣＰＵ２１内の
レジスタ３４からソースデータバス３２を通してコプロ
セッサ２２へ送られるようになっている。また、コプロ
セッサ２２における演算結果（書込データ）は、そのＣ
ＰＵ２１における書込先を指定する書込レジスタ番号と
ともに書込データ／レジスタ番号バス３３を通してＣＰ
Ｕ２１へ送られるようになっている。

【０００４】そして、コプロセッサ２２は、命令キュー
２３，パイプライン式演算器（パイプラインドコプロセ
ッサ演算器）２４および命令セレクタ２６から構成され
ている。ここで、命令キュー２３は、ＣＰＵ２１から命
令バス３１を通して送られてくる命令（非同期に実行さ
れる命令）を順次格納し、命令終了時にはその命令を取
り外すものである。命令キュー２３は、例えば、図６に
示すように、各エントリに、命令そのものを格納する命
令フィールド２３Ａと、各命令についてのパイプライン
ステージタグ（Ｄ，Ｆ，Ｅ１，Ｅ２，Ｗ）もしくは実行
待ち情報を格納するレジスタ２３Ｂとを有している。

【０００５】図６に示す命令フィールド２３Ａにおい
て、“fadd”は浮動小数点加算命令であり、“fmul”は
浮動小数点乗算命令であり、各命令の後に既述された
“fr1,fr2,fr3 ”，“fr4,fr5,fr6 ”，…は、各命令の
演算を行なうためのソースデータが格納されるフローテ
ィングレジスタ（レジスタ３４）の番号と、演算結果
（書込データ）の書込先フローティングレジスタの番号
とを示している。

【０００６】また、図６に示すレジスタ２３Ｂにおける
タグは、図７，図８に示すような演算パイプラインのス
テージに対応するものである。図７に示すように、ここ
での演算パイプラインは、順に、Ｄ（デコードステー
ジ），Ｆ（レジスタ読出，演算器２４への命令発行ステ
ージ），Ｅ１（第１演算ステージ），Ｅ２（第２演算ス
テージ），Ｗ（演算結果書込ステージ）の５つのステー
ジから構成されている。

【０００７】そして、図６に示す命令フィールド２３Ａ
に格納された各命令は、例えば図８に示すようなタイミ
ングでパイプライン式に実行されるようになっており、
図６に示すレジスタ２３Ｂに格納されているタグは、図
８のタイミングＡでの各命令の状態（どのステージの処
理を実行しているか）を示している。なお、図６に示す
レジスタ２３Ｂにおいて、＊が格納されている命令は、
実行待ち状態であることを示している。

【０００８】パイプライン式演算器２４は、Ｆステージ
で命令キュー２３から発行された命令についての演算
（ここでは浮動小数点演算）を、Ｅ１，Ｅ２ステージで
ＣＰＵ２１からソースデータバス３２を通して送られて
きたデータに対して行ない、その演算結果を、Ｗステー
ジで書込データ／レジスタ番号バス３３を通してＣＰＵ
２１へ送り返すものである。

【０００９】さらに、命令セレクタ２６は、命令キュー
２３を検索し、各エントリの中で、ある特定のパイプラ
インステージ（ここではＦステージ）の命令を取り出
し、パイプライン式演算器２４に対して出力するもの
で、命令キュー２３に順次格納されていく命令のうち実
行できるものを捜し、実行中のものがあればその後で命
令を発行するものである。

【００１０】上述の構成により、命令キュー２３の命令
フィールド２３Ａには、ＣＰＵ２１から命令バス３１を
通して送られてくる命令が順次格納されるとともに、各
命令についての動作状態がレジスタ２３Ｂに格納され
る。つまり、レジスタ２３Ｂには、対応する命令が、現
在、Ｄ，Ｆ，Ｅ１，Ｅ２，Ｗのどのステージを実行して
いるか、もしくは、実行中の命令があるため実行待ち状
態（＊）になっているかの情報が格納されている。

【００１１】そして、命令セレクタ２６により、Ｆステ
ージ（レジスタ読出，演算器２４への命令発行ステー
ジ）にあたる命令を検索して、その命令を読み出してパ
イプライン式演算器２４へ発行する。この命令の発行を
受けると、パイプライン式演算器２４では、ＣＰＵ２１
のレジスタ３４からソースデータバス３２を通して送ら
れてきたデータに対する、所定の演算（浮動小数点演
算）が開始される。この時点で、当該命令について命令
キュー２３のレジスタ２３Ｂのタグは、Ｅ１，Ｅ２とな
る。

【００１２】演算を終了すると、タグはＷとなり、演算
結果が、書込データ／レジスタ番号バス３３を通して、
ＣＰＵ２１のレジスタ３４の所定番号内に書き込まれ
る。なお、Ｗまでのステージを終了した命令は、命令キ
ュー２３から順次取り外される。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、デー
タ処理装置における処理速度をより速くすべくＣＰＵ２
１のクロックの高速化の要求が強く、コプロセッサ２２
側のクロックサイクルも高速化されていくため、パイプ
ラインのステージ数も増大化し、それに伴いコプロセッ
サ２２側の命令が実行中に滞留する命令キュー２３の段
数も増加の傾向にある。

【００１４】その結果、パイプライン式演算器２４への
演算開始命令発行の遅延時間（命令キュー２３から命令
セレクタ２６により命令を発行するまでの時間）が増大
化してしまう。つまり、命令セレクタ２６により命令キ
ュー２３内の命令を検索して次に発行すべき命令を見つ
け出すまでの間に１サイクルを要し、命令キュー２３の
段数が増大する程、その命令検索時間が長くなってしま
う。

【００１５】このようなパイプライン式演算器２４への
演算開始命令発行の遅延時間増大は、結果として、クロ
ックの高速化の障害要因となるという課題があった。本
発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、パイ
プライン式演算器への演算開始命令発行の遅延時間を短
縮して、中央処理部およびデータ処理部におけるクロッ
クの高速化を可能とし、処理速度のさらなる高速化を実
現したデータ処理装置を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理ブロ
ック図で、この図１において、１は同期的に処理を実行
する中央処理部、２は中央処理部１からの命令を非同期
的に実行するデータ処理部であり、このデータ処理部２
は、命令バス１１，ソースデータバス１２および書込デ
ータ／レジスタ番号バス１３を介して中央処理部１に接
続されている。

【００１７】中央処理部１からの命令は命令バス１１を
通してデータ処理部２へ送られるとともに、その命令に
応じて行なわれる演算に必要なソースデータ（オペラン
ド）は、中央処理部１内のレジスタ１４からソースデー
タバス１２を通してデータ処理部２へ送られるようにな
っている。また、データ処理部２における演算結果（書
込データ）は、その中央処理部１における書込先を指定
する書込レジスタ番号とともに書込データ／レジスタ番
号バス１３を通して中央処理部１へ送られるようになっ
ている。

【００１８】そして、データ処理部２は、命令キュー
３，パイプライン式演算器４，バイパスライン５，命令
セレクタ６およびレジスタ７から構成されている。ここ
で、命令キュー３は、中央処理部１から命令バス１１を
通して送られてくる命令（非同期に実行される命令）を
順次格納し、命令終了時にはその命令を取り外すもので
ある。この命令キュー３は、各エントリに、命令そのも
のを格納する命令フィールド３Ａと、各命令についての
パイプラインステージタグもしくは実行待ち情報を格納
するレジスタ３Ｂとを有している。

【００１９】パイプライン式演算器４は、発行された命
令についての演算を、中央処理部１からソースデータバ
ス１２を通して送られてきたデータに対して行ない、そ
の演算結果を、書込データ／レジスタ番号バス１３を通
して中央処理部１へ送り返すものである。また、バイパ
スライン５は、中央処理部１から命令バス１１を通して
送られてきた命令に、命令キュー３を迂回させるもので
あり、中央処理部１からの命令は、命令キュー３に格納
されると同時に、バイパスライン５により命令キュー３
を迂回させて後述する命令セレクタ６へ入力されるよう
になっている。

【００２０】命令セレクタ６は、命令キュー３に格納さ
れた命令、もしくは、バイパスライン５により命令キュ
ー３を迂回した命令を選択的に切り換えて出力するもの
であり、この命令セレクタ６は、命令キュー３に命令が
格納されていない場合、もしくは、命令キュー３に格納
されている命令に実行待ちのものがない場合には、バイ
パスライン５からの命令を選択して出力するものであ
る。

【００２１】レジスタ７は、命令セレクタ６を通して出
力された命令を一旦格納するもので、このレジスタ７に
格納した命令が、パイプライン式演算器４に対して発行
されるようになっている（以上、請求項１〜３）。な
お、パイプライン式演算器４としては、浮動小数点演算
器（請求項４）や配列・ベクトル演算器（請求項５）な
どが用いられる。

【００２２】

【作用】上述の本発明のデータ処理装置では、データ処
理部２における命令キュー３に、中央処理部１から命令
バス１１を通して送られてくる命令が命令フィールド３
Ａに順次格納されるとともに、各命令についてのパイプ
ラインステージタグもしくは実行待ち情報がレジスタ３
Ｂに格納される。

【００２３】そして、本発明のデータ処理装置では、中
央処理部１から命令バス１１を通して送られてきた命令
は、命令キュー３の命令フィールド３Ａに格納されると
同時に、バイパスライン５により、命令キュー３を迂回
して命令セレクタ６へ入力される。命令キュー３に命令
が格納されていない場合、もしくは、命令キュー３に格
納されている命令に実行待ちのものがない場合には、命
令セレクタ６により、バイパスライン５からの命令が選
択されてそのまま出力される一方、命令キュー３に実行
待ちの命令が格納されている場合には、命令キュー３を
検索し、次に特定のパイプラインステージになる命令が
選択されて出力される。

【００２４】命令セレクタ６から出力された命令は、一
旦、レジスタ７に格納され、その命令が特定のパイプラ
インステージ（命令発行ステージ）になると同時に、レ
ジスタ７に格納されている命令が、パイプライン式演算
器４に対して発行される。これにより、本発明では、命
令発行ステージになるとパイプライン式演算器４との間
に命令セレクタ６を介することなくレジスタ７から直接
的にパイプライン式演算器４へ命令が発行されるため、
従来のように命令セレクタ（図５の符号２６参照）によ
る検索時間が命令発行ステージに含まれず、パイプライ
ン式演算器４への演算開始命令発行の遅延時間を短縮す
ることができる。

【００２５】特に、命令キュー３に命令が格納されてい
ない場合、もしくは、命令キュー３に格納されている命
令に実行待ちのものがない場合には、命令キュー３を介
することなく、命令セレクタ６によりバイパスライン５
からの命令が選択されてそのまま出力されるので、命令
キュー３における検索処理を行なわずに命令発行を行な
え、さらに演算開始命令発行の遅延時間を短縮できる。

【００２６】なお、レジスタ７からの命令を受けたパイ
プライン式演算器４では、中央処理部１からソースデー
タバス１２を通して送られてきたデータに対して、その
命令に対応する演算が行なわれ、その演算結果が、書込
データ／レジスタ番号バス１３を通して中央処理部１へ
送り返される。そして、処理を全て終了した命令は、命
令キュー３から取り外される。

【００２７】また、本発明は、浮動小数点演算器や配列
・ベクトル演算器などをパイプライン式演算器４とする
場合に適用することができる。

【００２８】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図２は本発明の一実施例としてのデータ処理装置
を示すブロック図、図３，図４は、いずれも本実施例の
動作を説明すべく、処理タイミングに、その処理を行な
う装置の構成部分を対応させて示すタイミングチャート
である。

【００２９】図２において、１Ａは同期的に処理を実行
するＣＰＵ（中央処理部）、２ＡはＣＰＵ１Ａからの命
令を非同期的に実行するコプロセッサ（データ処理部）
で、本実施例では、このコプロセッサ２Ａが、パイプラ
イン式演算器として、浮動小数点加算器４ａ，浮動小数
点乗算器４ｂおよび浮動小数点除算器４ｃからなる浮動
小数点演算用のパイプラインドコプロセッサ演算器４Ａ
を有し、非同期に浮動小数点演算を実行する非同期浮動
小数点演算ユニット〔ＡＦＰＵ(AsynchronousFloating-
point Processor Unit)〕として構成されている場合に
ついて説明する。つまり、本実施例のコプロセッサ２Ａ
は、ＣＰＵ１Ａからの命令を非同期的に実行することに
より、ＣＰＵ１Ａの機能としての浮動小数点演算を強化
するためのものである。

【００３０】このコプロセッサ２Ａは、図１にて説明し
たものと同様に、命令バス１１，ソースデータバス１２
および書込データ／レジスタ番号バス１３を介してＣＰ
Ｕ１Ａに接続されており、ＣＰＵ１Ａからの命令は命令
バス１１を通してコプロセッサ２Ａへ送られるととも
に、その命令に応じて行なわれる演算に必要なソースデ
ータ（オペランド）は、ＣＰＵ１Ａ内のレジスタ１４か
らソースデータバス１２を通してコプロセッサ２Ａへ送
られるようになっている。また、コプロセッサ２Ａにお
ける演算結果（書込データ）は、そのＣＰＵ１Ａにおけ
る書込先を指定する書込レジスタ番号とともに書込デー
タ／レジスタ番号バス１３を通してＣＰＵ１Ａへ送られ
るようになっている。

【００３１】そして、本実施例のコプロセッサ２Ａは、
命令キュー３，前述したパイプラインドコプロセッサ演
算器４Ａ，バイパスライン５，命令セレクタ６およびレ
ジスタ７から構成されている。ここで、命令キュー３
は、ＣＰＵ１Ａから命令バス１１を通して送られてくる
命令（非同期に実行される命令）を順次格納し、命令終
了時にはその命令を取り外すものである。この命令キュ
ー３は、各エントリに、命令そのものを格納する命令フ
ィールド３Ａと、各命令についてのパイプラインステー
ジタグもしくは実行待ち情報を格納するレジスタ３Ｂと
を有している。これらの命令フィールド３Ａおよびレジ
スタ３Ｂに格納される具体的な内容は図２に示す通りで
あり、各符号については、図６〜図８により前述したも
のと全く同じであるので、その説明は省略する。

【００３２】パイプラインドコプロセッサ演算器４Ａ
は、前述のごとく浮動小数点加算器４ａ，浮動小数点乗
算器４ｂおよび浮動小数点除算器４ｃを有し、Ｆステー
ジで発行された命令についての演算（ここでは浮動小数
点演算）を、Ｅ１，Ｅ２ステージでＣＰＵ１Ａからソー
スデータバス１２を通して送られてきたデータに対して
行ない、その演算結果を、Ｗステージで書込データ／レ
ジスタ番号バス１３を通してＣＰＵ１Ａへ送り返すもの
である。

【００３３】また、バイパスライン５は、ＣＰＵ１Ａか
ら命令バス１１を通して送られてきた命令に、命令キュ
ー３を迂回させるものであり、ＣＰＵ１Ａからの命令
は、命令キュー３に格納されると同時に、バイパスライ
ン５により命令キュー３を迂回させて命令セレクタ６へ
入力されるようになっている。命令セレクタ６は、命令
キュー３に格納された命令、もしくは、バイパスライン
５により命令キュー３を迂回した命令を選択的に切り換
えて出力するものであり、この命令セレクタ６は、命令
キュー３に命令が格納されていない場合、もしくは、命
令キュー３に格納されている命令に実行待ちのものがな
い場合には、バイパスライン５からの命令を選択して出
力する一方、命令キュー３に実行待ちの命令が格納され
ている場合には、命令キュー３を検索し、各エントリの
中で、次に、ある特定のパイプラインステージ（ここで
はＦステージ）になる命令を選択されて出力するもので
ある。

【００３４】レジスタ７は、命令セレクタ６を通して出
力された命令を一旦格納するもので、このレジスタ７に
格納した命令が、パイプラインドコプロセッサ演算器４
Ａに対して発行されるようになっている。上述の構成に
より、本実施例のデータ処理装置では、コプロセッサ２
Ａにおける命令キュー３に、ＣＰＵ１Ａから命令バス１
１を通して送られてくる命令（浮動小数点演算命令）が
命令フィールド３Ａに順次格納されるとともに、各命令
についての動作状態がレジスタ３Ｂに格納される。つま
り、レジスタ２３Ｂには、対応する命令が、現在、Ｄ，
Ｆ，Ｅ１，Ｅ２，Ｗのどのステージを実行しているか、
もしくは、実行中の命令があるため実行待ち状態（＊）
になっているかの情報が格納されている。

【００３５】そして、命令キュー３に命令が格納されて
いない場合、もしくは、命令キュー３に格納されている
命令に実行待ちのものがない場合には、図３に示すよう
に、ＣＰＵ１Ａから命令バス１１を通して送られてきた
命令は、矢印のごとく命令キュー３の命令フィールド
３Ａに格納されると同時に、バイパスライン５により、
矢印のごとく命令キュー３を迂回して命令セレクタ６
へ入力され、この命令セレクタ６により、矢印のごと
くバイパスライン５からの命令が選択されてそのまま出
力される。なお、命令キュー３に格納された命令につい
ては、レジスタ３Ｂにおけるタグにより、以降の処理状
態が管理されることになる。

【００３６】一方、命令キュー３に実行待ちの命令が格
納されている場合（例えば図２の命令キュー３に示すよ
うな状態）には、図４に示すように、ＣＰＵ１Ａから命
令バス１１を通して送られてきた命令は、矢印のごと
く命令キュー３の命令フィールド３Ａ（最後の命令の次
の領域）に格納されると同時に、命令キュー３を検索
し、次にＦステージ（レジスタ読出，演算器４Ａへの命
令発行ステージ）になる命令（図２では、“fadd fr10,
fr11,fr12 ”）が、矢印のごとく選択されて出力され
る。

【００３７】そして、命令セレクタ６から出力された命
令は、一旦、レジスタ７に格納され、その命令がＦステ
ージになると同時に、図３，図４に示すように、レジス
タ７に格納されている命令が、パイプラインドコプロセ
ッサ演算器４Ａに対して発行される。Ｆステージによる
命令の発行を受けると、パイプラインドコプロセッサ演
算器４Ａ（浮動小数点加算器４ａもしくは浮動小数点乗
算器４ｂ）では、ＣＰＵ１Ａのレジスタ１４からソース
データバス１２を通して送られてきたデータに対する浮
動小数点加算もしくは浮動小数点乗算が開始される。こ
の時点で、当該命令について命令キュー３のレジスタ３
Ｂのタグは、Ｅ１，Ｅ２となる。

【００３８】演算を終了すると、タグはＷとなり、演算
結果が、パイプラインドコプロセッサ演算器４Ａ（浮動
小数点加算器４ａもしくは浮動小数点乗算器４ｂ）から
書込データ／レジスタ番号バス１３を通して、ＣＰＵ１
Ａのレジスタ１４の所定番号内に書き込まれる。なお、
Ｗまでのステージを終了した命令は、命令キュー２３か
ら順次取り外される。

【００３９】また、本実施例において、浮動小数点除算
オペレーションだけは、パイプライン化されていないた
め、もし、除算実行中に新たな除算命令が発行された場
合には、後続の除算命令は先行の除算命令の完了待ちと
なる。このように、本実施例のデータ処理装置によれ
ば、Ｆステージ（命令発行ステージ）になるとパイプラ
インドコプロセッサ演算器４Ａとの間に命令セレクタ６
を介することなくレジスタ７から直接的にパイプライン
ドコプロセッサ演算器４Ａへ命令が発行されるため、従
来のように命令セレクタ（図５の符号２６参照）による
検索時間が命令発行ステージに含まれず、命令キュー３
の段数が増大し命令セレクタ６のサイクルが厳しくなっ
てきても、その影響を最小限に抑えることができ、パイ
プラインドコプロセッサ演算器４Ａへの演算開始命令発
行の遅延時間を短縮でき、ＣＰＵ１Ａおよびコプロセッ
サ２Ａにおけるクロックの高速化が可能となり、処理速
度のさらなる高速化を実現することができるのである。

【００４０】特に、命令キュー３に命令が格納されてい
ない場合、もしくは、命令キュー３に格納されている命
令に実行待ちのものがない場合には、命令キュー３を介
することなく、命令セレクタ６によりバイパスライン５
からの命令が選択されてそのまま出力されるので、命令
キュー３における検索処理を行なわずに命令発行を行な
え、さらに演算開始命令発行の遅延時間を短縮でき、処
理速度の高速化に大きく寄与する。

【００４１】なお、上述した実施例では、パイプライン
ドコプロセッサ演算器４Ａとして、浮動小数点演算を行
なうものをそなえた場合について説明したが、本発明
は、これに限定されるものではなく、配列・ベクトル演
算を行なうものをそなえた場合にも適用されるほか、Ｃ
ＰＵ１Ａからの非同期命令を実行するものであれば上記
実施例と同様に適用され、上記実施例と同様の作用効果
を得ることができる。

【００４２】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のデータ処
理装置によれば、命令発行ステージになるとパイプライ
ン式演算器との間に命令セレクタを介することなくレジ
スタから直接的にパイプライン式演算器へ命令を発行で
きるように構成したので、命令キューの段数が増大し命
令セレクタのサイクルが厳しくなってきても、その影響
を最小限に抑えることができ、パイプライン式演算器へ
の演算開始命令発行の遅延時間を短縮でき、中央処理部
およびデータ処理部におけるクロックの高速化を可能と
し、処理速度のさらなる高速化を実現できる効果があ
る。

【００４３】また、命令キューに命令が格納されていな
い場合、もしくは、命令キューに格納されている命令に
実行待ちのものがない場合には、命令キューを介するこ
となく、命令セレクタによりバイパスラインからの命令
が選択されてそのまま出力されるので、命令キューにお
ける検索処理を行なわずに命令発行を行なえ、さらに演
算開始命令発行の遅延時間を短縮でき、処理速度の高速
化に大きく寄与できる効果もある。

【００４４】さらに、本発明は、浮動小数点演算器や配
列・ベクトル演算器などをパイプライン式演算器として
そなえ、中央処理部からの非同期の命令を実行する場合
に適用でき、上述した各効果と同様の効果を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理ブロック図である。

【図２】本発明の一実施例としてのデータ処理装置を示
すブロック図である。

【図３】本実施例の動作を説明すべく、処理タイミング
に、その処理を行なう装置の構成部分を対応させて示す
タイミングチャートである。

【図４】本実施例の動作を説明すべく、処理タイミング
に、その処理を行なう装置の構成部分を対応させて示す
タイミングチャートである。

【図５】一般的なデータ処理装置を示すブロック図であ
る。

【図６】命令キューに格納されるデータ内容を具体的に
示す図である。

【図７】演算パイプラインの各ステージを説明するため
の図である。

【図８】演算パイプラインを説明するためのタイミング
チャートである。

【符号の説明】

１ 中央処理部 １Ａ ＣＰＵ（中央処理部） ２ データ処理部 ２Ａ コプロセッサ（データ処理部，非同期浮動小数点
演算ユニット） ３ 命令キュー ３Ａ 命令フィールド ３Ｂ レジスタ ４ パイプライン式演算器 ４Ａ パイプラインドコプロセッサ演算器（パイプライ
ン式演算器） ４ａ 浮動小数点加算器 ４ｂ 浮動小数点乗算器 ４ｃ 浮動小数点除算器 ５ バイパスライン ６ 命令セレクタ ７ レジスタ １１ 命令バス １２ ソースデータバス １３ 書込データ／レジスタ番号バス １４ レジスタ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同期的に処理を実行する中央処理部
   （１）と、 該中央処理部（１）からの命令を非同期的に実行すべ
   く、該命令を格納する命令キュー（３）と、該命令キュ
   ー（３）に格納された命令に従って動作するパイプライ
   ン式演算器（４）とを含んでなるデータ処理部（２）と
   をそなえてなるデータ処理装置において、 該データ処理部（２）に、 該中央処理部（１）からの命令に、該命令キュー（３）
   を迂回させるバイパスライン（５）と、 該命令キュー（３）に格納された命令、もしくは、該バ
   イパスライン（５）により該命令キュー（３）を迂回し
   た命令を選択的に切り換えて出力する命令セレクタ
   （６）と、 該命令セレクタ（６）を通して出力された命令を一旦格
   納するレジスタ（７）とがそなえられ、 該レジスタ（７）に格納した命令を、該パイプライン式
   演算器（４）に対して発行することを特徴とする、デー
   タ処理装置。
2. 【請求項２】 該中央処理部（１）からの命令を、該命
   令キュー（３）に格納すると同時に、該バイパスライン
   （５）により該命令キュー（３）を迂回させて命令セレ
   クタ（６）へ入力することを特徴とする、請求項１記載
   のデータ処理装置。
3. 【請求項３】 該命令キュー（３）に命令が格納されて
   いない場合、もしくは、該命令キュー（３）に格納され
   ている命令に実行待ちのものがない場合には、該命令セ
   レクタ（６）により、該バイパスライン（５）からの命
   令を選択して出力することを特徴とする、請求項２記載
   のデータ処理装置。
4. 【請求項４】 該パイプライン式演算器（４）が、浮動
   小数点演算器であることを特徴とする、請求項１〜３の
   いずれかに記載のデータ処理装置。
5. 【請求項５】 該パイプライン式演算器（４）が、配列
   ・ベクトル演算器であることを特徴とする、請求項１〜
   ３のいずれかに記載のデータ処理装置。