JPH09265396A - Data processor - Google Patents

Data processor

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JPH09265396A
JPH09265396A JP7369896A JP7369896A JPH09265396A JP H09265396 A JPH09265396 A JP H09265396A JP 7369896 A JP7369896 A JP 7369896A JP 7369896 A JP7369896 A JP 7369896A JP H09265396 A JPH09265396 A JP H09265396A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
data
input
output
signal
instruction
Prior art date
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Pending
Application number
JP7369896A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasushi Ozaki
靖 尾崎
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
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Publication of JPH09265396A publication Critical patent/JPH09265396A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To eliminate the decoder and register of register dependency relation at the time of instruction execution and to accelerate instruction execution time by partially including the dependency relation with instruction in front and at the back of data defined as a processing object in the operand of the instruction at the time of executing the plural instructions. SOLUTION: This data processor is provided with a register file 11 provided with the plural registers to which the executed results of the instructions are written, signal selection circuits 12 and 13, a computing element 14 and a control part 17 provided with an instruction register 15 provided with an additional bit 18 and a decoder 16. By adding the additional bit 18 to the instruction register 15 provided in the control part 17, the decoder/register required before are eliminated from the control part 17. Control signals 101/102 corresponding to the respective operands of the instructions are outputted and selected data are inputted to input A/input B corresponding to the respective operands in the signal selection circuits 12 and 13.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はデータ処理装置に関
し、特にマイクロコンピュータおよびデジタルシグナル
・プロセッサ等を含むデータ処理装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a data processing device, and more particularly to a data processing device including a microcomputer, a digital signal processor and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の、この種のデータ処理装置の1構
成例が図3に示される。図3に示されるように、本従来
例は、命令の実行結果が書込まれる複数のレジスタ(R
0 〜R3 )を含むレジスタファイル31と、信号選択回
路32および33と、演算器34と、命令レジスタ3
5、デコーダ36、38およびレジスタ37を含む制御
部39とを備えて構成されており、レジスタファイル3
1より出力されるデータは、それぞれ信号選択回路32
および33に入力される。他方、演算器34より出力さ
れる演算出力データは、レジスタファイル31に入力さ
れるとともに、これら上記の信号選択回路32および3
3に対しても入力されており、それぞれ制御部39に含
まれるデコーダ38より出力される制御信号101およ
び102により制御されて、これらの信号選択回路32
および33からは、前記レジスタファイル31からの出
力データまたは演算器34の演算出力データの内の何れ
かが選択されて出力され、当該演算器34の2入力のオ
ペランドに対応する入力Aまたは入力Bに入力される。
この場合に、マイクロコンピュータまたはデジタルシグ
ナル・プロセッサ等のデータ処理装置においては、命令
の実行に際して、当該命令の前後においてレジスタ依存
関係が存在する命令を実行する場合において、当該命令
の直前の命令(1)の実行結果が書込まれるレジスタフ
ァイル31内のレジスタを、当該命令の直後の命令
(2)に対応する入力オペランドとして使用する際に
は、前記命令(1)の演算結果が書込まれる前記レジス
タの指定番号が、制御部内のレジスタ37に一時的に格
納され、このレジスタ37より読み出される前記レジス
タの指定番号が、デコーダ38において、前記命令
(2)において使用される命令レジスタ35の指定番号
と比較照合される。このデコーダ38におけるレジスタ
指定番号の比較結果に対応して、当該デコーダ38から
は制御信号101/102が出力され、それぞれ対応す
る信号選択回路32および33に入力される。このよう
な信号選択にかかわる制御作用は、マイクロコンピュー
タまたはデジタルシグナル・プロセッサ等のデータ処理
装置において、高速処理化を図る際に一般的に用いられ
ている手法である。
2. Description of the Related Art FIG. 3 shows an example of the configuration of a conventional data processing apparatus of this type. As shown in FIG. 3, in this conventional example, a plurality of registers (R
0 to R3), a register file 31, signal selection circuits 32 and 33, a calculator 34, and an instruction register 3
5, the control unit 39 including the decoders 36 and 38 and the register 37, and the register file 3
The data output from 1 is the signal selection circuit 32, respectively.
And 33. On the other hand, the arithmetic output data output from the arithmetic unit 34 is input to the register file 31 and the signal selection circuits 32 and 3 described above are input.
3 are also input to the signal selection circuit 32 and are controlled by the control signals 101 and 102 output from the decoder 38 included in the control unit 39, respectively.
And 33, either the output data from the register file 31 or the operation output data of the operator 34 is selected and output, and the input A or the input B corresponding to the 2-input operand of the operator 34 is selected. Entered in.
In this case, in a data processing device such as a microcomputer or a digital signal processor, in executing an instruction, when executing an instruction having a register dependency before and after the instruction, the instruction (1 When the register in the register file 31 in which the execution result of (1) is written is used as the input operand corresponding to the instruction (2) immediately after the instruction, the operation result of the instruction (1) is written. The designated number of the register is temporarily stored in the register 37 in the control unit, and the designated number of the register read from the register 37 is the designated number of the instruction register 35 used in the instruction (2) in the decoder 38. It is compared and collated with. In response to the comparison result of the register designation numbers in the decoder 38, the control signal 101/102 is output from the decoder 38 and is input to the corresponding signal selection circuits 32 and 33, respectively. The control operation relating to such signal selection is a method generally used for high speed processing in a data processing device such as a microcomputer or a digital signal processor.

【0003】上述の従来例の場合には、前後の命令にお
いて使用されるレジスタの存在関係が、予め明らかとな
っているにもかかわらず、その命令の直前において使用
されるレジスタの指定番号を一時的に格納するためのレ
ジスタ37と、当該レジスタの指定番号と、その直後の
命令において使用されるレジスタの指定番号とを比較照
合するデコーダ38とが必要構成要素となっている。ま
た、他の従来例としては、特開平5−173781号公
報において、複数命令の並列実行機能を有する情報処理
装置が開示されている。この従来例の情報処理装置にお
いては、レジスタに対するアクセスが命令の前後におい
て重複する場合において、当該命令を高速に実行する手
段についての提案が為されているが、本従来例において
は、命令実行時に、前記レジスタの依存関係をデコード
してレジスタが競合状態となった場合に対応して、当該
レジスタの一時変更を行うことにより、命令実行を高速
化させるという手法が採られている。しかし、このよう
にレジスタ変更を行うためには複雑なデコーダが必要と
なり、そのために、現実的には十分な高速化処理を得る
ことができないというのが実態である。
In the case of the above-mentioned conventional example, although the existence relationship of the registers used in the preceding and following instructions is known in advance, the designated number of the register used immediately before the instruction is temporarily set. A register 37 for temporarily storing the same and a decoder 38 for comparing and collating a designated number of the register with a designated number of a register used in an instruction immediately after that are necessary components. As another conventional example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-173781 discloses an information processing apparatus having a parallel execution function of a plurality of instructions. In this information processing apparatus of the conventional example, when access to a register overlaps before and after an instruction, a means for executing the instruction at high speed has been proposed. A method is adopted in which the instruction execution speed is increased by decoding the register dependency and temporarily changing the register in response to a register conflict condition. However, in order to change the registers in this way, a complicated decoder is required, and therefore, in reality, it is not possible to obtain a sufficiently high speed processing.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のデータ
処理装置においては、前後にレジスタ依存関係が存在す
る命令の実行時に、予め前後の命令において使用される
レジスタの依存関係が明白になっているにもかかわら
ず、制御部内において、直前の命令において使用された
レジスタの指定番号を格納するレジスタと、当該指定番
号と、直後の命令において使用されるレジスタの指定番
号とを比較照合するためのデコーダとが共に必要とな
り、回路構成が拡大化されるとともに、処理速度の高速
化を図る上での問題の1つとなっているという欠点があ
る。
In the above-described conventional data processing device, when an instruction having register dependencies before and after execution is executed, the dependency relationships of the registers used in the preceding and following instructions become clear in advance. Nevertheless, in the control unit, a decoder for comparing and collating the register storing the designated number of the register used in the immediately preceding instruction with the designated number and the designated number of the register used in the immediately following instruction. Both are required, and the circuit configuration is enlarged, which is one of the problems in increasing the processing speed.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】第1の発明のデータ処理
装置は、複数の命令に対応して実行される演算処理デー
タを書込む複数のレジスタを有するデータ記憶手段と、
前記複数の命令の各オペランドに対応するデータ入力端
を有し、当該複数の各命令に対応するデータ入力を受け
て演算処理を実行して、所定の演算処理データを出力す
る演算手段と、前記データ記憶手段より出力されるデー
タと、前記演算手段より出力される演算処理データとを
入力して、これらのデータおよび演算処理データを所定
の制御信号により選択し、前記演算手段に対する入力デ
ータとして出力する信号選択手段と、予め演算処理の対
象とするデータの前後の命令に対応する依存関係を示す
特定情報を、前記複数の命令のオペランドに対する付加
情報として保持する特有機能を有し、当該付加情報を参
照して前記制御信号を生成して出力するデータ選択制御
手段と、を少くとも備えて構成されることを特徴として
いる。
A data processing device according to a first aspect of the present invention comprises a data storage means having a plurality of registers for writing arithmetic processing data executed corresponding to a plurality of instructions,
Arithmetic means having a data input terminal corresponding to each operand of the plurality of instructions, receiving data input corresponding to each of the plurality of instructions to execute arithmetic processing, and output predetermined arithmetic processing data; The data output from the data storage means and the arithmetic processing data output from the arithmetic means are input, these data and arithmetic processing data are selected by a predetermined control signal, and output as input data to the arithmetic means. And a specific function of retaining, as additional information to the operands of the plurality of instructions, specific information indicating a dependency relationship corresponding to instructions before and after the data to be processed in advance, and the additional information. At least, and a data selection control means for generating and outputting the control signal.

【0006】なお、前記第1の発明において、前記デー
タ選択制御手段は、前記付加情報として規定されるビッ
ト情報を含む命令レジスタと、前記命令レジスタより出
力される命令をデコードし、前記制御信号を生成して出
力するデコーダと、を備えて構成してもよく、また、前
記信号選択手段は、前記複数の命令のオペランドに対応
する複数の信号選択回路により構成して、前記データ選
択制御手段より出力される制御信号が、当該複数の信号
選択回路に対応する複数の制御信号により形成されるよ
うにしてもよい。
In the first invention, the data selection control means decodes an instruction register including bit information defined as the additional information and an instruction output from the instruction register, and outputs the control signal. And a decoder for generating and outputting the signal. The signal selecting means may be composed of a plurality of signal selecting circuits corresponding to the operands of the plurality of instructions, and the signal selecting control means may include: The output control signal may be formed by a plurality of control signals corresponding to the plurality of signal selection circuits.

【0007】また、第2の発明のデータ処理装置は、所
定のデータを格納する第1のデータ記憶手段と、前記第
1のデータ記憶手段より出力されるデータと、複数の命
令に対応して実行される演算処理データを書込む複数の
レジスタを有する第2のデータ記憶手段と、前記複数の
命令の各オペランドに対応するデータ入力端を有し、当
該複数の各命令に対応するデータ入力を受けて演算処理
を実行して、所定の演算処理データを出力する演算手段
と、前記第1および第2のデータ記憶手段より出力され
るデータと、前記演算手段より出力される演算処理デー
タとを入力して、これらのデータおよび演算処理データ
を所定の第1の制御信号により選択し、前記演算手段に
対する入力データとして出力する第1の信号選択手段
と、前記第1および第2のデータ記憶手段より出力され
るデータと、前記演算手段より出力される演算処理デー
タとを入力して、これらのデータおよび演算処理データ
を所定の第2の制御信号により選択し、前記第1のデー
タ記憶手段に対する入力データとして出力する第2の信
号選択手段と、予め演算処理の対象とするデータの前後
の命令に対応する依存関係を示す依存関係を示す特定情
報を、前記複数の命令のオペランドに対する付加情報と
して保持する特有機能を有し、当該付加情報を参照して
前記第1および第2の制御信号を生成して出力するデー
タ選択制御手段と、を少くとも備えて構成されることを
特徴としている。
The data processing apparatus of the second invention corresponds to a first data storage means for storing predetermined data, data output from the first data storage means, and a plurality of instructions. Second data storage means having a plurality of registers for writing arithmetic processing data to be executed, and a data input terminal corresponding to each operand of the plurality of instructions, and a data input corresponding to each of the plurality of instructions are provided. An arithmetic means for receiving and executing arithmetic processing to output predetermined arithmetic processing data, data output from the first and second data storage means, and arithmetic processing data output from the arithmetic means. First signal selecting means for inputting and selecting these data and arithmetic processing data by a predetermined first control signal and outputting as the input data to the arithmetic means; The data output from the second data storage means and the arithmetic processing data output from the arithmetic means are input, and these data and arithmetic processing data are selected by a predetermined second control signal. Second signal selecting means for outputting as input data to the data storing means, and specific information indicating a dependency relationship corresponding to instructions before and after the data to be subjected to arithmetic processing in advance of the plurality of instructions. Data selection control means having a specific function of holding as additional information for the operand and generating and outputting the first and second control signals by referring to the additional information. Is characterized by.

【0008】なお、前記第2の発明において、前記デー
タ選択制御手段は、前記付加情報として規定されるビッ
ト情報を含む命令レジスタと、前記命令レジスタより出
力される命令をデコードして、前記第1および第2の制
御信号を生成して出力するデコーダと、を備えて構成し
てもよく、また、前記第1の信号選択手段は、前記複数
の命令のオペランドに対応する複数の信号選択回路によ
り構成され、前記データ選択制御手段より出力される第
1の制御信号が、当該複数の信号選択回路に対応する複
数の制御信号により形成されるようにしてもよい。
In the second invention, the data selection control means decodes an instruction register including bit information defined as the additional information and an instruction output from the instruction register, and outputs the first register. And a decoder for generating and outputting a second control signal, and the first signal selecting means includes a plurality of signal selecting circuits corresponding to operands of the plurality of instructions. The first control signal configured and output from the data selection control means may be formed by a plurality of control signals corresponding to the plurality of signal selection circuits.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】次に、本発明について図面を参照
して説明する。図1は、本発明の第1の実施形態の構成
を示すブロック図である。
Next, the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the first exemplary embodiment of the present invention.

【0010】図1は本発明の1実施形態を示すブロック
図である。図1に示されるように、本実施形態は、命令
の実行結果が書込まれる複数のレジスタを含むレジスタ
ファイル11と、信号選択回路12および13と、演算
器14と、追加ビット18を含む命令レジスタ15およ
びデコーダ16を含む制御部17とを備えて構成され
る。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, in the present embodiment, an instruction including a register file 11 including a plurality of registers in which execution results of instructions are written, signal selection circuits 12 and 13, an arithmetic unit 14, and an additional bit 18. The control unit 17 includes a register 15 and a decoder 16.

【0011】図1において、レジスタファイル11の演
算出力は、それぞれ信号選択回路12および13に入力
される。他方において、演算器14より出力される演算
出力は、レジスタファイル11に入力されるとともに、
これらの信号選択回路12および13に対しても入力さ
れており、それぞれ制御部17に含まれるデコーダ16
より出力される制御信号101および102により制御
されて、これらの信号選択回路12および13からは、
前記レジスタファイル11の演算出力または演算器14
の演算出力の内の何れか一方の演算出力が選択されて出
力され、当該演算器14の2入力のオペランドに対応す
る入力Aまたは入力Bの入力側に入力される。この場合
においては、演算器14における前記2入力のオペラン
ドに対応する入力Aまたは入力Bの選択方法には、以下
の4通りの組合せが存在する。
In FIG. 1, the operation output of the register file 11 is input to the signal selection circuits 12 and 13, respectively. On the other hand, the operation output output from the operation unit 14 is input to the register file 11 and
The signal is also input to these signal selection circuits 12 and 13, and the decoder 16 included in the control unit 17 respectively.
These signal selection circuits 12 and 13 are controlled by the control signals 101 and 102 output from
Operation output of the register file 11 or operation unit 14
One of the operation outputs of the operation outputs is selected and output, and is input to the input side of the input A or the input B corresponding to the two-input operand of the operation unit 14. In this case, the following four combinations exist in the selection method of the input A or the input B corresponding to the two-input operand in the arithmetic unit 14.

【0012】[1]レジスタファイル11の演算出力
が、入力Aおよび入力Bの双方に対して入力される場
合。
[1] When the operation output of the register file 11 is input to both the input A and the input B.

【0013】[2]演算器14の演算出力が入力Aに入
力され、レジスタファイル11の演算出力が入力Bに入
力される場合。
[2] When the operation output of the operation unit 14 is input to the input A and the operation output of the register file 11 is input to the input B.

【0014】[3]レジスタファイル11の演算出力が
入力Aに入力され、演算器14の演算出力が入力Bに入
力される場合。
[3] When the operation output of the register file 11 is input to the input A and the operation output of the operation unit 14 is input to the input B.

【0015】[4]演算器14の演算出力が、入力Aお
よび入力Bの双方に対して入力される場合。
[4] The operation output of the operator 14 is input to both the input A and the input B.

【0016】ここにおいて、制御部17より、それぞれ
信号選択回路12および13に入力される制御信号10
1および102の論理レベルを、これらの制御信号によ
りレジスタファイル11の演算出力が選択される場合は
“0”レベルとし、演算器14の演算出力が選択される
場合は“1”レベルとすると、上記[1]の場合におい
ては、制御部117より出力されて、それぞれ信号選択
回路12および13に入力される制御信号101および
102は、共に“0”レベルの組合わせ状態となってい
る。同様に、上記の[2]の場合には、信号選択回路1
2に入力される制御信号101は“1”レベル、信号選
択回路13に入力される制御信号102は“0”レベル
の組合わせ状態となり、上記の[3]の場合には、信号
選択回路12に入力される制御信号101は“0”レベ
ル、信号選択回路13に入力される制御信号102は
“1”レベルの組合わせ状態となっており、上記の
[4]の場合には、信号選択回路12および13に入力
される制御信号101および102は、共に“1”レベ
ルの組合わせ状態となっている。即ち、信号選択回路1
2および13に入力される制御信号101および102
は、これらを連結することにより、前記[1]、
[2]、[3]および[4]の4つの場合に対応する制
御信号としては、それぞれ“00”、“01”、“1
0”および“11”の2ビットのデータ信号として表現
することができる。従って、予め命令コードのアセンブ
ル時またはコンパイル時に、前後の命令の依存関係を判
定して、上記の制御信号101/102を形成する2ビ
ットの数値を、命令レジスタ15における命令のオペラ
ンドに追加ビット18として備えることにより、信号選
択回路12および13に対する信号選択制御作用を行う
ことが可能となり、これにより、従来例における前後の
命令におけるレジスタ依存関係を調べるために必要とさ
れるレジスタおよびデコーダが不要となり、当該デコー
ダの構成が従来に対比して簡易化され、処理速度の高速
化を図ることが可能となる。
Here, the control signal 10 input from the control section 17 to the signal selection circuits 12 and 13 respectively.
When the logical levels of 1 and 102 are set to the “0” level when the arithmetic output of the register file 11 is selected by these control signals and the “1” level when the arithmetic output of the arithmetic unit 14 is selected, In the case of the above [1], the control signals 101 and 102 output from the control unit 117 and input to the signal selection circuits 12 and 13, respectively, are in a combined state of “0” level. Similarly, in the case of the above [2], the signal selection circuit 1
The control signal 101 input to 2 is a combination state of "1" level, and the control signal 102 input to the signal selection circuit 13 is a combination state of "0" level. In the case of the above [3], the signal selection circuit 12 The control signal 101 input to the signal is in a combination state of “0” level, and the control signal 102 input to the signal selection circuit 13 is in a combination state of “1” level. In the case of the above [4], signal selection is performed. The control signals 101 and 102 input to the circuits 12 and 13 are both in a combination state of "1" level. That is, the signal selection circuit 1
Control signals 101 and 102 input to 2 and 13
By connecting them, the above [1],
The control signals corresponding to the four cases of [2], [3] and [4] are “00”, “01” and “1”, respectively.
It can be expressed as a 2-bit data signal of "0" and "11". Therefore, when assembling or compiling the instruction code, the dependency relationship between the preceding and following instructions is determined in advance, and the above control signal 101/102 is obtained. By providing the 2-bit numerical value to be formed as an additional bit 18 in the operand of the instruction in the instruction register 15, it becomes possible to perform a signal selection control action on the signal selection circuits 12 and 13, and thereby, it is possible to perform the signal selection control operations before and after the conventional example. The register and decoder required for checking the register dependency in the instruction are not required, the configuration of the decoder is simplified as compared with the related art, and the processing speed can be increased.

【0017】次に、本発明の第2の実施形態について説
明する。図2は、当該第2の実施形態の構成を示すブロ
ック図である。図2に示されるように、本実施形態は、
命令の実行結果が書込まれる複数のレジスタ(R0 〜R
3 )を含むレジスタファイル21と、信号選択回路2
2、23および27と、演算器24と、メモリ28と、
追加ビット30を含む命令レジスタ25およびデコーダ
26を含む制御部29とを備えて構成される。図1との
対比により明らかなように、本実施形態においては、新
たにメモリ28と、当該メモリ28に対応する信号選択
回路27が付加されている。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the second embodiment. As shown in FIG. 2, this embodiment is
A plurality of registers (R0-R) in which the execution results of instructions are written
Register file 21 including 3) and signal selection circuit 2
2, 23 and 27, a calculator 24, a memory 28,
An instruction register 25 including an additional bit 30 and a control unit 29 including a decoder 26 are provided. As is clear from comparison with FIG. 1, in the present embodiment, a memory 28 and a signal selection circuit 27 corresponding to the memory 28 are newly added.

【0018】図2において、レジスタファイル21のデ
ータ出力は、それぞれ信号選択回路22、23および2
7に入力される。他方において、演算器24より出力さ
れる演算出力データは、レジスタファイル21に入力さ
れるとともに、上記の信号選択回路22、23および2
7に対しても入力されている。また、メモリ28より出
力されるデータは、演算器24の演算出力データの場合
と同様に、レジスタファイル21に入力されるととも
に、上記の信号選択回路22、23および27に入力さ
れる。また、制御部29に含まれるデコーダ26より出
力される制御信号101/102/103は、それぞれ
対応する信号選択回路22、23および27に入力され
ており、制御信号101および102により制御され
て、信号選択回路22および23からは、レジスタファ
イル11からの出力データ、演算器24の演算出力デー
タまたはメモリ28より出力されるデータの内の何れか
のデータが選択されて、演算器24の2入力のオペラン
ドに対応する入力Aまたは入力Bの入力側に入力され、
また、制御信号103により制御されて、信号選択回路
27からは、レジスタファイル21からの出力データ、
演算器24の演算出力データまたはメモリ28より出力
されるデータの内の何れかのデータが選択されて、当該
メモリ28に入力されて格納される。なお、制御信号1
01/102/103は、前述の第1の実施形態の場合
と同様に、制御部29において、命令レジスタ25より
出力されるデータが、デコーダ26においてデコードさ
れて生成され出力される。
In FIG. 2, the data output of the register file 21 is the signal selection circuits 22, 23 and 2 respectively.
7 is input. On the other hand, the arithmetic output data output from the arithmetic unit 24 is input to the register file 21 and at the same time, the signal selection circuits 22, 23 and 2 described above are input.
It is also entered for 7. Further, the data output from the memory 28 is input to the register file 21 and the signal selection circuits 22, 23 and 27 as in the case of the operation output data of the arithmetic unit 24. Further, the control signals 101/102/103 output from the decoder 26 included in the control unit 29 are input to the corresponding signal selection circuits 22, 23 and 27, respectively, and controlled by the control signals 101 and 102, From the signal selection circuits 22 and 23, one of the output data from the register file 11, the operation output data of the arithmetic unit 24 or the data output from the memory 28 is selected, and the two inputs of the arithmetic unit 24 are selected. Is input to the input side of input A or input B corresponding to the operand of
Further, under the control of the control signal 103, the signal selection circuit 27 outputs the output data from the register file 21,
Any one of the operation output data of the calculator 24 and the data output from the memory 28 is selected, input to the memory 28 and stored therein. The control signal 1
01/102/103 is the data output from the instruction register 25 in the control unit 29, which is decoded and generated in the decoder 26 in the same manner as in the first embodiment.

【0019】本実施形態において、前後にレジスタ依存
関係の存在する命令を実行する場合には、演算器24に
対する2入力のオペランドに対応する入力Aまたは入力
Bの選択方法については、以下の9通りの組合せが存在
する。
In the present embodiment, when an instruction having a register dependency before and after is executed, there are the following nine methods for selecting the input A or the input B corresponding to the 2-input operand to the arithmetic unit 24. There are combinations of.

【0020】[1]レジスタファイル21の出力データ
が、入力Aおよび入力Bの双方に対して入力される場
合。
[1] The output data of the register file 21 is input to both the input A and the input B.

【0021】[2]演算器24の演算出力データが入力
Aに入力され、レジスタファイル21の出力データが入
力Bに入力される場合。
[2] When the operation output data of the arithmetic unit 24 is input to the input A and the output data of the register file 21 is input to the input B.

【0022】[3]レジスタファイル21の出力データ
が入力Aに入力され、演算器24の演算出力データが入
力Bに入力される場合。
[3] When the output data of the register file 21 is input to the input A and the operation output data of the arithmetic unit 24 is input to the input B.

【0023】[4]演算器24の演算出力データが、入
力Aおよび入力Bの双方に対して入力される場合。
[4] When the operation output data of the operator 24 is input to both the input A and the input B.

【0024】[5]メモリ28の出力データが、入力A
および入力Bの双方に対して入力される場合。
[5] The output data of the memory 28 is the input A
And when input is made to both input B.

【0025】[6]メモリ28の出力データが入力Aに
入力され、レジスタファイル21の出力データが入力B
に入力される場合。
[6] The output data of the memory 28 is input to the input A, and the output data of the register file 21 is input B.
If entered in.

【0026】[7]メモリ28の出力データが入力Aに
入力され、演算器24の演算出力データが入力Bに入力
される場合。
[7] When the output data of the memory 28 is input to the input A and the operation output data of the arithmetic unit 24 is input to the input B.

【0027】[8]演算器24の演算出力データが入力
Aに入力され、メモリ28の出力データが入力Bに入力
される場合。
[8] When the operation output data of the operation unit 24 is input to the input A and the output data of the memory 28 is input to the input B.

【0028】[9]レジスタファイル21の出力データ
が入力Aに入力され、メモリ28の出力データが入力B
に入力される場合。
[9] The output data of the register file 21 is input to the input A, and the output data of the memory 28 is input B.
If entered in.

【0029】また、信号選択回路27の選択によるメモ
リ28に対するデータ入力には、次の3通りの組合せが
存在する。
There are the following three combinations for the data input to the memory 28 selected by the signal selection circuit 27.

【0030】[10]レジスタファイル21の出力デー
タが入力される場合。
[10] When the output data of the register file 21 is input.

【0031】[11]乗算器24の演算出力データが入
力される場合。
[11] When the operation output data of the multiplier 24 is input.

【0032】[12]メモリ28の出力データが入力さ
れる場合。
[12] When the output data of the memory 28 is input.

【0033】従って、信号選択回路22、23および2
7に対してそれぞれ入力される制御信号101、102
および103の組合わせには総計12通りの組合わせが
存在する。これらの各信号選択回路に入力される制御信
号としては、演算器24からの演算出力データの選択に
対応する制御信号を“100”、レジスタファイル21
からの出力データの選択に対応する制御信号を“01
0”、メモリ28からの出力データの選択に対応する制
御信号を“001”とすれば、上記の[1]の場合に
は、信号選択回路22および23に対する制御信号10
1および102を、共に“010”とすればよく、上記
[2]の場合には、信号選択回路22に対する制御信号
101を“100”、信号選択回路23に対する制御信
号102を“010”とし、上記[3]の場合には、信
号選択回路22に対する制御信号101を“010”、
信号選択回路23に対する制御信号102を“100”
とし、上記[4]の場合には、信号選択回路22および
23に対する制御信号101および102を、共に“1
00”とし、上記[5]の場合には、信号選択回路22
および23に対する制御信号101および102を、共
に“001”として、上記[6]の場合には、信号選択
回路22に対する制御信号101を“001”、信号選
択回路23に対する制御信号102を“010”とし、
上記[7]の場合には、信号選択回路22に対する制御
信号101を“001”、信号選択回路23に対する制
御信号102を“100”として、上記[8]の場合に
は、信号選択回路22に対する制御信号101を“10
0”、信号選択回路23に対する制御信号102を“0
01”とし、上記[9]の場合には、信号選択回路22
に対する制御信号101を“010”、信号選択回路2
3に対する制御信号102を“001”とすればよい。
Therefore, the signal selection circuits 22, 23 and 2
Control signals 101 and 102 respectively input to
There are a total of 12 combinations in the combinations of and. As the control signal input to each of these signal selection circuits, the control signal corresponding to the selection of the operation output data from the operation unit 24 is "100", and the register file 21
The control signal corresponding to the selection of the output data from
0 "and the control signal corresponding to the selection of the output data from the memory 28 is" 001 ", in the case of the above [1], the control signal 10 for the signal selection circuits 22 and 23 is
Both 1 and 102 may be set to “010”. In the case of the above [2], the control signal 101 to the signal selection circuit 22 is set to “100” and the control signal 102 to the signal selection circuit 23 is set to “010”, In the case of the above [3], the control signal 101 for the signal selection circuit 22 is set to "010",
The control signal 102 for the signal selection circuit 23 is set to "100".
In the case of the above [4], the control signals 101 and 102 for the signal selection circuits 22 and 23 are both set to "1".
00 ", and in the case of the above [5], the signal selection circuit 22
In the case of the above [6], the control signals 101 and 102 for the signals 23 and 23 are both "001", the control signal 101 for the signal selection circuit 22 is "001", and the control signal 102 for the signal selection circuit 23 is "010". age,
In the case of [7] above, the control signal 101 for the signal selection circuit 22 is set to "001", and the control signal 102 for the signal selection circuit 23 is set to "100". In the case of [8] above, the control signal 101 to the signal selection circuit 22 is set. Set the control signal 101 to “10
0 ”, the control signal 102 for the signal selection circuit 23 is set to“ 0 ”.
01 ", and in the case of the above [9], the signal selection circuit 22
Control signal 101 for "010", signal selection circuit 2
The control signal 102 for 3 may be set to “001”.

【0034】また、上記の[10]の場合においては、
選択回路27に対する制御信号103を“010”、上
記[11]の場合には、選択回路27に対する制御信号
103を“100”とし、上記[12]の場合には、選
択回路27に対する制御信号103を“001”とすれ
ばよい。
In the case of the above [10],
The control signal 103 to the selection circuit 27 is "010", the control signal 103 to the selection circuit 27 is "100" in the case of [11], and the control signal 103 to the selection circuit 27 is in the case of [12]. Should be “001”.

【0035】従って、上記の“100”、“010”お
よび“001”を含む、9ビットの制御信号選択用ビッ
トを追加ビットとして、命令レジスタ25に含まれる命
令のオペランドに備えることにより、信号選択回路2
2、23および27に対する選択制御作用は円滑に実施
される。これにより、前述の第1の実施形態の場合と同
様に、従来例における前後の命令におけるレジスタ依存
関係を調べるために必要とされるレジスタおよびデコー
ダが不要となり、当該デコーダの構成が従来に対比して
簡易化され、処理速度の高速化を図ることが可能とな
る。
Therefore, by providing 9-bit control signal selection bits including the above "100", "010" and "001" as additional bits in the operand of the instruction included in the instruction register 25, the signal selection is performed. Circuit 2
The selection control action on 2, 23 and 27 is carried out smoothly. As a result, as in the case of the above-described first embodiment, the registers and decoders required for checking the register dependency in the preceding and following instructions in the conventional example are unnecessary, and the configuration of the decoder can be compared with the conventional one. Therefore, the processing speed can be increased.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、予め処
理対象とするデータの前後の命令との間の依存関係を、
命令のオペランドの1部に追加ビットとして含ませてお
くことにより、命令の実行時において、前後のレジスタ
と依存関係にあるデコーダおよびレジスタを不要とする
ことが可能となり、回路構成が簡易化されるとともに、
命令の実行時間の短縮化、処理速度の高速化を図ること
ができるという効果がある。
As described above, according to the present invention, the dependency relationship between the instruction before and after the data to be processed is
By including it as an additional bit in a part of the operand of the instruction, it becomes possible to eliminate the need for a decoder and a register having a dependency relationship with the registers before and after the execution of the instruction, and the circuit configuration is simplified. With
The instruction execution time can be shortened, and the processing speed can be increased.

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

【図1】本発明の第1の実施形態の構成を示すブロック
図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a first exemplary embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第の実施形態の構成を示すブロック図
である。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a first exemplary embodiment of the present invention.

【図3】従来例の構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11、21、31 レジスタファイル 12、13、22、23、27、32、33 信号選
択回路 14、24、34 演算器 15、25、35 命令レジスタ 16、26、36、38 デコーダ 17、29、39 制御部 18、30 追加ビット 28 メモリ 37 レジスタ 101〜103 制御信号
11, 21, 31 Register file 12, 13, 22, 23, 27, 32, 33 Signal selection circuit 14, 24, 34 Operation unit 15, 25, 35 Instruction register 16, 26, 36, 38 Decoder 17, 29, 39 Control unit 18, 30 Additional bits 28 Memory 37 Registers 101 to 103 Control signals

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の命令に対応して実行される演算処
理データを書込む複数のレジスタを有するデータ記憶手
段と、 前記複数の命令の各オペランドに対応するデータ入力端
を有し、当該複数の各命令に対応するデータ入力を受け
て演算処理を実行して、所定の演算処理データを出力す
る演算手段と、 前記データ記憶手段より出力されるデータと、前記演算
手段より出力される演算処理データとを入力して、これ
らのデータおよび演算処理データを所定の制御信号によ
り選択し、前記演算手段に対する入力データとして出力
する信号選択手段と、 予め演算処理の対象とするデータの前後の命令に対応す
る依存関係を示す特定情報を、前記複数の命令のオペラ
ンドに対する付加情報として保持する特有機能を有し、
当該付加情報を参照して前記制御信号を生成して出力す
るデータ選択制御手段と、 を少くとも備えて構成されることを特徴とするデータ処
理装置。
1. A data storage unit having a plurality of registers for writing operation processing data to be executed in response to a plurality of instructions, and a data input terminal corresponding to each operand of the plurality of instructions. Processing unit for receiving data input corresponding to each instruction of (1) and executing arithmetic processing to output predetermined arithmetic processing data, data output from the data storage unit, and arithmetic processing output from the arithmetic unit And a signal selection means for inputting data, selecting these data and arithmetic processing data by a predetermined control signal, and outputting as input data to the arithmetic means, and a command before and after the data to be arithmetic processing target in advance. It has a specific function of holding specific information indicating the corresponding dependency as additional information to the operands of the plurality of instructions,
A data processing device comprising at least data selection control means for generating and outputting the control signal with reference to the additional information.
【請求項2】 前記データ選択制御手段が、前記付加情
報として規定される特定のビット情報を含む命令レジス
タと、 前記命令レジスタより出力される命令をデコードして、
前記制御信号を生成して出力するデコーダと、 を備えて構成される請求項1記載のデータ処理装置。
2. The data selection control means decodes an instruction register including specific bit information defined as the additional information, and an instruction output from the instruction register,
The data processing device according to claim 1, further comprising: a decoder that generates and outputs the control signal.
【請求項3】 前記信号選択手段が、前記複数の命令の
オペランドに対応する複数の信号選択回路により構成さ
れており、前記データ選択制御手段より出力される制御
信号が、当該複数の信号選択回路に対応する複数の制御
信号により形成される請求項1記載のデータ処理装置。
3. The signal selecting means is composed of a plurality of signal selecting circuits corresponding to the operands of the plurality of instructions, and the control signal output from the data selection controlling means is the plurality of signal selecting circuits. 2. The data processing device according to claim 1, which is formed by a plurality of control signals corresponding to.
【請求項4】 所定のデータを格納する第1のデータ記
憶手段と、 前記第1のデータ記憶手段より出力されるデータと、複
数の命令に対応して実行される演算処理データを書込む
複数のレジスタを有する第2のデータ記憶手段と、 前記複数の命令の各オペランドに対応するデータ入力端
を有し、当該複数の各命令に対応するデータ入力を受け
て演算処理を実行して、所定の演算処理データを出力す
る演算手段と、 前記第1および第2のデータ記憶手段より出力されるデ
ータと、前記演算手段より出力される演算処理データと
を入力して、これらのデータおよび演算処理データを所
定の第1の制御信号により選択し、前記演算手段に対す
る入力データとして出力する第1の信号選択手段と、 前記第1および第2のデータ記憶手段より出力されるデ
ータと、前記演算手段より出力される演算処理データと
を入力して、これらのデータおよび演算処理データを所
定の第2の制御信号により選択し、前記第1のデータ記
憶手段に対する入力データとして出力する第2の信号選
択手段と、 予め演算処理の対象とするデータの前後の命令に対応す
る依存関係を示す依存関係を示す特定情報を、前記複数
の命令のオペランドに対する付加情報として保持する特
有機能を有し、当該付加情報を参照して前記第1および
第2の制御信号を生成して出力するデータ選択制御手段
と、 を少くとも備えて構成されることを特徴とするデータ処
理装置。
4. A plurality of first data storage means for storing predetermined data, data output from the first data storage means, and a plurality of write operation data to be executed corresponding to a plurality of instructions. Second data storage means having a register and a data input terminal corresponding to each operand of the plurality of instructions, receiving data input corresponding to each of the plurality of instructions, executing arithmetic processing, and predetermined The arithmetic processing means for outputting the arithmetic processing data, the data output from the first and second data storage means, and the arithmetic processing data output from the arithmetic means are input, and the data and the arithmetic processing are performed. First signal selecting means for selecting data by a predetermined first control signal and outputting it as input data to the arithmetic means, and output from the first and second data storing means. Data and arithmetic processing data output from the arithmetic means are input, these data and arithmetic processing data are selected by a predetermined second control signal, and output as input data to the first data storage means. And a specific function of holding, as additional information to the operands of the plurality of instructions, specific information indicating the dependency relationship indicating the dependency relationship corresponding to the instruction before and after the data to be processed in advance. And a data selection control means for generating and outputting the first and second control signals with reference to the additional information, and a data processing device comprising at least:
【請求項5】 前記データ選択制御手段が、前記付加情
報として規定される特定のビット情報を含む命令レジス
タと、 前記命令レジスタより出力される命令をデコードして、
前記第1および第2の制御信号を生成して出力するデコ
ーダと、 を備えて構成される請求項4記載のデータ処理装置。
5. The data selection control means decodes an instruction register including specific bit information defined as the additional information, and an instruction output from the instruction register,
The data processing device according to claim 4, further comprising: a decoder that generates and outputs the first and second control signals.
【請求項6】 前記第1の信号選択手段が、前記複数の
命令のオペランドに対応する複数の信号選択回路により
構成されており、前記データ選択制御手段より出力され
る第1の制御信号が、当該複数の信号選択回路に対応す
る複数の制御信号により形成される請求項4記載のデー
タ処理装置。
6. The first signal selection means comprises a plurality of signal selection circuits corresponding to the operands of the plurality of instructions, and the first control signal output from the data selection control means comprises: The data processing device according to claim 4, wherein the data processing device is formed by a plurality of control signals corresponding to the plurality of signal selection circuits.
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