JPH096610A - データ処理システムにおいて複合命令の実行中にオペランドを交換するための方法およびシステム - Google Patents
データ処理システムにおいて複合命令の実行中にオペランドを交換するための方法およびシステムInfo
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- 239000000872 buffer Substances 0.000 claims description 129
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- 239000002131 composite material Substances 0.000 abstract description 5
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- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F9/00—Arrangements for program control, e.g. control units
- G06F9/06—Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
- G06F9/30—Arrangements for executing machine instructions, e.g. instruction decode
- G06F9/30003—Arrangements for executing specific machine instructions
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 複合命令の実行を促進する。
【解決手段】 複数のフィールドを有する命令が、実行
ユニット内の実行パイプの第１段にロードされる。その
フィールドは、レジスタ・ファイル内に記憶された値を
指定して第１および第２のオペランド・レジスタにそれ
ぞれロードするための第１および第２のオペランド・ポ
インタをそれぞれ含む第１および第２のフィールドを含
む。次に、第１および第２のオペランド・ポインタが、
第１と第２のフィールドの間で交換される。最後に、第
１のフィールド内に記憶された第２のオペランド・ポイ
ンタによって指定されるレジスタ・ファイル内の値が第
１のオペランド・レジスタにロードされ、第２のフィー
ルド内の第１のオペランド・ポインタによって指定され
るレジスタ・ファイル内の値が第２のオペランド・レジ
スタにロードされ、命令フィールド内のオペランド・ポ
インタによって指定されるレジスタ・ファイル内の値
が、その命令によって本来指定されるものとは異なるオ
ペランド・レジスタにロードされる。
ユニット内の実行パイプの第１段にロードされる。その
フィールドは、レジスタ・ファイル内に記憶された値を
指定して第１および第２のオペランド・レジスタにそれ
ぞれロードするための第１および第２のオペランド・ポ
インタをそれぞれ含む第１および第２のフィールドを含
む。次に、第１および第２のオペランド・ポインタが、
第１と第２のフィールドの間で交換される。最後に、第
１のフィールド内に記憶された第２のオペランド・ポイ
ンタによって指定されるレジスタ・ファイル内の値が第
１のオペランド・レジスタにロードされ、第２のフィー
ルド内の第１のオペランド・ポインタによって指定され
るレジスタ・ファイル内の値が第２のオペランド・レジ
スタにロードされ、命令フィールド内のオペランド・ポ
インタによって指定されるレジスタ・ファイル内の値
が、その命令によって本来指定されるものとは異なるオ
ペランド・レジスタにロードされる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に改良型デー
タ処理システムに関し、より詳細には、データ処理シス
テム内の実行ユニットにおいてオペランド・ラッチへの
オペランドの流れを制御するための方法およびシステム
に関する。さらに詳細には、本発明は、データ処理シス
テム内の実行ユニットにおいてオペランドがオペランド
・ラッチにロードされるときにオペランドを交換するた
めの方法およびシステムに関する。
タ処理システムに関し、より詳細には、データ処理シス
テム内の実行ユニットにおいてオペランド・ラッチへの
オペランドの流れを制御するための方法およびシステム
に関する。さらに詳細には、本発明は、データ処理シス
テム内の実行ユニットにおいてオペランドがオペランド
・ラッチにロードされるときにオペランドを交換するた
めの方法およびシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】データ処理システム、より具体的には、
中央演算処理装置（ＣＰＵ）は、複合命令セット・コン
ピュータ（ＣＩＳＣ）と縮小命令セット・コンピュータ
（ＲＩＳＣ）の２つのカテゴリに分けることができる。
ＣＩＳＣでは、通常、「マイクロエンジン」で多数の複
雑な命令が実施される。そのようなマイクロエンジン
は、マイクロ命令セットを含み、そのようなマイクロ命
令で書かれたマイクロプログラムまたはマイクロコード
を実行して複合命令を解釈していた。
中央演算処理装置（ＣＰＵ）は、複合命令セット・コン
ピュータ（ＣＩＳＣ）と縮小命令セット・コンピュータ
（ＲＩＳＣ）の２つのカテゴリに分けることができる。
ＣＩＳＣでは、通常、「マイクロエンジン」で多数の複
雑な命令が実施される。そのようなマイクロエンジン
は、マイクロ命令セットを含み、そのようなマイクロ命
令で書かれたマイクロプログラムまたはマイクロコード
を実行して複合命令を解釈していた。
【０００３】それに対して、ＲＩＳＣは、極めて簡単な
データ・フローと命令セットを有する。ＲＩＳＣの目的
は、マイクロコードを必要とせずにデータ・プロセッサ
を実施することである。しかし、ＲＩＳＣ内の選択され
た命令を、状態機械、マイクロコードなどを利用して実
施した方が有利なこともある。これらの選択された命令
は「複合命令」と呼ばれるが、通常は複雑すぎて、他の
「アトミック命令」を実施する組合せ論理では実施でき
ない。そのような複合命令の１つの例は、浮動小数点除
算命令である。もう１つの例は、平方根を計算する命令
である。
データ・フローと命令セットを有する。ＲＩＳＣの目的
は、マイクロコードを必要とせずにデータ・プロセッサ
を実施することである。しかし、ＲＩＳＣ内の選択され
た命令を、状態機械、マイクロコードなどを利用して実
施した方が有利なこともある。これらの選択された命令
は「複合命令」と呼ばれるが、通常は複雑すぎて、他の
「アトミック命令」を実施する組合せ論理では実施でき
ない。そのような複合命令の１つの例は、浮動小数点除
算命令である。もう１つの例は、平方根を計算する命令
である。
【０００４】ＲＩＳＣのいくつかの実施態様では、浮動
小数点除算演算は、指定されたアルゴリズムに従ってよ
り簡単なアトミック命令を実行する状態機械によって合
成またはエミュレートされる。
小数点除算演算は、指定されたアルゴリズムに従ってよ
り簡単なアトミック命令を実行する状態機械によって合
成またはエミュレートされる。
【０００５】次のような浮動小数点除算演算を検討す
る。 ａ／ｂ＝Ｑ
る。 ａ／ｂ＝Ｑ
【０００６】いくつかのデータ処理システムでは、この
浮動小数点除算演算を、以下に示す浮動小数点乗算に変
更するのが効率的である。 ｂ'×Ｑ'＝ａ'
浮動小数点除算演算を、以下に示す浮動小数点乗算に変
更するのが効率的である。 ｂ'×Ｑ'＝ａ'
【０００７】この場合、状態機械は、次のようなアルゴ
リズムを制御する。 （１）テーブルを使って初期推定値「Ｑ」を探す。 （２）推定値「Ｑ」に除数「ｂ」を掛け、結果「ａ'」
を被除数「ａ」と比較して「偏差」を求め、次にその
「偏差」を利用して、事前定義された限界内に収まるま
で推定値「Ｑ」を修正する。この「偏差」は、次の方程
式によって計算される。 ａ'−ａ＝偏差
リズムを制御する。 （１）テーブルを使って初期推定値「Ｑ」を探す。 （２）推定値「Ｑ」に除数「ｂ」を掛け、結果「ａ'」
を被除数「ａ」と比較して「偏差」を求め、次にその
「偏差」を利用して、事前定義された限界内に収まるま
で推定値「Ｑ」を修正する。この「偏差」は、次の方程
式によって計算される。 ａ'−ａ＝偏差
【０００８】他のアルゴリズムも利用できるが、すべ
て、一連の「アトミック」命令を利用して所望の結果に
収束させる。そのようなアトミック命令は、実行ユニッ
ト内で、一連のより簡単な命令を制御するために利用さ
れる状態機械やマイクロコードなどを使用せずに実行さ
れる。アトミック命令は、通常、実行パイプと呼ばれる
パイプライン式組合せ論理で実行される。
て、一連の「アトミック」命令を利用して所望の結果に
収束させる。そのようなアトミック命令は、実行ユニッ
ト内で、一連のより簡単な命令を制御するために利用さ
れる状態機械やマイクロコードなどを使用せずに実行さ
れる。アトミック命令は、通常、実行パイプと呼ばれる
パイプライン式組合せ論理で実行される。
【０００９】所与のデータ処理システム・アーキテクチ
ャにおいて複合命令を合成するアルゴリズムを実行する
ためには、実行パイプにオペランドを送る前に、オペラ
ンド・レジスタ間でオペランドを交換またはスワップで
きることがしばしば必要である。たとえば、除算命令
が、アセンブリ言語命令で次のようなコードで指定され
るアーキテクチャでは、 ＤＩＶ ＦＲＴ，ＦＲＡ，ＦＲＢ 次の演算が実施される。 （ＦＲＴ）＝（ＦＲＡ）／（ＦＲＢ） ここで、ＦＲＡは、被除数オペランドを含むレジスタを
指定するオペランド・ポインタを記憶する命令ワード内
のフィールドであり、ＦＲＢは、除数オペランドを指定
するオペランド・ポインタを記憶する命令ワード内のフ
ィールドであり、ＦＲＴは、結果を記憶するレジスタを
指定するオペランド・ポインタを記憶する命令ワード内
のフィールドである。
ャにおいて複合命令を合成するアルゴリズムを実行する
ためには、実行パイプにオペランドを送る前に、オペラ
ンド・レジスタ間でオペランドを交換またはスワップで
きることがしばしば必要である。たとえば、除算命令
が、アセンブリ言語命令で次のようなコードで指定され
るアーキテクチャでは、 ＤＩＶ ＦＲＴ，ＦＲＡ，ＦＲＢ 次の演算が実施される。 （ＦＲＴ）＝（ＦＲＡ）／（ＦＲＢ） ここで、ＦＲＡは、被除数オペランドを含むレジスタを
指定するオペランド・ポインタを記憶する命令ワード内
のフィールドであり、ＦＲＢは、除数オペランドを指定
するオペランド・ポインタを記憶する命令ワード内のフ
ィールドであり、ＦＲＴは、結果を記憶するレジスタを
指定するオペランド・ポインタを記憶する命令ワード内
のフィールドである。
【００１０】上記で論じた除算アルゴリズムは、アルゴ
リズムの一部分として乗算演算の代わりをする。そのよ
うな乗算演算は、このデータ処理システム・アーキテク
チャにおいて、次のようなアセンブリ言語命令で実施さ
れ、 ＭＵＬ ＦＲＴ，ＦＲＡ，ＦＲＣ 次の演算が実施される。 （ＦＲＴ）＝（ＦＲＡ）×（ＦＲＣ） この乗算を利用して上記除算アルゴリズムを実施する際
には、ＦＲＡフィールドまたはＦＲＣフィールド内の数
によって初期推定値「Ｑ'」を指すことができるが、除
数「ｂ」を指す数を含むＦＲＢフィールドは、実行パイ
プにデータを提供するオペランド・レジスタに適正なオ
ペランドをロードするために、残りの被乗数オペランド
と交換しなければならない。すなわち、この乗算演算を
実行するには、ＦＲＢフィールド内のポインタが指定ま
たは指すオペランドを使用して、ａオペランド・レジス
タまたはｃオペランド・レジスタにｂオペランドをロー
ドしなければならない。
リズムの一部分として乗算演算の代わりをする。そのよ
うな乗算演算は、このデータ処理システム・アーキテク
チャにおいて、次のようなアセンブリ言語命令で実施さ
れ、 ＭＵＬ ＦＲＴ，ＦＲＡ，ＦＲＣ 次の演算が実施される。 （ＦＲＴ）＝（ＦＲＡ）×（ＦＲＣ） この乗算を利用して上記除算アルゴリズムを実施する際
には、ＦＲＡフィールドまたはＦＲＣフィールド内の数
によって初期推定値「Ｑ'」を指すことができるが、除
数「ｂ」を指す数を含むＦＲＢフィールドは、実行パイ
プにデータを提供するオペランド・レジスタに適正なオ
ペランドをロードするために、残りの被乗数オペランド
と交換しなければならない。すなわち、この乗算演算を
実行するには、ＦＲＢフィールド内のポインタが指定ま
たは指すオペランドを使用して、ａオペランド・レジス
タまたはｃオペランド・レジスタにｂオペランドをロー
ドしなければならない。
【００１１】従来技術では、このオペランドの交換は、
図１に示すように、オペランドをオペランド・ラッチに
ラッチする前に、オペランドを多重化することによって
実施されていた。
図１に示すように、オペランドをオペランド・ラッチに
ラッチする前に、オペランドを多重化することによって
実施されていた。
【００１２】ここで、図１を参照すると、実行ユニット
１０は、ＩＢＭ Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓと
Ｍｏｔｏｒｏｌａ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒから
「Ｐｏｗｅｒ ＰＣ」の商標で販売されているスーパー
スカラー・マイクロプロセッサなどの、スーパースカラ
ー・データ処理システムにおける浮動小数点実行ユニッ
トの詳細なブロック図である。「Ｐｏｗｅｒ ＰＣ」ア
ーキテクチャは、「PowerPC 603-RISC Microprocessor
User's Manual」Copyright 1994 IBM Part No.MPR603
UMU-01を含む様々なユーザーズ・マニュアルにより詳細
に記載されている。
１０は、ＩＢＭ Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓと
Ｍｏｔｏｒｏｌａ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒから
「Ｐｏｗｅｒ ＰＣ」の商標で販売されているスーパー
スカラー・マイクロプロセッサなどの、スーパースカラ
ー・データ処理システムにおける浮動小数点実行ユニッ
トの詳細なブロック図である。「Ｐｏｗｅｒ ＰＣ」ア
ーキテクチャは、「PowerPC 603-RISC Microprocessor
User's Manual」Copyright 1994 IBM Part No.MPR603
UMU-01を含む様々なユーザーズ・マニュアルにより詳細
に記載されている。
【００１３】浮動小数点実行ユニット１０は、命令待ち
行列１２中に命令を受け取る。浮動小数点実行ユニット
１０で受け取った命令は、命令待ち行列１２の最下部か
ら実行される。図示したように、命令１４が、命令待ち
行列１２内の最下部位置にある。
行列１２中に命令を受け取る。浮動小数点実行ユニット
１０で受け取った命令は、命令待ち行列１２の最下部か
ら実行される。図示したように、命令１４が、命令待ち
行列１２内の最下部位置にある。
【００１４】この例では、命令１４は、命令コード・フ
ィールド１６、目標レジスタ・ポインタ・フィールド１
８、ａオペランド・レジスタ・ポインタ・フィールド２
０、ｂオペランド・レジスタ・ポインタ・フィールド２
２、ｃオペランド・レジスタ・ポインタ・フィールド２
４、目標リネーム・バッファ・ポインタ・フィールド２
６、ａオペランド・リネーム・バッファ・ポインタ・フ
ィールド２８、ｂオペランド・リネーム・バッファ・ポ
インタ・フィールド３０、ｃオペランド・リネーム・バ
ッファ・ポインタ・フィールド３２、ａオペランド完了
ビット３４、ｂオペランド完了ビット３６、ｃオペラン
ド完了ビット３８を含む複数のフィールドを有する。
ィールド１６、目標レジスタ・ポインタ・フィールド１
８、ａオペランド・レジスタ・ポインタ・フィールド２
０、ｂオペランド・レジスタ・ポインタ・フィールド２
２、ｃオペランド・レジスタ・ポインタ・フィールド２
４、目標リネーム・バッファ・ポインタ・フィールド２
６、ａオペランド・リネーム・バッファ・ポインタ・フ
ィールド２８、ｂオペランド・リネーム・バッファ・ポ
インタ・フィールド３０、ｃオペランド・リネーム・バ
ッファ・ポインタ・フィールド３２、ａオペランド完了
ビット３４、ｂオペランド完了ビット３６、ｃオペラン
ド完了ビット３８を含む複数のフィールドを有する。
【００１５】命令コード・フィールド１６は、浮動小数
点実行ユニット１０内で実行される特定の命令を指定す
るデータを含む。フィールド１８〜２４およびフィール
ド２６〜３２はそれぞれ、レジスタ・ファイル４０内の
レジスタを指すまたは指定するデータまたはポインタを
含む。レジスタ・ファイル４０は、浮動小数点ユニット
・リネーム・バッファ４２と浮動小数点レジスタ４４を
含む。レジスタ・ファイル４０内の各レジスタは、たと
えば、６５ビットのデータを含むデータ・ワードを記憶
することができる。
点実行ユニット１０内で実行される特定の命令を指定す
るデータを含む。フィールド１８〜２４およびフィール
ド２６〜３２はそれぞれ、レジスタ・ファイル４０内の
レジスタを指すまたは指定するデータまたはポインタを
含む。レジスタ・ファイル４０は、浮動小数点ユニット
・リネーム・バッファ４２と浮動小数点レジスタ４４を
含む。レジスタ・ファイル４０内の各レジスタは、たと
えば、６５ビットのデータを含むデータ・ワードを記憶
することができる。
【００１６】フィールド１８〜２４は、浮動小数点レジ
スタ４４内の特定のレジスタを指定するポインタを記憶
するために利用される。同様に、フィールド２６〜３２
は、浮動小数点ユニット・リネーム・バッファ４２内の
レジスタを指定するポインタを記憶するために利用され
る。完了ビット３４〜３８は、命令１４にオペランドを
提供する先行の命令の状況に基づいて、フィールド２０
〜２４あるいは２８〜３２から対応するポインタを選択
するために利用される。たとえば、ａオペランドを計算
またはロードする命令が「終了」すると、ａオペランド
が、浮動小数点ユニット・リネーム・バッファ４２内の
レジスタに記憶される。その同じ命令が「完了」する
と、ａオペランドを、浮動小数点実行ユニット１０によ
って使用される構成レジスタである浮動小数点レジスタ
４４に移動することができる。浮動小数点ユニット・リ
ネーム・バッファ４２は、後続の命令をプログラム順に
完了する前に順序外れで実行された命令が「終了」した
ときに使用されるレジスタを含む。
スタ４４内の特定のレジスタを指定するポインタを記憶
するために利用される。同様に、フィールド２６〜３２
は、浮動小数点ユニット・リネーム・バッファ４２内の
レジスタを指定するポインタを記憶するために利用され
る。完了ビット３４〜３８は、命令１４にオペランドを
提供する先行の命令の状況に基づいて、フィールド２０
〜２４あるいは２８〜３２から対応するポインタを選択
するために利用される。たとえば、ａオペランドを計算
またはロードする命令が「終了」すると、ａオペランド
が、浮動小数点ユニット・リネーム・バッファ４２内の
レジスタに記憶される。その同じ命令が「完了」する
と、ａオペランドを、浮動小数点実行ユニット１０によ
って使用される構成レジスタである浮動小数点レジスタ
４４に移動することができる。浮動小数点ユニット・リ
ネーム・バッファ４２は、後続の命令をプログラム順に
完了する前に順序外れで実行された命令が「終了」した
ときに使用されるレジスタを含む。
【００１７】したがって、ａオペランド・レジスタ・ポ
インタ・フィールド２０、ｂオペランド・レジスタ・ポ
インタ・フィールド２２、およびｃオペランド・レジス
タ・ポインタ・フィールド２４はそれぞれ、浮動小数点
レジスタ４４内のレジスタを指すポインタを含む。これ
らのポインタは、命令コード・フィールド１６によって
指定された命令を実行するために使用されるそれぞれの
オペランドを指定するために使われる。同様に、ａオペ
ランド・リネーム・バッファ・ポインタ・フィールド２
８、ｂオペランド・リネーム・バッファ・ポインタ・フ
ィールド３０、およびｃオペランド・リネーム・バッフ
ァ・ポインタ・フィールド３２はそれぞれ、浮動小数点
ユニット・リネーム・バッファ４２内のレジスタを指定
するポインタを含む。
インタ・フィールド２０、ｂオペランド・レジスタ・ポ
インタ・フィールド２２、およびｃオペランド・レジス
タ・ポインタ・フィールド２４はそれぞれ、浮動小数点
レジスタ４４内のレジスタを指すポインタを含む。これ
らのポインタは、命令コード・フィールド１６によって
指定された命令を実行するために使用されるそれぞれの
オペランドを指定するために使われる。同様に、ａオペ
ランド・リネーム・バッファ・ポインタ・フィールド２
８、ｂオペランド・リネーム・バッファ・ポインタ・フ
ィールド３０、およびｃオペランド・リネーム・バッフ
ァ・ポインタ・フィールド３２はそれぞれ、浮動小数点
ユニット・リネーム・バッファ４２内のレジスタを指定
するポインタを含む。
【００１８】命令コード・フィールド１６内のデータ
は、命令が「アトミック」命令の場合はすぐに命令レジ
スタ４６にロードされる。命令コード・フィールド１６
内の命令が「複合」命令の場合は、アルゴリズム状態機
械４８が制御権を得て、一連のアトミック命令を命令レ
ジスタ４６に入れる。また、目標リネーム・バッファ・
ポインタ・フィールド２６内のポインタが、命令レジス
タ４６にロードされ、命令１４の結果を記憶するレジス
タ・アドレスを指定する。命令レジスタ４６はまた、実
行パイプ内の命令の実行を開始する命令コードを受け取
るので、実行パイプの第１段階と呼ばれることもある。
は、命令が「アトミック」命令の場合はすぐに命令レジ
スタ４６にロードされる。命令コード・フィールド１６
内の命令が「複合」命令の場合は、アルゴリズム状態機
械４８が制御権を得て、一連のアトミック命令を命令レ
ジスタ４６に入れる。また、目標リネーム・バッファ・
ポインタ・フィールド２６内のポインタが、命令レジス
タ４６にロードされ、命令１４の結果を記憶するレジス
タ・アドレスを指定する。命令レジスタ４６はまた、実
行パイプ内の命令の実行を開始する命令コードを受け取
るので、実行パイプの第１段階と呼ばれることもある。
【００１９】算術制御５０は、命令レジスタ４６にロー
ドされた命令に従って仮数実行パイプ５２と指数実行パ
イプ５４を制御する。実行後、命令レジスタ４６内の命
令の結果は、レジスタ・ファイル４０内のレジスタにロ
ードされ、あるいは一時レジスタ５６内に記憶され、あ
るいはマルチプレクサ５８〜６２に直接戻してロードさ
れる。命令レジスタ４６内の命令の結果がすぐに必要な
場合は、その結果がマルチプレクサ５８〜６２に転送さ
れる。結果がすぐに必要でない場合は、一時レジスタ５
６を使って、結果を一時的に記憶することができる。命
令の最終的な答は、レジスタ・ファイル４０内の浮動小
数点ユニット・リネーム・バッファ４２に記憶するか、
あるいは完了論理６４の制御下で浮動小数点レジスタ４
４に記憶することができる。算術制御５０は、書込みア
ドレスおよび書込みイネーブル信号を浮動小数点ユニッ
ト・リネーム・バッファ４２に提供し、完了論理６４
は、書込みアドレスおよび書込みイネーブル信号を浮動
小数点レジスタ４４に提供する。
ドされた命令に従って仮数実行パイプ５２と指数実行パ
イプ５４を制御する。実行後、命令レジスタ４６内の命
令の結果は、レジスタ・ファイル４０内のレジスタにロ
ードされ、あるいは一時レジスタ５６内に記憶され、あ
るいはマルチプレクサ５８〜６２に直接戻してロードさ
れる。命令レジスタ４６内の命令の結果がすぐに必要な
場合は、その結果がマルチプレクサ５８〜６２に転送さ
れる。結果がすぐに必要でない場合は、一時レジスタ５
６を使って、結果を一時的に記憶することができる。命
令の最終的な答は、レジスタ・ファイル４０内の浮動小
数点ユニット・リネーム・バッファ４２に記憶するか、
あるいは完了論理６４の制御下で浮動小数点レジスタ４
４に記憶することができる。算術制御５０は、書込みア
ドレスおよび書込みイネーブル信号を浮動小数点ユニッ
ト・リネーム・バッファ４２に提供し、完了論理６４
は、書込みアドレスおよび書込みイネーブル信号を浮動
小数点レジスタ４４に提供する。
【００２０】たとえば、ａオペランド・レジスタ・ポイ
ンタ・フィールド２０内のポインタで指定されたオペラ
ンドを、ｂオペランド・ラッチ６６にロードしなければ
ならない場合、そのオペランド値が、マルチプレクサ６
０によって、スワップされ、または交換され、または多
重化され、マルチプレクサ６０は、アルゴリズム状態機
械４８からのマルチプレクサ制御信号に従ってｂオペラ
ンド・ラッチ６６にロードするｂオペランドを選択す
る。同様に、ａオペランドおよびｃオペランドは、アル
ゴリズム状態機械４８からの信号の制御下で、マルチプ
レクサ５８および６２によってそれぞれ選択される。
ンタ・フィールド２０内のポインタで指定されたオペラ
ンドを、ｂオペランド・ラッチ６６にロードしなければ
ならない場合、そのオペランド値が、マルチプレクサ６
０によって、スワップされ、または交換され、または多
重化され、マルチプレクサ６０は、アルゴリズム状態機
械４８からのマルチプレクサ制御信号に従ってｂオペラ
ンド・ラッチ６６にロードするｂオペランドを選択す
る。同様に、ａオペランドおよびｃオペランドは、アル
ゴリズム状態機械４８からの信号の制御下で、マルチプ
レクサ５８および６２によってそれぞれ選択される。
【００２１】したがって、従来技術においては、ａオペ
ランド、ｂオペランド、およびｃオペランドをオペラン
ド・ラッチ６６にロードする際に、これらのオペランド
のデータ・フローを交換または制御するために、３つの
マルチプレクサを必要とする。これらのマルチプレクサ
５８〜６２はそれぞれ５つの入力を有し、各入力が６５
ビット幅である。したがって、図１に示したような適切
なオペランド・ラッチにオペランドを多重化するには、
９７５本の入力線が必要である。
ランド、ｂオペランド、およびｃオペランドをオペラン
ド・ラッチ６６にロードする際に、これらのオペランド
のデータ・フローを交換または制御するために、３つの
マルチプレクサを必要とする。これらのマルチプレクサ
５８〜６２はそれぞれ５つの入力を有し、各入力が６５
ビット幅である。したがって、図１に示したような適切
なオペランド・ラッチにオペランドを多重化するには、
９７５本の入力線が必要である。
【００２２】当業者には明らかなように、従来技術の不
都合な点は、オペランドを交換するためのマルチプレク
サへの多数の入力線が、半導体デバイス内にかなりのデ
ッド・スペースを必要とすること、およびそのようなマ
ルチプレクサのデータ・フローによってレジスタ・ファ
イル４０とオペランド・ラッチ６６の間で遅延が生じる
ことである。また、従来技術では、マルチプレクサのす
べての入力線のキャパシタンスを充電し放電しなければ
ならないため、消費電力も問題になる。また、複数のマ
ルチプレクサの複数の入力に接続されたすべてのデータ
線を駆動するためにより大型で大電力のトランジスタが
必要なため、消費電力とデッド・スペースも問題とな
る。
都合な点は、オペランドを交換するためのマルチプレク
サへの多数の入力線が、半導体デバイス内にかなりのデ
ッド・スペースを必要とすること、およびそのようなマ
ルチプレクサのデータ・フローによってレジスタ・ファ
イル４０とオペランド・ラッチ６６の間で遅延が生じる
ことである。また、従来技術では、マルチプレクサのす
べての入力線のキャパシタンスを充電し放電しなければ
ならないため、消費電力も問題になる。また、複数のマ
ルチプレクサの複数の入力に接続されたすべてのデータ
線を駆動するためにより大型で大電力のトランジスタが
必要なため、消費電力とデッド・スペースも問題とな
る。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
一目的は、改良されたデータ処理システムを提供するこ
とである。
一目的は、改良されたデータ処理システムを提供するこ
とである。
【００２４】本発明のもう１つの目的は、データ処理シ
ステム内の実行ユニットにおけるオペランド・ラッチへ
のオペランドの流れを制御するための方法およびシステ
ムを提供することである。
ステム内の実行ユニットにおけるオペランド・ラッチへ
のオペランドの流れを制御するための方法およびシステ
ムを提供することである。
【００２５】本発明のもう１つの目的は、データ処理シ
ステム内の実行ユニットにおいてオペランドをオペラン
ド・ラッチにロードする際にオペランドを交換するため
の方法およびシステムを提供することである。
ステム内の実行ユニットにおいてオペランドをオペラン
ド・ラッチにロードする際にオペランドを交換するため
の方法およびシステムを提供することである。
【００２６】
【課題を解決するための手段】前述の目的は、以下に述
べるようにして達成される。データ処理システムにおい
て、複合命令の実行中に、データ処理システムによって
実行ユニット内でオペランドを交換しそのようなオペラ
ンドを複数のオペランド・レジスタにロードするための
方法およびシステムを開示する。第１のオペランドと第
２のオペランドを含む複数のオペランドが、レジスタ・
ファイル内に記憶される。複数のフィールドを有する命
令が、実行ユニットの命令待ち行列内にロードされる。
そのようなフィールドは、それぞれ第１および第２のオ
ペランド・ポインタを含む第１および第２のフィールド
を含み、各オペランド・ポインタは、それぞれ第１およ
び第２のオペランド・レジスタにロードすべき、レジス
タ・ファイル内に記憶された値を指定する。次に、第１
および第２のオペランド・ポインタが、第１と第２のフ
ィールドの間で交換される。最後に、第１のフィールド
内に記憶された第２のオペランド・ポインタによって指
定されるレジスタ・ファイル内の値が、第１のオペラン
ド・レジスタにロードされ、第２のフィールド内の第１
のオペランド・ポインタによって指定されるレジスタ・
ファイル内の値が、第２のオペランド・レジスタにロー
ドされ、命令フィールド内のオペランド・ポインタによ
って指定されたレジスタ・ファイル内の値が、その命令
によって本来指定されるものとは異なるオペランド・レ
ジスタにロードされ、それにより、実行ユニット内の複
合命令の実行が促進される。
べるようにして達成される。データ処理システムにおい
て、複合命令の実行中に、データ処理システムによって
実行ユニット内でオペランドを交換しそのようなオペラ
ンドを複数のオペランド・レジスタにロードするための
方法およびシステムを開示する。第１のオペランドと第
２のオペランドを含む複数のオペランドが、レジスタ・
ファイル内に記憶される。複数のフィールドを有する命
令が、実行ユニットの命令待ち行列内にロードされる。
そのようなフィールドは、それぞれ第１および第２のオ
ペランド・ポインタを含む第１および第２のフィールド
を含み、各オペランド・ポインタは、それぞれ第１およ
び第２のオペランド・レジスタにロードすべき、レジス
タ・ファイル内に記憶された値を指定する。次に、第１
および第２のオペランド・ポインタが、第１と第２のフ
ィールドの間で交換される。最後に、第１のフィールド
内に記憶された第２のオペランド・ポインタによって指
定されるレジスタ・ファイル内の値が、第１のオペラン
ド・レジスタにロードされ、第２のフィールド内の第１
のオペランド・ポインタによって指定されるレジスタ・
ファイル内の値が、第２のオペランド・レジスタにロー
ドされ、命令フィールド内のオペランド・ポインタによ
って指定されたレジスタ・ファイル内の値が、その命令
によって本来指定されるものとは異なるオペランド・レ
ジスタにロードされ、それにより、実行ユニット内の複
合命令の実行が促進される。
【００２７】
【発明の実施の形態】次に図面、特に図２を参照すると
本発明の方法およびシステムによるスーパースカラー・
データ処理システムが示されている。スーパースカラー
・プロセッサは、多重パイプラインに複数の独立した命
令を出して複数の命令を並列に実行できるようにするも
のである。図２に示したように、スーパースカラー・デ
ータ処理システム１００は、５つの独立した実行ユニッ
トと２つのレジスタ・ファイルを有する。この５つの独
立した実行ユニットは、ブランチ処理ユニット（ＢＰ
Ｕ）１０２、ロード／記憶ユニット１０４、整数ユニッ
ト１０６、および浮動小数点ユニット１０８を含む。レ
ジスタ・ファイルは、整数オペランド用の汎用レジスタ
・ファイル（ＧＰＲ）１０７と、単精度または倍精度の
浮動小数点オペランド用の浮動小数点レジスタ・ファイ
ル（ＦＰＲ）１０９とを含む。さらに、ＧＰＲ１０７お
よびＦＰＲ１０９は共に、１組のリネーム・レジスタを
含むことができる。たとえば、ＦＰＲ１０９は、図１の
浮動小数点レジスタ４４などの浮動小数点レジスタと、
図１の浮動小数点ユニット・リネーム・バッファ４２な
どのレジスタを含むリネーム・バッファの両方を含む。
本発明の方法およびシステムによるスーパースカラー・
データ処理システムが示されている。スーパースカラー
・プロセッサは、多重パイプラインに複数の独立した命
令を出して複数の命令を並列に実行できるようにするも
のである。図２に示したように、スーパースカラー・デ
ータ処理システム１００は、５つの独立した実行ユニッ
トと２つのレジスタ・ファイルを有する。この５つの独
立した実行ユニットは、ブランチ処理ユニット（ＢＰ
Ｕ）１０２、ロード／記憶ユニット１０４、整数ユニッ
ト１０６、および浮動小数点ユニット１０８を含む。レ
ジスタ・ファイルは、整数オペランド用の汎用レジスタ
・ファイル（ＧＰＲ）１０７と、単精度または倍精度の
浮動小数点オペランド用の浮動小数点レジスタ・ファイ
ル（ＦＰＲ）１０９とを含む。さらに、ＧＰＲ１０７お
よびＦＰＲ１０９は共に、１組のリネーム・レジスタを
含むことができる。たとえば、ＦＰＲ１０９は、図１の
浮動小数点レジスタ４４などの浮動小数点レジスタと、
図１の浮動小数点ユニット・リネーム・バッファ４２な
どのレジスタを含むリネーム・バッファの両方を含む。
【００２８】命令ユニット１１０は、順次フェッチャ１
１２、命令待ち行列１１４、ディスパッチ・ユニット１
１６、およびブランチ処理ユニット１０２を含む。命令
ユニット１１０は、順次フェッチャ１１２とブランチ処
理ユニット１０２から受け取った情報に基づいて、次に
取り出す命令のアドレスを決定する。
１２、命令待ち行列１１４、ディスパッチ・ユニット１
１６、およびブランチ処理ユニット１０２を含む。命令
ユニット１１０は、順次フェッチャ１１２とブランチ処
理ユニット１０２から受け取った情報に基づいて、次に
取り出す命令のアドレスを決定する。
【００２９】順次フェッチャ１１２は、命令キャッシュ
１１８から命令を取り出し、その命令を命令待ち行列１
１４にロードする。ブランチ命令は、順次フェッチャ１
１２によって識別され、命令待ち行列１１４を通らずに
直接ブランチ処理ユニット１０２に転送される。そのよ
うなブランチ命令は、（ブランチが無条件の場合または
必要条件が実現可能な場合は）実行されて解決され、あ
るいは予測される。非ブランチ命令は、実行ユニットの
ビジー状態と、リネーム・バッファおよび完了バッファ
の可用性と、いくつかの命令の直列化挙動とで決まるデ
ィスパッチ速度で、命令待ち行列１１４から出される。
命令のディスパッチは、プログラム順に行なわれる。Ｂ
ＰＵ１０２は、未解決の条件付きブランチの静的ブラン
チ予測を利用して、予測した目標命令ストリームから命
令ユニット１１０が命令を取り出せるようにし、同時に
条件付きブランチを評価する。ブランチ処理ユニット１
０２は、無条件ブランチ、あるいは実行パイプライン内
で処理中の命令の影響を受けない条件付きブランチにつ
いてブランチ命令を展開する。
１１８から命令を取り出し、その命令を命令待ち行列１
１４にロードする。ブランチ命令は、順次フェッチャ１
１２によって識別され、命令待ち行列１１４を通らずに
直接ブランチ処理ユニット１０２に転送される。そのよ
うなブランチ命令は、（ブランチが無条件の場合または
必要条件が実現可能な場合は）実行されて解決され、あ
るいは予測される。非ブランチ命令は、実行ユニットの
ビジー状態と、リネーム・バッファおよび完了バッファ
の可用性と、いくつかの命令の直列化挙動とで決まるデ
ィスパッチ速度で、命令待ち行列１１４から出される。
命令のディスパッチは、プログラム順に行なわれる。Ｂ
ＰＵ１０２は、未解決の条件付きブランチの静的ブラン
チ予測を利用して、予測した目標命令ストリームから命
令ユニット１１０が命令を取り出せるようにし、同時に
条件付きブランチを評価する。ブランチ処理ユニット１
０２は、無条件ブランチ、あるいは実行パイプライン内
で処理中の命令の影響を受けない条件付きブランチにつ
いてブランチ命令を展開する。
【００３０】命令待ち行列１１４は、順次フェッチャ１
１２によってロードされるいくつかの命令を保持する。
順次フェッチャ１１２は、命令待ち行列１１４内の空間
を満杯に保つように命令を連続的にロードする。命令
は、ディスパッチ・ユニット１１６から各実行ユニット
にディスパッチされる。動作中、命令は、命令キャッシ
ュ１１８から取り出され、命令待ち行列１１４またはブ
ランチ処理ユニット１０２に入れられる。命令待ち行列
１１４に入った命令は、命令待ち行列１１４から様々な
実行ユニットに出される。命令待ち行列１１４は、スー
パースカラー・データ処理システム１００用のマスタ・
パイプラインのバックボーンであり、たとえば６入力の
待ち行列を有する。命令待ち行列１１４を充填している
間に、命令キャッシュ１１８内に順次フェッチャ１１２
からの要求が見つからない場合は、メモリ・アクセスの
調停がはじまる。
１２によってロードされるいくつかの命令を保持する。
順次フェッチャ１１２は、命令待ち行列１１４内の空間
を満杯に保つように命令を連続的にロードする。命令
は、ディスパッチ・ユニット１１６から各実行ユニット
にディスパッチされる。動作中、命令は、命令キャッシ
ュ１１８から取り出され、命令待ち行列１１４またはブ
ランチ処理ユニット１０２に入れられる。命令待ち行列
１１４に入った命令は、命令待ち行列１１４から様々な
実行ユニットに出される。命令待ち行列１１４は、スー
パースカラー・データ処理システム１００用のマスタ・
パイプラインのバックボーンであり、たとえば６入力の
待ち行列を有する。命令待ち行列１１４を充填している
間に、命令キャッシュ１１８内に順次フェッチャ１１２
からの要求が見つからない場合は、メモリ・アクセスの
調停がはじまる。
【００３１】データ・キャッシュ１２６は、ロード／記
憶ユニット１０４用のキャッシュ・メモリを提供する。
命令メモリ管理ユニット１２８とデータ・メモリ管理ユ
ニット１３０は、それぞれ命令およびデータを求めて仮
想メモリおよび物理メモリにアクセスする。メモリ管理
ユニットは、アドレス・トランザクションを実行し、キ
ャッシュ・ヒットが起こったかそれともキャッシュ・ミ
スが起こったかを判定する。バス・インターフェース・
ユニット１２０は、バスの調停に関与して、外部アドレ
スおよびデータ・バスへのアクセスを制御する。外部ア
ドレス・バスは、参照数字１２２で示し、外部データ・
バスは参照数字１２４で示してある。
憶ユニット１０４用のキャッシュ・メモリを提供する。
命令メモリ管理ユニット１２８とデータ・メモリ管理ユ
ニット１３０は、それぞれ命令およびデータを求めて仮
想メモリおよび物理メモリにアクセスする。メモリ管理
ユニットは、アドレス・トランザクションを実行し、キ
ャッシュ・ヒットが起こったかそれともキャッシュ・ミ
スが起こったかを判定する。バス・インターフェース・
ユニット１２０は、バスの調停に関与して、外部アドレ
スおよびデータ・バスへのアクセスを制御する。外部ア
ドレス・バスは、参照数字１２２で示し、外部データ・
バスは参照数字１２４で示してある。
【００３２】次に、図３を参照すると、本発明の方法お
よびシステムによる浮動小数点実行ユニットが示してあ
る。図示したように、浮動小数点実行ユニット２１０
は、図２のディパッチ・ユニット１１６から命令を受け
取る命令待ち行列２１２を含む。命令２１４などの命令
が、命令待ち行列２１２の最下部から実行される。
よびシステムによる浮動小数点実行ユニットが示してあ
る。図示したように、浮動小数点実行ユニット２１０
は、図２のディパッチ・ユニット１１６から命令を受け
取る命令待ち行列２１２を含む。命令２１４などの命令
が、命令待ち行列２１２の最下部から実行される。
【００３３】命令２１４は、命令コード・フィールド２
１６、目標レジスタ・ポインタ・フィールド２１８、ａ
オペランド・レジスタ・ポインタ・フィールド２２０、
ｂオペランド・レジスタ・ポインタ・フィールド２２
２、ｃオペランド・レジスタ・ポインタ・フィールド２
２４、目標リネーム・バッファ・ポインタ・フィールド
２２６、ａオペランド・リネーム・バッファ・ポインタ
・フィールド２２８、ｂオペランド・リネーム・バッフ
ァ・ポインタ・フィールド２３０、ｃオペランド・リネ
ーム・バッファ・ポインタ・フィールド２３２、目標レ
ジスタ完了ビット２３３、ａオペランド完了ビット２３
４、ｂオペランド完了ビット２３６、およびｃオペラン
ド完了ビット２３８を含む。図１に関して説明したよう
に、前記のフィールドはそれぞれ、命令２１４の実行に
必要なデータを含む。命令コード・フィールド２１６
は、浮動小数点実行ユニット２１０によって実行される
特定の命令を指定するデータを含む。フィールド２１８
〜２３２は、レジスタ・ファイル２４０内のレジスタを
指す。より詳細には、フィールド２１８〜２２４は、浮
動小数点レジスタ２４４内のレジスタを指すデータを含
み、フィールド２２６〜２３２は、浮動小数点ユニット
・リネーム・バッファ２４２内のレジスタを指すポイン
タを含む。
１６、目標レジスタ・ポインタ・フィールド２１８、ａ
オペランド・レジスタ・ポインタ・フィールド２２０、
ｂオペランド・レジスタ・ポインタ・フィールド２２
２、ｃオペランド・レジスタ・ポインタ・フィールド２
２４、目標リネーム・バッファ・ポインタ・フィールド
２２６、ａオペランド・リネーム・バッファ・ポインタ
・フィールド２２８、ｂオペランド・リネーム・バッフ
ァ・ポインタ・フィールド２３０、ｃオペランド・リネ
ーム・バッファ・ポインタ・フィールド２３２、目標レ
ジスタ完了ビット２３３、ａオペランド完了ビット２３
４、ｂオペランド完了ビット２３６、およびｃオペラン
ド完了ビット２３８を含む。図１に関して説明したよう
に、前記のフィールドはそれぞれ、命令２１４の実行に
必要なデータを含む。命令コード・フィールド２１６
は、浮動小数点実行ユニット２１０によって実行される
特定の命令を指定するデータを含む。フィールド２１８
〜２３２は、レジスタ・ファイル２４０内のレジスタを
指す。より詳細には、フィールド２１８〜２２４は、浮
動小数点レジスタ２４４内のレジスタを指すデータを含
み、フィールド２２６〜２３２は、浮動小数点ユニット
・リネーム・バッファ２４２内のレジスタを指すポイン
タを含む。
【００３４】完了ビット２３３〜２３８は、浮動小数点
レジスタ２４４から読み取るか、それとも浮動小数点ユ
ニット・リネーム・バッファ２４２から読み取りそこに
書き込むかを示すために使用される。特定のオペランド
を計算したまたはレジスタにロードした命令が完了した
とき、浮動小数点レジスタ２４４からその特定の命令用
のオペランドが読み取られる。オペランドを計算するか
またはレジスタにロードする命令が完了しない場合は、
浮動小数点ユニット・リネーム・バッファ２４２からオ
ペランドを読み取ることができる。したがって、浮動小
数点レジスタ２４４および浮動小数点ユニット・リネー
ム・バッファ２４２の２組のレジスタがある理由は、従
来技術では既知のように、順序外れまたは投機的な命令
の実行を促進するためである。
レジスタ２４４から読み取るか、それとも浮動小数点ユ
ニット・リネーム・バッファ２４２から読み取りそこに
書き込むかを示すために使用される。特定のオペランド
を計算したまたはレジスタにロードした命令が完了した
とき、浮動小数点レジスタ２４４からその特定の命令用
のオペランドが読み取られる。オペランドを計算するか
またはレジスタにロードする命令が完了しない場合は、
浮動小数点ユニット・リネーム・バッファ２４２からオ
ペランドを読み取ることができる。したがって、浮動小
数点レジスタ２４４および浮動小数点ユニット・リネー
ム・バッファ２４２の２組のレジスタがある理由は、従
来技術では既知のように、順序外れまたは投機的な命令
の実行を促進するためである。
【００３５】命令レジスタ２４６は、命令を、アトミッ
ク命令を実行する場合には命令コード・フィールド２１
６から受け取り、複合命令を実行する場合にはアルゴリ
ズム状態機械２４８から受け取る。また、命令レジスタ
２４６は、実行パイプ内での命令の実行を開始する命令
コードを受け取るので、第１段階の実行パイプと呼ばれ
ることもある。
ク命令を実行する場合には命令コード・フィールド２１
６から受け取り、複合命令を実行する場合にはアルゴリ
ズム状態機械２４８から受け取る。また、命令レジスタ
２４６は、実行パイプ内での命令の実行を開始する命令
コードを受け取るので、第１段階の実行パイプと呼ばれ
ることもある。
【００３６】算術制御２５０は、命令レジスタ２４６内
の命令によって指示される結果を出すように仮数実行パ
イプ２５２と指数実行パイプ２５４を制御する。命令を
実行することによって出たそのような結果は、次に、複
合命令を実行するために実施される特定のアルゴリズム
の必要に応じて、オペランド・ラッチ２６６またはレジ
スタ・ファイル２４０に直接ロードされる。オペランド
・ラッチ２６６は、ａオペランド・ラッチ、ｂオペラン
ド・ラッチ、およびｃオペランド・ラッチを含む。これ
らのオペランド・ラッチに記憶されたオペランドは、実
行パイプ内で、算術制御２５０の制御下で処理される。
完了論理２６４は、書込みアドレスおよび書込みイネー
ブル信号を浮動小数点レジスタ２４４に提供するために
利用される。
の命令によって指示される結果を出すように仮数実行パ
イプ２５２と指数実行パイプ２５４を制御する。命令を
実行することによって出たそのような結果は、次に、複
合命令を実行するために実施される特定のアルゴリズム
の必要に応じて、オペランド・ラッチ２６６またはレジ
スタ・ファイル２４０に直接ロードされる。オペランド
・ラッチ２６６は、ａオペランド・ラッチ、ｂオペラン
ド・ラッチ、およびｃオペランド・ラッチを含む。これ
らのオペランド・ラッチに記憶されたオペランドは、実
行パイプ内で、算術制御２５０の制御下で処理される。
完了論理２６４は、書込みアドレスおよび書込みイネー
ブル信号を浮動小数点レジスタ２４４に提供するために
利用される。
【００３７】本発明の重要な態様によれば、命令２１４
のフィールド２１８〜２３８内に記憶されるポインタを
多重化することによって、命令２１４のフィールド内の
ポインタで指定されたオペランドを、オペランド・ラッ
チ２６６内の選択されたオペランド・ラッチにロードす
ることができる。この多重化は、マルチプレクサ２７０
〜２９２によって実施される。図示したように、フィー
ルド２１８〜２２４は、それぞれマルチプレクサ２７０
〜２７６に入力され、アルゴリズム状態機械２４８から
の信号の制御下で、任意のフィールド２１８〜２２４内
の任意のポインタを、任意の他のフィールド２１８〜２
２４とスワップまたは交換することができる。
のフィールド２１８〜２３８内に記憶されるポインタを
多重化することによって、命令２１４のフィールド内の
ポインタで指定されたオペランドを、オペランド・ラッ
チ２６６内の選択されたオペランド・ラッチにロードす
ることができる。この多重化は、マルチプレクサ２７０
〜２９２によって実施される。図示したように、フィー
ルド２１８〜２２４は、それぞれマルチプレクサ２７０
〜２７６に入力され、アルゴリズム状態機械２４８から
の信号の制御下で、任意のフィールド２１８〜２２４内
の任意のポインタを、任意の他のフィールド２１８〜２
２４とスワップまたは交換することができる。
【００３８】同様に、フィールド２２６〜２３２は、そ
れぞれマルチプレクサ２７８〜２８４に入力され、アル
ゴリズム状態機械２４８からの信号の制御下で、任意の
フィールド２２６〜２３２を、任意の他のフィールド２
２６〜２３２と交換またはスワップすることができる。
同様に、完了ビット２３３〜２３８は、それぞれマルチ
プレクサ２８６〜２９２に入力され、任意の完了ビット
２３３〜２３８を、任意の他の完了ビット２３３〜２３
８と交換またはスワップすることができる。
れぞれマルチプレクサ２７８〜２８４に入力され、アル
ゴリズム状態機械２４８からの信号の制御下で、任意の
フィールド２２６〜２３２を、任意の他のフィールド２
２６〜２３２と交換またはスワップすることができる。
同様に、完了ビット２３３〜２３８は、それぞれマルチ
プレクサ２８６〜２９２に入力され、任意の完了ビット
２３３〜２３８を、任意の他の完了ビット２３３〜２３
８と交換またはスワップすることができる。
【００３９】動作中、アルゴリズム状態機械２４８が、
ａオペランド・レジスタ・ポインタ・フィールド２２０
内の指定されたオペランドをｂオペランド・ラッチ２６
６にロードすることを必要とするアトミック命令の実行
を行う場合は、アルゴリズム状態機械２４８は、マルチ
プレクサ２７２および２７４にマルチプレクサ制御信号
を送って、フィールド２２０内のポインタをフィールド
２２２中に入れ、フィールド２２２内のポインタをフィ
ールド２２０中に入れる。この場合、それらのポインタ
によって提供される読取りアドレスが、ｂオペランド・
レジスタ・ポインタ・フィールド２２２から浮動小数点
レジスタ２４４に適用されるので、ｂオペランド・ラッ
チ２６６に、ａオペランド・レジスタ・ポインタ・フィ
ールド２２０内に記憶されていたポインタによって以前
に指されていたオペランドがロードされる。同様に、浮
動小数点ユニット・リネーム・バッファ２４２内のレジ
スタを指定するフィールドがスワップされ、それにより
同様の結果が得られる。
ａオペランド・レジスタ・ポインタ・フィールド２２０
内の指定されたオペランドをｂオペランド・ラッチ２６
６にロードすることを必要とするアトミック命令の実行
を行う場合は、アルゴリズム状態機械２４８は、マルチ
プレクサ２７２および２７４にマルチプレクサ制御信号
を送って、フィールド２２０内のポインタをフィールド
２２２中に入れ、フィールド２２２内のポインタをフィ
ールド２２０中に入れる。この場合、それらのポインタ
によって提供される読取りアドレスが、ｂオペランド・
レジスタ・ポインタ・フィールド２２２から浮動小数点
レジスタ２４４に適用されるので、ｂオペランド・ラッ
チ２６６に、ａオペランド・レジスタ・ポインタ・フィ
ールド２２０内に記憶されていたポインタによって以前
に指されていたオペランドがロードされる。同様に、浮
動小数点ユニット・リネーム・バッファ２４２内のレジ
スタを指定するフィールドがスワップされ、それにより
同様の結果が得られる。
【００４０】通常、浮動小数点レジスタ２４４を指すポ
インタが交換されるときは、それと対応する浮動小数点
ユニット・リネーム・バッファ２４２を指すポインタも
交換され、フィールド２１８〜２２４およびフィールド
２２６〜２３２内のポインタの交換に対応して完了ビッ
ト２３３〜２３８が交換される。
インタが交換されるときは、それと対応する浮動小数点
ユニット・リネーム・バッファ２４２を指すポインタも
交換され、フィールド２１８〜２２４およびフィールド
２２６〜２３２内のポインタの交換に対応して完了ビッ
ト２３３〜２３８が交換される。
【００４１】本発明のもう１つの重要な態様によれば、
アルゴリズム状態機械２４８の制御下においてアルゴリ
ズムで計算された中間結果が、図１に示したような一時
レジスタ５６ではなく、目標リネーム・バッファ・ポイ
ンタ・フィールド２２６内のポインタによって指定され
るレジスタ内に記憶される。一時結果などを記憶するた
めの書込みアドレスおよび書込みイネーブル信号は、命
令レジスタ２４６と算術制御２５０を介して、フィール
ド２２６から浮動小数点ユニット・リネーム・バッファ
２４２に供給される。したがって、アルゴリズムにおけ
る後続の命令でオペランドに一時結果が必要なとき、本
発明に従って、フィールド２２６内に記憶されたポイン
タが、フィールド２２８〜２３２のうちの１つと交換さ
れ、一時結果が、ａ、ｂ、およびｃオペランド・ラッチ
２６６にロードされる。
アルゴリズム状態機械２４８の制御下においてアルゴリ
ズムで計算された中間結果が、図１に示したような一時
レジスタ５６ではなく、目標リネーム・バッファ・ポイ
ンタ・フィールド２２６内のポインタによって指定され
るレジスタ内に記憶される。一時結果などを記憶するた
めの書込みアドレスおよび書込みイネーブル信号は、命
令レジスタ２４６と算術制御２５０を介して、フィール
ド２２６から浮動小数点ユニット・リネーム・バッファ
２４２に供給される。したがって、アルゴリズムにおけ
る後続の命令でオペランドに一時結果が必要なとき、本
発明に従って、フィールド２２６内に記憶されたポイン
タが、フィールド２２８〜２３２のうちの１つと交換さ
れ、一時結果が、ａ、ｂ、およびｃオペランド・ラッチ
２６６にロードされる。
【００４２】次に、図４を参照し、本発明による方法お
よびシステムによるデータ処理システムにおいて、複合
命令の実行中にオペランドを交換するプロセスの詳細な
フローチャートを示す。図示したように、このプロセス
は、ブロック３００で始まり、その後ブロック３０２に
移る。ブロック３０２では、図３の命令待ち行列２１２
内の命令２１４など、命令待ち行列内の次の命令を復号
する。命令は、実行ユニットによってどのような種類の
命令が実行されるかを決定するために復号される。
よびシステムによるデータ処理システムにおいて、複合
命令の実行中にオペランドを交換するプロセスの詳細な
フローチャートを示す。図示したように、このプロセス
は、ブロック３００で始まり、その後ブロック３０２に
移る。ブロック３０２では、図３の命令待ち行列２１２
内の命令２１４など、命令待ち行列内の次の命令を復号
する。命令は、実行ユニットによってどのような種類の
命令が実行されるかを決定するために復号される。
【００４３】次に、ブロック３０４で、新しく復号され
た命令が「複合」命令かどうかを判定する。復号された
命令が複合命令でない場合、その命令は「アトミック」
命令であり、ブロック３０６でそのアトミック命令が実
行される。アトミック命令の実行後、処理はブロック３
０２に進み、次の命令が復号される。
た命令が「複合」命令かどうかを判定する。復号された
命令が複合命令でない場合、その命令は「アトミック」
命令であり、ブロック３０６でそのアトミック命令が実
行される。アトミック命令の実行後、処理はブロック３
０２に進み、次の命令が復号される。
【００４４】新しく復号された命令が複合命令の場合
は、ブロック３０８で、アルゴリズム状態機械２４８
（図３を参照）が、複合命令アルゴリズムを実行するた
めの最初の命令を、命令レジスタ２４６（図３を参照）
にロードする。次に、ブロック３１０で、その命令が、
現在実行されている複合命令内の命令ワード・フィール
ドによって指定されるものとは異なるオペランド・レジ
スタ内のオペランドを必要とするかどうかを判定する。
命令フィールド内のポインタが、オペランドを適正なオ
ペランド・レジスタ内に適切にロードするように設定さ
れていない場合は、ブロック３１２で、アルゴリズム状
態機械が、命令ワード内のポインタ・フィールドに結合
されたマルチプレクサを、そのマルチプレクサが命令待
ち行列内の命令ワードのフィールドにあるオペランド・
ポインタを交換できるように設定する。次いで、ブロッ
ク３１４で、アルゴリズム状態機械は、マルチプレクサ
に信号を送って、命令待ち行列の中の命令ワードのフィ
ールド内のオペランド・ポインタを交換するよう指示す
る。
は、ブロック３０８で、アルゴリズム状態機械２４８
（図３を参照）が、複合命令アルゴリズムを実行するた
めの最初の命令を、命令レジスタ２４６（図３を参照）
にロードする。次に、ブロック３１０で、その命令が、
現在実行されている複合命令内の命令ワード・フィール
ドによって指定されるものとは異なるオペランド・レジ
スタ内のオペランドを必要とするかどうかを判定する。
命令フィールド内のポインタが、オペランドを適正なオ
ペランド・レジスタ内に適切にロードするように設定さ
れていない場合は、ブロック３１２で、アルゴリズム状
態機械が、命令ワード内のポインタ・フィールドに結合
されたマルチプレクサを、そのマルチプレクサが命令待
ち行列内の命令ワードのフィールドにあるオペランド・
ポインタを交換できるように設定する。次いで、ブロッ
ク３１４で、アルゴリズム状態機械は、マルチプレクサ
に信号を送って、命令待ち行列の中の命令ワードのフィ
ールド内のオペランド・ポインタを交換するよう指示す
る。
【００４５】オペランド・ポインタを交換し、適切なオ
ペランドを適正なオペランド・ラッチにロードした後、
ブロック３１６で、アルゴリズム状態機械２４８からロ
ードされた命令レジスタ２４６（図３を参照）内の命令
を実行する。ブロック３１０を再び参照すると、命令が
オペランドを交換する必要がない場合は、ブロック３１
０からブロック３１６に進んで命令を実行する。
ペランドを適正なオペランド・ラッチにロードした後、
ブロック３１６で、アルゴリズム状態機械２４８からロ
ードされた命令レジスタ２４６（図３を参照）内の命令
を実行する。ブロック３１０を再び参照すると、命令が
オペランドを交換する必要がない場合は、ブロック３１
０からブロック３１６に進んで命令を実行する。
【００４６】命令を実行した後で、アルゴリズムが一時
結果を記憶する必要がある場合は、ブロック３１８で、
目標リネーム・バッファ・レジスタに一時結果を記憶す
ることができる。次に、ブロック３２０で、アルゴリズ
ムが終了したかどうかを判定する。アルゴリズムが終了
していない場合は、ブロック３０８で、アルゴリズム状
態機械が、次の命令をロードする。アルゴリズムが終了
した場合は、ブロック３０２に戻り、実行ユニットが実
行すべき次の命令を復号する。
結果を記憶する必要がある場合は、ブロック３１８で、
目標リネーム・バッファ・レジスタに一時結果を記憶す
ることができる。次に、ブロック３２０で、アルゴリズ
ムが終了したかどうかを判定する。アルゴリズムが終了
していない場合は、ブロック３０８で、アルゴリズム状
態機械が、次の命令をロードする。アルゴリズムが終了
した場合は、ブロック３０２に戻り、実行ユニットが実
行すべき次の命令を復号する。
【００４７】本発明を、スーパースカラー・データ・プ
ロセッサ内の浮動小数点実行ユニットの状況で説明した
が、当業者は、本発明を、命令ワードによって指定され
たオペランドを、オペランド・ラッチにロードする前に
交換しなければならないような他の状況にも適用できる
ことを理解されよう。さらに、ＲＩＳＣにおいてアルゴ
リズムを実施して複合命令を実行するときは、本発明を
利用して、目標リネーム・バッファ・レジスタ内のその
ようなアルゴリズムで計算された中間結果を一時的に記
憶することができる。
ロセッサ内の浮動小数点実行ユニットの状況で説明した
が、当業者は、本発明を、命令ワードによって指定され
たオペランドを、オペランド・ラッチにロードする前に
交換しなければならないような他の状況にも適用できる
ことを理解されよう。さらに、ＲＩＳＣにおいてアルゴ
リズムを実施して複合命令を実行するときは、本発明を
利用して、目標リネーム・バッファ・レジスタ内のその
ようなアルゴリズムで計算された中間結果を一時的に記
憶することができる。
【００４８】上記に開示した本発明の実施形態において
は、１２個のマルチプレクサを使って、命令ワード内の
選択したフィールドの内容を多重化する。これらのマル
チプレクサのうち４つは、それぞれ４つの５ビット入力
を有する。これらのマルチプレクサのうち他の４つは、
それぞれ４つの４ビット入力を有する。そして、これら
のマルチプレクサの最後の４つは、それぞれ４つの１ビ
ット入力を有する。したがって、マルチプレクサの入力
線の合計は１６０本である。当業者は、本発明により、
マルチプレクサへの入力線の数が９７５本から１６０本
に減少し、８１５本の入力線が節約されることを理解さ
れよう。さらに、目標リネーム・バッファ・レジスタ内
に中間結果を一時的に保存するので、データ処理システ
ムにおいて、図１のレジスタ５６などの一時レジスタが
不要になり、スペースがさらに節約でき、複雑さが減少
する。
は、１２個のマルチプレクサを使って、命令ワード内の
選択したフィールドの内容を多重化する。これらのマル
チプレクサのうち４つは、それぞれ４つの５ビット入力
を有する。これらのマルチプレクサのうち他の４つは、
それぞれ４つの４ビット入力を有する。そして、これら
のマルチプレクサの最後の４つは、それぞれ４つの１ビ
ット入力を有する。したがって、マルチプレクサの入力
線の合計は１６０本である。当業者は、本発明により、
マルチプレクサへの入力線の数が９７５本から１６０本
に減少し、８１５本の入力線が節約されることを理解さ
れよう。さらに、目標リネーム・バッファ・レジスタ内
に中間結果を一時的に保存するので、データ処理システ
ムにおいて、図１のレジスタ５６などの一時レジスタが
不要になり、スペースがさらに節約でき、複雑さが減少
する。
【００４９】前述した本発明の実施形態では、複数のオ
ペランド・ポインタをスワップまたは交換するが、本発
明の方法およびシステムを利用することにより、ポイン
タを交換せずに単一のオペランド・ポインタを移動する
こともできる。たとえば、アルゴリズム状態機械によっ
て、単一のオペランドをａオペランド・ラッチにロード
する命令を、そのオペランドをｂオペランド・ラッチに
ロードする別の命令に変更することができる。この場
合、本発明の方法およびシステムを利用して、オペラン
ド・ポインタをａオペランド・レジスタ・ポインタ・フ
ィールドからｂオペランド・レジスタ・ポインタ・フィ
ールドに移動することができる。
ペランド・ポインタをスワップまたは交換するが、本発
明の方法およびシステムを利用することにより、ポイン
タを交換せずに単一のオペランド・ポインタを移動する
こともできる。たとえば、アルゴリズム状態機械によっ
て、単一のオペランドをａオペランド・ラッチにロード
する命令を、そのオペランドをｂオペランド・ラッチに
ロードする別の命令に変更することができる。この場
合、本発明の方法およびシステムを利用して、オペラン
ド・ポインタをａオペランド・レジスタ・ポインタ・フ
ィールドからｂオペランド・レジスタ・ポインタ・フィ
ールドに移動することができる。
【００５０】前述の本発明の好ましい実施形態の説明
は、例示および説明のために提示したものであり、網羅
的なものではなく、本発明をここに開示した詳細な形態
に限定するものでもない。上記の教示を考慮すれば、明
らかに修正または変更が可能である。この実施形態は、
本発明の原理およびその実際の用途を最も良く例示し、
かつ、当業者が本発明を、企図した特定の使用法に適し
た様々な実施形態で様々な修正を加えて利用できるよう
に選択し説明した。そのようなすべての修正および変形
は、公正、合法的、かつ衡平法的に権限を与えられた範
囲に従って解釈する限り、頭記の特許請求の範囲によっ
て決定される本発明の範囲内に含まれる。
は、例示および説明のために提示したものであり、網羅
的なものではなく、本発明をここに開示した詳細な形態
に限定するものでもない。上記の教示を考慮すれば、明
らかに修正または変更が可能である。この実施形態は、
本発明の原理およびその実際の用途を最も良く例示し、
かつ、当業者が本発明を、企図した特定の使用法に適し
た様々な実施形態で様々な修正を加えて利用できるよう
に選択し説明した。そのようなすべての修正および変形
は、公正、合法的、かつ衡平法的に権限を与えられた範
囲に従って解釈する限り、頭記の特許請求の範囲によっ
て決定される本発明の範囲内に含まれる。
【００５１】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。
の事項を開示する。
【００５２】（１）データ処理システムにおいて、複合
命令の実行中に前記データ処理システム内の実行ユニッ
ト内でオペランドを交換し前記オペランドを複数のオペ
ランド・レジスタにロードするための方法であって、前
記実行ユニットが命令待ち行列を有し、前記実行ユニッ
トが、前記オペランド・レジスタに結合されたレジスタ
・ファイル内に記憶された前記複数のオペランドを指す
複数のオペランド・ポインタを有する命令を実行し、前
記複数のオペランドが第１のオペランドと第２のオペラ
ンドを有し、複数のフィールドを有し、第１のフィール
ドが、第１のオペランド・レジスタにロードすべき、前
記レジスタ・ファイル内に記憶された値を指定する第１
のオペランド・ポインタを含み、第２のフィールドが、
第２のオペランド・レジスタにロードすべき、前記レジ
スタ・ファイル内に記憶された値を指定する第２のオペ
ランド・ポインタを含む、命令を前記命令待ち行列内に
ロードする段階と、前記第１のフィールド内の前記第１
のオペランド・ポインタを、前記第２のフィールド内の
前記第２のオペランド・ポインタと交換する段階と、前
記第１のフィールド内に記憶された前記第２のオペラン
ド・ポインタによって指定される前記レジスタ・ファイ
ル内に記憶された値を、前記第１のオペランド・レジス
タにロードする段階と、前記第２のフィールド内に記憶
された前記第１のオペランド・ポインタによって指定さ
れる前記レジスタ内に記憶された値を、前記第２のオペ
ランド・レジスタにロードする段階とを含み、前記命令
の前記フィールド内のオペランド・ポインタによって指
定される前記レジスタ・ファイル内の値が、前記複合命
令の実行中に前記命令によって本来指定されるものとは
異なるオペランド・レジスタにロードされることを特徴
とする方法。 （２）前記第１のフィールドが第１のマルチプレクサの
出力に結合され、前記第２のフィールドが第２のマルチ
プレクサの出力に結合され、前記第１のマルチプレクサ
への入力が前記第２のフィールドに結合され、前記第２
のマルチプレクサへの入力が前記第１のフィールドに結
合されており、前記第１のフィールド内の前記第１のオ
ペランド・ポインタを前記第２のフィールド内の前記第
２のオペランド・ポインタと交換する段階が、前記第１
のオペランド・ポインタを前記第２のマルチプレクサ経
由で前記第２のフィールドに移動し、前記第２のオペラ
ンド・ポインタを前記第１のマルチプレクサ経由で前記
第１のフィールドに移動する段階を含むことを特徴とす
る、上記（１）に記載のオペランドを交換し前記オペラ
ンドを複数のオペランド・レジスタにロードするための
方法。 （３）前記実行ユニット内の前記命令待ち行列中に複合
命令があることを検出する段階と、前記複合命令の検出
に応答して、代替命令を実行し中間結果を出す段階と、
前記中間結果を、前記命令のリネーム・バッファ・ポイ
ンタ・フィールドに記憶されたリネーム・バッファ・ポ
インタによって指定されるリネーム・バッファ内に一時
的に記憶する段階と、前記第１のフィールド内の前記第
１のオペランド・ポインタを、前記リネーム・バッファ
・ポインタ・フィールド内のリネーム・バッファ・ポイ
ンタと交換する段階と、前記第１のフィールド内に記憶
された前記リネーム・バッファ・ポインタによって指定
される前記リネーム・バッファ内に記憶された値を、前
記第１のオペランド・レジスタにロードする段階とを含
むことを特徴とする、上記（１）に記載のオペランドを
交換し複数のオペランド・レジスタに前記オペランドを
ロードするための方法。 （４）前記第１のフィールドが第１のマルチプレクサの
出力に結合され、前記リネーム・バッファ・ポインタ・
フィールドが第２のマルチプレクサの出力に結合され、
前記第１のマルチプレクサへの入力が前記リネーム・バ
ッファ・ポインタ・フィールドに結合され、前記第２の
マルチプレクサへの入力が前記第１のフィールドに結合
されており、前記第１のフィールド内の前記第１のオペ
ランド・ポインタを前記リネーム・バッファ・ポインタ
・フィールド内の前記リネーム・バッファ・ポインタと
交換する前記段階が、前記第１のオペランド・ポインタ
を前記第２のマルチプレクサ経由で前記リネーム・バッ
ファ・ポインタ・フィールドに移動し、前記リネーム・
バッファ・ポインタを前記第１のマルチプレクサ経由で
前記第１のフィールドに移動する段階を含むことを特徴
とする、上記（３）に記載のオペランドを交換し前記オ
ペランドを複数のオペランド・レジスタにロードするた
めの方法。 （５）前記実行ユニットが、前記第１および第２のマル
チプレクサに結合された、制御信号を送って複合命令を
合成するアルゴリズムの実行を制御するためのアルゴリ
ズム状態機械を含み、前記第１のオペランド・ポインタ
を前記第２のマルチプレクサ経由で前記第２のフィール
ドに移動し、前記第２のオペランド・ポインタを前記第
１のマルチプレクサ経由で前記第１のフィールドに移動
する段階が、前記制御信号の受信に応答して、前記第１
のマルチプレクサを前記リネーム・バッファ・ポインタ
を出力するように設定する段階と、前記制御信号の受信
に応答して、前記第２のマルチプレクサを前記第１のオ
ペランド・ポインタを出力するように設定する段階と、
前記アルゴリズム状態機械からの前記制御信号に応答し
て、前記第１のオペランド・ポインタを前記第２のマル
チプレクサ経由で前記リネーム・バッファ・ポインタ・
フィールドに移動し、前記リネーム・バッファ・ポイン
タを前記第１のマルチプレクサ経由で前記第１のフィー
ルドに移動する段階とを含むことを特徴とする、上記
（４）に記載のオペランドを交換し前記オペランドを複
数のオペランド・レジスタにロードするための方法。 （６）前記実行ユニットが、前記第１および第２のマル
チプレクサに結合された、制御信号を送って複合命令を
合成するアルゴリズムの実行を制御するためのアルゴリ
ズム状態機械を含み、前記第１のオペランド・ポインタ
を前記第２のマルチプレクサ経由で前記第２のフィール
ドに移動し、前記第２のオペランド・ポインタを前記第
１のマルチプレクサ経由で前記第１のフィールドに移動
する段階が、前記制御信号の受信に応答して、前記第１
のマルチプレクサを前記第２のオペランド・ポインタを
出力するように設定する段階と、前記制御信号の受信に
応答して、前記第２のマルチプレクサを前記第１のオペ
ランド・ポインタを出力するように設定する段階と、前
記アルゴリズム状態機械からの前記制御信号に応答し
て、前記第１のオペランド・ポインタを前記第２のマル
チプレクサ経由で前記第２のフィールドに移動し、前記
第２のオペランド・ポインタを前記第１のマルチプレク
サ経由で第１のフィールドに移動する段階とを含むこと
を特徴とする、上記（２）に記載のオペランドを交換し
前記オペランドを複数のオペランド・レジスタにロード
する方法。 （７）前記複数のフィールドを有し、第３のフィールド
が、第１のオペランド・レジスタにロードすべき、リネ
ーム・バッファ・レジスタ・ファイル内に記憶された値
を指定するための第３のオペランド・ポインタを含み、
第４のフィールドが、前記第２のオペランド・レジスタ
にロードすべき、前記リネーム・バッファ・レジスタ・
ファイル内に記憶された値を指定するための第４のオペ
ランド・ポインタを含む命令を前記命令待ち行列内にロ
ードする段階と、前記第１のフィールド内の前記第１の
オペランド・ポインタを前記第２のフィールド内の前記
第２のオペランド・ポインタと交換するのに応答して、
前記第３のフィールド内の前記第３のオペランド・ポイ
ンタを前記第４のフィールド内の前記第４のオペランド
・ポインタと交換する段階とを含むことを特徴とする、
上記（１）に記載のオペランドを交換して前記オペラン
ドを複数のオペランド・レジスタにロードするための方
法。 （８）前記複数のフィールドを有し、第５のフィールド
が、前記第１のオペランド・レジスタにロードすべき２
つの値のうちの一方を指定するために、前記第１のオペ
ランド・ポインタまたは前記第３のオペランド・ポイン
タを選択する第１のビットを含み、第６のフィールド
が、前記第２のオペランド・レジスタにロードすべき２
つの値のうちの一方を指定するために、前記第２のオペ
ランド・ポインタまたは前記第４のオペランド・ポイン
タを選択する第２のビットを含む、命令を前記命令待ち
行列にロードする段階と、前記第１のフィールド内の前
記第１のオペランド・ポインタを前記第２のフィールド
内の前記第２のオペランド・ポインタと交換するのに応
答して、前記第５のフィールド内の前記第１のビットを
前記第６のフィールド内の前記第２のビットと交換する
段階とをさらに含むことを特徴とする、上記（７）に記
載のオペランドを交換して前記オペランドを複数のオペ
ランド・レジスタにロードするための方法。 （９）前記命令のリネーム・バッファ・ポインタ・フィ
ールド内に記憶されたリネーム・バッファ・ポインタに
よって指定されるリネーム・バッファ内に前記中間結果
を一時的に記憶する段階が、前記命令の目標リネーム・
バッファ・ポインタ・フィールド内に記憶された目標リ
ネーム・バッファ・ポインタによって指定されるリネー
ム・バッファ内に前記中間結果を一時的に記憶する段階
を含むことを特徴とする、上記（３）に記載のオペラン
ドを交換し前記オペランドを複数のオペランド・レジス
タにロードするための方法。 （１０）複合命令の実行中に、実行ユニットにおいてオ
ペランドを交換し前記オペランドを複数のオペランド・
レジスタにロードするためのデータ処理システムであっ
て、前記実行ユニットが、命令待ち行列を有し、前記実
行ユニットが、前記オペランド・レジスタに結合された
レジスタ・ファイル内に記憶された前記複数のオペラン
ドを指す複数のオペランド・ポインタを有する命令を実
行し、第１のオペランドと第２のオペランドを含む前記
複数のオペランドを、前記レジスタ・ファイル内に記憶
する手段と、複数のフィールドを有し、第１のフィール
ドが、第１のオペランド・レジスタにロードすべき、前
記レジスタ・ファイル内に記憶された値を指定する第１
のオペランド・ポインタを含み、第２のフィールドが、
第２のオペランド・レジスタにロードすべき、前記レジ
スタ・ファイル内に記憶された値を指定する第２のオペ
ランド・ポインタを含む、命令を前記命令待ち行列内に
ロードする手段と、前記第１のフィールド内の前記第１
のオペランド・ポインタを、前記第２のフィールド内の
前記第２のオペランド・ポインタと交換する手段と、前
記第１のフィールド内に記憶された前記第２のオペラン
ド・ポインタによって指定される前記レジスタ・ファイ
ル内に記憶された値を、前記第１のオペランド・レジス
タにロードする手段と、前記第２のフィールド内に記憶
された前記第１のオペランド・ポインタによって指定さ
れる前記レジスタ内に記憶された値を、前記第２のオペ
ランド・レジスタにロードする手段とを含み、前記命令
の前記フィールド内のオペランド・ポインタによって指
定される前記レジスタ・ファイル内の値が、前記複合命
令の実行中に前記命令によって本来指定されるものと異
なるオペランド・レジスタにロードされることを特徴と
するデータ処理システム。 （１１）前記第１のフィールドが第１のマルチプレクサ
の出力に結合され、前記第２のフィールドが第２のマル
チプレクサの出力に結合され、前記第１のマルチプレク
サへの入力が前記第２のフィールドに結合され、前記第
２のマルチプレクサへの入力が前記第１のフィールドに
結合されており、前記第１のフィールド内の前記第１の
オペランド・ポインタを前記第２のフィールド内の前記
第２のオペランド・ポインタと交換する手段が、前記第
１のオペランド・ポインタを前記第２のマルチプレクサ
経由で前記第２のフィールドに移動する手段と、前記第
２のオペランド・ポインタを前記第１のマルチプレクサ
経由で前記第１のフィールドに移動する手段を含むこと
を特徴とする、上記（１０）に記載のオペランドを交換
し前記オペランドを複数のオペランド・レジスタにロー
ドするためのデータ処理システム。 （１２）前記実行ユニット内の前記命令待ち行列中に複
合命令があることを検出する手段と、前記複合命令の検
出に応答して、代替命令を実行して中間結果を出す手段
と、前記中間結果を、前記命令のリネーム・バッファ・
ポインタ・フィールド内に記憶されたリネーム・バッフ
ァ・ポインタによって指定されるリネーム・バッファ内
に一時的に記憶する手段と、前記第１のフィールド内の
前記第１のオペランド・ポインタを、前記リネーム・バ
ッファ・ポインタ・フィールド内の前記リネーム・バッ
ファ・ポインタと交換する手段と、前記第１のフィール
ド内に記憶された前記リネーム・バッファ・ポインタに
よって指定される前記リネーム・バッファ内に記憶され
た値を前記第１のオペランド・レジスタ内にロードする
手段とを含むことを特徴とする、上記（１０）に記載の
オペランドを交換し前記オペランドを複数のオペランド
・レジスタにロードするためのデータ処理システム。 （１３）前記第１のフィールドが第１のマルチプレクサ
の出力に結合され、前記リネーム・バッファ・ポインタ
・フィールドが第２のマルチプレクサの出力に結合さ
れ、前記第１のマルチプレクサへの入力が前記リネーム
・バッファ・ポインタ・フィールドに結合され、前記第
２のマルチプレクサへの入力が前記第１のフィールドに
結合されており、前記第１のフィールド内の前記第１の
オペランド・ポインタを前記リネーム・バッファ・ポイ
ンタ・フィールド内の前記リネーム・バッファ・ポイン
タと交換する前記手段が、前記第１のオペランド・ポイ
ンタを前記第２のマルチプレクサ経由で前記リネーム・
バッファ・ポインタ・フィールドに移動する手段と、前
記リネーム・バッファ・ポインタを前記第１のマルチプ
レクサ経由で前記第１のフィールドに移動する手段とを
含むことを特徴とする、上記（１２）に記載のオペラン
ドを交換し前記オペランドを複数のオペランド・レジス
タにロードするためのデータ処理システム。 （１４）前記実行ユニットが、前記第１および第２のマ
ルチプレクサに結合された、制御信号を送って複合命令
を合成するアルゴリズムの実行を制御するためのアルゴ
リズム状態機械を含み、前記第１のオペランド・ポイン
タを前記第２のマルチプレクサ経由で前記第２のフィー
ルドに移動する前記手段、および前記第２のオペランド
・ポインタを前記第１のマルチプレクサ経由で前記第１
のフィールドに移動する手段が、前記制御信号の受信に
応答して、前記第１のマルチプレクサを前記リネーム・
バッファ・ポインタを出力するように設定する手段と、
前記制御信号の受信に応答して、前記第２のマルチプレ
クサを前記第１のオペランド・ポインタを出力するよう
に設定する手段と、前記アルゴリズム状態機械からの制
御信号に応答して、前記第１のオペランド・ポインタを
前記第２のマルチプレクサ経由で前記リネーム・バッフ
ァ・ポインタ・フィールドに移動し、前記リネーム・バ
ッファ・ポインタを前記第１のマルチプレクサ経由で前
記第１のフィールドに移動する手段とを含むことを特徴
とする、上記（１３）に記載のオペランドを交換し前記
オペランドを複数のオペランド・レジスタにロードする
ためのデータ処理システム。 （１５）前記実行ユニットが、前記第１および第２のマ
ルチプレクサに結合された、制御信号を送って複合命令
を合成するアルゴリズムの実行を制御するためのアルゴ
リズム状態機械を含み、前記第１のオペランド・ポイン
タを前記第２のマルチプレクサ経由で前記第２のフィー
ルドに移動する前記手段、および前記第２のオペランド
・ポインタを前記第１のマルチプレクサ経由で前記第１
のフィールドに移動する手段が、前記制御信号の受信に
応答して、前記第１のマルチプレクサを前記第２のオペ
ランド・ポインタを出力するように設定する手段と、前
記制御信号の受信に応答して、前記第２のマルチプレク
サを前記第１のオペランド・ポインタを出力するように
設定する手段と、前記アルゴリズム状態機械からの前記
制御信号に応答して、前記第１のオペランド・ポインタ
を前記第２のマルチプレクサ経由で前記第２のフィール
ドに移動する手段と、前記第２のオペランド・ポインタ
を前記第１のマルチプレクサ経由で第１のフィールドに
移動する手段とを含むことを特徴とする、上記（１１）
に記載のオペランドを交換し前記オペランドを複数のオ
ペランド・レジスタにロードするためのデータ処理シス
テム。 （１６）複数のフィールドを有し、第３のフィールド
が、前記第１のオペランド・レジスタにロードすべき、
リネーム・バッファ・レジスタ・ファイル内に記憶され
た値を指定するための第３のオペランド・ポインタを含
み、第４のフィールドが、前記第２のオペランド・レジ
スタにロードすべき、前記リネーム・バッファ・レジス
タ・ファイル内に記憶された値を指定するための第４の
オペランド・ポインタを含む、命令を前記命令待ち行列
内にロードする手段と、前記第１のフィールド内の前記
第１のオペランド・ポインタを前記第２のフィールド内
の前記第２のオペランド・ポインタと交換するのに応答
して、前記第３のフィールド内の前記第３のオペランド
・ポインタを前記第４のフィールド内の前記第４のオペ
ランド・ポインタと交換する手段とを含むことを特徴と
する、上記（１０）に記載のオペランドを交換して複数
のオペランド・レジスタに前記オペランドをロードする
ためのデータ処理システム。 （１７）複数のフィールドを有し、第５のフィールド
が、前記第１のオペランド・レジスタにロードすべき、
２つの値のうちの一方を指定するために、前記第１のオ
ペランド・ポインタか前記第３のオペランド・ポインタ
のどちらかを選択する第１のビットを含み、第６のフィ
ールドが、前記第２のオペランド・レジスタにロードす
べき２つの値のうちの一方を指定するために、前記第２
のオペランド・ポインタか第４のオペランド・ポインタ
のどちらかを選択する第２のビットを含む、命令を前記
命令待ち行列にロードする手段と、前記第１のフィール
ド内の前記第１のオペランド・ポインタを前記第２のフ
ィールド内の前記第２のオペランド・ポインタと交換す
るのに応答して、前記第５のフィールド内の前記第１の
ビットを前記第６のフィールド内の前記第２のビットと
交換する手段とをさらに含むことを特徴とする、上記
（１６）に記載のオペランドを交換して前記オペランド
を複数のオペランド・レジスタにロードするためのデー
タ処理システム。 （１８）前記命令のリネーム・バッファ・ポインタ・フ
ィールド内に記憶されたリネーム・バッファ・ポインタ
によって指定されるリネーム・バッファ内に前記中間結
果を一時的に記憶する手段が、前記命令の目標リネーム
・バッファ・ポインタ・フィールド内に記憶された目標
リネーム・バッファ・ポインタによって指定されるリネ
ーム・バッファ内に前記中間結果を一時的に記憶する手
段を含むことを特徴とする、上記（１２）に記載のオペ
ランドを交換し前記オペランドを複数のオペランド・レ
ジスタにロードするためのデータ処理システム。 （１９）データ処理システムにおいて、複合命令の実行
中に前記データ処理システム内の実行ユニットにおける
複数のオペランド・レジスタのうちの１つにオペランド
をロードするための方法であって、前記実行ユニットが
命令待ち行列を有し、前記実行ユニットが、前記複数の
オペランド・レジスタに結合されたレジスタ・ファイル
内に記憶されたオペランドを示すオペランド・ポインタ
を有し、複数のポインタ・フィールドを有し、第１のポ
インタ・フィールドが、第１のオペランド・レジスタに
ロードすべき、前記レジスタ・ファイル内に記憶された
オペランドを指定するオペランド・ポインタを含み、第
２のポインタ・フィールドが、第２のオペランド・レジ
スタにロードすべき、前記レジスタ・ファイル内に記憶
されたオペランドを指定する、命令を前記命令待ち行列
内にロードする段階と、前記第１のポインタ・フィール
ド内の前記オペランド・ポインタを前記第２のポインタ
・フィールドに移動する段階と、前記第２のポインタ・
フィールド内に記憶された前記オペランド・ポインタに
よって指定される前記レジスタ・ファイル内に記憶され
た値を、前記第２のオペランド・レジスタにロードする
段階とを含み、前記命令の前記第１のポインタ・フィー
ルド内の前記オペランド・ポインタによって指定される
前記レジスタ・ファイル内の前記オペランドが、前記複
合命令の実行中に前記命令によって本来指定される前記
第１のオペランド・レジスタとは異なる前記第２のオペ
ランド・レジスタにロードされることを特徴とする方
法。 （２０）前記第２のポインタ・フィールドがマルチプレ
クサの出力に結合され、前記マルチプレクサへの入力が
前記第１のポインタ・フィールドに結合されており、前
記第２のポインタ・フィールドに前記第１のポインタ・
フィールド内の前記オペランド・ポインタを移動する段
階が、前記第１のポインタ・フィールド内の前記オペラ
ンド・ポインタを前記マルチプレクサ経由で前記第２の
ポインタ・フィールドに移動する段階を含むことを特徴
とする、上記（１９）に記載のデータ処理システムにお
いてオペランドを複数のオペランド・レジスタのうちの
１つにロードするための方法。
命令の実行中に前記データ処理システム内の実行ユニッ
ト内でオペランドを交換し前記オペランドを複数のオペ
ランド・レジスタにロードするための方法であって、前
記実行ユニットが命令待ち行列を有し、前記実行ユニッ
トが、前記オペランド・レジスタに結合されたレジスタ
・ファイル内に記憶された前記複数のオペランドを指す
複数のオペランド・ポインタを有する命令を実行し、前
記複数のオペランドが第１のオペランドと第２のオペラ
ンドを有し、複数のフィールドを有し、第１のフィール
ドが、第１のオペランド・レジスタにロードすべき、前
記レジスタ・ファイル内に記憶された値を指定する第１
のオペランド・ポインタを含み、第２のフィールドが、
第２のオペランド・レジスタにロードすべき、前記レジ
スタ・ファイル内に記憶された値を指定する第２のオペ
ランド・ポインタを含む、命令を前記命令待ち行列内に
ロードする段階と、前記第１のフィールド内の前記第１
のオペランド・ポインタを、前記第２のフィールド内の
前記第２のオペランド・ポインタと交換する段階と、前
記第１のフィールド内に記憶された前記第２のオペラン
ド・ポインタによって指定される前記レジスタ・ファイ
ル内に記憶された値を、前記第１のオペランド・レジス
タにロードする段階と、前記第２のフィールド内に記憶
された前記第１のオペランド・ポインタによって指定さ
れる前記レジスタ内に記憶された値を、前記第２のオペ
ランド・レジスタにロードする段階とを含み、前記命令
の前記フィールド内のオペランド・ポインタによって指
定される前記レジスタ・ファイル内の値が、前記複合命
令の実行中に前記命令によって本来指定されるものとは
異なるオペランド・レジスタにロードされることを特徴
とする方法。 （２）前記第１のフィールドが第１のマルチプレクサの
出力に結合され、前記第２のフィールドが第２のマルチ
プレクサの出力に結合され、前記第１のマルチプレクサ
への入力が前記第２のフィールドに結合され、前記第２
のマルチプレクサへの入力が前記第１のフィールドに結
合されており、前記第１のフィールド内の前記第１のオ
ペランド・ポインタを前記第２のフィールド内の前記第
２のオペランド・ポインタと交換する段階が、前記第１
のオペランド・ポインタを前記第２のマルチプレクサ経
由で前記第２のフィールドに移動し、前記第２のオペラ
ンド・ポインタを前記第１のマルチプレクサ経由で前記
第１のフィールドに移動する段階を含むことを特徴とす
る、上記（１）に記載のオペランドを交換し前記オペラ
ンドを複数のオペランド・レジスタにロードするための
方法。 （３）前記実行ユニット内の前記命令待ち行列中に複合
命令があることを検出する段階と、前記複合命令の検出
に応答して、代替命令を実行し中間結果を出す段階と、
前記中間結果を、前記命令のリネーム・バッファ・ポイ
ンタ・フィールドに記憶されたリネーム・バッファ・ポ
インタによって指定されるリネーム・バッファ内に一時
的に記憶する段階と、前記第１のフィールド内の前記第
１のオペランド・ポインタを、前記リネーム・バッファ
・ポインタ・フィールド内のリネーム・バッファ・ポイ
ンタと交換する段階と、前記第１のフィールド内に記憶
された前記リネーム・バッファ・ポインタによって指定
される前記リネーム・バッファ内に記憶された値を、前
記第１のオペランド・レジスタにロードする段階とを含
むことを特徴とする、上記（１）に記載のオペランドを
交換し複数のオペランド・レジスタに前記オペランドを
ロードするための方法。 （４）前記第１のフィールドが第１のマルチプレクサの
出力に結合され、前記リネーム・バッファ・ポインタ・
フィールドが第２のマルチプレクサの出力に結合され、
前記第１のマルチプレクサへの入力が前記リネーム・バ
ッファ・ポインタ・フィールドに結合され、前記第２の
マルチプレクサへの入力が前記第１のフィールドに結合
されており、前記第１のフィールド内の前記第１のオペ
ランド・ポインタを前記リネーム・バッファ・ポインタ
・フィールド内の前記リネーム・バッファ・ポインタと
交換する前記段階が、前記第１のオペランド・ポインタ
を前記第２のマルチプレクサ経由で前記リネーム・バッ
ファ・ポインタ・フィールドに移動し、前記リネーム・
バッファ・ポインタを前記第１のマルチプレクサ経由で
前記第１のフィールドに移動する段階を含むことを特徴
とする、上記（３）に記載のオペランドを交換し前記オ
ペランドを複数のオペランド・レジスタにロードするた
めの方法。 （５）前記実行ユニットが、前記第１および第２のマル
チプレクサに結合された、制御信号を送って複合命令を
合成するアルゴリズムの実行を制御するためのアルゴリ
ズム状態機械を含み、前記第１のオペランド・ポインタ
を前記第２のマルチプレクサ経由で前記第２のフィール
ドに移動し、前記第２のオペランド・ポインタを前記第
１のマルチプレクサ経由で前記第１のフィールドに移動
する段階が、前記制御信号の受信に応答して、前記第１
のマルチプレクサを前記リネーム・バッファ・ポインタ
を出力するように設定する段階と、前記制御信号の受信
に応答して、前記第２のマルチプレクサを前記第１のオ
ペランド・ポインタを出力するように設定する段階と、
前記アルゴリズム状態機械からの前記制御信号に応答し
て、前記第１のオペランド・ポインタを前記第２のマル
チプレクサ経由で前記リネーム・バッファ・ポインタ・
フィールドに移動し、前記リネーム・バッファ・ポイン
タを前記第１のマルチプレクサ経由で前記第１のフィー
ルドに移動する段階とを含むことを特徴とする、上記
（４）に記載のオペランドを交換し前記オペランドを複
数のオペランド・レジスタにロードするための方法。 （６）前記実行ユニットが、前記第１および第２のマル
チプレクサに結合された、制御信号を送って複合命令を
合成するアルゴリズムの実行を制御するためのアルゴリ
ズム状態機械を含み、前記第１のオペランド・ポインタ
を前記第２のマルチプレクサ経由で前記第２のフィール
ドに移動し、前記第２のオペランド・ポインタを前記第
１のマルチプレクサ経由で前記第１のフィールドに移動
する段階が、前記制御信号の受信に応答して、前記第１
のマルチプレクサを前記第２のオペランド・ポインタを
出力するように設定する段階と、前記制御信号の受信に
応答して、前記第２のマルチプレクサを前記第１のオペ
ランド・ポインタを出力するように設定する段階と、前
記アルゴリズム状態機械からの前記制御信号に応答し
て、前記第１のオペランド・ポインタを前記第２のマル
チプレクサ経由で前記第２のフィールドに移動し、前記
第２のオペランド・ポインタを前記第１のマルチプレク
サ経由で第１のフィールドに移動する段階とを含むこと
を特徴とする、上記（２）に記載のオペランドを交換し
前記オペランドを複数のオペランド・レジスタにロード
する方法。 （７）前記複数のフィールドを有し、第３のフィールド
が、第１のオペランド・レジスタにロードすべき、リネ
ーム・バッファ・レジスタ・ファイル内に記憶された値
を指定するための第３のオペランド・ポインタを含み、
第４のフィールドが、前記第２のオペランド・レジスタ
にロードすべき、前記リネーム・バッファ・レジスタ・
ファイル内に記憶された値を指定するための第４のオペ
ランド・ポインタを含む命令を前記命令待ち行列内にロ
ードする段階と、前記第１のフィールド内の前記第１の
オペランド・ポインタを前記第２のフィールド内の前記
第２のオペランド・ポインタと交換するのに応答して、
前記第３のフィールド内の前記第３のオペランド・ポイ
ンタを前記第４のフィールド内の前記第４のオペランド
・ポインタと交換する段階とを含むことを特徴とする、
上記（１）に記載のオペランドを交換して前記オペラン
ドを複数のオペランド・レジスタにロードするための方
法。 （８）前記複数のフィールドを有し、第５のフィールド
が、前記第１のオペランド・レジスタにロードすべき２
つの値のうちの一方を指定するために、前記第１のオペ
ランド・ポインタまたは前記第３のオペランド・ポイン
タを選択する第１のビットを含み、第６のフィールド
が、前記第２のオペランド・レジスタにロードすべき２
つの値のうちの一方を指定するために、前記第２のオペ
ランド・ポインタまたは前記第４のオペランド・ポイン
タを選択する第２のビットを含む、命令を前記命令待ち
行列にロードする段階と、前記第１のフィールド内の前
記第１のオペランド・ポインタを前記第２のフィールド
内の前記第２のオペランド・ポインタと交換するのに応
答して、前記第５のフィールド内の前記第１のビットを
前記第６のフィールド内の前記第２のビットと交換する
段階とをさらに含むことを特徴とする、上記（７）に記
載のオペランドを交換して前記オペランドを複数のオペ
ランド・レジスタにロードするための方法。 （９）前記命令のリネーム・バッファ・ポインタ・フィ
ールド内に記憶されたリネーム・バッファ・ポインタに
よって指定されるリネーム・バッファ内に前記中間結果
を一時的に記憶する段階が、前記命令の目標リネーム・
バッファ・ポインタ・フィールド内に記憶された目標リ
ネーム・バッファ・ポインタによって指定されるリネー
ム・バッファ内に前記中間結果を一時的に記憶する段階
を含むことを特徴とする、上記（３）に記載のオペラン
ドを交換し前記オペランドを複数のオペランド・レジス
タにロードするための方法。 （１０）複合命令の実行中に、実行ユニットにおいてオ
ペランドを交換し前記オペランドを複数のオペランド・
レジスタにロードするためのデータ処理システムであっ
て、前記実行ユニットが、命令待ち行列を有し、前記実
行ユニットが、前記オペランド・レジスタに結合された
レジスタ・ファイル内に記憶された前記複数のオペラン
ドを指す複数のオペランド・ポインタを有する命令を実
行し、第１のオペランドと第２のオペランドを含む前記
複数のオペランドを、前記レジスタ・ファイル内に記憶
する手段と、複数のフィールドを有し、第１のフィール
ドが、第１のオペランド・レジスタにロードすべき、前
記レジスタ・ファイル内に記憶された値を指定する第１
のオペランド・ポインタを含み、第２のフィールドが、
第２のオペランド・レジスタにロードすべき、前記レジ
スタ・ファイル内に記憶された値を指定する第２のオペ
ランド・ポインタを含む、命令を前記命令待ち行列内に
ロードする手段と、前記第１のフィールド内の前記第１
のオペランド・ポインタを、前記第２のフィールド内の
前記第２のオペランド・ポインタと交換する手段と、前
記第１のフィールド内に記憶された前記第２のオペラン
ド・ポインタによって指定される前記レジスタ・ファイ
ル内に記憶された値を、前記第１のオペランド・レジス
タにロードする手段と、前記第２のフィールド内に記憶
された前記第１のオペランド・ポインタによって指定さ
れる前記レジスタ内に記憶された値を、前記第２のオペ
ランド・レジスタにロードする手段とを含み、前記命令
の前記フィールド内のオペランド・ポインタによって指
定される前記レジスタ・ファイル内の値が、前記複合命
令の実行中に前記命令によって本来指定されるものと異
なるオペランド・レジスタにロードされることを特徴と
するデータ処理システム。 （１１）前記第１のフィールドが第１のマルチプレクサ
の出力に結合され、前記第２のフィールドが第２のマル
チプレクサの出力に結合され、前記第１のマルチプレク
サへの入力が前記第２のフィールドに結合され、前記第
２のマルチプレクサへの入力が前記第１のフィールドに
結合されており、前記第１のフィールド内の前記第１の
オペランド・ポインタを前記第２のフィールド内の前記
第２のオペランド・ポインタと交換する手段が、前記第
１のオペランド・ポインタを前記第２のマルチプレクサ
経由で前記第２のフィールドに移動する手段と、前記第
２のオペランド・ポインタを前記第１のマルチプレクサ
経由で前記第１のフィールドに移動する手段を含むこと
を特徴とする、上記（１０）に記載のオペランドを交換
し前記オペランドを複数のオペランド・レジスタにロー
ドするためのデータ処理システム。 （１２）前記実行ユニット内の前記命令待ち行列中に複
合命令があることを検出する手段と、前記複合命令の検
出に応答して、代替命令を実行して中間結果を出す手段
と、前記中間結果を、前記命令のリネーム・バッファ・
ポインタ・フィールド内に記憶されたリネーム・バッフ
ァ・ポインタによって指定されるリネーム・バッファ内
に一時的に記憶する手段と、前記第１のフィールド内の
前記第１のオペランド・ポインタを、前記リネーム・バ
ッファ・ポインタ・フィールド内の前記リネーム・バッ
ファ・ポインタと交換する手段と、前記第１のフィール
ド内に記憶された前記リネーム・バッファ・ポインタに
よって指定される前記リネーム・バッファ内に記憶され
た値を前記第１のオペランド・レジスタ内にロードする
手段とを含むことを特徴とする、上記（１０）に記載の
オペランドを交換し前記オペランドを複数のオペランド
・レジスタにロードするためのデータ処理システム。 （１３）前記第１のフィールドが第１のマルチプレクサ
の出力に結合され、前記リネーム・バッファ・ポインタ
・フィールドが第２のマルチプレクサの出力に結合さ
れ、前記第１のマルチプレクサへの入力が前記リネーム
・バッファ・ポインタ・フィールドに結合され、前記第
２のマルチプレクサへの入力が前記第１のフィールドに
結合されており、前記第１のフィールド内の前記第１の
オペランド・ポインタを前記リネーム・バッファ・ポイ
ンタ・フィールド内の前記リネーム・バッファ・ポイン
タと交換する前記手段が、前記第１のオペランド・ポイ
ンタを前記第２のマルチプレクサ経由で前記リネーム・
バッファ・ポインタ・フィールドに移動する手段と、前
記リネーム・バッファ・ポインタを前記第１のマルチプ
レクサ経由で前記第１のフィールドに移動する手段とを
含むことを特徴とする、上記（１２）に記載のオペラン
ドを交換し前記オペランドを複数のオペランド・レジス
タにロードするためのデータ処理システム。 （１４）前記実行ユニットが、前記第１および第２のマ
ルチプレクサに結合された、制御信号を送って複合命令
を合成するアルゴリズムの実行を制御するためのアルゴ
リズム状態機械を含み、前記第１のオペランド・ポイン
タを前記第２のマルチプレクサ経由で前記第２のフィー
ルドに移動する前記手段、および前記第２のオペランド
・ポインタを前記第１のマルチプレクサ経由で前記第１
のフィールドに移動する手段が、前記制御信号の受信に
応答して、前記第１のマルチプレクサを前記リネーム・
バッファ・ポインタを出力するように設定する手段と、
前記制御信号の受信に応答して、前記第２のマルチプレ
クサを前記第１のオペランド・ポインタを出力するよう
に設定する手段と、前記アルゴリズム状態機械からの制
御信号に応答して、前記第１のオペランド・ポインタを
前記第２のマルチプレクサ経由で前記リネーム・バッフ
ァ・ポインタ・フィールドに移動し、前記リネーム・バ
ッファ・ポインタを前記第１のマルチプレクサ経由で前
記第１のフィールドに移動する手段とを含むことを特徴
とする、上記（１３）に記載のオペランドを交換し前記
オペランドを複数のオペランド・レジスタにロードする
ためのデータ処理システム。 （１５）前記実行ユニットが、前記第１および第２のマ
ルチプレクサに結合された、制御信号を送って複合命令
を合成するアルゴリズムの実行を制御するためのアルゴ
リズム状態機械を含み、前記第１のオペランド・ポイン
タを前記第２のマルチプレクサ経由で前記第２のフィー
ルドに移動する前記手段、および前記第２のオペランド
・ポインタを前記第１のマルチプレクサ経由で前記第１
のフィールドに移動する手段が、前記制御信号の受信に
応答して、前記第１のマルチプレクサを前記第２のオペ
ランド・ポインタを出力するように設定する手段と、前
記制御信号の受信に応答して、前記第２のマルチプレク
サを前記第１のオペランド・ポインタを出力するように
設定する手段と、前記アルゴリズム状態機械からの前記
制御信号に応答して、前記第１のオペランド・ポインタ
を前記第２のマルチプレクサ経由で前記第２のフィール
ドに移動する手段と、前記第２のオペランド・ポインタ
を前記第１のマルチプレクサ経由で第１のフィールドに
移動する手段とを含むことを特徴とする、上記（１１）
に記載のオペランドを交換し前記オペランドを複数のオ
ペランド・レジスタにロードするためのデータ処理シス
テム。 （１６）複数のフィールドを有し、第３のフィールド
が、前記第１のオペランド・レジスタにロードすべき、
リネーム・バッファ・レジスタ・ファイル内に記憶され
た値を指定するための第３のオペランド・ポインタを含
み、第４のフィールドが、前記第２のオペランド・レジ
スタにロードすべき、前記リネーム・バッファ・レジス
タ・ファイル内に記憶された値を指定するための第４の
オペランド・ポインタを含む、命令を前記命令待ち行列
内にロードする手段と、前記第１のフィールド内の前記
第１のオペランド・ポインタを前記第２のフィールド内
の前記第２のオペランド・ポインタと交換するのに応答
して、前記第３のフィールド内の前記第３のオペランド
・ポインタを前記第４のフィールド内の前記第４のオペ
ランド・ポインタと交換する手段とを含むことを特徴と
する、上記（１０）に記載のオペランドを交換して複数
のオペランド・レジスタに前記オペランドをロードする
ためのデータ処理システム。 （１７）複数のフィールドを有し、第５のフィールド
が、前記第１のオペランド・レジスタにロードすべき、
２つの値のうちの一方を指定するために、前記第１のオ
ペランド・ポインタか前記第３のオペランド・ポインタ
のどちらかを選択する第１のビットを含み、第６のフィ
ールドが、前記第２のオペランド・レジスタにロードす
べき２つの値のうちの一方を指定するために、前記第２
のオペランド・ポインタか第４のオペランド・ポインタ
のどちらかを選択する第２のビットを含む、命令を前記
命令待ち行列にロードする手段と、前記第１のフィール
ド内の前記第１のオペランド・ポインタを前記第２のフ
ィールド内の前記第２のオペランド・ポインタと交換す
るのに応答して、前記第５のフィールド内の前記第１の
ビットを前記第６のフィールド内の前記第２のビットと
交換する手段とをさらに含むことを特徴とする、上記
（１６）に記載のオペランドを交換して前記オペランド
を複数のオペランド・レジスタにロードするためのデー
タ処理システム。 （１８）前記命令のリネーム・バッファ・ポインタ・フ
ィールド内に記憶されたリネーム・バッファ・ポインタ
によって指定されるリネーム・バッファ内に前記中間結
果を一時的に記憶する手段が、前記命令の目標リネーム
・バッファ・ポインタ・フィールド内に記憶された目標
リネーム・バッファ・ポインタによって指定されるリネ
ーム・バッファ内に前記中間結果を一時的に記憶する手
段を含むことを特徴とする、上記（１２）に記載のオペ
ランドを交換し前記オペランドを複数のオペランド・レ
ジスタにロードするためのデータ処理システム。 （１９）データ処理システムにおいて、複合命令の実行
中に前記データ処理システム内の実行ユニットにおける
複数のオペランド・レジスタのうちの１つにオペランド
をロードするための方法であって、前記実行ユニットが
命令待ち行列を有し、前記実行ユニットが、前記複数の
オペランド・レジスタに結合されたレジスタ・ファイル
内に記憶されたオペランドを示すオペランド・ポインタ
を有し、複数のポインタ・フィールドを有し、第１のポ
インタ・フィールドが、第１のオペランド・レジスタに
ロードすべき、前記レジスタ・ファイル内に記憶された
オペランドを指定するオペランド・ポインタを含み、第
２のポインタ・フィールドが、第２のオペランド・レジ
スタにロードすべき、前記レジスタ・ファイル内に記憶
されたオペランドを指定する、命令を前記命令待ち行列
内にロードする段階と、前記第１のポインタ・フィール
ド内の前記オペランド・ポインタを前記第２のポインタ
・フィールドに移動する段階と、前記第２のポインタ・
フィールド内に記憶された前記オペランド・ポインタに
よって指定される前記レジスタ・ファイル内に記憶され
た値を、前記第２のオペランド・レジスタにロードする
段階とを含み、前記命令の前記第１のポインタ・フィー
ルド内の前記オペランド・ポインタによって指定される
前記レジスタ・ファイル内の前記オペランドが、前記複
合命令の実行中に前記命令によって本来指定される前記
第１のオペランド・レジスタとは異なる前記第２のオペ
ランド・レジスタにロードされることを特徴とする方
法。 （２０）前記第２のポインタ・フィールドがマルチプレ
クサの出力に結合され、前記マルチプレクサへの入力が
前記第１のポインタ・フィールドに結合されており、前
記第２のポインタ・フィールドに前記第１のポインタ・
フィールド内の前記オペランド・ポインタを移動する段
階が、前記第１のポインタ・フィールド内の前記オペラ
ンド・ポインタを前記マルチプレクサ経由で前記第２の
ポインタ・フィールドに移動する段階を含むことを特徴
とする、上記（１９）に記載のデータ処理システムにお
いてオペランドを複数のオペランド・レジスタのうちの
１つにロードするための方法。
【図１】スーパースカラー・データ処理システムにおけ
る浮動小数点実行ユニットの詳細なブロック図である。
る浮動小数点実行ユニットの詳細なブロック図である。
【図２】本発明の方法およびシステムによるスーパース
カラー・データ処理システムを示す図である。
カラー・データ処理システムを示す図である。
【図３】本発明の方法およびシステムによる浮動小数点
実行ユニットを示す図である。
実行ユニットを示す図である。
【図４】本発明の方法およびシステムによるデータ処理
システムにおいて複合命令の実行中にオペランドを交換
するプロセスを示す詳細なフローチャートである。
システムにおいて複合命令の実行中にオペランドを交換
するプロセスを示す詳細なフローチャートである。
１００ スーパースカラー・データ処理システム １０２ ブランチ処理ユニット（ＢＰＵ） １０４ ロード／記憶ユニット １０６ 整数ユニット １０７ 汎用レジスタ・ファイル（ＧＰＲ） １０８ 浮動小数点ユニット １０９ 浮動小数点ジレスタ・ファイル（ＦＰＲ） １１０ 命令ユニット １１２ 順次フェッチャ １１４ 命令待ち行列 １１６ ディスパッチ・ユニット １１８ 命令キャッシュ １２６ データ・キャッシュ １２８ 命令メモリ管理ユニット １３０ データ・メモリ管理ユニット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ドック・クァン・ブイ アメリカ合衆国78752 テキサス州オース チン シェヴィー・チェース・ドライブ 7580 ナンバー101 (72)発明者 リチャード・エドマンド・フライ アメリカ合衆国78664 テキサス州ラウン ド・ロック イースト・ナコマ 200 (72)発明者 ジェームズ・エドワード・フィリップス アメリカ合衆国78681 テキサス州オース チン パイン・オーク・レーン 1602
Claims (20)
- 【請求項１】データ処理システムにおいて、複合命令の
実行中に前記データ処理システム内の実行ユニット内で
オペランドを交換し前記オペランドを複数のオペランド
・レジスタにロードするための方法であって、前記実行
ユニットが命令待ち行列を有し、前記実行ユニットが、
前記オペランド・レジスタに結合されたレジスタ・ファ
イル内に記憶された前記複数のオペランドを指す複数の
オペランド・ポインタを有する命令を実行し、前記複数
のオペランドが第１のオペランドと第２のオペランドを
有し、 複数のフィールドを有し、第１のフィールドが、第１の
オペランド・レジスタにロードすべき、前記レジスタ・
ファイル内に記憶された値を指定する第１のオペランド
・ポインタを含み、第２のフィールドが、第２のオペラ
ンド・レジスタにロードすべき、前記レジスタ・ファイ
ル内に記憶された値を指定する第２のオペランド・ポイ
ンタを含む、命令を前記命令待ち行列内にロードする段
階と、 前記第１のフィールド内の前記第１のオペランド・ポイ
ンタを、前記第２のフィールド内の前記第２のオペラン
ド・ポインタと交換する段階と、 前記第１のフィールド内に記憶された前記第２のオペラ
ンド・ポインタによって指定される前記レジスタ・ファ
イル内に記憶された値を、前記第１のオペランド・レジ
スタにロードする段階と、 前記第２のフィールド内に記憶された前記第１のオペラ
ンド・ポインタによって指定される前記レジスタ内に記
憶された値を、前記第２のオペランド・レジスタにロー
ドする段階とを含み、前記命令の前記フィールド内のオ
ペランド・ポインタによって指定される前記レジスタ・
ファイル内の値が、前記複合命令の実行中に前記命令に
よって本来指定されるものとは異なるオペランド・レジ
スタにロードされることを特徴とする方法。 - 【請求項２】前記第１のフィールドが第１のマルチプレ
クサの出力に結合され、前記第２のフィールドが第２の
マルチプレクサの出力に結合され、前記第１のマルチプ
レクサへの入力が前記第２のフィールドに結合され、前
記第２のマルチプレクサへの入力が前記第１のフィール
ドに結合されており、前記第１のフィールド内の前記第
１のオペランド・ポインタを前記第２のフィールド内の
前記第２のオペランド・ポインタと交換する段階が、前
記第１のオペランド・ポインタを前記第２のマルチプレ
クサ経由で前記第２のフィールドに移動し、前記第２の
オペランド・ポインタを前記第１のマルチプレクサ経由
で前記第１のフィールドに移動する段階を含むことを特
徴とする、請求項１に記載のオペランドを交換し前記オ
ペランドを複数のオペランド・レジスタにロードするた
めの方法。 - 【請求項３】前記実行ユニット内の前記命令待ち行列中
に複合命令があることを検出する段階と、 前記複合命令の検出に応答して、代替命令を実行し中間
結果を出す段階と、 前記中間結果を、前記命令のリネーム・バッファ・ポイ
ンタ・フィールドに記憶されたリネーム・バッファ・ポ
インタによって指定されるリネーム・バッファ内に一時
的に記憶する段階と、 前記第１のフィールド内の前記第１のオペランド・ポイ
ンタを、前記リネーム・バッファ・ポインタ・フィール
ド内のリネーム・バッファ・ポインタと交換する段階
と、 前記第１のフィールド内に記憶された前記リネーム・バ
ッファ・ポインタによって指定される前記リネーム・バ
ッファ内に記憶された値を、前記第１のオペランド・レ
ジスタにロードする段階とを含むことを特徴とする、請
求項１に記載のオペランドを交換し複数のオペランド・
レジスタに前記オペランドをロードするための方法。 - 【請求項４】前記第１のフィールドが第１のマルチプレ
クサの出力に結合され、前記リネーム・バッファ・ポイ
ンタ・フィールドが第２のマルチプレクサの出力に結合
され、前記第１のマルチプレクサへの入力が前記リネー
ム・バッファ・ポインタ・フィールドに結合され、前記
第２のマルチプレクサへの入力が前記第１のフィールド
に結合されており、前記第１のフィールド内の前記第１
のオペランド・ポインタを前記リネーム・バッファ・ポ
インタ・フィールド内の前記リネーム・バッファ・ポイ
ンタと交換する前記段階が、前記第１のオペランド・ポ
インタを前記第２のマルチプレクサ経由で前記リネーム
・バッファ・ポインタ・フィールドに移動し、前記リネ
ーム・バッファ・ポインタを前記第１のマルチプレクサ
経由で前記第１のフィールドに移動する段階を含むこと
を特徴とする、請求項３に記載のオペランドを交換し前
記オペランドを複数のオペランド・レジスタにロードす
るための方法。 - 【請求項５】前記実行ユニットが、前記第１および第２
のマルチプレクサに結合された、制御信号を送って複合
命令を合成するアルゴリズムの実行を制御するためのア
ルゴリズム状態機械を含み、前記第１のオペランド・ポ
インタを前記第２のマルチプレクサ経由で前記第２のフ
ィールドに移動し、前記第２のオペランド・ポインタを
前記第１のマルチプレクサ経由で前記第１のフィールド
に移動する段階が、 前記制御信号の受信に応答して、前記第１のマルチプレ
クサを前記リネーム・バッファ・ポインタを出力するよ
うに設定する段階と、 前記制御信号の受信に応答して、前記第２のマルチプレ
クサを前記第１のオペランド・ポインタを出力するよう
に設定する段階と、 前記アルゴリズム状態機械からの前記制御信号に応答し
て、前記第１のオペランド・ポインタを前記第２のマル
チプレクサ経由で前記リネーム・バッファ・ポインタ・
フィールドに移動し、前記リネーム・バッファ・ポイン
タを前記第１のマルチプレクサ経由で前記第１のフィー
ルドに移動する段階とを含むことを特徴とする、請求項
４に記載のオペランドを交換し前記オペランドを複数の
オペランド・レジスタにロードするための方法。 - 【請求項６】前記実行ユニットが、前記第１および第２
のマルチプレクサに結合された、制御信号を送って複合
命令を合成するアルゴリズムの実行を制御するためのア
ルゴリズム状態機械を含み、前記第１のオペランド・ポ
インタを前記第２のマルチプレクサ経由で前記第２のフ
ィールドに移動し、前記第２のオペランド・ポインタを
前記第１のマルチプレクサ経由で前記第１のフィールド
に移動する段階が、 前記制御信号の受信に応答して、前記第１のマルチプレ
クサを前記第２のオペランド・ポインタを出力するよう
に設定する段階と、 前記制御信号の受信に応答して、前記第２のマルチプレ
クサを前記第１のオペランド・ポインタを出力するよう
に設定する段階と、 前記アルゴリズム状態機械からの前記制御信号に応答し
て、前記第１のオペランド・ポインタを前記第２のマル
チプレクサ経由で前記第２のフィールドに移動し、前記
第２のオペランド・ポインタを前記第１のマルチプレク
サ経由で第１のフィールドに移動する段階とを含むこと
を特徴とする、請求項２に記載のオペランドを交換し前
記オペランドを複数のオペランド・レジスタにロードす
る方法。 - 【請求項７】前記複数のフィールドを有し、第３のフィ
ールドが、第１のオペランド・レジスタにロードすべ
き、リネーム・バッファ・レジスタ・ファイル内に記憶
された値を指定するための第３のオペランド・ポインタ
を含み、第４のフィールドが、前記第２のオペランド・
レジスタにロードすべき、前記リネーム・バッファ・レ
ジスタ・ファイル内に記憶された値を指定するための第
４のオペランド・ポインタを含む命令を前記命令待ち行
列内にロードする段階と、 前記第１のフィールド内の前記第１のオペランド・ポイ
ンタを前記第２のフィールド内の前記第２のオペランド
・ポインタと交換するのに応答して、前記第３のフィー
ルド内の前記第３のオペランド・ポインタを前記第４の
フィールド内の前記第４のオペランド・ポインタと交換
する段階とを含むことを特徴とする、請求項１に記載の
オペランドを交換して前記オペランドを複数のオペラン
ド・レジスタにロードするための方法。 - 【請求項８】前記複数のフィールドを有し、第５のフィ
ールドが、前記第１のオペランド・レジスタにロードす
べき２つの値のうちの一方を指定するために、前記第１
のオペランド・ポインタまたは前記第３のオペランド・
ポインタを選択する第１のビットを含み、第６のフィー
ルドが、前記第２のオペランド・レジスタにロードすべ
き２つの値のうちの一方を指定するために、前記第２の
オペランド・ポインタまたは前記第４のオペランド・ポ
インタを選択する第２のビットを含む、命令を前記命令
待ち行列にロードする段階と、 前記第１のフィールド内の前記第１のオペランド・ポイ
ンタを前記第２のフィールド内の前記第２のオペランド
・ポインタと交換するのに応答して、前記第５のフィー
ルド内の前記第１のビットを前記第６のフィールド内の
前記第２のビットと交換する段階とをさらに含むことを
特徴とする、請求項７に記載のオペランドを交換して前
記オペランドを複数のオペランド・レジスタにロードす
るための方法。 - 【請求項９】前記命令のリネーム・バッファ・ポインタ
・フィールド内に記憶されたリネーム・バッファ・ポイ
ンタによって指定されるリネーム・バッファ内に前記中
間結果を一時的に記憶する段階が、前記命令の目標リネ
ーム・バッファ・ポインタ・フィールド内に記憶された
目標リネーム・バッファ・ポインタによって指定される
リネーム・バッファ内に前記中間結果を一時的に記憶す
る段階を含むことを特徴とする、請求項３に記載のオペ
ランドを交換し前記オペランドを複数のオペランド・レ
ジスタにロードするための方法。 - 【請求項１０】複合命令の実行中に、実行ユニットにお
いてオペランドを交換し前記オペランドを複数のオペラ
ンド・レジスタにロードするためのデータ処理システム
であって、前記実行ユニットが、命令待ち行列を有し、
前記実行ユニットが、前記オペランド・レジスタに結合
されたレジスタ・ファイル内に記憶された前記複数のオ
ペランドを指す複数のオペランド・ポインタを有する命
令を実行し、 第１のオペランドと第２のオペランドを含む前記複数の
オペランドを、前記レジスタ・ファイル内に記憶する手
段と、 複数のフィールドを有し、第１のフィールドが、第１の
オペランド・レジスタにロードすべき、前記レジスタ・
ファイル内に記憶された値を指定する第１のオペランド
・ポインタを含み、第２のフィールドが、第２のオペラ
ンド・レジスタにロードすべき、前記レジスタ・ファイ
ル内に記憶された値を指定する第２のオペランド・ポイ
ンタを含む、命令を前記命令待ち行列内にロードする手
段と、 前記第１のフィールド内の前記第１のオペランド・ポイ
ンタを、前記第２のフィールド内の前記第２のオペラン
ド・ポインタと交換する手段と、 前記第１のフィールド内に記憶された前記第２のオペラ
ンド・ポインタによって指定される前記レジスタ・ファ
イル内に記憶された値を、前記第１のオペランド・レジ
スタにロードする手段と、 前記第２のフィールド内に記憶された前記第１のオペラ
ンド・ポインタによって指定される前記レジスタ内に記
憶された値を、前記第２のオペランド・レジスタにロー
ドする手段とを含み、前記命令の前記フィールド内のオ
ペランド・ポインタによって指定される前記レジスタ・
ファイル内の値が、前記複合命令の実行中に前記命令に
よって本来指定されるものと異なるオペランド・レジス
タにロードされることを特徴とするデータ処理システ
ム。 - 【請求項１１】前記第１のフィールドが第１のマルチプ
レクサの出力に結合され、前記第２のフィールドが第２
のマルチプレクサの出力に結合され、前記第１のマルチ
プレクサへの入力が前記第２のフィールドに結合され、
前記第２のマルチプレクサへの入力が前記第１のフィー
ルドに結合されており、前記第１のフィールド内の前記
第１のオペランド・ポインタを前記第２のフィールド内
の前記第２のオペランド・ポインタと交換する手段が、
前記第１のオペランド・ポインタを前記第２のマルチプ
レクサ経由で前記第２のフィールドに移動する手段と、
前記第２のオペランド・ポインタを前記第１のマルチプ
レクサ経由で前記第１のフィールドに移動する手段を含
むことを特徴とする、請求項１０に記載のオペランドを
交換し前記オペランドを複数のオペランド・レジスタに
ロードするためのデータ処理システム。 - 【請求項１２】前記実行ユニット内の前記命令待ち行列
中に複合命令があることを検出する手段と、 前記複合命令の検出に応答して、代替命令を実行して中
間結果を出す手段と、 前記中間結果を、前記命令のリネーム・バッファ・ポイ
ンタ・フィールド内に記憶されたリネーム・バッファ・
ポインタによって指定されるリネーム・バッファ内に一
時的に記憶する手段と、 前記第１のフィールド内の前記第１のオペランド・ポイ
ンタを、前記リネーム・バッファ・ポインタ・フィール
ド内の前記リネーム・バッファ・ポインタと交換する手
段と、 前記第１のフィールド内に記憶された前記リネーム・バ
ッファ・ポインタによって指定される前記リネーム・バ
ッファ内に記憶された値を前記第１のオペランド・レジ
スタ内にロードする手段とを含むことを特徴とする、請
求項１０に記載のオペランドを交換し前記オペランドを
複数のオペランド・レジスタにロードするためのデータ
処理システム。 - 【請求項１３】前記第１のフィールドが第１のマルチプ
レクサの出力に結合され、前記リネーム・バッファ・ポ
インタ・フィールドが第２のマルチプレクサの出力に結
合され、前記第１のマルチプレクサへの入力が前記リネ
ーム・バッファ・ポインタ・フィールドに結合され、前
記第２のマルチプレクサへの入力が前記第１のフィール
ドに結合されており、前記第１のフィールド内の前記第
１のオペランド・ポインタを前記リネーム・バッファ・
ポインタ・フィールド内の前記リネーム・バッファ・ポ
インタと交換する前記手段が、前記第１のオペランド・
ポインタを前記第２のマルチプレクサ経由で前記リネー
ム・バッファ・ポインタ・フィールドに移動する手段
と、前記リネーム・バッファ・ポインタを前記第１のマ
ルチプレクサ経由で前記第１のフィールドに移動する手
段とを含むことを特徴とする、請求項１２に記載のオペ
ランドを交換し前記オペランドを複数のオペランド・レ
ジスタにロードするためのデータ処理システム。 - 【請求項１４】前記実行ユニットが、前記第１および第
２のマルチプレクサに結合された、制御信号を送って複
合命令を合成するアルゴリズムの実行を制御するための
アルゴリズム状態機械を含み、前記第１のオペランド・
ポインタを前記第２のマルチプレクサ経由で前記第２の
フィールドに移動する前記手段、および前記第２のオペ
ランド・ポインタを前記第１のマルチプレクサ経由で前
記第１のフィールドに移動する手段が、 前記制御信号の受信に応答して、前記第１のマルチプレ
クサを前記リネーム・バッファ・ポインタを出力するよ
うに設定する手段と、 前記制御信号の受信に応答して、前記第２のマルチプレ
クサを前記第１のオペランド・ポインタを出力するよう
に設定する手段と、 前記アルゴリズム状態機械からの制御信号に応答して、
前記第１のオペランド・ポインタを前記第２のマルチプ
レクサ経由で前記リネーム・バッファ・ポインタ・フィ
ールドに移動し、前記リネーム・バッファ・ポインタを
前記第１のマルチプレクサ経由で前記第１のフィールド
に移動する手段とを含むことを特徴とする、請求項１３
に記載のオペランドを交換し前記オペランドを複数のオ
ペランド・レジスタにロードするためのデータ処理シス
テム。 - 【請求項１５】前記実行ユニットが、前記第１および第
２のマルチプレクサに結合された、制御信号を送って複
合命令を合成するアルゴリズムの実行を制御するための
アルゴリズム状態機械を含み、前記第１のオペランド・
ポインタを前記第２のマルチプレクサ経由で前記第２の
フィールドに移動する前記手段、および前記第２のオペ
ランド・ポインタを前記第１のマルチプレクサ経由で前
記第１のフィールドに移動する手段が、 前記制御信号の受信に応答して、前記第１のマルチプレ
クサを前記第２のオペランド・ポインタを出力するよう
に設定する手段と、 前記制御信号の受信に応答して、前記第２のマルチプレ
クサを前記第１のオペランド・ポインタを出力するよう
に設定する手段と、 前記アルゴリズム状態機械からの前記制御信号に応答し
て、前記第１のオペランド・ポインタを前記第２のマル
チプレクサ経由で前記第２のフィールドに移動する手段
と、前記第２のオペランド・ポインタを前記第１のマル
チプレクサ経由で第１のフィールドに移動する手段とを
含むことを特徴とする、請求項１１に記載のオペランド
を交換し前記オペランドを複数のオペランド・レジスタ
にロードするためのデータ処理システム。 - 【請求項１６】複数のフィールドを有し、第３のフィー
ルドが、前記第１のオペランド・レジスタにロードすべ
き、リネーム・バッファ・レジスタ・ファイル内に記憶
された値を指定するための第３のオペランド・ポインタ
を含み、第４のフィールドが、前記第２のオペランド・
レジスタにロードすべき、前記リネーム・バッファ・レ
ジスタ・ファイル内に記憶された値を指定するための第
４のオペランド・ポインタを含む、命令を前記命令待ち
行列内にロードする手段と、 前記第１のフィールド内の前記第１のオペランド・ポイ
ンタを前記第２のフィールド内の前記第２のオペランド
・ポインタと交換するのに応答して、前記第３のフィー
ルド内の前記第３のオペランド・ポインタを前記第４の
フィールド内の前記第４のオペランド・ポインタと交換
する手段とを含むことを特徴とする、請求項１０に記載
のオペランドを交換して複数のオペランド・レジスタに
前記オペランドをロードするためのデータ処理システ
ム。 - 【請求項１７】複数のフィールドを有し、第５のフィー
ルドが、前記第１のオペランド・レジスタにロードすべ
き、２つの値のうちの一方を指定するために、前記第１
のオペランド・ポインタか前記第３のオペランド・ポイ
ンタのどちらかを選択する第１のビットを含み、第６の
フィールドが、前記第２のオペランド・レジスタにロー
ドすべき２つの値のうちの一方を指定するために、前記
第２のオペランド・ポインタか第４のオペランド・ポイ
ンタのどちらかを選択する第２のビットを含む、命令を
前記命令待ち行列にロードする手段と、 前記第１のフィールド内の前記第１のオペランド・ポイ
ンタを前記第２のフィールド内の前記第２のオペランド
・ポインタと交換するのに応答して、前記第５のフィー
ルド内の前記第１のビットを前記第６のフィールド内の
前記第２のビットと交換する手段とをさらに含むことを
特徴とする、請求項１６に記載のオペランドを交換して
前記オペランドを複数のオペランド・レジスタにロード
するためのデータ処理システム。 - 【請求項１８】前記命令のリネーム・バッファ・ポイン
タ・フィールド内に記憶されたリネーム・バッファ・ポ
インタによって指定されるリネーム・バッファ内に前記
中間結果を一時的に記憶する手段が、前記命令の目標リ
ネーム・バッファ・ポインタ・フィールド内に記憶され
た目標リネーム・バッファ・ポインタによって指定され
るリネーム・バッファ内に前記中間結果を一時的に記憶
する手段を含むことを特徴とする、請求項１２に記載の
オペランドを交換し前記オペランドを複数のオペランド
・レジスタにロードするためのデータ処理システム。 - 【請求項１９】データ処理システムにおいて、複合命令
の実行中に前記データ処理システム内の実行ユニットに
おける複数のオペランド・レジスタのうちの１つにオペ
ランドをロードするための方法であって、前記実行ユニ
ットが命令待ち行列を有し、前記実行ユニットが、前記
複数のオペランド・レジスタに結合されたレジスタ・フ
ァイル内に記憶されたオペランドを示すオペランド・ポ
インタを有し、 複数のポインタ・フィールドを有し、第１のポインタ・
フィールドが、第１のオペランド・レジスタにロードす
べき、前記レジスタ・ファイル内に記憶されたオペラン
ドを指定するオペランド・ポインタを含み、第２のポイ
ンタ・フィールドが、第２のオペランド・レジスタにロ
ードすべき、前記レジスタ・ファイル内に記憶されたオ
ペランドを指定する、命令を前記命令待ち行列内にロー
ドする段階と、 前記第１のポインタ・フィールド内の前記オペランド・
ポインタを前記第２のポインタ・フィールドに移動する
段階と、 前記第２のポインタ・フィールド内に記憶された前記オ
ペランド・ポインタによって指定される前記レジスタ・
ファイル内に記憶された値を、前記第２のオペランド・
レジスタにロードする段階とを含み、前記命令の前記第
１のポインタ・フィールド内の前記オペランド・ポイン
タによって指定される前記レジスタ・ファイル内の前記
オペランドが、前記複合命令の実行中に前記命令によっ
て本来指定される前記第１のオペランド・レジスタとは
異なる前記第２のオペランド・レジスタにロードされる
ことを特徴とする方法。 - 【請求項２０】前記第２のポインタ・フィールドがマル
チプレクサの出力に結合され、前記マルチプレクサへの
入力が前記第１のポインタ・フィールドに結合されてお
り、前記第２のポインタ・フィールドに前記第１のポイ
ンタ・フィールド内の前記オペランド・ポインタを移動
する段階が、前記第１のポインタ・フィールド内の前記
オペランド・ポインタを前記マルチプレクサ経由で前記
第２のポインタ・フィールドに移動する段階を含むこと
を特徴とする、請求項１９に記載のデータ処理システム
においてオペランドを複数のオペランド・レジスタのう
ちの１つにロードするための方法。
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Also Published As
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|---|---|
| US5771366A (en) | 1998-06-23 |
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