JPS58137047A - コンピユ−タの省略命令制御装置 - Google Patents

コンピユ−タの省略命令制御装置

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JPS58137047A
JPS58137047A JP57019321A JP1932182A JPS58137047A JP S58137047 A JPS58137047 A JP S58137047A JP 57019321 A JP57019321 A JP 57019321A JP 1932182 A JP1932182 A JP 1932182A JP S58137047 A JPS58137047 A JP S58137047A
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JP
Japan
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instruction
register
computer
control circuit
general
Prior art date
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Pending
Application number
JP57019321A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahiko Washimi
鷲見 昌彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPS58137047A publication Critical patent/JPS58137047A/ja
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F9/00Arrangements for program control, e.g. control units
    • G06F9/06Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
    • G06F9/30Arrangements for executing machine instructions, e.g. instruction decode
    • G06F9/30145Instruction analysis, e.g. decoding, instruction word fields
    • G06F9/3016Decoding the operand specifier, e.g. specifier format

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Software Systems (AREA)
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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Executing Machine-Instructions (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明はコンピュータにおける命令サイズを制御するコ
ンピュータの省略命令制御装置に関する。
〔発明の技術的背景〕
コンピュータのアキュムレータ(AdC)形式には現在
3つの形式、すなわち、(イ)単アキエムレータ方式、
゛(ロ)ゼネラルレジスタ方式、(ハ)暗黙レジス〜り
方式がわる。上記単アキュムレータ方式は、旧式の大型
コンピュータに用いられており、演算は常にACCに対
して行なうもので、1アドレス方式といえる。前記ゼネ
ラルレジスタ形式は、8〜16個のゼネラルレジスタす
べてをムCCとして用いることができ、現在の主流とな
っている。この典飄的な命令形式を第1表に示す。第1
表に示すようにRR命令形式では2アドレス(テステイ
ネーションアドレス、ソースアドレス)の指定ができる
第 1 懺 前記、暗黙レジスタ・方式は、マイクロコンピュータに
見られる方式であり、基本的には上記単アキュムレータ
方式と考えられるが、ACCと111%するMOVE 
(転送)命令等の基本的な命令に対しては、ゼネラルレ
ジスタ方式のような使い方もできる0ゼネラルレジスタ
方式の形式は整ってはいるがメモリを余分に使用するた
め、この暗黙レジスタ方式では命令中に坩黙に指定する
レジスタ蚤号を含ませて、メモリの節約を図っている。
〔背景技術の間龜点〕
(ネ2ルレジスタの数が多い方が便利であることは言う
までもな−か、前記単アキエムレータ方式に比べてゼネ
ラルレジスタ方式の命令サイズは長くなる。また、16
個@度のゼネラルレジスタの個数は中途半端とも言える
0例えにインデックスレジスタとして用9た場合、ムC
Cに1−は最少限必要となるので、151i迄のループ
しか取り扱うことができない0このループの深さはそれ
以上の場合もあり、翻訳グログラメモリ中に置くか、ゼ
ネラルレジスタ中におく 。
か決められない。一般にはループのために用いることの
できるゼネラルレジスタはずっと少な。
いから、なお嘔ら不便となる。また、ひとつのプロゲラ
゛ムモジュール中で用いる変数も15個よりも多いこと
が多く、どの変数をどのゼネラルレジスタに入れるかは
プログラマの自由に任逼れ、後で他人か見た時、プ四グ
ラムが分りにくいものとなる。経験的にゼネラルレジス
タが256個S度あると極めて便利である。しかし、前
記ゼネラルレジスタ方式を用いた場合、2つのレジスタ
を指定するために16ビツトを資し、命令飴長は、オペ
レーションコード部OP、デステイネーシ曹ンアドレス
部RD sンースアドレス部R,に各1バイトで計3バ
イトという半端な長石になってしまう。また、集積回路
の進歩により256個程1iILのゼネラルレジスタを
1チツプ内に置くことは充分に可能である。このような
ことから、多数のゼネラルレジスタを有し、かつ短い命
令形式を実現することが望まれていた。
〔発明の目的〕
本発明は上記した事情に鑑みてなされたもので、多数の
ゼネラルレジスタを有し、命令サイズを短縮して効率の
よ埴命令形式を選択し得るコンピュータの省略命令制御
装置を提供することを目的とする。
〔発明の概賛〕
本発明は、単アキエムレータ方式に沿って考えると、暗
黙の格納(8TORE )をロード(LOAD)命令に
付随して作用せしめるようにしている。
すなわち、格納すべきゼネラルレジスタ番号は最後にロ
ードしてきた一書近めゼネラルレジスタ番号とすること
に特徴がある0このために、ロード命令の時には、その
命令中に含まれるレジスタ番号を格納保持し、この保持
内容を用いて以後の命令に対して暗黙のレジスタ指定を
行なって命令サイズの圧縮を行なう命令制動回路を有し
て−る。しかも、多数のゼネラルレジスタを設けて−ず
れも使用できるようにしており、システムの有効利用が
可能となる0 〔発明の実施例〕 まず、前述したゼネラルレジスタ方式で書かれているプ
ログラムを調べて考察を行なう0すなわち、ンロダラム
の形式は下記のようにOP’、R’1)  eR’l 
  op’:オペレーシ璽ンコードop”  、g’b
  I R%    RD’、:デステイネーシ曹ンレ
ジスタOP” * R’%)  e R%   RB 
’ ニアーXVジスfiと一般的に記述嘔れてiる0こ
こで、ソースレジスタ社R1狭 R″B’t R%・・
・・・・であるのに対して、デステイネーシ冒ンレジス
タはHD=eR1)=RsD・・・・・・という関係に
あるケースが比較的多−ことに着目した0そこで、レジ
スタ指定は2個でなくても1個でもプログラムは十分対
応できることが分かる0 本発明による命令形式を第2表に示す。
第  2  表 15          ’8 7”        
  0以下、図面を参照して本発明に係る雀略命令制御
装置の一実施例を説明する9図面は、たとえば1ワード
16ビツトの1パ一方式のコンピュータの中央麩理装置
(CPU)を示してお9、破線で囲む回路を除く部分は
既存の単ア命二ムし一夕方式そのままの回路となって−
る0図にお−て、1はアキエムレータ、2は一時レジス
タ、3はこれらアキエムレータlと一時しジススタ2と
のデータに基づ−て&!&1嵐論理演算をする演算回路
(ムLU)、 4は各87ツグ情報を格納するフラグレ
ジスタ、5はプレグラム命令を格納する命令レジスタ、
#dこの命令レジスタ5からのプレグラム命令をデコー
ドする命令デコーダ、1は各種タイ電ングの発止と制御
とを行なうタイミングコントロール回路ss#ia数個
のゼネラルレジスタを有するレジスタ群、9はIこのレ
ジスタ#8から所定のゼネラルレジスタを適訳するレジ
スタ選択回路、10はバスである。さらに、本発明にあ
っては、上記命令デコーダ6が定められた命令をデコー
ダした時に、その命令中に含まれるレジスタ番号を保持
し、その保持内容を用いて以後の命令に対して暗黙のレ
ジスタ指定を行なって命令サイズの圧縮を行なう命令制
御回路11が設けられている。
この命令制御回路11には、前記命令レジスタ5に格納
でれた所定の命令中に含まれるレジスタ番号を格納する
レイテストレジメタ番号格納レジスタ12と、命令デコ
ーダ6からO所定命令デコード時の検出信号DBにより
制御され、前記命令レジスタ6のレジスタ番号指定内容
に代えて前記格納レジスタ12に保持てれたレジスタ番
号内容を切換選択して、前記レジスタ選択回路9に導び
くスイッチ回路・IJとを具備している。
今、上記回路に用いる命令は1バイトのオペv−シwン
:i−)”0PliSと1バイトのレジスタ指定部で表
わされるものとする。(第2表参照)通常の命令では命
令制御回路11は何ら動作せず、四−ド命令の時のみこ
の回路11が動作して暗黙の格納命令を実行する。すな
わち、通常の命令の場合には、命令レジスタ5の下位1
/(イトの内容がスイ・ツチ回路IJを通じてレジスタ
選択回路9に導びかれて必要なレジスタをレジスタ群8
の中から選択するようにしてhる。
tた、p−ド命令の場合には、命令デコーダGがロード
命令を検出して、その検出信号DBを発生し、この検出
信号Daをスイッチ回路IJk印加する◇すると、スイ
ッチ回路IJは、レイテストレジスタ番号格納レジスタ
JJK格納畜れたロード命令中に含まれるレジスタ番号
を選択するので、これによってレジスタ群8の中から所
定のゼネラルレジスタが選択石れ、この選択されたゼネ
ラルレジスタにアキエムレータIの内容を格納する。こ
れが暗黙の格納(STORE )命令である。
次に、検出信号DSがなくなるので、スイッチ(ロ)路
13は通常状態に戻り、今度は命令レジスタ5のレジス
タ番号によって指定でれたレジスタから新内容をロード
する。同時に、命令レジスタ5の下位バイトがレイテス
トレジスタ番号格納レジスタ12に転送される。
つまり、上記装置の動作は、−一部命令がある毎にアキ
ュムレータ1の内容を前回のp−ド命令があったレジス
タに退避式せることに**がある。
上記装置によれば、たとえば第2懺に示すように高級言
語でA=A+1と表わ畜れるプ四グラム命令は、前記単
アキュムレータ方式では、ロードA1インクリメント、
ストアAosステップで計6バイトであるのに対し、本
式では、ロードA1インクリメントの2ステツプで計4
バイトで表現できる。なお、前記ゼネラルレジスタ方式
ではlステップの3バイトで表現できる。従って、第3
表の場合にはゼネラルレジスタ方式には及ばないが単ア
キ≧ムレータ方式よシブ−グラムサイズを4/6つまり
2/3に圧縮できる。
j13   #! 次に、$14 #!に示すような高級言語でム=A+B
+C+D+g+Fのプ田グラムの場合には、ゼネラルレ
ジスタ方式では3バイFのムDD(加算)命令が5回の
計15バイトであるのに対し、本方式では2バイトのロ
ード命令が1同、加算命令が4回の計12バイトでIl
現できる。
なお、単アキエムし一夕方式では本方式+ストア命令(
2バイト)の計14バイトである。従って、本方式では
ゼネラルレジスタ方式に比べてプ宵グラムサイズは12
/15つt J) 415 に圧縮できる。
114    表 また、前述した暗黙レジスタ方式と比べた場合、例えに
シフト命令や論理演算命令が、この暗黙レジスタ方式で
はアキ異本レータ(すなわち1個のレジスタのみ)でし
かで1i麦いのに対して、本方式ではすべてのレジスタ
にて可能であり、そのために命令体系ははるかに簡単な
ものとなる。嘔らに、一般に外部メモリに対して高速の
ゼネラルレジスタ数を従来に比べて何十倍も大きくして
いるので、システム有llJHMの面の刹点線計如知れ
ない。
上述した説明では本発明を単アキュムレータ方式からの
発展としてとらえて来たが、ゼネラルレジスタ方式から
の発展として見直すこともできる。その場合には、今迄
述べてきたロード命令をデステイネーシ璽ン(目的)レ
ジスタのアナイン(ASSIGN)命令と考えれば嵐い
。/)tカ、一般にはゼネラルレジスタ方式ではOP 
 e  RD  e  Rg と表わぢれるものを ASSIGN    Rn 0P     (RD)、R8 0P     (RD)、R8 として表わすことができ、次のアナイン命令が米る迄社
、デステイネーシ菖ンレジスタハ指定嘔れたものが続く
と考えて良い。
また、本発明は上記アサイン命令の簡略形も考えられる
。例えばオペレーシコンコー)OPの8ビツトのうちの
1ビツトを用いて、そのビットが立った(オンになる)
時に、狐在Oデスティネーションレジスタを一瞥地進め
る等のこともできる。さらに、アサイン命令をソースレ
ジスタのアサイン命令とすることもできる0また、プロ
グラマはゼネラルレジスタ方式だと思ってプログラムを
作成し、コンパイラがアナイン命令を一生するようにし
ても良く、その他種々の変形が可能で6る0 〔発明の効果〕 上述したように本発明の省略命令制御装置によれば、前
述したように命令サイズを短縮できるので、このような
命令サイズを含むプルグラムを用いれば、従来に比べて
メモリサイズを最大2/3〜415に縮少できる。しか
も、ゼネラルレジスタを多く設けることが可能となり、
このゼネラルレジスタは外部メモリに比ベスピードは約
3倍と速いので、=ンビュータのシステム効率を向上1
せることができる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の一実施例に係る省略命令制御1・・・ア
キzムレータ、2・・・一時レジスタ、3・・・演算回
路(ALU)、4・・・フラグレジスタ、5・・・命令
レジスタ、6・・・命令デコーダ、1・・・り(をング
@=ントロール回路、8・・・レジスタ群、9・・・レ
ジスタ選択回路、10・・・バス、11・・・命令制御
回路、12・・・レイテストレジスタ番号格納レジスタ
、11・・・スイッチ回路、DB・・・検出信号。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)プログラム命令のデコード手段と命令実行手段と
    1有するコンピュータにおいて、前記デコード手段が所
    定命令をデコードした時、その命令中に含まれるレジス
    タ番号を保持する手段及び前回の所定命令のデコード時
    に上記保持手段に保持されていたレジスタ番号を選択す
    るスイッチ手段を肩してなる命令制御回路と、この命令
    制御回路により指定される複数個のゼネラルレジスタ群
    とを設け、上記保持内容に基づいて以後の命令に対して
    暗黙のレジスタ指定を行って命令サイズの短縮を行なう
    ことを41微とするコンピュータの省略命令制御装置0
  2. (2)単アキュムレータ方式のコンピュータの場合、前
    記デコード手段がロード命令をデコードした時、前記館
    令制御回路は、そのロード命令中のアドレスを保持手数
    に保持し、次のロー F命令にお1て、上記保持したア
    ドレスを前記スイッチ手段により選択し、このアドレス
    により指定されたレジスタに7キユムレータの内容を格
    納した後、前記スイッチ手段により前記法のロード命令
    中のアドレスを選択して通常のロード命令を実行させる
    ようにしたことを411徴とする特許請求の範囲第(1
    )項記載の・ンビーータの省略命令制御装置・体) 複
    数個のゼネラルレジスタを有するコンピュータの墳合、
    前記デコード手段が7サイン命令を検出した時、前記命
    令制御回路はデスティネーションレジスタを指定し、そ
    の指定を次めアサイン命令が来る迄持続させるようにし
    たことを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載のコ
    ンピュータの省略命令制御装置。
JP57019321A 1982-02-09 1982-02-09 コンピユ−タの省略命令制御装置 Pending JPS58137047A (ja)

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JP57019321A JPS58137047A (ja) 1982-02-09 1982-02-09 コンピユ−タの省略命令制御装置

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JPS58137047A true JPS58137047A (ja) 1983-08-15

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ID=11996136

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JP57019321A Pending JPS58137047A (ja) 1982-02-09 1982-02-09 コンピユ−タの省略命令制御装置

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JP (1) JPS58137047A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0170284A2 (en) * 1984-08-02 1986-02-05 Nec Corporation Microcomputer
EP0220682A2 (en) * 1985-10-25 1987-05-06 Hitachi, Ltd. Data processing system
JPH01131946A (ja) * 1987-08-31 1989-05-24 Seiko Epson Corp マイクロコンピュータ
JPH0527970A (ja) * 1991-07-18 1993-02-05 Seikosha Co Ltd 演算装置
US6189086B1 (en) 1996-08-07 2001-02-13 Ricoh Company Ltd. Data processing apparatus

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