JPS58163046A - 情報処理装置 - Google Patents

情報処理装置

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Publication number
JPS58163046A
JPS58163046A JP4592382A JP4592382A JPS58163046A JP S58163046 A JPS58163046 A JP S58163046A JP 4592382 A JP4592382 A JP 4592382A JP 4592382 A JP4592382 A JP 4592382A JP S58163046 A JPS58163046 A JP S58163046A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
instruction
processing
signal
conditional branch
stage
Prior art date
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Pending
Application number
JP4592382A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasushi Taguchi
田口 泰志
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP4592382A priority Critical patent/JPS58163046A/ja
Publication of JPS58163046A publication Critical patent/JPS58163046A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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
    • G06F9/30003Arrangements for executing specific machine instructions
    • G06F9/3005Arrangements for executing specific machine instructions to perform operations for flow control
    • G06F9/30058Conditional branch instructions

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Advance Control (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】 この発明は、パイプライン制御方式の情報も(1) 理装置において、演算全行ない、その結果により条件コ
ード全設定する命令の実行に続いて。
条件コードに基づいて条件分岐全行なう条件分岐命令を
実行する場合の命令処理方式に関するものである。
第1図はバイブライン制御器方式における処丹例を示す
1シ1で横軸は時間tの経過全示し、t1〜t11は各
処理が行なわれる時分割のタイムスロ、トを示し、  
I O−I 10はそれぞれの機械語命令。
D、 A、 T、 S、 Eは各処理単位全示す。Dは
命令の解読処理、Aはアドレス計算処理、Tはアドレス
変換および第1次の演算の実行に必要な制御情報の生成
を行なう処理、sFi第2次の演算の実行に必要な情報
の設定処理、EFi演算の実行処理とする。第1図はパ
イプライン制御方式の一例金示すものであるが、以下で
は第1図に示すバイブライン処理を仮足して説明する。
$2図は従来の方式のブロック図の一例で。
図においてfil、 +31. (71はそれぞれTス
テージ。
Sステージ、Eステージにある各機械語命令に(2) 関する情報を保持するレジスタであり、各ステージに対
応して、  TSR,SSR,ESRと略記する。
TSRll、1. 5SRt31の内容は、最終的にE
SR(7+に設定され、Eステージで行なう演算の種類
を指定する信号FUNC、条件コードの設定方法を指定
する信号CC3ET、条件分岐命令において条件コード
全テストする方法全指定する信号BRTYPE。
その他の用途に使われる信号MISとしてEステージの
処理を制御する。+21. +41はTステージ。
Sステージにある命令が、演算全行なう時必袈とする汎
用レジスタのアドレス全保持するレジスタであり、各ス
テージに対応して、  TRA、SRAと略記する。(
5)はSステージにおいて記憶装置より送られてくるデ
ータを保持するレジスタであり、  ODRと略記する
。(6)は汎用レジスタでありGPRと略記する。GP
R(41では、入力RAにより指定されるアドレスの汎
用レジスタの内容が出力Rとなる。(8+、 [9]は
Eステージでの演算に使Jflするデータ全保持するレ
ジスタであり、それぞれAR,BRと略記する。GO+
は演算器であり。
(3) AとBの入力データに対して、Fで指定された演算を実
行し、結果をCへ出力する機能を有し。
ALUと略記する。(Illは演算結果に基づいて信号
CC3ETで指定声f′Lだ方法で条件コード全生成す
る論理回路であり、  CCGENと略記する。021
は演算結果を保持するレジスタであり、CRと略記する
。(13)は条件コード全保持するレジスタであり、C
Cと略記する。(14)は条件分岐命令の種類により決
まる信号BRTYPEにより指定さ′i″Lだ条件コー
ドのテスト方法に基づき9条件コード全テストする論理
回路であり2分岐するか否かを示す信号HRANCHが
出力をれる。論理回路(141はBCTESTと1賂d
己する。
第2図の情報処理装置において、一連の命令の処理全実
行した時のタイムチャー[f第3図1に示す。
第:う図T、  IO〜■7は各々機械語命令であり。
そのうち命令11は、汎用レジスタの内科と記憶装置中
のオペランドデータを比較し、前者が後者より小をい値
であれば9条件コードをrlJに(4) 設足し、それ以外の時は条件コード全「0」に設定する
命令であるとする。また命令工2は9条件コードが「1
」であれば分岐し2条件コードが[(月であれば分岐し
ない条件分岐命令であるとする。第3図の場合は命令I
lにより条件コードかrlJに設定され、命令■2の条
件分岐命令において分岐条件が成立して分岐が発生する
場合であり、命令I2のEステージの処理の次のタイム
スロットt8において分岐先の命令■3のDステージの
処理が開始されている。
第2図において、命令11と命令I2の処理は以下のよ
うに行なわれる。タイムスロットt5で。
命令T rのSステージの処理開始時点において。
S S R(31に命令■1の演痺処理に必要な制御情
報が設定され、  5RA(41には命令11の演算に
必要な汎用レジスタのアドレスが設定され、  ODR
151には記1憩装置より取り出されたオペランドデー
タが設定される。次のタイムスロットt6の最初で5S
Rf31の内容はESR(71へ設定され、  SRA
 (41によね読み出された汎用レジスタGPRt61
の内科がAR(5) (8)へ設定され、 ODR(51の内容がnR191
へ設定されて命令11のEステージの処理が始まる。ま
たタイムスロットt6では2分岐命令I2のSステージ
の処理が行なわれている。命令I、のEステージの処理
では、演算器ALU(101によるAR(81の内科か
らBR(91の内容の演算が信号FUNCの指定により
実行され、その結果に対し論理回路CCCJN(11)
では信号CC3ETの指定により条件コードが生成され
て、その条件コードがc c +131に設定される。
次のタイムスロットt7における命令I2のEステージ
の処理では、信号BRTYPEにより指定された内容に
基づき、論理回路BCTEST Q41によi CC+
131の値がテストされ2分岐が発生するか否かが決定
される。第3図の場合では、  ALU(lilによる
械算精果が負の値となりCDGIIEN(II)により
CC+I(+にけ「1」が設定され2次のタイムスロッ
トにおける条件分岐命令のEステージの処理で。
c C(131がrlJであることをテストし1分岐が
発生し、タイムスロットt8よね分岐先の命令I3のD
ステージの処理が開始される。
(6) 一般に情報処理装置において9条件分岐命令は出現頻度
の高い命令であわ9条件分岐命令の処理速度を高めるこ
とは、情報処理装置自体の性能全向上させる。
本発明は単純な演算命令と条件分岐命令を連続して処理
する際に2条件分岐命令の処理速度を高めることにより
、情報処理装置の性能を同上させること全目的とする。
第41シ1は本発明による情報処理装置の一実施例の構
成を示すブロック図である。この第4尼1において、第
2図と同一符号は同一部分を示し。
(15)は現在Tステージで処理が行なわれている命令
の種類全保持する2ビツトのメモリであり。
(16)は現在Sステージで処理が行なわれている命令
の種類を保持する2ビツトのメモリである。
05)および(16)の内容が示す命令の種類は、その
値が、  「ooJか[Ol」の場合、比較命令と条件
コードに基づく条件分岐命令以外の命令であることを示
し、  [OJの場合、比較命令であること全示し* 
 r”Jの場合9条件コードに基づく条件(7) 分岐命令T゛あることを示す。
(18)は比載婚であり、Aの入力の値がBの外力の値
より小さい場合、出力LTがIllとなる。(18)は
CMPと略ぎ己する。(1ηは1ビツトのメモリであり
2分岐が発生する場合「1」9発生しない場合fojを
保持する。(19a) 、 (19b) 、 (19c
)はアンドゲートであす120+はインバータである。
以上述べたように、第4図は従来の構成を示す第3図1
に対しく15)〜(4))の部分を付加したものとなっ
ている。
第4図の情報処理装置において、一連の命令の処理を実
行した時のタイムチャートを弗5図に示す。処理する各
命令は、第3図のタイムチャートの場合と同様であり、
命令IIは、汎用レジスタの内容と記憶装置中のオペラ
ンドデータを比較し、前者が後者より小さい値であれば
条件コード金「1」に設定する比較命令であり。
命令I2は2条件コードの値がFljであれば分岐を起
こす条件分岐命令である。以下第4図の動作について説
明する。第4図において、第5図(8) のタイムスロットt5では、Sステージで命令11の処
理が行なわれ、同時にTステージで命令I2の処理が行
なわれている。この時、Tステージでの命令の種類を保
持するメモリ05)には「11」が設定されているので
アンドゲート(19a)の出力信号C0NDはrlJと
なりTステージで処理中の命令が条件分岐命令であるこ
と全示し、またSステージでの命令の種類全保持するメ
モリ06)には「10」 が設定されているので、イン
バータ(イ)の入力が「0」、出力が「1」となること
により。
アンドグー) (19b)の出力信号COMPは「1」
となpsSステージ処理中の命令が比較命令であること
を示す。同時に、Sステージの命令rmのの処理では、
汎用レジスタGPR[61から読み出されるデータと記
憶装置からのオペランド′データデータの値より小さけ
れば、比較命令によシ設定すべき条件コードの値を示す
信号LESSがrlJとなる。すなわち、第5図におい
てタイムスロ(9) ットt5では、Tステージで処理中の命令が条件分岐命
令であるので信号C0NDがflJであり。
Sステージで処理中の命令が比較命令であるので信号C
OMPがrlJであり、比較すべきGPR(61の内容
と0DR(51の内容の比較結果が信号LESSに出力
されている。アンドゲート(19c)により信号C(I
v!P、信号C0ND 、信号LgSSの論理積がとら
れ、信号LESSがlllO時1条件分岐命令において
分岐が発生するか否かを示すアンドグー ) (19c
)の出カイ言号BRσrlJ となる。史に信号BRは
、命令の処理が次のタイムスロットt6へ鵡む時点でメ
モ1月17)へ設定され次のタイムスロットよシ分岐先
の命令の処理を開始することを示す信号CBRが生成さ
れる。信号CBRがrlJであれば9分岐が発生するこ
とになり次のタイムスロットt7より分岐先の命令I3
のDステージの処理全開始する。
第2図の従来の情報処理装置では、比較命令の条件コー
ドの設定は実際の演算処理を行なうEステージで行なっ
ていたので、比較命令の次(10) に条件分岐命令を連続して処理する場合9分岐が発生す
るか否かを検出するのは2条件分岐命令のEステージの
処理においてであった。
一方第4図の本発明による情報処理装置では。
第3図に対して論理回路、メモリ等を追加することによ
り比較命令のような単純な演算を伴う命令の条件コード
の設定はSステージの処理中でも行なう。更に、比較命
令と条件分岐命令を連続して処理する場合を検出する。
以上のことにより条件分岐命令における分岐の発生がよ
シ早く検出することができ1条件分岐命令の処理が高速
化される。つまり、$3図で従来の情報処理装置の命令
処理タイムチャートにおいて。
分岐先の命令■3の処理はタイムスロットt8よシ開始
されているが、第5図でこの発明による情報処理装置の
命令処理のタイムチャート↑は。
第31¥1に比べてlタイムスロット早いタイムスロッ
トt7よシ分岐先の命令I3の処理が開始されている。
なお2以上は単純な演算命令の一例として比(11) 較命令を掲げて説明したが、他の演算命令であってもよ
い。また条件分岐命令として1条件コードが11」であ
れば9分岐する特定の命令を仮定したが他の条件分岐命
令であってもよいのは甲すまでもない。また1条件コー
ドの長さも任意のビット数であってもよい。さらに、バ
イブライン処理として第1図のような特別なバイブライ
ン処理全仮定して説明したが、他の処理方式のバイブラ
イン処理であっても構わない。
以上のように、この発明によればバイブライン処理にお
いて条件コード全設定する演痺命令と条件コードに基づ
めで分岐全行なう条件分岐命令を連続して処理する際、
前者の命令の演算の実行以前に条件コードを検出するこ
とと前者の命令に絖いて後者の条件分岐命令が処理中で
あること全検出することにより2分岐が発生するか否か
がわかる。さらに9分岐の発生が判明した次の時点よシ
1分岐先の命令の処理が開始できるので、その分だけ条
件分岐命令の処理が茜速化される効果を有する。
(12)
【図面の簡単な説明】
第1図はバイブライン制御方式に訃ける処理例を示す図
、第2図は従来の情報処理装置を示すブロック図、第3
図は第2図の情報処理装置テ命令の処理を行なった時の
タイムチャート。 第4図はこの発明の一実施例である情報処理装置のブロ
ック図、第5図は第4図の本発明による情報処理装置で
命令の処理を行なった時のタイムチャートである。 (1)・・・TSR,(31・・・SSR,(71・・
・ESR,(21・・・TRA 。 (4)・・・SRA、 t5+・・・ODR,+61・
・・Gpn(61を汎用レジスタという。(8)・・・
AR,(9]・・・BR,則)・・・ALUQIJIを
演算器という。01)・・・CCGEN、 02i・・
・CR,(131・・・cC,(141・・・BCTE
ST、 Q51. a61・・・命令の種類全保持する
2ビツトのメモリ、 (17)・・・分岐するか否かを
示す1ビツトのメモリ、 (llli・・・CMP、 
 f181”!i=比較器という。 なお9図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 葛 野 信 − (13) 0()−り   田

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 機械語命令全処理するため処理順序別に複数の処理中位
    を設け、互いに連続する複数の機械語命令がその処理順
    序に従って上記複数の処理単位において時分割多重的に
    処理されるバイブライン制御方式の情報処理装置内で、
    ある単純な演算全行ないその演算結果により条件コード
    を設定する命令と条件コードに基づいて条件分岐を行な
    う条件分岐命令全連続して処理する場合、前者の条件コ
    ードを設定する命令について実際の演算を実行する以前
    に、条件コード全生成する手段と、この生成した条件コ
    ードにより。 後者の条件分岐命令の実行時以前に分岐判定を行ない1
    条件分岐を行なう手段とを有することを特徴とする情報
    処理装置。
JP4592382A 1982-03-23 1982-03-23 情報処理装置 Pending JPS58163046A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4592382A JPS58163046A (ja) 1982-03-23 1982-03-23 情報処理装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4592382A JPS58163046A (ja) 1982-03-23 1982-03-23 情報処理装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS58163046A true JPS58163046A (ja) 1983-09-27

Family

ID=12732769

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JP4592382A Pending JPS58163046A (ja) 1982-03-23 1982-03-23 情報処理装置

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JP (1) JPS58163046A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62159228A (ja) * 1986-01-07 1987-07-15 Nec Corp 命令先取り装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62159228A (ja) * 1986-01-07 1987-07-15 Nec Corp 命令先取り装置

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