JPS5829051A - 演算処理装置 - Google Patents

演算処理装置

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JPS5829051A
JPS5829051A JP12838681A JP12838681A JPS5829051A JP S5829051 A JPS5829051 A JP S5829051A JP 12838681 A JP12838681 A JP 12838681A JP 12838681 A JP12838681 A JP 12838681A JP S5829051 A JPS5829051 A JP S5829051A
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JP
Japan
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instruction
machine instruction
machine
unit
arithmetic
Prior art date
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JP12838681A
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English (en)
Inventor
Yasushi Yokoyama
康 横山
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
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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
    • G06F9/38Concurrent instruction execution, e.g. pipeline or look ahead
    • G06F9/3877Concurrent instruction execution, e.g. pipeline or look ahead using a slave processor, e.g. coprocessor

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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】 本発明は演算処理装置、特に付加演算装置を備えた演算
処理装置に関する。
中央処理装置(以下CPU)に含まれる演算装置よりも
バンド巾の広い高速の演算装置を付加して特定の演算、
例えば浮動小数点演算全高速で行なわそる方式は従来か
ら知られている。
このような装置では、例えば、特開昭55−’1500
41号記載の演算処理装置に示されているように、CP
U内部に設けられた機械命令解析部が、主記憶装置から
機械命令レジスタに読み出された機械命令(ソフトウェ
ア命令)を解析し、これが付加演算装置で実行すべき命
令であることが解析されると、この命令コードばかりで
なく場合によってはレジスタ番号、実行アドレス情報等
t−Mtl記付加演算装置に転送してから付加演算装置
を起動し、所要の演算を行なわせるのが一般である。こ
のため、付加演算装置を起動するごとにそれだけ余計な
時間を消費し、オーバヘッドロスを発生することとなる
本発明の目的は上述の従来の欠点を除去した演算処理装
置を提供するにある。
本発明の装置は、第1の演算装[1it−含む中央処理
装置と主記憶装置とを備えた計算機システムと前記計算
機システムに結合した第2の演算装置とを含む演算処理
装置であって、前記中央処理装置および前記第2の演算
装置の各々は同一機械命令に対する格納手段と解析手段
とを備え、前記第2の演算装置が自装置に設けた前記解
析手段の制御の下で予め定めた機械命令に対する演算処
理を独自に開始する。
次に図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第1図は本発明の一実施例の全体を示すブロック図およ
び第2図はその一部を詳細に示すブロック図である。
本実施例は、中央処理装置1(以後CPUI)。
付加演算装置2、主記憶装置3からなり、さらに前記C
PUIは、制御記憶11、シーケンス制御ユニット12
、主記憶パ、ファユニ、ト13、アドレス変換ユニツ)
 14実行ユニ、ト15t−含み、また前記付加演算装
置2tI′i浮動小数点演算装置加を含む。
さらに、第2図に示すように、前記CPUIの実行ユニ
、ト15は機械命令レジスタ151、命令解析部152
、演算制御部153、レジスタ154゜155および演
算器156を含む。
また、前記浮動小数点演算装置20は、機械命令レジス
タ201、命令解析部202、演算制御部203、レジ
スタ204,205、演算器20龜シ一ケンス制御部2
07および制御記憶208を含む。
まず、実行すべき機械命令は、主記憶装置3からバッフ
ァユニット13全介して読み出され、実行ユニット15
の中の機械命令レジスタ151に格納される。この機械
命令は命令解析部152により解読され、解読された情
報がシーケンス制御ユニット12に供給される。
各機械命令に対応するマイクロプログラムは制御記憶1
1の中に格納されており、シーケンス制御1ユニッ)1
2はこの供給された情報に従って、制御記憶11から洸
み出すプログラムの流れを制御する。
かくして、各機械命令は、それに対応するマイクロプロ
グラムの実行という形で処理され、このマイクロプログ
ラムの各命令を解読したシーケンス制御ユニ、ト12が
それに応じて前記各ユニットあるいは付加演算装置を制
御することによプ実行される。
さて、本実施例においては、さきに説明したCPUIの
機械命令レジスタ151に読み出し格納された機械命令
は、同時に付加演算装置2の機械命令レジスタ201に
も格納され、これは付加演算装置2の命令解析部202
で全く独立に解読される。
今、こうして格納された機械命令が、主記憶装置3との
間でデータの授受を必導としない、浮動小数点演算命令
(すなわちオペランドとしてレジスタ204および20
5の内容音用いて浮動小数点演算を行ない、結果をこの
中の一方のレジスタに格納するような命令)でありたと
仮定する。浮動小数点演算装置20の命令解析部202
は、CPUIの命令解析部とは独立に、浮動小数点演算
装置20上で処理中の機械命令が終了した時点で機練傘
令レジスタ201の機械命令を解析し1解析結果によっ
てシーケンス制御部207t−制御し該当する浮動小数
点演算を実行するための、制御記憶208上のマイクロ
プログラムシーケンス會開始する。
一方、CPUI側の機械命令レジスタ151に格納され
た前記浮動小数点演算命令は、対応するCPUI mの
命令解析部152で解析され、解析結果によってシーケ
ンス制御ユニ、) 12’を制鈍して該当する機械命令
を実行するための制御記憶11上ノマイクロプログラム
シーケンスを開始するが、前述の浮動小数点演算命令(
すなわち、浮動小数点演算20で実行されるので、cr
’u1 mでは、主記憶装置3から次の機械命令を主記
憶)(リファユニ、)131に介して読み出し、これ全
機械命令レジスタ151および付加演算装置20@の機
械命令レジスタ201に同時に格納するマイクロプログ
ラムのシーケンスが実行される。8A械命令レジスタ2
01がこのように次の機械命令で書き換見られる時刻に
は、浮動小数点演算装置20における前記浮動小数点演
算命令の実行が終了しているとは限らないが、少なくと
も、機械命令レジスタ201の内容が解析N2O2で解
析され終って、もはや不必要になっており、書き換えが
可能な状態になっている。
レジスタ151に格納された機械命令が浮動小数点演算
装置20の処理とは全く無関係な、例えば、固定小数点
演算命令である場合にも、マイクロプログラムシーケン
スが前述のように開始するがこのマイクロプログラムシ
ーケンスは演算制御部153に制御して所望の固定小数
点演算を実行する。
一方、浮動小数点液算装置20側の機械命令レジスタ2
01に格納された該固定小数点演算命令は、該装置上で
処理中の機械命令が終了し九時点で、命令解析部202
において解析されるが、これが浮動小数点演算装置20
で処理し得る命令でないことが識別されると、装置20
側においてはこの命令は無視され、機械命令レジスタ2
01に次の機械命令が格納されるまでアイドル状態に陥
る。
以上から明らかなように、浮動小数点演算命令に引続い
て出現する機械命令が、浮動小数点演算装置20で処理
される命令でなければ、浮動小数点演算装置20側にお
いては浮動小数点演算命令が、また、CPU1liIl
においてはそれに引続く機械命令が、それぞれ並列に処
理され、付加演算装置2金付加したことによる効用t−
100S発押することができる。
以上述べた機械命令の開始の様子管、従来の装置のそれ
と比較し、これをタイムチャート上で示すと第3図のよ
うになる。
第3図(A)は、従来装置のCPUの処理のタイムチャ
ート、(賎は従来装置の付加演算装置の処理のタイムチ
ャートを示す。CPUは第1マシンサイクル(IT)に
おいてバッファ中の機械命令を機械命令レジスタに読み
出し格納する。簡単にするために、この時点においては
付加演算装置側で実行されている機械命令の処理はなく
、アイドル状態にあるとする。第2マシンサイクル(2
T)において格納された命令の解析が行なわれ、付加演
算装置が行うべき機械命令である場合には、命令コード
4t−付加演算装置側に転送する動作を行なうマイクロ
命令が実行される。この時点では付加演算装置側はまだ
アイドル状態である。第3マシンサイクルにおいて付加
演算装置側は前記転送された命令コードに基すき演算処
理を開始する。一方、CPUは1次の命令t−機械命令
レジスタに格納する。第4マシンサイクル(4T)にお
いて、該命令が付加演算装置金利用しないでよい命令の
場合(例えば固定小数点演算命令の場合)にはCPUは
その命令の演算を開始する。かくして、第4マシンサイ
クル(4T)においてはCPU@と、付加演算装置側と
が並列に演算処理を行なう。
これに対し、第3図(C)は本実施例の演算処理装置の
CPUIの処理のタイムチャー)、(IJは本実施例の
演算処理装置の付加演算装置2(浮動小数点演算装置2
0)の処理のタイムチャートを示す。
本実施例の装置においては、第1マシンサイクル(IT
)で前述のようにCPUI側において機械命令レジスタ
151に機械命令が格納されると、付加演算装置2@に
おいても同じマシンサイクADIT)で同じ機械命令が
機械命令レジスタ201に格納される。従って、この哉
緘命令が付加演算装置2だけで処理できる機械命令であ
る場合には、第2マシンサイクル(2T)において、付
加演算装置2は命令解析して演算処理を開始することが
できる。一方、CPUI側は、命令解析により現在の命
令が付加演算装置2@だけで実行できる命令であると、
次の機械命令の取り出しを行なうマイクロ命令が実行さ
れる。
かくシて、第3マシンサイクル(3T)においてi、C
PU1111においては次の機械命令の機械命令レジス
タ151への格納が行なわれ、同時に付加演算装置2m
においても機械命令レジスタ201への格納が行なわれ
るが、現在実行中の処理があるため、これが終了するま
で機械命令解析動作は行なわない。実行中の処理が終了
すると(nT目)、先に格納された機械命令の解析が行
なわれる((n+1)T目)。
なお、付加演算装置2側が演算処理中に、次の機械命令
が機械命令レジスタ201に格納され、この解析が行な
われる以前に、さらにCPUIIIIで次の機械命令の
取出しが行なわれると、付加演算装置2が命令解析を行
なわない機械命令ステ、プができてしまうのでこのよう
なことを回避するため命令先取り抑止制御が行なわれて
いる。
第3マシンサイクル(3T)で新らしく読み出された機
械命令が例えけ固定小数点演算命令である場合には、s
’+マシンサイクルにおいてCPUI側は、この固定小
数点演算を開始し、また付加演算装置側は前述の浮動小
数演算の処理を継続し、かくして、CPUI側および付
加演算装置2側でそれぞれ並列に処理が行なわれる。
以上の説明で明らかなように、本実施例においては、付
加演算装置2にも機械命令レジスタ201およびその解
析部202を独立に設けた結果、各機械命令2、CPU
側の機械命令レジスタ151と同時に前記レジスタ20
1に格納し、付加演算装置2の実行中の処理の都合によ
ってCPUI側とは独立した時刻で解析でき、また、付
加演算装置2がアイドル状態のときには、直ちに解析す
ることができ、この結果、前者の場合には2T置間の並
列処理制御全単純化し、後者の場合には付加演算装置2
の機械命令に対する演算開始時刻を従来装置に比較して
早くし装置のスループット全向上させることができる。
なお、以上の実施例においては、付加演算装置として浮
動小数点演算装置を取り上げたが、これは−例にすぎず
、対象をこれに限定するものでないことは明らかである
以上のようOτ、本発明を用いると、CPU@からの指
示によらず、独自で演算処理を開始できるような付加演
算装fflをもつ演算処理装置全提供することができる
これにより、演算処理開始に伴らオーノゾヘ。
ドロスtなくシ、装置のスループットの向上を達成でき
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図、第2図は
前記実施例の一部を詳細に示すプロ、り図、第3図(A
)は従来装置の中央処理装置の処理のタイムチャートを
示す図、(B)は従来装置の付加演算装置の処理のタイ
ムチャートを示す図、(Qは本実施例の中央処理装置の
処理のタイムチャートを示す図および旧は本実施例の付
加演算装置の処理のタイムチャート金示す図である。 図において、 1・・・・・・中央処理装置、2・・・・・・付加演算
装置、3・・・・・・主記憶装置、11・・・・・・制
御記憶、12・・・・・・ジ−タンス制御ユニ、)、1
3・・・・・・主記憶バッファエニット、14・・・・
・・アドレス変換ユニy)、15・・・・・・実行ユニ
ット、20・・・・・・浮動小数点演算装置、151・
・・・・・機械命令レジスタ、152・・・・・・命令
解析部、153・・・・・・演算制御部% 154.1
55・・・・・・レジスタ、156・・・・・・演算器
、201・・・・・・機械命令レジスタ、202・・・
・・・命令解析部、203・・・、・・演算制御部、2
04.205・・・・・・レジスタ、206・・・・・
・演算器、207・・・・・・シーケンス制御部、2′
08・・・・・・制御記憶。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 第1の演算装置を含む中央処理装置と主記憶装置とを備
    えた計算機システムと前記計算機システムに結合した第
    2の演算装置とを含む演算処理装置において、前記中央
    処理装置および前記第2の演算装置の各々は同一機械命
    令に対する格納手段と解析手段とを備え、前記第2の演
    算装置が自装置に設けた前記解析手段の制御の下で予め
    定めた機械命令に対する演算処理を独自に開始するよう
    にしたことを特徴とする演算処理装置。
JP12838681A 1981-08-17 1981-08-17 演算処理装置 Pending JPS5829051A (ja)

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JP12838681A JPS5829051A (ja) 1981-08-17 1981-08-17 演算処理装置

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JP12838681A JPS5829051A (ja) 1981-08-17 1981-08-17 演算処理装置

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JPS5829051A true JPS5829051A (ja) 1983-02-21

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ID=14983527

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JP12838681A Pending JPS5829051A (ja) 1981-08-17 1981-08-17 演算処理装置

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