JPS5947649A - デ−タ処理装置 - Google Patents

デ−タ処理装置

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JPS5947649A
JPS5947649A JP15811482A JP15811482A JPS5947649A JP S5947649 A JPS5947649 A JP S5947649A JP 15811482 A JP15811482 A JP 15811482A JP 15811482 A JP15811482 A JP 15811482A JP S5947649 A JPS5947649 A JP S5947649A
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JP
Japan
Prior art keywords
microinstruction
instruction
address
signal
read
Prior art date
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Pending
Application number
JP15811482A
Other languages
English (en)
Inventor
Mari Ara
荒 真理
Yoshio Oshima
大島 喜男
Suketaka Ishikawa
石川 佐孝
Toru Otsuki
大築 徹
Hideaki Yabe
矢部 英明
Masaharu Fukuda
福田 雅晴
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP15811482A priority Critical patent/JPS5947649A/ja
Publication of JPS5947649A publication Critical patent/JPS5947649A/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
    • G06F9/22Microcontrol or microprogram arrangements
    • G06F9/28Enhancement of operational speed, e.g. by using several microcontrol devices operating in parallel

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】 発明の対象 本発明は1例えば互いに主従の関係にあるような2つの
処理ユニットから成るデータ処理装置に関する。
従来技術 データ処理装置において、2進や10進の4則演算命令
を特に専用に設けた高速演算ユニットで処理することに
より、これらの演算の高床化を計ったものが知られてい
る。
第1図は、前記の如きデータ処理装置のブロック図であ
る。図において、1は主記憶装置(MA4 ) 5から
命令を逐次読出し、それらを順番に男性していく主処理
ユニツ) (MPU )である。
なお、M M 3はMPU1の中に含まれていてもよい
。2はM P U I K読出された命令を監視し、そ
れが自分が処理すべき4則演算命令である時動作を行な
う従処理ユニット(SPU)である。
S/’U 2は、4則演算については高速動作が可能な
ハードウェアを備え、高速演算ユニットと呼ばれろ。
11PU1において、Musから読出された命令は命令
レジスタ(JR)11に読出される。MPU1は、マイ
クロプログラムでその動作が制御されるもので、マイク
ロ命令は制御メモリ(C5)12から逐次読出される。
14はC’S12へのアクセスアドレスがセットされる
アトl/スレラスタ(C’ SA R)、15はC51
2から読出されたマイクロ命令がセットされろマイクロ
命令レジスタ(MIR)、16はMl、R15にセット
されたマイクロ命令を逐次デコードし、その結果を用い
て各部を制御するのに必要な制御信号を作成する制御部
(CNT)である、、CA’TI6は、新たな命令がl
R11に読出されると、その命令を処理するためのマイ
クロプログラムの先頭アドレスを、lR11の中のオペ
レージ、ンコードにより作成し、以後はMIR15にセ
ットされたマイクロ命令の一部を用いて次に実行すべき
マイクロ命令のアドレスを作成する。CNT16で作成
されたアドレスはC′5AR14にセットされる。
、5 P U 2において、lR21,(、’S22.
C5AR24,MIR25,CNR26はそれぞれMP
U 1におけるlR11,C512,C″−’;AR1
d0MIR15、CNT16と同様のものである。27
は4則演算を高速に行なうことができる演算器(ALU
)であり、28と29はALU27の入力レジスタ(I
NR)、50は出力レジスタ(OPR)である。
MPU1は、lR11に読出された命令が4則演算命令
以外の場合は、その全体の処理を行な5が、4則演算命
令の場合は、演算の前処理と後処理だけを行なう。前処
理とは、オペランドなM rW 5あるいは内部レジス
タ(図示せず)から取出L−C1)(tLヲS P U
 2内)lNR2T3.29にセットf金ことであり、
後処理とは、5PU2円の0PR5uにセットされた演
算結果を取出して、それをMdi 5あるいは内部レジ
スタに書込むことである。Af P U 1は、演算の
前処理を終ると、CNTi6から5PU2に起動信号1
ノを出力し、その後、5PU2から終了信”号18が与
えられるまで待ち状態となる。5PU2から終7 (8
’4 ’ 8が与えられると、後処理を開始し、それが
終ると、新たな命令をAi Ai 3からlR11にに
読出し、それを実行する。なお、この新たな命令は、前
の命令の実行が終了する前に予め読出されてい′Cもよ
く、このためにlW Al 5とlR11の間に命令バ
ッファが設けられていてもよい。
b)’(/2は、MM5からMPU 1を介して1R2
1に命令か読出されると、その命令が4則演胸−命令で
あるか否かにかかわりず、そのマイクロプログラムルー
チンの先頭マイクロ命令をC゛522からMIR25に
読出し、CNR26でデコードな行なう。5PU2は、
lR21に命令が読出される毎に前記の動作を繰り返し
、MPU 1から起動信号17が与えられたら4則演算
動作を開始する。ALU27により必要な演算が終了す
ると、(:NR26からMPU iに終了信号1Bを出
力するO 第2図は、 flPIJ 1が5PU2に対し起動信号
17を出力する時点を中心に見た場合の従来技術による
マイクロ命令処理のタイミングチャートである。ここで
、MPU1でのマイクロ命令の処理方法は、前後するマ
イクロ命令を一部並行して処理する形式をとる。
またタイミングは1サイクルの中にTolT’*R2,
R5の4相存在する。MPU1では、マイクロ命令の読
出し体)を各サイクルのタイミングTo。
マイクロ命令のデコードV)iを各サイクルのタイミン
グT3.マイクロ命令の実行(句を各サイクルのタイミ
ングT3で開始し、それぞれ/4+ 1゜1サイクル割
当てである。、S P U 2はlMPU1よりも1/
4サイクル遅れたタイミングでRD。
Eを開始する点を除いてMPU tと同様とする。
MP(Jでは、第nサイクル目で読出されたマイクロ命
令/Inで前処理が終了し5次のマイクロ命令ln+1
 のケコードにより、第n+2サイクル目のタイミング
T2で起動信号17が出力される。
SPUでは、上記の如く、先頭マイクロ命令BOの読出
しとデコードを繰り返しており1図示のように、第n+
1サイクルでHIR25に読出した先頭マイクロ命令B
Oのデコード期間中に起動信号17が与えられると、t
’NT26はこの時点から2番目のマイクロ命令B1の
アドレスの決定動作を行なう。この場合、CNT26は
、lNR25゜29にセットされたオペランドの長さ、
正負、オール/1等を調べてアドレスを決定する。しか
し、この決定は、第n+2サイクル目の読出しがすでに
始まっているので、そのサイクルで読出すべきアドレス
には生かされず、次の第n+1サイクル目の読出しアド
レスに生かされる。よって第n+2サイクル目では依然
として先頭マイクロ命令Baが読出される。このような
結果、マイクロ命令の実行■は、第n +2サイクル目
で読出した先頭マイクロ命令Bnから始められることに
なる。
このような従来のデータ処理装置では、SPUは、MP
Uから起動信号17が出力されてから2.5サイクル後
でないと、マイクロ命令の実行が開始できない。従って
、SPUの処理が遅れ、結局、データ処理装置全体の処
理速度が遅くなる欠点を有している。
発明の目的 本発明は、以上の如き従来技術を解決するもので、主処
理ユニットから起動信号を受けた従処理ユニットが早く
マイクロ命令の実行を行なうことができるよう圧したデ
ータ処理装置を提供するものである。
本発明は、第1の処理ユニットと、当該第1の処理ユニ
丁Iトからの起動指示を受けてマイクロプログラムの実
行が開始される第2の処理ユニットから成るデータ処理
装置において、前記第2の処理ユニットは、与えられた
アドレスの上位ビットに基づいて複数のマイクロ命令を
読出すことができるマイクロプログラム格納用メモリと
、当該メモリから読出した複数のマイクロ命令のうちの
1つを選択的に出力する選択手段と、前記起動指示が与
えられる前に先頭マイクロ命令を指定するアドレスの上
位ビットに基づいて前記メモリを読出す手段と、前記起
動指示が与えられる前に前記アドレスの下位ビットを前
記選択手段に与えて当該選択手段に前記先頭マイクロ命
令を出力させる第1の制御手段と。
前記起動指示が与えられた後に前記選択手段に前記先頭
マイクロ命令に続く少なくとも第2番目のマイクロ命令
を出力させる第2の制御手段とを有することを特徴とす
る。
発明の実施例 第5図は1本発明に基づいたSPUの要部ブロック図で
、C5の周辺を示したものである。
図において、51はMuからMPUを介して与えられた
命令がセットされるJR,52はC5である。C552
は、アドレスが連続している4ワード(例えばα、bg
c*d)を一度に読出すことができるメモリから成る。
54は、C512へのアクセスアドレスがセットされる
アドレスレジスタであり、このアドレスはC552の1
ワードを指定するに必要なビット数を有する。C552
は、C5AR54の中の下位2ビツトを除いた部分をア
クセスアドレスとして取込み、4ワードをセレクタ(S
EL)60に出力する。なおC552は、C5AR54
の全ビットを取込み、内部で下位2ビツトを無視するも
のであってもよい。
5EL6oは1ワードを選択しそれをMIR55に出力
する。MIR55にセットされたワードはすなわち1マ
イクロ命令である。
(、’NT64は、lR51に新たな命令がセットされ
る毎に、オペレージ厘ンコードからマイクロプログラム
ルーチンの先頭アドレスを作成し、以後はMIR55に
セットされたマイクロ命令の5Qを用いて次に実行すべ
きマイクロ命令のアドレスを作成する。CN 76aで
作成されたアドレスはC,5AR54にセットされる。
またCNT64け、MPU1から起動信号17が与えら
れる前は、各サイクルに対応して信号S1を出力し、ま
た起動信号17が力えられた時は、信号S1に代って信
号、52を出力する。信号S1は、C5AR54の下位
2ビツトをアンドゲート62を介して5EL60に与え
るためのゲート制御信号である。また信号S2は、C5
52から読出された4ワードのうちの1ワードを5EL
6Qに選択させるためのワード選択信号である。C’N
T64は、JNR28゜29(第1図参照)にセットさ
れたオペランドの長さ、正負、オールQ/1等及びMI
R55にセットされたマイクロ命令のSQ、TSとに基
づいてワード選択信号を作成する。SQは次のマイクロ
命令のアドレスを指定する次アドレス指定フィールドで
あり、TSは次のアドレスを決定する場合に例えばオペ
ランドに関する前記情報を調べるかどうかを指定するテ
スト指定フィールドである。
以上の構成において、4則演算命令の先頭マイクロ命令
と2番目のマイクロ命令とを、C552の同時読出し可
能な4ワードに格納しておく。
例えば、第6図において、a、A、c、dなる4ワード
がC552から同時に読出し可能で、2番目のマイクロ
命令は3つのうちの1つから選ばれるものとすると、α
に先頭マイクロ命令Bo。
” s ’ g d K2番目のマイクロ命令B1. 
B1’、 Ihを格納しておく。
第4図は、本発明に基づくデータ処理装置のタイミング
チャートである。タイミングに関する条件は第2図の場
合と同じである。C’NT6aは、MPUから起動信号
17がこtcい開信号S1を周期的に出力しlMPUで
は、従来と同様、先頭マイクロ命令BOの読出しとデコ
ードが繰り返される。図示のように、第n +1サイク
ル目でMIR55に読出した先頭マイクロ命令BOのデ
コード期間中に起動信号17が与えられると、C′N7
’(S4は第n+2サイクル目でMIR55に読出した
先頭マイクロ命令BoのSQ、TS及びJNR28、2
9にセットされたオペランドに関する情報とに基づいて
信号S2を作成し、それを5EL6Qに与える。これに
より第n+5サイクル目では2番目のマイクロ命令(こ
こではB1とする)がMIR55に読出される。cNT
64は、続いて第3番目のマイクロ命令B2のアドレス
を2番目のマイクロ命令B1のSQによって作成し、そ
れをC5AR54にセットする。そしてその後信号s1
を周期的圧出力するようにする。これにより3番目のマ
イクロ命令B2が先頭マイクロ命令Baと同様にして読
出され第n + 4サイクル目でMIR55にセットさ
れる、以下新たなサイクルが来るたび毎に、新たなマイ
クロ命令がC552から読出されMIR55にセットさ
れる。
以上1本発明の一実施例について説明したが、本発明は
、この実施例に限るものではなく1種種の変形が可能で
ある。
例えば第4図に示したタイミングは一例である。すなわ
ち1M1)U、SPUでの、イク。命令の処理に関して
言えば、/< 、 D 、 Eをそれぞれ5/4 p 
1 + 1サイクル割当てているが、これは−例であっ
て、他の割当てでもよい。またAiPUとSPUは1/
4サイクルずれたタイミングで動作するようになってい
るが、これも−例である。また起動信号17は、タイミ
ングT2で出るようになっているが、これも−例である
またMPUは、SPUと同様マイクロプログラム制御と
したが、他の制御方式でもよい。
また第4図において、2番目のマイクロ命令B1は、第
n+2サイクル目にCS52にアクセスしたものから得
ているが、これはすでに第n+1サイクル目にもアクセ
スしていることから、第n+2サイクル目の最初で先頭
のマイクロ命令BOをMIR55にセットするのに合わ
せて別なレジスタに4ワ一ド全体をセントしておき、第
n+5サイクル目でこのレジスタから2番目のマイクロ
命令B1を取出すようにしてもよい。
またC552は、各サイクルのタイミングT1でアクセ
スを開始し、/4ザイクルの期間それを続ける形式とな
っているが、新たなアドレスを与えられない限り今のア
ドレスをアクセスシ続ける形式としてもよい。この場合
、第n+2サイクルロのアクセスまでは、同一アドレス
をアクセスし続けていることになり、5EL60は、特
に第n +2サイクル目の最初に先頭マイクロ命令/J
l]が、第n+2サイクルロの最初に2番目のマイクロ
命令B1がそれぞれMIR55にセットされろようにC
552の出力を選択すればよい。
また、C552から同時に読出されるワード数を4個と
したが、これよりも多くし、5番目以降のマイクロ命令
も2番目のマイクロ命令と同様に読出すようにしてもよ
い。
また、SPUは4則演算命令を実行することとしたが、
4則演算全てではな(、その一部の命令だけ実行するよ
うにしてもよい。
発明の効果 以上の本発明によれば、例えば第4図から判るように、
MPUから起動信号17を受けたSPUは、05サイク
ル後にマイクロ命令の実行に入ることかでき、第2図の
従来の場合と比べて。
2サイクル早(なっていることが判る。従ってSPUで
の4則演算命令処理がその分だけ早く終ることになり、
結局、全体の性能が向上することになる訳である。
【図面の簡単な説明】
第1図は、主処理ユニットと従処理ユニットを備えるデ
ータ処理装置のブロック図、第2図は、従来のデータ処
理装置におけるマイクロ命令処理タイミングチャート、
第3図は、本発明に基づく従処理ユニットの要部ブロッ
ク図、第4図は、本発明に基づくデータ処理装置のタイ
ミングチャートである。 図にお(八て 1・・・主処理ユニット(MPU) 2・・・従処理ユニット(SPU) 3・・・主記憶装置(Mu) 11.21,51・・・命令レジスタ(1/? )12
s 22 * 52・・・制御メモリ(C5)1412
4 、54・・・アドレスレジスタ(C’ S A /
? )15、25 、55・・・マイクロ命令レジスタ
(MIR)16.26,64・・・制御部(CRT )
27・・・演算器(ALU) 28.29・・・入力レジスタ(JNR)ろ0・・・出
力レジスタ(OPR) 60・・・セレクタ(SEL) 代理人弁理士 薄 1)利 幸

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 第1の処理ユニットと、当該筒1の処理ユニット
    からの起動指示を受けてマイクロプログラムの実行が開
    始される第2の処理ユニットから成るデータ処理装置に
    おいて、前記舘2の処理ユニットは、与えられたアドレ
    スの上位ビットに基づいて複数のマイクロ命令を読出す
    ことができるマイクロプログラム格納用メモリと。 当該メモリから読出した複数のマイクロ命令のうちの1
    つを選択的に出力する選、択手段と、前記起動指示が与
    えられる前に先頭マイクロ命令を指定するアドレスの上
    位ビットに基づいて前記メモリを読出す手段〜、前記起
    動指示から与えられる前に前記アドレスの下位ビットを
    前記選択手段に与えて当該選択手段に前記先頭マイクロ
    命令を出力させる第1の制御手段と、前記起動指示が与
    えられた後に前記選択手段に前記先頭マイクロ命令に続
    く少なくとも第2番目のマイクロ命令を出力させる第2
    の制御手段とを有することを特徴とするデータ処理装置
    。 2、特許請求の範囲第1項記載のデータ処理装置におい
    て、前記第2の制御手段は5前記選択手段から出力され
    た前記先頭マイクロ命令力・ら得られる情報に基づいて
    前記選択手段を制御することを特徴とするデータ処理装
    置5.3、 特許請求の範囲第1あるいは第2項記載の
    データ処理装置において、前記第1の処理ユニットは、
    特定の命令を処理する時に前記起動指示を出すことを特
    徴とするデータ処理装置、。
JP15811482A 1982-09-13 1982-09-13 デ−タ処理装置 Pending JPS5947649A (ja)

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JPS5947649A true JPS5947649A (ja) 1984-03-17

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JP15811482A Pending JPS5947649A (ja) 1982-09-13 1982-09-13 デ−タ処理装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01502622A (ja) * 1987-02-24 1989-09-07 ディジタル イクイプメント コーポレーション デジタルデータ処理装置内で使用されるプロセッサ及びデータ処理方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01502622A (ja) * 1987-02-24 1989-09-07 ディジタル イクイプメント コーポレーション デジタルデータ処理装置内で使用されるプロセッサ及びデータ処理方法
JPH061440B2 (ja) * 1987-02-24 1994-01-05 ディジタル イクイプメント コーポレーション デジタルデータ処理装置内で使用されるプロセッサ及びデータ処理方法

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