JPS5949643A - デ−タ処理装置 - Google Patents

デ−タ処理装置

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Publication number
JPS5949643A
JPS5949643A JP57159554A JP15955482A JPS5949643A JP S5949643 A JPS5949643 A JP S5949643A JP 57159554 A JP57159554 A JP 57159554A JP 15955482 A JP15955482 A JP 15955482A JP S5949643 A JPS5949643 A JP S5949643A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
operand
instruction
condition
branch
microprogram
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP57159554A
Other languages
English (en)
Inventor
Takayuki Morioka
隆行 森岡
Hidekazu Matsumoto
松本 秀和
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 JP57159554A priority Critical patent/JPS5949643A/ja
Publication of JPS5949643A publication Critical patent/JPS5949643A/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】 本発明はマイクロプログラムで制(filされるデータ
処理装置に係り、特に、命令の実行時間の短縮μ可能な
マイクロプログラム匍1rIIf1方式を備えたデータ
処理装置に関する。
マイクロプログラムでMt制御されるデータ処理装置で
は、マイクロプログラムのアトL/ス制御I41に下記
のものを持つのが一般的である。
(1)現アドレス+1へ進む (2)無条件分岐 (3)条件分岐 (4)サブルーチン分岐 (5)命令分岐 その他に、多方向分岐などの機能を持つものもある。上
記のアドレス側副の各々は、そhぞれマイクロプログラ
ム〒、マイクロ命令として記述す′11る。乙のような
マイクロ命令をもったデータ処理装置で数値演算命令を
実行した場合を考える。数値演算命令では、演′痒に用
いるデータの内芥によっては、結果に、オーバーフロー
やアンダーフローが発生することがある。演W結果にオ
ーバーフローやアンダーフローが発生した場合には、結
果トシテ、オーバーフローやアンダーフローのデータそ
のものを、9i7谷で規定されたオペランド°アト°レ
スにtに納するのではなく、特定の値(−yンダーフロ
ーの場合にはゼロなど)を格納するととカドJ’Z的で
;シ、る。
第1図田、ヒ詔のような命令がマイクロプログラムで記
述さFlだ18合の1ステ・ノブずつの処理を示す。こ
こでは、オー・(−フローの判定の例を示している。演
算の結果、オー・2−フローが発生している場合にはオ
ーツ(−フロ一時の処理のマイクロプログラムへ分岐す
る必要があり、そうでない場合には、次のステップで命
令分岐のマイクロ命令を実行し、次の命令へ分岐する。
近年、′電子計9丁機などのデータ処理袋(# −(1
” &ま、ます捷す増大するデータ清を高速に処理する
ために、データ処理装置の処理高速化力!必要となって
キテイル。マイクロプログラムでIII 闘されるデー
タ処理装置it fIrt、処理時開は、マイクロプロ
グラムのステップ数およびマシンサイクル時間で決定六
h2)、 示し7たような場合では、オーバーフローの判定と命令
分岐が同一ステップで実行できないため、オーバーフロ
ーが発生(−ない結果が出る°vaに1も1ステップ判
定のために余分なステップが(−1“在117、数ステ
ップで命令μ行が、整了ずきる5【うな命令の場合には
、命令−μ行梅ステップの内〒判定に要するステ゛ツブ
が占めるvfIIきは大であった。
すなわち、従来は、条件分岐と命令分岐を同一ステップ
で実行すること力;できなかったつ史に、条件分岐と命
令分岐を同一ステップで実行する時に、オペランド取込
みをも実行しでいる場合には、条帥−AX成立せず命令
外+11#1.を実行−eきるトキには、そのステップ
でオペランドが(吏J−J ft 。
オペランドを格納するレジスタには次の命令で使h f
tるオペランドシバセットされるうしかし、ト件が成立
して、命令分岐ではなく、同−命令内の条件分岐を行な
う!場合には、次の命令のオペランドシバセットさ−t
1てはいけない。なぜならば、この命令で、そのオペラ
ンドに対して、異常処理斤どの例外処理を施こさねばな
らないことがあるからである。
そのためには、この条件が成立したときには、オペラン
ドが保持されたままになっている必呼!Xカ;ある。す
なわち、次の命令のオペランドを七ッ卜するというパイ
プラインを進める動作をしてはならない。
従来技術では、このような条件分岐と命令分岐時に、条
件成立、不成立に従って]くイブラインを進めるか否か
の制御を行なっていなかったために同じステップでオペ
ランド取込み−h;できな力)つた本発明の目的は、命
令の7エツチ、アドレスit算、オペランドフェッチ、
及び実行−7(イブラインで制御されるデータ処理装置
に於て、命令実行を記述するマイクロプログラムで、マ
イクロプログラムの条件分岐と、命令外11:呑を、命
令の)(イブライン処理を乱さないような方法で実情[
2、命令実行時間の短縮が可能とかる手段を1(するに
t]る。
マイクロプログラムに於ける条件4+llrηと、命牛
分岐ヲ同一ステップで行ない、条件が成立しないときに
は、この命令を終了させ、条件作成ケしゾζI曝合には
、この命令を終了させ−v1 この命令内の処理のルー
チンへジセンプ12、かつ、このtji!合にζ1、命
令実行のパイプラインを1(有ぬる信号を出さないよう
にして、この処理の内で1.計ベランドに別の値を設定
可能とすることで、パイプラインを乱さずに命令の高速
化が図セる。
本発明が適用されるパイプライン制御のデータ    
   :。
、  処理値f7の例を第2図に示干。データ処理袋6
tは、。  メモリ21(p、i)、命1+フェッチユ
ニット22(r F’ 1 、命令デコードユニット2
1 (T))、オペランドアドレス計算ユニット24(
A)、オペランドフェッチユニットz5(OFVf’+
び命令実行ユニット26 (’F、)から溝11交さ刊
でいる。本発明を実切、するハードウェアは、オペラン
ドフェッチユニット及ヒ命令実行ユニットのいずれでも
よい。
木実施](11で用いられるマイクロ命令の)十−マ・
  ットにつ〜、以下に説明する。
第3図は、本発明の対象であるマイクロプログラム1l
ll (?lJのデータ処理装置Wにおけるマイクロプ
ログラムフォーマットを示す、フィールド301は木デ
ータ処理仕置のデータ処理動作を規定するフィールド、
フィールド302け条件分岐における条件4・指定子る
フィールド(1゛L下、Tnフィールドと呼ぶ)、フィ
ールド303け命令の終了マシンサイクル〒′ちること
を示すフィールド(以下、EXEN’r)フィールドと
呼ぶ)、フィールド304は次に実行すべきマイクロプ
ログラムアドレスの1η」パを指定するフィールド(J
二1下、MPCフィールドと呼ぶ)、フィールド3Qf
il<を分岐時の分岐先アドレスを示すフィールド日!
1下nAフィールドと呼ぶ)である。MPCフィーnノ
ド304のアドレス選択の指定方法には、無条件分岐、
条件外Ilfυ、サブルーチン分1lj−# 、命令分
岐、1アドレスなどがある、このうち、本発明に関係−
FZ)のは、条件分岐と命令分岐である。。
1・J下、第4図を用いて本発明を詳細にη)l明する
制御記憶401(以下C8と略す)に記憶されたマイク
ロプログラムは、1マシンザイクル毎にマイクロ命令レ
ジスタ4o2(以下Nr r n、と略−1−)K格納
さ引る。木M I几402に格納されるマイクロプログ
ラムのフォーマットけ第3図で説明1゜九通りである。
マイクロプログラムのアドレスは、アドレスセレクタ4
03により出力さfl、木セ1/クタの入力は、[閉に
説明[また−1−1アドレス等ガ入力さ・ハろ。
木セレクタ403の切換え1寸、Mpcフィール)” 
1 tl 4で行なわれる。4−1アドレスH4−tア
ドレス選択 シスタ404、サイル−チンft!帰アト
I/スけ5TA(”’K 40 !’iに格納さ引、て
いる。
さて、命令終了時にm件分岐を実行−する場合を考えて
みる。テストされる条件は、rrB)・f−ルド302
によh指定さか、とのφ件4o7は、データ処理装置の
各部から集めらJl、セレクタ406の人力2なってい
る。木−1でレクタ4.(16tJ:Tnフィールドの
値によって切換えられ、また、水中しクタの18力40
8は、条件が成立したか否かを示す。
命令の終了時には、EXENDフィールド303μオン
17ており、こJlとMPCフィールド304が条件分
岐を示していることが1コーダ409に1り険出さ′h
る、 オペランドフェッチユニットが孕儂したオペランドは、
オペランドレジスタ410にセットサFする、木レジス
タは、オペランドフエツ″1′−1ニットあるいけ命令
実行ユニットのいずJlでちってもよい、本レジスタへ
のデータの七ツ1.&yt、オペランド1/ティー7 
+)ツブフロップ411により制?AIIさ!1ろ。す
な・Jっち、木フリップフロップ411/パリセ゛ソト
状リアは、オペランドを新たKn、EG41nにセット
するつ暢!可仙であ、;、 、、フリ・ツブフロップ4
11t、オペランドが命令実行ユニットf読込完了し、
たことを示す信号であ71412によってリセットさ幻
る。本信号412けゲート413にLり中成され、ゲー
ト413の入力け、マイクロプログラム、フィールド3
01から送出される1ペランl−昼売込信号414、S
T’:T、4Qfiの出力408及r)T)F、C40
9の出力415から霞っている。
命令終了と条件分岐及びオペランド読込みが同一マシン
サイクルで実施されたi」合〒、かつ、この条件が成立
したときには、信号408の出力及びT)EC409の
出力である信号415はHIOT−Tレベルになりゲー
ト回路413で信号414をサプレスする。
これにより、命令終了と条件分岐及びオペランド読込み
が同一マシンサイクルで実行されたときには、条件が成
立すれば、オペランド読込信号を送出せず、分111夕
先で再びオペランドの読込みが可能となる。これにつき
第5図を用いて説明する。
今、命令実行ユニット(Eユニット)が命令1を実行し
、3tepJ2で条件判定をしだとする。
第5図で5tep4は、マシンサイクル毎の時間遷移を
゛示す。A D T1.1゜ADR,2け各々命令1,
2に4するオペランドであり、命令実行ユニットが受ケ
トる1つ前のマシンサイクルfOFユニットに準備され
ている。マイクロプログラムが命令1の最終ステップ〒
条件判定をして、榮件が不成立の場合−h!(a)であ
hlその時点で命令1け糸r−rすると同時に、OFユ
ニットは、命令2の準備が完了する、しかし、条件成立
の(′h)の鳩舎には、マイクロプログラムは、命令1
の実行を継続する必いがあるため、OTi’ユニットは
、A T) T1.1の準備をした状態で止まっている
。こ引け、前述1.た第5f’η中のオペランド取り込
み省完了した信号が出ないためである。そのため、Eユ
ニットは、5tepJ&3で分岐先へジャンプ[7、別
のデータZをAT)n。
1ヘセツトすることができる。
すなわち、条件成立時には、3tep42のEユニット
の処理が実行されず、分岐先で耳組となる。
この動作のフローチャートを第5 WC)K示す。
本発明によ相ば、命令を実行するマイクロプログラムに
おいて、条件分岐の指定と、命令分岐のIW定が同一ス
テップで可能であり、かつ、条件成立時に、パイプライ
ンを進ませることをサプレスさせることにより、パイプ
ラインを乱すととなく、分岐先の処理が可能となり、命
令実行の高速化が1シ1hる。
【図面の簡単な説明】
チャート、第2図はデータ処理装置の内部ブロック図、
第3図はマイクロプログラムのフォーマット図、第4図
は本発明の一実施例の制御系統図、第5図(a)市)(
C)は本発明の一実施例のタイムチャート及びフローチ
ャートである。 406−8 EL、409−DEC,411・・・tぺ
茅I 目 $2 呂

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、命令のフェッチ、オペランドのフェッチ及ヒ命令の
    実行がパイプライン制御でなされ、この命令の実行がマ
    イクロプログラムの制菌により実現さ相るデータ処理装
    置に於いて、前記オペランドを一時的に記憶する第1の
    手段と、前記マイクロプログラムで条件分岐を指定した
    とき、この条件の成立、不成立を判定する第2の手段と
    、前記条件分岐と前記オペランドの読み込みが同一マシ
    ンサイクルで実行される場合、前記第2の手段の出力に
    より、前記条件が成立する時にはオペランド読込完了信
    号を送出し前記条件が不成立の時には、前記オペランド
    読、込完了信号を送出しない第3の手段を設け、前記条
    件の成立、不成立によりオペランド読込み+1i11 
    飼をするように構成することを特徴とするデータ処理装
    置。
JP57159554A 1982-09-16 1982-09-16 デ−タ処理装置 Pending JPS5949643A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57159554A JPS5949643A (ja) 1982-09-16 1982-09-16 デ−タ処理装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57159554A JPS5949643A (ja) 1982-09-16 1982-09-16 デ−タ処理装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS5949643A true JPS5949643A (ja) 1984-03-22

Family

ID=15696273

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57159554A Pending JPS5949643A (ja) 1982-09-16 1982-09-16 デ−タ処理装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5949643A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63247833A (ja) * 1987-04-02 1988-10-14 Hitachi Ltd 条件分岐命令制御方法
JPH0293934A (ja) * 1988-09-30 1990-04-04 Nec Corp マイクロプログラム制御装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63247833A (ja) * 1987-04-02 1988-10-14 Hitachi Ltd 条件分岐命令制御方法
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