JPS61241852A - 更新・保存同時処理可能レジスタフアイル - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は更新・保存同時処理可能レジスタファイルに関
し、特にレジスタファイルの機能としてレジスタファイ
ルの内容を転送する処理とレジスタファイルへの書込み
を並列に実行できる更新・保存同時処理可能レジスタフ
ァイルに関するものである。

（従来技術とその問題点） 卵子続き型のプログラミング言語であるリスプ。

プロローグ１語などにおいては、現在の処理状態から次
の処理状態に移るときに必要な環境の退避操作の一環と
して、プロセッサ部で利用しているレジスタ群を記ｔ［
ｆｃ置に格納する退避処理がある。

この退避作業は従来の計算機１語で記述され友プロセス
、タスクの切替え時にも行われるものである０％にリス
プ、プロローグでは環境の退避は頻繁に行なわれ、これ
らの言語の処理性能を同上させるためには環境退避処理
の高速化に必須である。

環境を退避する例としては「ウォーレン著（アアブスト
ラクト　プロローグ　インストラクシ冒ンセット）テク
ニカルノート３０９　アーティフィシャル　インテリジ
ェンス　センター、ニスアールアイ　インターナシ璽ナ
ル１９８３Ｊ　（Ｄ、Ｈ，Ｄ。

Ｗａｒｒｅｎ　”Ａｎ　Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｐｒｏｌｏ
ｇ　Ｉｎ５ｔｒｕｃｔｉｏｎＳｅｔ″Ｔｅｃｈｎｉｃａ
ｌ　ｎｏｔｅ　３０９　ＡｒｔｉＮｃｌａｌ　Ｉｎ−ｔ
ｅｌ　ｌｉｇｅｎｃｅ　Ｃｅｎｔｅｒ、　ＳＲＩ　Ｉｎ
ｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ。

１９８３）の３ページに記されている環境（ｅｎｖｉｒ
ｏｎｍｅｎｔｓ）お工び選択点（ｃｈｏｉｃｅ　　ｐｏ
ｉｎｔｓ）の退避を挙げることができる。

従来の計算機における環境お工び選択点の退避操作はプ
ロセッサ部がレジスタの内容と格納先アドレスを記憶装
置に出力することに工って１つのレジスタの内容が記憶
装置に格納され、この操作金繰り返すことに工って前記
環境の退避が行われる。即ちプロセッサ部においてに、
レジスタ群を退避する際には、単にレジスタの内容を記
憶装置に転送する操作のみ行うことになる。この転送処
理を専用に行う装置を備え、プロセッサ部が転送処理と
並列に動作することを可能にしても、プロセッサ部から
転送中のレジスタへの書込みができない、つまり、プロ
セッサ部からレジスタへの書き込みを行うと、転送開始
時のレジスタ状態を退避することができない。

上記の問題点を解決するために、第２図に示す工うなプ
ロセッサ部５０のレジスタファイル５２の内容を記憶装
置５１の記憶部５４に退避する環境退避処理全高速に実
行するためにコピーレジスタファイル５３を設ける方法
が考えられる。つま９、記憶装置５１の中のコピーレジ
スタファイル５３は環境退避時のＶジスタフアイル５２
と同一の内容を保持し、記憶部５４への退避処理は、プ
ロセッサ部５０からのコピー要求６０Ｉ／ｃ工ってコピ
ーレジスタファイル５３の内容を読み出すことに工って
記憶部［５１が処理する。この結果、プロセッサ部５０
でに他の演算処理などｔ″実行て、環境退避処理との並
列処理が可能になり、処理全体の高速化を図ることがで
きる。しかし、記憶装置５３で環境退避している間にプ
ロセッサ部５０でレジスタファイル５２への書き込み要
求があるとプロセッサ部５０での処理を止める必要があ
っ几。つまり、レジスタファイル５２に書き込みが行わ
れるときには、データ線６１ｔ−介してコピーレジスタ
ファイル５３にも書き込み金行うことに工って両レジス
タファイルの内容ｋ　同一　ｔｔｃ　保っている。ここ
で、環境退避中にコピーレジスタ５３の内容を変更され
ると退避すべき環境情報がコピーレジスタファイルから
消失し、正常な環境退避処理ができない。したがって、
従来の装置ではレジスタファイル５２への環境退避中の
書き込みは止める必要があるので、この書き込みを中止
するコトにＬＤプロセッサ部５０での並列処理性能ｔ−
低下させ、７ステム全体の処理性能を低下させる欠点が
あった。

（発明の目的） 本発明の目的にこのような従来の問題点を除去せしめて
、環境を退避する際にレジスタの内容を転送する処理と
プロセッサ部からレジスタに書込む処理を同時に行りこ
とができる更新・保存同時処理可能レジスタファイルを
提供することにある。

（問題点ｔ−解決するための手段） 本発明の装置に論理的には各種レジスタの集合である１
つのレジスタファイルに対して同一のレジスタ割当てが
行われている２箇のレジスタファイルと、前記２薗のレ
ジスタファイルの中でどちらのレジスタからデータを読
み出すべきであるかｔ各しジスタ毎に示すレジスタ指示
フラグと、前記２箇のレジスタファイルの内容を前記レ
ジスタ指示フラグの指示に従ってデータ転送している状
態であることを示す転送状態フラグと、前記転送状態に
あるときに前記の論理的な１つのレジスタファイルの中
のレジスタに対する書込みがあっ几ときに書込みがあり
友ことをレジスタ毎に示す更新レジスタ指示フラグと、
前記転送状態フラグと前記レジスタ指示フラグの内容に
よっていづれの前記レジスタファイルに書込むべきであ
るかを指示する信号を発生する手段と、前記レジスタフ
ァイルからの転送が終了し友ときに前記レジスタ指示フ
ラグと前記レジスタ指示フラグの情報に工り最新のレジ
スタファイルの情報が前記２箇のレジスタのいづれに格
納されているか全検出して前記レジスタ指示フラグに格
納する手段とを有する。

（本発明の作用・原理〕 本発明は上述の構ｇｔ−とることにより１従来技術の問
題点を解決しｔ、すなわち、本発明は論理的には１つの
レジスタファイルを２箇のレジスタファイルで構成する
もので、論理的なレジスタファイルへの書き込みが頻繁
に行われる場合に、ある時点におけるレジスタファイル
の内容を他に転送する処理と、転送中にレジスタファイ
ルへＯ書き込みがあった場合にも書き込みデータを保存
する処理を処理可能にするものである。このために更に
本発明では前記のある時点における最新レジスタファイ
ル内容が前記２つのレジスタファイルの中のいづれに存
在するかを示すレジスタ指示フラグと書き込みが行われ
たレジスタファイルの各レジスタを指示する九めにレジ
スタファイル中の各レジスタに対応した更新レジスタ指
示フラグとを備え、レジスタファイルの内容を他に転送
しているときにレジスタファイルへの書込み要求がある
と、このレジスタ指示フラグで指示しているレジスタと
は逆のレジスタファイル中のレジスタに書込みを行ない
、前記転送が終了したときに、最ｔｆｒノ情報がレジス
タファイル中のいづれニ存在するかを示す友めに更新レ
ジスタ指示フラグの情報をレジスタ指示フラグ−反映さ
せる。

（実施例） 以下本発明の実施例について因面を参照して詳細に説明
する。

第１因に本発明の一実施例を示す。第１図において、本
冥施例は論理的にはＩ！１のデータレジスタ、Ｉ！２の
データレジスタ、第３のデータレジスタ、第１のコント
ロールレジスタ、第２のコントロールレジスタＢ、　第
３のコントロールレジスタなどのレジスタ群を示すレジ
スタファイルを実現するために備える！１のレジスタフ
ァイル１２、ｗ、２のレジスタファイル１３ｔ−有する
。第１のレジスタファイル１２と第２のレジスタファイ
ル１３とは同一の構成であり、レジスタファイル中の同
一アドレスに存在するレジスタに、同一のレジスｌＫ対
応し、例えば、レジスタファイル１２．１３の２番地の
レジスタが各々第３のデータレジスタに関する情報を保
持する。レジスタ指示フラグ１０は８ｇ１のレジスタフ
ァイル１２あるいは第２のレジスタファイル１３のいず
れからデータを読み出すべきかを”０″、′１″の状態
で示し、レジスタファイル中の各レジスタに対応して備
られている。レジスタ指示フラグｌＯのあるビットが′
０”のときにはこびノビットに対応するレジスタの内容
として、第１のレジスタファイル１２から対応するレジ
スタが読み出される。レジスタ指示フラグ１０のあるビ
ットが′１″のときには、対応するレジスタの内容は第
２のレジスタファイル１３から読み出される。出力セレ
クタ１６はレジスタ指示フラグ１０の状態＠Ｏ”　＊ｌ
”に１って第１のレジスタファイル１２．第２のレジス
タファイル１３のいづれのレジスタファイルの内容ヲ読
み出し論理的なレジスタファイルの出力にするか全決定
する。更新レジスタ指示フラグ１１は！！１のレジスタ
ファイル１２あるい［１！２のレジスタファイル１３の
内容金地に転送する環境退避処理中にデータ線２２を介
して書き込みデータが＠１゜第２のレジスタファイル１
２．１３のいづれかに書き込まれたときに、書き込°ま
れ几レジスタに対応するビットが′１″にセットされる
。この７ラグ１１はレジスタファイルの内容を転送する
時に全ビットが°′″０”にセットされる。転送状態フ
ラグ１４はレジスタファイル１２．１３の内容を他に転
送している状態であればｊｘｌｌ＋、転送している状態
でなければ′″Ｏ″を指する。レジスタファイル指示回
路１５はデータ線２２’に介して書き込みデータが送ら
れてきたときに、レジスタファイル１２．１３のいづれ
に書き込むべきであるかを指示する。

レジスタファイル指示回路１５では転送状態７ラグ１４
とレジスタ指示フラグｌＯの情報を入力として書き込む
べきレジスタファイルを決定する。

転送状態ではない場合には転送状態フラグ１４は′″Ｏ
”であり、このときに、レジスタ指示フラグｌＯが′″
Ｏ″であるレジスタへの書き込みハ第１のレジスタファ
イル１２の対応レジスタへの書き込みによって処理され
る工うに、レジスタファイル指示回路１５に工って書込
み指示信号人をアクティブにする。転送状態フラグ１４
が同じく′″Ｏ”で、レジスタ指示フラグ１０の出力が
’１”のときには、レジスタファイル〆１３への書き込
みを指示するためにレジスタファイル指示回路１５は書
込み指示信号Ｂ１１ニアクチイブにする。転送状態フラ
グ１４が”１”で転送口であることを示す場合には、レ
ジスタ指示フラグ１ｏの出力が′０”のときには、ｉ１
２のレジスタファイル１３への書き込みを指示し、レジ
スタ指示フラグ１０の出力が１１”のときには、第１の
レジスタファイル１２への書き込みを指示する。この結
果、転送状態のときには、転送する必要がある環境に関
する情報はレジスタファイルのいづれかに保存され、こ
のときに書込みデータがあると他の一方のレジスタファ
イルに書き込むことになる。この結果、転送前のデータ
が、書込みデータに１って破壊され、正常な環境退避処
理ができなくなる事態を防ぐことができる。ＢＸＯＲゲ
ート群１７は転送状態が終了したときに、最新のレジス
タ情報が第１のレジスタファイル１２．　第２のレジス
タファイル１３のいづれに存在するかを示すための情報
をレジスタ指示フラグ１０に書き込む九めに、更新レジ
スタ指示フラグ１１．レジスタ指示フラグ１ｏの各ビッ
トに対応して設けられている。

これまでに示した動作を以下の表に示す、レジスタファ
イルに対する続出し、書込み処理ｔ−第１表に示し、環
境退避処理終了時のフラグの状態と遷移を表示に示す。

第１表 ＊に本発明においてに特に必要でにない。

１Ｎ２表 （発明の効果） 本発明は以上説明した１うにレジスタファイルの内容を
他に転送する環境退避処理中にレジスタファイルに対す
る更新要求があったときに更新することができ、この結
果更新要求がありｔ時に、更新処理を待たされ、更新要
求を出した処理部の側での動作が中断することを防ぎ、
システム全体としての処理効率を高める効果がある。

【図面の簡単な説明】

１！１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図
は本発明おＬび従来の装置の構成金示すブロック図であ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 論理的には各種レジスタの集合である１つのレジスタフ
   ァイルに対して同一のレジスタ割当てが行われている２
   箇のレジスタファイルと、前記２箇のレジスタファイル
   の中でどちらのレジスタからデータを読み出すべきであ
   るかを各レジスタ毎に示すレジスタ指示フラグと、前記
   ２箇のレジスタファイルの内容を前記レジスタ指示フラ
   グの指示に従ってデータ転送している状態であることを
   示す転送状態フラグと、前記転送状態にあるときに前記
   の論理的な１つのレジスタファイルの中のレジスタに対
   する書込みがあったときに書込みがあったことをレジス
   タ毎に示す更新レジスタ指示フラグと、前記転送状態フ
   ラグと前記レジスタ指示フラグの内容によっていづれの
   前記レジスタファイルに書込むべきであるかを指示する
   信号を発生する手段と、前記レジスタファイルからの転
   送が終了したときに前記レジスタ指示フラグと前記レジ
   スタ指示フラグの情報により最新のレジスタファイルの
   情報が前記２箇のレジスタのいづれに格納されているか
   を検出して前記レジスタ指示フラグに格納する手段とを
   備え、レジスタファイルからの転送とレジスタファイル
   への書込みを同時に処理できることを特徴とする更新・
   保存同時処理可能レジスタファイル。