JPS61273637A - 情報処理装置 - Google Patents

情報処理装置

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JPS61273637A
JPS61273637A JP11548385A JP11548385A JPS61273637A JP S61273637 A JPS61273637 A JP S61273637A JP 11548385 A JP11548385 A JP 11548385A JP 11548385 A JP11548385 A JP 11548385A JP S61273637 A JPS61273637 A JP S61273637A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
instruction
branch
circuit
address
register
Prior art date
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Pending
Application number
JP11548385A
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English (en)
Inventor
Shuichi Hanatani
花谷 修一
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、情報処理装置の分岐命令の実行に関し、特に
計数分岐命令の高速化に関する。
〔従来の技術〕
情報処理装置は一般にその命令の実行過程に基づいて第
4図に示すように、 A ニアドレス展開回路部 OMニオペラントメモリアクセス回路部E :演算実行
回路部 IM:命令フェッチメモリアクセス回路部から構成され
る。
すなわち命令フェッチメモリアクセス回路部■Mから取
出された命令は、信号線1旧を介してアドレス展開回路
部Aに導かれる。アドレス展開回路部へにおいてその命
令のデコードを行うと同時にオペランドのアドレス展開
を行い、得られたアドレスを信号線102を介してオペ
ランドメモリアクセス回路部OMに導く。更にそのアド
レスでオペランドメモリアクセス回路部OMからオペラ
ンドを取出し、信号線103を介して演算実行回路部E
に導き、その命令の動作指示に従い演算実行が行われる
。演算実行の結果は信号線104を介してオペランドメ
モリアクセス回路部OM内にあるメモリに格納されるか
もしくは信号線105を介してアドレス展開回路部A内
にあるレジスタに格納されて、その命令の実行過程が終
了する。
以上の命令の実行過程は、第5図で示すように複数の命
令(T、〜14)が逐次実行するように制御され各命令
が見掛は上IT(1マシンサイクル)実行することによ
って各命令の高速化が図られており、これはパイプライ
ン制御と呼ばれ従来より行われている。なお、第5図に
おいて、IM、Δ。
OM、Eは、それぞれ命令フェッチメモリアクセス回路
部、アドレス展開回路部、オペランドメモリアクセス回
路部、演算実行回路部における処理を表すものとする。
〔発明が解決しようとする問題点〕
以上のような情報処理装置において分岐命令の実行は一
般に以下のように行われる。
第5図において命令I4が分岐命令としたならば、マシ
ンサイクルT5においてアドレス展開が行われ、その分
岐先アドレスが求められる。この分岐先アドレスは第1
図の信号線106を介して命令フェッチメモリアクセス
回路部IMに導かれ、マシンサイクルT6において分岐
先命令J、がフェッチされる。一方1分岐不成立側の命
令I5はマシンサイクルT5において命令フェッチされ
、マシンサイクルT6においてアドレス展開される1分
岐命令I4が命令■3の演算結果による条件分岐命令と
したならば、マシンサイクルT6における命令I3の演
算結果からマシンサイクルT7において、命令I5のオ
ペランドメモリアクセスか又は命令I6(図示せず)の
アドレス展開かが選択され、一方が選択されたならば他
方はキャンセルされる。
このようにして分岐命令I4は、分岐が成立したならば
2T(2マシンサイクル)、不成立ならばIT(1マシ
ンサイクル)で実行することができる。なお第5図は、
分岐命令■、が成立した場合のタイムチャートを示して
いる。
次に第6図に示されるような計数分岐命令の実行を考え
る。第6図において、OPはオペコード、Rはレジスタ
値、Xはアドレス計算の為のインデックス値、Bはアド
レス計算の為のベース値、Dはディスプレースメントを
それぞれ示している。
計数分岐命令は命令語のRで示されるレジスタの値(R
)から” 1 ”減算されその値が゛0パでないならば
分岐先アドレス” (X) + (B) +D”に分岐
し、” 0 ”ならば分岐不成立となる命令である。
従来より前記計数分岐命令は、パイプライン制御による
情報処理装置においては、(Rilの演算を含む為に第
7図のように実行されていた。
すなわち第7図において、■2の計数分岐命令はマシン
サイクルT3においてアドレス展開“(X)+(B)+
D”の計算より分岐先アドレスが求められ、その分岐先
アドレスでマシンサイクルT、において分岐先命令J1
がフェッチされる1次にマシンザイ クルT5において
計数分岐命令I2の演算(R)−1が実行され、その結
果からマシンサイクルT6において分岐先命令J1のア
ドレス展開が実行開始されていた。
すなわち従来は演算実行回路部Eで(Rhlの演算を行
っていた為、その結果待ちの時間が存在し、分岐命令の
実行時間として少なくとも分岐命令のとき3T、不成立
のとき2Tのマシンサイクルを要していた。更にこの場
合(Rilの演算結果による分岐の判定が、命令フェッ
チメモリアクセスより後で行われていた為に、分岐判定
以前に余分のメモリアクセスを行う恐れがあり、この為
にオーバヘッドが生じていた。又、分岐不成立側の性能
を上げる為には第7図のマシンサイクルT5において命
令I、の命令フェッチメモリアクセスを発行する必要が
あるが、このメモリアクセスは分岐判定以前に行う為に
キャンセルされる可能性があり、分岐成立となった場合
この無駄なメモリアクセスを発行する為のオーバヘッド
が生じていた。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の目的は、上記欠点を改善した情報処理装置を提
供することにある。
本発明は、命令の実行におけるアドレス展開。
メモリアクセス及び演算実行を、アドレス展開回路部、
メモリアクセス回路部及び演算実行回路部でパイプライ
ン実行する情報処理装置において、前記アドレス展開回
路部に計数分岐命令の計数値を格納するレジスタを読出
す手段と、この手段からの出力に基づいて計数分岐命令
の分岐判定を行う手段と、この手段からの出力に基づい
て前記計数分岐命令の分岐成立時はその分岐先アドレス
による命令フェッチを実行し分岐不成立時は分岐先アド
レスによる命令フェッチを抑止して命令先取りを続行す
るように制御する手段とを備えることを特徴としている
〔実施例〕
第1図は本発明の一実施例を示す図であり、第4図にお
けるアドレス展開回路部Aと命令フェッチメモリアクセ
ス回路部IMの詳細を示すブロック図である。アドレス
展開回路部Aは、命令フェッチメモリアドレス回路部I
Mから信号線1旧を介して取出される命令を格納する命
令レジスタ1を備えており、この命令レジスタは、オペ
コード部OP、演算レジスタ指定部R1インデックス指
定部X−ベース指定部B1ディスプレースメント部りか
ら成る。命令フェッチメモリアクセス回路部TMから信
号線101を介して取出された命令は命令レジスタ1に
正しく整列されてセットされる。
アドレス展開回路部Aは、更に、演算実行回路部Eから
信号線105を介してセットされるジェネラルレジスタ
群(以下、GR群という)2及びベースレジスタ群(以
下、BR群という)3を備えており、アドレス計算の為
のインデックス値及びベース値は命令レジスタ1のイン
デックス指定部X及びベース指定部Bから信号線108
及び109によってGR群2及びBR群3から信号線1
10及び信号線111に読出される。読出されたインデ
ックス値。
ベース値、及び命令レジスタ1のディスプレースメント
部りから信号線112を介して読出されたディスプレー
スメントは、アドレス加算回路4に人力され、この加算
回路において(X) + (B) 十りのアドレス計算
が行われる。アドレス加算回路4の出力は信号線102
及び106を介してそれぞれオペランドメモリアクセス
回路部OM、命令フェッチメモリアクセス回路部IMに
導かれる。
更にGR群2は命令レジスターの演算レジスタ指定部R
から信号線107を介しその値を信号線113に読出せ
るように構成され、計数分岐命令分岐判定回路5に導か
れる。計数分岐命令分岐判定回路5は、命令レジスター
に計数分岐命令がセットされたときそれを認識する命令
デコード回路6からの信号線114上の計数分岐命令及
び信号線115上の分岐命令と、信号線113上の出力
とを人力として、命令レジスターの演算レジスタ指定部
Rで指示されるレジスタの値(R)が1”でないとき、
信号線118を介してフリップフロップ7をセットする
機能を有する。
第2図に計数分岐命令分岐判定回路5の一例である論理
回路を示す。この論理回路は、レジスタ値(R)が信号
線113を介して入力される“1″′′検出12、デコ
ード回路6からの信号線114を介して計数分岐命令が
人力されるT/C出力ゲート13、デコード回路6から
の信号線115を介して分岐命令が人力されるNAND
ゲー[4、及びその他のNANDゲーH5,16とから
構成されている。
命令フェッチメモリアクセス回路部IMは、アドレス加
算回路4の出力から得られる分岐先アドレスを保持する
分岐先アドレスレジスタ8と命令先取りの為の命令アド
レスを先行して保持し、随時カウントアツプされる先行
アドレスレジスタ9を備えている。先行アドレスレジス
タ9の出力と分岐先アドレスレジスタ8の出力は選択回
路10に導かれ、この選択回路10はフリップフロップ
7からの信号線116上の出力によって切替えられる。
命令フェッチメモリアドレス回路部IMは、更に、アド
レス変換を高速に行わせしめる為のアドレス変換テーブ
ル等の機能と命令語のメモリの写しとしての命令キャッ
シュメモリ機能等とからなる高速メモリアクセス回路1
1を備えており、この高速メモリアクセス回路11は選
択回路10からの信号線117上の出力でアクセスされ
、その出力は命令フェッチメモリアクセス回路部IMの
出力として信号線1旧上に送出される。
以上のように構成された情報処理装置における計数分岐
命令の実行を第3図のタイムチャートを参照して説明す
る。
第3図において命令I2が計数分岐命令であるとしたな
らば、マシンサイクルT3においてアドレス展開が行わ
れその分岐先アドレスが求められる。このとき同時に命
令レジスタ1の演算レジスタ指定部Rで指示されるレジ
スタの内容が読出され、計数分岐命令分岐判定回路5で
その値が調べられる。すなわち、命令レジスタ1の演算
レジスタ指定部Rで指示されるレジスタの値(R)が“
1″でないならば、第2図の回路に従ってフリップフロ
ップ7をセットするセット信号が生成され、信号線11
8上に出力される。次にマシンサイクルT4において分
岐先アドレスレジスタ8にマシンサイクルT3で求めら
れた計数分岐命令の分岐先アドレスがセットされると同
時に、先行アドレスレジスタ9において分岐不成立側の
先行命令I4のアドレスが保持される。このとき信号線
118上の前記セット信号でセットされたフリップフロ
ップ1の値がtr 1 mならばアドレス展開中の後続
命令I3がキャンセルされると同時に選択回路10にお
いて分岐先アドレスレジスタ8が選択され1選択回路1
0からの信号線117上の出力によって高速メモリアク
セス回路11にアクセスされる。次にマシンサイクルT
5において分岐先命令J、が命令レジスタ1にセットさ
れ、この分岐先命令のアドレス展開が開始される。以上
のようにして本実施例における計数分岐命令の分岐成立
時の実行時間は、2T(2マシンサイクル)の時間で完
了する。
又、分岐不成立時においては、マシンサイクルT4にお
いてアドレス展開中の後続命令■3のアドレス展開を有
効とし、更にフリップフロップ7がこのときセットされ
ない為に選択回路10は先行アドレスレジスタ9が選択
され、この時間において命令I3に後続する先行命令I
、が高速メモリアクセス回路からフェッチされる。次に
マシンサイクルT5において命令■3はオペランドフェ
ッチアクセス回路部でオペランドフェッチを行い、命令
I4は命令レジスタ1に命令語がセットされてアドレス
展開が開始される。以上のように本実施例における計数
分岐命令の分岐不成立時の場合はパイプラインの乱れを
生ずることなく IT (1マシンサイクル〉実行で完
了する。
以上、本発明の一実施例を説明したが、本発明はこの実
施例にのみ限定されるものではなく本発明の範囲内で種
々の変形、変更が可能なことはもちろんである。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明は計数分岐命令の実行におい
て、計数分岐命令のアドレス展開フェーズにその分岐判
定を行わせしめることによって計数分岐命令の高速実行
を可能にするとともに、無駄なメモリアクセスを行わな
いように制御することによってこれによるオーバヘッド
を抑えることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例であって、アドレス展開回路
部と命令フェッチメモリアクセス回路部の詳細を示すブ
ロック図、 第2図は第1図における計数分岐命令分岐判定回路の詳
細を示す図、 第3図は本実施例における計数分岐命令の実行の状態を
示すタイムチャート、 第4図は従来の一般的な情報処理装置にふける機能ブロ
ック図、 第5図は情報処理装置における命令のパイプライン制御
の状態を示すタイムチャート、第6図は計数分岐命令の
命令形成を示す図、第7図は情報処理装置において計数
分岐命令の従来の実行の状態を示すタイムチャートであ
る。 A・・・・・・アドレス展開回路部 OM・・・オペランドメモリアクセス回路部IM・・・
命令フェッチメモリアクセス回路部E・・・・・・演算
実行回路部 1・・・・・・・・・・・・命令レジスタ2・・・・・
・・・・・・・ジェネラルレジスタ群3・・・・・・・
・・・・・ペースレジスタ群4・・・・・・・・・・・
・アドレス加算回路5・・・・・・・・・・・・計数分
岐命令分岐判定回路6・・・・・・・・・・・命令デコ
ード回路7・・・・・・・・・・・・フリップフロップ
8−・・・・・・・・・分岐先アドレスレジスタ9・・
・・・・・・・・・・先行アドレスレジスタ10・・・
・・・・・・・・・選択回路11・・・・・・・・・・
・・高速メモリアクセス回路12・・・・・・・・・・
・・“1″検出路13・・・・・・・・・・・・T/C
出力ゲート14〜16・・・・・・NANDゲート代理
人 弁理士  岩 佐 義 幸 争 +    N    l’fl   +  …  −N
ffl−H1−I  HHh  b )−) LL      ヤ      労 +−v+41111 + @ m + −Nい HI−11−IHhI−) 第7図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)命令の実行におけるアドレス展開、メモリアクセ
    ス及び演算実行を、アドレス展開回路部、メモリアクセ
    ス回路部及び演算実行回路部でパイプライン実行する情
    報処理装置において、 前記アドレス展開回路部に計数分岐命令の計数値を格納
    するレジスタを読出す手段と、この手段からの出力に基
    づいて計数分岐命令の分岐判定を行う手段と、この手段
    からの出力に基づいて前記計数分岐命令の分岐成立時は
    その分岐先アドレスによる命令フェッチを実行し分岐不
    成立時は分岐先アドレスによる命令フェッチを抑止して
    命令先取りを続行するように制御する手段とを備えるこ
    とを特徴とする情報処理装置。
JP11548385A 1985-05-30 1985-05-30 情報処理装置 Pending JPS61273637A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11548385A JPS61273637A (ja) 1985-05-30 1985-05-30 情報処理装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11548385A JPS61273637A (ja) 1985-05-30 1985-05-30 情報処理装置

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JPS61273637A true JPS61273637A (ja) 1986-12-03

Family

ID=14663635

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JP11548385A Pending JPS61273637A (ja) 1985-05-30 1985-05-30 情報処理装置

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JP (1) JPS61273637A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4882701A (en) * 1985-08-22 1989-11-21 Nec Corporation Lookahead program loop controller with register and memory for storing number of loop times for branch on count instructions
JPH02168324A (ja) * 1988-12-22 1990-06-28 Nec Corp 情報処理装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4882701A (en) * 1985-08-22 1989-11-21 Nec Corporation Lookahead program loop controller with register and memory for storing number of loop times for branch on count instructions
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