JPS6159533A - Storage device access control system - Google Patents

Storage device access control system

Info

Publication number
JPS6159533A
JPS6159533A JP59181070A JP18107084A JPS6159533A JP S6159533 A JPS6159533 A JP S6159533A JP 59181070 A JP59181070 A JP 59181070A JP 18107084 A JP18107084 A JP 18107084A JP S6159533 A JPS6159533 A JP S6159533A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
register
access
flow
identification number
address
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.)
Granted
Application number
JP59181070A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0238964B2 (en
Inventor
Katsumi Onishi
克己 大西
Yuji Oinaga
勇次 追永
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP59181070A priority Critical patent/JPS6159533A/en
Publication of JPS6159533A publication Critical patent/JPS6159533A/en
Publication of JPH0238964B2 publication Critical patent/JPH0238964B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To reduce remarkably an access waiting time at each flow by using the flow identification number of a storage device access request so as to select plural registers and access a register. CONSTITUTION:The storage address of access request given from a flow having an instruction control section is set to an address register 10 and the access to a buffer 11 is tried by using an address converted into a real storage address by an address converting circuit 16. A flow identification number generated by a counter circuit 20 is set to registers 22-1-22-3 at the same time. The identification number of the register 22 is shifted sequentially to the registers 22-2-22-m. The register 23-1 consists of three-stage constitution with registers 23-2 and 23-3, each stage corresponds to pipeline stages A, T, B of an instruction control section and shifted as each flow identification number is progressed. This identification number is used for the selection control of one register to be outputted from a data register group 24 and an exception register group 25, and the selected output is transmitted to an E stage of the pipelines where it is processed.

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命令実行制御に係り、特にパイ
プライン制御方式による命令実行における、記憶装置ア
クセスの改善された制御方式に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to instruction execution control of an information processing device, and particularly to an improved control method for storage device access in instruction execution using a pipeline control method.

情報処理装置の命令実行におけるパイプライン制御方式
は、複数の命令を並列に同時に実行する制御方式として
よく知られている。
A pipeline control method for executing instructions in an information processing device is well known as a control method for simultaneously executing a plurality of instructions in parallel.

パイプライン制御方式においては、直列に接続されてパ
イプラインを構成する複数のステージの各々で、命令実
行の一部をなす一般に異なる機能が実行され、このよう
なステージを順次通過することによって、所要の命令実
行が完了するようにされる。
In a pipeline control method, each of multiple stages connected in series to form a pipeline generally performs a different function that is part of instruction execution, and by passing through such stages sequentially, the required instruction execution is completed.

各ステージでは、一般に異なる命令のための部分実行が
並列に実行されるので、パイプライン全体では論理的に
複数の処理の流れが並列に進行していると考えることが
でき、その各々を(パイプラインの)フローと呼ぶ。
At each stage, partial executions for different instructions are generally executed in parallel, so the entire pipeline can logically be thought of as having multiple processing flows proceeding in parallel, each of which (pipe line) flow.

パイプラインのステージは直列であるので、あるステー
ジの実行時間が長いと、後続の処理の進行は、その実行
時間の長いステージによって抑えられる。
Since the stages of the pipeline are serial, if a certain stage takes a long time to execute, the progress of subsequent processing is suppressed by the stage that takes a long time to execute.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従って、パイプラインの設計においては、各ステージの
実行時間に甚だしい差が生じないようにするが、高速メ
モリによって構成するいわゆるへソファに所要のデータ
が無いために、主記憶装置からデータを読み出すフロー
、あるいは特に演算時間の長いフロー(例えば除算命令
)のステージに後続するステージにあるフローには足ま
しがらぬ待ち時間を生じることかある。
Therefore, when designing a pipeline, we try to avoid a huge difference in the execution time of each stage, but because the required data is not in the so-called Hesopha, which is made up of high-speed memory, the flow of reading data from the main memory is Alternatively, a flow that is in a stage subsequent to a stage of a flow that requires a particularly long calculation time (eg, a division instruction) may have excessive waiting time.

第2図fatは命令制御部のパイプラインのフローから
出される記憶アクセス要求を処理する記憶アクセス制御
部の構成を示すブロック図である。
FIG. 2 fat is a block diagram showing the configuration of a storage access control unit that processes storage access requests issued from the pipeline flow of the instruction control unit.

記憶アクセス要求における記憶アドレスはアドレスレジ
スタ10にセットされ、アドレス変換回路I6によりア
ドレス変換をして、まずへソファ11のアクセスが試み
られる。
The storage address in the storage access request is set in the address register 10, the address is converted by the address conversion circuit I6, and access to the sofa 11 is first attempted.

同時にアドレスはアクセス例外検査部12にも人力され
、例えば該アドレスに設定されている記憶保護キーと、
実行中のプログラムに付与されているアクセスキーとの
照合によって、アクセス実行の妥当性の検査が行われ、
その結果は例外情報レジスタ13に設定される。
At the same time, the address is also input manually to the access exception checking unit 12, and for example, the memory protection key set to the address,
The validity of the access execution is checked by comparing it with the access key granted to the program being executed.
The result is set in the exception information register 13.

バッファ11に要求アドレスのデータが格納されている
場合には、該データは読み出されてデータレジスタ14
に設定され、データレジスタ14及び例外情報レジスタ
13の内容は命令制御部に転送されて、命令実行に使用
される。但し、例外情報レジスタ13に不当なアクセス
を表示する情報がある場合には、通常は例えば割込のを
発生して、命令実行を中断する。
If data at the requested address is stored in the buffer 11, the data is read out and stored in the data register 14.
The contents of the data register 14 and exception information register 13 are transferred to the instruction control unit and used for instruction execution. However, if there is information indicating an illegal access in the exception information register 13, normally, for example, an interrupt is generated to interrupt instruction execution.

バッファ11に要求アドレスのデータが無い場合には、
アドレスレジスタ10のアドレスを主記憶装置15へ送
ってアクセス動作を起動し、読み出されたデータをバッ
ファ11に格納した後、改めて前記と同様にバッファ1
1にアクセスするごとによってアクセス要求の処理を完
了する。。
If there is no data for the requested address in the buffer 11,
After sending the address of the address register 10 to the main memory 15 to start an access operation and storing the read data in the buffer 11,
1, the processing of the access request is completed. .

このように、主記憶装置15ヘアクセスする場合は、バ
ッファ11でアクセスが終わる場合より、相当長いアク
セス時間を要するが、データが得られないと、要求元フ
ローは進行できないので、後続のフローの進行も停止し
、記憶アクセス待ちが生じる。
In this way, when accessing the main storage device 15, it takes a considerably longer access time than when the access ends in the buffer 11, but since the requesting flow cannot proceed unless data is obtained, it is difficult for the subsequent flow to proceed. Progress also stops and a memory access wait occurs.

第2図(b)はこのような待ちの生じる状態のタイミン
グを示す図である。
FIG. 2(b) is a diagram showing the timing of such a waiting state.

図中の命令制御部に示す記号は、それぞれパイプライン
の1ステージの機能を表示し、Dは命令デコード、Aは
オペランドアドレス計算、Tはアドレス変換、Bはバッ
ファからのオペランドデータ続出し、Eは演算実行、W
は処理結果データの古込みの各ステージにあることを示
す(但し、T、Bでは、次に述べるようにアクセス要求
を記憶アクセス制御部に出し、該制御部でアドレス変換
及びバッファアクセスが実行される)。
The symbols shown in the instruction control section in the figure each represent the function of one stage of the pipeline, where D is instruction decoding, A is operand address calculation, T is address conversion, B is continuous operand data from the buffer, and E is the calculation execution, W
indicates that the processing result data is at each stage of aging (however, at T and B, an access request is sent to the storage access control unit as described below, and the control unit executes address conversion and buffer access. ).

図で横に並ぶ記号列は1つのフロー(それぞれを■〜■
で示す)が処理の進行に伴って占めるステージを示し、
そこで同じステージを示す記号が連続するのは、同じス
テージに止まっていることを示し、そのステージの処理
時間が長いか、又は前のステージが空かないために待ち
に入っている場合である。
In the diagram, the symbol strings lined up horizontally represent one flow (each is
) indicates the stage it occupies as the process progresses,
Therefore, consecutive symbols indicating the same stage indicate that the stage is stopped at the same stage, and the processing time of that stage is long, or the stage is waiting because the previous stage is not available.

縦の各列は1時点に同時にパイプラインにある異なるフ
ローが占めるステージを示している。
Each vertical column represents a stage occupied by a different flow that is in the pipeline at the same time.

又、図の記憶アクセス制御部のパイプラインにおける記
号1〕ば命令制御部から出される記憶アクセス要求の選
択、Tはアドレス変換、Bはバッファ読出しを示し、■
〜■ば命令制御部の同じ番号のフローに対応する。
Also, in the pipeline of the storage access control unit in the figure, symbol 1] indicates selection of a storage access request issued from the instruction control unit, T indicates address translation, B indicates buffer readout, and
~■ correspond to the flows with the same number in the instruction control section.

データがバッファにある場合には、P−T−Bの処理で
アクセスを完了するが、この処理の結果バッファに目的
のデータが無い場合には、例えば主記憶装置へのアクセ
スが行われ(図の時刻lから始まる・・一部分)、バッ
ファに取り込まれた後再びp−T−8の処理で、時刻2
においてアクセスが完了する。
If the data is in the buffer, the access is completed by P-T-B processing, but if there is no target data in the buffer as a result of this processing, for example, access to the main memory is performed (Fig. (partially starting from time l of
The access is completed at .

この間他のフローのアクセス要求は待たされて、フロー
■ばTステージ、フロー■はAステージに止まり、時刻
3でフロー■のアクセス要求が記憶アクセス制御部に受
は付けられる。
During this time, the access requests of other flows are made to wait, flow (1) remains at the T stage, flow (2) remains at the A stage, and at time 3, the access request of flow (2) is accepted by the storage access control unit.

このようにして、もしフロー■及びフロー■のアクセス
要求も主記憶装置へのアクセスを要する場合には、フロ
ー■のアクセス要求は時刻4でAステージに進んで開始
されているが、その完了は時刻5まで遅延される。
In this way, if the access requests of flow ■ and flow ■ also require access to the main memory, the access request of flow ■ advances to the A stage at time 4 and is started, but it is not completed. It is delayed until time 5.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

前記のように、従来は各フローの主記憶アクセス要求が
時間的に直列に処理されるために、アクセス要求が連続
すると、待ち時間が非常に大きくなり、実効的な命令処
理能力を低下するという問題があった。
As mentioned above, conventionally, main memory access requests for each flow are processed serially in time, so if access requests are made consecutively, the waiting time becomes extremely large and the effective instruction processing capacity is reduced. There was a problem.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

前記の問題点は、パイプライン制御方式により命令を実
行する情報処理装置において、パイプラインを流れるフ
ローごとにフロー識別番号を設定する手段、記憶装置か
ら読み出したデータ及び記憶装置アクセス例外情報を保
持する複数のレジスタ手段を有し、該レジスタを記憶装
置アクセス要求元のフロー識別番号により選択して、ア
クセスするように構成された本発明の記憶装置アクセス
制御方式によって解決される。
The above-mentioned problem is that in an information processing device that executes instructions using a pipeline control method, there is a means for setting a flow identification number for each flow flowing through a pipeline, and a means for holding data read from a storage device and storage device access exception information. This problem is solved by the storage device access control method of the present invention, which has a plurality of register means and is configured to select and access the register according to the flow identification number of the storage device access request source.

〔作用〕[Effect]

パイプラインを流れている各フローに対応して、記憶装
置からの読出しデータ及びアクセス例外情報を保持する
ように、複数組のレジスタを設け、それらのレジスタに
は各フローに割りつりるフロー識別番号によって区別し
てアクセスできるようにする。
Multiple sets of registers are provided to hold read data from the storage device and access exception information corresponding to each flow flowing through the pipeline, and each register has a flow identification number assigned to each flow. so that they can be accessed separately.

このような構成にすることにより、記憶装置の機能上可
能な並行アクセス故までは、命令制御部のパイプライン
の進行と非同期に、複数のアクセス要求を並行に処理し
て、先行してデータを取得しておいても矛盾を生じない
ようにすることができるので、そのようにしてフローご
とのアクセス待ち時間を大幅に短縮することが可能にな
る。
With this configuration, multiple access requests can be processed in parallel and data can be processed in advance, asynchronously with the progress of the instruction control unit's pipeline, until parallel access is possible due to the functionality of the storage device. Since it is possible to prevent inconsistencies from occurring even if the information is acquired, it is possible to significantly reduce the access waiting time for each flow.

〔実施例〕〔Example〕

第1図(alは本発明の一実施例構成を示すブロック図
であり、第1図(blはその制御タイミング図である。
FIG. 1 (al is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention, and FIG. 1 (bl is a control timing diagram thereof).

命令制御部のあるフローから出されるアクセス要求の記
憶アドレスは、前記と同様にアドレスレジスタ10に設
定され、アドレス変換回路16で実記憶アドレスに変換
されたアドレスによって、バッファ11へのアクセスが
8式行される。
The storage address of an access request issued from a certain flow of the instruction control unit is set in the address register 10 in the same manner as described above, and access to the buffer 11 is performed in 8 types according to the address converted to a real storage address by the address conversion circuit 16. will be carried out.

同時にカウンタ回路20によって発生されるフロー識別
番号がレジスタ22−1及びレジスタ23−1に設定さ
れる。
At the same time, the flow identification number generated by the counter circuit 20 is set in the register 22-1 and the register 23-1.

カウンタ回路20は、例えば同時に記憶アクセスが進行
するフローの最大数に等しい周期で反復計数する計数回
路とする。
The counter circuit 20 is, for example, a counting circuit that repeatedly counts at a period equal to the maximum number of flows in which memory accesses are simultaneously proceeding.

レジスタ22−1のフロー識別番号は次のサイクル(前
記のTサイクル)にレジスタ22−2にシフトされる。
The flow identification number in register 22-1 is shifted to register 22-2 in the next cycle (T cycle described above).

レジスタ22−2は更にレジスタ22−3〜22−m及
び22−1に順次直列に接続されて環状のシフトレジス
タを構成する。このシフトレジスタの長さは、1サイク
ルごとにシフトさせて主記憶装置15のアクセス時間で
一周するようにする。
The register 22-2 is further connected in series to the registers 22-3 to 22-m and 22-1 to form a circular shift register. The length of this shift register is shifted every cycle so that it completes one cycle in the access time of the main storage device 15.

バッファ11に目的のデータがある場合には、前記と同
様に読み出され、データレジスタ群24の中の、レジス
タ22−2のフロー識別番号によって選択されるレジス
タに設定される。同時に例外情報レジスタ群25の中の
、レジスタ22−2のフロー識別番号によ゛って選択さ
れるレジスタには例外情報が設定される。
If there is target data in the buffer 11, it is read out in the same manner as described above and set in the register selected by the flow identification number of register 22-2 in the data register group 24. At the same time, exception information is set in the register selected by the flow identification number of register 22-2 in the exception information register group 25.

レジスタ23−1はレジスタ23−2.23−3と、例
えば3段のシフトレジスタを構成し、各段は命令制御部
のパイプラインステージの前記A、、T、Bステージに
に対応し、各フロー識別番号の進行と共にシフトさせる
ものとする。
The register 23-1 and the registers 23-2 and 23-3 constitute, for example, a three-stage shift register, each stage corresponding to the A, T, and B stages of the pipeline stage of the instruction control section. It is assumed that the flow identification number is shifted as the flow identification number progresses.

このようにしてレジスタ23−3にシフトしたフロー識
別番号はデータレジスタ群24及び例外レジスタ群25
から出力するべき各ルジスタを選択するための制御に使
われ、選択された出力は命令制御部のパイプラインのE
ステージに送られて、従来と同様に処理される。
The flow identification number shifted to the register 23-3 in this way is stored in the data register group 24 and the exception register group 25.
The selected output is used for control to select each register to output from
It is sent to the stage and processed in the same way as before.

第1図(b)は、前記第2図(b)と同し記号によって
、以上の動作のタイミングを説明する。
In FIG. 1(b), the timing of the above operations will be explained using the same symbols as in FIG. 2(b).

前記と同様にフロー■〜■から出されるアクセス要求は
、各サイクルごとに受は付けられて主記憶装置15ヘア
クセスの起動がかけられるので、主記憶装置のアクセス
動作は並行に進行し、フロー■、■のアクセス待ぢが、
著しく短縮される。
In the same way as above, the access requests issued from flows ■ to ■ are accepted and activated to access the main storage device 15 in each cycle, so the access operations of the main storage device proceed in parallel, and the access requests issued from flows ■、■ are waiting for access,
significantly shortened.

本実施例でば3要求までの並列処理を行う構成としたの
で、フロー■のアクセスの受付はフロー〇のアクセス完
了まで遅延される。
In this embodiment, since the configuration is such that up to three requests are processed in parallel, the acceptance of access for flow (2) is delayed until the access for flow (0) is completed.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上の説明から明らかなように本発明によれば、パイプ
ライン制御方式の命令実行における、主記憶装置アクセ
ス待ちによるパイプラインの流れの停滞が著しく改善さ
れるので、処理装置の性能を向上するという著しい工業
的効果がある。
As is clear from the above description, according to the present invention, the stagnation of the pipeline flow due to waiting for access to the main memory during instruction execution using the pipeline control method is significantly improved, thereby improving the performance of the processing device. It has significant industrial effects.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明一実施例の記憶アクセス制御部の構成及
びタイミング図、 第2図は従来の構成及びタイミング図である。 図において、 10はアドレスレジスタ、11はバッファ、12はアク
セス例外検査部、 13は例外情報レジスタ、14はデータレジスタ、15
は主記憶装置、   20はカウンタ回路、22−1〜
22−m、23−1〜23−3はレジスタ、24はデー
タレジスタ群、25は例外レジスタ群を示% 1 口 単 1 日 (′0) 寥 2 図
FIG. 1 is a configuration and timing diagram of a storage access control unit according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a conventional configuration and timing diagram. In the figure, 10 is an address register, 11 is a buffer, 12 is an access exception checker, 13 is an exception information register, 14 is a data register, 15
is the main memory, 20 is a counter circuit, 22-1~
22-m, 23-1 to 23-3 are registers, 24 is a data register group, and 25 is an exception register group.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] パイプライン制御方式により命令を実行する情報処理装
置において、パイプラインを流れるフローごとにフロー
識別番号を設定する手段、記憶装置から読み出したデー
タ及び記憶装置アクセス例外情報を保持する複数のレジ
スタ手段を有し、該レジスタを記憶装置アクセス要求元
のフロー識別番号により選択して、アクセスするように
構成されてなることを特徴とする記憶装置アクセス制御
方式。
An information processing device that executes instructions using a pipeline control method, which includes means for setting a flow identification number for each flow flowing through a pipeline, and a plurality of register means for holding data read from a storage device and storage device access exception information. A storage device access control system characterized in that the register is selected and accessed based on a flow identification number of a storage device access request source.
JP59181070A 1984-08-30 1984-08-30 Storage device access control system Granted JPS6159533A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59181070A JPS6159533A (en) 1984-08-30 1984-08-30 Storage device access control system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59181070A JPS6159533A (en) 1984-08-30 1984-08-30 Storage device access control system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6159533A true JPS6159533A (en) 1986-03-27
JPH0238964B2 JPH0238964B2 (en) 1990-09-03

Family

ID=16094272

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59181070A Granted JPS6159533A (en) 1984-08-30 1984-08-30 Storage device access control system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6159533A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6312030A (en) * 1986-07-02 1988-01-19 Nec Corp Error processing mechanism for information processor
JPH04326126A (en) * 1991-04-25 1992-11-16 Fuji Xerox Co Ltd Register file for digital computer and instruction execution system using the same

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS539433A (en) * 1976-07-13 1978-01-27 Fujitsu Ltd Buffer memory control system
JPS5730041A (en) * 1980-07-30 1982-02-18 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Control system for local memory

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS539433A (en) * 1976-07-13 1978-01-27 Fujitsu Ltd Buffer memory control system
JPS5730041A (en) * 1980-07-30 1982-02-18 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Control system for local memory

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6312030A (en) * 1986-07-02 1988-01-19 Nec Corp Error processing mechanism for information processor
JPH04326126A (en) * 1991-04-25 1992-11-16 Fuji Xerox Co Ltd Register file for digital computer and instruction execution system using the same

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0238964B2 (en) 1990-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS62245442A (en) Information processor
JPH0463430B2 (en)
JPH03282958A (en) Electronic computer
JPH0545985B2 (en)
JPS63127368A (en) Control system for vector processor
EP0592404A4 (en) Apparatus and method for providing a stall cache.
US4758949A (en) Information processing apparatus
JPS6159533A (en) Storage device access control system
JPH03214247A (en) Data processor containing cache and its data access method
JPS60107141A (en) Branch control system
JPH11110214A (en) Command control system and method for the same
JPS60178580A (en) Instruction control system
US5276853A (en) Cache system
JPS61224051A (en) Buffer memory control system
JP2812610B2 (en) Pipeline control method
JPS5896345A (en) Hierarchical arithmetic system
JP2783285B2 (en) Information processing device
EP0015276B1 (en) A digital pipelined computer
JP3825709B2 (en) Pipeline processing method and processor device
JPH0232650B2 (en)
JPH0232649B2 (en)
JPS5896346A (en) Hierarchical arithmetic system
JPS60214043A (en) Pipeline control circuit
JPH0342721A (en) Information processor
JPH02217924A (en) Storing processing system for data processor