JPS63178333A - 命令処理方式 - 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〕 本発明は命令処理方式に関し、特に利用者によって新し
く定義された命令をデコードする際の命令処理方式に関
する。

〔従来の技術〕

従来利用者が命令を新しく定義できるコードは決められ
ており、なお且つ、命令長もコード別に指定されている
のが普通である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した従来の技術では、新しく定義できる命令はその
命令長で制限を受けることになる。つま〕命令デコード
を既在のハードウェアを利用して行なおうとしてお）、
そのためデコードできる命令長は限られてしまい、それ
以上の長さをもつ命令は定義できないという問題点があ
る。

本発明は従来のもののこのような問題点を解決しようと
するもので、命令長に制限を設けず新しい命令形式を定
義することを可能にすることを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明によると命令先取シレジスタと、現在デコード中
の命令を保持する命令レジスタと、現在実行中の命令を
格納する命令データレジスタと。

前記命令先取シレジスタと前記命令レジスタの間に位置
する命令デコード部とから構成されるマイクロプログラ
ミング方式の情報処理装置において。

命令レジスタの最上位１ワードを命令データレジスタに
転送するマイクロ命令手段と、前記命令レジスタの内容
をファームウェアにより読出す手段と、命令デコード部
に設けられ２次にデコードされる命令が特別に定義され
た命令（以後命令Ｉと略す。）であることが認識された
ときアクティブになるような認識手段と、該認識手段が
アクティブのときは現在実行中の命令長指定として１ワ
ードを出力する手段とを含み、前記命令先取シレジスタ
に取込まれた前記命令■を、前記マイクロ命令を実行す
ることにより前記命令レジスタを通して順次１ワードず
つ前記命令データレジスタに転送し、ファームウェアに
よる前記命令Ｉのデコードを行なうようにしたことを特
徴とする命令処理方式が得られる。

〔実施例〕

次に２本発明について図面を参照して説明する。

本発明を採用した装置の１実施例のブロック構成を第１
図に示す。１０〜１３は命令先取シレノスタ、３０〜３
２は命令レジスタ、４０は命令データレジスタで、それ
ぞれ４，３．１ワ一ド分ちる。命令レジスタ３０〜３２
が３ワード分あるので、この計算機は最大３ワードまで
の命令を７１−ドウエアでデコード可能と考えることが
できる。

命令データレジスタ４０は内部パス６０を通してワーク
ファイル７０と接続している。命令先取シレジスタ１０
〜１３と命令レジスタ３０〜３２の間にあるのはアライ
ナ２０と命令デコード部５０で、命令デコード部５０で
は命令レジスタ３０にセットされる命令の命令長、オペ
コードによるＣＳアドレス、及びアライナ２０の制御線
８０に制御信号を出力する。アライナ２０は命令先取り
レジスタｌＯ〜１３に格納されている命令を命令レジス
タ３０〜３２に落とすときに、必らず命令の先頭１ワー
ドが命令レジスタ３０にセットされるように命令をシフ
トさせるものである。制御線８０の制御信号は命令レジ
スタ３０に命令がセットされるタイミングで、命令デコ
ード部５０で求められた命令長を現在の状態に加算する
ととによって更新される。また、命令デコード部５０か
ら出力される命令長とＣＳアドレスは次の命令レジスタ
セットタイミングまでずりと保持されておシ。

その命令長は命令カウンタの更新に使われる。

前記命令デコード部５０では、特別に定義される命令に
ついては次のことを前提としてノー−ドウエアは作られ
ている。

■　あらかじめ、使用してよいコードを指定しておき、
そのコードはすべて１ワード長とする。

たとえ２　ｓ　３　＊　４・・・ワード長の命令であっ
てもデコード結果は１ワードである。またコードは先頭
ｌワード（１６ｂｉｔ　）で指定する。

■　オペコード部にユニークなＣＳアドレスが生成され
る。

ここで命令先取シレジスタ１０〜１３に４ワード長の特
別に定義された命令Ｉが格納されているものとして、命
令ｌのデコードシーケンスを第８図を参照しながら説明
する。命令先取シレジスタ１０〜１３には各々Ａ、Ｂ、
Ｃ，Ｄというｌワードのデータがそれぞれ入っている。

Ａはオペコード部で、Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄで命令■を形成し
ている。

また、命令レジスタ３０〜３２には命令Ｉのひとつ前の
命令■がａｌ、　ａｌ　、　ｃ／の形で格納され、命令
データレジスタ４０には命令■のひとつ前の命令■の先
頭ｌワードが−のように格納されている。

アライナ２００制御練８００制御信号は今度命令レジス
タ３０〜３２にセットされる命令の先頭ｌワード、つｉ
シＡを指している。この様子を第２図に示す。

さて、命令■の実行が終了すると続けて命令■が実行に
移されるが、これと同時に命令Ｉは命令レジスタ３０〜
３２にアライナ２０ｔ−通して転送され、また命令■の
先頭１ワードＡは命令データレジスタ４０に転送される
。一方これと並行して命令夏のオにコード部Ａは命令デ
コード部５０１Ｃ入り、命令デコード部５０はＡをデコ
ードすることにより命令Ｉは特別に定義された命令とい
うことを認識し、その情報をひとつのフリップフロップ
に格納し、以後強制的に１ワード処理を行なう。

また、前述の前提■により、今会合レジスタに転送され
た命令は１ワード長と見なされ、アライナ２００制御線
８００制御信号は＋１される。したがって制御線８０の
制御信号はＢを指すことになる。また命令カウンタも命
令■の命令長が加算され丁度命令■の先頭Ａのアドレス
を示す。この様子を第３図に示す。また、前提■により
命令デコード部５０からオペコードＡに対するＣＳアド
レスが出力されるが、これは命令■が実行中はずっと保
持され、命令■の実行終了時に有効となる。

次に、命令■の実行が終了し、命令Ｉの実行に移される
が、このとき命令レジスタ３０にはＢが転送され、また
命令■の先頭ｌワードＡは命令データレジスタ４０に転
送される。Ｂは同時に命令デコード部５０に入る。一般
に命令デコード部５０Ｋｊｄ命令のオにコ、−ド部に相
当する先頭１ワードが入力されるが、命令ＩのＢはオペ
コード部でなくデータ部であるためこのときの命令長は
全く保証されない。しかし、前述のとおシ、ここでは強
制的に１ワード処理を行なうモードになっているため、
命令長は１に強制補正されて出力される。したがって、
このときもアライナ２０の制御線８０の制御信号は＋１
され、制御線８００制御信号はＣを指すことになる。命
令カウンタも前回のＡをデコードしたことによる命令長
＝１が加算される。この様子を第４図に示す。

一方、第４コードＡに対するＣＳアドレスは。

命令■の実行が終了する時に有効となシ、オ（コード分
岐して命令Ｉのデコードの制御はファームウェアに移さ
れる。ファームウェアはさらに次のクロックで４ワード
命令デコードルーチンにジャンプし第７図に示すような
マイクロ命令群を実行する。

４ワード命令デコードシーケンスは、まず、現在命令デ
ータレジスタ４０に格納されているＡをワークファイル
７０に格納するマイクロ命令を実行し１次に本発明の特
徴である。命令レジスタ３０〜３２の最上位１ワードを
命令データレジスタ４０に転送するマイクロ命令を実行
することにより、命令データレジスタ４０にＢを格納す
る。

一方このマイクロ命令によりて、命令先取シレジスタ１
０〜１３から命令レジスタ３０〜３２に命令を転送する
動作、曇シアライナ２０の制御線８０に制御信号を出力
する動作、命令カウンタを更新する動作を行うようにす
ると、命令レジスタ３０にはＣが格納され、制御線８０
の制御信号と命令カウンタはＣによる命令デコード結果
にかかわらず強制的に１ワード処理を行なうモードにな
っているので制御線８０の制御信号は＋１され。

Ｄを指すことになり、命令カウンタは前回のＢをデコー
ドしたことによる命令長＝１が加算される。

この様子を第５図に示す。

さらに上記の２つマイクロ命令を２回縁）返すことによ
り、ＢとＣはワークファイル７ｏに転送され、命令デー
タレジスタにはＤが格納される。

この時の様子を第６図に示す。

最後に命令データレジスタ４０１Ｃ格納されているＤを
ワークファイル７０に転送することにょシワークファイ
ル７０内に命令■がすべて揃ったことになり、ファーム
ウェアは命令ｆのデコードを行ない実行する。この時の
命令カウンタは命令Ｉの次の命令を指している。

命令Ｉの実行が終ると、ファーム９エアは命令■の次の
命令を７エツチするマイクロ命令を実行し、同時に命令
デコード部５０に設けられたフリップフロップをリセッ
トするととにより１通常の命令デコードを復帰して、命
令■以後の命令を実行する。

以上が命令■のデコード及び実行のフローであるが、命
令デコード部５０の具体的なフロック構成の一例を第９
図に示す。命令の最大長は３ワードとする。第４コード
ＯＰが入力されるとデコーダ９１でデコードされ、命令
長情報ＷＯ，Ｗｌが出力され２通常はＮＡＮＤ、ＮＯＲ
？　−トを通って命令長情報ＷＯ，Ｗ　１となる。とこ
ろが命令Ｉが新しく追加され特別に定義された命令！の
場合はａ′が“１″となり、命令長は強制的にＷＯ＝１
　、Ｗ１＝Ｏとされる。この命令長情報ＷＯ，Ｗｌはア
ライナの制御線８０の制御信号の更新に使われ、フリッ
プフロップ（Ｆ／Ｆ）　９３　、９４の出力ＷＯ’、Ｗ
ｌ’は命令カウンタの更新に使われる。３つのフリップ
フロップ（Ｆ／Ｆ）　９２　、９３　、９４に供給され
ているセット信号Ｓは、命令の実行終了時及び命令レジ
スタ３０から命令データレジスタへ命令を転送するマイ
クロ命令を実行したときにアクティブになり、またフリ
ップ７０ツデ（Ｆ／’Ｆ）　９２に供給されているリセ
ット信号Ｒは、命令■の実行終了後。

命令■の次の命令をフェッチするマイクロ命令を実行し
た時にアクティブになる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、新しく定義された命令が
きたらそれを認識し、以後強制的に１ワードずつ処理す
る為、命令長に制限がなく、また。

命令デコードはすべてファームウェアで行なうためハー
ドウェアの増大を招くこともないし、全く新しい命令形
式を定義することもでき、汎用性に富むという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を採用した装置の一例のブロック構成図
、第２図〜第６図は新しく定義された命令の処理順序を
示す図、第７図は新規命令をデコードするマイクロ命令
のフロー図、第８図は第１図の装置の動作のタイムチャ
ート、第９図は第１図の命令デコード部−例の！ロック
図である。 記号の説明：１０〜１３は命令先取りレジスタ。 ２０はアライ九３０〜３２は命令レジスタ、４０は命令
データレジスタ、５０は命令デ嶽−ド部。 ６０は内部バス、７０はワークファイルをそれぞれあら
れしている。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、命令先取りレジスタと、現在デコード中の命令を保
   持する命令レジスタと、現在実行中の命令を格納する命
   令データレジスタと、前記命令先取りレジスタと前記命
   令レジスタの間に位置する命令デコード部とから構成さ
   れるマイクロプログラミング方式の情報処理装置におい
   て、命令レジスタの最上位１ワードを命令データレジス
   タに転送するマイクロ命令手段と、前記命令レジスタの
   内容をファームウェアにより読出す手段と、命令デコー
   ド部に設けられ次にデコードされる命令が特別に定義さ
   れた命令（以後命令 I と略す。）であることが認識さ
   れたときアクティブになるような認識手段と、該認識手
   段がアクティブのときは現在実行中の命令長指定として
   １ワードを出力する手段とを含み、前記命令先取りレジ
   スタに取込まれた前記命令 I を、前記マイクロ命令を
   実行することにより、前記命令レジスタを通して順次１
   ワードずつ前記命令データレジスタに転送し、ファーム
   ウェアによる前記命令 I のデコードを行なうようにし
   たことを特徴とする命令処理方式。