JPS63188230A - Information processor - Google Patents

Information processor

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Publication number
JPS63188230A
JPS63188230A JP62019629A JP1962987A JPS63188230A JP S63188230 A JPS63188230 A JP S63188230A JP 62019629 A JP62019629 A JP 62019629A JP 1962987 A JP1962987 A JP 1962987A JP S63188230 A JPS63188230 A JP S63188230A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
register
port
data
register file
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.)
Pending
Application number
JP62019629A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Morishige Kaneshiro
金城 守茂
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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 Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP62019629A priority Critical patent/JPS63188230A/en
Publication of JPS63188230A publication Critical patent/JPS63188230A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To eliminate the need of a register file exclusive for an address generating circuit and to shorten a machine cycle by sharing a 4-port register file for both production of addresses of an address generating circuit and arithmetic processing of an arithmetic and logic unit (ALU). CONSTITUTION:A 4-port register file 100 contains three read-only ports 11, 21 and 31 which fetch successively two register values showing the source data and a single register value showing the address data as well as a write-only port 41 which writes the value showing the destination data obtained by an ALU300 into an exclusive register at every write enable state set in the timing synchronous with a microinstruction. An address generating circuit 200 decodes the register value at every fetching and produces addresses. In such a constitution, no special register file is needed for the circuit 200 and both reading and writing jobs are carried out in parallel with each other. Then the machine cycle is shortened.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は3バス方式の演鐸ユニット(ALIJ>を用い
て演算処理を行なう情報処理装置に関し、特にレジスタ
レベルアーキテクヂャのハードウェア構成の改良に関す
る。
Detailed Description of the Invention (Industrial Application Field) The present invention relates to an information processing device that performs arithmetic processing using a three-bus type operator unit (ALIJ), and in particular to an improvement in the hardware configuration of register level architecture. Regarding.

(従来の技術) 近年、VLSI技術の進歩により、1デツプコンピユー
タでもパイプライン処理が行なわれ、演免処理レベルあ
るいは命令語処理レベルにおいての処理の高速化が種々
試みられている。
(Prior Art) In recent years, with the advancement of VLSI technology, pipeline processing has been performed even in one-deep computers, and various attempts have been made to speed up processing at the instruction processing level or instruction word processing level.

しかしながら、1チツプコンピユータにより所定の情報
処理を行なわせる情報処理装置を構成しようとする場合
には、レジスタファイルへのアクセスが競合する事態が
しばしば生じることになる。
However, when attempting to construct an information processing apparatus that allows a single-chip computer to perform predetermined information processing, conflicting accesses to register files often occur.

例えば、この秤の情報処理装置に−3いては、アドレス
生成回路によりオペランドアドレスや分岐先アドレスを
生成するとき、インデックスレジスタやペースレジスタ
を参照したり、また、ALUのソースデ〜りとしてそれ
らのレジスタの値がファイルされたレジスタファイルを
読出したりする。
For example, in the information processing device of this scale, when generating operand addresses and branch destination addresses by the address generation circuit, the index register and pace register are referred to, and those registers are used as the source data of the ALU. Read the register file in which the value of is stored.

特に、3バス方式のALUを用いて演算処理を行なう情
報処理装置にあっては、2つのソースデータと、1つの
デスティネーションデータとが必要となるから、レジス
タファイルは1マシンサイクルにおいて4つのアクセス
が要求されることになる。
In particular, in information processing equipment that performs arithmetic processing using a three-bus ALU, two source data and one destination data are required, so the register file can be accessed four times in one machine cycle. will be required.

しかし、従来のように2ポートのレジスタファイルを用
いた場合には、そのうちの1ポートは、読み出しと書き
込みとに共用される。そのため、1マシンサイクルの舶
半が読み出し時間であり、その[が棗ぎ込み時間となる
から、レジスタファイルへのアクセスが上記のように競
合すると、マシンサイクルを短縮化することが困難にな
る。
However, when a two-port register file is used as in the past, one port is shared for reading and writing. Therefore, half of one machine cycle is the read time, and half of that is the write time, so if there is contention in access to the register file as described above, it becomes difficult to shorten the machine cycle.

また、先に2ポート読み出し、1ポート書き込み可能と
した3ポートレジスタフアイルを用いる構成が提案され
ている。しかし、この場合であってもアドレス生成のた
めのポートがレジスタファイルに無く、従って、アトレ
イ生成回路の専用にそのレジスタファイルのコピーを用
意しなければならなかった。
Furthermore, a configuration has been proposed in which a 3-port register file is used in which 2 ports can be read and 1 port can be written. However, even in this case, there is no port for address generation in the register file, so a copy of the register file must be prepared exclusively for the atray generation circuit.

(発明が解決しようとする問題点) このように、従来の3バス構成の情報処理装置にあって
は、2ポー[・レジスタファイルを用いるとマシンサイ
クルを短縮化することが困テ1であった。また、3ポー
トレジスタファイルを用いてもレジスタファイルを重複
して持たなければならないため、レジスタレベルアーキ
テクチャのハードウェア構成が複雑になるという不具合
があった。
(Problems to be Solved by the Invention) As described above, in the conventional three-bus configuration information processing device, it is difficult to shorten the machine cycle when using a two-port register file. Ta. Further, even if a 3-port register file is used, it is necessary to have duplicate register files, so there is a problem that the hardware configuration of the register level architecture becomes complicated.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目
的は、競合するアクセスに対応することができ、■つレ
ジスタファイルのコピーが不要となる情報処理装置を提
供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an information processing apparatus that can cope with competing accesses and eliminates the need to copy a register file.

[発明の構成] (問題点を解決するための手段) 本発明は上記の目的を達成するため、3バス構成の情報
処理装置において、ソースデータを示12つのレジスタ
値とアドレスデータを示す1つのレジスタ値とを順次取
込む3つの読み川し専用ポートと、マイクロ命令に同期
したタイミングでライトイネーブルされる毎に、ALU
によるデスティネションデータを示す値を専用レジスタ
に書き込む1つの書き込み専用ポートとを猫えた4ポー
トレジスタフアイルと、この4ポートレジスタフアイル
に貯えられたアドレスデータを示すレジスタ値が順次取
り出される毎に、そのレジスタ値を順次デコードしてア
ドレスを生成するアドレス生成回路とを具備することを
特徴とする。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention provides an information processing device with a three-bus configuration, in which 12 register values representing source data and one register value representing address data are used. Three read-only ports that read register values sequentially, and ALU
A 4-port register file with one write-only port for writing a value indicating destination data into a dedicated register, and each time a register value indicating address data stored in this 4-port register file is sequentially retrieved, The present invention is characterized by comprising an address generation circuit that sequentially decodes the register values to generate addresses.

(作用) このように本発明にあっては、4ポートレジスタフアイ
ルが適用されているため、この4ポートレジスタフアイ
ルを、アドレス生成回路のアドレス生成用と、ALUの
演算処理用とに共用させて、それBの処理を並列に実行
可能である。
(Function) As described above, since a 4-port register file is used in the present invention, this 4-port register file is shared for address generation in the address generation circuit and for arithmetic processing in the ALU. , it is possible to execute the processing of B in parallel.

(実施例) 第1図は本発爾が適用された情報処理装置の一実施例の
要部概要を示すブロック図である。
(Embodiment) FIG. 1 is a block diagram showing an outline of essential parts of an embodiment of an information processing apparatus to which the present invention is applied.

この一実施例にあっては、4ポートレジスタフアイル1
00のファイル内容に従って、アドレス生成回路200
及び3バス方式のALU300における各処理が実行さ
れるように、4ポートレジスタ100が構成される。
In this embodiment, a 4-port register file 1
According to the file contents of 00, the address generation circuit 200
The 4-port register 100 is configured so that each process in the 3-bus type ALU 300 is executed.

即ち、4ポートレジスタフアイル100は、読み出し専
用ポートとして、Bポート11.Aボー1−21.Cポ
ート31を廂え、また書き込み専用ポートとしてDポー
ト41を備える。
That is, the 4-port register file 100 has B ports 11 . A bow 1-21. A C port 31 is provided, and a D port 41 is provided as a write-only port.

そして、Aポート21からは、アドレスデータを示すレ
ジスタ番号が保持されるインデックスレジスタ20のそ
のレジスタ番号を取り込み、B ;r;−ト11及びC
ポート31からはそれぞれソースデータ、を示すレジス
タ番号が保持されるペースレジスタ10及び同30のそ
のレジスタ番号を取り込むものである。
Then, from the A port 21, the register number of the index register 20 that holds the register number indicating address data is taken in, and
From the port 31, the pace register 10 and the register number of the pace register 30, which respectively hold register numbers indicating source data, are taken in.

また、Dポート41によって、ALLI300によるデ
スティネーションデータの内容をレジスタ40に書込む
ものである。
Further, the D port 41 writes the contents of the destination data by the ALLI 300 to the register 40.

一方、アドレス生成回路200は、4ポートレジスタフ
アイル100に貯えられたAポートデータを読み出しデ
ータ101として順次取り込み、そのΔポートデータを
順次デコードしてアドレスを生成するものである。
On the other hand, the address generation circuit 200 sequentially takes in the A port data stored in the 4-port register file 100 as read data 101, and sequentially decodes the Δ port data to generate an address.

また、ALU300は、4ポートレジスタファイル10
0に貯えられたCポートデータ及びCポートデータがそ
れぞれ読み出しデータ102及び同103として対応す
るソースデータバス(ソースバスA)301及びソース
データバス(ソースバスB)302に読み出される毎に
、そのCポートデータ及びCポートデータに基づいて演
算処理を実行し、この演算処理により得られたデスティ
ネーションバス300に送出するものである。
In addition, the ALU 300 has a 4-port register file 10
Every time the C port data and C port data stored in C port data 0 are read out to the corresponding source data bus (source bus A) 301 and source data bus (source bus B) 302 as read data 102 and 103, respectively, the C Arithmetic processing is executed based on the port data and C port data, and the data obtained by this processing is sent to the destination bus 300.

また、図中、104は4ポートレジスタファイル100
内へののき込みデータ、105はライトイネーブル信゛
号を示している。
In addition, in the figure, 104 is a 4-port register file 100.
105 indicates a write enable signal.

次に、この一実施例について、その動作を説明すると、
パイプライン処狸により先取りされた命令は、アドレス
生成回路200にてデコードされる。その際、インデッ
クスレジスタの値が必要となる場合は、4ポートレジス
タフ?イル100に貯えられたAポートデータが読出し
データ101として取り出されると、アドレス生成回路
200では、Aポートデータの内容をデコードし、アド
レス計鋒を行なってアドレスを生成することになる。
Next, the operation of this embodiment will be explained as follows.
The instructions prefetched by the pipeline processor are decoded by the address generation circuit 200. At that time, if the value of the index register is required, please refer to the 4-port register value. When the A port data stored in the file 100 is retrieved as read data 101, the address generation circuit 200 decodes the contents of the A port data and performs address calculation to generate an address.

そして、そのアドレス生成が行なわれる同じサイクル中
にあって既に演算スデージにある命令は、演客ンに必要
なりポートデータ及びCポートデータが4ポートレジス
タファイル100からそれぞれソースデータバス301
及び同302に読み出されたとき、ALU300におい
てそのCポートデータ及びCポートデータに基づいて演
粋される。
Then, the instructions already in the arithmetic stage during the same cycle in which the address is generated are required for execution, and the port data and C port data are sent from the 4-port register file 100 to the source data bus 301, respectively.
When the data is read out in the ALU 300, it is extracted based on the C port data and the C port data.

このときのレジスタ番号はペースレジスタ10及び同3
0に保持され、この値として命令の所定のフィールド指
定された値が入る。
The register numbers at this time are pace register 10 and pace register 3.
It is held at 0, and the value specified in the predetermined field of the instruction is entered as this value.

一方、4ポートレジスタファイル100には、ライ1−
イネーブル信号が図示しない手段で命令をデコードした
タイミングで加わる。このタイミングでALU300の
デスティネーションデータがデスティネーションバス3
03を介してmき込みデータ104として4ポートレジ
スタファイル100に加わる。
On the other hand, the 4-port register file 100 contains
An enable signal is added at the timing when the instruction is decoded by means not shown. At this timing, the destination data of ALU300 is transferred to destination bus 3.
It is added to the 4-port register file 100 as m write data 104 via 03.

すると、4ポートレジスタファイル100のDポート4
1からデスティネーションデータを示ず値がレジスタ4
0に書き込まれる。このレジスタ40の値は、2オペラ
ンド方式が適用されている場合に、レジスタ10あるい
は同30のいずれかと同じ値となる。
Then, D port 4 of the 4-port register file 100
1 to destination data is not indicated and the value is register 4
Written to 0. The value of this register 40 is the same value as either register 10 or register 30 when the two-operand method is applied.

このように、4ポートレジスタファイル100を用いて
アドレス生成回路200及びALLI300における各
処理を行なえば、アドレス生成回路200専用に別途レ
ジスタファイルを設けなくて済み、また、1マシンサイ
クルの読み出し及び書き込みを並行して行なえるからマ
シンサイクルの短縮化を容易に行なえる。
In this way, if each process in the address generation circuit 200 and ALLI 300 is performed using the 4-port register file 100, there is no need to provide a separate register file exclusively for the address generation circuit 200, and reading and writing in one machine cycle can be performed. Machine cycles can be easily shortened because they can be performed in parallel.

[発明の効果] 以上説明したように本発明が適用された情報処理装置で
あれば、4ポートレジスタフアイルのファイル内容に従
って、アドレス生成回路のアドレス生成が行なえるので
、別途にアドレス生成回路専用のレジスタファイルを設
けなくて済み、しかもマシンサイクルの短縮化を容易に
行なえるものである。
[Effects of the Invention] As explained above, in the information processing device to which the present invention is applied, the address generation circuit can generate addresses according to the file contents of the 4-port register file, so a separate dedicated address generation circuit is required. There is no need to provide a register file, and the machine cycle can be easily shortened.

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

第1図は本発明が適用された情報処理装置の一実施例の
要部概要を示すブロック図である。 100・・・4ポートレジスタフアイル200・・・ア
ドレス生成回路
FIG. 1 is a block diagram showing an outline of essential parts of an embodiment of an information processing apparatus to which the present invention is applied. 100... 4-port register file 200... Address generation circuit

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)3バス方式の演算ユニット(ALU)を用いて演
算処理を行なう情報処理装置において、ソースデータを
示す2つのレジスタ値とアドレスデータを示す1つのレ
ジスタ値とを順次取り込む3つの読み出し専用ポートと
、マイクロ命令に同期したタイミングでライトイネーブ
ルされる毎に、前記ALUによるデスティネーションデ
ータを示す値を専用レジスタに書き込む1つの書き込み
専用ポートとを備えた4ポートレジスタファイルと、 この4ポートレジスタファイルに貯えられたアドレスデ
ータを示すレジスタ値が順次取り出される毎に、そのレ
ジスタ値が示す内容を順次デコードしてアドレスを生成
するアドレス生成回路と、を具備することを特徴とする
情報処理装置。
(1) In an information processing device that performs arithmetic processing using a three-bus arithmetic unit (ALU), three read-only ports that sequentially import two register values indicating source data and one register value indicating address data. and one write-only port that writes a value indicating destination data by the ALU to a dedicated register each time the write is enabled in synchronization with a microinstruction; 1. An information processing device comprising: an address generation circuit that generates an address by sequentially decoding contents indicated by a register value each time a register value indicating address data stored in the address data is sequentially retrieved.
JP62019629A 1987-01-31 1987-01-31 Information processor Pending JPS63188230A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62019629A JPS63188230A (en) 1987-01-31 1987-01-31 Information processor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62019629A JPS63188230A (en) 1987-01-31 1987-01-31 Information processor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS63188230A true JPS63188230A (en) 1988-08-03

Family

ID=12004492

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62019629A Pending JPS63188230A (en) 1987-01-31 1987-01-31 Information processor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS63188230A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6941656B2 (en) * 2000-05-18 2005-09-13 Thk Co., Ltd. Spherical bearing and method for manufacturing the same
US7870673B2 (en) 2003-04-16 2011-01-18 Thk Co., Ltd. Method of manufacturing a spherical bearing

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6941656B2 (en) * 2000-05-18 2005-09-13 Thk Co., Ltd. Spherical bearing and method for manufacturing the same
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