JPS63208945A - 情報処理装置 - Google Patents

情報処理装置

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JPS63208945A
JPS63208945A JP4346387A JP4346387A JPS63208945A JP S63208945 A JPS63208945 A JP S63208945A JP 4346387 A JP4346387 A JP 4346387A JP 4346387 A JP4346387 A JP 4346387A JP S63208945 A JPS63208945 A JP S63208945A
Authority
JP
Japan
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instruction
data
unit
register
storage
Prior art date
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Pending
Application number
JP4346387A
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English (en)
Inventor
Yumiko Ushimaru
牛丸 由美子
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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に係り、特に情報処理装置内の汎
用レジスタ群のストア処理の高速化に関するものである
〈従来の技術〉 従来、情報処理装置において、複数汎用レジスタの内容
をスタックにストアすることを指示する命令により、汎
用レジスタ群の内容をスタックにストアすることを指示
する場合、次のような手順で汎用レジスタ群の内容をス
タックに転送していた。まず、rPUSHM  1 i
 s tJ  (以下レジスタ退避命令と略す)の命令
を与える。この命令は、レジスタ・リスト・オペランド
(l i s t)で指定されるレジスタ・リストに従
って汎用レジスタの内容をスタックにストアさせる。こ
のレジスタ退避命令によりレジスタ・リストで指定され
た汎用レジスタの内容だけがスタックにストアされる。
第5図は上記レジスタ退避命令を実行する情報処理装置
のブロック図である。第5図において。
501は命令解読部(以下、IDUと略す)、502は
デコード済み命令を一旦記憶するためのレジスタ(以下
、IDQと略す’)、503は命令実行部(EXU) 
、504は主記憶装!i!507から読み込んだデータ
を記憶するレジスタ(以下OPRと略す)、505は実
行結果を一旦記憶するためのレジスタ(以下、OPWと
略す)、506は主記憶装置制御部(BCU、)、50
7は主記憶装置(MS)をそれぞれ示している6 第5図に示された回路により複数の汎用レジスタの内容
をスタックヘスドアする時には、まずレジスタ退避命令
が、IDU301によってデコードされる。このデコー
ドされた命令はレジスタ502に記憶される。この時、
I DU501は次の命令をプリフェッチしたりするこ
とはない。命令実行部503はレジスタ502の情報に
基づきレジスタ退避命令であることを理解して、主記憶
装置制御部506に命令実行部503の指定する汎用レ
ジスタの内容を主記憶装置507のスタックヘスドアす
ることを指示する。それら指定された汎用レジスタの内
容はレジスタ505を経由して主記憶装置507内のス
タックへ移送される。しかる後に、次に実行すべき命令
のデコード、実行、実行結果の格納を開始する。
第6図はこの時のタイミングを表したものである。第6
図から明らかなように、レジスタ退避命令と後続の命令
は並行して動作せず、最大限の実行速度は得ていないこ
とがわかる。
〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、上記従来例では、レジスタ退避命令を実
行すると該レジスタ退避命令の実行が完全に終了するま
で以降の命令が実行されないので、レジスタ退避命令の
実行時間が長くなってしまい、情報処理装置を有効に動
作させられないという問題点があった。
したがって、本発明の目的は情報処理装置における汎用
レジスタの内容のストア処理を高速化することである。
〈問題点を解決するための手段〉 本発明は次の命令以降で更新されない汎用レジスタ内容
のストアは後回しにして構わないことに着目してなされ
たものであり、データの一時的保存命令を含む複数種類
の命令を順次デコードする命令解読部と、デコードされ
た命令を実行する命令実行部と、データを記憶する第1
記憶部と、第2記憶部と、該第2記憶部を制御する記憶
制御部とを有し、上記命令解読部と命令実行部と記憶制
御部とが並行動作可能な情報処理装置において。
上記第1記憶部に記憶されているデータを第2記憶部に
転送する転送部と、該転送部により第2記憶部に転送さ
れたデータを記憶していた第1記憶部を上記転送部の指
示により特定するフラグ部とをさらに具え、上記命令解
読部がデータの一時的保存命令をデコードすると上記命
令実行部は上記転送部に上記第1記憶部に記憶されてい
るデータの第2記憶部への転送開始を指示し、しかる後
に上記命令解読部でデコードされた後続する命令の実行
を行ない、該後続する命令が上記第1記憶部のデータ書
き換えを要求しているときは上記フラグ部を参照してす
でにデータの転送が完了しているならデータの書き換え
を実行し、データの転送が完了していないならデータの
転送完了まで待機することを特徴としている。
〈作用〉 上記構成に係る情報処理装置では命令解読部がデータの
一時的保存命令を解読すると命令実行部は転送部に第1
記憶部から第2記憶部へのデータの転送を指示し、その
間命令解読部は後続する命令をデコードする。したがっ
て、命令実行部はデータ転送の指示後、直ちに後続する
命令の実行に取りかかれ、転送部は命令実行部から独立
して第1記憶部から第2記憶部へのデータの転送を実行
しつつ、フラグ部を制御する。命令実行部が後続する命
令により第1記憶部のデータ書き換えを実行するときは
、まずフラグ部を参照し、データ転送が完了していれば
データ書き換えを実行し、未完了なら完了まで待機する
6 したがって、従来、例えば、レジスタ退避命令の実行時
には指定された汎用レジスタについては以降の命令で更
新されない汎用レジスタの内容のストアもすべて終了し
なければ、次の命令の実行に移ることはできなかったが
、本発明ではレジスタ退避命令の以降の命令が汎用レジ
スタの内容を更新しない命令の場合、あるいはすでにス
トアされた汎用レジスタの内容の更新を行なう命令の場
合には、以降の命令の実行を汎用レジスタの内容のスタ
ックへのストアより先に行なうということが可能となる
〈実施例〉 以下1本発明の実施例について1図面を用いて説明する
第1図は本発明の第1実施・例に係る情報処理装置の構
成を示すブロック図であり、第2図は、第1実施例にお
ける複数の汎用レジスタの内容を主記憶装置内のスタッ
クヘスドアするときの動作を説明するタイミング図であ
る。
第1図において、101は命令解読機(IDU)、10
2はIDUIOIのデコード済み情報をより Q 10
3 ニ送るバX、103はIDUIOIからバス102
を通して転送されたデコード済み情報を記憶するレジス
タ(以下、IDQと略す。)、104は汎用レジスタ群
121の内容をIDU/EXUに転送するバス(以下、
EBUSと略す)、105はIDQ103(7)デコー
ド済み情報をEXU106に転送するバス、106は命
令実行部(EXU) 、Lo7は主記憶装置115から
opR108に読み込んだデータをEXU106に転送
するバス、108はBCUIIOが主記憶装置115か
ら読み込んだデータを記憶するレジスタ(以下、OPR
と略す)、109はBCUIIOが主記憶装置から読み
込んだデータを0PRIO8に転送するバス、110は
主記憶装置制御部(BCU) 、111は実行結果を保
持する。PW112の内容をBCUlloに転送するバ
ス、112はEXUが得た実行結果を記憶するレジスタ
(以下、opwと略す)、113は実行結果をEXU 
106から0PW112に転送するバス、114は主記
憶装置115からデータを読み込み/書き込みするため
のデータバス、115は主記憶袋W(以下、MSと略す
)、116はデコード済み情報103をEXCHKI 
18に知らせるバス、117はEXU106に対して命
令の実行を中断/−再開することを指示する信号(以下
、WAITEXUと略す)の信号線、118はIDQの
命令コードが汎用レジスタの内容を変更する命令で、か
つその変更される汎用レジスタが、ストア済みレジスタ
フラグ120の該当する部分が”1″の場合には、EX
U106に対してウェイト信号WAITEXUを出力す
るハードウェア(以下、EXCHKと略す)、119は
フラグレジスタ120の内容をEXCHKI 18に知
らせるためのバス、120は主記憶装置にストアが済ん
だレジスタを示すフラグを汎用レジスタの数だけまとめ
たフラグレジスタ(以下、ストア済みレジスタフラグと
呼ぶ)、121は汎用レジスタ群、122は汎用レジス
タ群121の内容を5THW125に転送するバス、1
23はEXU106から5THW125に対して、レジ
スタストアを開始することを指示する信号(以下、ST
CMDと略す)の信号線、124は汎用レジスタ群12
1から主記憶装置内のスタック領域へのストアが済んだ
ことをストア済みレジスタフラグ120に知らせる信号
の信号線、125は汎用レジスタ群121の内容を主記
憶装置内のスタックに転送するための転送部(以下、5
THWと略す)、126は汎用レジスタ群121から読
み込んだ汎用レジスタ群の内容を主記憶装置に転送する
バスをそれぞれ示している。また、第2図において、2
01はIDUlolの命令デコードのタイミングを、2
02はEXU106の命令実行のタイミングを、203
はBCUIIOの動作のタイミングを、204は5TH
W125の動作のタイミングを、205はMS115の
読み込み/書き込みのタイミングをそれぞれ示す。
第1図に示された情報処理装置はパイプライン方式によ
る先行制御方式を採用しており、命令解読部101、命
令実行部106.主記憶装置制御部110で実行される
3つのステージからなっている。そしてこれら3つのス
テージはそれぞれ並行動作を行なうことができる。
次に、第1図に第3図を加えて汎用レジスタの内容をス
タックにストアさせる過程を説明する。
第3図は本実施例におけるスタック領域の構成を示して
いる1本実施例では、中央処理装置内の複数個の汎用レ
ジスタの内容を主記憶装置内のスタックヘスドアするこ
とを指示する命令をレジスタ退避命令と呼ぶことにする
。本実施例は、レジスタOから(以下、ROと略す)レ
ジスタ31(以下、R31と略す)の32本の汎用レジ
スタを持っている。レジスタ退避命令においては、レジ
スタ・リスト・オペランドで指定されるレジスタ・リス
トに基づき、レジスタ0からレジスタ31の順に各内容
をスタックにストアする。
以下、レジスタ退避命令の実行手順を説明する。
IDUIOIはレジスタ退避命令をデコードすると、デ
コード済み情報をIDQ103に格納する。
そして次の命令をプリフェッチしてデコードする。
レジスタ退避命令がIDQ103に格納されると。
EXU106はバス105を通してレジスタ退避命令で
あることを理解し、STCMDを信号線123を介して
5THW125に供給してレジスタ内容のストア開始を
指示し、内容をストアするべき汎用レジスタの数だけス
タック領域を確保する。
また、ストア済みレジスタフラグ120を初期化する。
このとき、レジスタ退避命令によってスタックにストア
することを指示されたレジスタに対応するフラグはno
”に、指示されなかったレジスタに対応するフラグは1
”に初期設定される。
5THW125は、EXU106から(7)L/レジス
タ内容ストア開始を指示する信号STCMDを受けて、
汎用レジスタ群121の内容を主記憶装置115内の確
保しておいたスタック領域に、バス122とバス126
を通して転送する。そして。
転送が済んだ汎用レジスタについては、ストア済みレジ
スタフラグ120の該当するビットを”1nにセットす
る。
その後、EXU106はレジスタ退避命令の実行を終了
し、次の命令のデコード情報IDQIO3が有効ならば
、次の命令の実行を開始する。そして、IDQ103は
、次の命令のデコード情報をバス116を通してEXC
HK118に知らせる。
EXCHK118は次の命令のデコード情報をバス11
6を通して、またMS115にストアが済んだレジスタ
の情報をストア済みレジスタフラグ120から得て、次
の命令で汎用レジスタ121の内容が更新されるならば
、その汎用レジスタの内容がすでにストアされているか
どうかを調べる。すでにストアが完了してフラグがセッ
トされている場合には、WAITEXUを”O”にし、
まだストアが完了されていず、したがってフラグがセッ
トされていない場合にはWAITEXUI25を”1”
にする。EXU106はWAITEXUが”1”の場合
には次の命令の実行を中断し。
またWAITEXUが”0”の場合には次の命令の実行
を再開する。
以上のような情報処理装置の動作を示すタイミングずが
第2図である。第2図かられかるように、レジスタ退避
命令による汎用レジスタの内容の主記憶装置へのストア
動作を遅らせ、以降の命令を先に実行して、以後のオペ
ランド・アクセスの間に汎用レジスタ内容のストアを行
なってレジスタ退避命令の実行時間を見かけ上短縮゛す
ることができる。
次に、本発明の第2の実施例について説明する。
前述の第1の実施例ではレジスタ退避命令による複数の
汎用レジスタの内容を主記憶装置のスタックヘスドアす
ることについて説明を行なった。しかしながら、この方
法は現在実行中のタスク・コンテキストをすべてタスク
・レジスタ(TR)で指定されるアドレスにあるTCB
(Task  Control  BLock:タスク
実行環境を規定するタスク制御構造)にストアする場合
にも適用できる6 (以下これを行なう命令をストア・
タスク命令と呼ぶ。
第4図はストア・タスク命令で使用される主記憶装置内
の汎用レジスタ群の構成を示している。
第2の実施例は、ROからR31まで32本の汎用レジ
スタを持ち、主記憶上ではアドレスの低いほうから順に
RO,R1・・・・R31と路納されている。ストア・
タスク命令では、現在実行中のタスク・コンテキストを
TCHにストアするが。
この際の、汎用レジスタ群のTCBへのストアにも前記
第1の実施例の汎用レジスタのストアの方法を利用する
ことができる。
〈発明の効果〉 以上説明したように本発明は、上記命令解読部がデータ
の一時的保存命令をデコードすると上記命令実行部は上
記転送部に上記第1記憶部に記憶されているデータの第
2記憶部への転送開始を指示し、しかる後に上記命令解
読部でデコードされた後続する命令の実行を行ない、該
後続する命令が上記第1記憶部のデータ書き換えを要求
しているときは上記フラグ部を参照してすでにデータの
転送が完了しているならデータの書き換えを実行し、デ
ータの転送が完了していないならデータの転送完了まで
待機するようにしたので、以降の命令を先に実行するこ
とができ、以後のオペランド・アクセスの間に第1記憶
部から第2記憶部へのデータ転送を行なって、実行時間
を見かけ上短縮することができる。
そしてこのことは、第1記憶部の数が多くなるほど有効
となる。したがって、最近のLSIの集積度の著しい向
上により、より多くの汎用レジスタ群を持つようになっ
た情報処理装置の構成には有効な手段である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例における情報処理装置の構
成を示すブロック図、 第2図は本発明の第1実施例における汎用レジスタ内容
をストアする動作タイミング図、第3図は本発明の第1
実施例におけるスタック領域の構成を示すブロック図、 第4図は本発明の第2実施例におけるTCB(汎用レジ
スタ群の内容)を示すブロック図。 第5図は従来例における情報処理装置の構成を示すブロ
ック図、 第6図は従来例における汎用レジスタ内容のストアのタ
イミング図である。 101・・・命令解読機(命令解読部)、103・・・
レジスタ。 106・・・命令実行部、 110・・・主記憶装置制御部(記憶制御部)、115
・・・主記憶装置(第2記憶部)、120・・・フラグ
レジスタ(フラグ部)、121・・・汎用レジスタ群(
第1記憶部)、125・・・転送部。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)データの一時的保存命令を含む複数種類の命令を
    順次デコードする命令解読部と、デコードされた命令を
    実行する命令実行部と、データを記憶する第1記憶部と
    、第2記憶部と、該第2記憶部を制御する記憶制御部と
    を有し、上記命令解読部と命令実行部と記憶制御部とが
    並行動作可能な情報処理装置において、 上記第1記憶部に記憶されているデータを第2記憶部に
    転送する転送部と、該転送部により第2記憶部に転送さ
    れたデータを記憶していた第1記憶部を上記転送部の指
    示により特定するフラグ部とをさらに備え、上記命令解
    読部がデータの一時的保存命令をデコードすると上記命
    令実行部は上記転送部に上記第1記憶部に記憶されてい
    るデータの第2記憶部への転送開始を指示し、しかる後
    に上記命令解読部でデコードされた後続する命令の実行
    を行ない、該後続する命令が上記第1記憶部のデータ書
    き換えを要求しているときは上記フラグ部を参照してす
    でにデータの転送が完了しているならデータの書き換え
    を実行し、データの転送が完了していないならデータの
    転送完了まで待機することを特徴とする情報処理装置。
  2. (2)上記第2記憶部はスタックを含んでおり、上記デ
    ータの一時的保存命令は第1記憶部のデータを上記スタ
    ックに退避させる命令である特許請求の範囲第1項記載
    の情報処理装置。
  3. (3)上記第1記憶部に記憶されているデータはタスク
    コンテキストである特許請求の範囲第1項記載の情報処
    理装置。
JP4346387A 1987-02-25 1987-02-25 情報処理装置 Pending JPS63208945A (ja)

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JP4346387A JPS63208945A (ja) 1987-02-25 1987-02-25 情報処理装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01312634A (ja) * 1988-06-10 1989-12-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd データ処理装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01312634A (ja) * 1988-06-10 1989-12-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd データ処理装置

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