KR920006612B1 - Information processing apparatus - Google Patents
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Abstract
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Description
제1도는 본 발명의 1실시예에 따른 정보처리장치의 요부 구성을 나타낸 도면.1 is a diagram showing the main components of an information processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
제2도는 제1도에 도시된 정보처리장치의 동작을 설명하기 위한 도면.2 is a diagram for explaining the operation of the information processing apparatus shown in FIG.
제3도는 종래의 정보처리장치에서의 메모리 오퍼랜드의 선행판독제어에 관한 요부 구성을 나타낸 도면.FIG. 3 is a diagram showing a main structure of a preceding read control of a memory operand in a conventional information processing apparatus. FIG.
제4도는 제3도에 도시된 정보처리장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.4 is a diagram for explaining the operation of the information processing apparatus shown in FIG.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 명령디코더 3,25 : 오퍼랜드 버퍼1: Instruction decoder 3,25: Operand buffer
5,7,15,19,27,29 : AND게이트 9 : 해저드 검출기(hazard 檢出器)5,7,15,19,27,29: AND gate 9: Hazard detector
13,31 : OR게이트 17 : 버스 콘트롤러13,31 OR
21 : 버퍼회로 23 : 내부버스21: buffer circuit 23: internal bus
[산업상의 이용분야][Industrial use]
본 발명은 파이프라인 제어방식(pipeline 制御方式)의 정보처리장치에 관한 것으로, 특히 명령을 실행하기에 앞서 메모리 오퍼랜드를 선행 판독하는 제어에 사용되는 정보처리장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an information processing apparatus of a pipeline control method, and more particularly, to an information processing apparatus used for controlling to read out a memory operand prior to executing an instruction.
[종래의 기술 및 그 문제점][Traditional Technology and Problems]
정보처리장치를 고속화하는 기법의 하나로서 파이프라인 제어방식이 있는데, 파이프라인 제어방식이란 명령실행과정에서 명령을 병행처리 및 동시처리하도록 된 제어방식을 말한다.As a technique for speeding up an information processing apparatus, there is a pipeline control method. A pipeline control method refers to a control method that performs parallel processing and concurrent processing of an instruction during an instruction execution process.
상기한 파이프라인 제어방식에 있어서, 명령의 오퍼랜드정보, 예컨대 메모리 오퍼랜드를 명령의 실행전에 선행판독하도륵 하면, 처리속도가 향상되게 된다. 즉, 명령의 실행시에 메모리상의 오퍼랜드를 필요로 하는 명령에서는, 명령을 실행하기에 앞서 그 명령이 디코드된 시점에서 메모리 오퍼랜드의 판독을 개시해서, 명령의 실행개시와 동시에 메모리 오퍼랜드를 사용할 수 있는 상태로 되도록 메모리 액세스를 제어함으로써,정보처리장치의 처리속도가 향상되게 된다.In the above pipeline control method, if the operand information of the instruction, for example, the memory operand, is read before the instruction is executed, the processing speed is improved. That is, in an instruction that requires an operand in memory at the time of execution of the instruction, the memory operand can be read at the time when the instruction is decoded prior to executing the instruction so that the memory operand can be used simultaneously with the execution of the instruction. By controlling the memory access to the state, the processing speed of the information processing apparatus is improved.
이러한 메모리 오퍼랜드의 엑세스에 있어서, 선행명령이 메모리로의 기록처리를 포함하는 명령인 경우에는 이 선행명령에 의해서 다음 명령이 액세스하고자 하는 메모리의 정보가 개서(改書)되는 경우가 있다. 이때문에, 다음 명령에 관한 메모리 오퍼랜드의 판독은 선행명령의 기록처리가 종료된 후에 개시하지 않으면 안된다.In accessing such a memory operand, when the preceding instruction includes a write process to the memory, the preceding instruction may rewrite the memory information to be accessed by the next instruction. For this reason, the reading of the memory operand for the next instruction must be started after the writing process of the preceding instruction is completed.
그렇지만, 선행명령의 기록처리의 종료를 검출하는 것은 곤란하기 때문에, 통상적으로는 선행명령의 실행이 종료의 후에 다음 명령에 관한 메모리 오퍼랜드를 판독하도록 되어 있다.However, since it is difficult to detect the end of the recording process of the preceding instruction, the memory operand related to the next instruction is usually read after the execution of the preceding instruction ends.
이하, 메모리 오퍼랜드의 판독동작을 제3도에 의거하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the read operation of the memory operand will be described in detail with reference to FIG.
제3도는 종래의 정보처리장치에서의 명령의 메모리 오퍼랜드를 판독할 때의 요부 구성을 나타낸 도면이다.FIG. 3 is a diagram showing a main part configuration when reading a memory operand of an instruction in a conventional information processing apparatus.
먼저, 선행명령이 메모리로의 기록처리를 포함하지 않는 명령인 경우에 대해 설명한다.First, the case where the preceding command is a command that does not include a write process to the memory will be described.
제3도에 있어서, 명령이 명령디코더(1)에 의해 디코드되면, 메모리 오퍼랜드의 메모리 어드레스가 명령디코더(1)로부터 오퍼랜드 버퍼(3)의 AP필드에 세트된다. 또, AP필드의 메모리 어드레스의 유효를 나타내기 위해 오퍼랜드 버퍼(3)의 AV비트에 "1"이 세트되고, 더욱이 메모리 오퍼랜드를 즉시 액세스하기 위해 제1액세스요구신호가 "1"로 되어 명령디코더(1)로부터 AND게이트(5,7)의 한쪽 입력단에 각각 인가되게 된다.In Fig. 3, when an instruction is decoded by the instruction decoder 1, the memory address of the memory operand is set in the AP field of the operand buffer 3 from the instruction decoder 1. In addition, " 1 " is set in the AV bit of the operand buffer 3 to indicate the validity of the memory address of the AP field, and furthermore, the first access request signal is set to " 1 " to immediately access the memory operand. From (1), they are applied to one input terminal of the AND gates 5 and 7, respectively.
여기서, 해저드 검출기(9; hazard 檢出器)는 선행명령이 디코드된 때에 그 선행명령이 메모리로의 기록처리를 실행하지 않는 명령이라는 것을 검출해서 검출신호를 "0"으로 하게되는 바, 이 검출신호는 인버터케이트(11)를 거쳐서 상기 AND게이트(5)의 다른쪽 입력단에 인가된다.Here, the
따라서, 제1액세스요구신호가 AND게이트(5)에 인가됨과 동시에, AND게이트(5,7)의 양 출력을 입력으로 하는 OR게이트(13)의 출력은 "1"로 된다. 그에 따라, 메모리 액세스의 요구를 나타내는 A정보가 "1"로되어 오퍼랜드 버퍼(3)의 A비트에 세트되게 된다.Therefore, while the first access request signal is applied to the AND gate 5, the output of the OR gate 13 which takes both outputs of the AND gates 5 and 7 as an input becomes "1". As a result, the A information indicating the memory access request is " 1 ", which is set in the A bit of the operand buffer 3.
AV정보와 A정보가 모두 "1"로 되면, 그 A정보를 AV정보를 입력으로 하는 AND게이트(15)의 출력인 제 2 액세스요구신호가 "1"로 되게 되는데, 이 제 2 액세스요구신호가 버스 콘트롤러(17)에 인가됨으로써, 액세스 개시신호가 버스 콘트롤로(17)로부터 외부메모리로 인가되게 된다.When both the AV information and the A information become "1", the second access request signal, which is the output of the
그에 따라, 메모리의 액세스가 개시되어 독축된 메모리 오퍼랜드가 오퍼랜드 버퍼(3)의 DP필드에 세트되게 된다, 더욱이, 상기 DP필드의 유효를 나타내기 위해 DV정보가 "1"로 되어 버스 콘트롤러(17)로 부터 DV비트에 세트되게 된다.As a result, memory access is started so that the read memory operand is set in the DP field of the operand buffer 3. Furthermore, the DV information is " 1 " to indicate the validity of the DP field. Is set to the DV bit.
상기 DV비트에 "1"이 세트되고, AND게이트(19)에 인가되는 메모리 오퍼랜드의 독출실호가 "1"로 되면, 메모리 오퍼랜드는 버퍼회로(21)를 거쳐서 내부버스(23)로 독출되게 된다.When " 1 " is set in the DV bit and the read symbol of the memory operand applied to the
한편, 선행명령이 메모리로의 기록처리를 포함하는 명령인 경우에는, 해저드 검출기(9)의 검출신호가 "1"로 되어 AND게이트(5)의 출력이 "0"으로 되게 된다. 이 때문에, 제1액세스요구신호가 "1"로 되더라도, 선행명령의 실행종료를 나타내는 종료신호가 "1"로 되어 AND게이트(7)에 인가되지 않는 경우에는 A비트에 "1"이 세트되지 않게 된다.On the other hand, when the preceding command includes a write process to the memory, the detection signal of the
상기한 바와같이, 메모리 오퍼랜드를 판독한 결과, 선행명령이 메모리로의 기록처리를 포함하는 명령인 경우에는, 선행명령의 실행이 종료된 후에 메모리 오퍼랜드의 액세스가 개시되게 된다. 그에 따라, 종래에는 선행명령이 실행이 종료될 때까지 오퍼랜드 버퍼(3)의 A비트를 세트시킬 수가 없었다.As described above, as a result of reading the memory operand, when the preceding instruction is an instruction including writing processing to the memory, access to the memory operand is started after the execution of the preceding instruction is terminated. Therefore, conventionally, the A bit of the operand buffer 3 cannot be set until the execution of the preceding instruction is completed.
따라서, 명령디코더(1)는 제4도에 나타낸 바와같이 선행명령의 실행이 종료될 때까지 디코드동작을 정지하고, 실행이 종료된 후 다시 디코드동작을 개시하여 오퍼랜드 버퍼(3)를 세트시키케 된다. 더욱이, 실행단(實 行段)에서는 제4도에 나타낸 바와같이 선행명령의 실행이 종료되고 나서 디코드가 완료된 다음 명령의 실행이 개시될 때까지 그 실행동작이 정지되게 된다.Therefore, the instruction decoder 1 stops the decoding operation until the execution of the preceding instruction ends, as shown in FIG. 4, and starts the decoding operation again after the execution is completed to set the operand buffer 3. do. Furthermore, as shown in Fig. 4, the execution stage stops the execution operation until the execution of the next instruction after the completion of the decoding after the completion of the execution of the preceding instruction is started.
이상 설명한 바와같이 종래 기술에 있어서는, 선행명령이 메모리로의 기록처리를 실행하는 명령인 경우에는 그 선행명령의 실행중에 다음 명령의 디코드를 수행한다고 하는 병행처리에 혼란이 생겨서 실행속도의 저하를 초래하게 되었다.As described above, in the prior art, when the preceding command is a command for executing the write processing to the memory, confusion occurs in parallel processing that the next instruction is decoded during execution of the preceding command, resulting in a decrease in execution speed. Was done.
[발명의 목적][Purpose of invention]
이에 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 발명된 것으로서, 선행명령이 메모리로의 기록처리를 포함하는 명령이고, 다음 명령의 메모리 오퍼랜드를 판독하는 경우에, 명령의 디코드와 실행을 병행해서 수행하는 병행처리의 혼란을 줄여서 처리속도를 향상시키도록 된 정보처리장치를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been invented in view of the above-described circumstances, wherein a preceding instruction is a instruction including a write processing to a memory, and when the memory operand of the next instruction is read, parallel execution of the instruction is executed in parallel. It is an object of the present invention to provide an information processing apparatus designed to improve processing speed by reducing processing confusion.
[발명의 구성][Configuration of Invention]
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 명령을 디코드하는 명령디코드와, 상기 명령디코더에 접속되어 상기 명령에 선행하는 선행명령이 메모리로의 기록처리를 실행하는 명령인가 아닌가를 검출하는 해저드 검출기, 상기 명령디코더에 접속되어 디코드된 상기 명령을 기억하는 오퍼랜드 버퍼 및, 상기 오퍼랜드 버퍼에 기억된 정보에 기초해서 상기 메모리의 액세스를 제어하는 콘트롤러를 갖춘 정보처리장치에 있어서, 상기 오퍼랜드 버머는 상기 선행명령이 메모리로의 기록처리를 실행하는 명행인가 아닌가를 나타내는 신호를 상기, 명령디코더로부터 입력받아 이 신호를 기억하는 비트를 갖추고 있고, 상기 비트에 기억된 신호와 상기선행명령의 실행종료를 나타내는 신호를 논리연산하여 상기 콘트롤러에 대해 메모리의 액세스를 요구하는 신호를 출력하는 논리연산장치를 갖춘 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an instruction decode for decoding an instruction, a hazard detector connected to the instruction decoder to detect whether a preceding instruction preceding the instruction is a command for executing a write process to a memory, An information processing apparatus having an operand buffer connected to said instruction decoder for storing said decoded instruction, and a controller for controlling access to said memory based on information stored in said operand buffer, wherein said operand buffer is said preceding instruction. And a bit for receiving a signal indicating whether or not to execute the write processing to this memory from the command decoder and storing the signal, and for storing the signal stored in the bit and a signal indicating the end of execution of the preceding instruction. A logic operation that requires memory access to the controller It is characterized by having a logical operation device for outputting a call.
[작용][Action]
상기와 같이 구성된 본 발명은, 다음 명령이 메모리 오퍼랜드를 필요로하는 경우에, 선행명령이 메모리로의 기록처리를 포함하는 명령인가 아닌가에 관계없이 다음 명령의 디코드동작을 중단하지 않고 수행하도록되어 있다.According to the present invention configured as described above, when the next instruction requires a memory operand, the preceding instruction is executed without interrupting the decoding operation of the next instruction regardless of whether or not the preceding instruction includes a write process to the memory. .
[실시예]EXAMPLE
이하, 예시도면을 참조하면 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제1도는 본 발명의 1실시예에 따른 정보처리장치의 요부 구성을 나타낸 도면으로서, 이 제1도에 나타낸 실시예는, 다음 명령에 관한 메모리로의 액세스를 선행명령의 실행종료후에 수행할 것인가 아닌가를 나타내는 정보를 세트시키는 AR비트를 오퍼랜드 버퍼(25)에 설치하고, 이 AR비트의 정보에 따라서 메모리의 액세스를 개시하도륵 되어 있다.1 is a diagram showing a main configuration of an information processing apparatus according to an embodiment of the present invention. In the embodiment shown in FIG. 1, access to the memory relating to the next instruction is to be performed after completion of execution of the preceding instruction. An AR bit for setting information indicating whether or not the information is set is provided in the
한편, 제1도에 있어서 제3도와 동일한 참조부호가 붙은 구성요소는 제3도의 것과 동일한 기능을 수행하는 것으로서, 그에 대한 상세한 설명은 생략키로 한다.In FIG. 1, the same reference numerals as those of FIG. 3 perform the same functions as those of FIG. 3, and a detailed description thereof will be omitted.
제1도에 있어서, 오퍼랜드 버퍼(25)에는 제3도에 나타낸 오퍼랜드 버퍼(3)의 각각의 격납영역에 부가하여 AR비트가 설치되어 있는 바, 이 AR비트에는 선행명령이 메모리로의 기록처리를 실행하는 명령인 경우에 명령디코더(1)에 의해 "1"이 세트되고, 선행명령이 메모리로의 기록처리를 실행하지 않는 명령인 경우에는 명령디코더(1)에 의해 "0"이 세트되도록 되어 있다.In FIG. 1, the
또, 선행명령이 메모리로의 기록처리를 실행하는 명령인 경우에는, 제1액세스요구신호가 "0"으로 되어오퍼랜드 버퍼(25)의 A비트에는 명령디코더(1)에 의해 "0"이 세트된다. 한편, 선행명령이 메모리로의 기록처리를 실행하지 않는 명령인 경우에는, 제1액세스요구신호가 "1"로 외어 오퍼랜드 버퍼(25)의 A비트에는 명령디코더(1)에 의해 "1"이 세트된다.When the preceding instruction is an instruction for executing a write process to the memory, the first access request signal is " 0 ", and " 0 " is set in the A bit of the
상기한 A비트 및 AR비트에 세트된 정보는, AV비트의 정보 및 선행명령의 실행종료를 나타내는 종료신호와 더불어 AND게이트(27,29)와 OR게이트(31)에 의해 논리연산되고, 그 결과로서 제2액세스요구신호가 생성되게 된다.The information set in the A and AR bits is logically operated by the AND
즉, 상기 AND게이트(27)는 그 입력단에 AR비트의 정보와 종료신호가 인가되고 있고, 그 출력신호는OR게이트(31)의 한쪽 입력단에 인가되고 있다. 그리고, 상기 OR게이트(31)는 그 다른쪽 입력단에 A비트의 정보가 인가되고 있고, 그 출력신호는 AND게이트(29)의 한쪽 입력단에 인가되고 있다. 또, 상기 AND게이트(29)는 그 다른쪽 입력단에 AV비트의 정보가 인가되고 있고, 그 출력신호는 제2액세스요구신호로서 버스 콘트롤러(17)에 인가되고 있다.That is, the AND
상기와 같은 구셩에 있어서, 현재 실행되고 있는 선행명령의 다음에 실행되는 다음 명령이 명령디코더(1)에 의해 디코드된 결과, 그 다음 명령이 메모리 오펴랜드의 판독을 필요로 하는 명령인 경우에는 다음 명령의 디코드에 의해 얻어지는 메모리 오퍼랜드의 메모리 어드레스가 명령디코더(1)로 부터 AP필드에 세트되게 된다. 또, 이와 동시에 AP필드의 유효를 나타내기 위해 명령디코더(1)에 의해 AV비트에 "1"이 세트된다.In the above-described syntax, if the next instruction executed after the preceding instruction currently being executed is decoded by the instruction decoder 1, and the next instruction is a instruction requiring reading of the memory overland, The memory address of the memory operand obtained by the decoding of the instruction is set in the AP field from the instruction decoder 1. At the same time, " 1 " is set in the AV bit by the instruction decoder 1 to indicate the validity of the AP field.
여기서, 해저드 검출기(9)가 실행중에 있는 선행명령이 메모리로의 기록을 실행하는 명령이라는 것을 검출해서, 그런 취지의 검출신호가 명령디코더(1)에 인가되고 있는 경우에는, 명령디코더(l)에 의해서 A비트에 "0"이 세트되고, AR비트에는 "1"이 세트되게 된다. 이러한 상태에서는, OR게이트(3l)의 출력이 "0"으로 되어 AND게이트(29)의 출력인 제2액세스요구신호가 "0"으로 되므로, 메모리 액세스는 개시되지 않게된다.Here, when the
그러고, 실행중에 있는 선행명령이 종료됨으로써 종료신호가 "1"로되어 AND게이트(27)에 인가되면, AND게이트(27)의 출력은 "1"로 된다. 그에 따라,OR게이트(31)의 출력도 "1"로 되어 제2액세스요구신호가 "1"로 되게된다. 이 신호는 버스 콘트롤러(17)에 인가되고, 버스 콘트롤러(17)는 그 신호를 받아서 액세스 개시신호를 메모리에 인가하게 된다.Then, when the end signal becomes " 1 " and is applied to the AND
그에 따라, 메모리의 액세스가 개시되어 메모리 오퍼랜드가 메모리로부터 독출되면, 그 독출된 메모리 오퍼랜드는 오퍼랜드 버퍼(25)의 DP필드에 세트된 후 버퍼회로(21)를 거쳐서 내부버스(23)로 독출되게 된다.Accordingly, when the memory access is started and the memory operand is read from the memory, the read memory operand is set in the DP field of the
한편, 해저드 검출기(9)가 실행중에 있는 선행명령이 메모리로의 기록을 실행하지 않는 명령이라는 것을 검출해서, 그런 취지의 검출신호가 명령디코더(1)에 인가되고 있는 경우에는, 상기 명령디코더(1)에 의해 A비트에 "1"이 세트되고 AR비트에는 "0"이 세트되게 된다.On the other hand, when the
이와같은 경우에는, OR케이트(31)의 출력이 "1"로 되어, 선행명령의 실행의 종료되었는가 종료되지 않았는가에 관계없이 제2액세스요구신호는 "1"로 되게 된다. 그에 따라, 메모리 오퍼랜드의 독출은 상술한 바와 마차가지로 실행되게 된다.In such a case, the output of the
이와같은 본 발명의 1 실시예에 있어서는, 선행명령이 메모리로의 기록처리를 실행하는 명령인가 아닌가에 관계없이 선행명령의 실행중이더라도 명령의 디코드처리를 수행하여 오퍼랜드 버퍼(25)에 소정의 정보를 세트시킬 수 있게 된다. 그에 따라, 명령디코더(1)의 디코드처리는 제2도에 나타낸 바와같이 선행명령의 실행중에 중단되지 않게 된다.In one embodiment of the present invention, regardless of whether or not the preceding command is a command for executing the write process to the memory, even if the preceding command is being executed, the instruction is decoded to perform predetermined information in the
따라서, 디코드처리와 실행처리의 평행처리에서의 혼란이 발생하지 않게 된다. 이 때문에, 다음 명령의 디코드처리는 종래에 비해 빨리 종료되게 되고, 그에 따라 명령의 실행개시가 빨라져 처리속도가 향상되게 된다.Thus, confusion in parallel processing between the decoding process and the execution process does not occur. For this reason, the decoding processing of the next instruction is finished earlier than in the prior art, and therefore the execution of the instruction is quicker, and the processing speed is improved.
[발명의 효과][Effects of the Invention]
이상 설명한 바와같이 본 발명에 의하면, 다음 명령이 메모리 오퍼랜드를 필요로 하는 경우에, 선행명령이 메모리로의 기록처리를 포함하는 명령인가 아닌가에 관계없이 다음 명령의 디코드동작을 중단하지 않고 실행할 수가 있으므로, 명령의 디코드처리와 실행처리를 병행해서 수행하는 병행처리에서의 혼란을 줄일 수 있게되고, 그에 따라 정보처리 장치의 처리속도를 향상시킬 수 있게 된다.As described above, according to the present invention, when the next instruction requires a memory operand, it can be executed without interrupting the decoding operation of the next instruction regardless of whether or not the preceding instruction includes a write process to the memory. Therefore, the confusion in the parallel processing of performing the decoding and execution processing of the instructions in parallel can be reduced, thereby improving the processing speed of the information processing apparatus.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
G160 | Decision to publish patent application | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |