JPH01197840A - 情報処理装置 - Google Patents

情報処理装置

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JPH01197840A
JPH01197840A JP2317988A JP2317988A JPH01197840A JP H01197840 A JPH01197840 A JP H01197840A JP 2317988 A JP2317988 A JP 2317988A JP 2317988 A JP2317988 A JP 2317988A JP H01197840 A JPH01197840 A JP H01197840A
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JP
Japan
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instruction
calculation
arithmetic
register
count value
Prior art date
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JP2317988A
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English (en)
Inventor
Katsumi Tanaka
克美 田中
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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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関し、特に複数の異なる演算機
構と、命令制御機構と、後続の命令が先行命令の演算結
果を参照するか否かを示す手段とを有する情報処理装置
〔従来の技術〕
従来、この種の情報処理装置は、命令語と命令語により
読出された制御情報が命令制御機構に送られ、命令制御
機構によって各演算機構のステージを制御し演算の実行
を行っていた。
第3図は上述した情報処理装置の一例を示す構成図、第
4図は第3図に示す構成で乗算、加算、加算、乗算の順
序で命令を実行した場合のタイミングチャートである。
この情報処理装置は、Eステージレジスタ1゜2、左桁
シフタ−12,13、右桁シフタ−14,15、加算回
路16、Nステージレジスタ5、正規化シフター20、
Sステージレジスタ7からなる加算機構と、Eステージ
レジスタ3,4、乗算回路17.3人力加算回路18、
加算回路19、Nステージレジスタ6、正規化シフター
21.  Sステージレジスタ8とからなる乗算機構と
、科学演算レジスタ9と、IRIOと、RAMIIと、
制御回路39と、lR10に保持された命令語とその命
令語によってRAM1lから読出された制御情報とによ
り、Eステージレジスタ1,2,3,4、Nステージレ
ジスタ5.6、Sステージレジスタ7.8、科学演算レ
ジスタ9を制御信号用パスを用いて制御する命令制御機
構22とから構成されている。
次に、本従来例の動作を説明する。
ただし、ここで用いた乗算命令および加算命令の実行は
それぞれ5マシンサイクルおよび2マシンサイクル要す
るものとしている。まず、IRIOに乗算命令の命令語
が保持され、その命令語によってRAMII内の制御情
報が読出される。lR10に保持された命令語およびそ
の命令語によって読出されたRAMII内の制御情報が
命令制御機構22に送られる。命令制御機構22は送ら
れてきた命令語および制御情報により時刻1.に乗算機
構のレジスタ3.4にデータをセットし演算を開始する
。この乗算命令は5マシンサイクルを要するのでEステ
ージでの演算を行ない、5マシンサイクル後の時刻t2
に次のNステージへと処理が移行する。乗算命令がNス
テージへと実行を移すと同時に乗算命令と同様にして加
算命令が加算機構のEステージでの演算の実行を開始す
る。次にNステージで乗算命令のデータは正規化シフタ
ー20によって正規化され、正規化されたデータは時刻
t3にレジスタ8に書込まれ、1マシンサイクル後の時
刻t4に科学演算レジスタ9に書込まれる。また、加算
命令は2マシンサイクルを要するのでEステージでの演
算を行ない、2マシンサイクル後の時刻t4に次のNス
テージへと処理が移行する。
また、1回目の加算命令がNステージの処理に移行する
と同時に2回目の加算命令が加算機構のEステージで°
の実行を開始する。また、第1回目の加算命令は時刻t
4にNステージにおいて正規化シフター20により正規
化され、正規化されたデータは時刻t5にレジスタ7に
書込まれ1マシンサイクル後の時刻t6に科学演算レジ
スタ9に書込まれる。以後同様にして順次乗算と加算の
演算の処理が行なわれる。
〔発明が解決しようとする課題〕
上述した従来の情報処理装置は、複数の異なる演算機構
を用いて、並列に演算の実行を行うための制御機構を有
していないため、より高速に演算の実行を行うことがで
きないという欠点がある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の情報処理装置は、 各演算機構に対応して設けられたカウント値保持手段と
、 演算機構の演算開始信号をカウントするとともに、カウ
ント値を該演算開始信号の演算機構のカウント値保持手
段に出力する第1のカウント手段と、 演算機構での演算結果がストアされるストアバッファと
、 初期値が第1のカウント手段と同じで、演算結果の演算
レジスタへの書込み信号をカウントする第2のカウント
手段と、 後続の命令が先行命令の演算結果を参照しない場合に、
前記複数の独立した演算機構を用いて複数の命令の演算
を並列に実行し、演算命令が最終ステージへ移行すると
、第2のカウント手段のカウント値と内容が同じである
カウント値保持手段に対応する演算命令の演算結果を演
算レジスタに書込み、他の演算命令の演算結果はストア
バッファの当該演算命令のカウント値保持手段の内容で
示されるアドレスに格納し、演算命令が最終ステージへ
移行しても、カウント値保持手段の内容が第2のカウン
ト手段のカウント値と同じである演算命令が存在しない
場合は、ストアバッファの第2のカウント手段の内容で
示されるアドレスの内容を演算レジスタへ書込む制御手
段とを有している。
〔作  用〕
したがって、後続の命令が先行命令の演算結果を参照し
ない場合に演算を並列に実行することにより、より高速
に情報の処理を行うことができる。
〔実施例〕
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
第1図は本発明の情報処理装置の一実施例の構成図、第
2図は本実施例において乗算、加算、加算、乗算の順で
命令を実行した場合のタイミングチャートである。
本実施例では、初期値が0で、各演算機構の演算開始信
号をカウントする演算開始信号カウンタ24と、初期値
が0で、科学演算レジスタ9へ演算結果が書込まれる毎
にカウントアツプしていくソフトウェアリソース更新信
号カウンタ23と、加算機構に設けられ、演算開始信号
カウンタ24のカウント値を保持するレジスタ25.2
7.29と、乗算機構に設けられ演算開始信号カウンタ
24のカウント値を保持するレジスタ26.28.30
と、演算結果が格納されるストアバッファ3Iと、レジ
スタ7または8の演算結果を選択するセレクタ35と、
レジスタ7または演算結果を選択してストアバッファ3
1へ古込むセレクタ36と、レジスタ29または30の
カウント値を選択してストアバッファ31の書込みアド
レスとして出力するセレクタ34と、レジスタ29と3
0のカウント値の大小を比較して、セレクタ34、35
.36を制御する比較器32と、ソフトウェアリソース
更新信号カウンタ23のカウント値をそれぞれレジスタ
29、レジスタ30のカウント値と比較する比較器37
.33と、比較器37.33の出力を受けて、セレクタ
35またはストアバッファ31の出力を選択して科学演
算レジスタ9へ書込むオアゲート38とが第3図の従来
例に付加されている。
次に、本実施例の動作を、乗算、加算、加算、乗算の順
で命令を実行した場合を例に上げて第2図により説明す
る。まず、IRIOに乗算命令の命令語がセットされ、
その命令語によりRAMII内の制御情報が読出され、
命令語と共に命令制御機構22へ送られる。命令制御機
構22はIRIOより命令語およびRAMIIよりの制
御情報を受けとり乗算機構を用いての演算の開始指示を
出すと同時に命令制御機構22内の演算開始信号カウン
タ24より乗算機構演算番号保持レジスタ26に演算番
号r000Jが送出される。乗算機構では命令制御機構
22からの演算開始指示信号を受けとりEステージでの
演算を開始する(時刻1+)。次に、加算命令の命令語
が乗算命令より1マシンサイクル遅れてIRIOにセッ
トされ、この命令語よりRAMII内の制御情報が読出
され、命令語と共に命令制御機構22に送られる。命令
制御機構22はIRIOからの命令語およびRAMII
からの制御情報を受けとると、本加算命令が先行する乗
算命令の演算結果を参照するか否かを制御回路39から
受けとり、加算命令が先行する乗算命令の演算結果を参
照しないことを確認し、加算機構を用いて演算を開始す
る。また、この時には乗算命令同様レジスタ25に演算
番号r001 Jがカウンタ24から送られセットされ
ている。本実施例では5マシンサイクル命令の乗算命令
と2マシンサイクル命令の加算命令を例に上げて説明し
ているので、加算命令の演算はEステージで2マシンサ
イクル後、命令の処理をNステージへと移行する(時刻
tz)。加算命令の演算の実行がNステージレジスタ5
にセットされると同時に加算命令の演算番号r001 
JもNステージレジスタ7にセットされる。また、加算
命令の演算の実行がNステージへ奢移行すると3番目の
命令である次の加算命令が加算機構Eステージでの演算
を開始する。さらに、1マシンサイクル後、Nステージ
での正規化を終えた2番目の命令である加算命令は次の
ステージへと移行する。
Sステージにおいては2番目の加算命令の演算番号r0
01 Jと命令制御機構22内のソフトウェアリソース
更新信号カウンタ23の内容とが比較器37で比較され
る。カウンタ23にはrooo Jが初期設定してあり
、比較結果が不一致となるので2番目の命令である加算
命令の演算結果は科学演算レジスタ9を更新せず、演算
結果をストアするストアバッファ31のrool」番地
に書込まれる(時刻ta)。次に、最初の命令である乗
算命令は5マシンサイクルEステージでの演算を行い正
規化のためNステージへと処理を移行する。最初の乗算
命令がNステージでの処理へと移行すると同時に4番目
の命令である乗算命令がEステージでの演算を開始する
。また、この時3番目の命令である加算命令を加算機構
での正規化のためにNステージへと処理を移行する。次
に1マシンサイクル後正規化を終えた最初の乗算命令お
よび3番目の命令である加算命令の各演算結果が書込み
のためSステージへと処理を同時に移行する。ここで乗
算命令の演算番号と加算命令の演算番号が比較器32に
より大小比較され、演算番号の小さい乗算命令の演算結
果はセレクタ35によりセレクトされ科学演算レジスタ
9に書込まれる。また、演算番号の大きい加算命令の演
算結果はセレクタ36によりセレクトされ、ストアバッ
ファ31のroto J番地に書込まれる。また、各演
算番号はソフトウェアリソース更新信号カウンタ23の
内容と比較器37.33により比較される。カウンタ2
3は初期値r000 Jであるので乗算命令の演算番号
と一致しており、オアゲート38を介して科学演算レジ
スタ9への書込みがSステージレジスタ8からのものな
のか、ストアバッファ31からのものなのかを判断し、
Sステージレジスタ8からの出力をセレクトする。
また、科学演算レジスタ9の更新と同一タイミングでカ
ウンタ23は◆1される。また、次のマシンサイクルに
おいては乗算機構の演算番号および加算機構の演算番号
はカウンタ23の内容と一致していないため、カウ′ン
タ23の内容roll Jで読出されたストアバッファ
31のroll J番地に格納されていた2番目の命令
である加算命令の演算結果が科学演算レジスタ9に書込
まれる。以上のようにして後続の加算命令および乗算命
令の演算結果を順次科学演算レジスタ9に書込み、命令
の処理を終了する。
(発明の効果] 以上説明したように本発明は、後続の命令が先行する命
令の演算結果を参照しない時に演算機構の演算開始信号
をカウントする第1のカウント手段と、演算機構での演
算結果をストアするストアバッファと、演算機構での演
算結果の演算レジスタへ書込みをカウントする第2のカ
ウント手段と、演算開始時に第1のカウント手段の出力
を受け、演算機構毎にその出力を保持する手段とを有し
、後続の命令が先行命令の演算結果を参照しない場合に
演算を並列に実行することにより、より高速に情報の処
理を行うことができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の情報処理装置の一実施例の構成図、第
2図は本実施例における演算実行のタイミングチャート
、第3図は従来例の構成図、第4図は第3図の従来例に
おける演算実行のタイミングチャートである。 1.2−・・加算機構Eステージレジスタ、3.4−・
・乗算機構Eステージレジスタ、5・・・加算機構Nス
テージレジスタ、6・・・乗算機構Nステージレジスタ
、7−・加算機構Sステージレジスタ、 8・・・乗算機構Sステージレジスタ、9・・・科学演
算レジスタ、 10−・・命令レジスタ、 11−RAM。 12、13−・・左桁シフタ−, 14、15−・・右桁シフタ−, 16−・・加算回路、 17−・・乗算回路、 18−3人力加算回路、 19−・・加算回路、 20、21−・・正規化シフター、 22・・・命令制御機構、 23−・・ソフトウェアリソース更新信号カウンタ、 24・・・演算開始信号カウンタ、 25、26.27.28゜ 31−・・ストアバッファ、 32、33.37−・・比較器、 34、35.36−・・セレクタ、 38−・・オアゲート、 39−・・制御回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】  複数の独立した演算機構と、命令制御機構と、後続の
    命令が先行命令の演算結果を参照するか否かを示す手段
    とを有する情報処理装置において、各演算機構に対応し
    て設けられたカウント値保持手段と、 演算機構の演算開始信号をカウントするとともに、カウ
    ント値を該演算開始信号の演算機構のカウント値保持手
    段に出力する第1のカウント手段と、 演算機構での演算結果がストアされるストアバッファと
    、 初期値が第1のカウント手段と同じで、演算結果の演算
    レジスタへの書込み信号をカウントする第2のカウント
    手段と、 後続の命令が先行命令の演算結果を参照しない場合に、
    前記複数の独立した演算機構を用いて複数の命令の演算
    を並列に実行し、演算命令が最終ステージへ移行すると
    、第2のカウント手段のカウント値と内容が同じである
    カウント値保持手段に対応する演算命令の演算結果を演
    算レジスタに書込み、他の演算命令の演算結果はストア
    バッファの当該演算命令のカウント値保持手段の内容で
    示されるアドレスに格納し、演算命令が最終ステージへ
    移行しても、カウント値保持手段の内容が第2のカウン
    ト手段のカウント値と同じである演算命令が存在しない
    場合は、ストアバッファの第2のカウント手段の内容で
    示されるアドレスの内容を演算レジスタへ書込む制御手
    段とを有することを特徴とする情報処理装置。
JP2317988A 1988-02-02 1988-02-02 情報処理装置 Pending JPH01197840A (ja)

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JP2317988A JPH01197840A (ja) 1988-02-02 1988-02-02 情報処理装置

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JP2317988A JPH01197840A (ja) 1988-02-02 1988-02-02 情報処理装置

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JPH01197840A true JPH01197840A (ja) 1989-08-09

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ID=12103416

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JP2317988A Pending JPH01197840A (ja) 1988-02-02 1988-02-02 情報処理装置

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5110746A (ja) * 1974-07-17 1976-01-28 Hitachi Ltd
JPS61220071A (ja) * 1985-03-25 1986-09-30 Mitsubishi Electric Corp 並列演算処理装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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