JPH0325533A - マイクロプロセッサ - Google Patents
マイクロプロセッサInfo
- Publication number
- JPH0325533A JPH0325533A JP16039889A JP16039889A JPH0325533A JP H0325533 A JPH0325533 A JP H0325533A JP 16039889 A JP16039889 A JP 16039889A JP 16039889 A JP16039889 A JP 16039889A JP H0325533 A JPH0325533 A JP H0325533A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- register
- registers
- physical
- management table
- logical
- 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
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
この発明は、複数個のレジスタを有するマイクロプロセ
ッサ（以下、ＣＰＵという。）に関するものである。
ッサ（以下、ＣＰＵという。）に関するものである。
第５図は従来の３２ビットＣＰＵのレジスタ橘戒の一例
を示す構或図である．図において、５０１〜５０８はデ
ータを読み書きするためのデータレジスタ、５０９〜５
１６はベースアドレスレジスタやスタックポインタとし
て使用するアドレスレジスタ、５１７〜５２７はその他
のレジスタである。 次に動作について説明する。データレジスタ５０１〜５
０８やアドレス５０９〜５１６に付けられた番号（０）
〜（７）は物理番号であり、機械語で直接指定される。 従って、プログラムにおいて例えばｄＯ，ｄｉおよびｄ
４を使用して、ｄ２，ｄ３は使用しないということもあ
る。この場合に、マルチタスク処理をしている時などに
、コンテクストスイッチによるレジスタの待避を行うに
は、プログラム側で使用中のレジスタｄＯ，ｄｌ．ｄ４
を待避させる命令が必要である。また、待避しておいた
レジスタを復帰させる際に、同様にｄ４，ｄｉ，ｄｏと
逆順に復帰させる命令が必要である。
を示す構或図である．図において、５０１〜５０８はデ
ータを読み書きするためのデータレジスタ、５０９〜５
１６はベースアドレスレジスタやスタックポインタとし
て使用するアドレスレジスタ、５１７〜５２７はその他
のレジスタである。 次に動作について説明する。データレジスタ５０１〜５
０８やアドレス５０９〜５１６に付けられた番号（０）
〜（７）は物理番号であり、機械語で直接指定される。 従って、プログラムにおいて例えばｄＯ，ｄｉおよびｄ
４を使用して、ｄ２，ｄ３は使用しないということもあ
る。この場合に、マルチタスク処理をしている時などに
、コンテクストスイッチによるレジスタの待避を行うに
は、プログラム側で使用中のレジスタｄＯ，ｄｌ．ｄ４
を待避させる命令が必要である。また、待避しておいた
レジスタを復帰させる際に、同様にｄ４，ｄｉ，ｄｏと
逆順に復帰させる命令が必要である。
従来のＣＰＵは以上のように構威されているので、コン
テクストスインチが発生するごとに、プログラムでレジ
スタの待避、復帰処理を行う必要があり、処理時間が余
分にかかるなどの課題があった・ この発明は上記のような課題を解消するためになされた
もので、使用するレジスタ論理番号がいずれであるかに
かかわらず、連続するものとして使用できるとともに、
コンテクストスイッチに際して、使用していたレジスタ
の待避、復帰が１命令で行えるＣＰＵを得ることを目的
とする。
テクストスインチが発生するごとに、プログラムでレジ
スタの待避、復帰処理を行う必要があり、処理時間が余
分にかかるなどの課題があった・ この発明は上記のような課題を解消するためになされた
もので、使用するレジスタ論理番号がいずれであるかに
かかわらず、連続するものとして使用できるとともに、
コンテクストスイッチに際して、使用していたレジスタ
の待避、復帰が１命令で行えるＣＰＵを得ることを目的
とする。
この発明に係るＣＰＵは、物理的に固定の番号または名
称を有する物理レジスタと、プログラムで使用するレジ
スタ論理番号またはレジスタ論理名が設定され、このレ
ジスタ論理番号またはレジスタ論理名に対応する物理レ
ジスタが番号または名称で登録されるレジスタ管理テー
ブルと、このレジスタ管理テーブルに登録済の物理レジ
スタの個数を計数するレジスタ使用数管理レジスタとを
備えたものである。
称を有する物理レジスタと、プログラムで使用するレジ
スタ論理番号またはレジスタ論理名が設定され、このレ
ジスタ論理番号またはレジスタ論理名に対応する物理レ
ジスタが番号または名称で登録されるレジスタ管理テー
ブルと、このレジスタ管理テーブルに登録済の物理レジ
スタの個数を計数するレジスタ使用数管理レジスタとを
備えたものである。
この発明におけるＣＰＵは、プログラムで使用するレジ
スタ論理番号またはレジスタ論理名を未登録の物理レジ
スタの番号または名称に対応させてレジスタ管理テーブ
ルに登録し、対応する物理レジスタが登録済である論理
レジスタを扱う場合には、レジスタ管理テーブルから対
応する物理レジスタの番号または名称を入手して、その
物理レジスタをアクセスする。
スタ論理番号またはレジスタ論理名を未登録の物理レジ
スタの番号または名称に対応させてレジスタ管理テーブ
ルに登録し、対応する物理レジスタが登録済である論理
レジスタを扱う場合には、レジスタ管理テーブルから対
応する物理レジスタの番号または名称を入手して、その
物理レジスタをアクセスする。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、１０１は固定の番号を有する複数の物理レ
ジスタから或る汎用レジスタ群、１０２は論理レジスタ
番号領域１１０および物理レジスタ番号領域１１１を有
するレジスタ管理テーブル、１０３は物理レジスタ番号
領域１１１に登録済のレジスタの個数が設定されるレジ
スタ使用数管理レジスタ、１０５はデータレジスタ領域
、１０６はアドレスレジスタ領域、１０７はユーザスタ
ックポインタ、１０Ｂはユーザプログラムカウンタ、１
０９はユーザステータスレジスタである。 次に動作について説明する。第２図（Ａ）はプログラム
の一例を示している．同図に示した命令のうち、２１０
．２１１はコンテクストスイッチを必要とするＣＡＬＬ
命令であるとする。まず、ＣＡＬＬ命令２１０を実行す
る際に、ユーザスタックポインタ１０７，ユーザプログ
ラムカウンタ１０８およびユーザステータスレジスタ１
０９に物理レジスタのうちｒＯ，ｒｌおよびｒ２が割り
当てられる．次に、コールされたｆｕｎｃ １を実行中
にレジスタ関連命令が出現すると、順に物理レジスタを
割り当てていく。この場合には、命令２０１を実行する
際にｄ２の論理レジスタにｒ３の物理レジスタが、命令
２０２を実行する際にａ３の論理レジスタにｒ４の物理
レジスタが、また、ａ１の論理レジスタにｒ５の物理レ
ジスタが、そして、命令２０３を実行する際にｄｏの論
理レジスタにｒ６の物理レジスタが割り当てられる。こ
の様子を第２図（Ｂ）に示す。この段階でレジスタ使用
数管理レジスタ１０３の内容は“７′となり、ｒｏ−ｒ
６の物理レジスタが連続して使用されていることになる
。この後にプログラム中に、既に物理レジスタが登録済
の論理レジスタが出現すると、ＣＰＵはこれを解析して
、レジスタ管理テーブル１０２に存在する物理レジスタ
の番号を参照して、対応する物理レジスタに対してデー
タをアクセスする。さらに、ＣＡＬＬ命令２１１が出現
すると、自動的にレジスタ使用数管理テーブルの内容を
参照して、ｒＯ〜ｒ６の７個分の物理レジスタの内容を
待避する。また、レジスタ管理テーブル１０２とレジス
タ使用数管理レジスタ１０３を自動的に待避する。そし
て、ｆｕｎｃ２の実行が完了した時には、待避しておい
たレジスタ使用数管理レジスタ１０３の内容を参照して
、ｒＯ〜ｒ６の７個分の物理レジスタの内容を復帰させ
、また、レジスタ管理テーブル１０２およびレジスタ使
用数管理レジスタ１０３も自動的に復帰させる。 なお、上記実施例では、物理レジスタはプログラム中の
論理レジスタの出現順に割り当てるようにしたが、プロ
グラムにあらかじめ論理レジスタと物理レジスタとの割
り付けを最適化するための情報を作威しておいて、モジ
ュール内に保持しておき、コンテクストスインチが実行
される時にレジスタ管理テーブル１０２に書き込むよう
にしてもよい。第３図（Ａ）は実行形式モジュール３０
１の最後にレジスタ最適化情報部３０５を配置した例を
示したものであり、第３図（Ｂ）はコンテクストスイッ
チを行う単位ごとにレジスタ最適化情報部３０５を配置
した例を示したものである。ここで、３０２はモジュー
ルヘッダ、３０３はモジュールの実行部、３０４はシン
ボル情報部である．レジスタ最適化情報部３０５の位置
については、第３図（Ａ），ＣＢ）に示したような２つ
の例を示したが、実行形式モジュール３０１内で実行部
３０３との関係が確定していれば、他の位置であっても
よい。また、この場合には、物理レジスタの待避または
復帰動作を行う際に、レジスタ管理テーブル１０２を待
避または復帰させる必要はない。 第４図は論理レジスタと物理レジスタとの対応づけを、
ＣＰＵＯ外のハードウェアにより実現した例を示したも
のである。同図において、４０１はプログラミング可能
なプログラマブル・ロジック・デバイス（ＰＬＤ）であ
り、４０２はデータパスである。この場合には、レジス
タ管理テーブル１０２に物理アドレスを登録することに
かえて、ＰＬＤ４ ０ １に論理アドレスと物理アドレ
スとの関係をプログラミングしておく。そして、レジス
タをアクセスする際に、自動的に論理アドレスから物理
アドレスへの交換が行われるので、ＣＰＵにおいてレジ
スタ管理テーブル１０２を参照する必要をなくすことが
できる。 なお、以上の説明において、コンテクストスイッチが必
要か否かは、ＣＡＬＬ命令２１０ ， ２１１のような
サブプログラムの制御命令にて判別可能であるが、レジ
スタの待避・．復帰に相当する専用命令を備えてもよい
。 また、以上に述べた制御方式は、具体的にはマイクロプ
ログラムまたは布線論理で容易に実現できる。
図において、１０１は固定の番号を有する複数の物理レ
ジスタから或る汎用レジスタ群、１０２は論理レジスタ
番号領域１１０および物理レジスタ番号領域１１１を有
するレジスタ管理テーブル、１０３は物理レジスタ番号
領域１１１に登録済のレジスタの個数が設定されるレジ
スタ使用数管理レジスタ、１０５はデータレジスタ領域
、１０６はアドレスレジスタ領域、１０７はユーザスタ
ックポインタ、１０Ｂはユーザプログラムカウンタ、１
０９はユーザステータスレジスタである。 次に動作について説明する。第２図（Ａ）はプログラム
の一例を示している．同図に示した命令のうち、２１０
．２１１はコンテクストスイッチを必要とするＣＡＬＬ
命令であるとする。まず、ＣＡＬＬ命令２１０を実行す
る際に、ユーザスタックポインタ１０７，ユーザプログ
ラムカウンタ１０８およびユーザステータスレジスタ１
０９に物理レジスタのうちｒＯ，ｒｌおよびｒ２が割り
当てられる．次に、コールされたｆｕｎｃ １を実行中
にレジスタ関連命令が出現すると、順に物理レジスタを
割り当てていく。この場合には、命令２０１を実行する
際にｄ２の論理レジスタにｒ３の物理レジスタが、命令
２０２を実行する際にａ３の論理レジスタにｒ４の物理
レジスタが、また、ａ１の論理レジスタにｒ５の物理レ
ジスタが、そして、命令２０３を実行する際にｄｏの論
理レジスタにｒ６の物理レジスタが割り当てられる。こ
の様子を第２図（Ｂ）に示す。この段階でレジスタ使用
数管理レジスタ１０３の内容は“７′となり、ｒｏ−ｒ
６の物理レジスタが連続して使用されていることになる
。この後にプログラム中に、既に物理レジスタが登録済
の論理レジスタが出現すると、ＣＰＵはこれを解析して
、レジスタ管理テーブル１０２に存在する物理レジスタ
の番号を参照して、対応する物理レジスタに対してデー
タをアクセスする。さらに、ＣＡＬＬ命令２１１が出現
すると、自動的にレジスタ使用数管理テーブルの内容を
参照して、ｒＯ〜ｒ６の７個分の物理レジスタの内容を
待避する。また、レジスタ管理テーブル１０２とレジス
タ使用数管理レジスタ１０３を自動的に待避する。そし
て、ｆｕｎｃ２の実行が完了した時には、待避しておい
たレジスタ使用数管理レジスタ１０３の内容を参照して
、ｒＯ〜ｒ６の７個分の物理レジスタの内容を復帰させ
、また、レジスタ管理テーブル１０２およびレジスタ使
用数管理レジスタ１０３も自動的に復帰させる。 なお、上記実施例では、物理レジスタはプログラム中の
論理レジスタの出現順に割り当てるようにしたが、プロ
グラムにあらかじめ論理レジスタと物理レジスタとの割
り付けを最適化するための情報を作威しておいて、モジ
ュール内に保持しておき、コンテクストスインチが実行
される時にレジスタ管理テーブル１０２に書き込むよう
にしてもよい。第３図（Ａ）は実行形式モジュール３０
１の最後にレジスタ最適化情報部３０５を配置した例を
示したものであり、第３図（Ｂ）はコンテクストスイッ
チを行う単位ごとにレジスタ最適化情報部３０５を配置
した例を示したものである。ここで、３０２はモジュー
ルヘッダ、３０３はモジュールの実行部、３０４はシン
ボル情報部である．レジスタ最適化情報部３０５の位置
については、第３図（Ａ），ＣＢ）に示したような２つ
の例を示したが、実行形式モジュール３０１内で実行部
３０３との関係が確定していれば、他の位置であっても
よい。また、この場合には、物理レジスタの待避または
復帰動作を行う際に、レジスタ管理テーブル１０２を待
避または復帰させる必要はない。 第４図は論理レジスタと物理レジスタとの対応づけを、
ＣＰＵＯ外のハードウェアにより実現した例を示したも
のである。同図において、４０１はプログラミング可能
なプログラマブル・ロジック・デバイス（ＰＬＤ）であ
り、４０２はデータパスである。この場合には、レジス
タ管理テーブル１０２に物理アドレスを登録することに
かえて、ＰＬＤ４ ０ １に論理アドレスと物理アドレ
スとの関係をプログラミングしておく。そして、レジス
タをアクセスする際に、自動的に論理アドレスから物理
アドレスへの交換が行われるので、ＣＰＵにおいてレジ
スタ管理テーブル１０２を参照する必要をなくすことが
できる。 なお、以上の説明において、コンテクストスイッチが必
要か否かは、ＣＡＬＬ命令２１０ ， ２１１のような
サブプログラムの制御命令にて判別可能であるが、レジ
スタの待避・．復帰に相当する専用命令を備えてもよい
。 また、以上に述べた制御方式は、具体的にはマイクロプ
ログラムまたは布線論理で容易に実現できる。
以上のように、この発明によれば、ＣＰＵをレジスタ管
理テーブルで論理レジスタと物理レジスタとを対応させ
、レジスタ使用数管理レジスタで物理レジスタの使用数
を把握できるように構威したので、コンテクストスイッ
チに際してレジスタの待避および復帰を考慮せずに済み
、プログラミングが容易になるものが得られる効果があ
る。
理テーブルで論理レジスタと物理レジスタとを対応させ
、レジスタ使用数管理レジスタで物理レジスタの使用数
を把握できるように構威したので、コンテクストスイッ
チに際してレジスタの待避および復帰を考慮せずに済み
、プログラミングが容易になるものが得られる効果があ
る。
第１図はこの発明の一実施例によるＣＰＵのレジスタ構
或を示す構或図、第２図（Ａ）．（Ｂ）はレジスタ割り
付けの一例を示す説明図、第３図はこの発明の他の実施
例におけるレジスタ管理情報の配置を示す説明図、第４
図はこの発明のさらに他の実施例におけるＰＬＤおよび
レジスタ等のブロック図、第５図は従来のＣＰＵのレジ
スタ構或を示す構或図である。 １０１は汎用レジスタ群、１０２はレジスタ管理テーブ
ル、１０３はレジスタ使用数管理レジスタ。 なお、図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。
或を示す構或図、第２図（Ａ）．（Ｂ）はレジスタ割り
付けの一例を示す説明図、第３図はこの発明の他の実施
例におけるレジスタ管理情報の配置を示す説明図、第４
図はこの発明のさらに他の実施例におけるＰＬＤおよび
レジスタ等のブロック図、第５図は従来のＣＰＵのレジ
スタ構或を示す構或図である。 １０１は汎用レジスタ群、１０２はレジスタ管理テーブ
ル、１０３はレジスタ使用数管理レジスタ。 なお、図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。
Claims (1)
- 物理的に固定された番号または名称を有する複数個の物
理レジスタと、プログラムで使用するレジスタ論理番号
もしくはレジスタ論理名およびこのレジスタ論理番号も
しくはレジスタ論理名に対応する前記物理レジスタの前
記固定された番号または名称が登録されるレジスタ管理
テーブルと、このレジスタ管理テーブルに登録された前
記物理レジスタの個数を計数するレジスタ使用数管理レ
ジスタとを備えたマイクロプロセッサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16039889A JPH0325533A (ja) | 1989-06-22 | 1989-06-22 | マイクロプロセッサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16039889A JPH0325533A (ja) | 1989-06-22 | 1989-06-22 | マイクロプロセッサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0325533A true JPH0325533A (ja) | 1991-02-04 |
Family
ID=15714083
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16039889A Pending JPH0325533A (ja) | 1989-06-22 | 1989-06-22 | マイクロプロセッサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0325533A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6132865A (en) * | 1997-07-23 | 2000-10-17 | Tomoegawa Paper Co., Ltd. | Adhesive tape for electronic parts |
-
1989
- 1989-06-22 JP JP16039889A patent/JPH0325533A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6132865A (en) * | 1997-07-23 | 2000-10-17 | Tomoegawa Paper Co., Ltd. | Adhesive tape for electronic parts |
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