JPH0330171B2 - - Google Patents

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おけるマイクロプログ
ラム制御に関し、特にシステムアーキテクチヤに
規定される状態モードに応じてオペレーシヨンの
異なる命令に対するマイクロプログラム制御方式
に関する。 （従来の技術） 従来、この種の情報処理装置においては、装置
を占有するシステムアーキテクチユアに規定され
た状態モードの相違により、特定命令のオペレー
シヨンに相違が存在することがある。このような
場合には、命令コードに対応してマイクロプログ
ラムの起動アドレスが一組用意され、状態モード
に応じた異なるオペレーシヨンが起動された命令
に存在する場合には、そのマイクロプログラムの
なかで命令のフアームウエアによつて状態モード
が参照され、条件付き分岐をして対応するオペレ
ーシヨンのルーチンを実行していた。この方式に
おいて、異なるオペレーシヨンの存在する命令で
は状態モードを参照され、条件付き分岐をするス
テツプが必ずマイクロプログラムのなかに存在す
るため、性能の劣化が大きな要因となつていた。 このため、最近では特願昭59−81585号（特開
昭60−225253号）に記載されている下記の構成が
採用されるようになつた。状態モードに無関係な
命令群では、各命令に対応する一つのマイクロプ
ログラムを作成し、状態モードによつて命令のオ
ペレーシヨンが異なる場合には各命令ごとに関連
する状態モードの数だけマイクロプログラムを作
成し、作成したすべてのマイクロプログラムに対
して固有の起動アドレスを与えて制御ストアに格
納し、マイクロプログラムの起動アドレスを格納
する制御メモリには状態モードの数だけコンパー
トメントを設け、各コンパートントにはそれぞれ
状態モードに対応したマイクロプログラムの起動
アドレスを格納する。複数のコンパートメントの
出力は状態モードで選択される選択回路に入力さ
れ、選択された一つのコンパートメントの出力に
よつて制御ストアにアドレスが与えられるように
構成する。 以上のようにして状態モードに対応してマイク
ロプログラムの起動アドレスを用意してマイクロ
プログラムを制御している。 （発明が解決しようとする問題点） 上述した従来技術による情報処理装置において
は、複数のオペレーシヨンを備えた命令群に関し
てマイクロプログラムのなかの無駄なステツプを
削減できる点は改善されているが、状態モードに
対応して各命令のマイクロプログラムの起動アド
レスを用意する必要があるので、状態モードに無
関係なオペレーシヨンを備えた命令の起動アドレ
スは冗長であつた。したがつて、状態モードが増
加すれば冗長分のハードウエア量はそれだけ増加
するという欠点があつた。 本発明の目的は、命令コードで読出しアドレス
を指定し、各命令コードで対応してマイクロプロ
グラムの起動アドレス情報を格納して、一連のマ
イクロ命令から成る複数のマイクロプログラムを
格納しておき、格納された起動アドレス情報でマ
イクロプログラムを起動し、状態モードに応じて
命令のオペレーシヨンが異なるように構成した情
報処理装置において、特定命令群のオペレーシヨ
ンに影響を及ぼすシステムアーキテクチヤに規定
された状態モードに対応したマスク情報を上記制
御メモリの内部に格納するとともに、制御メモリ
から出力されるマスク情報と状態モード信号とを
入力してAND論理出力を与え、制御メモリから
出力されるマイクロプログラムの起動アドレス情
報により、制御ストアに起動アドレスを与えるこ
とによつて上記欠点を除去し、冗長なハードウエ
アを備える必要がないように構成した情報処理装
置を提供することにある。 （問題点を解決するための手段） 本発明による情報処理装置は、制御メモリと、
命令レジスタと、制御ストアと、一状の状態レジ
スタと、一対のANDゲートと、アドレスレジス
タとを具備して構成したものである。 制御メモリは命令コードで読出しアドレスを指
定することができ、各命令コードに対応してマイ
クロプログラムの起動アドレス情報、ならびに状
態のマスク情報を格納するためのものである。 命令レジスタは、制御メモリにアドレスを与え
る命令を格納するためのものである。 制御ストアは、一連のマイクロ命令から構成さ
れる複数のマイクロプログラムを格納するための
ものである。 一対の状態レジスタは、システムの状態に応じ
て命令のオペレーシヨンが異なるように構成され
たシステムアーキテクチヤに規定されるプログラ
ム状態モードおよびハードウエア状態モードを示
すためのものである。 一対のANDゲートは、制御メモリから出力さ
れる状態のマスク情報、ならびに一対の状態レジ
スタの出力を入力してゲートするためのものであ
る。 アドレスレジスタは、一対のANDゲートから
出力される状態別マスク情報、ならびに制御メモ
リから出力されるマイクロプログラムの起動アド
レス情報によつて制御ストアに起動アドレスを与
えるためのものである。 （実施例） 次に、本発明について図面を参照して詳細に説
明する。 第１図は、本発明による情報処理装置の一実施
例を示すブロツク図である。第１図において、１
は主記憶装置、２は記憶制御装置、３は命令制御
演算装置、３０１は命令レジスタ、３０２は制御
メモリ、３０３，３０４はそれぞれ状態レジス
タ、３０５，３０６はそれぞれANDゲート、３
０７はアドレスレジスタ、３０８は制御ストアで
ある。 第１図において、命令制御演算装置３は主記憶
装置１から記憶制御装置２を介して入力される命
令語を格納するための命令レジスタ３０１と、命
令レジスタ３０１の出力する命令コード３０１ａ
を信号線３１６によりアドレスとして入力し、命
令コードに対応して制御ストア３０８の起動アド
レス情報３０２ａ、プログラム状態レジスタ３３
０３のマスク情報３０２ｂ、およびハードウエア
状態レジスタ３０４のマスク情報３０２ｃをあら
かじめ格納しておく制御メモリ３０２と、プログ
ラム状態モードM1のとき“１”を表示して信号
線３１２上に出力するためのプログラム状態レジ
スタ３０３と、ハードウエア状態モードＭ２のと
きに“１”を表示して信号線３１３上に出力する
ためのハードウエア状態レジスタ３０４と、制御
メモリ３０２のマスク情報３０２ｂを信号線３１
０を介して入力するとともに、プログラム状態モ
ードＭ１を信号線３１２を介して入力し、両信号
のAND演算結果を信号線３１４に出力するため
のANDゲート３０５と、制御メモリ３０２のマ
スク情報３０２ｃを信号線３１１を介して入力す
るとともに、ハードウエア状態モードＭ２を信号
線３１３を介して入力し、両信号のAND演算結
果を信号線３１５に出力するためのANDゲート
３０６と、制御メモリ３０２の起動アドレス情報
３０２ａ、ANDゲート３０５の出力、および
ANDゲート３０６の出力をそれぞれ信号線３０
９，３１４，３１５を介して入力して保持するた
めのアドレスレジスタ３０７と、信号線３１７を
介してアドレスレジスタ３０７でアドレス指定さ
れたマイクロ命令を信号線３１８に出力するため
の制御ストア３０８とを備えて構成したものであ
る。 次に、第１図に示す情報処理装置において各記
憶手段の具体的な容量で数値で示す。第１図にお
いて制御メモリ３０８の容量は65536ワードであ
り、アドレスレジスタ３０７は16ビツトから成
る。命令レジスタ３０１の命令コード３０１ａは
８ビツトであり、命令コード３０１ａでアドレス
指定される制御メモリ３０２の容量は16ビツト×
256ワードである。状態レジスタ３０４，３０５
はともに１ビツトのレジスタである。 第２図は制御メモリ３０２の格納状態を示す説
明図であり、起動アドレス情報３０２ａは14ビツ
ト、マスク情報３０２ｂ，３０２ｃはそれぞれ１
ビツトの構成になつている。したがつて、制御メ
モリ３０２の１ワードはマスク情報３０２ｂ，３
０２ｃの組合せとして４種類が可能になる。 第３図は制御ストア３０７の入力状態および保
持状態を示す説明図であり、上位14ビツト（ビツ
ト０〜13）には信号線３０９により与えられた制
御メモリ３０２の起動アドレス情報３０２ａが非
修飾に入力されて保持される。ビツト14、15に
は、それぞれ信号線３１４，３１５によりAND
ゲート３０５，３０６の論理演算結果が入力され
て保持される。 次に、第１図〜第８図を参照して具体的な動作
について説明する。第１図の命令制御演算装置３
で実行される最大256個の命令をプログラム状態
モードM1、ならびにハードウエア状態モードM2
によるオペレーシヨンの相違によつて下記の第１
表に示すようにＡ〜Ｄの４種類に区別する。

【表】 これらＡ〜Ｄの４種類の命令に対して制御メモ
リ３０２のマスク情報３０２ｂ，３０２ｃが対応
し、種類Ａの命令は３０２ｂ＝“０”、３０２ｃ＝
“０”によつて指定され、種類Ｂの命令は３０２
ｂ＝“１”、３０２ｃ＝“０”によつて指定され、
種類Ｃの命令は３０２ｂ＝“０”、３０２ｃ＝“１”
によつて指定され、種類Ｄの命令は３０２ｂ＝
“１”、３０２ｃ＝“１”によつて指定される。 第４図は上述した種類Ａ〜Ｄの命令の各代表的
命令に対応する制御メモリ３０２の格納状態を示
す説明図である。第４図において、種類Ａの命令
として命令コードA1（16進表示、以後、命令コー
ドは16進表示する。）の命令、同様に種類Ｂ、Ｃ、
Ｄの命令として命令コード＝B2、C3、D4の命令
が示されている。第４図における起動アドレス情
報のビツト０〜11は16進表示され、ビツト12、13
は２進表示されている。 いま、プログラム状態モードがM1＝“０”であ
つて、ハードウエア状態がＭ＝２“０”である環
境下で命令コード＝A1、B2、C3、D4を有する
命令が実行されるとき、第１図におけるレジスタ
３０３，３０４の内容はともに“０”である。し
たがつて、信号線３１２，３１３上の信号も
“０”となり、ANDゲート３０５，３０６の出力
信号線３１４，３１５上の信号も“０”となる。
したがつて、第３図における制御ストア３０８の
アドレスレジスタ３０７のビツト14、15にはとも
に“０”が入力されて保持される。したがつて、
アドレスレジスタ３０７には制御メモリ３０２の
起動アドレス情報３０２ａによる入力と合わせ
て、命令コード＝A1、B2、C3、D4の命令に対
応してそれぞれ1110、2220、3330、4440（いずれ
も16進表示）が入力保持され、マイクロプログラ
ムが起動されることになる。 次に、プログラム状態モードがM1＝“１”であ
つて、ハードウエア状態モードがM2＝“０”であ
る環境下で命令コード＝A1、B2、C3、D4の命
令が実行されるときには、状態レジスタ３０３の
内容が“１”であり、状態レジスタ３０４の内容
が“０”であるので、ANDゲート３０６の出力
は常時“０”であり、ANDゲート３０５の出力
は制御メモリ３０２のマスク情報３０２ｂが
“１”であるときに限つて“１”になる。したが
つて、第４図から判断すれば命令コード＝B2、
D4の命令のときに限つてANDゲート３０５の出
力が“１”になることがわかる。よつて、制御ス
トア３０８のアドレスレジスタ３０７には、命令
コード＝A1、B2、C3、D4の命令に対応してそ
れぞれ1110、2222、3330、4442（いずれも16進表
示）が入力保持され、マイクロプログラムが起動
される。同様にして、プログラム状態モードが
M1＝“０”であつてハードウエア状態モードM2
＝“１”のときと、プログラム状態モードがM1＝
“１”であつてハードウエア状態モードがM2＝
“１”のときとで、それぞれの種類の命令に対し
て起動アドレスが修飾されて与えられる。 第５図は以上の起動アドレスの修飾をまとめた
説明図である。第５図は、種類Ａの命令コード
A1の命令に対しては状態モードM1、M2に関係
なく1110（16進）のマイクロプログラムの起動ア
ドレスが与えられ、その他の種類Ｂ、Ｃ、Ｄの命
令コード＝B2、C3、D4の命令に対しては２種
類、および４種類の起動アドレスが与えられる。
状態モードに関して異なるオペレーシヨンが存在
する命令、ならびに存在しない命令に対してそれ
ぞれマイクロプログラムの異なる起動制御が可能
である。 （発明の効果） 以上説明したように本発明は、状態モードに対
応するマスク情報を命令コードに対応して用意す
ることにより、状態モードによりオペレーシヨン
が異なる命令に対してはマイクロプログラムの起
動アドレスの修飾を可能にし、状態モードとは無
関係にオペレーシヨンが一定の命令に対してはゲ
ート論理により起動アドレスを容易に非修飾にす
ることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による情報処理装置の一実施
例を示すブロツク図である。第２図は、第１図に
示す制御メモリの格納状態を示す説明図である。
第３図は、第１図に示すアドレスレジスタの入力
保持状態を示す説明図である。第４図は、本発明
による情報処理装置の実施例において、制御メモ
リの格納状態の一部を示す説明図である。第５図
は、本発明による情報処理装置の実施例におい
て、マイクロプログラムの起動アドレスの一部を
状態モードに対応して示した説明図である。 １……主記憶装置、２……記憶制御装置、３…
…命令制御演算装置、３０１……命令レジスタ、
３０２……制御メモリ、３０３，３０４……状態
レジスタ、３０５，３０６……ANDゲート、３
０７……アドレスレジスタ、３０８……制御スト
ア、３０９〜３１７……信号線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 命令コードで読出しアドレスを指定すること
   ができ、各命令コードに対応してマイクロプログ
   ラムの起動アドレス情報、ならびに状態のマスク
   情報を格納するための制御メモリと、前記制御メ
   モリにアドレスを与える命令を格納するための命
   令レジスタと、一連のマイクロ命令から構成され
   る複数のマイクロプログラムを格納するための制
   御ストアと、システムの状態に応じて命令のオペ
   レーシヨンが異なるように構成されたシステムア
   ーキテクチヤに規定されるプログラム状態モード
   およびハードウエア状態モードを示すための一対
   の状態レジスタと、前記制御メモリから出力され
   る前記両状態のマスク情報、ならびに前記一対の
   状態レジスタの出力を入力してゲートするための
   一対のANDゲートと、前記一対のANDゲートか
   ら出力される状態別マスク情報、ならびに前記制
   御メモリから出力されるマイクロプログラムの起
   動アドレス情報によつて前記制御ストアに起動ア
   ドレスを与えるためのアドレスレジスタとを具備
   して構成したことを特徴とする情報処理装置。