JPH05113884A - 性能調整回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】データ処理装置の性能調整機構を少ないハード
ウェアの追加だけで構成する。 【構成】実行すべきソフト命令が不在の場合にマイクロ
命令発行制御回路１７が演算部ユニット１８に対してＮ
ＯＰ命令を発行する機能を使って性能調整を行う為に、
性能調整時間を指定する性能指定レジスタ１９と、性能
調整時間をカウントするカウント回路として、カウンタ
レジスタ２０，零検出回路２１，デクリメント回路２２
を設け、また性能調整時間の終りを示す零検出回路出力
４２を使って、先取りソフト命令の有効表示をマスク回
路１３を設けたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はデータ処理装置の性能調
整回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、データ処理装置の性能調整は、マ
イクロプログラム中に予めＮＯＰ命令を性能調整する数
だけ組み込んでおくか、或は実行抑止信号を生成し、全
てのフリップフロップ及びレジスタにホールド機能を持
たせ、実行抑止信号が出力されている間だけ、値をホー
ルドすることによって行っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の性能調
整方式のうち、前者では、性能調整する度にマイクロプ
ログラムを書きかえる必要があり、性能調整を行う為に
多くの時間を費やさなければならないという問題と、マ
イクロプログラムステップの増加によりマイクロプログ
ラム格納領域の拡大によるハードウェアの増大という欠
点がある。

【０００４】また、後者では全てのレジスタ及びフリッ
プフロップがホールド機能を持たねばならない為、ハー
ドウェア量が大きくなってしまうという問題がある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の性能調整回路
は、実行すべきソフト命令が不在の場合に、演算ユニッ
トに対しＮＯＰ命令を発行する機能を利用して性能調整
する為に、性能調整時間を指定する性能指定レジスタ
と、ソフト命令更新タイミングから性能調整時間をカウ
ントするカウント回路と、カウント回路が出力する性能
調整時間中を示す信号により先取りソフト命令バッファ
の有効表示フラグをマスクしソフト命令不在に見せかけ
る為のマスク回路を有する。

【０００６】

【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。

【０００７】図１は本発明の一実施例を示し、性能調整
回路を含むデータ処理装置のブロック図である。

【０００８】ソフト命令先取り回路１０は、主記憶また
はキャッシュメモリからソフト命令を取り出す為の回路
であり、取り出されたソフト命令３０は先取りソフト命
令ブッファ１１に格納される。同時に、先取りソフト命
令バッファ１１の内容が有効になることを示す為に、先
取りソフト命令有効表示レジスタ１２のセットをソフト
命令取り出し応答信号３１によって行う。ソフト命令先
取り回路１０は、先取りリフト命令バッファ１１が空い
ている場合にこれらの動作を行う。

【０００９】ソフト命令の実行は、先取りソフト命令３
２がソフト命令レジスタ１４にセットされることにより
開始される。ソフト命令レジスタ１４への先取りソフト
命令３２の格納は、実行中のソフト命令３４の最終マイ
クロプログラムステップを演算ユニット１８に対して発
行するタイミングで行われる。この時、先取りソフト命
令有効表示レジスタ１２の出力の先取りソフト命令有効
表示信号３３もソフト命令レジスタ１４の有効性を示す
ソフト命令有効表示フリップフロップ１５にセットされ
る。

【００１０】ソフト命令レジスタ１４に有効なソフト命
令が格納されると、マイクロ命令発行制御回路１７はマ
イクロプログラム格納記憶１６に対してマイクロプログ
ラム取り出し信号３６を送出し、ソフト命令３４に対応
するマイクロプログラム取り出しを行う。マイクロプロ
グラム格納記憶１６は、マイクロプログラム取り出し信
号３６を受けとると、マイクロプログラムデータ３７を
マイクロ命令発行制御回路１７に返却する。マイクロ命
令発行制御回路１７は、このマイクロプログラムデータ
３７を演算ユニットコマンド３８として演算ユニット１
８へ発行する。ソフト命令３４の最終マイクロプログラ
ムステップが演算ユニット１８に発行されるまで、これ
らの動作が繰り返される。

【００１１】マイクロ命令発行制御回路１７は、ソフト
命令３４に関する最終マイクロプログラムステップを演
算ユニット１８に対して発行するタイミングで、ソフト
命令レジスタ１４を次の命令に更新する目的でソフト命
令更新指示信号３９を出力する。これにより、ソフト命
令レジスタ１４には次のソフト命令が格納され実行開始
となる。この時、新たにソフト命令レジスタ１４に格納
されたソフト命令の有効表示信号３５が無効を示してい
ると、マイクロ命令発行制御回路１７は、演算ユニット
１８に対しＮＯＰ命令を発行する。同時にソフト命令更
新指示信号３９も送出する。

【００１２】有効なソフト命令が先取りソフト命令バッ
ファ１１に存在していない場合には、有効なソフト命令
が先取りソフト命令バッファ１１に格納され、ソフト命
令レジスタ１４に格納されるまで、マイクロ命令発行制
御回路１７は、演算ユニット１８に対しＮＯＰ命令を発
行し続けるとともにソフト命令更新指示信号３９を送出
し続け、有効なソフト命令がソフト命令レジスタ１４に
格納されることによって、本体のソフト命令対応のマイ
クロ命令発行に動作が切り換わり、ソフト命令更新指示
信号３９の送出を止める。

【００１３】以上説明した動作を行うデータ処理装置に
おいて、本発明では、先取りソフト命令バッファ１１の
中に先取りソフト命令が存在していない様に見せかける
ことにより、マイクロ命令発行制御回路１７のＮＯＰ命
令発行機能を動作させ、性能調整を行う。次に、このソ
フト命令が存在していない様に見せかける手段について
説明する。

【００１４】性能指定レジスタ１９は、性能調整時間を
指定する為のレジスタで、格納されている値によって先
取りソフト命令バッファ１１中に有効なソフト命令が存
在していない様に見せかける時間が指定される。

【００１５】性能調整時間をカウントするカウント機構
は、カウンタレジスタ２０，カウンタレジスタ２０の値
が零であることを検出する零検出回路２１及びカウンタ
レジスタ２０の値をデクリメントするデクリメント回路
２２によって構成される。

【００１６】カウンタレジスタ２０は、ソフト命令更新
指示信号３９が送出されている間が更新タイミングとな
る。更新データは、性能指定レジスタ１９の出力４０
と、デクリメント回路２２の出力４３とのどちらかが選
択される。

【００１７】カウンタレジスタ２０の出力４１が零であ
ることを零検出回路２１が検出すると、カウンタ零表示
信号４２を送出する。カウンタ零表示信号４２は、マス
ク回路１３に入力され、先取りソフト命令有効表示信号
３３を、マスク回路１３の出力４４として送出する。

【００１８】カウンタ零表示信号４２で送出されていな
い時、すなわちカウンタレジスタ２０の値が零でない場
合には、先取りソフト命令有効表示信号３３はマスク回
路１３でマスクされ、無効を示してマスク回路１３の出
力４４となる。

【００１９】また、カウンタ零表示信号４２は、カウン
タレジスタ２０の更新データ選択に使用される。カウン
タ零表示信号４２によりカウンタレジスタ２０の値が零
であれば性能指定しレジスタ１９の出力４０が、零でな
ければデクリメント回路２２の出力４３が各々選択され
る。

【００２０】マスク回路１３の出力４４は、ソフト命令
有効表示フリップフロップ１５の入力になる為、カウン
タレジスタ２０の値が零でなければ、ソフト命令レジス
タ１４に対し有効なソフト命令が格納されたと見做され
ないことになる。また、先取りソフト命令バッファ１１
からソフト命令３２が取り出されたことにならない為、
先取りソフト命令有効表示レジスタ１２のリセットも行
われない。

【００２１】次に以上に記述した内容について総合的に
説明する。

【００２２】ソフト命令３４の最終マイクロプログラム
ステップがマイクロ命令発行制御回路１７により発行さ
れると同時にソフト命令更新指示信号３９が送出され
る。この時、カウンタレジスタ２０にはソフト命令３４
の実行開始時点ですでに性能指定レジスタ１９の出力４
０が格納されホールドされているので、零検出回路２１
はカウンタ零表示信号４２を送出しない。

【００２３】従って、マスク回路１３にて先取りソフト
命令有効信号３３がマスクされ、ソフト命令有効表示フ
リップフロップ１５はセットされず、ソフト命令レジス
タ１４内にソフト命令が不在であると見做されることに
なる。また、ソフト命令更新指示進行３９が送出されて
いる為、カウンタレジスタ２０の更新が行われる。この
時にはカウンタ零表示信号４２が送出されていない為、
デクリメント回路２２の出力４３が格納される。

【００２４】ソフト命令レジスタ１４内がソフト命令不
在と見做されることにより、マイクロ命令発行制御回路
１７は、演算ユニット１８に対しＮＯＰ命令を発行する
とともに、ソフト命令更新指示信号３９を送出し続け、
カウンタレジスタ２０の値が零なければ上記動作が行わ
れる。そして、カウンタレジスタ２０の値が零になり、
性能指定レジスタ１９に設定されている性能調整時間が
過ぎるまで上記動作が繰り返し行われる。

【００２５】カウンタレジスタ２０の値が零になると、
零検出回路２１はカウンタ零表示信号４２を送出する
為、マスク回路１３では先取りソフト命令有効表示信号
３３のマスクが解除され、ソフト命令レジスタ１４に有
効なソフト命令がセットされる。また、カウンタレジス
タ２０には性能指定レジスタ１９の値がセットされる。
有効なソフト命令がソフト命令レジスタ１４にセットさ
れると、そのソフト命令のマイクロプログラム発行がマ
イクロ命令発行制御回路１７により開始され、ソフト命
令更新指示信号３９の送出が止まる。これによってカウ
ンタレジスタ２０の更新も行われなくなる。

【００２６】以上の動作がソフト命令実行毎に行われ性
能調整がなされる。性能指定レジスタ１９は、データ処
理装置の初期化時に設定される。そして、その設定値を
変更することにより簡単に性能調整を行うことができ
る。

【００２７】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明は性能調整指
定レジスタによって示される性能調整時間中先取りソフ
ト命令が不在である様に見せかけることにより、ソフト
命令の実行開始タイミングを調整する手段を設けてい
る。これにより、マイクロプログラムの書き換えや、演
算ユニットのハードウェアの増加を招くことなく、ソフ
ト命令の実行性能を簡単に調整することができるという
効果が生れ、データ処理装置のシステム性能レンジを簡
単に拡張できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のブロック図である。

【符号の説明】

１０ ソフト命令先取り回路 １１ 先取りソフト命令バッファ １２ 先取りソフト命令有効表示レジスタ １３ マスク回路 １４ ソフト命令レジスタ １５ ソフト命令有効表示フリップフロップ １６ マイクロプログラム格納記憶 １７ マイクロ命令発行制御回路 １８ 演算ユニット １９ 性能指定レジスタ ２０ カウンタレジスタ ２１ 零検出回路 ２２ デクリメント回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ソフト命令に対応するマイクロ命令発行
   制御を行うマイクロ命令発行制御部と、 該マイクロ命令発行制御部が発行したマイクロ命令によ
   って実行制御される演算ユニットと、 ソフト命令先取りを行うソフト命令先取り回路と、 該ソフト命令先取り回路によって取り出されたソフト命
   令を格納する先取りソフト命令バッファと、 該先取りソフト命令の有効性を表示する先取りソフト命
   令有効性表示レジスタとを有し、 前記マイクロ命令発行制御回路は、実行すべきソフト命
   令が不在の場合に前記演算ユニットに対し、ノーオペレ
   ションのマイクロ命令を発行する機能を備えるデータ処
   理装置における性能調整回路において、 性能調整時間を指定する性能指定レジスタと、 ソフト命令更新タイミングから性能調整時間をカウント
   するカウント回路及び、該カウント回路が出力する性能
   調整時間中を示す信号により、前記先取りソフト命令バ
   ッファの有効性を表示するフラグをマスクするマスク回
   路とを設けたことを特徴とした性能調整回路。