JPS6072028A - デ−タ処理装置 - Google Patents

デ−タ処理装置

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JPS6072028A
JPS6072028A JP17792983A JP17792983A JPS6072028A JP S6072028 A JPS6072028 A JP S6072028A JP 17792983 A JP17792983 A JP 17792983A JP 17792983 A JP17792983 A JP 17792983A JP S6072028 A JPS6072028 A JP S6072028A
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JP
Japan
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instruction
control
storage device
signal line
address
Prior art date
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Pending
Application number
JP17792983A
Other languages
English (en)
Inventor
Kaname Imai
今井 要
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Publication of JPS6072028A publication Critical patent/JPS6072028A/ja
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F9/00Arrangements for program control, e.g. control units
    • G06F9/06Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
    • G06F9/30Arrangements for executing machine instructions, e.g. instruction decode
    • G06F9/38Concurrent instruction execution, e.g. pipeline or look ahead
    • G06F9/3867Concurrent instruction execution, e.g. pipeline or look ahead using instruction pipelines

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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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】 〔発明の利用分野〕 本発明はマイクロプログラム制御方式を採用しているデ
ータ処理装置に係り、特に高度の先回り制御を行うため
の専用の先行制御装置を有しているデータ処理装置に関
する。
〔発明の背景〕
周知のように、専用の先行制御装置を有し、演算装置を
マイクロプログラムで制御するデータ処理装置において
は、オペラン1−アドレスのaI算、オペランドの先読
み等は先行制御装置で処理し、加減算、ストア等の実際
の演算はマイクロプログラム制御の演算装置で処理され
る。この演算装置の制御を司どるマイクロプログラムは
各命令毎に制御記憶装置上に用意され、命令毎にマイク
ロプログラムの最初の番地が先行制御装置から知らされ
る。演算装置はこの先行制御装置から知らされた番地以
後のマイクロプログラムを実行し、これによって一つの
命令処理が終わる。
ところで、命令によっては成る条件をテストし、その結
果によって以後の処理がいくつかに分かれる場合がある
。このような場合、従来は先行制御装置が指定した命令
と1対1に対応する制御記憶アドレスから始まるマイク
ロプログラムが各種の条件をテストし、それ以後の処理
をすべて実行していたために、演算装置でのマイクロプ
ログラムの実行ステップ数が増し、性能低下の一因とな
っていた。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、各命令処理で必要となるマイクロプロ
グラムの実行ステップ数を減らし、性能の向上を図った
データ処理装置を提供することにある。
〔発明の概要〕
上記目的を達成するために、本発明では先行制御装置の
ハードウェア・ロジックで命令の条件テストを行い、そ
の結果を複数バンクからなる制御記憶装置を制御する制
御記憶制御装置に伝え、さらにそのテスト結果を複数バ
ンクの内、一つのバンクを選択する手段に反映すること
により、一つの命令に複数の第1サイクルマイ−クロプ
ログラムを割当て、テスト結果に従って処理すべき各マ
イクロプログラムに直接1対lに対応づけようとするも
のである。
〔発明の実施例〕
第1図は本発明で対象とするデータ処理装置の概略構成
を示したものである。図において、制御記憶装置1は複
数バンクからなり、演算装置3を制御するマイクロプロ
グラムを格納している。制御記憶制御装置2は制御記憶
装置1の読出しアドレス及びバンクを制御する。演算装
置3は制御記憶装置1から読出されるマイクロプログラ
ムの制御のもとに命令の実際の演算(加減算等)を司ど
り、先行制御装置4へ汎用レジスタ書込データ、記憶装
置5へはメモリ書込みデータを送る。先行制御装置4は
記憶装置5からの命令の読出し、そのデコード、オペラ
ンドアドレスの計算、記憶装置5からのオペランドの先
読み等を司どる。上記演算装置3は該制御記憶制御装置
2を通して与えられるマイクロプログラムの制御のもと
に先行制御装置4によるオペランドの先読み以降の処理
を行う。
この演算装置3を制御するマイクロプログラムは制御記
憶装置1上に命令毎に用意されており、その最初の読出
しアドレス及びバンクは先行制御装置4から制御記憶制
御装置2に知らされる。記憶装置5は命令及びデータを
格納するものである。
チャネル6は先行制御装置4から入出力命令を受取ると
、以後先行制御装置4、演算装置3などの動作とは独立
に記憶装置5と入出力装置(図示せず)間のデータ転送
を司どる。
第2図は本発明の一実施例であり、第1図の先行制御装
置4に対応する部分を詳細に示した図である。図におい
て、20は命令バッファ、21は命令レジスタ、22は
命令キー、23は制御記憶バンク発生器、24は汎用レ
ジスタのアドレス制御器、25は汎用レジスタ(GPR
)、26は3人カアドレス加算器、27はオペランドア
ドレスレジスタ、28は命令アドレスレジスタ、29は
2人力のアドレス加算器である。50は記憶装置からの
読出しデータが乗る信号線、51は演算装置3からの汎
用レジスタ書込みアドレスが乗る信号線、52は演算装
置3からの汎用レジスタ書込みデータが乗る信号線、5
3は演算装置3へ処理される命令のオペレーションコー
ドを送る信号線である。54は記憶装置5ヘオペランド
の読出し、書込みアドレスを送る信号線、55は記憶装
置5へ命令の読出しアドレスを送る信号線である。60
は命令キュー22の出力(命令の前半2バイト)が乗る
信号線、61はオペランドアドレスレジスタ27の出力
の下3ビット(BC)が乗る信号線である。
命令は命令アドレスレジスタ28で指定されたアドレス
を信号線55を通して記憶装置5に送ることにより、記
憶装置5から読出され、信号線50を通して命令バッフ
ァ20にセットされる。
命令バッファ20にセットされた命令は、順次。
命令レジスタ21へ切出される。命令レジスタ21に命
令がセラ1−されると、命令の種類により必要に応じて
アドレス制御器24に命令レジスタ21のレジスタ番号
部を送り、該当汎用レジスタ25からその内容を読出す
。この汎用レジスタ25の出力と命令レジスタ21のデ
ィスプレースメント部をアドレスレジスタ26に入力す
ることによりオペランドアドレスが計算され、その結果
はオペランドアドレスレジスタ27にセットされる。そ
の後、オペランドアドレスレジスタ27の出力を信号線
54を通して記憶装置5へ送ることによりオペランドの
先読みアドレスを指定する。
命令レジスタ21の前半2バイトは命令キュー22ヘセ
ツトされ、順次、信号線53を介して演 。
算装置3へ送られる。アドレス加算器29はオペランド
アドレスレジスタ27、命令アドレスレジスタ28の内
容更新に使用される。一方、制御記憶バンク発生器23
では制御記憶アドレス及びバンク制御ピクトが生成され
、それぞれ信号線10.11を通して制御記憶制御装置
2へ送られる。制御記憶制御装置2は該制御記憶アドレ
ス及びパン制御ビットで規定された一連のマイクロプロ
グラムを制御記憶装置1から読出し、これを演算装置3
で実行することにより、一つの命令処理が終る・ところ
で、命令には種々の形式があり、本発明はそれぞれの命
令形式に対して適用可能であるが、便宜上、以下ではR
X形式のS tore命令(以後、ST命令と略す)と
R8形式のL oad M ultiple命令(以後
、LM全命令略す)を取上げて、従来方式と本発明との
処理の相違を説明するとと\する。
ST命令は第4図<a)のRX形式をとり、第1オペラ
ンドアドレスR1により指定された汎用レジスタ (G
 P R)の内容を(X2)+ (B2)+D2の第2
オペランドアドレスで指定された記憶装置内の番地に格
納する命令である。又、LM全命令第4図(b)のR8
形式をとり、第1オペランドアドレスR1により指定さ
れた汎用レジスタ(G P R)から始まり第3オペラ
ンドアドレスR3により指定されたGPRまで、記憶装
置のデータを各GPRにセットする命令である。GPR
ヘセットする最初のデータの記憶装置上のアドレスは(
B2)+D2の第2オペランドアドレスで示される。
はじめST命令の従来の処理について説明する。
ST命令が読出されると、先行制御装置4は(X2) 
+(B2) +D2のアドレス計算を行なった後、ST
命令のオペレーションコード(o p)で定まる制御記
憶アドレスを制御記憶制御装置2に知らせ、該オペレー
ションコード、R1フィールドなどを演算装置3に送る
。以後、制御記憶制御装置2は上記制御記憶アドレスか
ら始まるマイクロプログラムを制御記憶装置lがら読出
し、このマイクロプログラムの制御のもとに、演算装置
3がST命令で必要とする処理を実行する。第5図は該
演算装置3が実行する処理のフローチャートである。す
なわち、一般に記憶装置の書込み巾は8バイトであるた
め、ステップ101で書込みデータが8バイト境界を越
えるが/越えないがをテスト(BC<5)L、その結果
によって以後の処理がステップ102〜1’04又はス
テップ105に分かれる。
次にLM全命令従来の処理について説明する。
LM全命令読出されると、先行制御装置4は(B2)+
D2の第2オペランドアドレスの計算を行い、GPRヘ
セットする最初のデータの先読みを行っり後、LM全命
令オペレーションコード(OP)で定まる制御記憶アド
レスを制御記憶制御装置2に知らせ、該オペレーション
コード、R1、R3フィールドを演算装置3に送る。以
後は上記制御記憶アドレスから始まるマイクロプログラ
ムの制御のもとに、演算装置3がLM全命令処理を実行
する。第6図はその処理のフローチャートである。すな
わち一般に記憶装置の書込み/続出しは8バイト単位で
行なわれ、それに対してGPRの書込み/続出し単位は
4バイトであるためステップ201.202でR1とR
3、R1+1とR3の条件テストを行い、その結果によ
り以後の処理がステップ203〜211又はステップ2
12又はステップ213に分れる。
さて、本発明は命令が読出された際に、該命令で必要と
する所定の条件テストを予め先行制御装置によりハード
ウェアロジックで行い、そのテスト結果を複数バンクか
らなる制御記憶装置のバンク選択に反映させることによ
り、一つの命令に対して複数の第1サイクルマイクロプ
ログラムを割当て\、演算装置で各命令の処理に必要と
するマイクロプログラムの実行ステップ数を減らすこと
にある。
第7図は本発明を適用した場合の第5図に対応するフロ
ーチャートであり、第8図は同じく本発明を適用した場
合の第6図に対応するフローチャー1〜である。すなわ
ち、第7図では第5図の条件テスト・ステップ101が
なく、第8図では第6図の条件テスト・ステップ201
.202がない。
第2図の先行制御装置の構成において、前記命令で必要
とする条件テストを予め行うハードウェアロジックが制
御記憶バンク発生器23である。
即ち、制御記憶バンク発生器23は命令キュー22の出
力(命令の前半2バイト)を信号線60を通じて入力す
ると共に、信号線61を介してオペランドアドレスレジ
スタ27の出力の下3ビット(B C)を人力し、更に
オプション指定などの他の条件を信号線62を通して入
力することにより、一つの命令に対して複数の第1サイ
クルマイクロプログラムを割当てることを可能にしたも
のである。
第3図は第2図の制御記憶バンク発生器23、第1図の
制御記憶制御装置2及び制御装置1をより詳細に示した
図であり、特に制御記憶バンク発生器は先のST命令、
L M命令に適用可能なハードウェアロジックの例を示
したものである。
第3図において、30は4ピツ1〜比較器、31は3人
力の4ビツト比較器、32は3ピッ1−比較器、33は
デコーダ、34は選択器であり、先行制御装置4内の制
御記憶バンク発生器23に具備されるものである。また
、40はマイクロプログラムが格納されている制御記憶
装置(C3)1の読出しアドレスが入る(T、Sアドレ
スレジスタ、41は選択器34の出力結果即ちバンク選
択信号が入るレジスタ (この例では2ビツト構成とな
ってい)、42はデコーダであり、制御記憶制御装置2
に具備されるものである。43〜46は制御記憶装置】
のバンク群であり、こNではバンク0、バンク2および
バンク3の4バンク構成をとっている。47は選択さ才
したマイクロプログラム(マイクロ命令)が入る制御記
憶データレジスタである。
600は命令の前半1バイトすなわちオペレーションコ
ード部が乗る信号線、601は次の1バイトの前半4ビ
ツトが乗る信号線、602は後半4ピッ1−が乗る信号
線で、これらの信号線600.601.602は第2図
の命令キュー出力信号線60に相当する。61は第2図
のオペランドアドレスレジスタ27の出力の下3ビット
(BC)が乗る信号線である。8oはデコーダ33の出
方が乗る信号線で、信号線81〜83の信号を選択する
制御信号線である。81は比較器3oの比較結果を、8
2は比較器31の比較結果を、83は比較器32の比較
結果をそれぞれ示す信号線である。
90.91は選択器34の結果をバンク選択レジスタ4
1に伝える信号線であり。第2図のバンク制御ビット出
力信号線11に相当する。92〜95は制御記憶バンク
43〜46の出力を選択するために、バンク選択レジス
タ41の出力がデコーダ42でデコードされた結果を伝
える信号線である。例えばデコード結果が110 Hの
ときバンク0のマイクロプログラムが選択され、以下同
様にデコード結果がtt 1 u、112 Hあるいは
rr 3 ′lのときバンク1.2あるいは3のマイク
ロプログラムが選択される。
今、信号線61にオペランドアドレスの下3ビットを乗
せると、比較器32は該下3ピッ1−の値と一定値it
 53+の大小テストを行い、その結果が信号線83に
現われる。これは第5図のステップ101で示すST命
令の条件テストに関係するものである。ST命令を示す
オペレーションコードが信号線600に乗り、これがデ
コーダ33でデコードされると、信号線83は選択器3
4で選択され、バンク選択レジスタ4Jに入力される。
制御記憶アドレスレジスタ40には信号線600、信号
線10を通して命令のオペレーションコートが制御記憶
アドレスとして直接与えられ、制御記憶バンク43〜4
6を同時にアクセスし、各バンク毎にマイクロプログラ
ムが読出される。信号線83の111 H結果をバンク
選択1ノジスタ41の下位1ビツト又は上位1ピッ1−
に反映させることは自由であり、下位1ビツトのみに反
映すると、デコーダ42の出力は信号線93がONとな
り、バンク44のマイクロプログラムが選択されて制御
記憶データレジスタ47にセットされる。同様に上位】
ビットのみに反映すると、デコーダ42の出力は信号線
94がONとなり、バンク45のマイクロプログラムが
選択され制御記憶データレジスタ47にセットされる。
信号線83の” o ”結果はバンク選択レジスタ41
をl/ OO′4とするようにしておけば、デコーダ4
2の出力は信号線92がオンとなり、結果としてバンク
43のマイクロプログラムが制御記憶データレジスタ4
7にセソ1−される。こ\で信号4!83がrr I 
mであると第7図のステップ105に対応するバンクを
、信号線83が′0″であると第7図のスナップ102
に対応するように選択器34を作成すればよい。
次に信号1601に命令のR1フィルードを乗せ、信号
線602にR3フィールドを乗せると、比較器30はR
1=R3のテスト、比較器31はR]、+1=R3のテ
ストを行い、その結果が信号線81.82に現われる。
これは第6図のL M命令の条件テストに関係するもの
である。LM全命令示すオペレーションコードが信号線
600に乗り、これがデコーダ33でデコードされるこ
とにより、信号線81.82は選択器34で選択され。
信号線90.91を通してバンク選択レジスタ41に入
力される。このバンク選択レジスタ41は。
LMの場合、信号線81がrr 1 n、信号線82が
LL OI+であると第8図のステップ212に対応す
る制御記憶バンクを、信号線81が110 B、信号線
82がI″のときステップ213に対応する制御記憶バ
ンクを、信号線81.82がともにr Oy″のときス
テップ203に対応する制御記憶バンクを選択するよう
にすればよい。
なお第3図に示した30〜32のようなハードウェアロ
ジック及び43〜46のよ′うな制御記憶バンク数を、
適用する命令の種類により適当数に拡張することは任意
であり、又、それは容易に可能である。
〔発明の効果〕
以上説明したごとく本発明によれば、1命令に対し、そ
の命令の処理の1部を先行制御装置にて命令処理前に予
め実行し、その結果を命令処理の第1サイクル目の制御
記憶バンク選択に反映することを可能としたことにより
、マイクロプログラムの実行ステップ数が減少するため
性能が改善され、又、マイクロプログラムのテストを減
らすことができるのでマイクロ命令のビット数をへらす
ことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明で対象とするデータ処理装置の概略ブロ
ック図、第2図は本発明の一実施例で第1図の先行制御
装置に対する部分の詳細図、第3図は本発明の中心をな
す制御記憶バンク発生器と制御記憶制御装置と制御記憶
装置の関係を示す同第4図は命令形式の一例を示す図、
第5図はST命令の従来の処理フローを示す図、第6図
はLM全命令従来の処理フローを示す図、第7図はST
命令の本発明の処理フローを示す図、第8図はLM全命
令本発明の処理フローを示す図である。 1・・・制御記憶装置、 2・・制御記憶制御装置、3
・・・演算装置、 4・・・先行制御装置、 5・・・
記憶装置、23・・制御記憶バンク発生器、27・・・
オペランドアドレスレジスタ、34・・・選択器、43
〜46・・・制御記憶バンク。 第3図 一一一1.l 二χ専禾lり″ 第4図 第5図 第6凶 第7図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)命令及びデータを格納する記憶装置、該記憶装置
    から命令を読出し、デコード、オペランドアドレスの計
    算、オペランドの先読み等を行う先行制御装置、マイク
    ロプログラムを格納する制御記憶装置、該制御記憶装置
    の読出しを制御する制御記憶制御装置、前記制御記憶装
    置から読出されるマイクロプログラムの制御のもとに前
    記先行制御装置から指定される命令の演算を処理する演
    算装置を具備するデータ処理装置において、前記制御記
    憶装置を複数バンク構成とし、その複数バンクを用いて
    一つの命令に複数のマイクロプロクラムを割当てると共
    に、命令のオペレーションコード、命令のオペランドア
    ドレス、命令のデコード結果、命令に付随する情報等を
    入力として所定のテストを行うハードウェアロジックを
    前記先行制御装置に設け、前記テスト結果により、一つ
    の命令に対して前記制御記憶装置から読出される複数の
    マイクロプログラムのうちの一つを選択することを特徴
    とするデータ処理装置。
JP17792983A 1983-09-28 1983-09-28 デ−タ処理装置 Pending JPS6072028A (ja)

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JP17792983A JPS6072028A (ja) 1983-09-28 1983-09-28 デ−タ処理装置

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