JPS6285341A - アドレスヒストリテ−ブルを有する命令先取り装置 - Google Patents

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、アドレスヒストリテーブルを有する命令先取
り装置に関し、特にエグゼキエート命令の対象命令の先
取りを行なう装置に関する。

〔従来の技術〕

エグゼキュート命令は、アドレス計算を行なった後、メ
モリのそのアドレスから読出した値をエグゼキュートの
対象命令として実行する命令であり、対象命令は、デー
タ処理装置の種類により１命令のこともあるし、２命令
のこともあるが、対象命令実行後は、対象命令が分岐命
令で実際に分岐が行なわれるといったことがない限り、
エグゼキュート命令の直後の命令が実行される。

このようなエグゼキュート命令は計算機の種類等によっ
ては比較的頻繁に使用されるものであるが、従来のデー
タ処理装置においては、エグゼキュート命令の対象命令
は先取りされていない。また、命令の高速化の手法とし
て例えば特開昭５９−９１５５３号公報に見られるよう
にアドレスヒストリ　　。

テーブルによる分岐先アドレス予測方式が知られている
が、この方式でもエグゼキュート命令は分岐命令でない
ためアドレスヒストリテーブルに登録されていない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述したように従来の命令先取り装置では、エグゼキュ
ート命令の対象命令は先取りが行なわれていないため、
対象命令を読出すことによる遅れが生じる。また分岐先
を予測するアドレスヒストリテーブルを有する命令先取
り装置でも、エグゼキュート命令は分岐命令でないので
エグゼキュート命令の履歴をテーブルに残していない。

そのために対象命令の先取りが行なわれておらず、対象
命令を読出すことによる遅れが生じてしまうという欠点
があった。

本発明はこのような事情に鑑みて為されたもので、その
目的は、エグゼキュート命令の対象命令を先取りする命
令先取り装置を提供することにある。

ｃ問題点を解決するための手段〕 本発明は上記目的を達成するために、過去の命令の履歴
におりるエグゼキュート命令のアじｊ／ス情報と該エグ
ゼキューＩ・命令の対象命令のアト１／スとを対にして
複数対記憶するアドレスヒストリテーブル手段と、 命令先取りにおいて先取りされるべきエグゼキュート命
令のアドレス情報が前記アドレスヒス１−リテーブル手
段に登録されているか否かを調べ、該エグゼキエート命
令の登録の判明に応答して前記アドレスヒストリチーグ
ル手段から対応するアドレス情報を読出す手段と、 該読出し手段により読出された対象命令のアドレス情報
に従って対象命令の先取り動作を実施する命令先取り手
段とを設けるや 〔作用〕 命令先取りにおいて先取りされるべきエグゼキュート命
令があると、そのアドレス情報がアドレスヒストリテー
ブル手段に登録されているか否かが調べられ、登録され
ていればそのアドレス情報に対応して登録されている対
象命令のアドレスが読出され、命令先取り手段により対
象命令の先取り動作が行なわれる。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例のブロック図である。

この実施例は、命令先取りバッファ１．命令レジスタ２
．先取り命令カウンタ３、アドレス加算器４、仮想アド
レスレジスタ５．アドレスヒストリチーフルロ、アドレ
ス変換装置７．実アドレスレジスタ８．記憶装置９から
構成されている。

命令先取りバッファ１は、先取りされた命令語をそれが
実行されるまで一時保持するバッファであり、信号線１
０１により記憶装置９から供給される命令語を受け、信
号Ｗ１０２を通して命令レジスタ２に命令語を供給する
。

命令レジスタ２は現在実行している命令語を保持するレ
ジスタであり、命令先取りバッファ１に供給する命令語
がない場合には信号線１０１を通して記憶装置９より供
給される命令語を受け、それ以外の場合は信号線１．０
２を通して命令先取りバッファｌより命令語の供給を受
ける。

命令語がエグゼキｊ、　−）□命令又は分岐命令であっ
た場合は、アドレス計算を行なうため、命令１／ジスタ
２の命令語中のアドレス情報が信号線１０３を通してア
ドレス加算器４に供給される。先取り命令カウンタ３は
、現在までに先取られている命令語のアドレス情報を記
憶する記憶装置であり、信号線１０４を通してアドレス
加算器４に先取りする命令語のアドレス情報を供給し、
信号線１１０を通してアドレス加算器４から現在までに
先取られた命令語のアドレス情報の供給を受ける。

アドレス加算器４は、命令語の仮想アドレスを生成する
ための加算器であり、信号綿１０３を通して命令レジス
タ２より供給されるアドレス情報と、信号線１０４を通
して先取り命令カウンタ３より供給されるアドレス情報
と、信号線１０７を通してアドレスヒストリテーブル６
より供給されるアドレス情報とを適宜選択して仮想アド
レスを生成し、仮想アドレスレジスタ５に（８ｉ号線１
０５を通して仮悲アドレスを供給する。

仮想アドレスレジスタ５は命令語の仮想アドレスを保持
するレジスタであり、信号線１０５を通してアドレス加
算器４より供給される仮想ア１゛レスを受け、信号線１
０６を通してアドレスヒストリテーブル６とアドレス変
換装置７とに命令語の仮想アドレスを供給する。

アドレスヒストリテーブル６は、命令語の仮想アドレス
指定情報と、エグゼキュート命令に対応する対象命令の
アドレス、又は分岐命令に対応する分岐先アドレスを含
むアドレス情報等を記憶する記憶装置であり、信号線１
０６を通して仮想アドレスレジスタ５により供給される
命令語の仮想アドレスを情報としてその仮想アドレスと
等しい仮想アドレス指定情報があった場合は、その仮想
アドレス指定情報と対応するエグゼキュート対象命令仮
想アドレス又は分岐先仮想アドレスを含むアドレス情報
等を信号線１０７を通してアドレス加算器４に供給する
。

アドレス変換装置７は仮想アドレスをそれと対応する実
アドレスに変換する装置であり、信号線１０６を通して
仮想アドレスレジスタ５から供給された命令語の仮想ア
ドレスをもとに命令語の実アドレスを求め、信号線１０
日を通して実アドレスレジスタ８に供給する。実アドレ
スレジスタ８は命令語の実アドレスを保持するレジスタ
であり、信号線１０８を通してアドレス変換装置７より
供給される命令語の実アドレスを受は信号線１０９を通
して記憶装置９に命令語の実アドレスを供給する。

記憶装置９は命令語などを記憶しており、信号線１０９
を通して実アドレスレジスタ８より供給される命令語の
実アドレスをもとに信号線１０１より命令先取りバッフ
ァｌ又は命令レジスタ２に命令語を供給する。

第２図はアドレスヒストリテーブル６の実施例のブロッ
ク図であり、命令仮想アドレス指定情報記憶装置６１．
６２、エグゼキュート対象命令又は分岐命令の先取り仮
想アドレス等を記憶する先取り仮想アドレス記憶装置［
６３，６４、比較器６５．６６、選択制御回路６７、選
択回路６８から構成されている。

命令仮想アドレス指定情報記憶装置６１．６２は、エグ
ゼキュート命令又は分岐命令の仮想アドレス指定情報を
記憶する記憶装置であり、信号線１０６により仮想アド
レスレジスタ５より送出される命令語の仮想アドレスの
一部を情報として信号線１１１゜１１２より仮想アドレ
ス指定情報を送出する。

先取り仮想アドレス記憶装置６３．６４は、エグゼキュ
ート命令の対象命令仮想アドレス又は分岐命令の分岐先
仮想アドレスと、そのアドレスがエグゼキュート命令の
ものか分岐命令のものかを示す識別ビットやエグゼキュ
ート命令の種類例えば命令長等を示す付加情報を記憶す
る記憶装置であり、命令仮想アドレス指定情報記憶装置
６１．６２と同様信号線１０６により仮想アドレスレジ
スタ５から送出される命令語の仮想アドレスの一部およ
び付加情報を情報として信号線１１３．１１４よりエグ
ゼキュート対象命令の仮想アドレス又は分岐先仮想アド
レスを含むアドレス情報を送出する。

比較器６５．６６は、命令語の仮想アドレス指定情報を
比較するものであり、信号線１１１又は信号線１１２を
通して命令仮想アドレス指定情報記憶装置６１、６２よ
り送出された命令仮想アドレス指定情報と信号線１０６
を通し仮想アドレスレジスタ５より送出される仮想アド
レスとの比較を行ない、それらの一致、不一致の情報を
信号線１１５．１１６に送出する。

選択制御回路６７は、選択回路６８の動作を制御する回
路であり、信号線１１５．１１６により比較器６５゜６
６より送出された情報をもとに選択回路６８に対する制
御信号を信号線１１７を通して送出する。

選択回路６８は、複数レベル存在する先取り仮想アドレ
ス記憶装置６３．６４のどの出力をアドレス情報とする
かを選択する回路であり、信号線１１７を通して選択制
御回路６７より送出される制御信号をもとに、信号線１
１３．１１４を通して先取り仮想アドレス記憶装置！６
３．６４より送出されたアドレス情報の一方を選択し、
信号線１０７を通してアドレス加算器４に供給する。　
　゛ 次に各図を参照して本実施例の動作を説明する。

通常の命令先取りバッファｌの空き補充のための命令語
先取りは、先取り命令カウンタ３から信号線１０４を通
して供給されるアドレス情報をもとにしてアドレス加算
器４が各種のアドレス修飾を行ない命令語の仮想アドレ
スを作成し、信号線１０５を通して仮想アドレスレジス
タ５に仮想アドレスを供給する。また、仮想アドレスレ
ジスタ５に供給された仮想アドレスは１３号線１０６を
通してアドレス変換装置７とアドレスヒストリテーブル
６とに供給される。アドレスヒストリテーブル６はその
仮想アドレスをもとにしてエグゼキュート命令の対象命
令アドレス又は分岐命令の分岐先アドレスを検索する。

検索はアドレスヒストリテーブル６に送られた仮想アド
レスと命令仮想アドレス指定情報記憶装置６１．６２に
記憶されているアドレス情報を比較器６５、６６により
比較して選択制御回路６７により条件が満たされたと判
別された場合、先取り仮想アドレス記憶装置６３．６４
に記憶されている何れかのアドレス情報等が選択制御回
路６７より送られる条件により選択回路６８にて選択さ
れる０選択されたアドレス情報はアドレス加算器４に送
られ、アドレス計算が行なわれ仮想アドレスレジスタ５
に供給される。このとき仮想アドレスレジスタ５ムニ供
給された仮想アドレスがエグゼキュート対象命令のもの
か又は分岐命令の分岐先アト１／スかは選択回路６８に
て選択されたアドレス情報に付加された情報により区別
される。仮想アドレスレジスタ５に供給された仮想アド
レスがエグゼキュ・−１一対象命令のアドレスと判断さ
れた場合ｒ、’ｈｘ　ｉ回、分岐先アドレスと判断され
た場合は数回命令先取りバッファ１への命令語供給を行
なう。

本実施例では以上のような構成を存するため、エグゼキ
１−ト命令実行時には命令先取りバッファ１より対象命
令を取出すことができ、従来化じた遅れは解消される。

また、アドレスヒストリテーブル手段、アドレス情報等
の読出し７手段、命令先取り手段を分岐命令の分岐先予
測を行なう手段と共用しているので、少ないハードウェ
アで実現できまたアドレスヒストリテーブル６を有効に
活用できるという効果がある。

なお、エグゼキエート命令のアドレスヒストリテーブル
６への登録、削除等は他の分岐命令の場合と同様に扱う
ことができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、エグゼキュート命令の
アドレスとエグゼキュート命令に対応する対象命令のア
ドレス等を含むアドレスヒストリテーブルを付加するこ
とにより、エグゼキュート対象命令を先取りし、エグゼ
キエート対象命令の読出しによる遅れをなくすという効
果がある。特に、アドレスヒストリテーブルを分岐命令
のそれと共用化することにより、ハードウェア量を減ら
し、アドレスヒストリテーブルを有効に活用できるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例のブロック図および、第２図は
アドレスヒストリテーブル６の実施例のブロック図であ
る。 １は命令先取りバッファ、２は命令レジスタ、３は先取
り命令カリンク、４はアドレス加算器、５は仮想アドレ
スレジスタ、６はアドレスヒストリテーブル、７はアド
レス変換装置、８は実アドレスレジスタ、９は記憶装置
、６１．６２は命令仮想アドレス指定情報記憶装置、６
３．６４は先取り仮想アドレス記憶装置、６５．６６は
比較器、６７は選択制御回路、６８は選択回路である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 過去の命令の履歴におけるエグゼキュート命令のアドレ
   ス情報と該エグゼキュート命令の対象命令のアドレスと
   を対にして複数対記憶するアドレスヒストリテーブル手
   段と、 命令先取りにおいて先取りされるべきエグゼキュート命
   令のアドレス情報が前記アドレスヒストリテーブル手段
   に登録されているか否かを調べ、該エグゼキュート命令
   の登録の判明に応答して前記アドレスヒストリテーブル
   手段から対応するアドレス情報を読出す手段と、 該読出し手段により読出された対象命令のアドレス情報
   に従って対象命令の先取り動作を実施する命令先取り手
   段とを具備したことを特徴とするアドレスヒストリテー
   ブルを有する命令先取り装置。