JP2002024008A - データ処理装置およびプログラム変換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 条件付き実行命令の実行にあたり、条件指定
フィールドを付加した場合の命令割り付けやメモリ少量
化の弊害を防止し、相反する条件付き命令が連続した場
合でも条件不成立によるパイプラインハザードの発生を
抑制するデータ処理装置を提供する。 【解決手段】 パイプライン処理するデータ処理装置で
あって、実行するための条件が明示されない命令１と、
その直後に配置された同じく実行するための条件が明示
されない命令２と、命令１の直前に配置され命令１と命
令２を実行するための条件が互いに相反することを明示
した指示命令と、指示命令が実行され条件が確定すると
同時に命令１と命令２のどちらか一方を無効化する条件
付き実行制御手段を備える。さらに後方に配置された命
令が無効化されるとき命令先読み手段から無効化すべき
命令をスキップして命令解読手段に命令を転送させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、条件付きで命令を
実行するデータ処理装置に関し、特に、命令の割り付け
に対する自由度の低下および命令コード長の増大に伴う
プログラムメモリ容量の増加などの問題を発生すること
なく、パイプラインによる処理効率の高いデータ処理装
置およびプログラム変換装置を提供する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】データ処理は、科学技術計算や制御など
その用途に関わらず、実行時に成立する条件に応じて処
理を選択する場合が多い。図３２に場合分け処理のフロ
ーチャートを示す。同図は、プロセッサの状態によって
処理が選択される例であり、頻繁に出現するデータ処理
である。まず、ステップ１００１で算術演算を実行し、
次にステップ１００２で前ステップ１００１による演算
結果がゼロか否かを判定する。その判定結果、ゼロでな
い場合にはステップ１００４に移り処理２を実行する
が、ステップ１００２による判定結果がゼロの場合には
ステップ１００３で処理１を実行した後、ステップ１０
０５に移る。

【０００３】図３３は、条件分岐命令によって図３２の
処理を実施するアセンブリ言語プログラムの例である。
まず第１行目では減算を行う。同時にプロセッサは演算
結果の性質を表すプロセッサステータスを生成する。例
えば、プロセッサステータスには桁上がりが生じたこと
を示すキャリーフラグ、結果が正か負かを示すネガティ
ブフラグ、結果が表現できるデータの範囲を超えたこと
を示すオーバフローフラグ、結果がゼロかを示すゼロフ
ラグがある。次に第２行目では、ゼロフラグによる条件
分岐命令が書かれており、もしゼロフラグが１なら、第
３行目の命令１を実行し、第４行目で無条件にlabel2に
分岐して第６行目の命令３を実行する。もしゼロフラグ
が０ならlabel1である第５行目に分岐することで第３行
目の命令は実行せずにスキップして命令２、命令３を順
番に実行する。

【０００４】上記従来技術のように、条件に応じて分岐
する場合、処理性能を向上させる一般的な手法であるパ
イプライン処理を行っているプロセッサでは分岐による
パイプラインの乱れにより処理効率が低下するという問
題がある。そこで分岐命令を削減するために条件付き実
行命令が用いられることがある。

【０００５】図３４は、条件付き実行命令によって図３
２の処理フローを実施するアセンブリ言語プログラムで
ある。アセンブラ的なニーモニックで記述している。第
１行目の[SUB R0,R1]は、R0レジスタの値からR1のレジ
スタの値を減算して結果をR1レジスタに格納する。この
とき演算結果がゼロであればゼロフラグは１に、そうで
なければ０になる。第２行目の[MOVIFZF R2,R4]は、ゼ
ロフラグが1であれば、R2レジスタの値をR4レジスタに
格納する。第３行目の[MOVIFNZF R3,R4]は、ゼロフラグ
が0であれば、R3レジスタの値をR4レジスタに格納す
る。第４行目の[ADDR5,R6]はR6レジスタの値にR5レジス
タの値を加算して結果をR6レジスタに格納する。ここで
第２行目と第３行目の命令は条件付き実行命令である。
図３５に条件付き実行命令の命令フォーマットを示す。
命令コード４１と条件指定フィールド４０で条件付き実
行命令が表されている。例えば、条件指定フィールド４
０は、４種類のステータスの真、偽を実行の条件とする
なら３ビットで表されるものとなる。条件付き実行命令
は条件指定フィールド４０の条件と一致するときのみ命
令を実行し、不一致するときは実行しない。ここで、常
に無条件で実行されるのか、条件付き実行命令である
か、どの条件を使用するかという情報は、その個々の命
令が解読された時点で判明する。そのため、プロセッサ
は結局実行されない命令であっても解読することとな
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術における
条件付き実行命令によるデータ処理に関しては以下の問
題があった。

【０００７】ある条件に応じて処理を選択する場合、相
反する条件付き実行命令が連続してプログラム中に配置
されることが多く、それらは互いに排他的な関係にある
ことが多い。このようにある条件に応じて後続する処理
のいずれか一方を実行し、他方を実行しない場合分けの
プログラムはマイクロプロセッサ制御などあらゆる場面
で広く見られる処理内容であるが、このとき必ず一方の
条件付き実行命令は不成立となり実行されないものであ
る。また、ある条件が成立するときのみ後続の一連の処
理を実行し、当該条件が成立しないときには後続の一連
の処理をスキップするという条件付き実行命令がプログ
ラム中に配置されている場合、その条件が不成立となれ
ば後続の一連の処理は実行されない。これらの場合、マ
イクロプロセッサ内ではパイプライン・フラッシュが発
生することとなり、データ処理効率の低下を引き起こし
ていた。

【０００８】また、条件付き実行する処理に自由度をも
たせるためには、数多くの種類からなる個々の命令を条
件付き実行命令としてコード割付けし定義しておく必要
があり、必然的にコード長を抑えることが難しくなって
しまう。

【０００９】本発明は、係る問題点を鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、条件付きで命令を
実行するデータ処理装置に関して、命令の割り付けに対
する自由度の低下および命令コード長の増大に伴うプロ
グラムメモリ容量の増加の問題を発生することなく、処
理効率の向上を図ることができるデータ処理装置および
プログラム変換装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の第１のデータ処理装置は、命令をシーケン
スに従って順に読み込んで実行するデータ処理装置であ
って、演算命令を読み込むフェッチ部と、読み込んだ前
記演算命令を解読する解読部と、解読した前記演算命令
を実行する実行部と、前記演算命令の実行結果に従っ
て、前記シーケンスにおいて前記演算命令に後続し前記
演算命令に伴う一つまたは複数の後続命令のうちいずれ
か一つの後続命令以外の後続命令を無効化する命令無効
化制御回路を備えたことを特徴とする。

【００１１】上記構成により、先行する演算命令の演算
結果に基づいて後続する命令のうち実行すべき１つの命
令以外の命令を無効化することができ、実行しない命令
の解読処理を行う必要がなく、処理効率の向上を図るこ
とができる。また、個々の命令を条件付き実行命令とし
てコード割付けし定義しておく必要がなくなり、命令の
割り付けに対する自由度の低下および命令コード長の増
大に伴うプログラムメモリ容量の増加の問題を発生する
ことがない。

【００１２】上記本発明の第１のデータ処理装置におい
て、前記後続命令のうちの一つまたは複数の後続命令が
複数の命令列からなる後続命令群であることが好まし
い。

【００１３】上記構成により、後続命令のうちの幾つか
が複数の命令が一群となったモジュールであっても本発
明を適用することが可能となる。

【００１４】また、上記課題を解決するため、本発明の
第１のプログラム変換装置は、記述プログラムを読み込
んで機械語プログラムに変換するプログラム変換装置で
あって、入力された記述プログラムの命令列から条件・
判断を伴う命令を検出する命令検出手段と、前記命令検
出手段によって検出された条件・判断命令を、演算命令
と、該演算命令に後続し該演算命令に伴う一つまたは複
数の後続命令との命令列に書き換える命令書き換え手段
を備えたことを特徴とする。

【００１５】上記構成により、普及しているプログラム
記述により記述されたプログラムを書き換えて、本発明
のデータ処理装置に適用する機械語プログラムを得るこ
とができる。

【００１６】上記本発明の第１のプログラム変換装置に
おいて、前記後続命令のうちの一つまたは複数の後続命
令が複数の命令列からなる後続命令群であることが好ま
しい。

【００１７】上記構成により、後続命令のうちの幾つか
が複数の命令が一群となったモジュールとなる場合であ
っても本発明のデータ処理装置に用いる機械語プログラ
ムを得ることができる。

【００１８】また、本発明の第２のデータ処理装置は、
命令をシーケンスに従って順に読み込んで実行するデー
タ処理装置であって、命令メモリとフェッチ部と解読部
と命令実行部と命令無効化制御部とを備え、前記命令メ
モリに、第１の条件付き命令から当該第１の条件の記述
を除いた第１の後続命令と、第２の条件付き命令から当
該第２の条件の記述を除いた第２の後続命令と、命令シ
ーケンス上、前記第１の後続命令および第２の後続命令
の前に配置され、前記第１の後続命令と第２の後続命令
とが相反する実行条件を持つことおよび前記第１の条件
と第２の条件から生成された相反実行条件とを明示する
指示命令とを記憶し、前記フェッチ部が、前記命令メモ
リから前記指示命令をフェッチし、前記解読部が、前記
フェッチされた指示命令を解読し、前記命令実行部が、
前記解読した指示命令を実行し、前記命令無効化制御部
が、前記指示命令の実行結果より前記第１の条件と第２
の条件のいずれが成立しているかを検知し、前記第１の
後続命令と第２の後続命令のうち条件が成立していない
一方の命令を無効化することを特徴とする。

【００１９】上記構成により、指示命令の実行結果に基
づいて、無効化制御部が後続する２命令の一方のみを実
行し、他方を無効化するという排他制御を実現すること
ができる。

【００２０】上記本発明の第２のデータ処理装置におい
て、前記第１の条件付き命令、前記第２の条件付き命
令、前記第１の後続命令、前記第２の後続命令のそれぞ
れが、一つの命令であるかまたは複数の命令列からなる
命令群であることが好ましい。

【００２１】上記構成により、第１の条件付き命令、第
２の条件付き命令、第１の後続命令、第２の後続命令
が、一つの命令であったり複数の命令からなる命令群と
なったモジュールであったりなどいずれの組み合わせで
あっても本発明を適用することが可能となる。

【００２２】また、本発明の第２のプログラム変換装置
は、記述プログラムを読み込んで機械語プログラムに変
換するプログラム変換装置であって、入力された記述プ
ログラムの命令列からプロセッサの状態を更新する可能
性がある命令を検出する第１の命令検出手段と、前記入
力された命令列からプロセッサの状態に応じて実行する
か否か決定される条件付きの命令を検出する第２の命令
検出手段と、前記第１の命令検出手段により検出された
命令に後続して、前記第２の命令検出手段により検出さ
れた命令である第１の条件付き命令と第２の条件付き命
令の２つの命令が連続しているかを判定する第1の判定
手段と、前記第１の条件付き命令と前記第２の条件付き
命令の実行条件同士が互いに相反するものであるかを判
定する第２の判定手段と、機械語命令コードの中から、
前記第１の命令検出手段により検出された命令と同一の
処理実行を示し、かつ、後続する前記第１の条件付き命
令および前記第２の条件付き命令が互いに相反する条件
で実行されるものであることを示す指示命令を検索する
指示命令検索手段と、前記第１の命令検出手段と前記第
２の命令検出手段によって検出された命令列を、前記第
１の条件付き命令から当該第１の条件記述を除いた第１
の後続命令と、前記第２の条件付き命令から当該第２の
条件記述を除いた第２の後続命令と、前記指示命令とに
書き換える命令書き換え手段とを備えたことを特徴とす
る。

【００２３】上記構成により、普及しているプログラム
記述により記述されたプログラムを、指示命令と後続す
る第１の後続命令と第２の後続命令に書き換えることが
でき、本発明のデータ処理装置に適用する機械語プログ
ラムを得ることができる。

【００２４】上記本発明の第２のプログラム変換装置に
おいて、前記第１の条件付き命令、前記第２の条件付き
命令、前記第１の後続命令、前記第２の後続命令のそれ
ぞれが、一つの命令であるかまたは複数の命令列からな
る命令群であることが好ましい。

【００２５】上記構成により、第１の条件付き命令、第
２の条件付き命令、第１の後続命令、第２の後続命令
が、一つの命令であったり一群となったモジュールとな
る場合であったりなどいずれの組み合わせであっても本
発明のデータ処理装置に用いる機械語プログラムを得る
ことができる。

【００２６】次に、本発明の第３のデータ処理装置は、
命令をシーケンスに従って順に読み込んで実行するデー
タ処理装置であって、演算命令を読み込むフェッチ部
と、読み込んだ前記演算命令を解読する解読部と、解読
した前記演算命令を実行する実行部と、前記演算命令の
実行結果に従って、前記シーケンスにおいて前記演算命
令に後続し前記演算命令に伴う後続命令を無効化するか
否か判断し、該判断に従って該後続命令を無効化する命
令無効化制御回路を備えたことを特徴とする。

【００２７】上記構成により、先行する演算命令の演算
結果に基づいて後続する命令を無効化するか否かを制御
することができ、実行しない命令の解読処理を行う必要
がなく、処理効率の向上を図ることができる。また、個
々の命令を条件付き実行命令としてコード割付けし定義
しておく必要がなくなり、命令の割り付けに対する自由
度の低下および命令コード長の増大に伴うプログラムメ
モリ容量の増加の問題を発生することがない。

【００２８】上記本発明の第３のデータ処理装置におい
て、前記後続命令が複数の命令列からなる後続命令群で
あることが好ましい。

【００２９】上記構成により、後続命令が複数の命令が
一群となったモジュールであっても本発明を適用するこ
とが可能となる。

【００３０】次に、本発明の第３のプログラム変換装置
は、記述プログラムを読み込んで機械語プログラムに変
換するプログラム変換装置であって、入力された記述プ
ログラムの命令列から条件・判断を伴う命令を検出する
命令検出手段と、前記命令検出手段によって検出された
条件・判断命令を、演算命令と、該演算命令に後続し該
演算命令に伴う後続命令の命令列に書き換えることを特
徴とする。

【００３１】上記構成により、普及しているプログラム
記述により記述されたプログラムを書き換えて、本発明
の第３のデータ処理装置に適用する機械語プログラムを
得ることができる。

【００３２】上記本発明の第３のプログラム変換装置に
おいて、前記後続命令が複数の命令列からなる後続命令
群であることが好ましい。

【００３３】上記構成により、後続命令が複数の命令が
一群となったモジュールとなる場合であっても本発明の
データ処理装置に用いる機械語プログラムを得ることが
できる。

【００３４】次に、本発明の第４のデータ処理装置は、
命令をシーケンスに従って読み込んで実行するデータ処
理装置であって、命令メモリとフェッチ部と解読部と命
令実行部と命令無効化制御部とを備え、前記命令メモリ
が、条件付き命令から当該条件の記述を除いた後続命令
と、命令シーケンス上、前記後続命令の前に配置され、
前記後続命令が実行条件を持つことおよび前記実行条件
を明示する後続実行条件指示命令とを記憶し、前記フェ
ッチ部が、前記命令メモリから前記後続実行条件指示命
令をフェッチし、前記解読部が、前記フェッチされた後
続実行条件指示命令を解読し、前記命令実行部が、前記
解読した後続実行条件指示命令を実行し、前記命令無効
化制御部が、前記後続実行条件指示命令の実行結果より
前記実行条件が成立しているかを検知し、前記実行条件
が成立していない場合、前記後続命令を無効化すること
を特徴とする。

【００３５】上記構成により、指示命令の実行結果に基
づいて、無効化制御部が後続命令を実行するか無効化す
るという排他制御を実現することができる。

【００３６】上記本発明の第４のデータ処理装置におい
て、前記条件付き命令、前記後続命令それぞれが、複数
の命令列からなる命令群であることが好ましい。

【００３７】上記構成により、後続命令が複数の命令か
らなる命令群となったモジュールであっても本発明を適
用することが可能となる。

【００３８】次に、本発明の第４のプログラム変換装置
は、記述プログラムを読み込んで機械語プログラムに変
換するプログラム変換装置であって、入力された記述プ
ログラムの命令列からプロセッサの状態を更新する可能
性がある命令を検出する第１の命令検出手段と、前記入
力された命令列からプロセッサの状態に応じて実行する
か否か決定される条件付きの命令を検出する第２の命令
検出手段と、前記第１の命令検出手段により検出された
命令に後続して、前記第２の命令検出手段により検出さ
れた命令があるかを判定する第1の判定手段と、機械語
命令コードの中から、前記第１の命令検出手段により検
出された命令と同一の処理実行を示し、かつ、後続の条
件付き命令の実行条件を示す後続実行条件指示命令を検
索する指示命令検索手段と、前記第１の命令検出手段と
第２の命令検出手段によって検出された命令列を、前記
条件付き命令から当該条件記述を除いた条件隠し命令と
前記後続実行条件指示命令に書き換える命令書き換え手
段とを備えたことを特徴とする。

【００３９】上記構成により、普及しているプログラム
記述により記述されたプログラムを、指示命令と、当該
指示命令の演算結果によりその実行、無効化が制御され
る後続命令に書き換えることができ、本発明のデータ処
理装置に適用する機械語プログラムを得ることができ
る。

【００４０】上記本発明の第４のプログラム変換装置に
おいて、前記条件付き命令、前記後続命令のそれぞれ
が、複数の命令列からなる命令群であることが好まし
い。

【００４１】上記構成により、後続命令が一群となった
モジュールとなる場合であっても本発明のデータ処理装
置に用いる機械語プログラムを得ることができる。

【００４２】なお、上記本発明のデータ処理装置におい
て、前記命令読み込み制御部が、前記フェッチ部に対し
て無効化した前記後続命令の読み込みをスキップさせる
ことが好ましい。

【００４３】上記構成により、命令無効化制御部の制御
に基づいて、無効化された命令をスキップさせることが
でき、当該無効化命令が解読部に送られて解読処理が実
行されないのでデータ処理装置の処理効率の低下を防止
することができる。

【００４４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面を参照しながら説明する。

【００４５】（実施形態１）実施形態１のデータ処理装
置は、本発明の第１および第２のデータ処理装置の実施
形態を示したものである。本実施形態１のデータ処理装
置は、命令無効化制御回路を用いて、演算命令に後続す
る２つの命令のうちいずれか１つの後続命令を無効化す
るものである。

【００４６】以下、本発明の実施の形態１について、図
１、図２、図３、図４、図５を用いて説明する。なお、
以下数値を“x'00”、“x'01”などと表すことがある
が、これは１６進数による表記である。

【００４７】図１はデータ処理装置の概略構成図であ
る。データ処理装置６０は、アセンブリ言語プログラム
６１を入力し機械語プログラム６３に変換するプログラ
ム変換装置６２と、機械語プログラム６３に基づいて動
作するプロセッサ６４とから構成されている。プロセッ
サ６４は、命令フェッチステージ（以下、IFステージと
略記する）、解読およびレジスタ読出しステージ（以
下、DECステージと略記する）、演算およびメモリアク
セスおよびレジスタ書き戻しからなる複数の処理を実行
する実行ステージ（以下、EXステージと略記する）の３
つのステージからなる３段パイプライン構造をもつもの
とする。

【００４８】図２はプロセッサ６４の構成を示すブロッ
ク図である。７１７は機械語プログラム６３が格納され
たＲＯＭである。７０６はＲＯＭに格納された命令をフ
ェッチする命令フェッチ回路７０６である。７１４はフ
ェッチした命令を格納しておく命令ラッチである。７０
５は命令フェッチ回路７０６により取り込まれる命令を
解読しプロセッサ６４の各部を制御する命令解読器７０
５である。７１５はパイプラインの制御を司るパイプラ
イン制御信号である。７０８は命令の実行と無効化を制
御し、パイプラインの動作を制御する命令無効化制御回
路７０８である。７０９は条件付き実行の動作状態を表
す条件付き実行ステータスである。７０７は命令を無効
化する命令無効化信号である。７１６は条件付き実行ス
テータスを命令解読動作に応じて更新するシーケンサで
ある。７０４はオペランドデータまたはオペランドを指
定するためのアドレスを格納するレジスタファイル７０
４であり、例えば、８本のレジスタR0からR7で構成され
ているとする。また、レジスタ長は３２ビットであるも
のとする。７０３は算術論理演算を行う演算器である。
７１２は算術論理演算の結果、反映されるプロセッサ状
態を表すプロセッサステータスワード（ＰＳＷ）であ
る。７０２は本発明の指示命令によって先行的にプロセ
ッサステータスの1つを選択し、命令無効化制御回路７
０８に転送するためのセレクタ７０２である。７０１は
セレクタ７０２により選択された排他的条件である。７
１０、７１１は演算の対象となるデータをラッチするＤ
１ラッチおよびＤ２ラッチである。７１３は命令の先読
みを制御する命令先読み制御信号７１３である。

【００４９】図３は、本発明の第１実施形態における命
令無効化制御処理と条件付き実行ステータス遷移図であ
る。まず、条件付き実行ステータス７０９の遷移につい
て図３を用いて説明する。図３（ａ）は、命令無効化制
御回路７０８がEXステージの処理を無効化するか実行す
るかを表している（命令無効化信号７０７）。同図の排
他的条件７０１とは、本発明の指示命令によって選択さ
れたプロセッサステータスの状態であり、０か１の２値
をとる。同図の条件付き実行ステータス７０９とは、同
じく本発明の指示命令によって後続の命令の条件付き実
行中の状態を表している。例えば、排他的条件７０１が
“１”で条件付き実行ステータス７０９が“x'01”のと
きは命令無効化信号７０７を生成して、EXステージの処
理を無効化する。ここで、命令無効化信号７０７は
“１”のときEXステージの処理を無効化し、“０”のと
きＥＸステージの処理を実行するものとする。

【００５０】図３（ｂ）は、条件付き実行ステータス７
０９の遷移図であり、シーケンサ７１６により制御され
る。条件付き実行ステータス７０９は、指示命令が解読
された時点で“x'00”から“x'11”にセットされ、パイ
プライン処理を進めるクロックに応じて、次のDECステ
ージで後続の命令が解読され次のDECステージに移ると
き“x'10”に更新される。さらに前記の条件付き実行ス
テータス７０９は、後続の命令を解読するに応じて、
“x'10”から“x'01”に、“x'01”から“x'00”に更新
される。つまり、このシーケンサ７１６は条件付き実行
ステータス７０９を初期値“x'00”から前記の指示命令
が解読された後“x'11”にセットし、次命令が解読され
ると“x'1”デクリメントし、最終的に“x'00”に遷移
させる。

【００５１】つまり、図３（ｂ）のように条件付き実行
ステータスが“x'11”、“x'10”、“x'01”、“x'00”
と順に遷移して行くことにより、排他的条件が“０”で
ある場合には、条件付き実行ステータスが“x'10”にあ
る第２行目の命令２が無効化されて実行されず、逆に排
他的条件が“０”である場合には、条件付き実行ステー
タスが“x'01”にある第３行目の命令３の実行が無効化
されて実行されないこととなり、排他的条件と条件付き
実行ステータスに応じて命令２か命令３のいずれか一方
が無効化されることとなる。

【００５２】以上が本発明の第１および第２のデータ処
理装置の構成例である。

【００５３】以下に本発明の第１および第２のデータ処
理装置の動作の例を説明する。一例として図５に示す機
械語プログラム１を実行処理する場合の動作を説明す
る。図４は機械語プログラム１を表しており、ここでは
説明の便宜上、ニーモニック表記している。その機械語
プログラム１の各命令について簡単な説明を付する。

【００５４】（機械語プログラム１） 第１行目：SUBIFEZF R0,R1（R0レジスタの値からR1のレ
ジスタの値を減算して結果をR1レジスタに格納する。さ
らに後続の２命令をプロセッサステータスのゼロフラグ
を条件として排他的な条件付き実行命令として指示す
る） 第２行目：MOV R2,R4（R2レジスタの値をR4レジスタに
格納する） 第３行目：MOV R3,R4（R3レジスタの値をR4レジスタに
格納する） 第４行目：ADD R5,R6（R6レジスタの値にR5レジスタの
値を加算して結果をR6レジスタに格納する） 上記の機械語プログラム１において、第１行目の指示命
令SUBIFEZFは、後続する２つの命令の一方のみが実行さ
れるという排他的な条件付き命令となっている。後述す
るようにSUBIFEZFの演算実行結果に基づいてゼロフラグ
の状態が決定され、当該ゼロフラグが示す排他的条件７
０１の状態と条件付き実行ステータス７０９の状態に応
じて、後続する第２行目の命令２と第３行目の命令３の
一方のみが排他的に実行される。

【００５５】図５は、プロセッサ６４の動作タイミング
を示す図である。図５は、図４の機械語プログラム１を
実行する場合の動作を、パイプラインのIFステージ、DE
Cステージ、EXステージで処理される命令をマシンサイ
クルと呼ばれるタイミング毎に示している。例えば、図
５の命令１は、タイミングｔ１からｔ３までを順次パイ
プラインステージを経て処理される。このような命令の
流れを、一般にパイプラインストリームと呼ぶ。また、
図５に示すようにステージの前半（例えばタイミングｔ
１１）と後半（タイミングｔ１２）を表すタイミングに
より命令無効化制御回路７０８は動作するものとする。
特にDECステージではタイミングの後半で命令無効化制
御回路７０８により条件付き実行ステータス７０９を更
新するものとする。またEXステージではタイミングの前
半で命令無効化信号７０７に応じて、このステージで命
令実行を開始するか、命令を無効化するか決定されるも
のとする。以下、時間が経過する順にタイミング毎にそ
の動作を説明する。なお、レジスタR0とR1には同値であ
る“x'0001”が格納され、R2には“x'0002”、R3には
“x'0003”が格納されていたとする。

【００５６】（タイミングｔ１） IFステージ：命令１[SUBIFEZF R0,R1] タイミングｔ１１：命令１がＲＯＭ７１７から読出さ
れ、命令ラッチ７１４に格納される。

【００５７】（タイミングｔ２） DECステージ：命令１[SUBIFEZF R0,R1] タイミングｔ２１：命令ラッチ７１４に格納された命令
１が命令解読器７０５で解読され、R0レジスタから値が
読み出されＤ１ラッチ７１０に“x'0001”が格納され
る。R1レジスタから値が読み出されＤ２ラッチ７１１に
“x'0001”が格納される。

【００５８】タイミングｔ２２：命令無効化制御回路７
０８は、条件付き実行ステータス７０９を“x'00”から
“x'11”にセットする。排他的条件７０１の値を表わす
レジスタとしてゼロフラグがセレクタ７０２により選択
される。

【００５９】IFステージ：命令２[MOV R2,R4] タイミングｔ２１：命令２がＲＯＭ７１７から読み出さ
れ、命令ラッチ７１４に格納される。

【００６０】（タイミングｔ３） EXステージ：命令１[SUBIFEZF R0,R1] タイミングｔ３１：命令無効化信号７０７は初期状態の
まま“０”となっており、EXステージの実行が行われ、
命令１の実行が開始される。Ｄ１ラッチ７１０とＤ２ラ
ッチ７１１に格納された値が演算器７０３で減算され
る。ここではＤ１ラッチ７１０とＤ２ラッチ７１１には
同値“x'0001”が格納されているので、減算結果として
R1レジスタに“x'0000”が格納される。この結果ゼロフ
ラグには“１”が格納され、排他的条件７０１が“０”
から“１”となる。

【００６１】DECステージ：命令２[MOV R2,R4] タイミングｔ３１：命令ラッチ７１４に格納された命令
２が命令解読器７０５で解読され、R2レジスタから値が
読出されＤ１ラッチ７１０に“x'0002”が格納される。

【００６２】タイミングｔ３２：命令無効化制御回路７
０８は、条件付き実行ステータス７０９を“x'11”から
“x'10”に更新する。

【００６３】IFステージ：命令３[MOV R3,R4] タイミングｔ３１：命令３がＲＯＭ７１７から読出さ
れ、命令ラッチ７１４に格納される。

【００６４】（タイミングｔ４） EXステージ：命令２[MOV R2,R4] タイミングｔ４１：命令無効化信号７０７は“０”であ
るので、命令２の実行が開始される。Ｄ１ラッチ７１０
に格納された値が読み出され演算器７０３をスルーして
R4レジスタに格納される。つまり、この例では後続命令
のうち命令２が実行された。

【００６５】DECステージ：命令３[MOV R3,R4] タイミングｔ４１：命令ラッチ７１４に格納された命令
３が命令解読器７０５で解読され、R3レジスタから値が
読出されＤ１ラッチ７１０に“x'0003”が格納される。

【００６６】タイミングｔ４２：命令無効化制御回路７
０８は、条件付き実行ステータス７０９を“x'10”から
“x'01”に更新する。ここで、命令無効化制御回路７０
８は、図３（ａ）に従って、条件付き実行ステータスが
“x'01”であり、排他的条件が“１”であるので命令無
効化信号７０７を生成し、命令無効化信号７０７を
“０”から“１”に更新する。

【００６７】IFステージ：命令４[ADD R5,R6] タイミングｔ４１：命令４がＲＯＭ７１７から読出さ
れ、命令ラッチ７１４に格納される。

【００６８】（タイミングｔ５） EXステージ：命令３[MOV R2,R4] タイミングｔ５１：命令無効化信号７０７が“１”とな
っているEXステージは実行されず、命令３は無効化され
て実行されない。つまり、この例では後続する命令のう
ち、命令２は実行され、命令３は無効化されて実行され
ない。

【００６９】DECステージ：命令４[ADD R5,R6] タイミングｔ５１：命令ラッチ７１４に格納された命令
４が命令解読器７０５で解読され、R5レジスタから値が
読出されＤ１ラッチ７１０に“x'0005”が格納される。
R6レジスタから値が読み出されＤ２ラッチ７１１に“x'
0006”が格納される。

【００７０】タイミングｔ５２：命令無効化制御回路７
０８は、条件付き実行ステータス７０９を“x'01”から
“x'00”に更新する。ここで、命令無効化制御回路７０
８は図３（ａ）に従って、条件付き実行ステータスが
“x'00”であり、排他的条件が“１”であるので、命令
無効化信号７０７を“１”から“０”に更新する。

【００７１】IFステージ：命令５[NOP] タイミングｔ５１：命令５がＲＯＭ７１７から読出さ
れ、命令ラッチ７１４に格納される。

【００７２】（タイミングｔ６） EXステージ：命令４[ADD R5,R6] タイミングｔ６１：命令無効化信号７０７は“０”であ
るので、EXステージが実行されることとなり、命令４が
実行される。Ｄ１ラッチ７１０とＤ２ラッチ７１１に格
納された値が演算器７０３で加算された後、R1レジスタ
に加算値が格納される。

【００７３】DECステージ：命令５[NOP] タイミングｔ６１：命令ラッチ７１４に格納された命令
５が命令解読器７０５で解読される。NOP命令なので何
も実行されない。

【００７４】タイミングｔ６２：命令無効化制御回路７
０８は、条件付き実行ステータス７０９を“x'00”で保
持する。

【００７５】IFステージ：命令６[NOP] タイミングｔ６１：命令６がＲＯＭ７１７から読出さ
れ、命令ラッチ７１４に格納される。

【００７６】以上のように本実施形態１によれば、命令
１[SUBIFEZF R0,R1]により排他的条件７０１としてゼロ
フラグを選択し、条件付き実行ステータス７０９をセッ
トすることで後続の命令が特別な条件指定フィールドを
付加することなく条件付き実行される。さらに後続の命
令２と命令３を排他的な条件付き実行命令として指示す
ることで、分岐によるパイプラインの乱れを生じること
なく場合分けの処理が実現できる。

【００７７】なお、上記の説明ではR0レジスタとR1レジ
スタの値を同値として、ゼロフラグの値が“１”となる
場合を示したが、R0レジスタとR1レジスタの値が同値で
はなく“０”となる場合も、命令無効化制御回路７０８
は図３に従って命令無効化信号７０７を制御することに
より命令無効化制御を実行することができる。この場合
は後続命令のうち命令２が無効化されて実行されず、命
令３が実行される。

【００７８】また、上記に示した例では、命令１はプロ
セッサステータスワード７１２のうちゼロフラグを命令
無効化信号７０７として選択する命令としたが、限定さ
れるものではなく、他のプロセッサステータスワード７
１２を選択しても良い。

【００７９】（実施形態２）実施形態２として、本発明
の第１および第２のプログラム変換装置を図６、図７、
図８、図９、図１０を参照しつつ説明する。

【００８０】図６は、本発明のプログラム変換装置構成
例である。２０１は、命令列を記憶する命令列記憶装置
である。２０４は命令検出手段であり、第１の命令検出
手段２０２および第２の命令検出手段２０３を備えてい
る。第１の命令検出手段２０２は、入力された命令がプ
ロセッサステータスを更新する命令かどうか検出するも
のである。第２の命令検出手段２０３は、入力された命
令があるプロセッサの状態に応じて実行される条件付き
の命令か否か検出するものである。２０８は、第１命令
検出手段により検出されたある命令に対して、第２命令
検出手段により検出された命令がその直後に配置されて
いるか判定し記憶する第１判定手段である。２０９は、
第１判定手段により記憶された命令の条件を判定する第
２判定手段である。２１０は、第１命令検出手段による
検出された命令と同一の処理を実行可能であって、かつ
第２判定手段で判定された条件を明示する指示命令を検
索する命令検索手段である。命令検索手段２１０では、
プロセッサ６４が実行できる全命令を記憶しているもの
とする。２０５は、命令列を書き換える命令書き換え手
段である。なお、本実施形態２におけるプログラム変換
装置は、２０６に示された第１の処理と２０７に示され
た第２の処理でアセンブリ言語プログラムを変換するも
のである。２１１は、第２の処理２０７の前半部であ
る。

【００８１】以上が、本発明の第１および第２のプログ
ラム変換装置の構成例である。

【００８２】次に、本実施形態２のプログラム変換装置
によるプログラムの書き換え動作の例を説明する。図７
は書き換え前のアセンブリ言語プログラム例であり、ニ
ーモニック表記してある。図８は、本実施形態２のプロ
グラム変換装置によって図７に示したプログラムを書き
換えた機械語プログラムである。ただし、図８では、機
械語プログラムの説明を簡単にするためにニーモニック
表記してある。ここで、ニーモニック表記された両プロ
グラムは、すでに前述したアセンブリ言語プログラムや
機械語プログラムで説明されており、ADD命令、MOV命令
などで使用しているオペランド（即値、レジスタ）が異
なるだけであるのでここでは説明を省略する。

【００８３】図９は、本発明の第２実施形態におけるプ
ログラム変換装置による第１の処理を示す図である。こ
の第１の処理２０６は、命令検出手段２０４により実行
され、命令検出手段２０４により記述プログラムの命令
列から条件・判断を伴う命令を検出することができる。
命令検出手段２０４の処理は、第１命令検出手段２０２
と第２命令検出手段２０３によって実現される。

【００８４】ステップ２３１は、命令列記憶装置２０１
からＩ番目の命令を読み出す操作である。ステップ２３
２とステップ２３２０は、第１の命令検出手段２０２に
おいて実行され、プロセッサステータスを更新する可能
性がある命令を検出し、それに相当する命令番号Ｉを配
列１に検出された順番に従って格納する操作である。つ
まり、このステップ２３２とステップ２３２０の処理に
より、記述プログラムの命令列からプロセッサの状態を
更新する可能性がある命令を検出する第１の命令検出手
段が実行される。

【００８５】次に、ステップ２３３とステップ２３３０
は、第２の命令検出手段２０３において実行され、条件
付きで実行される命令か検出し、それに相当する命令番
号Ｉを配列２に検出された順番に従って格納する操作で
ある。つまり、このステップ２３３とステップ２３３０
の処理により、記述プログラムの命令列からプロセッサ
の状態に応じて実行するか否か決定される条件付きの命
令を検出する第２の命令検出手段が実行される。

【００８６】次に、ステップ２３４は、すべての命令が
処理されたか判定する操作である。ステップ２３５は、
次の命令番号Ｉを処理するためにＩを１増分する操作で
ある。この第１の処理は、ステップ２３０でＩ＝１の命
令番号から操作を開始し、すべての命令を処理した時点
で完了する（ステップ２３６に相当）ものとする。

【００８７】上記の第１の処理により、第１の命令検出
手段および第２の命令検出手段を実行することができ
る。

【００８８】図１０は、本発明の第２実施形態における
プログラム変換装置による第２の処理２０７を示す図で
ある。この第２の処理２０７は、上記の第１の処理２０
６において検出された条件・判断命令を、演算命令と該
演算命令に後続し該演算命令に伴う一つまたは複数の後
続命令との命令列に書き換える命令書き換え手段を実行
する処理である。この第２の処理２０７は、第１の判定
手段２０８と第２の判定手段２０９と命令検索手段２１
０と命令書き換え手段２０５によって実現される。

【００８９】ステップ２４１は、配列１から１つの命令
番号Ｊを読み出す操作である。

【００９０】ステップ２４２は、第１の判定手段２０８
で実行され、配列２からＪ＋１とＪ＋２の命令番号を検
索する操作である。つまり、ステップ２４２は第１の命
令検出手段２０２により検出された命令に後続して、第
２の命令検出手段２０３により検出された命令である第
１の条件付き命令と第２の条件付き命令の２つの命令が
連続しているかを判定する第1の判定手段を実行する処
理である。

【００９１】ステップ２４３は、命令列記憶装置から命
令番号Ｊとステップ２４２で検索した命令を読み出し記
憶する操作である（ここでは命令Ａ、命令Ｂ、命令
Ｃ）。

【００９２】ステップ２４４は、第２の判定手段２０９
で実行され、前記命令Ｂと命令Ｃの条件が排他的な条件
か判定する操作である（以下、条件１と条件２とす
る）。つまり、第１の条件付き命令と前記第２の条件付
き命令の実行条件同士が互いに相反するものであるかを
判定する第２の判定手段を実行する処理である。

【００９３】ステップ２４５は、命令検索手段２１０で
実行され、命令Ａと同じ処理を実行可能で、かつ条件１
と条件２を後続に配置可能で、かつ後続の２命令を対象
とする指示命令が存在するか判定する操作である。つま
り、このステップ２４５は、機械語命令コードの中か
ら、第１の命令検出手段２０２により検出された命令と
同一の処理実行を示し、かつ、後続する前記第１の条件
付き命令および前記第２の条件付き命令が互いに相反す
る条件で実行されるものであることを示す指示命令を検
索する指示命令検索手段を実行する処理である。

【００９４】ステップ２４６は、命令書き換え手段２０
５で実行され、ステップ２４２で読み出した命令を指示
命令と無条件実行命令に置き換える操作である。

【００９５】ステップ２４７は、ステップ２４６で置き
換えた命令列で命令列記憶装置を書き換える操作であ
る。つまり、このステップ２４６とステップ２４７は、
第１の命令検出手段２０２と第２の命令検出手段２０３
によって検出された命令列を、第１の条件付き命令から
当該第１の条件記述を除いた第１の後続命令と、第２の
条件付き命令から当該第２の条件記述を除いた第２の後
続命令と、指示命令とに書き換える命令書き換え手段を
実行する処理である。

【００９６】ステップ２４８は、配列１に格納されたす
べての命令番号Ｊを処理したか判定する操作である。ス
テップ２４９は、次の命令番号Ｊを対象とするために配
列１の要素を１増分して、ステップ２４１に移る。ステ
ップ２５０で処理を終了する。

【００９７】以下、図７の書き換え前プログラムが本実
施形態２のプログラム変換装置により書き換えられてい
く流れを第１の処理２０６および第２の処理２０７の順
に説明する。なお、１行目の命令を命令（１）、２行目
の命令を命令（２）というように括弧づけにより表現す
る。

【００９８】（第１の処理２０６）ステップ２３０で
は、Ｉ＝１として命令（１）（ADD R5,R1）が設定され
る。ステップ２３１では、命令（１）（ADD R5,R1）が
命令列記憶装置２０１から読み出される。ステップ２３
２では、第１の命令検出手段２０２において命令（１）
（ADD R5,R1）がプロセッサステータスを更新する可能
性がある命令であると検出され、ステップ２３２０に移
り配列１の１番目に１が格納される。ステップ２３３で
は、第２の命令検出手段２０３において命令（１）（AD
D R5,R1）が条件付きの命令であるとは検出されないの
で配列２は操作されない。

【００９９】ステップ２３４では、まだすべての命令を
処理していないので、命令番号を１増やして（ステップ
２３５）、ステップ２３１に戻り、命令（２）（SUB R
0,R1）が命令列記憶装置２０１から読み出される。ステ
ップ２３２では、第１の命令検出手段２０２において命
令（２）（SUB R0,R1）がプロセッサステータスを更新
する可能性がある命令であると検出され、ステップ２３
２０に移り配列１の２番目に２が格納される。ステップ
２３３では、第２の命令検出手段２０３において命令
（２）（SUB R0,R1）が条件付き実行命令とは検出され
ないので配列２は操作されない。

【０１００】ステップ２３４では、まだすべての命令を
処理していないので、命令番号を１増やして（ステップ
２３５）、ステップ２３１に戻り、命令（３）(MOVIFZF
R2,R4)が命令列記憶装置２０１から読み出される。ス
テップ２３２では、第１の命令検索手段２０２において
命令（３）(MOVIFZF R2,R4)がプロセッサステータスを
更新する可能性がある命令とは検出されないので配列１
は操作されない。ステップ２３３では、第２の命令検索
手段２０３において命令（３）(MOVIFZF R2,R4)が条件
付きの命令であると検出され、ステップ２３３０に移り
配列２の１番目に３が格納される。

【０１０１】ステップ２３４では、まだすべての命令を
処理していないので、命令番号を１増やして（ステップ
２３５）、ステップ２３１に戻り、命令（４）（MOVIFN
ZF R3,R4）が命令列記憶装置２０１から読み出される。
ステップ２３２では、第１の命令検索手段２０２におい
て命令（４）（MOVIFNZF R3,R4）がプロセッサステータ
スを更新する可能性がある命令でないので配列１は操作
されない。ステップ２３３では、第２の命令検出手段２
０３において命令（４）（MOVIFNZF R3,R4）が条件付き
の命令であると検出され、ステップ２３３０に移り配列
２の２番目に４が格納される。

【０１０２】以降、同様のステップを踏んで配列１の３
番目には５が、配列２の３番目には７が格納される。そ
の後、命令（８）（MOV R6,R0）に対してステップ２３
２、ステップ２３３と進み、ステップ２３４ですべての
命令を処理した後、第１の処理２０６が完了する。この
とき、配列１には１、２、５が、配列２には３、４、７
が格納されており、それらは第２の処理２０７で使用さ
れる。

【０１０３】（第２の処理２０７） ステップ２４０：配列１の１番目の要素から処理を開始
する。

【０１０４】ステップ２４１：配列１から１番目の命令
番号である１を読み出し変数Ｊに格納する。

【０１０５】ステップ２４２：第１の判定手段２０８に
おいて、配列２からＪ＋１とＪ＋２の命令番号を検索す
る。いまＪ＝１であるので命令（２）と命令（３）の命
令番号の有無が調べられる。ここではＪ＋１、つまり、
命令（２）の命令番号が存在しないので第１の判定手段
では条件成立が検出されず、ステップ２４８に移る。

【０１０６】ステップ２４８：配列１のすべての命令番
号を処理したか判定する。まだ残っているのでステップ
２４９に移る。

【０１０７】ステップ２４９：配列１における次の命令
番号を処理するように、配列１の要素を１増分する。

【０１０８】ステップ２４１：配列１から２番目の命令
番号である２を読み出し変数Ｊに格納する。

【０１０９】ステップ２４２：第１の判定手段２０８に
おいて、配列２から変数Ｊ＋１と変数Ｊ＋２の命令番号
を検索する。いま、Ｊ＝２であり、配列２に命令（３）
と命令（４）の命令番号が存在するか調べることとな
る。ここではどちらも存在するのでステップ２４３に移
る。

【０１１０】ステップ２４３：命令列記憶装置から変数
Ｊ、変数Ｊ＋１、変数Ｊ＋２に対応する命令を読み出
し、それぞれ命令Ａ(SUB)、命令Ｂ(MOVIFZF)、命令Ｃ(M
OVIFNZF)として記憶する。

【０１１１】ステップ２４４：第２の判定手段２０９に
おいて、命令Ｂの条件１と命令Ｃの条件２が排他的な条
件か判定する。ここではゼロフラグの状態が１のとき命
令Ｂが実行され、ゼロフラグの状態が０のとき命令Ｃが
実行されることを検出し、命令Ｂと命令Ｃがゼロフラグ
の状態において相反するとき実行されるので排他的な条
件と判定する。また、条件１を「排他的条件が１であ
る」として、条件２を「排他的条件が０である」として
記憶する。次に、ステップ２４５に移る。

【０１１２】ステップ２４５：命令検索手段２１０にお
いて、命令Ａと同じ処理を実行可能で、かつ条件１と条
件２を後続に配置可能で、かつ後続の２命令を対象とす
る指示命令が存在するか判定する。ここではSUBIFEZFが
候補として存在するので、ステップ２４６に移る。

【０１１３】ステップ２４６：命令書き換え手段２０５
において、命令ＡをSUBIFEZFに置き換える。また命令Ｂ
および命令Ｃに対応する処理を無条件に実行する命令に
置き換える。ここでは命令ＢをMOVに、命令ＣをMOVに置
き換える。次にステップ２４７に移る。

【０１１４】ステップ２４７：命令書き換え手段２０５
において、命令列記憶装置の変数Ｊ、変数Ｊ＋１、変数
Ｊ＋２に対応する命令を、それぞれ命令Ａ（SUBIFEZ
F）、命令Ｂ(MOV)、命令Ｃ(MOV)に書き換える。

【０１１５】ステップ２４８：配列１のすべての命令番
号を処理したか判定する。まだ残っているのでステップ
２４９に移る。

【０１１６】ステップ２４９：配列１における次の命令
番号を処理するように、配列１の要素を１増分する。

【０１１７】ステップ２４１：配列１から３番目の命令
番号である５を読み出し変数Ｊに格納する。

【０１１８】ステップ２４２：第１の命令検出手段２０
２において、配列２から変数Ｊ＋１と変数Ｊ＋２の命令
番号を検索する。いまＪ＝５であり、命令（６）と命令
（７）の命令番号が存在するか否かを調べる。ここでは
７の命令番号は存在するが６の命令番号が存在しないの
で、次にステップ２４８に移る。

【０１１９】ステップ２４８：配列１のすべての命令番
号を処理したか判定する。配列１にもう命令番号は存在
しないのでステップ２５０に移る。

【０１２０】ステップ２５０：第２の処理２０７を完了
する。

【０１２１】以上のように、本実施形態２によれば、命
令列記憶装置２０１に格納された書き換え前のプログラ
ムである図７の命令（２）と命令（３）と命令（４）
が、図８の命令（２）と命令（３）と命令（４）によう
に書き換えられる。

【０１２２】なお、本実施形態２によるプログラム変換
装置は、ステップ２４４で２つの条件が排他的か否か判
定し、ステップ２４５で２命令の１つ前の命令を、後続
の２命令を排他的な条件付き実行を指示する指示命令に
置き換えることが可能か判定している。このように、プ
ログラム変換装置６２は、命令列記憶装置２０１に最終
的に格納される命令列を、後続の命令１とその後に配置
された命令２を互いに相反する条件が成立するとき実行
する命令として指示する指示命令を含む命令列によって
書き換えることが可能である。

【０１２３】なお、本実施形態２のプログラム変換装置
にはアセンブリ言語プログラムを入力するものとした
が、機械語プログラムを入力として新たな機械語プログ
ラムを生成するプログラム変換装置としてもよい。

【０１２４】（実施形態３）本実施形態３のデータ処理
装置は、本発明の第１および第２のデータ処理装置の例
である。実施形態１では後続命令が１つの命令であった
が、本実施形態３は、後続命令が複数の命令列からなる
後続命令群である。

【０１２５】以下、本発明の実施形態３について図１、
図２、図１１、図１２、図１３を用いて説明する。本実
施形態３は、条件付き実行ステータス７０９の更新を操
作することで、実行するための条件が明示されない複数
の命令列を条件付き実行するものである。なお、実施の
形態１と同様の部分については、同一図と符号を付与し
て説明を省略する。

【０１２６】本実施形態３のデータ処理装置の全体構成
例に関しては図１、プロセッサの構成例に関しては図２
で良く、実施形態１と同様であるのでここでの説明は省
略する。

【０１２７】本実施形態における命令無効化制御方法と
条件付き実行ステータス７０９の遷移について図１１を
用いて説明する。図１１（ａ）は、命令無効化制御回路
７０８が排他的条件と条件付き実行ステータスに応じた
EXステージの無効化処理を表している（命令無効化信号
７０７）。図１１の排他的条件７０１とは、指示命令に
よって選択されたプロセッサステータスの状態であり
“０”か“１”の２値をとる。図１１の条件付き実行ス
テータス７０９とは、同じく指示命令によって後続の命
令を条件付き実行している状態を表している。図１１
（ａ）に従えば、例えば、排他的条件７０１が“1”で
条件付き実行ステータス７０９が“x'100”のときはEX
ステージの処理が無効化される。図１１（ｂ）は、条件
付き実行ステータス７０９の遷移図であり、シーケンサ
７１６により制御される。条件付き実行ステータス７０
９は、初期値“x'000”から前記の指示命令が解読され
た後“x'101”にセットされ、次命令が解読されると
“x'1”ずつデクリメントしてゆき、“x'000”まで順に
更新される。

【０１２８】以上が本実施形態３のデータ処理装置の構
成例である。以下に本実施形態３のデータ処理装置の動
作の例を説明する。一例として図１２に示す機械語プロ
グラム２を実行処理する場合の動作を説明する。図１２
は機械語プログラム２を表しており、ニーモニック表記
である。その命令について簡単な説明を付する。

【０１２９】（機械語プログラム２） １行目：SUBIFEXZF R0,R1（R0レジスタの値からR1のレ
ジスタの値を減算して結果をR1レジスタに格納する。さ
らに後続の４命令をプロセッサステータスのゼロフラグ
を条件として排他的な条件付き実行命令として指示す
る） ２行目：MOV R2,R6（R2レジスタの値をR6レジスタに格
納する） ３行目：MOV R3,R7（R3レジスタの値をR7レジスタに格
納する） ４行目：MOV R4,R6（R4レジスタの値をR6レジスタに格
納する） ５行目：MOV R5,R7（R5レジスタの値をR7レジスタに格
納する） ６行目：MOV x'0001,R0（即値x'0001をR6レジスタに格
納する） ７行目：ADD R0,R6（R0レジスタの値とR6レジスタの値
を加算して結果をR6レジスタに格納する） ８行目：NOP (何も実行しない) このように、上記の機械語プログラム２において、１行
目の指示命令SUBIFEXZFは、後続する２行目から５行目
に配置された命令群の一方のみの命令群を実行するとい
う排他的な条件付き命令となっている。指示命令SUBIFE
XZFの演算実行結果に基づいてゼロフラグの状態が決定
され、当該ゼロフラグが示す排他的条件７０１の状態と
条件付き実行ステータス７０９に応じて、後続する２行
目、３行目の命令群と４行目、５行目の命令群の一方の
命令群のみが排他的に実行され、他方は無効化されるこ
ととなる。

【０１３０】図１３はプロセッサ６４の動作タイミング
図を示すものである。また、図１３に示すようにステー
ジの前半（例えばタイミングｔ１１）と後半（タイミン
グｔ１２）を表すタイミングにより命令無効化制御回路
７０８は動作するものとする。特にDECステージではタ
イミングの後半で命令無効化制御回路７０８により条件
付き実行ステータス７０９を更新するものとする。ここ
で、時間が経過する順にタイミング毎に図１２の機械語
プログラムを実行する場合の動作を説明する。以下、時
間が経過する順にタイミング毎にその動作を説明する。
なお、R0とR1には同値である“x'0001”が格納され、R2
には“x'0002”、R3には“x'0003”、R4には“x'000
4”、R5には“x'0005”が格納されていたとする。

【０１３１】（タイミングｔ１） IFステージ：命令１[SUBIFEXZF R0,R1] タイミングｔ１１：命令１がＲＯＭから読み出され、命
令ラッチ７１４に格納される。

【０１３２】（タイミングｔ２） DECステージ：命令１[SUBIFEXZF R0,R1] タイミングｔ２１：命令ラッチ７１４に格納された命令
１が命令解読器７０５で解読され、R0レジスタから値が
読出されＤ１ラッチ７１０に“x'0001”が格納される。
R1レジスタから値が読み出されＤ２ラッチ７１１に“x'
0001”が格納される。

【０１３３】タイミングｔ２２：命令無効化制御回路７
０８は、条件付き実行ステータス７０９を“x'000”か
ら“x'101”にセットする。排他的条件７０１の値を表
わすレジスタとしてゼロフラグがセレクタ７０２により
選択される。

【０１３４】IFステージ：命令２[MOV R2,R6] タイミングｔ２１：命令２がＲＯＭ７１７から読出さ
れ、命令ラッチ７１４に格納される。

【０１３５】（タイミングｔ３） EXステージ：命令１[SUBIFEXZF R0,R1] タイミングｔ３１：命令無効化信号７０７は初期状態の
まま“０”となっており、EXステージの実行が行われ、
命令１の実行が開始される。Ｄ１ラッチ７１０とＤ２ラ
ッチ７１１に格納された値が演算器７０３で減算され
る。ここではＤ１ラッチ７１０とＤ２ラッチ７１１には
同値“x'0001”が格納されているので、減算結果として
R1レジスタに“x'0000”が格納される。この結果ゼロフ
ラグには“1”が格納される。

【０１３６】DECステージ：命令２[MOV R2,R6] タイミングｔ３１：命令ラッチ７１４に格納された命令
２が命令解読器７０５で解読され、R2レジスタから値が
読み出されＤ１ラッチ７１０に“x'0002”が格納され
る。

【０１３７】タイミングｔ３２：命令無効化制御回路７
０８は、条件付き実行ステータス７０９が“x'101”か
ら“x'100”に更新する。いま、排他的条件は“１”で
あり、条件付き実行ステータスが“x'100”であるの
で、図１１（ａ）に従い、命令無効化信号７０７は
“０”のままとなる。

【０１３８】IFステージ：命令３[MOV R3,R7] タイミングｔ３１：命令３がＲＯＭ７１７から読出さ
れ、命令ラッチ７１４に格納される。

【０１３９】（タイミングｔ４） EXステージ：命令２[MOV R2,R6] タイミングｔ４１：命令無効化信号７０７は“０”であ
るので、命令２の実行が開始される。Ｄ１ラッチ７１０
に格納された値“x'0002”が読み出され演算器７０３を
スルーしてR6レジスタに格納される。つまり、この例で
は後続命令のうち命令２が実行された。

【０１４０】DECステージ：命令３[MOV R3,R7] タイミングｔ４１：命令ラッチ７１４に格納された命令
３が命令解読器７０５で解読され、R3レジスタから値が
読出されＤ１ラッチ７１０に“x'0003”が格納される。
R7レジスタから値が読み出されＤ２ラッチ７１１に格納
される。

【０１４１】タイミングｔ４２：命令無効化制御回路７
０８は、条件付き実行ステータス７０９を“x'100”か
ら“x'011”に更新する。いま、排他的条件は“１”で
あり、条件付き実行ステータスが“x'011”であるの
で、図１１（ａ）に従い、命令無効化信号７０７は
“０”のままとなる。

【０１４２】IFステージ：命令４[MOV R4,R6] タイミングｔ４１：命令４がＲＯＭ７１７から読出さ
れ、命令ラッチ７１４に格納される。

【０１４３】（タイミングｔ５） EXステージ：命令３[MOV R3,R7] タイミングｔ５１：命令無効化信号７０７は“０”であ
るので命令３の実行が開始される。Ｄ１ラッチ７１０に
格納された値“x'0003”が読み出され演算器７０３をス
ルーしてR7レジスタに格納される。つまり、この例では
後続する命令のうち命令３は実行される。

【０１４４】DECステージ：命令４[MOV R4,R6] タイミングｔ５１：命令ラッチ７１４に格納された命令
４が命令解読器７０５で解読され、R4レジスタから値
“x'0004”が読み出されＤ１ラッチ７１０に格納され
る。

【０１４５】タイミングｔ５２：命令無効化制御回路７
０８は、条件付き実行ステータス７０９を“x'011”か
ら“x'010”に更新する。ここで、命令無効化制御回路
７０８は、図１１（ａ）に従って、条件付き実行ステー
タスが“x'010”であり、排他的条件が“１”であるの
で命令無効化信号７０７を生成し、命令無効化信号７０
７を“０”から“１”に更新する。

【０１４６】IFステージ：命令５[MOV R5,R7] タイミングｔ５１：命令５がＲＯＭ７１７から読出さ
れ、命令ラッチ７１４に格納される。

【０１４７】（タイミングｔ６） EXステージ：命令４[MOV R4,R6] タイミングｔ６１：命令無効化信号７０７が“１”であ
るので命令４は無効化される。つまり、この例では後続
する命令のうち、命令２と命令３は実行されたが、命令
４は無効化されて実行されない。

【０１４８】DECステージ：命令５[MOV R5,R7] タイミングｔ６１：命令ラッチ７１４に格納された命令
５が命令解読器７０５で解読され、R5レジスタから値
“x'0005”が読み出されＤ１ラッチ７１０に格納され
る。

【０１４９】タイミングｔ６２：命令無効化制御回路７
０８は、条件付き実行ステータス７０９を“x'010”か
ら“x'001”に更新する。ここで、命令無効化制御回路
７０８は、図１１（ａ）に従って、条件付き実行ステー
タスが“x'001”であり、排他的条件が“１”であるの
で命令無効化信号７０７を生成し、命令無効化信号７０
７“１”のままとなる。

【０１５０】IFステージ：命令６[MOV x'0001,R6] タイミングｔ６１：命令６がＲＯＭから読出され、命令
ラッチ７１４に格納される。

【０１５１】（タイミングｔ７） EXステージ：命令５ [MOV R5,R7] タイミングｔ７１：命令無効化信号７０７が“１”であ
るので命令５は無効化される。つまり、この例では後続
する命令のうち、命令２と命令３は実行されたが、命令
４と命令５は無効化されて実行されない。

【０１５２】DECステージ：命令６[MOV x'0001,R6] タイミングｔ７１：命令ラッチ７１４に格納された命令
６が命令解読器７０５で解読され、Ｄ１ラッチ７１０に
即値であるx'0001が格納される。

【０１５３】タイミングｔ７２：命令無効化制御回路７
０８は、条件付き実行ステータス７０９を“x'001”か
ら“x'000”に更新する。ここで、命令無効化制御回路
７０８は図１１（ａ）に従って、条件付き実行ステータ
スが“x'000”であり、排他的条件が“１”であるの
で、命令無効化信号７０７を“１”から“０”に更新す
る。

【０１５４】IFステージ：命令７[ADD R0,R6] タイミングｔ７１：命令７がＲＯＭ７１７から読出さ
れ、命令ラッチ７１４に格納される。

【０１５５】（タイミングｔ８） EXステージ：命令６ [MOV x'0001,R6] タイミングｔ８１：命令無効化信号７０７は“０”であ
るので命令６の実行を開始する。Ｄ１ラッチ７１０に格
納された値が読み出され、演算器７０３をスルーしてR6
レジスタに格納される。

【０１５６】DECステージ：命令７[ADD R0,R6] タイミングｔ８１：命令ラッチ７１４に格納された命令
７が命令解読器７０５で解読される。R0レジスタから値
“x'0001”が読み出されＤ１ラッチ７１０に格納され
る。R6レジスタから値“x'0001”が読み出されＤ２ラッ
チ７１１に格納される。

【０１５７】IFステージ：命令８[ＮＯＰ] タイミングｔ８１：命令８がＲＯＭ７１７から読出さ
れ、命令ラッチ７１４に格納される。

【０１５８】以上のように本実施の形態によれば、命令
１[SUBIFEXZF R0,R1]により排他的な条件としてゼロフ
ラグを選択し、条件付き実行ステータス７０９をセット
することで条件付き実行されるので、複数の命令からな
る命令群１（命令２と命令３）と命令群２（命令４と命
令５）には特別な条件指定フィールドを付加する必要が
無く、いずれか一方の命令群のみが実行され、他方は無
効化されて実行されない。

【０１５９】なお、上記の説明ではR0レジスタとR1レジ
スタの値を同値として、ゼロフラグの値が“１”となる
場合を示したが、R0レジスタとR1レジスタの値が同値で
はなく“０”となる場合も、命令無効化制御回路７０８
は図１１（ａ）に従って命令無効化信号７０７を制御す
ることにより命令無効化制御を実行することができる。
この場合は後続命令のうち命令２と命令３が無効化され
て実行されず、命令４と命令５が実行される。

【０１６０】また、上記に示した例では、命令１はプロ
セッサステータスワード７１２のうちゼロフラグを命令
無効化信号７０７として選択する命令としたが、限定さ
れるものではなく、他のプロセッサステータスワード７
１２を選択しても良い。

【０１６１】（実施形態４）実施形態４として、本発明
の第１および第２のプログラム変換装置の例を示す。実
施形態２では後続命令が１つの命令であったが、本実施
形態４は、後続命令が複数の命令列からなる後続命令群
である。

【０１６２】本発明のプログラム変換装置を図６、図１
２、図１４、図１５、図１６によって説明する。既に説
明した図には同一番号を付して説明を省略する。

【０１６３】本実施形態４のデータ処理装置の全体構成
例に関しては図６で良く、実施形態２と同様であるので
ここでの説明は省略する。

【０１６４】本実施形態４のプログラム変換装置による
プログラムの書き換え動作の例を説明する。以下に２つ
の書き換え例を示す。１つ目は、図１４の書き換え前の
アセンブリ言語プログラムを図１２の機械語プログラム
に書き換える例を示す。図１２の機械語プログラムは、
実施形態３で用いたプログラムと同様である。２つ目
は、図１５の書き換え前のアセンブリ言語プログラムを
図１２に書き換える例である。図１２、図１４、図１５
のニーモニック表記した命令はすでに説明されており、
ADD命令、MOV命令などで使用しているオペランド（即
値、レジスタ）が異なるだけであるのでここでは説明を
省略する。

【０１６５】図１６は、本実施形態４におけるプログラ
ム変換装置による第２の処理２０７の前半部を示す図で
ある。この第２の処理２０７は、第１の処理２０６にお
いて検出された条件・判断命令を、演算命令と該演算命
令に後続し該演算命令に伴う一つまたは複数の後続命令
群との命令列に書き換える命令書き換え手段を実行する
処理である。この第２の処理２０７は、第１の判定手段
２０８と第２の判定手段２０９と命令検索手段２１０と
命令書き換え手段２０５によって実現される。なお、同
図の２１１ａは図１０の２１１に該当する部分を示して
おり、それ以外は図１０と同様であるとしてここでの説
明を省略する。

【０１６６】ステップ２４２ａは、第１の判定手段２０
８で実行され、配列２からＪ＋１、Ｊ＋２、Ｊ＋３、Ｊ
＋４の命令番号を検索する操作である。つまり、ステッ
プ２４２ａは第１の命令検出手段２０２により検出され
た命令に後続して、第２の命令検出手段２０３により検
出された命令である第１の条件付き命令と第２の条件付
き命令の２つの命令が連続しているかを判定する第1の
判定手段を実行する処理である。

【０１６７】ステップ２４３ａは、命令番号に相当する
命令を読み出し記憶する操作である（以下、命令Ａ、命
令Ｂ、命令Ｃ、命令Ｄ、命令Ｅとする）。

【０１６８】ステップ２４４ａは、第２の判定手段２０
９で実行され、命令Ａと命令Ｂの条件１と命令Ｃと命令
Ｄの条件２が排他的な条件か判定する操作である。つま
り、第１の条件付き命令と前記第２の条件付き命令の実
行条件同士が互いに相反するものであるかを判定する第
２の判定手段を実行する処理である。

【０１６９】ステップ２４５ａは、命令検索手段２１０
において、命令Ａと同じ処理を実行可能で、かつ条件１
と条件２を後続に配置可能で、かつ後続の４命令を対象
とする指示命令が存在するか判定する操作である。つま
り、このステップ２４５ａは、機械語命令コードの中か
ら、第１の命令検出手段２０２により検出された命令と
同一の処理実行を示し、かつ、後続する前記第１の条件
付き命令および前記第２の条件付き命令が互いに相反す
る条件で実行されるものであることを示す指示命令を検
索する指示命令検索手段を実行する処理である。

【０１７０】以上が本実施形態４の２１１ａの処理であ
る。

【０１７１】まず、始めに、図１４の書き換え前アセン
ブリ言語プログラムを図１２の機械語プログラムに書き
換える動作を第１の処理２０６と第２の処理２０７の順
番に説明する。なお、１行目の命令を命令（１）、２行
目の命令を命令（２）のように括弧で以下表現する。

【０１７２】（第１の処理２０６）実施形態２と同様に
処理され、最終的に、配列１には１、７が、配列２には
２、３、４、５が格納されており、それらは第２の処理
２０７で使用される。

【０１７３】（第２の処理２０７） ステップ２４０：配列１の１番目の要素から処理を開始
する。

【０１７４】ステップ２４１：配列１から１番目の命令
番号である１を読み出し変数Ｊに格納する。

【０１７５】ステップ２４２ａ：第１の判定手段２０８
において、配列２からＪ＋１とＪ＋２とＪ＋３とＪ＋４
の命令番号を検索する。いまＪ＝１であるので、命令
（２）、命令（３）、命令（４）、命令（５）のすべて
が存在するのでステップ２４３に移る。

【０１７６】ステップ２４３ａ：命令列記憶装置から変
数ＪからＪ＋４に対応する命令を読み出し、それぞれ命
令Ａ(SUB)、命令Ｂ(MOVIFZF)、命令Ｃ(MOVIFZF)、命令
Ｄ(MOVIFNZF)、命令Ｅ(MOVIFNZF)として記憶する。

【０１７７】ステップ２４４ａ：第２の判定手段２０９
において、４命令のうち、２命令の条件が条件１であ
り、他の２命令の条件が条件２であり、条件１と条件２
が排他的な条件か判定する。ここではゼロフラグの状態
が１のとき命令Ｂと命令Ｃが実行され、ゼロフラグの状
態が０のとき命令Ｄと命令Ｅが実行されることを検出
し、ゼロフラグの状態において相反するとき実行される
ので排他的な条件と判定する。また、条件１を「排他的
条件が１である」として、条件２を「排他的条件が０で
ある」として記憶する。

【０１７８】ステップ２４５ａ：命令検索手段２１０に
おいて、命令Ａと同じ処理を実行可能で、かつ条件１と
条件２を後続に配置可能で、かつ後続の４命令を対象と
する指示命令が存在するか判定する。ここではSUBEXIFZ
Fが候補として存在するので、ステップ２４６に移る。

【０１７９】ステップ２４６：命令書き換え手段２０５
において、命令ＡをSUBEXIFZFに置き換える。また命令
Ｂ、命令Ｃ、命令Ｄ、命令Ｅに対応する処理を無条件に
実行する命令に置き換える。次にステップ２４７に移
る。

【０１８０】ステップ２４７：命令書き換え手段２０５
において、命令列記憶装置の変数ＪからＪ＋４に対応す
る命令を、それぞれ命令Ａ（SUBIFEZF）、命令Ｂ(MO
V)、命令Ｃ(MOV)、命令Ｄ(MOV)、命令Ｅ(MOV)に書き換
える。

【０１８１】ステップ２４８：配列１のすべての命令番
号を処理したか判定する。まだ残っているのでステップ
２４９に移る。

【０１８２】ステップ２４９：配列１における次の命令
番号を処理するように、配列１の要素を１増分する。

【０１８３】ステップ２４１：配列１から２番目の命令
番号である７を読み出し変数Ｊに格納する。

【０１８４】ステップ２４２：第１の命令検出手段２０
２において、配列２から変数Ｊ＋１からＪ＋４の命令番
号を検索する。いまＪ＝７であり、命令（８）から命令
（１１）の命令番号が存在するか否かを調べる。ここで
は存在しないので、次にステップ２４８に移る。

【０１８５】ステップ２４８：配列１のすべての命令番
号を処理したか判定する。配列１にもう命令番号は存在
しないのでステップ２５０に移る。

【０１８６】ステップ２５０：第２の処理２０７を完了
する。

【０１８７】以上のように、本実施形態４によれば、命
令列記憶装置２０１に格納された書き換え前のプログラ
ムである図１４の命令（１）から命令（５）が、図１２
の命令（１）から命令（５）に書き換えられる。なお、
本実施形態４によるプログラム変換装置は、ステップ２
４４で２つの条件が排他的か否か判定し、ステップ２４
５で４命令の１つ前の命令を、後続の４命令を排他的な
条件付き実行を指示する指示命令に置き換えることが可
能か判定している。このように、プログラム変換装置６
２は、命令列記憶装置２０１に最終的に格納される命令
列を、後続の命令列１とその後に配置された命令列２を
互いに相反する条件が成立するとき実行する命令として
指示する指示命令を含む命令列に書き換えることが可能
である。

【０１８８】なお、本実施形態４のプログラム変換装置
にはアセンブリ言語プログラムを入力するものとした
が、機械語プログラムを入力として新たな機械語プログ
ラムを生成するプログラム変換装置としてもよい。

【０１８９】次に、図１５の書き換え前アセンブリ言語
プログラムを図１２の機械語プログラムに書き換える動
作を説明する。図１５では、条件付きの実行命令が２行
目、３行目、４行目、５行目は条件付きの実行命令であ
るが、２行目と５行目の条件１と、３行目と４行目の条
件２が、互いに排他的な条件となっている。

【０１９０】以下に、第１の処理２０６と第２の処理２
０７の順番に説明する。なお、１行目の命令を命令
（１）、２行目の命令を命令（２）のように括弧で以下
表現する。

【０１９１】（第１の処理２０６）実施形態２と同様に
処理され、最終的に、配列１には１、７が、配列２には
２、３、４、５が格納されており、それらは第２の処理
２０７で使用される。

【０１９２】（第２の処理２０７） ステップ２４０：配列１の１番目の要素から処理を開始
する。

【０１９３】ステップ２４１：配列１から１番目の命令
番号である１を読み出し変数Ｊに格納する。

【０１９４】ステップ２４２ａ：第１の判定手段２０８
において、配列２からＪ＋１とＪ＋２とＪ＋３とＪ＋４
の命令番号を検索する。いまＪ＝１であるので、命令
（２）、命令（３）、命令（４）、命令（５）のすべて
が存在するのでステップ２４３に移る。

【０１９５】ステップ２４３ａ：命令列記憶装置から変
数ＪからＪ＋４に対応する命令を読み出し、それぞれ命
令Ａ(SUB)、命令Ｂ(MOVIFNZF)、命令Ｃ(MOVIFZF)、命令
Ｄ(MOVIFZF)、命令Ｅ(MOVIFNZF)として記憶する。

【０１９６】ステップ２４４ａ：第２の判定手段２０９
において、４命令のうち、２命令の条件が条件１であ
り、他の２命令の条件が条件２であり、条件１と条件２
が排他的な条件か判定する。ここではゼロフラグの状態
が１のとき命令Ｃと命令Ｄが実行され、ゼロフラグの状
態が０のとき命令Ｂと命令Ｅが実行されることを検出
し、ゼロフラグの状態において相反するとき実行される
ので排他的な条件と判定する。また、条件１を「排他的
条件が１である」として、条件２を「排他的条件が０で
ある」として記憶する。

【０１９７】ステップ２４５ａ：命令検索手段２１０に
おいて、命令Ａと同じ処理を実行可能で、かつ条件１と
条件２を後続に配置可能で、かつ後続の４命令を対象と
する指示命令が存在するか判定する。ここではSUBEXIFZ
Fが候補として存在するので、ステップ２４６に移る。

【０１９８】ステップ２４６：命令書き換え手段２０５
において、命令ＡをSUBEXIFZFに置き換える。また命令
Ｂ、命令Ｃ、命令Ｄ、命令Ｅに対応する処理を無条件に
実行する命令に置き換える。さらに条件１に対応する命
令を先に実行するよう並べ替える。ここでは、命令Ｃが
命令Ｂに、命令Ｄが命令Ｃに、命令Ｂが命令Ｄに並べ替
えられる。

【０１９９】ステップ２４７：命令書き換え手段２０５
において、命令列記憶装置の変数ＪからＪ＋４に対応す
る命令を、それぞれ命令Ａ（SUBIFEZF）、命令Ｂ(MO
V)、命令Ｃ(MOV)、命令Ｄ(MOV)、命令Ｅ(MOV)に書き換
える。

【０２００】ステップ２４８：配列１のすべての命令番
号を処理したか判定する。まだ残っているのでステップ
２４９に移る。

【０２０１】ステップ２４９：配列１における次の命令
番号を処理するように、配列１の要素を１増分する。

【０２０２】ステップ２４１：配列１から２番目の命令
番号である７を読み出し変数Ｊに格納する。

【０２０３】ステップ２４２：第１の命令検出手段２０
２において、配列２から変数Ｊ＋１からＪ＋４の命令番
号を検索する。いまＪ＝７であり、命令（８）から命令
（１１）の命令番号が存在するか否かを調べる。ここで
は存在しないので、次にステップ２４８に移る。

【０２０４】ステップ２４８：配列１のすべての命令番
号を処理したか判定する。配列１にもう命令番号は存在
しないのでステップ２５０に移る。

【０２０５】ステップ２５０：第２の処理２０７を完了
する。

【０２０６】以上のように、本実施の形態によれば、命
令列記憶装置２０１に格納された図１５の命令（１）か
ら命令（５）が、図１２の命令（１）から命令（５）に
書き換えられる。ここで、先に示したステップ２４６で
は、まず条件１に対応する命令（命令Ｃ、命令Ｄ）を、
その相対的な位置を変えずに命令番号Ｊの直後に並べ替
えている。次に条件２に対応する命令（命令Ｂ、命令
Ｅ）を、その相対的な位置を変えずに後方に並べ替えて
いる。このとき条件１に対応する命令の実行順序は変更
されていない。また、条件２に対応する命令の実行順序
も変更されていない。このように、プログラム変換装置
６２は、指示命令により実行する条件が明示される命令
列を、実現される処理には影響を及ぼさずに並べ替える
ことが可能であり、最終的に命令列記憶装置２０１に格
納される命令列は、後続の命令列１とその後に配置され
た命令列２を互いに相反する条件が成立するとき実行す
る命令として指示する指示命令を含む命令列に書き換え
られる。

【０２０７】（実施形態５）実施形態５として、本発明
の第３および第４のデータ処理装置の例を示す。本実施
形態５は、条件付き実行ステータス７０９の更新を操作
することで、実行するための条件が明示されない命令を
条件付き実行するものである。

【０２０８】実施形態５のデータ処理装置について図
１、図２、図１７、図１８、図１９を用いて説明する。
なお、実施形態１などと同様の部分については、同一図
と符号を付与して説明を省略する。

【０２０９】本実施形態５のデータ処理装置の全体構成
例に関しては図１、プロセッサの構成例に関しては図２
で良く、実施形態１と同様であるのでここでの説明は省
略する。

【０２１０】本実施形態５における命令無効化制御方法
と条件付き実行ステータス７０９の遷移について図１７
を用いて説明する。図１７（ａ）は、命令無効化制御回
路７０８が排他的条件と条件付き実行ステータスに応じ
たEXステージの無効化処理を表している（命令無効化信
号７０７）。同図の排他的条件７０１とは、指示命令に
よって選択されたプロセッサステータスの状態であり
“０”か“１”の２値をとる。同図の条件付き実行ステ
ータス７０９とは、同じく指示命令によって後続の命令
を条件付き実行している状態を表している。例えば、図
１７（ａ）に従えば、排他的条件７０１が“1”で条件
付き実行ステータス７０９が“x'01”のときはEXステー
ジの処理が無効化される。図１７（ｂ）は、条件付き実
行ステータス７０９の遷移図であり、シーケンサ７１６
により制御される。条件付き実行ステータス７０９は、
初期値“x'00”から前記の指示命令が解読された後“x'
10”にセットされ、次命令が解読されると“x'1”ずつ
デクリメントしてゆき、“x'00”まで順に更新される。

【０２１１】以上が本実施形態５のデータ処理装置の構
成例である。以下に本実施形態５のデータ処理装置の動
作の例を説明する。一例として図１８に示す機械語プロ
グラム３を実行処理する場合の動作を説明する。図１８
は機械語プログラム３を表しており、ニーモニック表記
である。その命令について簡単な説明を付する。

【０２１２】（機械語プログラム３） １行目：SUBIFXZF R0,R1（R0レジスタの値からR1のレジ
スタの値を減算して結果をR1レジスタに格納する。さら
に後続の命令をプロセッサステータスのゼロフラグが０
のとき実行する条件付き実行命令として指示する） ２行目：MOV R2,R3（R2レジスタの値をR3レジスタに格
納する） ３行目：ADD R3,R6（R3レジスタの値とR6レジスタの値
を加算して結果をR6レジスタに格納する） ４行目：MOV R4,R7 (R4レジスタの値をR7レジスタに格
納する) このように、上記機械語プログラム３において、１行目
の指示命令SUBIFXZFは後続する２行目に配置された命令
がゼロフラグの状態に応じて実行される条件付き命令で
あることを指示するものとなっている。後述するように
指示命令SUBIFEXZFの演算実行結果に基づいてゼロフラ
グの状態が決定され、当該ゼロフラグが示す排他的条件
７０１の状態と条件付き実行ステータス７０９に応じ
て、後続する２行目の命令が実行されるか無効化される
かが決められることとなる。

【０２１３】図１９はプロセッサ６４の動作タイミング
図を示すものである。また、図１９に示すようにステー
ジの前半（例えばタイミングｔ１１）と後半（タイミン
グｔ１２）を表すタイミングにより命令無効化制御回路
７０８は動作するものとする。特にDECステージではタ
イミングの後半で命令無効化制御回路７０８により条件
付き実行ステータス７０９を更新するものとする。ここ
で、時間が経過する順にタイミング毎に図１９を実行す
る場合の動作を説明する。以下、時間が経過する順にタ
イミング毎にその動作を説明する。なお、R0とR1には同
値である“x'0001”が格納され、R2には“x'0002”、R3
には“x'0003”、R4には“x'0004”が格納されていたと
する。

【０２１４】（タイミングｔ１） IFステージ：命令１[SUBIFXZF R0,R1] タイミングｔ１１：命令１がＲＯＭ７１７から読出さ
れ、命令ラッチ７１４に格納される。

【０２１５】（タイミングｔ２） DECステージ：命令１[SUBIFXZF R0,R1] タイミングｔ２１：命令ラッチ７１４に格納された命令
１が命令解読器７０５で解読され、R0レジスタから値が
読出されＤ１ラッチ７１０に“x'0001”が格納される。
R1レジスタから値が読み出されＤ２ラッチ７１１に“x'
0001”が格納される。

【０２１６】タイミングｔ２２：命令無効化制御回路７
０８は、条件付き実行ステータス７０９を“x'00”から
“x'10”にセットする。排他的条件７０１の値を表わす
レジスタとしてゼロフラグがセレクタ７０２により選択
される。

【０２１７】IFステージ：命令２[MOV R2,R3] タイミングｔ２１：命令２がＲＯＭ７１７から読出さ
れ、命令ラッチ７１４に格納される。

【０２１８】（タイミングｔ３） EXステージ：命令１[SUBIFXZF R0,R1] タイミングｔ３１：命令無効化信号７０７は初期状態の
まま“０”となっており、EXステージの実行が行われ、
命令１の実行が開始される。Ｄ１ラッチ７１０とＤ２ラ
ッチ７１１に格納された値が演算器７０３で減算され
る。ここではＤ１ラッチ７１０とＤ２ラッチ７１１には
同値“x'0001”が格納されているので、減算結果として
R1レジスタに“x'0000”が格納される。この結果、ゼロ
フラグには“1”が格納される。

【０２１９】DECステージ：命令２[MOV R2,R3] タイミングｔ３１：命令ラッチ７１４に格納された命令
２が命令解読器７０５で解読され、R2レジスタから値が
読出されＤ１ラッチ７１０“x'0002”が格納される。

【０２２０】タイミングｔ３２：命令無効化制御回路７
０８は、条件付き実行ステータス７０９が“x'10”から
“x'01”に更新する。いま、排他的条件は“１”であ
り、条件付き実行ステータスが“x'01”であるので、図
１７（ａ）に従い、命令無効化信号７０７が生成され、
“０”から“１”に更新される。

【０２２１】IFステージ：命令３[ADD R3,R6] タイミングｔ３１：命令３がＲＯＭ７１７から読み出さ
れ、命令ラッチ７１４に格納される。

【０２２２】（タイミングｔ４） EXステージ：命令２[MOV R2,R3] タイミングｔ４１：命令無効化信号７０７が“１”とな
っているので命令２は無効化され実行されない。つま
り、この例では後続する命令２が無効化された。

【０２２３】DECステージ：命令３[ADD R3,R6] タイミングｔ４１：命令ラッチ７１４に格納された命令
３が命令解読器７０５で解読され、R3レジスタから値が
読出されＤ１ラッチ７１０に格納される。R6レジスタか
ら値が読み出されＤ２ラッチ７１１に格納される。

【０２２４】タイミングｔ４２：命令無効化制御回路７
０８は、条件付き実行ステータス７０９を“x'01”から
“x'00”に更新する。いま、排他的条件は“１”であ
り、条件付き実行ステータスが“x'00”であるので、図
１７（ａ）に従い、命令無効化信号７０７は“０”とな
る。

【０２２５】IFステージ：命令４[MOV R4,R6] タイミングｔ４１：命令４がＲＯＭ７１７から読み出さ
れ、命令ラッチ７１４に格納される。

【０２２６】（タイミングｔ５） EXステージ：命令３[ADD R3,R6] タイミングｔ５１：命令無効化信号７０７は“０”であ
るので命令３の実行を開始する。Ｄ１ラッチ７１０に格
納された値とＤ２ラッチ７１１に格納された値が演算器
７０３で加算されR6レジスタに格納される。この例では
後続命令（２）は無効化されたが、後続命令（２）以後
の後続命令（３）は実行された。

【０２２７】DECステージ：命令４[MOV R4,R7] タイミングｔ５１：命令ラッチ７１４に格納された命令
４が命令解読器７０５で解読され、R4レジスタから値が
読出されＤ１ラッチ７１０に格納される。

【０２２８】タイミングｔ５２：命令無効化制御回路７
０８は、条件付き実行ステータス７０９を“x'00”で保
持する。

【０２２９】IFステージ：命令５[NOP] タイミングｔ５１：命令５がROM５から読出され、命令
ラッチ７１４に格納される。

【０２３０】以上のように本実施の形態によれば、命令
１[SUBIFXZF R0,R1]により条件としてゼロフラグを選択
し、条件付き実行ステータス７０９をセットすることで
条件付き実行されるので、後続の命令には特別な条件指
定フィールドを付加する必要が無く、後続命令の実行、
無効化を指定することができる。

【０２３１】なお、上記の説明ではR0レジスタとR1レジ
スタの値を同値として、ゼロフラグの値が“１”となる
場合を示したが、R0レジスタとR1レジスタの値が同値で
はなく“０”となる場合も、命令無効化制御回路７０８
は図１７（ａ）に従って命令無効化信号７０７を制御す
ることにより命令無効化制御を実行することができる。
この場合は後続命令（２）が無効化されずに実行され
る。

【０２３２】（実施形態６）実施形態６として、本発明
の第３および第４のプログラム変換装置の例を示す。実
施形態６のプログラム変換装置を図１８、図２０、図２
１、図２２によって説明する。なお、既に説明した図に
は同一番号を付して説明を省略する。

【０２３３】本実施形態６のプログラム変換装置の全体
構成例を図２０に示す。図２０に示すように本実施形態
６のプログラム変換装置は、実施形態２などで示した図
６に比べ、第２の判定手段を備えていない構成となって
いる。他の部分は同様で良く、ここでの説明は省略す
る。

【０２３４】本実施形態６のプログラム変換装置による
プログラムの書き換え動作の例を説明する。図２１の書
き換え前のアセンブリ言語プログラムを図１８の機械語
プログラムに書き換える例を示す。図１８の機械語プロ
グラムは、実施形態５で用いたプログラムと同様であ
る。図１８、図２１のニーモニック表記した命令は既に
説明したプログラムとADD命令、MOV命令などで使用して
いるオペランド（即値、レジスタ）が異なるだけである
ので説明を省略する。

【０２３５】図２２は、本実施形態６におけるプログラ
ム変換装置による第２の処理２０７の前半部を示す図で
ある。この第２の処理２０７は、第１の処理２０６にお
いて検出された条件・判断命令を、演算命令と、該演算
命令に後続し該演算命令に伴う後続命令の命令列に書き
換える命令書き換え手段を実行する処理である。この第
２の処理２０７は、第１の判定手段２０８と命令検索手
段２１０と命令書き換え手段２０５によって実現され
る。

【０２３６】なお、図２２の２１１ｂは図１０の２１１
に該当する部分を示しており、それ以外は図１０と同様
であるとして、ここでは説明を省略する。

【０２３７】ステップ２４２ｂは、第１の判定手段２０
８で実行され、配列２からＪ＋１の命令番号を検索する
操作である。つまり、ステップ２４２ｂは、第１の命令
検出手段により検出された命令に後続して、第２の命令
検出手段により検出された命令があるかを判定する第1
の判定手段を実行する。

【０２３８】ステップ２４３ｂは命令番号に相当する命
令を読み出し記憶する操作である（以下、命令Ａ、命令
Ｂ）。

【０２３９】ステップ２４４ｂは、命令Ｂの条件を条件
１として記憶する。

【０２４０】ステップ２４５ｂは、命令検索手段２１０
において、命令Ａと同じ処理を実行可能で、かつ条件１
を後続に配置可能で、かつ後続の命令を対象とする指示
命令が存在するか判定する操作である。つまり、ステッ
プ２４５ｂは、機械語命令コードの中から、第１の命令
検出手段により検出された命令と同一の処理実行を示
し、かつ、後続の条件付き命令の実行条件を示す指示命
令を検索する指示命令検索手段を実行する処理である。

【０２４１】以上が本実施形態６の２１１ｂの処理であ
る。

【０２４２】以下、図２１の書き換え前アセンブリ言語
プログラムを図１８の機械語プログラムに書き換える動
作を第１の処理２０６と第２の処理２０７の順番に説明
する。なお、１行目の命令を命令（１）、２行目の命令
を命令（２）のように括弧で以下表現する。

【０２４３】（第１の処理２０６）実施形態２と同様に
処理され、最終的に、配列１には１、３が、配列２には
２が格納されており、それらは第２の処理２０７で使用
される。

【０２４４】（第２の処理２０７） ステップ２４０：配列１の１番目の要素から処理を開始
する。

【０２４５】ステップ２４１：配列１から１番目の命令
番号である１を読み出し変数Ｊに格納する。

【０２４６】ステップ２４２ｂ：第１の判定手段２０８
において、配列２からＪ＋１の命令番号を検索する。い
まＪ＝１であり、命令（２）が存在するのでステップ２
４３ｂに移る。

【０２４７】ステップ２４３ｂ：命令列記憶装置から変
数ＪからＪ＋１に対応する命令を読み出し、それぞれ命
令Ａ(SUB)、命令Ｂ(MOVIFNZF)として記憶する。

【０２４８】ステップ２４４ｂ：命令Ｂの条件を条件１
として、次のステップに移る。

【０２４９】ステップ２４５ｂ：命令検索手段２１０に
おいて、命令Ａと同じ処理を実行可能で、かつ条件１を
後続に配置可能で、かつ後続の命令を対象とする指示命
令が存在するか判定する。ここではSUBIFXZFが候補とし
て存在するので、ステップ２４６に移る。

【０２５０】ステップ２４６：命令書き換え手段２０５
において、命令ＡをSUBIFXZFに置き換える。また命令Ｂ
に対応する処理を無条件に実行する命令に置き換える。
次にステップ２４７に移る。

【０２５１】ステップ２４７：命令書き換え手段２０５
において、命令列記憶装置の変数ＪからＪ＋１に対応す
る命令を、それぞれ命令Ａ（SUBIFXZF）、命令Ｂ(MOV)
に書き換える。

【０２５２】ステップ２４８：配列１のすべての命令番
号を処理したか判定する。まだ残っているのでステップ
２４９に移る。

【０２５３】ステップ２４９：配列１における次の命令
番号を処理するように、配列１の要素を１増分する。

【０２５４】ステップ２４１：配列１から２番目の命令
番号である３を読み出し変数Ｊに格納する。

【０２５５】ステップ２４２：第１の命令検出手段２０
２において、配列２から変数Ｊ＋１の命令番号を検索す
る。いまＪ＝３であり、配列２に命令（４）が存在する
か否かを調べる。ここでは存在しないので、次にステッ
プ２４８に移る。

【０２５６】ステップ２４８：配列１のすべての命令番
号を処理したか判定する。配列１にもう命令番号は存在
しないのでステップ２５０に移る。

【０２５７】ステップ２５０：第２の処理２０７を完了
する。

【０２５８】以上のように、本実施形態６によれば、命
令列記憶装置２０１に格納された図２１の命令（１）と
命令（２）が、図１８の命令（１）と命令（２）に書き
換えられる。このように、プログラム変換装置６２は、
命令列記憶装置２０１に最終的に格納される命令列を、
実行するための条件を明示した指示命令と、実行するた
めの条件が明示されない命令とからなる命令列で書き換
えることが可能である。

【０２５９】なお、本実施形態６のプログラム変換装置
にはアセンブリ言語プログラムを入力するものとした
が、機械語プログラムを入力として新たな機械語プログ
ラムを生成するプログラム変換装置としてもよい。

【０２６０】（実施形態７）実施形態７として、本発明
の第３および第４のデータ処理装置の例を示す。本実施
形態７は、条件付き実行ステータス７０９の更新を操作
することで、実行するための条件が明示されない複数か
らなる命令を条件付き実行するものである。本実施形態
５のデータ処理装置では後続命令が１つの命令であった
が、本実施形態７は、後続命令が複数の命令列からなる
後続命令群である。

【０２６１】以下、本発明の実施形態７のデータ処理装
置について図１、図２、図２３、図２４、図２５を用い
て説明する。なお、実施形態１などと同様の部分につい
ては、同一図と符号を付与して説明を省略する。

【０２６２】本実施形態７のデータ処理装置の全体構成
例に関しては図１、プロセッサの構成例に関しては図２
で良く、実施形態１と同様であるのでここでの説明は省
略する。

【０２６３】本実施形態７における命令無効化制御方法
と条件付き実行ステータス７０９の遷移について図２３
を用いて説明する。図２３（ａ）は、命令無効化制御回
路７０８がEXステージの処理を無効化するか表している
（命令無効化信号７０７）。同図の排他的条件７０１と
は、本実施形態の指示命令によって選択されたプロセッ
サステータスの状態であり“０”か“１”の２値をと
る。同図の条件付き実行ステータス７０９とは、同じく
本実施形態の指示命令によって後続の命令を条件付き実
行している状態を表している。図２３（ａ）に従えば、
例えば、排他的条件７０１が“1”で条件付き実行ステ
ータス７０９が“x'01”および“x'10”の両ケースの場
合はEXステージの処理が無効化される。図２３（ｂ）
は、条件付き実行ステータス７０９の遷移図であり、シ
ーケンサ７１６により制御される。条件付き実行ステー
タス７０９は、初期値“x'00”から前記の指示命令が解
読された後“x'11”にセットされ、次命令が解読される
と“x'1”デクリメントしてゆき、“x'00”まで順に更
新される。

【０２６４】以上が本実施形態７のデータ処理装置の構
成例である。以下に本実施形態７のデータ処理装置の動
作の例を説明する。一例として図２４に示す機械語プロ
グラム４を実行処理する場合の動作を説明する。図２４
は機械語プログラム４を表しており、ニーモニック表記
である。その命令について簡単な説明を付する。

【０２６５】（機械語プログラム４） １行目：SUBIFNXZF R0,R1（R0レジスタの値からR1のレ
ジスタの値を減算して結果をR1レジスタに格納する。さ
らに後続の２命令をプロセッサステータスのゼロフラグ
が０のとき実行する条件付き実行命令として指示する） ２行目：MOV R2,R3（R2レジスタの値をR3レジスタに格
納する。） ３行目：MOV R5,R4（R5レジスタの値をR4レジスタに格
納する。） ４行目：ADD R3,R6 (R3レジスタの値とR6レジスタの値
を加算して結果をR6レジスタに格納する) ５行目：MOV R4,R7 (R4レジスタの値をR7レジスタに格
納する) このように、機械語プログラム４において、１行目の指
示命令SUBIFNXZFは、後続する２行目から３行目に配置
された命令群を実行するかしないかを決める条件付き命
令となっている。指示命令SUBIFNXZFの演算結果に基づ
いてゼロフラグの状態が決定され、当該ゼロフラグの状
態に応じて後続の命令群が実行されるか否かが決まる。

【０２６６】図２５はプロセッサ６４の動作タイミング
図を示すものである。また、図２５に示すようにステー
ジの前半（例えばタイミングｔ１１）と後半（タイミン
グｔ１２）を表すタイミングにより命令無効化制御回路
７０８は動作するものとする。特にDECステージではタ
イミングの後半で命令無効化制御回路７０８により条件
付き実行ステータス７０９を更新するものとする。ここ
で、時間が経過する順にタイミング毎に図２４の機械語
プログラムを実行する場合の動作を説明する。以下、時
間が経過する順にタイミング毎にその動作を説明する。
なお、R0とR1には同値である“x'0001”が格納され、R2
には“x'0002”、R3には“x'0003”、R4には“x'000
4”、R5には“x'0005”が格納されていたとする。

【０２６７】（タイミングｔ１） IFステージ：命令１[SUBIFNXZF R0,R1] タイミングｔ１１：命令１がＲＯＭ７１７から読み出さ
れ、命令ラッチ７１４に格納される。

【０２６８】（タイミングｔ２） DECステージ：命令１[SUBIFNXZF R0,R1] タイミングｔ２１：命令ラッチ７１４に格納された命令
１が命令解読器７０５で解読され、R0レジスタから値が
読出されＤ１ラッチ７１０に“x'0001”が格納される。
R1レジスタから値が読み出されＤ２ラッチ７１１に“x'
0001”が格納される。

【０２６９】タイミングｔ２２：命令無効化制御回路７
０８は、条件付き実行ステータス７０９を“x'00”から
“x'11”にセットする。排他的条件７０１の値を表わす
レジスタとしてゼロフラグがセレクタ７０２により選択
される。

【０２７０】IFステージ：命令２[MOV R2,R3] タイミングｔ２１：命令２がＲＯＭ７１７から読み出さ
れ、命令ラッチ７１４に格納される。

【０２７１】（タイミングｔ３） EXステージ：命令１[SUBIFNXZF R0,R1] タイミングｔ３１：命令無効化信号７０７は初期状態の
まま“０”となっており、EXステージの実行が行われ、
命令１の実行が開始される。Ｄ１ラッチ７１０とＤ２ラ
ッチ７１１に格納された値が演算器７０３で減算され
る。ここではＤ１ラッチ７１０とＤ２ラッチ７１１には
同値“x'0001”が格納されているので、減算結果として
R1レジスタに“x'0000”が格納される。この結果ゼロフ
ラグには“１”が格納される。

【０２７２】DECステージ：命令２[MOV R2,R3] タイミングｔ３１：命令ラッチ７１４に格納された命令
２が命令解読器７０５で解読され、R2レジスタから値が
読み出されＤ１ラッチ７１０に“x'0002”が格納され
る。

【０２７３】タイミングｔ３２：命令無効化制御回路７
０８は、条件付き実行ステータス７０９が“x'11”から
“x'10”に更新する。いま、排他的条件は“１”であ
り、条件付き実行ステータスが“x'10”であるので、図
２３（ａ）に従い、命令無効化信号７０７が生成され
“０”から“１”に更新される。

【０２７４】IFステージ：命令３[MOV R5,R4] タイミングｔ３１：命令３がＲＯＭ７１７から読み出さ
れ、命令ラッチ７１４に格納される。

【０２７５】（タイミングｔ４） EXステージ：命令２[MOV R2,R3] タイミングｔ４１：命令無効化信号７０７が“１”であ
るので命令２は無効化され実行されない。つまり、この
例では後続命令のうち命令２は無効化された。

【０２７６】DECステージ：命令３[MOV R5,R4] タイミングｔ４１：命令ラッチ７１４に格納された命令
３が命令解読器７０５で解読され、R5レジスタから値が
読み出されＤ１ラッチ７１０に“x'0005”が格納され
る。

【０２７７】タイミングｔ４２：命令無効化制御回路７
０８は、条件付き実行ステータス７０９を“x'10”から
“x'01”に更新する。いま、排他的条件は“１”であ
り、条件付き実行ステータスが“x'01”であるので、図
２３（ａ）に従い、命令無効化信号７０７が生成され
“１”が維持される。

【０２７８】IFステージ：命令４[ADD R3,R6] タイミングｔ４１：命令４がＲＯＭ７１７から読み出さ
れ、命令ラッチ７１４に格納される。

【０２７９】（タイミングｔ５） EXステージ：命令３[MOV R5,R4] タイミングｔ５１：命令無効化信号７０７が“１”であ
るので命令３は無効化される。つまり、この例では後続
命令のうち命令２と命令３が無効化された。

【０２８０】DECステージ：命令４[ADD R3,R6] タイミングｔ５１：命令ラッチ７１４に格納された命令
４が命令解読器７０５で解読され、R3レジスタから値が
読み出されＤ１ラッチ７１０に格納される。R6レジスタ
から値が読み出されＤ２ラッチ７１１に格納される。

【０２８１】タイミングｔ５２：命令無効化制御回路７
０８は、条件付き実行ステータス７０９を“x'01”から
“x'00”に更新する。いま、排他的条件は“１”であ
り、条件付き実行ステータスが“x'00”であるので、図
２３（ａ）に従い、命令無効化信号７０７は生成されず
“１”から“０”に更新される。

【０２８２】IFステージ：命令５[MOV R4,R7] タイミングｔ５１：命令５がＲＯＭ７１７から読み出さ
れ、命令ラッチ７１４に格納される。

【０２８３】（タイミングｔ６） EXステージ：命令４[ADD R3,R6] タイミングｔ６１：命令無効化信号７０７が“０”であ
るので命令４は実行される。Ｄ１ラッチ７１０に格納さ
れた値とＤ２ラッチ７１１に格納された値が演算器７０
３で加算されR6レジスタに格納される。

【０２８４】DECステージ：命令５[MOV R4,R7] タイミングｔ６１：命令ラッチ７１４に格納された命令
５が命令解読器７０５で解読され、R4レジスタから値が
読み出されＤ１ラッチ７１０に格納される。

【０２８５】タイミングｔ６２：命令無効化制御回路７
０８は、条件付き実行ステータス７０９を“x'00”で保
持する。

【０２８６】IFステージ：命令６[NOP] タイミングｔ６１：命令６がＲＯＭ７１７から読み出さ
れ、命令ラッチ７１４に格納される。

【０２８７】以上のように本実施の形態によれば、命令
１[SUBIFNXZF R0,R1]により条件としてゼロフラグを選
択し、条件付き実行ステータス７０９をセットすること
で条件付き実行されるので、後続の命令群には条件指定
フィールドを付加する必要が無く、後続命令群の実行、
無効化を指定することができる。

【０２８８】なお、上記の説明ではR0レジスタとR1レジ
スタの値を同値として、ゼロフラグの値が“１”となる
場合を示したが、R0レジスタとR1レジスタの値が同値で
はなく“０”となる場合も、命令無効化制御回路７０８
は図２３（ａ）に従って命令無効化信号７０７を制御す
ることにより命令無効化制御を実行することができる。
この場合は後続命令のうち命令２と命令３の両方が実行
される。

【０２８９】また、上記に示した例では、命令１はプロ
セッサステータスワード７１２のうちゼロフラグを命令
無効化信号７０７として選択する命令としたが、限定さ
れるものではなく、他のプロセッサステータスワード７
１２を選択しても良い。

【０２９０】（実施形態８）実施形態８として、本発明
の第１および第２のプログラム変換装置の例を示す。実
施形態６では後続命令が１つの命令であったが、本実施
形態８は、後続命令が複数の命令列からなる後続命令群
である。

【０２９１】本発明のプログラム変換装置を図２０、図
２４、図２６、図２７によって説明する。既に説明した
図には同一番号を付して説明を省略する。

【０２９２】本実施形態８のデータ処理装置の全体構成
例に関しては図２０で良く、実施形態６と同様であるの
でここでの説明は省略する。

【０２９３】本実施形態４のプログラム変換装置による
プログラムの書き換え動作の例を説明する。図２６の書
き換え前のアセンブリ言語プログラムを図２４の機械語
プログラムに書き換える例を示す。図２４の機械語プロ
グラムは、実施形態７で用いたプログラムと同様であ
る。図２４、図２６のニーモニック表記した命令はすで
に説明しており、ADD命令、MOV命令などで使用している
オペランド（即値、レジスタ）が異なるだけであるので
ここでは説明を省略する。

【０２９４】図２７は、本実施形態８におけるプログラ
ム変換装置による第２の処理２０７の前半部を示す図で
ある。この第２の処理２０７は、第１の処理２０６にお
いて検出された条件・判断命令を、演算命令と、該演算
命令に後続し該演算命令に伴う後続命令群の命令列に書
き換える命令書き換え手段を実行する処理である。この
第２の処理２０７は、第１の判定手段２０８と命令検索
手段２１０と命令書き換え手段２０５によって実現され
る。

【０２９５】なお、図２７の２１１ｃは図１０の２１１
に該当する部分を示しており、それ以外は図１０と同様
であるとして、ここでは説明を省略する。

【０２９６】ステップ２４２ｃは、第１の判定手段２０
８で実行され、配列２からＪ＋１、Ｊ＋２の命令番号を
検索する操作である。つまり、ステップ２４２ｃは、第
１の命令検出手段により検出された命令に後続して、第
２の命令検出手段により検出された命令群があるかを判
定する第1の判定手段を実行する。

【０２９７】ステップ２４３ｃは、命令番号に相当する
命令を読み出し記憶する操作である（以下、命令Ａ、命
令Ｂ、命令Ｃ）。

【０２９８】ステップ２４４ｃは、命令Ｂの条件と命令
Ｃの条件が同一の条件１であるか判定する操作である。

【０２９９】ステップ２４５ｃは、命令Ａと同じ処理を
実行可能で、かつ条件１を後続に配置可能で、かつ後続
の２命令を対象とする指示命令が存在するか判定する操
作である。つまり、ステップ２４５ｃは、機械語命令コ
ードの中から、第１の命令検出手段により検出された命
令と同一の処理実行を示し、かつ、後続の条件付き命令
群の実行条件を示す指示命令を検索する指示命令検索手
段を実行する処理である。

【０３００】以上が本実施形態８の２１１ｃの処理であ
る。

【０３０１】以下、図２６の書き換え前アセンブリ言語
プログラムを図２４の機械語プログラムに書き換える動
作を第１の処理２０６と第２の処理２０７の順番に説明
する。なお、１行目の命令を命令（１）、２行目の命令
を命令（２）のように括弧で以下表現する。

【０３０２】（第１の処理２０６）実施形態１と同様に
処理され、最終的に、配列１には１、４が、配列２には
２、３が格納されており、それらは第２の処理２０７で
使用される。

【０３０３】（第２の処理２０７） ステップ２４０：配列１の１番目の要素から処理を開始
する。

【０３０４】ステップ２４１：配列１から１番目の命令
番号である１を読み出し変数Ｊに格納する。

【０３０５】ステップ２４２ｃ：第１の判定手段２０８
において、配列２からＪ＋１、Ｊ＋２の命令番号を検索
する。いまＪ＝１であり、命令（２）および命令（３）
は存在するのでステップ２４３ｃに移る。

【０３０６】ステップ２４３ｃ：命令列記憶装置から変
数ＪからＪ＋２に対応する命令を読み出し、それぞれ命
令Ａ(SUB)、命令Ｂ(MOVIFNZF)、命令Ｃ（MOVIFNZF）と
して記憶する。

【０３０７】ステップ２４４ｃ：命令Ｂの条件と命令Ｃ
の条件が同一の条件であるか判定する。ここでは同一で
あるのでそれを条件１として次の操作に移る。

【０３０８】ステップ２４５ｃ：命令検索手段２１０に
おいて、命令Ａと同じ処理を実行可能で、かつ条件１を
後続に配置可能で、かつ後続の２つの命令を対象とする
指示命令が存在するか判定する。ここではSUBIFNXZFが
候補として存在するので、ステップ２４６に移る。

【０３０９】ステップ２４６：命令書き換え手段２０５
において、命令ＡをSUBIFNXZFに置き換える。また命令
Ｂと命令Ｃに対応する処理を無条件に実行する命令に置
き換える。次にステップ２４７に移る。

【０３１０】ステップ２４７：命令書き換え手段２０５
において、命令列記憶装置の変数ＪからＪ＋２に対応す
る命令を、それぞれ命令Ａ（SUBIFXZF）、命令Ｂ(MO
V)、命令Ｃ(MOV)に書き換える。

【０３１１】ステップ２４８：配列１のすべての命令番
号を処理したか判定する。まだ残っているのでステップ
２４９に移る。

【０３１２】ステップ２４９：配列１における次の命令
番号を処理するように、配列１の要素を１増分する。

【０３１３】ステップ２４１：配列１から２番目の命令
番号である４を読み出し変数Ｊに格納する。

【０３１４】ステップ２４２：第１の命令検出手段２０
２において、配列２から変数Ｊ＋１、Ｊ＋２の命令番号
を検索する。いまＪ＝４であり、配列２に命令（５）お
よび命令（６）が存在するか否かを調べる。ここでは存
在しないので、次にステップ２４８に移る。

【０３１５】ステップ２４８：配列１のすべての命令番
号を処理したか判定する。配列１にもう命令番号は存在
しないのでステップ２５０に移る。

【０３１６】ステップ２５０：第２の処理２０７を完了
する。

【０３１７】以上のように、本実施形態８によれば、命
令列記憶装置２０１に格納された図２６の命令（１）と
命令（２）と命令（３）が、図２４の命令（１）と命令
（２）と命令（３）に書き換えられる。

【０３１８】以上、説明したように、プログラム変換装
置６２は、命令列記憶装置２０１に最終的に格納される
命令群を、実行するための条件を明示した指示命令と、
実行するための条件が明示されない命令群とからなる命
令列で書き換えることが可能である。上記の手法をとれ
ば、従来の技術と比べ、多種多様な無条件実行命令を、
新たにコード割付けすることなく、プロセッサの状態に
応じて条件付き実行する命令として処理することが可能
となる。

【０３１９】なお、本実施形態８のプログラム変換装置
にはアセンブリ言語プログラムを入力するものとした
が、機械語プログラムを入力として新たな機械語プログ
ラムを生成するプログラム変換装置としてもよい。

【０３２０】（実施形態９）本発明の実施形態９のデー
タ処理装置は、命令をフェッチ、解読、実行からなる少
なくとも３段以上のパイプラインによって処理するデー
タ処理装置であって、命令を先読みし記憶しておく命令
先読み手段と、命令を解読する命令解読手段と、命令を
実行する命令実行手段と、後方に配置された命令あるい
は命令列が無効化されるとき前記命令先読み手段から無
効化すべき命令をスキップするものである。実施形態
１、３、５、７のデータ処理装置では、無効化される命
令はEXステージにおいて実行されないという方式を採っ
ているが、実施形態９のデータ処理装置は、無効化され
る命令はIFステージにおいてその読み込みがスキップさ
れるものである。

【０３２１】実施形態９のデータ処理装置を図１、図
２、図２８、図２９、図３０、図３１によって説明す
る。なお、実施形態１と同様の部分については、同一図
と符号を付与して説明を省略する。

【０３２２】本実施形態９のデータ処理装置の全体構成
例に関しては図１、プロセッサの構成例に関しては図２
で良く、実施形態１と同様であるのでここでの説明は省
略する。

【０３２３】図２８は命令フェッチ回路７０６の構成例
を示す図である。１４１はＲＯＭ７１７からの命令であ
る。１４２は命令先読み制御信号７１３に応じてバッフ
ァ０とバッファ１に格納された命令を選択する命令セレ
クタである。１４３は命令解読の対象となる命令であ
る。本実施形態９における命令フェッチ回路７０６は一
般的な命令キューにより構成されており、ＲＯＭ７１７
からの命令１４１を先読みして記憶するための５つのバ
ッファ０〜バッファ４には、パイプラインを制御するタ
イミングに連動して命令が取り込まれる。先読みされた
命令は、常に番号の小さいバッファ０を先頭に記憶され
るものとする。もし４つの命令が記憶されているときに
はバッファ０からバッファ３に命令は格納されているこ
ととなる。また、命令フェッチ回路７０６は、IFステー
ジで解読器に必要な命令が存在しない場合には命令をフ
ェッチするために他のステージ（DEC、EXステージ）の
処理を停止させ、他のステージ（DEC、EXステージ）の
処理が伸張（数ステージを要する）された場合には命令
を命令キューが埋まるまで先読みするものとする。な
お、実施の形態１の命令ラッチ７１４は、本実施の形態
ではバッファ０とバッファ１と命令セレクタ１４２によ
り構成されている。

【０３２４】ここで、本実施形態９における命令フェッ
チ回路７０６の制御方法について図２９により説明す
る。命令キューの動作は２通りあり命令先読み制御信号
７１３により選択され切り替えられる。

【０３２５】第１の読み方は、図２９（ａ）に示したも
ので、ＲＯＭ７１７からの命令はバッファ４に、バッフ
ァ４に記憶された命令はバッファ３へ、バッファ３に記
憶された命令はバッファ２へ、バッファ２に記憶された
命令はバッファ１へ、バッファ１に記憶された命令はバ
ッファ０へ、バッファ０に記憶された命令は解読器へ転
送されるものである。この読み方によれば、命令はシー
ケンス通りに順に読み込まれて行くこととなる。

【０３２６】第２の読み方は、図２９（ｂ）に示したも
ので、ＲＯＭ７１７からの命令はバッファ３へ、バッフ
ァ４に記憶された命令はバッファ２へ、バッファ３に記
憶された命令はバッファ１へ、バッファ２に記憶された
命令はバッファ０へ、バッファ１に記憶された命令は解
読器へ転送されるものである。この読み方によれば、命
令は図２９（ａ）に示したバッファよりも時系列的に一
つ進んだバッファに転送され、バッファ１に格納された
命令が解読器に転送されることとなり、一つ分の命令が
スキップされた効果が生じる。

【０３２７】つまり、命令先読み制御信号７１３により
バッファ０かバッファ１の命令を選択して命令解読の対
象となる命令１４３として解読器へ転送することができ
る。つまり、命令セレクタ１４２は、命令先読み制御信
号７１３が“０”のとき図２９（ａ）を、“１”のとき
図２９（ｂ）を選択するものとする。

【０３２８】ここで、本実施形態９における命令無効化
制御方法と条件付き実行ステータス７０９の遷移図を図
３０に示す。図３０の排他的条件７０１とは、本発明の
指示命令によって選択されたプロセッサステータスの状
態であり、“０”か“１”の２値をとる。図３０の条件
付き実行ステータス７０９とは、同じく本発明の指示命
令によって後続の命令を条件付き実行している状態を表
している。図３０（ａ）は、命令無効化制御回路７０８
がＥＸステージの処理を無効化するか実行するかを表し
ている。ここで、図３（ａ）と異なり、排他的条件７０
１が“１”で条件付き実行ステータス７０９が“x'01”
の場合は存在しない。

【０３２９】図３０（ｂ）は、条件付き実行ステータス
７０９の遷移図であり、シーケンサ７１６により制御さ
れる。条件付き実行ステータス７０９は、指示命令が解
読された時点で“x'00”から“x'11”にセットされ、次
のDECステージで後続の命令が解読され“x'10”に更新
される。次にシーケンサ７１６は、排他的条件７０１が
“１”ならば“x'10”から“x'00”に、排他的条件７０
１が“０”ならば“x'10”から“x'01”に条件付き実行
ステータス７０９を更新する。つまり、シーケンサ７１
６は条件付き実行ステータス７０９が“x'10”のときの
み、排他的条件７０１に応じて次の値を更新する。

【０３３０】図３０（ｃ）は、命令先読み制御信号７１
３の状態表を示す図である。本実施形態９では、排他的
条件と条件付き実行ステータスの状態に応じて命令先読
み制御信号７１３の状態が決められる。命令先読み制御
信号７１３が切り替えられることにより先読み方法が図
２９（ａ）となるか図２９（ｂ）が決まる。図３０
（ｃ）に見るように、排他的条件７０１が“１”かつ条
件付き実行ステータス７０９が“x'10”のときのみ命令
先読み制御信号７１３が“１”となる。

【０３３１】以上のように構成された本実施形態９によ
るデータ処理装置について、以下その動作を説明する。
なお、以下の説明では実施形態１で用いた、図５の機械
語プログラム１を実行させる。

【０３３２】図３１は、プロセッサ６４の動作タイミン
グ図を示すものである。図３１は、図５を実行する場合
の動作をパイプラインのIFステージ、DECステージ、EX
ステージで処理される命令をマシンサイクルと呼ばれる
タイミング毎に示している。また、図３１に示すように
ステージの前半（例えばタイミングｔ１１）と後半（タ
イミングｔ１２）を表すタイミングにより命令無効化制
御回路７０８は動作するものとする。特にDECステージ
ではタイミングの後半で命令無効化制御回路７０８によ
り条件付き実行ステータス７０９と命令先読み制御信号
７１３を更新するものとする。また、ＥＸステージでは
タイミングの前半で命令無効化信号７０７に応じて、こ
のステージで命令を実行するか、命令を無効化するか決
定されるものとする。また、ＩＦステージとDECステー
ジでは、タイミングの前半で命令先読み制御信号７１３
に応じて、命令フェッチ回路７０６から命令を読み込む
ものとする。以下、時間が経過する順にタイミング毎に
その動作を説明する。なお、R0とR1には同値である“x'
0001”が格納され、R2には“x'0002”、R3には“x'000
3”、R4には“x'0004”、R5には“x'0005”が格納され
ていたとする。

【０３３３】（タイミングｔ１） IFステージ：命令１[SUBIFEZF R0,R1] タイミングｔ１１：命令先読み制御信号７１３が“０”
であるので、命令１がバッファ１からバッファ０に、命
令２がバッファ２からバッファ１に、それぞれ格納され
る。

【０３３４】（タイミングｔ２） DECステージ：命令１[SUBIFEZF R0,R1] タイミングｔ２１：命令先読み制御信号７１３が“０”
であるので、命令セレクタ１４２によりタイミングｔ１
でバッファ０に格納された命令１が命令解読器７０５に
転送され解読される。R0レジスタから値が読み出されＤ
１ラッチ７１０に“x'0001”が格納される。R1レジスタ
から値が読み出されＤ２ラッチ７１１にx'0001が格納さ
れる。

【０３３５】タイミングｔ２２：命令無効化制御回路７
０８は、条件付き実行ステータス７０９を“x'11”にセ
ットする。ゼロフラグが排他的条件７０１としてセレク
タ７０２により選択される。

【０３３６】IFステージ：命令２[MOV R2,R4] タイミングｔ２１：命令先読み制御信号７１３が“０”
であるので、命令２がバッファ１からバッファ０に、命
令３がバッファ２からバッファ１に、それぞれ格納され
る。

【０３３７】（タイミングｔ３） EXステージ：命令１[SUBIFEZF R0,R1] タイミングｔ３１：命令無効化信号７０７は初期状態の
まま“０”であるので命令１の実行を開始する。Ｄ１ラ
ッチ７１０とＤ２ラッチ７１１に格納された値が演算器
７０３で減算される。ここではＤ１ラッチ７１０とＤ２
ラッチ７１１には同値“x'0001”が格納されているの
で、減算結果としてR1レジスタ“x'0000”が格納され
る。この結果、ゼロフラグには“１”が格納される。

【０３３８】DECステージ：命令２[MOV R2,R4] タイミングｔ３１：命令先読み制御信号７１３が“０”
であるので、命令セレクタ１４２によりタイミングｔ２
のバッファ０から命令２が命令解読器７０５に転送され
解読される。R2レジスタから値が読み出されＤ１ラッチ
７１０に“x'0002”が格納される。

【０３３９】タイミングｔ３２：命令無効化制御回路７
０８は、条件付き実行ステータス７０９を“x'11”から
“x'10”に更新する。ここで、条件付き実行ステータス
７０９が“x'10”で排他的条件７０１が“１”であるの
で命令先読み制御信号７１３は“０”から“１”に更新
される。

【０３４０】IFステージ：命令３[MOV R3,R4] タイミングｔ３１：命令先読み制御信号７１３が“０”
であるので、図２９（ａ）の先読み方法に従い、命令３
がバッファ１からバッファ０に、命令４がバッファ２か
らバッファ１に、それぞれ格納される。

【０３４１】（タイミングｔ４） EXステージ：命令２[MOV R2,R4] タイミングｔ４１：命令無効化信号７０７は“0”であ
るので命令２の実行を開始する。Ｄ１ラッチ７１０に格
納された値が演算器７０３をスルーしてR4レジスタに格
納される。

【０３４２】DECステージ：命令４[ADD R5,R6] タイミングｔ４１：命令先読み制御信号７１３が“１”
であるので、図２９（ｂ）の先読み方法に従い、命令セ
レクタ１４２によりタイミングｔ３のバッファ１から命
令４が命令解読器７０５に転送され解読される。R5レジ
スタから値が読み出されＤ１ラッチ７１０に、R6レジス
タから値が読み出されＤ２ラッチ７１１に格納される。

【０３４３】タイミングｔ４２：命令無効化制御回路７
０８は、条件付き実行ステータス７０９を“x'10”から
“x'00”に更新する。図３０（ａ）に従い、命令無効化
信号７０７は生成されず、“０”となる。ここで、条件
付き実行ステータス７０９が“x'00”で排他的条件７０
１が“１”であるので命令先読み制御信号７１３は
“１”から“０”に更新される。

【０３４４】IFステージ：命令５[NOP] タイミングｔ４１：命令先読み制御信号７１３が“１”
であるので、図２９（ｂ）の先読み方法に従い、命令５
がバッファ２からバッファ０に、命令６がバッファ３か
らバッファ１に、それぞれ格納される。

【０３４５】（タイミングｔ５） EXステージ：命令４[ADD R5,R6] タイミングｔ５１：命令無効化信号７０７は“０”であ
るので、命令４の実行を開始する。Ｄ１ラッチ７１０と
Ｄ２ラッチ７１１の値が加算され結果がR6レジスタに格
納される。

【０３４６】DECステージ：命令５[NOP] タイミングｔ５１：命令先読み制御信号７１３が“０”
であるので、命令セレクタ１４２によりタイミングｔ４
のバッファ０から命令５が命令解読器７０５に転送され
解読される。ここではNOP命令のため何もしない。

【０３４７】タイミングｔ５２：命令無効化制御回路７
０８は、条件付き実行ステータス７０９を“x'00”、命
令先読み制御信号７１３を“０”として保持する。

【０３４８】IFステージ：命令６[NOP] タイミングｔ５１：命令先読み制御信号７１３が“０”
であるので、図２９（ａ）の先読み方法に従い、命令６
がバッファ１からバッファ０に、命令７がバッファ２か
らバッファ1に、それぞれ格納される。

【０３４９】以上のように、先に示した実施形態１では
命令３をタイミングｔ５で無効化して命令４をタイミン
グｔ６で実行していたが、本実施形態９では命令４をタ
イミングｔ５で実行可能となる。これはタイミングｔ３
２で命令先読み制御信号７１３が生成され、タイミング
ｔ４２では命令無効化信号７０７を生成しないように命
令無効化制御回路７０８が構成されているからである。

【０３５０】つまり、本実施形態９によれば、本発明に
おける指示命令によりセットされた条件付き実行ステー
タス７０９がDECステージで更新され、条件付き実行ス
テータス７０９と排他的条件７０１に基づき無効化すべ
き命令を確実にスキップさせるために、命令先読み制御
信号７１３と命令無効化信号７０７を制御しているの
で、指示命令が解読され排他的条件７０１に応じて後方
に配置された命令あるいは命令列が無効化されるときに
は、命令先読み手段から無効化すべき命令をスキップし
て前記命令解読手段に命令を転送させることができパイ
プラインハザードを低減できる。

【０３５１】以上の構成により、分岐命令を削減しパイ
プラインの乱れを低減させる条件付き実行命令を備えた
データ処理装置でも、ある二つの処理のいずれか一方を
条件に従って実行させるような場合分けのプログラムで
は、必ず無効化される命令によってパイプラインの乱れ
が生じていたが、本発明によるデータ処理装置は後方に
配置された命令あるいは命令列が無効化されるときにパ
イプラインの乱れを生じさせること無くデータ処理がで
きる。

【０３５２】また、本実施形態９では、実施形態１に示
した単一の命令を排他的な条件付き実行命令として実行
する場合であったが、実施の形態２に示した条件の明示
されない２つの命令列を排他的な条件付き実行命令とし
て実行する場合に適用してもよい。このとき後方に配置
された命令列が無効化される場合には、複数の命令（実
施の形態２では２つ）が無効化の対象となるので、パイ
プライン・フラッシュを回避されるステージが多く、よ
り効果的である。このとき、本実施の形態のように単一
の命令をスキップするのに代えて、命令キューは複数の
命令をスキップする機構を備えればよい。また、実施形
態８に示した条件の明示されない１つの命令群を条件付
き実行命令として指示する場合にも、命令列が無効化さ
れる場合には、指示命令のすぐ後に配置された１つの命
令を除いた命令をスキップさせるように構成してもよ
い。

【０３５３】また、実施形態９ではパイプライン段数を
３段としたが、ＭＥＭステージ（メモリアクセス）、Ｗ
Ｂステージ（レジスタ書き戻し）を加えた５段パイプラ
インであってもよく、本実施の形態によりパイプライン
段数を制限するものではない。

【０３５４】

【発明の効果】本発明のデータ処理装置およびプログラ
ム変換装置によれば、後続の命令列を条件付き実行命令
として先行的に指示する指示命令によって無条件実行命
令を条件付きとして実行できるので、データ処理装置の
命令の種類や割付けの自由度を増やしプログラムメモリ
の小容量化に貢献する。

【０３５５】さらに、ある条件に応じて二つの処理のど
ちらか一方を実行したり、ある条件が成立するときのみ
決められた処理を実行したりする条件付き実行によるデ
ータ処理を、無効化される処理により本来なら発生する
パイプラインハザードを抑えることによって、データ処
理効率の向上を図ることができるのでその実用的効果は
大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のデータ処理装置の概略構成図

【図２】 本発明のプロセッサの構成を示すブロック図

【図３】 本発明の実施形態１における命令無効化制御
方法と条件付き実行ステータス遷移図

【図４】 本発明の実施形態１におけるプロセッサの動
作タイミング図

【図５】 本発明の実施形態１の指示命令を用いた機械
語プログラム１を示す図

【図６】 本発明のプログラム変換装置の概略構成図

【図７】 本発明の実施形態２の書き換え前のアセンブ
リ言語プログラムを示す図

【図８】 本発明の実施形態２の書き換え後の機械語プ
ログラムを示す図

【図９】 本発明の実施形態２のプログラム変換装置に
よる第１の処理を示す図

【図１０】 本発明の実施形態２のプログラム変換装置
による第２の処理を示す図

【図１１】 本発明の実施形態３の命令無効化制御方法
と条件付き実行ステータス遷移図

【図１２】 本発明の実施形態３の指示命令を用いた機
械語プログラム２を示す図

【図１３】 本発明の実施形態３のプロセッサの動作タ
イミング図

【図１４】 本発明の実施形態３の第１の書き換え前の
アセンブリ言語プログラムを示す図

【図１５】 本発明の実施形態３の第２の書き換え前の
アセンブリ言語プログラムを示す図

【図１６】 本発明の実施形態４のプログラム変換装置
による第２の処理２０７の前半部を示す図

【図１７】 本発明の実施形態５の命令無効化制御方法
と条件付き実行ステータス遷移図

【図１８】 本発明の実施形態５の指示命令を用いた機
械語プログラム３を示す図

【図１９】 本発明の実施形態５のプロセッサの動作タ
イミング図

【図２０】 本発明の実施形態６のプログラム変換装置
の概略構成図

【図２１】 本発明の実施形態６の書き換え前のアセン
ブリ言語プログラムを示す図

【図２２】 本発明の実施形態６のプログラム変換装置
による第２の処理２０７の前半部を示す図

【図２３】 本発明の実施形態７の命令無効化制御方法
と条件付き実行ステータス遷移図

【図２４】 本発明の実施形態７の指示命令を用いた機
械語プログラム４を示す図

【図２５】 本発明の実施形態７のプロセッサの動作タ
イミング図

【図２６】 本発明の実施形態８の書き換え前のアセン
ブリ言語プログラムを示す図

【図２７】 本発明の実施形態８のプログラム変換装置
による第２の処理２０７の前半部を示す図

【図２８】 本発明の実施形態９の命令フェッチ回路７
０６の構成例を示す図

【図２９】 本発明の本実施形態９の命令フェッチ回路
７０６の制御方法を示す図

【図３０】 本発明の本実施形態９の命令無効化制御方
法と条件付き実行ステータス７０９の遷移図

【図３１】 本発明の実施形態９のプロセッサの動作タ
イミング図

【図３２】 従来の分岐処理を示すフローチャート

【図３３】 従来の分岐命令によるアセンブリ言語プロ
グラムを示す図

【図３４】 従来の条件付き実行命令によるアセンブリ
言語プログラムを示す図

【図３５】 従来の３ビットの条件指定フィールドの具
体例を示す図

【符号の説明】

４０ 条件指定フィールド ４１ 命令コード ６０ データ処理装置 ６１ アセンブリ言語プログラム ６２ プログラム変換装置 ６３ 機械語プログラム ６４ プロセッサ １４１ ＲＯＭからの命令 １４２ 命令セレクタ １４３ 命令解読の対象となる命令 ２０１ 命令列記憶装置 ２０２ 第１命令検出手段 ２０３ 第２命令検出手段 ２０５ 命令列書き換え手段 ２０６ 第１の処理 ２０７ 第２の処理 ２０８ 第１判定手段 ２０９ 第２判定手段 ２１０ 命令検索手段 ２１１ 第２の処理の前半部 ７０１ 排他的条件 ７０２ セレクタ ７０３ 演算器 ７０４ レジスタファイル ７０５ 命令解読器 ７０６ 命令フェッチ回路 ７０７ 命令無効化信号 ７０８ 命令無効化制御回路 ７０９ 条件付き実行ステータス ７１０ Ｄ１ラッチ ７１１ Ｄ２ラッチ ７１２ プロセッサステータスワード ７１３ 命令先読み制御信号 ７１４ 命令ラッチ ７１５ パイプライン制御信号 ７１６ シーケンサ ７１７ ＲＯＭ

【手続補正書】

【提出日】平成１３年６月２７日（２００１．６．２
７）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００６８】（タイミングｔ５） EXステージ：命令３[MOV R3,R4] タイミングｔ５１：命令無効化信号７０７が“１”とな
っているEXステージは実行されず、命令３は無効化され
て実行されない。つまり、この例では後続する命令のう
ち、命令２は実行され、命令３は無効化されて実行され
ない。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０１６８

【補正方法】変更

【補正内容】

【０１６８】ステップ２４４ａは、第２の判定手段２０
９で実行され、命令Ｂと命令Ｃの条件１と命令Ｄと命令
Ｅの条件２が排他的な条件か判定する操作である。つま
り、第１の条件付き命令と前記第２の条件付き命令の実
行条件同士が互いに相反するものであるかを判定する第
２の判定手段を実行する処理である。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０１８７

【補正方法】変更

【補正内容】

【０１８７】以上のように、本実施形態４によれば、命
令列記憶装置２０１に格納された書き換え前のプログラ
ムである図１４の命令（１）から命令（５）が、図１２
の命令（１）から命令（５）に書き換えられる。なお、
本実施形態４によるプログラム変換装置は、ステップ２
４４ａで２つの条件が排他的か否か判定し、ステップ２
４５ａで４命令の１つ前の命令を、後続の４命令を排他
的な条件付き実行を指示する指示命令に置き換えること
が可能か判定している。このように、プログラム変換装
置６２は、命令列記憶装置２０１に最終的に格納される
命令列を、後続の命令列１とその後に配置された命令列
２を互いに相反する条件が成立するとき実行する命令と
して指示する指示命令を含む命令列に書き換えることが
可能である。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０２２５

【補正方法】変更

【補正内容】

【０２２５】IFステージ：命令４[MOV R4,R7] タイミングｔ４１：命令４がＲＯＭ７１７から読み出さ
れ、命令ラッチ７１４に格納される。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０２９０

【補正方法】変更

【補正内容】

【０２９０】（実施形態８）実施形態８として、本発明
の第３および第４のプログラム変換装置の例を示す。実
施形態６では後続命令が１つの命令であったが、本実施
形態８は、後続命令が複数の命令列からなる後続命令群
である。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０３５２

【補正方法】変更

【補正内容】

【０３５２】また、本実施形態９では、実施形態１に示
した単一の命令を排他的な条件付き実行命令として実行
する場合であったが、実施の形態３に示した条件の明示
されない２つの命令列を排他的な条件付き実行命令とし
て実行する場合に適用してもよい。このとき後方に配置
された命令列が無効化される場合には、複数の命令（実
施の形態３では２つ）が無効化の対象となるので、パイ
プライン・フラッシュを回避されるステージが多く、よ
り効果的である。このとき、本実施の形態のように単一
の命令をスキップするのに代えて、命令キューは複数の
命令をスキップする機構を備えればよい。また、実施形
態７に示した条件の明示されない１つの命令群を条件付
き実行命令として指示する場合にも、命令列が無効化さ
れる場合には、指示命令のすぐ後に配置された１つの命
令を除いた命令をスキップさせるように構成してもよ
い。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１４】 本発明の実施形態４の第１の書き換え前の
アセンブリ言語プログラムを示す図

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１５】 本発明の実施形態４の第２の書き換え前の
アセンブリ言語プログラムを示す図

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 命令をシーケンスに従って順に読み込ん
   で実行するデータ処理装置であって、 演算命令を読み込むフェッチ部と、 読み込んだ前記演算命令を解読する解読部と、 解読した前記演算命令を実行する実行部と、 前記演算命令の実行結果に従って、前記シーケンスにお
   いて前記演算命令に後続し前記演算命令に伴う一つまた
   は複数の後続命令のうちいずれか一つの後続命令以外の
   後続命令を無効化する命令無効化制御回路を備えたこと
   を特徴とするデータ処理装置。
2. 【請求項２】 前記後続命令のうちの一つまたは複数の
   後続命令が複数の命令列からなる後続命令群である請求
   項１に記載のデータ処理装置。
3. 【請求項３】 記述プログラムを読み込んで機械語プロ
   グラムに変換するプログラム変換装置であって、 入力された記述プログラムの命令列から条件・判断を伴
   う命令を検出する命令検出手段と、 前記命令検出手段によって検出された条件・判断命令
   を、演算命令と、該演算命令に後続し該演算命令に伴う
   一つまたは複数の後続命令との命令列に書き換える命令
   書き換え手段を備えたことを特徴とするプログラム変換
   装置。
4. 【請求項４】 前記後続命令のうちの一つまたは複数の
   後続命令が複数の命令列からなる後続命令群である請求
   項３に記載のプログラム変換装置。
5. 【請求項５】 命令をシーケンスに従って順に読み込ん
   で実行するデータ処理装置であって、 命令メモリとフェッチ部と解読部と命令実行部と命令無
   効化制御部とを備え、 前記命令メモリに、第１の条件付き命令から当該第１の
   条件の記述を除いた第１の後続命令と、第２の条件付き
   命令から当該第２の条件の記述を除いた第２の後続命令
   と、命令シーケンス上、前記第１の後続命令および第２
   の後続命令の前に配置され、前記第１の後続命令と第２
   の後続命令とが相反する実行条件を持つことおよび前記
   第１の条件と第２の条件から生成された相反実行条件と
   を明示する指示命令とを記憶し、 前記フェッチ部が、前記命令メモリから前記指示命令を
   フェッチし、 前記解読部が、前記フェッチされた指示命令を解読し、 前記命令実行部が、前記解読した指示命令を実行し、 前記命令無効化制御部が、前記指示命令の実行結果より
   前記第１の条件と第２の条件のいずれが成立しているか
   を検知し、前記第１の後続命令と第２の後続命令のうち
   条件が成立していない一方の命令を無効化することを特
   徴とするデータ処理装置。
6. 【請求項６】 前記第１の条件付き命令、前記第２の条
   件付き命令、前記第１の後続命令、前記第２の後続命令
   のそれぞれが、一つの命令であるかまたは複数の命令列
   からなる命令群である請求項５に記載のデータ処理装
   置。
7. 【請求項７】 記述プログラムを読み込んで機械語プロ
   グラムに変換するプログラム変換装置であって、 入力された記述プログラムの命令列からプロセッサの状
   態を更新する可能性がある命令を検出する第１の命令検
   出手段と、 前記入力された命令列からプロセッサの状態に応じて実
   行するか否か決定される条件付きの命令を検出する第２
   の命令検出手段と、 前記第１の命令検出手段により検出された命令に後続し
   て、前記第２の命令検出手段により検出された命令であ
   る第１の条件付き命令と第２の条件付き命令の２つの命
   令が連続しているかを判定する第1の判定手段と、 前記第１の条件付き命令と前記第２の条件付き命令の実
   行条件同士が互いに相反するものであるかを判定する第
   ２の判定手段と、 機械語命令コードの中から、前記第１の命令検出手段に
   より検出された命令と同一の処理実行を示し、かつ、後
   続する前記第１の条件付き命令および前記第２の条件付
   き命令が互いに相反する条件で実行されるものであるこ
   とを示す指示命令を検索する指示命令検索手段と、 前記第１の命令検出手段と前記第２の命令検出手段によ
   って検出された命令列を、前記第１の条件付き命令から
   当該第１の条件記述を除いた第１の後続命令と、前記第
   ２の条件付き命令から当該第２の条件記述を除いた第２
   の後続命令と、前記指示命令とに書き換える命令書き換
   え手段とを備えたことを特徴とするプログラム変換装
   置。
8. 【請求項８】 前記第１の条件付き命令、前記第２の条
   件付き命令、前記第１の後続命令、前記第２の後続命令
   のそれぞれが、一つの命令であるかまたは複数の命令列
   からなる命令群である請求項７に記載のプログラム変換
   装置。
9. 【請求項９】 命令をシーケンスに従って順に読み込ん
   で実行するデータ処理装置であって、 演算命令を読み込むフェッチ部と、 読み込んだ前記演算命令を解読する解読部と、 解読した前記演算命令を実行する実行部と、 前記演算命令の実行結果に従って、前記シーケンスにお
   いて前記演算命令に後続し前記演算命令に伴う後続命令
   を無効化するか否か判断し、該判断に従って該後続命令
   を無効化する命令無効化制御回路を備えたことを特徴と
   するデータ処理装置。
10. 【請求項１０】 前記後続命令が複数の命令列からなる
    後続命令群である請求項９に記載のデータ処理装置。
11. 【請求項１１】 記述プログラムを読み込んで機械語プ
    ログラムに変換するプログラム変換装置であって、 入力された記述プログラムの命令列から条件・判断を伴
    う命令を検出する命令検出手段と、 前記命令検出手段によって検出された条件・判断命令
    を、演算命令と、該演算命令に後続し該演算命令に伴う
    後続命令の命令列に書き換える命令書き換え手段を備え
    たことを特徴とするプログラム変換装置。
12. 【請求項１２】 前記後続命令が複数の命令列からなる
    後続命令群である請求項１１に記載のプログラム変換装
    置。
13. 【請求項１３】 命令をシーケンスに従って読み込んで
    実行するデータ処理装置であって、 命令メモリとフェッチ部と解読部と命令実行部と命令無
    効化制御部とを備え、 前記命令メモリが、条件付き命令から当該条件の記述を
    除いた後続命令と、命令シーケンス上、前記後続命令の
    前に配置され、前記後続命令が実行条件を持つことおよ
    び前記実行条件を明示する後続実行条件指示命令とを記
    憶し、 前記フェッチ部が、前記命令メモリから前記後続実行条
    件指示命令をフェッチし、 前記解読部が、前記フェッチされた後続実行条件指示命
    令を解読し、 前記命令実行部が、前記解読した後続実行条件指示命令
    を実行し、 前記命令無効化制御部が、前記後続実行条件指示命令の
    実行結果より前記実行条件が成立しているかを検知し、
    前記実行条件が成立していない場合、前記後続命令を無
    効化することを特徴とするデータ処理装置。
14. 【請求項１４】 前記条件付き命令、前記後続命令それ
    ぞれが、複数の命令列からなる命令群である請求項１３
    に記載のデータ処理装置。
15. 【請求項１５】 記述プログラムを読み込んで機械語プ
    ログラムに変換するプログラム変換装置であって、 入力された記述プログラムの命令列からプロセッサの状
    態を更新する可能性がある命令を検出する第１の命令検
    出手段と、 前記入力された命令列からプロセッサの状態に応じて実
    行するか否か決定される条件付きの命令を検出する第２
    の命令検出手段と、 前記第１の命令検出手段により検出された命令に後続し
    て、前記第２の命令検出手段により検出された命令があ
    るかを判定する第1の判定手段と、 機械語命令コードの中から、前記第１の命令検出手段に
    より検出された命令と同一の処理実行を示し、かつ、後
    続の条件付き命令の実行条件を示す後続実行条件指示命
    令を検索する指示命令検索手段と、 前記第１の命令検出手段と第２の命令検出手段によって
    検出された命令列を、前記条件付き命令から当該条件記
    述を除いた条件隠し命令と前記後続実行条件指示命令に
    書き換える命令書き換え手段とを備えたことを特徴とす
    るプログラム変換装置。
16. 【請求項１６】 前記条件付き命令、前記後続命令のそ
    れぞれが、複数の命令列からなる命令群である請求項１
    ５に記載のプログラム変換装置。
17. 【請求項１７】 前記命令無効化制御部が、前記フェッ
    チ部に対して無効化した前記後続命令の読み込みをスキ
    ップさせる請求項１、２、５、６、９、１０、１３、１
    ４のいずれかに記載のデータ処理装置。