JPH0351913A - 情報処理装置 - 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】 技術分野 本発明は情報処理装置に関し、特にデータの処理形式に
対応して複数のデータ処理部を有し、これらデータ処理
部各々に対応して設けられたコントロールストア内のマ
イクロ命令によって各データ処理部が制御される情報処
理装置に関する。

従来技術 従来、情報処理装置においては、複数のデータ処理部が
一つのコントロールストア内のマイクロ命令によって制
御されていた。

ところが、システムクロックが短くなるにしたがって、
一つのマイクロ命令からの制御信号を１クロックで各デ
ータ処理部に分配することが不可能となってくるととも
に、各データ処理部からコントロールストアへの分岐条
件の伝達も不可能となってきた。

そのため、各データ処理部独自にコントロールストアを
設けることにより、マイクロ命令からの制御信号を１ク
ロックでデータ処理部に供給して制御可能とするととも
に、データ処理部からの分岐条件の伝達も１クロックで
可能となるようにしている。

しかしながら、上記のような制御方式を採用すると、今
まで同時に動作できた複数のデータ処理部の処理動作が
そのままでは不可能となった。

そこで、基本命令系を制御する演算処理部のコントロー
ルストアを優先的に動作するコントロールストアとし、
基本命令以外（たとえば、浮動小数点演算や可変長命令
演算など）の命令系を制御する演算処理部のコントロー
ルストアを従属的に動作するコントロールストアとして
いた。

すなわち、第３図に示すように、基本命令系を制御する
演算処理部がその命令列［ステップＡｔ〜Ａ　（ｎｉ１
）］内で基本命令以外の命令系を制御する演算処理部に
対して制御を起動すると（ステップＡ２）、基本命令以
外の命令系を制御する演算処理部では命令列（ステップ
８１〜Ｂｍ）の処理が終了したことを分岐条件として通
知するので、基本命令系を制御する演算処理部ではその
分岐条件によって基本命令以外の命令系を制御する演算
処理部の処理が終了したことを知ることができた。

このような従来の情報処理装置では、各データ処理部独
自にコントロールストアを設けており、基本命令系を制
御する演算処理部のコントロールストアが基本命令以外
の命令系を制御する演算処理部のコントロールストアに
対して常に優位な関係にあるように設定されていたので
、基本命令以外の命令系を制御する演算処理部を主に使
用する命令（浮動小数点演算命令や可変長演算命令）を
実行すると、基本命令系を制御する演算処理部における
マイクロ命令処理が基本命令以外の命令系を制御する演
算処理部の実行を待合わせることが多いという欠点があ
る。

発明の目的 本発明は上記のような従来のものの欠点を除去すべくな
されたもので、データ処理の終了の待合わせ回数を削減
することができる情報処理装置の提供を目的とする。

発明の構或 本発明による情報処理装置は、マイクロ命令を格納スる
コントロールストアと、前記コントロールストアから読
出された前記マイクロ命令によって制御されるデータ処
理手段とを含む複数のユニットを有する情報処理装置で
あって、メモリからの命令により設定され、自ユニット
が他のユニットより優先的にデータ処理を行っているこ
とを示す優先情報を保持する第１の保持手段と、前記第
１の保持手段に保持された前記優先情報に応じて前記デ
ータ処理手段のデータ処理を抑止する抑止手段と、前記
マイクロ命令によって設定され、前記自ユニットのマイ
クロ命令によって指定される処理を前記他のユニットが
実行していることを示す他ユニット状態情報を保持する
第２の保持手段と、前記第２の保持手段に保持される前
記他ユニット状態情報に応じて前記自ユニットのマイク
ロ命令によって指定される処理情報を前記他のユニット
に送出する送出手段と、前記他のユニットから送られて
きた前記処理情報の処理が終了したことを前記他のユニ
ットに通知する通知手段とを前記複数のユニット各々に
設けたことを特徴とする。

実施例 次に、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。図
において、情報処理装置１は２つのデータ処理部２．３
と、命令取出し部４とからなり、データ処理部２，３に
は夫々コントロールストア（ＣＳ）２０．３０が設けら
れている。

データ処理部２，３のコントロールストア２０，３０に
はマイクロ命令が格納されており、アドレスレジスタ２
１．３１で指定されるマイクロアドレスにしたがってマ
イクロ命令が読出されてコントロールストアレジスタ（
ＣＳＲ）２２．３２に保持される。

このコントロールストアレジスタ２２．３２に保持され
たマイクロ命令によって演算処理部２３，３３の制御や
次に読出されるマイクロ命令のアドレスの決定、および
他のデータ処理部のコントロールストアに関する制御が
実行される。

アドレス生成部２４．３４はコントロールストアレジス
タ２２．３２に保持されたマイクロ命令の一部を人力と
し、次に読出されるマイクロ命令のアドレスを生威し、
該アドレスをセレクタ２６，３６を介してアドレスレジ
スタ２１．３１に出力する。

情報処理装置１では命令取出し部４によってメモリ５か
ら命令が取出され、該命令は命令語レジスタ４１に格納
される。

命令語レジスタ４１に格納された命令は命令解読部４２
で解読され、その命令の実行のために最初に読出される
マイクロ命令のアドレスがセレクタ２６．３６を介して
アドレスレジスタ２１，３１に設定される。

また、その命令が命令解読部４２で解読されると、主に
使用するデータ処理部２，３のＭ　（Ｍａｓｔｅｒ）フ
ラグ２５ａ，３５ａがオンにセットされる。

このＭフラグ２５ａ，３５ａは一度オンにセットされる
と、その命令の終了までオフにされない。

３　（Ｓｌａｖｅ　）フラグ２５ｂ，３５ｂはコントロ
ールストアレジスタ２２．３２に保持されたマイクロ命
令により、他のデータ処理部３，２に対して処理の実行
をさせようとするときにオンにセットされる。

Ｅ　（［Ｅｎｄ　）フラグ２５ｃ，３５ｃは他のデータ
処理部３，２によって実行させられる処理が終了したと
きにオンにセットされる。

アンドゲート２７，３７はＭフラグ２５ａ，３５ａの内
容と、コントロールストアレジスタ２２，３２からＳフ
ラグ２５ｂ．３５ｂおよびＥフラグ２５ｃ，３５ｃへの
セット信号との論理積をとり、その結果をオアゲー｝２
８．３８に出力する。

オアゲート２８．３８はＥフラグ２５ｃ，３５Ｃの内容
と、アンドゲート２７．３７からの出力信号との論理和
をとり、その結果をゲート２８ａ，３８ａに出力する。

すなわち、ゲート２８ａ．３８ａはオアゲート２８．３
８からの出力信号に応して、アドレス生或部２４．３４
からのデータを他ノテータ処理部３，２のアドレス生成
部３４，２４に送出したり、あるいは遮断したりする。

オアゲート２９．３９はＭフラグ２５ａ．３５ａの内容
と、Ｓフラグ２５ｂ．３５ｂの内容と、他のデータ処理
部３．２のＳフラグ３５ｂ，２５ｂの内容との論理和を
とり、その結果をゲート２９ａ，３９ａに出力する。す
なわち、ゲート２９ａ，３９ａはオアゲート２９，３９
からの出力信号に応じて、アドレス生戊部２４．３４か
らのデータをアドレスレジスタ２１．３１に送出したり
、あるいは遮断したりする。

第２図は本発明の一実施例において使用されるマイクロ
命令のフォーマットを示す図である。図において、ブラ
ンチフィールド５０は次に実行するマイクロ命令の読出
しアドレスの決定の原に無条件分岐を行うか、条件分岐
を行うかを指定する。

ブランチテストフィールド５１は条件分岐のときの条件
判断の方法を指定し、ハードウェアコントロールフィー
ルド５２は演算処理部２３．３３の制御を指定する。

アドレスフィールド５３は次に読出されるマイクロ命令
のアドレスを生戊するために使用され、フラグフィール
ド５４はＳフラグ２５ｂ，３５ｂを制御するために使用
される。

第１図および第２図を用いて本発明の一実施例の動作に
ついて説明する。

命令取出し部４によってメモリ５から取出された命令が
命令解読部４２で解読され、Ｍフラグ２５ａがオンにセ
ットされているときに、他のデータ処理部３に対して処
理の実行をさせようとする場合には、コントロールスト
アレジスタ２２に格納されたマイクロ命令のフラグフィ
ールド５４によってＳフラグ２５ｂがオンにセットされ
る。

Ｓフラグ２５ｂがオンにセットされるとき、同時にアン
ドゲート２７からの出力信号が″１″となるので、オア
ゲート２８を介して“１”が出力されることによりゲー
ト２８ａが開き、アドレス生或部２４から他のデータ処
理部３のアドレス生成部３４にブランチテストフィール
ド５１が送出される。

これにより、アドレス生成部３４はブランチテストフィ
ールド５１からコントロールストア３０の読出しアドレ
スを生成する。

よって、データ処理部２のアドレス生成部２４がブラン
チテストフィールド５１をアドレスと解釈して送出する
ことにより、アドレス生成部３４からアドレスレジスタ
３１にアドレスが設定される。したがって、Ｓフラグ２
５ｂをオンにするときには無条件分岐だけしか許されな
い。

Ｓフラグ２５ｂがオンとなった次のタイミングで、デー
タ処理部３のオアゲート３９からゲート３９ａへの出力
信号が“１”となってゲート３９ａが開かれ、アドレス
生成部３４で生戒された読出しアドレスがセレクタ３６
を介してアドレスレジスタ３１にセットされる。

尚、Ｍフラグ２５ａがオンであるデータ処理部２内のゲ
ート２９ａは命令実行中、常時開かれたままである。

アドレス生成部２４からのブランチテストフィールド５
１によってアドレス生成部３４で生成された読出しアド
レスにより開始されたデータ処理部３内での一連の処理
が終了すると、コントロールストアレジスタ３２に格納
されたマイクロ命令のフラグフィールド５４によってＥ
フラグ３５Ｃがオンにされる。

Ｅフラグ３５ｃがオンになると、オアゲート３８からゲ
ート３８ａへの出力信号が“１”となってゲート３８ａ
が開かれ、アドレス生成部３４からデータ処理部２のア
ドレス生或部２４に処理終了信号が送出される。

アドレス生成部２４はデータ処理部３のアドレス生成部
３４からの処理終了信号を受取ると、この処理終了信号
をマイクロ命令読出しの分岐条件として使用する。

すなわち、データ処理部２はこの処理終了信号をデータ
処理部３の処理が終了したかどうかを刊定するために使
用している。たとえば、データ処理部２の処理がデータ
処理部３の処理よりも早く終了していれば、この処理終
了信号がファームウェアループの脱出条件となる。

データ処理部３においてＭフラグ３５ａがオンとなった
場合にも、上述の処理動作と同様にして処理される。

上述のように、２つのコントロールストア２０，３０が
ある場合に、どちらのコントロールストア２０．３０で
も優位な状態となれることによって、他のデータ処理部
３．２への処理の依頼の回数および他のデータ処理部３
，２からの処理終了の待合わせの回数を減らすことがで
きる。

すなわち、命令語レジスタ４１に格納された命令の処理
は、その命令の処理に都合のよいハードウェアを有する
演算処理部を使用することにより、一つの演算処理部だ
けで十分性能を上げることができる。

たとえば、基本命令系のハードウエアを使用して可変長
命令の処理を実現しようとした場合、可変長命令系で使
用するキャラクタ単位でシフトを行うシフタや、キャラ
クタ単位のシフトカウントを生威するハードウエアが必
要になる。このシフタなしにキャラクタ単位のシフトを
実行しようとしても性能が低下するので、結局上記のよ
うなハードウェアが必要になる。

しかしながら、基本命令系の演算処理部にキャラクタ単
位でシフト可能なシックを設けることは、ハードウエア
の実装面からみて不可能である。このような場合に、基
本命令系の演算処理部から可変長命令系の演算処理部に
処理の依頼が発生する。

この可変長命令を実行するときにその命令によってＭフ
ラグ２５ａ，３５ａをオンとすることにより、可変長命
令系のコントロールストアを優位な状態とし、できる限
り可変長命令系の演算処理部を使用するようにして、基
本命令系の演算処理部から可変長命令系の演算処理部へ
のアクセスを減らし、つまり基本命令系の演算処理部と
可変長命令系の演算処理部との間の通信回数を減らすこ
とにより性能低下を防いでいる。

このように、メモリ５から取出された命令を実行すると
きに、主に使用するデータ処理部２，３のＭフラグ２５
ａ，３５ａをオンとし、このとき他のデータ処理部３．
２も使用するのであれば、Ｓフラグ２５ｂ，３５ｂをセ
ットして、実行してほしい処理のアドレス情報を他のデ
ータ処理部３，２のアドレス生成部３４．２４に送出し
、該アドレス情報による処理が終了したことを示す他の
データ処理部３，２からの処理終了信号をデータ処理部
２，３の分岐条件とすることによって、データ処理部２
，３に対応するコントロールストア２０．３０のどちら
でも優位な状態とすることができるので、他のデータ処
理部３，２への処理の依頼の回数および他のデータ処理
部３，２からの処理終了の待合わせの回数を減らすこと
ができる。

よって、基本命令系の演算処理部におけるマイクロ命令
処理が基本命令以外の命令系の演算処理部の実行を待合
わせることが少なくなるので、性能低下を防止すること
ができる。

発明の効果 以上説明（，たように本発明によれば、他のユニットよ
り優先的にデータ処理を行っていることを示す情報に応
じて自ユニットにおけるデータ処理を制御し、自ユニッ
トのマイクロ命令によって指定される処理を他のユニッ
トが実行していることを示す情報に応じて該マイクロ命
令によって指定される処理情報を他のユニットに送出す
るとともに、自ユニットにおいて他のユニットのマイク
ロ命令によって指定される処理が終了したとき、その終
了情報を他のユニットに通知するようにすることによっ
て、データ処理の終了の待合わせ回数を削減することが
できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
本発明の一実施例において使用されるマイクロ命令のフ
ォーマットを示す図、第３図は従来例の命令列を示す図
である。 主要部分の符号の説明 ２．３・・・・・・データ処理部 ２０．３０・・・・・・コントロールストア２２．３２
・・・・・・コントロールストアレジスタ２４．３４・
・・・・・アドレス生成部２５ａ，３５ａ・・・・・・
Ｍフラグ ２５ｂ，３５ｂ・・・・・・Ｓフラグ ２５ｃ，３５ｃ・・・・・・Ｅフラグ ２７．３７・・・・・・アンドゲート ２８，２９， ３８．３９・・・・・・オアゲート ２８ａ，２９ａ， ３８ａ，３９ａ・・・・・・ゲート

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）マイクロ命令を格納するコントロールストアと、
   前記コントロールストアから読出された前記マイクロ命
   令によって制御されるデータ処理手段とを含む複数のユ
   ニットを有する情報処理装置であって、メモリからの命
   令により設定され、自ユニットが他のユニットより優先
   的にデータ処理を行っていることを示す優先情報を保持
   する第１の保持手段と、前記第１の保持手段に保持され
   た前記優先情報に応じて前記データ処理手段のデータ処
   理を抑止する抑止手段と、前記マイクロ命令によって設
   定され、前記自ユニットのマイクロ命令によって指定さ
   れる処理を前記他のユニットが実行していることを示す
   他ユニット状態情報を保持する第２の保持手段と、前記
   第２の保持手段に保持される前記他ユニット状態情報に
   応じて前記自ユニットのマイクロ命令によって指定され
   る処理情報を前記他のユニットに送出する送出手段と、
   前記他のユニットから送られてきた前記処理情報の処理
   が終了したことを前記他のユニットに通知する通知手段
   とを前記複数のユニット各々に設けたことを特徴とする
   情報処理装置。