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JPH02195429A - 情報処理装置 - Google Patents

情報処理装置

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Publication number
JPH02195429A
JPH02195429A JP1015392A JP1539289A JPH02195429A JP H02195429 A JPH02195429 A JP H02195429A JP 1015392 A JP1015392 A JP 1015392A JP 1539289 A JP1539289 A JP 1539289A JP H02195429 A JPH02195429 A JP H02195429A
Authority
JP
Japan
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register
address
operand
operands
control
Prior art date
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Application number
JP1015392A
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English (en)
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JP2504156B2 (ja
Inventor
Katsumi Tanaka
克美 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP1015392A priority Critical patent/JP2504156B2/ja
Priority to FR9000790A priority patent/FR2642194B1/fr
Publication of JPH02195429A publication Critical patent/JPH02195429A/ja
Priority to US07/997,125 priority patent/US5297266A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2504156B2 publication Critical patent/JP2504156B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR 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
    • G06F9/30003Arrangements for executing specific machine instructions
    • G06F9/30007Arrangements for executing specific machine instructions to perform operations on data operands
    • G06F9/30018Bit or string instructions
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR 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
    • G06F9/30003Arrangements for executing specific machine instructions
    • G06F9/30007Arrangements for executing specific machine instructions to perform operations on data operands
    • G06F9/30032Movement instructions, e.g. MOVE, SHIFT, ROTATE, SHUFFLE

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Executing Machine-Instructions (AREA)
  • Advance Control (AREA)

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】 反度欠ヱ 本発明は情報処理装置に関し、特に情報処理装置のオペ
レーションのメモリリクエスト制御方式%式% オペレーションのメモリリクエスト制御方式の例として
、第1オペランドにより示されるメモリ上のデータを、
第2オペランドにより示されるメモリ上の格納位置へ1
バイト単位で移送を行うMOVF、命令のようなオペレ
ーションのメモリリクエスト制御方式がある。
この様なMOVB命令の命令実行時に、情報処理装置の
性能向上の目的から、実際のデータ移送を複数バイト単
位で行い、第1のオペランドの先頭アドレスと第2のオ
ペランドの先頭アドレスとの差分によって、両オペラン
ドの破壊的重複の有無を検出し、オペランドが重複して
いる場合には、その重複のズレ幅対応に制御記憶の読出
しアドレスを生成し、制御記憶の制御n情報を通常の場
合に対して変更してメモリへのアクセス要求を行なって
いる。
この様なMOVE命令の実行時における従来技術を第1
1図のブロック図及び第5図の動作タイミングチャート
を用いて説明する。尚、第2図はMOVE命令の命令形
式を示したものである。
第1オペランドにより示されるメモリ上のデータを第2
オペランドにより示されるメモリ上の格納位置に1バイ
ト単位で移送を行なうMOVE命令の実行を例にとって
説明する。ここで説明を解り易くするために、本例にお
いて実行されるMOVB命令は、オペランド長を32バ
イト、第1オペランドの先頭アドレスa1と第2オペラ
ンドの先頭アドレスa2とのズレ幅が1バイトであるも
のとし、また、ここで使用する情報処理装置のメモリへ
のアクセス単位は8バイト単位であるものと仮定する。
まず初めに、toサイクルにおいて、レジスタ1にMO
VE命令の命令語が供給される0次に、t1サイクルに
おいて、第1オペランドの先頭アドレスa1を生成する
ための要素BRI、IXI。
Dl及びオペランド長しがレジスタ4に供給される。ま
た、レジスタ1の保持するOPコードによってセレクタ
29を介して制御記憶3oが索引され制御ファームウェ
アがレジスタ31に供給される。同時に次のステップの
制御FWを(ファームウェア)を格納した制御記憶30
の索引アドレスがレジスタ28に供給される。
次にt3サイクルにおいては、レジスタ4に保持された
ペースレジスタ番号(BRl)及びインデクスレジスタ
番号(IXI>の各々により指定されたペースレジスタ
の内容及びインデクスレジスタの内容の各々を、ペース
レジスタ群6インデクスレジスタ群7より読出し、レジ
スタ4に保持されたD1フィールドと共に3人力C3A
(キャリーセーブアダー)8へ入力し、3人力C3A8
の出力〈ローカルサム及びキャリー)をレジスタ13及
びレジスタ14へ供給する。レジスタ4に保持されたオ
ペランド長りをレジスタ15へ供給する。
また、本タイミングにおいて、実効アドレス生成情報の
メモリへのリクエストコード(Read、14rte、
等)を指定するフィールドがレジスタ31゛よリデコー
ダ32へ入力され、デコーダ32の出力によって示され
るリクエストコードがレジスタ33に供給される9本タ
イミングにおいて、レジスタ1より第2オペランドの先
頭アドレスa2を生成するための要素BR2,IX2.
D2がレジスタ4に供給される。
t1サイクルにおいてレジスタ28にセットされた制御
記憶30の索引アドレスによって制御記憶30が索引さ
れ、読出された制御FWがレジスタ31へ、また次ステ
ツプのアドレスがレジスタ28へ供給される。
次に、t3サイクルにおいてレジスタ13及びレジスタ
14に保持されたC3A8の出力をレジスタ16に保持
したセレクタ17.18の制御FWにより2人力AAL
19へ入力し、実効アドレスa1を生成して該出力をレ
ジスタ20.レジスタ21.レジスタ11へ供給する。
本タイミングにおいて、レジスタ4に保持されたオペラ
ンド2の先頭アドレスa2のアドレス生成情報よりオペ
ランド1の先頭アドレスa1生成時と同様に3人力C3
A8へペースレジスタ群6の出力、インデクスレジスタ
群7の出力及びD2フィールドを入力し、C3A8の出
力(ローカルサム及びキャリー)をレジスタ13及びレ
ジスタ14へ供給する0本タイミングにおいて、実効ア
ドレスa1に対するリクエストコード(Read)をレ
ジスタ33よりレジスタ34へ供給すると共に、実効ア
ドレスa2に対するりクエストコード指定フィールドを
レジスタ31よりデコーダ32に入力し、デコーダ32
の出力のリクエストコードをレジスタ33に供給する。
更に、t2サイクルにおいてレジスタ28にセットされ
た制御記憶布30の索引アドレスによって制御記憶30
を索引し、該出力をレジスタ31へ送出し、同時に次ス
テツプの制御記憶アドレスをセレクタ27を介してレジ
スタ28にセットする。
次に、t4サイクルにおいては、レジスタ13゜レジス
タ14に入力された3人力C3A8の出力をレジスタ1
6に保持した制御FWによりセレクタ17.18を制御
してALU19へ入力し、実効アドレスa2を生成して
該出力をレジスタ20゜レジスタ22.レジスタ12へ
供給する。また本タイミングにおいて、レジスタ33に
保持された実効アドレスa2に対するリクエストコード
をレジスタ24に送出し、レジスタ31に保持されたリ
クエストコードフィールドをデコーダ32に入力してデ
コーダ32の出力をレジスタ33へ入力する。
t3サイクルにおいてレジスタ28にセットした制御記
憶30の索引アドレスにより制御記憶30を索引して該
出力をレジスタ31に供給する。
次に、t5サイクルにおいては、レジスタ21にセット
された実効アドレスa1及びレジスタ22に保持された
実効アドレスa2をALU23に入力し、その差分を求
めて該出力をレジスタ24へ供給する。また本タイミン
グにおいて、レジスタ16にt4サイクルでセットされ
た制御FWによってセレクタ17.18を制御し、レジ
スタ11に保持されたた実効アドレスa1とレジスタ1
5に保持されたオペランド長りとを選択してALU19
により加算し、実効アドレスa1+gを生成しレジスタ
20へ供給する。
レジスタ33に保持されたa1+ρに対するりクエスト
コード(Read C1+cck)をレジスタ34へ出
力し、またレジスタ31に保持されたリクエストコード
フィールドをデコーダ32へ入力し、デコーダ32の出
力をレジスタ33へ入力する。
本タイミングにおいて、レジスタ28に保持された制御
記憶30の索引アドレスによって制御記憶30を索引し
、その出力をレジスタ31に供給すると共に、次のステ
ップの制御記憶アドレスをレジスタ28に供給する。
次に、t6サイクルにおいては、レジスタ24にセット
されたオペランド1とオペランド2との差分より重複を
検出し、論理回路25によって以後オペランド1データ
を読出すことなくオペランド2への連続ストアが可能で
あることを検出し、該出力をレジスタ26へ供給する。
本タイミングにおいて、レジスタ16にt5サイクルで
セットされた制御FWによってセレクタ17.18を制
御し、レジスタ12に保持された実効アドレスa2とレ
ジスタ15に保持されたオペランド長りとを選択し、A
LtJ 19により加算して実効アドレスa2+pを生
成し、レジスタ20へ供給する。
レジスタ33に保持されたa2十gに対するリクエスト
コード(14rite  Check)をレジスタ34
へ出力し、またレジスタ31に保持されたリクエストフ
ィールドをデコーダ32へ入力してデコーダ32の出力
をレジスタ33へ入力する。また、本タイミングにおい
て、レジスタ28に保持された制御記憶30の索引アド
レスによって制御記憶30を索引し、該出力をレジスタ
31に供給すると共に、次のステップの制御記憶アドレ
スをレジスタ28に供給する。
次にし7サイクルにおいては、七〇サイクルで、レジス
タ16にセットされた制御FWによってセレクタ17.
18を制御し、レジスタ11に保持された実効アドレス
a1とセレクタ18に入力されている固定値8(本情報
処理装置のメモリへのアクセス単位)をALtJ19へ
入力し、加算結果a1+8をレジスタ20.11へ供給
する。
本タイミングにおいて、実効アドレスa1+8に対応す
るリクエストコード(Read )をレジスタ33から
レジスタ34へ供給し、またレジスタ31に保持された
リクエストコードをデコーダ32へ入力し、デコーダ3
2の出力をレジスタ33へ入力する。また本タイミング
においてレジスタ28に保持された制御記憶30の索引
アドレスによって制御記憶30を索引し、該出力をレジ
スタ31に出力し、また次のステップの制御記憶アドレ
スをセレクタ27へ送る。
ここで、索引された制御FW内にレジスタ26の出力に
よりセレクタ27の出力を変更するよう指示するフィー
ルドを有効とし、レジスタ26の出力によりオペランド
の連続ストア指示が出ているためレジスタ28に入力す
る次のステップの制御記憶30の索引アドレスを変更し
、以後オペランド2への3!!L続ストアを行うように
リクエスト制御ルーチンを変更せしめる。
以上の処理により、通常aIRead 、 a2Wri
te Check、 a i+ρRead Check
、 a2+ρWrite Check 、 al 士8
Read 、  a2Write、 al +16Re
ad、 a2±U4rite、 al +24Read
、 a2±1614rite 、 −・・・・・と流れ
る処理を、aIRead 、 a214rite Ch
ecka1+ρRead check、 a2 + M
 Write Check 、 a1+8Read 、
 a1+16Read、 a2 +8Write、 a
2+16Wr+te 、・・・・・・と切換えることに
より、オペランド重複時にa2 +24Read以降の
第1オペランドの続出しを省略し、命令実行の高速化を
図っている。
しかしながら、かがる従来の方式では、オペランド重複
時に、両オペランドの先頭アドレスの差分により当該重
複を検出しているので、その重複検出が遅くなってしま
い、よってa l +8Reada i +16Rea
dの2つの不必要なリクエストが発行されるという欠点
がある。
すなわち、上述した従来の情報処理装置においては、M
OVE命令等の実行時に、第1及び第2のオペランドの
実効アドレスが生成された後に第1及び第2の実効アド
レスの比較結果によって重複を検出し、重複検出後オペ
ランドのズレ幅対応に制御記憶の読出しアドレスを生成
し、制御情報を変更してメモリへのアクセス要求の制御
を行うillしか有していないので、オペランドが重複
している時に不必要なメモリへのアクセス要求が出てし
まうとういう欠点がある。
1丑立旦遊 本発明の目的は、MOVE命令等の2つのオペランドを
有する命令の実行時に、両オペランドの重複及びズレ幅
を高速に検出することにより、特定のオペランドの重複
ケースにおける無駄なメモリへのアクセス要求をなくす
ことができる情報処理装置を提供することである。
北ニレしi威 本発明によれば、第1及び第2のオペランドを有し、こ
れ等オペランドの各々に対して、変位部を保持するディ
スプレースメントフィールドの値にアドレス修飾を行っ
て実効アドレスの生成を行い、これ等両オペランドの重
複の有無に応じて制御記憶の読出しアドレスを変更する
ことにより、メモリへのアクセス要求制御を変更するよ
うなオペレーション実行をなす情報処理装置であって、
前記第1及び第2のオペランドの実効アドレスの生成時
にアドレス修飾に使用されるレジスタ番号同士が一致し
ていることを検出する一致検出手段と、前記第1及び第
2のオペランドのディスプレースメントフィールドの値
の差分を検出する差分検出手段と、前記一致検出手段に
より一致が検出された場合に前記差分検出手段の検出結
果に応じて前記制御記憶の読出しアドレスを変更する手
段とを含むことを特徴とする情報処理装置が得られる。
1監」 次に、本発明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の構成図であり、第4図と同
等部分は同一符号により示している。第2図はMOVE
命令の命令話形式を示したものである。第3図は本発明
の実施例におけるタイミングチャートである。
ここで、前述したように、第1オペランドにより示され
るメモリ上のデータを、第2オペランドにより示される
メモリ上の格納位置に1バイト単位で移送を行うMOV
B命令の実行を例にとって説明を進めていく、尚、説明
を解り易くするために、本実施例で実行されるM OV
 B命令は、オペランド長を32バイト、第1オペラン
ドの先頭アドレスa1と第2オペランドの先頭アドレス
a2とのズレ幅が1バイトであるものとする。また本説
明での情報処理装置のメモリへのアクセス単位は8バイ
トであるものと仮定する。
ここで、MOVB命令実行時オペランドが1バイトズし
て重複している場合の理想的なメモリへのアクセス要求
について述べると、初めに第1オベランドによって示さ
れるデータの先頭のリード及び主記憶上に該データが準
備されているか否かをチエツクするチエツク要求を兼ね
たリードアンドリードチエツク要求(以下aIR)、次
にオペランド2で示されるデータの格納位置の先頭が主
記憶上に準備されているか否かをチエツクするライトチ
エツク要求(以下a214c)、次に第1オペランドの
最後が主記憶上に準備されていか否かをチエツクするリ
ードチエツク要求(al−1) RC) 、次にデータ
の格納位置の最後が、主記憶上に準備されているか否か
を示すライトチエツク要求(以下a2+ρWC)であり
、以下オペランドのズレ幅が1バイトであるため第1バ
イトのデータを格納位置32バイト全てに格納するライ
ト要求(以下a2−1a 2+8L a 2+16IA
、 a 2+241+I)である。
通常(重複のない場合)のメモリへの要求は上記a2+
ρ−Cを行ったのち、a 1+88. a 214. 
a 1+16II、 a 2+8W、  a 1+24
1a 2+16W、 a 2+24W となるのが普通
である0以上の前提条件をふまえて以下実際の動作につ
いて説明を加えていく。
まず初めに、命令語を保持するレジスタ1にMOVE命
令の命令語が入れられ、次に第1オペランド及びオペラ
ンド長がレジスタ4に入力される。
この時、レジスタ1のOPコードフィールドのOPコー
ドを起動アドレスとして制御記+230に起動がかけら
れ、制御情報が読出される。
読出された制御情報のうち制御記憶の分岐をコントロー
ルする分岐コマンドにより通常の場合の次のステップの
読出しアドレスを示すNA(NextAddress)
フィールドがレジスタ28に入れられる。また、前述の
動作と同時に、レジスタ1内のオペランド1及びオペラ
ンド2のペースレジスタ番号同士及びインデクスレジス
タ番号同士がコンパレータ35.36によって各々比較
され、アンドゲート37によりその出力のアンドがとら
れレジスタ38にその検出結果が入れられる。
同時に、オペランド1及びオペランド2のディスプレイ
スメントフィールド同士が2人力アダー39によりその
差分をとられる。本実施例においては、ペースレジスタ
番号フィールド同士及びインデクスレジスタ番号フィー
ルド同士は一致し、ディスプレイスメント部分の差分は
1バイトであったものとして説明を加えていく。
次に、レジスタ4に入力されたオペランド1のフィール
ドによって示されるペースレジスタ番号及びインデクス
レジスタ番号によって、ペースレジスタ群6及びインデ
クスレジスタ群7よりアドレス生成情報を読出し、ディ
スプレイスメントフィールドと共に3人力C3A8へ入
力されローカルサム及びキャリーをレジスタ13及びレ
ジスタ14に入れる。
レジスタ40に格納された第1オペランドと第2オペラ
ンドのズレ幅から、該ズレ幅応答の制御情報を読出すた
めのアドレスを生成する回路41により生成し、レジス
タ42に入れる。また、レジスタ31に読出された第1
オペランドの先頭アドレス生成情報のための制御信号及
びメモリへのアクセス要求コード生成のデコーダ32の
入力として使用される。
以上の処理がRAステージで行われると同時にIRステ
ージでは第2オペランドがレジスタ4に入れられ、レジ
スタ28に格納されたNAフィールドにより次の制御情
報が制御記憶30より読出されてレジスタ31に入れら
れる0以上のようにして順次a IR,a 2WC,a
 i+ρRCのアドレス生成情報が制御記憶30より読
出され、実効アドレスの生成を行い、メモリへアクセス
要求される。
次に、a1+ρの制御情報の読出しと同時に、通常アク
セス要求でのa2+ρWCの制御情報a 1+88の制
御情報の格納アドレスを示すNAフィールドを有するス
テップのアドレスを示すNAフィールドがレジスタ28
に送られるが、ここでM○VE命令重複時に制御記憶3
0の読出しアドレスを変更する回路41によって生成さ
れレジスタ42に格納されていた読出しアドレスも同時
にレジスタ28に送られる。
ここで、本実施例においては、オペランドが重複してい
ることをコンパレータ35,36.アダー39の結果よ
り検出しているため、セレクタ27はレジスタ42の出
力を選択してレジスタ28へ格納する。また、該アドレ
スで示される制m情報にはa2iWCの制御情報及びa
IWの制御情報格納フィールドを示すNAフィールドを
有している。
以上のように、第1オペランドと第2オペランドのペー
スレジスタ番号同士とインデクスレジスタ番号同士の一
致及びディスプレイスメントフィールドの差分の検出に
より制御記憶30の読出しアドレスを通常ルーチンより
切換えることで、オペランドが重複しているケースでの
理想的なメモリへのアクセス要求を順次発行できること
になる。
第1図におけるアドレス生成回路41の具体例が第6図
に示されている。ここでは仮に第1及び第2のオペラン
ドの先頭アドレスa1.a2の生成要求であるD1フィ
ールドとD2フィールドの重複差が1バイト、2バイト
、4バイトの時に第3図に示す高速処理に切換わるもの
として説明する。
ALU39によって、(DiミツイールドD2フィール
ド)の減算処理を行い、その差分がレジスタ40に入っ
ているものとする0次にレジスタ40の値をコンパレー
タA、B、Cにより1.2゜4と各々一致をとり、オア
ゲートDで各コンパレータの圧力のいずれかが”1′°
になった場合に、オアゲートDは“1”を出力する。
また、第1図に示すコンパレータ35.36により一致
が検出され、レジスタ38に一致したことを示すよう“
1”がセットされており、更に該値を−Tサイクルのタ
イミングにて受けたレジスタ出力とアンドゲートEによ
り論理和をとり、セレクタ27の最下位部へ送出する。
セレクタ27では、制御記憶30より示されたNAによ
り、次のステップの制御情報を読出すが、ここで制御記
憶内にアンドゲートEの出力を有効とするフィールドに
よって、該フィールドが1のときアントゲ−)Eの出力
を選択する。
例えば、NAがxxxxoであったとして、D1フィー
ルドとD2フィールドの重複差が1.24以外であった
場合、制御記憶30のアドレスはxxxxoとなり、重
複差が1.2.4であれば制御記憶30のアドレスはx
xxx 1となる。そこで、この制御記憶30の格納位
置を示すXXX×1なるアドレス部以降に第3図に示さ
れるようなNAの値がレジスタ28へ順次格納されるよ
うに、予め制御記憶30内のファームウェアを設定して
おけば良いことになる。
尚、第6図中において、レジスタ43.44はタイミン
グを合せるためのレジスタである。
九匪座皇逮 以上説明したように、本発明の情報処理装置によれば、
MOVB命令等の2つのオペランドを有し、両オペラン
ドの重複の有無によってメモリへのアクセス要求制御を
変更するようなオペレーションの実行時に、第1及び第
2のオペランドの実効アドレスの生成時に使用するレジ
スタ番号同士が共に一致しているか否かを検出すると共
に、第1及び第2のオペランドのディスプレイスメント
フィールドの差分を検出し、レジスタ番号同士の一致を
検出した場合にディスプレイスメントフィールドの差分
の検出結果によって、オペランドの重複及びそのズレ幅
を高速に検出するようにしているので、特定のオペラン
ドの重複ケースでの無駄なメモリへのアクセス要求を省
略し、より高速に情報の処理を行うことができるという
効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例のブロック図、第2図はMOV
E命令の命令語形式を示す図、第3図は第1図のブロッ
クの動作を示すタイミングチャート、第4図は従来例の
ブロック図、第5図は第4図のブロック図の動作を示す
タイミングチャート、第6図は第1図のブロックにおけ
るアドレス生成回路41の具体例を示す図である。 主要部分の符号の説明 6・・・・・・ペースレジスタ群 7・・・・・・インデクスレジスタ群 8・・・・・・3人カキヤリ−セーブアダー19.23
.39・・・・・・入力アダー24・・・・・・オペラ
ンドアドレス差分保持レジスタ 25.41・・・・・・制御記憶アドレス生成回路 30・・・・・・制御記憶 36・・・・・・コンパレータ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)第1及び第2のオペランドを有し、これ等オペラ
    ンドの各々に対して、変位部を保持するディスプレース
    メントフィールドの値にアドレス修飾を行つて実効アド
    レスの生成を行い、これ等両オペランドの重複の有無に
    応じて制御記憶の読出しアドレスを変更することにより
    、メモリへのアクセス要求制御を変更するようなオペレ
    ーション実行をなす情報処理装置であって、前記第1及
    び第2のオペランドの実効アドレスの生成時にアドレス
    修飾に使用されるレジスタ番号同士が一致していること
    を検出する一致検出手段と、前記第1及び第2のオペラ
    ンドのディスプレースメントフィールドの値の差分を検
    出する差分検出手段と、前記一致検出手段により一致が
    検出された場合に前記差分検出手段の検出結果に応じて
    前記制御記憶の読出しアドレスを変更する手段とを含む
    ことを特徴とする情報処理装置。
JP1015392A 1989-01-25 1989-01-25 情報処理装置 Expired - Fee Related JP2504156B2 (ja)

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