JPS62103736A - ブランチ制御方式 - 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】 〔概要〕 パイプライン制御方式のデータ処理装置において、条件
付きブランチ命令の直前にコンディション・コードを変
更する命令に属する所定種類の命令があった場合に、コ
ンディション・コードと同時にブランチ決定を行い、条
件付きブランチ命令を高速化するブランチ制御方式であ
る。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、パイプライン制御方式のデータ処理装置にお
けるブランチ制御方式に関するものである。

〔従来技術と問題点〕

第３図はパイプライン制御方式の命令制御部の概要を示
す図である。第３図において、１は命令語レジスタ、２
はセレクタ、３はベース・レジスタ、４はインデックス
・レジスタ、５はディスプレイスメント・レジスタ、６
はアドレス加算器、７はアドレス・レジスタ、８は記憶
制御部、９ないし１１はオペランド・ワード・レジスタ
、１２は演算制御部、１３は結果レジスタ、１４は中間
レジスタ、１５は汎用レジスタ、１６は浮動小数点レジ
スタ、１７はＰＳＷコントロール・レジスタをそれぞれ
示している。また、Ｄサイクルは命令のデコード・サイ
クル、Ａサイクルはアドレス生成サイクル、Ｔサイクル
はアドレス変換サイクル、Ｂサイクルはバッファ読出サ
イクル、Ｅサイクルは演算実行サイクル、Ｗサイクルは
書込みサイクルをそれぞれ示している。

第４図はパイプライン制御方式のデータ処理装置におけ
る従来のブランチ制御方式を説明する図である。第４図
において、ＥＵＣＣは演算ユニットで生成されたコンデ
ィション・コード、ＡＷはＡサイクルの待ちサイクルを
示している。第４図における第１番目のフローはコンデ
ィション・コード変更命令の実行フローであり、第２番
目のフローは条件付きブランチ命令の実行フローである
。

第１番目のフローのＷサイクルの初めにコンディション
・コードが分岐決定回路に入力され、第２番目のフロー
のＢサイクルでコンディション・コード及びマスク情報
を参照してブランチすべきか否かが決定される。

第５図はブランチ決定処理の詳細を説明するための図で
ある。第５図において、１８はコンディション・コード
・レジスタ、１９はマスク・レジスタ、２０は分岐決定
回路、２１と２２は命令バッファをそれぞれ示している
。コンディション・コード・レジスタ１８には演算ユニ
ットで生成されたコンディション・コードがセットされ
、マスク・レジスタには条件付きブランチ命令のマスク
情報がセットされる０分岐決定回路２０は、コンディシ
ョン・コード及びマスク情報を参照してブランチすべき
か否かを決定する。命令バッファ２１には命令がシーケ
ンシャルに進むときの命令が先取りされて格納されてお
り、命令バッファ２２にはブランチ先の命令が格納され
ている。ブランチが成功すると、命令バッファ２２の命
令が取出され、命令パイプラインに投入される。

パイプライン制御を用いたデータ処理装置において、ブ
ランチ命令を高速化することが必要である。ブランチ命
令にもいろいろあるが、その内で条件付きブランチ命令
は高速化し難い。何故ならかなりの確率でブランチ命令
の直前の命令でコンディション・コードを変更する場合
が多いからである。コンディション・コードを変更する
命令の中でも、複雑な演算の結果に従ってコンディショ
ン・コードを生成する命令と、簡単な演算（例えば、演
算の入力データが０か否かによってコンディション・コ
ードを決定する命令、入力データとマスクによってコン
ディション・コードを決定する命令、人力データと即値
によって論理演算の結果コンディション・コードを決定
する命令）によってコンディション・コードを決定する
命令がある。後者の命令としては、Ｌ　Ｔ　（Ｌｏａｄ
　Ａｎｄ　Ｔｅ５ｔ）Ｒ命令やＬＴ命令、ＮＩ命令、Ｏ
Ｉ命令、ＸＩ命令、ＴＭ（Ｔｅｓｔ　Ｕｎｄｅｒ　Ｍａ
ｓｋ）命令などがある。

また、ＬＳＩの大集積化により、演算回路で生成された
コンディション・コードをブランチの決定回路に送り、
それからブランチを決定していたのでは、ブランチ先の
命令の実行が遅れてしまう。

〔発明の目的〕

本発明は、上記の考察に基づくものであって、簡単な演
算回路をブランチ決定回路内に設けることにより、コン
ディション・コードを生成すると同時に条件付きブラン
チ命令のマスクをかけて、ブランチ決定を高速化させる
方式を提供することを目的としている。

（目的を達成するための手段〕 そしてそのため本発明のブランチ制御方式は、主記憶又
はレジスタから読出されたオペランド・データを格納す
るオペランド・ワード・レジスタと、演算回路を持つ分
岐決定回路と、条件付きブランチ命令のマスク情報がセ
ントされるマスク・レジスタと、演算ユツトで実行され
る命令のコードを保持する命令コード保持部とを具備す
るパイプライン制御方式のデータ処理装置において、条
件付きブランチ命令の直前の命令がコンディション・コ
ード変更命令に属し且つ簡単な演算でコンディション・
コードを生成できるものである場合には、当該条件付き
ブランチ命令を待ちサイクルを設けることなく実行する
と共に、条件付きブランチ命令の実行フローのバッファ
読出サイクルにおいて、上記分岐決定回路に、上記命令
コード保持部の内容を解読する処理と、直前の命令がコ
ンディション・コード変更命令に属し且つ簡単な演算で
コンディション・コードを生成できるものである場合に
は解読結果に基づいて対応するオペランド・ワード・レ
ジスタの内容を入力し当該入力データを演算してコンデ
ィション・コードを生成する処理と、生成したコンディ
ション・コードと上記マスク・レジスタの内容とを比較
してブランチすべきか否かを決定する処理とを行わせる
ことを特徴とするものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を図面を参照しつつ説明する。第１図は本
発明のブランチ制御方式を説明するための図である。第
１図において、第１番目のフローはコンディション・コ
ード変更命令の実行フローを示し、第２番目のフローは
条件付きブランチ命。

令の実行フローを示している。第１図のコンディション
・コード変更命令は、簡単な演算によってコンディショ
ン・コードを決定する命令である。

直前の命令がコンディション・コード変更命令であり且
つ簡単な演算によりコンディション・コードを生成でき
るものである場合には、第２番目の条件付きブランチ命
令の実行フローには、第４図に示すようなＡＷサイクル
は存在しない。第１番目のフローのＥサイクルの始めに
オペランド・ワード・レジスタの内容が本発明の分岐決
定回路に送られ、第２番目のフローのＢサイクルでブラ
ンチ決定がなされる。

第２図は本発明によるブランチ制御方式の詳細を示す図
である。第２図において、２３はＥ命令コード、２４は
分岐決定回路をそれぞれ示している。分岐決定回路２４
には、オペランド・ワード・レジスタの内容、マスク・
レジスタ１９の内容及びＥ命令コード２３が入力される
。なお、オペランド・ワード・レジスタは９しか示され
ていないが、実際には１０．１１の内容も入力される。

Ｅ命令コード２３は演算ユニットで実行される命令の種
類を示すものである。分岐決定回路２４は簡単な演算回
路を有している。そして、Ｅ命令コード２３を解読して
、所定種類のコンディション・コード変更命令であった
場合には、何れのオペランド・ワード・レジスタを選択
すべきかを判断し、選択したオペランド・ワード・レジ
スタの内容とＥ命令コードに基づいてコンディション・
コードを生成し、生成したコンディション・コードとマ
スク・レジスタ１９の内容とを比較してブランチずべき
か否かの判定を行う。分岐（ブランチ）決定は第２フロ
ーのＷサイクルが始まる時に既に完了しているので、ブ
ランチ先命令の実行を従来方式に比して１サイクル早く
開始させることができる。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、パイ
プライン制御方式のデータ処理装置におけるブランチ決
定を高速化することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のブランチ制御方式を説明する図、第２
図は本発明によるブランチ制御方式の詳細を示す図、第
３図はパイプライン制御方式の命令制御部の概要を示す
図、第４図はパイプライン制御方式のデータ処理装置に
おける従来のブランチ制御方式を説明する図、第５図は
ブランチ決定処理の詳細を説明するための図である。 １・・・命令語レジスタ、２・・・セレクタ、３・・・
ベース・レジスタ、４・・・インデックス・レジスタ、
５・・・ディスプレイスメント・レジスタ、６・・・ア
ドレス加算器、７・・・アドレス・レジスタ、８・・・
記憶制御部、９ないし１１・・・オペランド・ワード・
レジスタ、１２・・・演算制御部、１３・・・結果レジ
スタ、１４・・・中間レジスタ、１５・・・汎用レジス
タ、１６・・・浮動小数点レジスタ、１７・・・ＰＳＷ
コントロール・レジスタ、１８・・・コンディション・
コード・レジスタ、１９・・・マスク・レジスタ、２０
・・・分岐決定回路、２１と２２・・・命令バッファ、
２３・・・Ｅ命令コード、２４・・・分岐決定回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 主記憶又はレジスタから読出されたオペランド・データ
   を格納するオペランド・ワード・レジスタと、演算回路
   を持つ分岐決定回路と、条件付きブランチ命令のマスク
   情報がセットされるマスク・レジスタと、演算ユットで
   実行される命令のコードを保持する命令コード保持部と
   を具備するパイプライン制御方式のデータ処理装置にお
   いて、条件付きブランチ命令の直前の命令がコンディシ
   ョン・コード変更命令に属し且つ簡単な演算でコンディ
   ション・コードを生成できるものである場合には、当該
   条件付きブランチ命令を待ちサイクルを設けることなく
   実行すると共に、条件付きブランチ命令の実行フローの
   バッファ読出サイクルにおいて、上記分岐決定回路に、
   上記命令コード保持部の内容を解読する処理と、直前の
   命令がコンディション・コード変更命令に属し且つ簡単
   な演算でコンディション・コードを生成できるものであ
   る場合には解読結果に基づいて対応するオペランド・ワ
   ード・レジスタの内容を入力し当該入力データを演算し
   てコンディション・コードを生成する処理と、生成した
   コンディション・コードと上記マスク・レジスタの内容
   とを比較してブランチすべきか否かを決定する処理とを
   行わせることを特徴とするブランチ制御方式。