[其他]指令處理器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 101985000002313
• 申請(qǐng)日: 1985-04-01
• 公開（公告）號(hào): CN85102313B
• 公開（公告）日: 1988-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 栗山和則;和田健一;小岡彰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社日立制作所
• 代理公司: 中國(guó)專利代理有限公司
• 代理人: 李先春

給要求兩個(gè)或者更多操數(shù)的指令的每個(gè)操作數(shù)，分別提供地址計(jì)算加法器和緩沖存貯器。在翻譯指令的處理中，地址計(jì)算和對(duì)第一個(gè)、第二個(gè)操作數(shù)的取操作，實(shí)質(zhì)上是異步送行的。因而每幾個(gè)第二個(gè)操作數(shù)的每次取操作數(shù)所化的額外化費(fèi)可以采用一組地址加法器獨(dú)立或同步完成地址計(jì)算和取數(shù)操作的方法來(lái)扣掉，而且，采用一個(gè)操作步驟能夠省掉用來(lái)從操作數(shù)緩沖四分離并得到一個(gè)字節(jié)的線路，在該操作步驟中，第一個(gè)操作數(shù)的一個(gè)字節(jié)取出并存入暫存存貯器中，這存貯器提供其中存貯的數(shù)據(jù)給地址加法器。

本發(fā)明涉及按照流水線控制執(zhí)行翻譯指令的指令處理器。

翻譯指令是一個(gè)有用的指令，例如，把擴(kuò)充的二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制交換碼（EBCDIK）翻譯成單個(gè)系統(tǒng)操作碼（ISO）。

圖1A描述了翻譯指令的指令格式。指令的0-7位構(gòu)成了操作碼（在下文中稱為OP碼）。字長(zhǎng)部分包括8-15位表示第一個(gè)操作數(shù)的操作數(shù)長(zhǎng)度;16-19位和20-31位分別表示第一個(gè)操作數(shù)的基址寄存器號(hào)碼和偏移量;而32-35位和36-47位分別表示第二個(gè)操作數(shù)的基址寄存器號(hào)碼和偏移量。第一個(gè)和第二個(gè)操作數(shù)的首地址是由把偏移量跟基址寄存器的內(nèi)容相加得到的。

一組數(shù)據(jù)項(xiàng)取自緩沖存貯器（圖2），這種存貯器將在以后說(shuō)明，它是由利用第一個(gè)操作數(shù)的基址寄存器和偏移量而取得的首地址來(lái)確定的。這些取得的數(shù)據(jù)項(xiàng)被稱作變?cè)止?jié)，它們形成第一個(gè)操作數(shù)。第二個(gè)操作數(shù)的地址值被加到第一個(gè)操作數(shù)的各自的變?cè)瞪?，以便從緩沖存貯器得到一組數(shù)據(jù)項(xiàng)（功能字節(jié)），緩沖存貯器是由上述描述的加法器的結(jié)果作為相應(yīng)的地址來(lái)確定的，因此用功能字節(jié)替換了存貯變?cè)止?jié)用的緩沖存貯器的存貯位置。

圖1B說(shuō)明一組變?cè)止?jié)的地址A₁i（i＝1到L）和在翻譯指令執(zhí)行的前后存貯在緩沖存貯器中的數(shù)據(jù)值D₁i（i＝1到L）。例如，第i個(gè)變?cè)止?jié)的地址是從A_fi＝（B₁）+D₁+i-1得到的，而翻譯指令執(zhí)行前的D₁i值和執(zhí)行后的D₁i值可各自表示為D₁i＝OP₁i和D₁i′＝OP₂i。記號(hào)（B₁）表示由B₁指定的一寄存器的內(nèi)容（地址值）。

圖1C指出由變?cè)止?jié)值OP₁i（i＝1到L）加到各自第二個(gè)操作數(shù)地址值〔（B₂）+D₂〕而得到的數(shù)值和存貯數(shù)據(jù)的值（功能字節(jié)）即D₂i＝OP₂i（i＝1到L），它們是取自由加法的結(jié)果作為取出地址來(lái)規(guī)定的緩沖存儲(chǔ)器。

圖2是一個(gè)說(shuō)明先有技術(shù)的指令處理器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是在先有技術(shù)中的指令處理器中，指令執(zhí)行的處理流程。參看圖2，指令寄存器10是保持一個(gè)指令處于圖1A格式的狀態(tài)之中。為了選擇基址寄存器號(hào)碼B₁和B₂以及選擇偏移量D₁和D₂，圖2中的指令處理器還包括選擇器20和21?；芳拇嫫魈?hào)碼B₁和偏移量D₁被選來(lái)對(duì)第一個(gè)操作數(shù)作地址計(jì)算，而基址寄存器號(hào)碼B₂和偏移量D₂被選來(lái)計(jì)算第二個(gè)操作數(shù)的地址。當(dāng)執(zhí)行第一個(gè)操作數(shù)的地址計(jì)算時(shí)，一個(gè)增量器11被提供來(lái)產(chǎn)生各個(gè)變?cè)止?jié)具有的常數(shù)。