[其他]能快速處理不同組指令的信息處理裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 101985000009589
• 申請(qǐng)日: 1985-12-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN1004773B
• 公開(kāi)（公告）日: 1989-07-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林英男
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 日本電氣株式會(huì)社
• 代理公司: 中國(guó)專利代理有限公司
• 代理人: 許新根

在一個(gè)包括指令譯碼器、指令處理器和存貯器的信息處理裝置中，指令譯碼器將指令序列分為兩組。第一組指令暫存于指令堆棧寄存器；第二組指令直接進(jìn)入存貯器，使存貯器與指令處理器協(xié)同。狀態(tài)指示器發(fā)出一組顯示指令處理器內(nèi)部狀態(tài)的標(biāo)記。監(jiān)控線路監(jiān)控這些指令及標(biāo)記，從而允許指令處理器、存儲(chǔ)器、及指令堆棧寄存器開(kāi)通和改變標(biāo)記，并變換標(biāo)記。存貯器可連續(xù)訪問(wèn)，把數(shù)據(jù)信號(hào)送進(jìn)或存入指令處理器。第一組指令執(zhí)行（完）之前第二組指令已開(kāi)始執(zhí)行，從而達(dá)到連續(xù)操作，避免不必要的耽擱。

本發(fā)明涉及一種用于進(jìn)行向量運(yùn)算的信息處理裝置。

頒發(fā)給R.小克萊（R.Cray，Jr.）的第4，218，880號(hào)美國(guó)專利曾公布一種向量處理計(jì)算機(jī)，該機(jī)包括：存貯器部分;同存貯器部分聯(lián)接的一組向量寄存器;以及一組能和向量寄存器協(xié)同操作的獨(dú)立分段功能元件，例如：加法器和乘法器。（該機(jī)將）一批數(shù)據(jù)信號(hào)從存貯器部分傳送到向量寄存器，并在向量處理過(guò)程中從一個(gè)或幾個(gè)向量寄存器中（將數(shù)據(jù)）連續(xù)傳送至一個(gè)功能元件，經(jīng)過(guò)處理后再被回送到另一個(gè)向量寄存器。這一向量處理操作采取順序鏈?zhǔn)讲僮鞣绞?，由跟中央處理器?lián)接的指令譯碼器或指令翻譯器控制，因而能夠進(jìn)行高速操作。為了敘述簡(jiǎn)便，本說(shuō)明書(shū)中將一個(gè)向量寄存器和功能元件的組合簡(jiǎn)稱為指令處理器。

更具體地說(shuō)，中央處理器向指令譯碼器發(fā)出一項(xiàng)裝入指令和一項(xiàng)存貯指令。分別指示其把貯存在存貯器中的數(shù)據(jù)信號(hào)送入向量寄存器和把向量處理的結(jié)果貯存在存貯器中。這時(shí)候，指令譯碼器向存貯器發(fā)出一項(xiàng)存貯允許信號(hào)或存貯指示信號(hào)。

一項(xiàng)運(yùn)算指令或操作指令也由中央處理器發(fā)往指令譯碼器。指令譯碼器響應(yīng)此項(xiàng)操作指令，向指令處理器發(fā)出一項(xiàng)單元使能信號(hào)或單元指示信號(hào)。按照此單元指示信號(hào)和操作指令，指令處理器進(jìn)行運(yùn)算操作。為了描述簡(jiǎn)便，單元指示信號(hào)和存貯指示信號(hào)在下文中分別被稱為第一指示信號(hào)和第二指示信號(hào)。

假定，每項(xiàng)裝入指令從中央處理器中反復(fù)發(fā)出，而且在每?jī)纱蜗噜彽闹貜?fù)發(fā)出的裝入指令中插入一項(xiàng)運(yùn)算指令。在此情況下，進(jìn)行連續(xù)處理的次序?yàn)椋旱谝豁?xiàng)裝入指令、運(yùn)算指令，第二項(xiàng)裝入指令。這里要提醒注意，跟處理一項(xiàng)運(yùn)算指令相比，每一項(xiàng)裝入指令的處理耗時(shí)甚多，原因是在處理過(guò)程中須要訪問(wèn)存貯器。通常情況下，裝入指令是逐一連續(xù)得到處理的。結(jié)果，必須在第一條裝入指令裝入操作完畢后，才能發(fā)出第二條裝入指令的第二指示信號(hào)。相應(yīng)地，在每?jī)纱蜗噜彽难b入指令的第二指示信號(hào)之間，必然會(huì)浪費(fèi)掉一長(zhǎng)段間隔時(shí)間，在存貯指令的處理過(guò)程中也會(huì)出現(xiàn)這一情況。由此可見(jiàn)，當(dāng)存貯器被指令譯碼器頻繁訪問(wèn)時(shí)，算術(shù)運(yùn)算是無(wú)法高速進(jìn)行的。

本發(fā)明的目的之一是提供一種即使在存貯器被頻繁訪問(wèn)的時(shí)候也能進(jìn)行高速算術(shù)運(yùn)算的信息處理裝置。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種能縮短兩次相鄰的裝入指令或存貯指令之間的間隔時(shí)間的所述類型信息處理裝置。

本發(fā)明還有一個(gè)目的，即提供一種適用于向量處理的信息處理裝置。

一臺(tái)適用本發(fā)明的信息處理裝置能響應(yīng)一個(gè)指令序列而進(jìn)行操作，（該裝置）包括：一個(gè)能翻譯指令、并當(dāng)指令屬于第一和第二組時(shí)能分別發(fā)出第一指示信號(hào)和第二指示信號(hào)的指令翻譯器;一個(gè)與指令翻譯器聯(lián)接的、響應(yīng)第一指示信號(hào)對(duì)第一組指令進(jìn)行處理的指令處理器;以及同指令翻譯器和指令處理器聯(lián)接的、響應(yīng)第二指示信號(hào)按照第二組指令和指令處理器協(xié)同操作的協(xié)同裝置。根據(jù)本發(fā)明，指令翻譯裝置包括能同時(shí)發(fā)出一組狀態(tài)指示信號(hào)的狀態(tài)指示裝置。狀態(tài)指示信號(hào)能顯示指令處理器的內(nèi)部狀態(tài)。該指令翻譯裝置包括能響應(yīng)暫時(shí)保存第一組指令的允許信號(hào)的堆棧寄存器裝置，以將其保存的指令作為被保存的第一組指令逐一發(fā)出;還包括響應(yīng)第一和第二組指令、與堆棧寄存器裝置、狀態(tài)指示裝置、指令處理器和上述協(xié)同裝置聯(lián)接的局部處理裝置。局部處理裝置的功能是根據(jù)狀態(tài)指示信號(hào)和保存的第一組指令將第一和第二組指令進(jìn)行處理，并分別把第一和第二指示信號(hào)送到指令處理器和協(xié)同裝置，并在被處理的某一項(xiàng)指令屬于第一組時(shí)把允許信號(hào)送至狀態(tài)指示裝置。

附圖1是用于描寫(xiě)常規(guī)的信息處理裝置的操作時(shí)序圖;

附圖2是根據(jù)本發(fā)明的最佳實(shí)施例繪制的信息處理裝置的框圖;

圖3是用于圖2所示的信息處理裝置中的指令處理器的框圖;