JP3552995B2

Risc microprocessor architecture implementing fast trap and exception state

Abstract

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JP3552995B2, drawing sheet 1
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Expired 12 June 2020, 6.3 years ago.

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    A data processor for handling exceptions in a microprocessor for use with instruction sources and exception handlers, which stores the main buffer that stores instructions in the main instruction stream and the instructions in the target branch instruction stream. A prefetch buffer unit with a group of buffers consisting of a target instruction to be used and a procedure buffer that stores the instructions of an alternative instruction stream used to realize the operation specified by the procedure instruction, and a register sequence. The prefetch buffer, which manages the operation of the prefetch buffer unit and the execution means for executing the given instruction by loading the instruction into the register sequence, shifting the instruction, and sequentially sending the instruction. -The instruction from the source of the instruction is stored in any one of the buffers in the unit, the instruction prefetched from any one of the buffers is transferred to the prefetch buffer output bus, and the prefetch instruction is specified. The prefetch buffer control means is provided to the execution means in the order of, and the prefetch buffer control means is at least the main buffer, the target buffer, and each instruction prefetch buffer in the emulation buffer. -Corresponds to the prefetched instruction ID consisting of the status storage location logically corresponding to the location, the instruction reservation information, the status register array that stores and manages the valid information of the instruction, and the instruction given to the execution means. Then, it has an instruction means for instructing whether or not a synchronization exception has occurred with respect to the predetermined instruction, and the execution means has generated a synchronization exception with respect to the instruction given to the execution means by the prefetch means. Is a data processing device comprising a calling means for calling an exception handler corresponding to the instruction means. 命令のソースおよび例外ハンドラといっしょに用いるため、マイクロプロセッサ内で例外を取扱うためのデータ処理装置であって、メイン命令ストリームの命令をストアするメイン・バッファと、ターゲット・ブランチ命令ストリームの命令をストアするターゲット・バッファと、プロシージャ命令で指定されたオペレーションを実現するために使用される代替命令ストリームの命令をストアするプロシージャ・バッファからなる複数のバッファのグループを有するプリフェッチ・バッファ・ユニットと、レジスタ列を有し、該レジスタ列に前記命令をロードしてシフトし順次送出することにより与えられた命令を実行するための実行手段と、前記プリフェッチ・バッファ・ユニットのオペレーションを管理し、前記プリフェッチ・バッファ・ユニット内のバッファの任意の1つへ前記命令のソースからの命令をストアし、前記バッファの任意の1つからプリフェッチした命令を、プリフェッチ・バッファ出力バスへ転送して、前記プリフェッチ命令を特定の順序で前記実行手段に与えるプリフェッチ・バッファ制御手段とを有すると共に、さらに前記プリフェッチ・バッファ制御手段は、少なくとも前記メイン・バッファ、前記ターゲット・バッファ、および前記エミュレーション・バッファ内の各命令プリフェッチ・バッファ・ロケーションに論理的に対応する状況記憶ロケーションからなりプリフェッチされている命令ID、命令の予約情報、命令の有効情報をストアし管理する状況レジスタアレイ、および前記実行手段に与えられた前記命令に対応して、前記所定の命令に関して同期例外が発生したかどうかを指示するための指示手段を有し、前記実行手段は、前記プリフェッチ手段によって前記実行手段に与えられた命令に関して同期例外が発生したときは、前記指示手段に対応して例外ハンドラを呼出すための呼出し手段を有することを特徴とするデータ処理装置。
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    A data processor for handling traps in a microprocessor, the main buffer that stores the instructions in the main instruction stream, the target buffer that stores the instructions in the target branch instruction stream, and the operations specified by the procedure instructions. A prefetch buffer unit that has a group of multiple buffers consisting of procedure buffers that store instructions of an alternative instruction stream used to realize the above, and the operation of the prefetch buffer unit that manages the operation of the prefetch request. The buffer that receives the control signal and stores the instruction is determined to be the main buffer, the target buffer, or the emulation buffer, and to any one of the buffers in the prefetch buffer unit from the source of the instruction. It has a prefetch buffer control means for storing the instructions of, and further, the prefetch buffer control means is at least the main buffer, the target buffer, and each instruction prefetch buffer in the emulation buffer. -It has a status register array consisting of status storage locations that logically correspond to the location, and is characterized by storing and managing the instruction ID, instruction reservation information, and instruction valid information prefetched in the status register array. Data processing device. マイクロプロセッサにおいてトラップを取扱うためのデータ処理装置であって、メイン命令ストリームの命令をストアするメイン・バッファと、ターゲット・ブランチ命令ストリームの命令をストアするターゲット・バッファと、プロシージャ命令で指定されたオペレーションを実現するために使用される代替命令ストリームの命令をストアするプロシージャ・バッファからなる複数のバッファのグループを有するプリフェッチ・バッファ・ユニットと、前記プリフェッチ・バッファ・ユニットのオペレーションを管理し、プリフェッチ要求の制御信号を受けて命令をストアするバッファを前記メイン・バッファ、前記ターゲット・バッファ、または前記エミュレーション・バッファに決定して前記プリフェッチ・バッファ・ユニット内のバッファの任意の1つへ前記命令のソースからの命令をストアするためのプリフェッチ・バッファ制御手段とを有し、さらに、前記プリフェッチ・バッファ制御手段は、少なくとも前記メイン・バッファ、前記ターゲット・バッファ、および前記エミュレーション・バッファ内の各命令プリフェッチ・バッファ・ロケーションに論理的に対応する状況記憶ロケーションからなる状況レジスタアレイを有し、該状況レジスタアレイにプリフェッチされている命令ID、命令の予約情報、命令の有効情報をストアし管理することを特徴とするデータ処理装置。