Патент ссср 434407

 

ш1 434407

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (221) Заявлено 15.05.72 (21) 1784042/18-24 с присоединением заявки М (32) Приоритет

Опубликовано 30.06.74. Бюллетень ¹ 24

Дата опубликования описания 6.11.74 (51) М. Кл. G 061 7/38

Государственный комите

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681.325:5 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. В. Аваев, В. Л. Ли и М. В. Тяпкин (71) Заявитель (541) АРИФМЕТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к арифметическим устройствам (АУ) вычислительных машин.

Известны АУ с магистральной структурой, состоящие из дешифратора команд, адресуемых регистров, блока выборки операндов из адресуемых регистров и собственно арифметического блока, выполняющего над выбранными операндами заданную дсшифратором команд операцию и посылающего результат в один из адресуемых регистров. Обычно, особенно в высокопроизводительных машинах, арифметический блок состоит из трех последовательных блоков — блока предварительной обработки операндов (выполняющего, например, выравнивание порядков при сложении чисел с плавающей запятой), блока основной обработки операндов (выполняющего, например, сложение мантисс чисел с плавающей занятой) и блока завершающей обработки (выполняющего, например, нормализацию результата послс операций над числами с

IJлаВающей запятой) .

В таком АУ возникает необходимость задержки выборки операндов очередной команды из адресуемых регистров и, следовательно, задержка начала выполнения очередной команды до завершения записи в адресуемые регистры результата предыдущей команды.

Это связано с тем, что возможны случаи, когда в качестве операнда очередной команды должен быть использован результат предыдущей команды.

Целью настоящего изобретсния является повышение производительности АУ с магистральной структурой путем ускорения начала выполнения последующей команды по отношению к моменту получения результата предыдущей команды.

10 На чертеже представлена схема предлагаемого АУ.

Оно содержит дешифратор 1 команд, последовательно включенные блоки 2 — 4 соответственно предварительной обработки операндов, 15 основной обработки операндов, завершающей обработки результата, блок 5 адресуемых регистров и блок G выборки операндов. Один из входов блока 6 соединен с выходом блока 5 адресуемых регистров, другой — с выходом

20 дешифратора ком,шд, а выход — с входом блока 2 предварительной обработки операндов. В предлагаемое АУ введены добавочные блоки: блок 7 сравнения, второй блок 8 выборки операндов, третий блок 9 выборки опе25 рандов, адресньш регистр 10 прсдварительной обработки, адресный регпс:р 11 основной обработки и адресный регистр 12 завершающей обработки. Кроме того, в блок 6 выборки операндов введен третий, запрещающий вход, 30 соединенный с выходом блока 7 сравнения, 434407

10

Цепи получения операндов из оперативной памяти, цепи записи результатов в оперативную память и цепи связи АУ с устройством управления вычислительной машины на чертеже не показаны, так как в предлагаемом

АУ они не отличаются от аналогичных цепей известных АУ.

Работает предлагаемое АУ следующим образом.

При выборке операндов очередной команды в блок 2 на адресном регистре 10 устанавливается из дешифратора 1 команд номер адресуемого регистра, в который должен быть записан результат данной команды. При передаче операндов из блока 2 в блок 3 содержимое регистра 10 пересылается на регистр

11, а при передаче результата из блока 3 в блок 4 содержимое регистра 11 пересылается на регистр 12.

Выборка операндов следующей команды в блок 2 начинается сразу же после его освобождения от предыдущей команды, однако блок 7 сравнения, сравнивающий поступающие из дешифратора команд номера адресуемых регистров, из которых должны бьп ь выбраны эти операнды, с содержимым адрссных регистров 10, 11, 12, запрещает работу блока 6 выборки операндов, если операнд должен быть выбран из адресуемого регистра, номер которого содержится в одном из адресных регистров 10, 11 или 12. B этом случае операнд на вход блока 2 выбирается либо с выхода блока 3 (через второй блок 8 выборки операндов), либо с выхода блока 4 (через третий блок 9 выборки операндов), причем выборка операнда производится в момент появления соответствующего результата на выходе блока 3 или 4. Выборка операнда с выхода блока 3 производится только в тех случаях, когда в блоке 3 выполняется команда, не требующая завершающей обработки результата (например, типа пересылки из одного адресуемого регистра в другой, типа поразрядных логических операций и т. п.). В остальных случаях операнд в блок 2 выбирается с выхода блока 4.

Таким образом предлагаемое АУ имеет большую производительность по сравнению с

45 известными АУ как в тех случаях, когда последующие команды не используют в качестве операндов результаты предыдущих команд (за счет одновременного выполнения различных стадий трех последовательных команд), так и в тех случаях, когда результат предыдущей команды используется в качестве операнда последующей (за счет исключения времени записи результата в адресуемый регистр, а при выполнении простейших команд— и за счет исключения времени прохождения результата через блок завершающей обработки результата) .

Предмет изобретения

Арифметическое устройство, содержащее дешифратор команд, последовательно включенные блоки предварительной обработки операндов, основной обработки операндов, завершающей обработки результата, блок адресуемых регистров и блок выборки операндов, один из входов которого соединен с выходом блока адресуемых регистров, другой вход соединен с выходом дешифратора команд и выход — с входом блока предварительной обработки операндов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности, в него дополнительно введены блок сравнения, второй и третий блоки выборки операндов, первые входы которых соединены соответственно с выходами олоков основной и завершающей обработки операндов, вторые входы подключены к первому и второму выходам блока сравнения, а выходы объединены и подключены ко входу блока предварительной обработки операндов, а также последовательно соединенные адресные регистры предварительной, основной и завершгпощей обработки, выходы котсрых подключены соответственно к первому, второму и третьему входам блока сравнения, четвертый вход которого соединен с выходом дешифратора и со входом адресного регистра предварительной обработки, а третий выход подключен к запрещающему входу первого блока выборки операндов.

434407

1 ! ! ! !

I !

Составитель Л. Воиников

Техред Н. Куклина Корректор Е. Миронова

Редактор Е. Дайч

Типография, пр. Сапунова, Заказ 3024/9 Изд. № 1803 Тираж 624 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Мпнпстрог СССР по делам изобретений и открытий

Москва, )К-35, Раугпская наб., I 4 5