JP2659410B2 - データフローコンピュータの実行一時停止方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、自己のデータの流れによって処理の同期を
とる自己同期方式のデータフローコンピュータの実行一
時停止方式に関する。

＜従来の技術＞ 最近の情報処理技術の飛躍的発展に伴って、画像情報
など多量のデータを高速処理する要請が強まるなかで、
従来の逐次制御方式のノイマン形コンピュータに代っ
て、プログラム中のどの複数の命令でもその入力データ
が揃った時点で並列演算できるハードウェア構成になっ
た非ノイマン形のデータフローコンピュータが研究，開
発され、実用に供せられつつある。

上記データフローコンピュータとして、例えば第５図
に示すようなものが知られている。このコンピュータ
は、図示しないコンパイラで翻訳された命令セルからな
るプログラムを収納するプログラム収納部１と、複数の
加算器や乗算器からなる演算部２と、処理すべきデータ
等を貯える外部メモリ３を通信ネットワーク４でループ
状に結合している。プログラム収納部２の複数の命令セ
ルは、そのオペランドに演算部２からのデータあるいは
外部メモリ３からのデータが書き込まれると、データ待
ち合せ部５に送られ、ここで全てのオペランドが揃うま
でデータ待ちせしめられる。その後、演算部２の所定の
演算器に送られて演算処理され、演算結果データは、そ
の命令セルがデータとして有する次処理の命令セル番号
にしたがって、通信ネットワーク４を経てプログラム収
納部１の次処理の命令セルに供給され、この命令セルが
次に実行される。つまり、ループ状の通信ネットワーク
４には、図中の○印で示すようにオペランドの揃ったい
くつもの命令セルがパイプライン的に流れ、演算部２で
並列処理されるのである。

＜発明が解決しようとする課題＞ ところが、上記データフローコンピュータは、従来の
ノイマン形コンピュータのようにクロック同期によって
処理を実行するものでなく、上述の如く通信ネットワー
ク４を流れる命令セルによって処理の同期をとるいわゆ
る自己同期方式のものである。そのため、クロックを止
めてプログラムの実行を一時停止させることができず、
実行を一時停止させるには、コンピュータ自体を止める
他ない。言い換えると、自己同期方式の上記データフロ
ーコンピュータは、実質的にプログラムの実行を一時停
止できず、デバッグ等ができないという欠点がある。

そこで、本発明の目的は、ネットワーク中にデータ吸
収部を設けることによって、自己同期方式のデータフロ
ーコンピュータにおいてプログラムの実行を一時停止さ
せて、デバッグ等を可能ならしめるデータフローコンピ
ュータの実行一時停止方式を提供することである。

＜課題を解決するための手段＞ 上記目的を達成するため、本発明の自己同期方式のデ
ータフローコンピュータの実行一時停止方式は、プログ
ラム収納部，外部メモリ，複数の演算器からなる演算部
などを結合するネットワークにデータ吸収部を介設し、
このデータ吸収部は、メモリと、上記演算部で演算され
たデータが予め指定されたデータであるか否かを判別す
る判別手段と、この判別手段が否と判別したとき、上記
演算されたデータをプログラム収納部へ送る一方、上記
判別手段が肯と判別したとき、上記演算されたデータと
その到着タイミングを上記メモリに格納するデータ制御
手段と、実行再開指令を受けて、上記メモリに格納され
たデータを上記タイミングに従ってプログラム収納部へ
出力するデータ出力手段とを備えて、プログラムの実行
を一時停止できるようにしたことを特徴とする。

＜作用＞ プログラム実行時に、データ吸収部の判別手段は、演
算部で演算された例えば命令セル中の次処理命令セル番
号などのデータが、予め指定されたデータであるか否か
を判別する。そして、データ制御手段は、上記判別手段
が否と判別したとき、上記演算されたデータをプログラ
ム収納部へ送る一方、上記判別手段が肯と判別したと
き、上記演算されたデータとその到着タイミングをメモ
リに格納する。従って、前者の場合、プログラム収納部
中の例えば特定の次処理命令セルのオペランドに上記デ
ータが供給され、次の処理が続行される。一方、後者の
場合、演算されたデータは上記データ吸収部のメモリに
順次格納されるので、プログラム収納部へのデータの流
れが止まって、プログラムの実行は停止される。次に、
データ出力手段は、実行再開指令を受けて、上記メモリ
に格納されたデータを上記到着タイミングに従ってプロ
グラム収納部へ出力する。従って、プログラム収納部に
データが次々供給され、プログラムの実行が再開され
る。

＜実施例＞ 以下、本発明を図示の実施例により詳細に説明する。

第１図は、本発明の実行一時停止方式を採用した自己
同期方式のデータフローコンピュータのハードウェア構
造を模式的に示した図である。同図において、１は複数
の命令セルからなるプログラムを収納するプログラム収
納部、２は加算器，乗算器などの複数の演算器からなる
演算部、３は処理すべきデータ等を貯える外部メモリ、
４はこれら各部間をループ上に結合する通信ネットワー
ク、５は上記プログラム収納部１と演算部２間の通信ネ
ットワーク4aに介設され、プログラム収納部１から送ら
れてくる命令セルがそのオペランドが揃うまでデータ待
ちをするデータ待ち合せ部、６は上記演算部２による命
令セルの演算結果をプログラム収納部１へ送る通信ネッ
トワーク4bに介設されたデータ吸収部であり、このデー
タ吸収部６以外の各部は、第５図の従来例で同じ番号１
〜５で示す各部と同一である。

上記データ吸収部６は、図示しないメモリと、演算部
２で演算されて通信ネットワーク4bを介して送られてく
る命令セルに含まれる次処理の命令セル番号（ノード番
号）が、予め指定された命令セル番号であるか否かを判
別する判別手段と、この判別手段が否と判別したとき、
上記演算された命令セルをプログラム収納部１へ送る一
方、上記判別手段と肯と判別したとき、上記演算された
命令セルとその到着タイミングを上記メモリに順次格納
するデータ制御手段と、実行再開指令を受けて、上記メ
モリに格納された命令セルを上記到着タイミングに従っ
てプログラム収納部１へ出力するデータ出力手段を備え
ており、これら判別手段，データ制御手段，データ出力
手段は、具体的にはデータフローコンピュータのCPUで
構成される。上記メモリには、第２図に示すように、デ
ータ吸収部６に到着した命令セルとその到着タイミング
即ち判別手段が肯と判別した時点（ブレイクポイント）
からのオフセットタイムが順次格納される。

上記構成の自己同期方式のデータフローコンピュータ
の実行一時停止方式について、第３図，第４図のフロー
チャートを参照しつつ次に述べる。

まず、操作者は、第３図のステップS1で停止させたい
プログラムステップに相当する命令セル番号などを停止
条件データとしてデータ吸収部６にセットする。する
と、データ吸収部６の判別手段は、ステップS2で、プロ
グラム実行に伴って演算部２で演算されて通信ネットワ
ーク4bを介して送られてくる命令セルに含まれる次処理
の命令セル番号が、上記セットされた命令セル番号と等
しいか否かを判別する。そして、データ吸収部６のデー
タ制御手段は、上記判別手段が否と判別したとき、上記
演算された命令セルをプログラム収納部１へ送り、プロ
グラム収納部１内の次処理の命令セルのオペランドに演
算結果が供給されて、次の処理が続行されるとともに、
判別手段が次に到着する命令セルについての番号判別を
行なう。一方、上記判別手段が肯と判別したとき、デー
タ制御手段は、ステップS3に進んで、上記演算された命
令セルとその到着タイミングをメモリに第２図の如く格
納し、次にステップS4で、通信ネットワーク4bに命令セ
ルが流れているか否かを判断する。この場合、演算され
た命令セルはメモリに順次格納されるので所定時間には
プログラム収納部１への命令セル供給が止まり、これと
同時にプログラムの実行停止が完了する。

次に、プログラムの実行を再開すべく実行再開指令が
データ吸収部６に入力されると、データ出力手段は、第
４図のステップS1で、上記メモリから命令セルとその到
着タイミングを読み出し、ステップS2で、その命令セル
を到着タイミングに従ってプログラム収納部１へ出力す
る。すると、プログラム収納部１内の次処理の命令セル
のオペランドに演算結果が次々供給されて、プログラム
の実行が再開される。最後に、データ出力手段は、ステ
ップS3で上記メモリ内の全ての命令セルが出力されたか
否かを判断し、肯と判断されればプログラムの実行再開
が完了する。

このように、上記実施例のデータフローコンピュータ
では、プログラム収納部１と演算部２等を結合する通信
ネットワークにデータ吸収部６を介設し、このデータ吸
収部の判別手段で、演算部２から送られてくる命令セル
が予め指定された命令セル番号であるか否かを判別し、
否と判別したときデータ制御手段で上記命令セルをプロ
グラム収納部１へ送って、プログラムの実行を続けると
ともに、肯と判別したとき上記命令セルをその到着タイ
ミングと共にメモリに格納して、プログラムの実行を停
止する一方、実行再開指令を受けたデータ出力手段によ
り上記メモリに格納された命令セルをその到着タイミン
グに従ってプログラム収納部１へ出力して、プログラム
の実行を再開するようにしているので、自己同期方式の
データフローコンピュータにおいてもプログラムの実行
を一時停止して、確実にデバッグ等の処理ができる。

なお、上記実施例では、停止条件データとして命令セ
ル番号を指定するようにしたが、これを命令セルのオペ
ランド値等で指定するようにもできる。また、本発明の
自己同期方式のデータフローコンピュータの実行一時停
止方式が、図示の実施例に限られないのはいうまでもな
い。

＜発明の効果＞ 以上の説明で明らかなように、本発明のデータフロー
コンピュータの実行一時停止方式は、プログラム収納部
と演算部等を結合するネットワークにデータ吸収部を介
設し、このデータ吸収部の判別手段で、演算済のデータ
が予め指定されたデータであるか否かを判別し、否と判
別したときデータ制御手段で、演算済のデータをプログ
ラム収納部へ送るとともに、肯と判別したとき演算済の
データとその到着タイミングをメモリに格納する一方、
上記メモリに格納されたデータを実行再開指令を受けた
データ出力手段で上記到着タイミングに従ってプログラ
ム収納部へ出力するようにしているので、ネットワーク
を流れる演算済のデータをデータ吸収部に一時的に貯え
てプログラムの実行を一時停止させ、デバッグ等の処理
を可能にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実行一時停止方式を採用した自己同期
方式のデータフローコンピュータのハードウェア構造を
示す模式図、第２図は第１図のデータ吸収部のメモリ内
容を示す図、第３図，第４図は上記実行一時停止方式の
処理の流れを示すフローチャート、第５図は従来のデー
タフローコンピュータのハードウェア構造を示す模式図
である。 １……プログラム収納部、２……演算部、 ３……外部メモリ、４……通信ネットワーク、 ６……データ吸収部。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プログラム収納部，外部メモリ，複数の演
   算器からなる演算部などをネットワークでループ状に結
   合し、自己のデータの流れによって処理の同期をとる自
   己同期方式のデータフローコンピュータにおいて、 上記ネットワークにデータ吸収部を介設し、このデータ
   吸収部は、メモリと、上記演算部で演算されたデータが
   予め指定されたデータであるか否かを判別する判別手段
   と、この判別手段が否と判別したとき、上記演算された
   データをプログラム収納部へ送る一方、上記判別手段が
   肯と判別したとき、上記演算されたデータとその到着タ
   イミングを上記メモリに格納するデータ制御手段と、実
   行再開指令を受けて、上記メモリに格納されたデータを
   上記タイミングに従ってプログラム収納部へ出力するデ
   ータ出力手段とを備えて、プログラムの実行を一時停止
   できるようにしたことを特徴とするデータフローコンピ
   ュータの実行一時停止方式。