JP2753260B2 - マージ方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の利用分野］ 本発明はマージ方法に関し、特に多ウェイマージに好
適なマージ方法に関する。

［従来の技術］ マージ処理とは、それぞれが同じ法則で並んでいるデ
ータからなる複数のデータ列を同じ法則で一列のデータ
列に並びかえることを定義する。マージ処理の例として
は、小さい順で並んだ複数の数字の列を小さい順に並ん
だ一列の数字列に並びかえる処理があげられる。この
他、アルファベット順に並んだ大字列をアルファベット
順に並んだ一列の文字列に並びかえるマージ処理もあ
る。マージ処理の例としては多量の商品について１日の
営業の最後に商品番号順に売上げ数をリストする処理が
ある。

従来知られたベクトル的マージ処理装置としては２−
ウェイマージを例にとれば、主記憶装置上にそれぞれが
１つの入力データ列の全てを格納する２つの領域と、マ
ージした結果を格納する、２つの入力データ列分を格納
できる大きさの１つの領域とからなる作業領域を設け、
２つの入力データ列のマージを行う装置が知られてい
る。

上述の従来技術と類似な技術が特開昭60−134973に開
示されている。又、ソフトウエアで多ウェイマージを行
う技術についてはKnuth著、“Sorting and Seanching"V
ol.3,pp.251−253で“replacement Selection"法を用い
１要素ずつ出力することが開示されている。

［発明が解決しようとする課題］ 従来のベクトル的にマージ処理を行う装置では２つの
入力データ列の２倍の作業領域が必要であるし、又、そ
れ故、大量のデータをマージするには不向きである。

本発明の目的は、入力データがベクトル型で与えられ
た場合に、多量のデータのマージを小さい作業領域上
で、かつ、データ入力及びマージ結果の入出力を並列
に、かつ、長いベクトル長のままベクトル処理を行なう
マージ方法の提供にある。なお、ベクトル型データとは
同じタイプのデータが複数個集まって構成されたデータ
のことである。

［課題を解決するための手段］ 上述の目的を達成するため本発明の一画面に依れば、
２ウェイマージをベクトル的に行なう手段によって、所
定データ個数単位以下のマージを実行し、得られた結果
を出力すること、及び入力データ領域上に所定個数の空
が生じた場合に入力を行なうことにより達成される。

［作用］ 予め定められた作業領域上の入力用領域と出力用領域
（gl）と（３−ウェイマージ以上の場合は中間領域も）
を用い、２−ウェイマージした結果が格納される親領域
に入るデータ数に基づきベクトル要素数としてマージを
実行し、得られた結果を出力する。これによって作業領
域の大きさはデータ数に依存せず、小さい作業領域で多
量のデータのマージが行なえる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図に従って詳細に説明する。

第１図は本発明によるマージ装置の一実施例のシステ
ム構成図である。図中10は命令語レジスタ、11は解読回
路、12はスカラ演算ユニット、13はベクトル演算ユニッ
ト、14は主記憶、15はI/O制御回路、16はディスク、17
はマージ演算器、18はカウンタ回路、19はアドレス回
路、20は入力レジスタ、21は入力レジスタ、22は比較
器、23はセレクタ、24は出力レジスタである。

本実施例ではマージの対象となる多量のデータはディ
スク16上にあるとする。このデータがI/O制御回路15に
よって主記憶14へ格納される。次にスカラ演算ユニット
12と、ベクトル演算ユニット13によってマージされ、結
果がディスク16へ格納される。

第１図のマージ装置は後で説明する。本発明によるマ
ージ方法（pl）を実施することができる。

第２図は第１図のマージ演算器17の動きを示した図で
あり、第２図の左半分に示した状態は右半分に示したカ
ウンタの時刻10に対応する。又、OP1,OP2,OP3はそれぞ
れ主記憶装置14上の作業領域である。OP1,OP2上にカッ
コでくくって示した数字（１）−（４）は説明のために
記したが時刻10においては実際はOP3に出力されてい
て、OP1,OP2上には存在していない。

OP1,OP2は共に既に大きさの順にソートされた数字か
らなる入力データであり、OP3は出力データである。時
刻１で、OP1には10個、OP2には８個のデータ、OP3には
０個のデータがある。時刻２では、マージベクトル演算
器17中の比較回路22でOP1,OP2のデータの大小が比較さ
れてOP1のデータが１個OP3へ移動する。即ち、OP1に格
納された１とOP2に格納された２との大小を比較すると
１の方が小さい。従って１がOP1からOP3に移される。こ
のとき、OP1のカウンタ18は１減じられ、OP2のカウンタ
はそのまま、OP3は１増加する。従って、時刻２ではOP1
には９個、OP2には８個、OP3には１個のデータがある。
以下同様に動作する。即ち、時刻ｎから時刻ｎ＋１へ移
る時、OP1とOP2のデータが比較され、OP1のデータがOP2
のデータ以下なら、OP1のカウンタが１減じられ、OP2は
そのまま、OP3は１増加、OP1のデータがOP2のデータよ
り大なら、OP1のカウンタはそのまま、OP2のカウンタは
１減じられ、OP3のカウンタは１増加する。なお、第２
図では説明のため出力領域OP3は16個のデータを格納す
る大きさであり、入力領域OP1,OP2はそれぞれ10個,8個
の入力データを格納できる大きさであるが、実際の大き
さは以下で説明された如く出力格納領域は入力領域より
小さいことに注意されたい。

第３図は本発明のマージ方法の第１の実施例のアルゴ
リズムを示した図である。第４図は第１の実施例で用い
られるディスク（pl）及び主記憶内の作業領域（pl）間
の関係を示した図である。第４図を用いて第３図の説明
をする。まず、第４図の主記憶14は第１図の主記憶14で
あり、ディスク16−１〜16−３は第１図のディスク16で
ある。主記憶14内のＡは出力用領域（即ち、マージ結果
格納領域）でありB,Cは入力用領域である。ここで、領
域B,Cはいずれも領域Ａの２倍の大きさである。なお、
領域B,Cは領域Ａの２倍より大きくても良い。

第３図はステップ１は、第４図でそれぞれ16−1,16−
２から領域B,Cへデータが入力され、データのカウンタ1
8と前記両データのスタートアドレスとが設定されるこ
とを意味する。ステップ２は全データのマージが終了す
るまでステップ３以下の処理を繰り返すことを意味す
る。ステップ３は、第４図の出力領域Ａ内に入るデータ
数を２ウェイマージのベクトル要素数として設定するこ
とを示す。云いかえればベクトル演算ユニット17はベク
トル要素数に等しい個数のデータに対して２−ウェイマ
ージを行う。ステップ４は、Ｂ内のデータとＣ内のデー
タのマージを実行し、結果を領域Ａに格納し、カウンタ
18とアドレスを更新することを示す。ステップ５は領域
Ａ内のデータを、ディスク16−３へ出力することを示
す。ステップ６は領域Ｂ又はＣ上に領域Ａの大きさ分の
空領域が在りかどうかの判定であり、有る場合にはステ
ップ７のデータ入力、カウンタ更新、アドレス更新を行
ない、無い場合には何もしない。

なお、ステップ6,7によってステップ４のマージ実行
時には、常にB,C上に、Ａに入る個数以上のデータが存
在する事になり、４のマージ処理が中断することはな
い。従って、長いベクトル長でのマージが可能となる。

以上、A,B,Cの領域は固定であり、データ数に依存し
ない。つまり、少ない作業領域上で多量のデータのマー
ジ処理が一定のベクトル長さで実行出来、又、入力と出
力は互いに依存しないため並列に又は互に独立して行な
える。

第５図は本発明のマージ方法の第２の実施例のアルゴ
リズムであり、第６図は第２の実施例で用いられるディ
スク16−１〜16−４及び主記憶14上の作業領域Ａ−Ｅ間
の関係図である。第5,6図を用いて第２の実施例を説明
する。第６図の14は第１図の主記憶14であり、ディスク
16−1to16−４は第１図のディスク16である。主記憶14
内のＡは出力用領域であり、Ｂは中間領域であり、C,D,
Eは入力用領域である。このillustとatodcaseの場合、
ＢはＡと同じ大きさであり、C,D,EはいずれもＢの２倍
の大きさである。しかし領域ＢはＡより大きくて良い
し、又、C,D,EはＡの２倍より大きくても良い。

第５図のステップ30は、第６図の領域C,D,Eにそれぞ
れ16−1,16−2,16−３からデータを入力し、各領域用の
カウンタ18とデータの各領域内のアドレスをアドレス回
路19に設定することを示す。ステップ31は全データのマ
ージが終了するまでステップ32以下の処理を繰り返す事
を示す。ステップ32は、領域Ａ内に入るデータ数をベク
トル演算ユニット13のベクトル要素数として設定する事
を示す。ステップ33は中間領域Ｂと入力領域Ｅとからマ
ージが可能かどうかの判定であり、領域Ｅ内には後述の
理由により領域Ａに入る分のデータ数以上のデータが存
在するため、Ｂのデータ数が前記ベクトル要素数以上で
あればマージが可能である。マージが可能な場合は、ス
テップ34のマージ実行、カウンタ更新、アドレス更新を
行なう。マージ不可能の場合は、ステップ35の処理を行
なう。ステップ35は領域Ｂ内の空領域に入るデータ数を
ベクトル演算器17のベクトル要素数として設定すること
を示す。ステップ36は領域C,D間のマージを実行し、カ
ウンタ更新、アドレス更新を行なうことを示す。ステッ
プ37は領域ＢとＥのマージを実行し、カウンタ更新、ア
ドレス更新を行なうことを示す。ステップ38は領域Ａ内
のデータをディスク16−４へ出力することを示す。ステ
ップ39は領域C,D,E内にＡの大きさ分の空領域が有るか
どうかの判定であり、有る場合にはステップ40のデータ
入力、カウンタ更新、アドレス更新を行ない、無い場合
は何も行なわない。ステップ39,40の処理によって、常
に、領域C,D,Eには領域Ａに入るデータ数以上のデータ
が存在する。

以上、A,B,C,D,Eの領域は固定であり、データ数に依
存しない。つまり、少ない作業領域上で多量のデータの
マージ処理が実行出来、又、入力と出力は互いに依存し
ないため並列して、かつ、独立に行なえる。

第７図，第８図は本発明のマージ方法の第３の実施例
のアルゴリズムであり、第９図はデータ領域間の関係図
であり、第10図は領域間の関係を示すテーブルであり、
第11図は第7,8図のアルゴリズムによる処理を表わす図
であり、第12−1,12−２図は処理例である。

まず、第９図，第10図によってデータ領域間の関係を
説明する。第９図においては14は第１図14の主記憶であ
り、16−１〜16−５は第１図16のディスクである。主記
憶14内のＡは出力領域であり、B,CはＡと同じ大きさの
中間領域であり、D,E,F,GはＡの２倍の大きさを持つ入
力領域である。なお、B,CはＡより大きくても良く、
又、D,E,F,GはＡ又はＢの２倍より大きくても良い。領
域A,B,C,D,E,F,Gを以下ノードと呼び、特にＡをルー
ト、D,E,F,Gをリーフと呼ぶ。また、Ａの子をB,Cとし、
B,Cの親をＡとし、Ｂの子をD,Eとし、D,Eの親をＢと
し、Ｃの子をF,Gとし、F,Gの親をＣとする。第10図のテ
ーブルにおいて、第１列はノードを指し、第２列は親を
指し第３列，第４列は子を指す。ここで＊は任意の文字
でよい（即ち、どんな文字でも良い）。第５列はカウン
タのカウント値であり、各ノード上のデータ数である。
第６列はデータの先頭アドレスである。第７列はリーフ
フラグであり、リーフである場合は“1"、リーフでない
場合は“0"である。これは入力の際にリーフを検出する
のに使用される。

次に、第9,10,11図を用いて第7,8図の説明をする。第
11図は第９図の主記憶14内のデータ領域上の処理の流れ
を示した図である。

第７図のステップ50は第９図の領域D,E,F,Gへデータ
を入力し、第10図のカウンタとデータの先頭アドレスを
設定することを示す。ステップ51は全データをマージす
るまでステップ52以下の処理を繰り返すことを示す。ス
テップ52はポインタを領域Ａに持ってくる、即ち、ルー
トを現ノードとして指定することを示す。ステップ53は
現ノード即ち、ルートである第９図の領域Ａに入るデー
タ数をベクトル演算ユニット13での２−ウェイマージの
ベクトル要素数として設定することを示す。これは第11
図の処理である。ステップ54は第９図の領域Ａに出力
結果を得るまでマージ処理を繰り返す事、つまり第８図
のステップ55で示される処理を行なう事を示す。第８図
のステップ60は第11図のマージ要求が満たされるかど
うかの判定のために子ノード（pl）の最大値比較を行な
う。即ち、２つの子ノードの各々に格納されたデータの
うちの最大のデータどうしの大きさを比較する。これは
第11図の処理の前半である。第８図のステップ61は第
11図の処理での後半の出力判定であり、最大値が大き
くない方のデータ数が２ウェイマージのベクトル要素数
以上か又は、子ノードがいずれもリーフか又は、最大値
の大きくない方がリーフで、かつ、最大値の小さくない
方の領域にデータがつまっている場合の３つのうちのい
ずれかの場合は、ステップ62の処理を行ない、それ以外
の場合はステップ66の処理を行なう。ステップ62はマー
ジを実行し、第10図のテーブルのカウンタとデータの先
頭アドレスを更新することを示す。これは例えば第11図
のの処理である。ステップ63は現ノードがルートかど
うか（即ち、ポインタがルートを指しているか否か）の
判定であり、ルートの場合は何もせず、ルートでない場
合は親を現ノードとする。即ち、ポインタを親ノードに
移す。これは第11図での処理を行なった後、現ノード
を第９図のＢからＡに移すことを意味している。ステッ
プ65は子及びそれ以下のレベルにデータがない場合、そ
のノードをリーフとし、第10図のテーブルのフラグを更
新することを意味する。例えば第９図で、D,E内にデー
タが無くなった場合に領域Ｂをリーフとすることであ
る。このとき後で述べる理由により、例えば領域Ｄのデ
ータがなくなった場合は16−１のディスク内のデータも
全て尽きる。第８図でステップ66はリーフでない方の
子、又は最大値の大きくない方の子を現ノードとするこ
とを示す。例えば第11図での処理を行なった後に、第
９図のＡからＢに現ノードを移すことを示す。第８図の
ステップ67は、親の空領域と、該親の親（祖父）領域ベ
クトル要素数の個数のデータを祖父に出力するのに不足
している個数のうち、大きくない方の個数をベクトル要
素数に設定することを示す。即ち、親の空領域が前記不
足個数より大きいとき不足個数を前記親のベクトル要素
数として設定することを意味する。例えば第11図のの
処理である。以上、第８図の処理を繰り返すと、第11図
の処理の様になり第９図のＡの出力が得られる。第７図
ステップ56は第９図の領域Ａに得られた結果をディスク
16−５へ出力することを示す。ステップ57はリーフであ
る領域D,E,F,G上にＡの大きさ分の空領域が生じたかど
うかの判定であり、生じた場合は、ステップ58の入力、
第10図のカウンタ、データの先頭アドレスの更新を行な
う。空領域がない場合は何もしない。ステップ57,58に
よってディスク上にデータがある限りリーフ上には常に
データが存在し、もしもリーフ上にデータがなくなった
なら、ディスク上にもデータが存在しない。

なお、上述の説明は入力データ列が小さい順に並んで
いる場合について行ったが、大きい順に並んでいる場合
はステップ60,61,66における“最大値比較",“最大値が
大きくない方のデータ数",“最大値の大きくない方の
子”はそれぞれ“最大値比較",“最大値が小さくない方
のデータ数",“最小値の小さくない方の子”に読みかえ
れば良い。後述の第４の実施例においても同様な読み替
えを行なえば良い。

第12−１図，第12−２図によって実際のデータの流れ
を説明する。

第12−１図のＩは、Ａに０個、Ｂに１個、Ｃに３個、
Ｄに６個、Ｅに６個、Ｆに５個、Ｇに７個のデータが存
在する図である。カレントポインタはＡを指していると
する。Ｉでの処理は、Ｂの最大値“6"とＣの最大値“8"
を比較し、最大値の小さい方、即ちＢを選ぶ。

IIでは、ＩのＤとＥは子ノードを持たないので、マー
ジ可能でありIIはD,E間でマージを実行した結果を示し
ている。一方、Ｂの最大値“13"はＣの最大値“8"より
大きく、Ｃの要素数とＣの最大値より小さいＢの要素数
は１でありこれらの要素数の和は領域Ａより大きいの
で、領域B,C間のマージは可能となる。

IIIは領域B,C間のマージを実行した結果である。ここ
でリーフをサーチする領域Ｅに領域Ａ分以上の空領域が
ある。

第12−２図IVは、第12−１図IIIの領域Ａ内のデータ
をディスクに出力し、領域Ｅにデータをディスクから入
力した図である。領域ＢとＣの最大値を比較すると、Ｂ
の最大値は“13"であるが、Ｃに要素がないのでＣの最
大値は“−∞”として比較し、Ｃを小側とする。領域Ｆ
とＧは子ノードを持たないので、F,G間のマージは可能
である。

Ｖは領域F,G間でマージを実行した結果である。Ｂの
最大値“13"とＣの最大値“15"を比較すると、Ｂの最大
値の方が小さいので、B,C間のマージは不可能である。
即ち、領域Ｂの要素数は３であり、一般的にはＢの最大
値より小さい値がＣにあるか否かわからない。従って、
マージ不可能である。従ってＢ側に要素を追加する必要
があるが、D,Eは子ノードを持たないのでマージは可で
ある。

VIは領域D,E間でマージを実行した結果である。これ
によって領域B,Cには共に領域Ａの要素数以上のデータ
が格納され、領域B,Cの間のマージは実行可能となる。

VIIは領域B,C間のマージを実行して出力結果を領域Ａ
に得た図である。

以上、本実施例によれば、平均ベクトル長はマージ命
令の使用回数でトータルなデータの移動量を割った値で
決まり、作業領域に空が生ずるたびにマージ命令を実行
するのではなく、空領域があってもマージ処理不可能な
場合は処理を実行せず、従って、必要な時のみ使用する
ため使用回路が少なく、長いベクトル長のまま扱え、し
かも、主記憶上に、あらかじめデータ数と無関係なウェ
イ数と入出力の単位量とによって定められた領域のみを
使用するため、小さい領域上でマージ処理が行なえる。

第13図は本発明のマージ方法の第４の実施例のアルゴ
リズムであり、第14図はデータ領域間の関連を示す図で
あり、第15図は領域間の関係を記述するテーブルであ
り、第16−1,16−2,16−３図は入出力のデータの流れを
示す図である。

まず、第14図，第15図によってデータ領域間の関係を
説明する。第14図において14は第１図14の主記憶であ
り、16−１〜16−５は第１図16のディスクである。主記
憶14内のＡは出力領域であり、９はＡに入るデータ数と
同じ数のタグ付キーデータの入る領域であり、b,cはａ
と同じ大きさの領域であり、d,e,f,gはそれぞれａの３
倍の大きさの領域であり、D,E,F,Gはそれぞれd,e,f,g内
に入るタグ付キーデータの個数と同じ個数の入力データ
が入る領域である。領域b,cは一般にそれぞれの以上の
大きさであり、領域d,e,f,gは一般に領域b,cのうちの最
大のものの（lo₂N）＋１倍の大きさであれば良い。d,e,
f,gにはそれぞれD,E,F,G内の入力データからキーを切り
出しそれにタグを付けたタグ付キーデータが入り、ｂは
d,eのマージ結果、ｃはf,gのマージ結果、ａはb,cのマ
ージ結果が入る。キーデータとは、例えばある商品につ
き商品番号，商品名，価格，在庫，数量，その他からな
る１組のデータを考えたとき、商品番号に相当するもの
でこれは通常商品名を代表するコードより短かいコード
で代表される。ａ内のタグ付キーデータを元の入力デー
タに置換した結果がＡに入る。領域a,b,c,d,e,f,gを以
下ノードと呼び、特にａをルート、d,e,f,gをリーフと
呼ぶ。また、ａの子をb,cとし、b,cの親をａとし、ｂの
子をd,eとし、d,eの親をｂとし、ｃの子をf,gとし、f,g
の親をｃとする。第15図のテーブルにおいて、第１列は
ノードを指し、第２列は親を指し、第３列，第４列は子
を指し、第５列はノード上のデータ数を表わすカウンタ
であり、第６列はノード上のタグ付キーデータの先頭ア
ドレスであり、第７列は入力データ領域の先頭アドレス
であり、第８列のフラグ１はリーフかどうかの判定フラ
グであり、リーフなら“1",リーフでなければ“0"であ
る。第９列のフラグ２は、“0",“1",“2"の３つの値を
取るフラグであり、これはデータの入力位置も指定する
のに使われる。例えば、第14図において、Ｄの右側（即
ち、先頭）から数えて４個の要素に入っているデータに
対しフラグ“0"を与え、同じく次の４個に対し“1"を、
そして最後の４個に対して“2"を付す。ここで＊は任意
の文字でよい。

次に、第14,15図を用いて第13図の説明をする。第13
図のステップ10は第14図のD,E,F,Gへデータを入力し、
d,e,f,gにタグ付キーを作成し、第15図のカウンタと、
タグ付キーデータの先頭を設定することを示す。ステッ
プ71は全データをマージするまでステップ72以下の処理
を繰り返すことを示す。ステップ72はポインタを領域ａ
に持って来る、即ち、ルートを現ノードとして指定する
ことを示す。ステップ73は第14図のａに入るタグ付キー
データの個数をベクトル要素数として設定することを示
す。ステップ74は出力結果がａ上に得られるまでマージ
処理55を繰り返すことを示す。ステップ55のマージ処理
は第８図の処理であり、本発明の第３の実施例における
マージ処理をタグ付キーデータ上では用いている。ステ
ップ75はａに得られた結果に従って入力データを並び換
えそれをＡ上に置くことを示す。ステップ76はＡ上のデ
ータディスク16−５上へ出力することを示す。ステップ
77は第14図の領域d,e,f,g上に2X（ａの大きさ）分の連
続空領域が有るかどうかの判定であり、有る場合にはス
テップ78は第14図のD,E,F,Gへデータの入力を行なう処
理であるが、ここで、一般に、Ｄ内のデータ数とｄ内の
タグ付キーデータの数の数は異なるので入力制御は以下
の様に行なう。ｄ内に2X（ａの大きさ）分の連続空領域
がある場合、Ｄ内にはａの大きさ分の連続空領域がある
のでこの領域上へデータを入力する。このときの連続空
領域の装置は、１回目の入力のときはデータ領域の空頭
から、２回目の入力はデータ領域の先頭にａの大きさ分
ずれた位置から、３回目はデータ領域の先頭から2X（ａ
の大きさ）分ずれた位置からである。４回目の入力位置
は１回目の入力位置へもどり、以後繰り返される。この
位置を第15図のテーブルのフラグ２によって示す。１回
目の入力の時は“0"、２回目は“1"、３回目は“2"によ
って示す。以上のもとに、ステップ78は、データの入力
とそれによるフラグ２の更新、入力データからのタグ付
キーデータの作成、カウンタの設定、タグ付キーデータ
の先頭アドレスの設定を示す。

第16−１図，第16−２図，第16−３図は入出力データ
の動きと、タグ付キーデータの動きと、それ等の関係を
示した図である。

第16−１図，第16−２図で、A1,A2,A3,A4は領域Ａ上
のデータアドレスであり、他のP1,……等も同様であ
る。第16−１図は領域Ａ上に出力結果を得た図であり、
第16−２図は領域Ａ上のデータを出力し、領域Ｄ上にデ
ータを入力した図である。データの入力は、それぞれ領
域d,e,f,gに“８個”分以上空領域が生じた場合に行な
う。

第16−３図は、第16−１図から第16−２図に移る際の
タグ付キーデータの動きを示した図である。第16−３図
Ｉは、第３の実施例のアルゴリズムに従って領域ａにマ
ージ結果を得た図である。領域ａ内のタグ付キーデータ
を入力データに置換した結果が第16−１図である。第16
−３図IIは、第16−２図の入力データからタグ付キーデ
ータを生成し、それを領域ｄへ入力した図である。ここ
で、第16−１図，第16−２図，第16−３図から、一般
に、領域D,E,F,G内のデータと、領域d,e,f,g内のデータ
の数は異なる。それは、中間結果が領域b,cに存在する
ためである。本発明では領域d,e,f,gの空領域を要素数
のカウンタによって判定するが、領域D,E,F,Gの空領域
はチェックせずに入力を行なえる。従って入力データの
カウンタは不要であり、領域D,E,F,Gの空領域もチェッ
クせず、その分高速に入力が行なえる。また、マージ処
理は第３の実施例と同じアルゴリズムを使用しているた
め、そこでの効果と同様の効果、即ち、長いベクトル長
のまま小さい作業領域上でマージ処理が行なえる等が得
られる。

第17図は、本発明のマージ方法の第１から第４の実施
例における入出力と、スカラ命令とベクトル命令である
２ウェイマージのタイムチャートである。スカラ命令と
は第１図のスカラ演算ユニットによって処理される命令
であり、第３図ではステップ１−3,5−７が該当する。
ベクトル命令とは第１図のベクトル演算ユニット17で処
理される命令であり、第３図ではステップ４の処理に相
当する。

処理は、最初入力データ領域へデータを入力するため
入力処理が行なわれる。次はベクトル要素数の設定や、
マージ可能性の判定のためスカラ命令による処理が行な
われ、しかる後にマージ命令によりマージされる。この
スカラ命令とマージ命令が繰り返され、処理領域にデー
タが得られると、出力処理が開始し、また必要に応じて
入力処理が行なわれる。これ等の処理は、入出力とスカ
ラ命令、又は、入出力とマージ命令が重なって行なわれ
る。

［発明の効果］ 本発明によれば、作業領域の大きさはデータ量に依存
せず、また、平均ベクトル長はデータ全体の転送量をベ
クトル命令の使用回数で割った値で決まるが、ベクトル
命令の使用回数を必要最小限に抑えられるため小さい作
業領域上で長いベクトル長のまま処理が行なえる。ま
た、入力と出力は互いに依存しないため、入出を並列に
処理出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるマージ装置の一実施例の構成図、
第２図は第１図のマージ用置に用いられたマージ演算器
の動作図、第３図は本発明によるマージ方法の第１の実
施例のアルゴリズム、第４図は第３図の実施例における
作業領域を示す図、第５図は本発明によるマージ方法の
第２の実施例のアルゴリズムを示す図、第６図は第５図
の実施例における作業領域を示す図、第７図は本発明の
マージ方法の第３の実施例のアルゴリズム、第８図は第
７図の一ステップを単に詳細に示したマージ処理アルゴ
リズムを示す図、第９図は第７図の実施例における作業
領域を示す図、第10図は第７図の実施例における作業領
域間の関連を記述するテーブル、第11図は第７図の実施
例の処理を示すのに有用な図、第12図は第７図の実施例
のマージ処理例、第13図は本発明によるマージ方法の第
４の実施例のアルゴリズムを示す図、第14図は第13図の
実施例における作業領域を示す図、第15図は第13図の実
施例における作業領域図の関係を記述するテーブル、第
16−１図，第16−２図，第16−３図は第13図の実施例の
データフロー、第17図は本発明の実施例におけるタイム
チャートである。

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】Ｎ列の入力データ列をマージする方法であ
   って、 Ｎ列の入力データ列のうちマージを行なうべき入力デー
   タ列を入力データ領域にロードする第１のステップと、 ２−ウェイマージをベクトル的に行うユニットのベクト
   ル要素数を前記マージ結果を格納する出力領域の大きさ
   に基づき設定する第２のステップと、 前記２−ウェイマージを実行する第３のステップと、 前記第2,第３のステップを繰返す第４のステップと、 第４のステップを実行し得られた結果を出力する第５の
   ステップと、 前記入力データ領域上のデータ列に対して前記第３のス
   テップを実行している途中で当該入力データ領域上に前
   記２−ウェイマージを中断なく実行でき且つ前記出力領
   域の大きさに対応するように予め定められた所定個数の
   連続空領域が生じたとき、該空領域に、関連する入力デ
   ータ列の１部をロードする第６のステップと、 を有するマージ方法。
2. 【請求項２】第１の記憶装置上にある２つのデータ列を
   ベクトル的に２−ウェイマージユニットによりマージし
   て第２の記憶装置上に出力するマージ方法であって、 前記２つのデータ列の各々の１部を２つの入力データ領
   域にロードする第１のステップと、 該入力データ領域の２分の１以下の大きさを有しマージ
   結果を格納する出力領域に格納可能な要素数を前記２−
   ウェイマージユニットの要素数として設定して、前記２
   −ウェイマージを実行する第２のステップと、 前記出力領域に得られた結果を前記第２の記憶装置に出
   力する第３のステップと、 前記入力データ領域上のデータ列に対して前記第２のス
   テップを実行している途中で当該入力データ領域の少く
   とも一方に前記２−ウェイマージを中断なく実行でき且
   つ前記出力領域の大きさに対応するように予め定められ
   た所定個数の連続空領域が生じたとき、該空領域に、関
   連する入力データ列の１部をロードする第４のステップ
   と、 を有し、前記第2,第３のステップと第４のステップとを
   独立に繰り返すことにより２つのデータ列をマージする
   マージ方法。
3. 【請求項３】第１の記憶装置にある３つのデータ列をベ
   クトル的２−ウェイマージユニットを用いてマージして
   第２の記憶装置上に出力するマージ方法であって、 前記３つのデータ列の各々の一部を３つの入力データ領
   域にそれぞれロードする第１のステップと、 ３−ウェイマージの結果を格納する出力領域内に格納可
   能なデータの個数を前記２−ウェイマージユニットの第
   １の要素数として設定して、前記出力領域と同じ大きさ
   を有し、前記３−ウェイマージの結果を得る過程で生ず
   る中間結果を格納するため前記入力データ領域の２分の
   １以下で前記出力領域と等しい大きさを有する中間領域
   内のデータ個数と前記第１の要素数との比較を行う第２
   のステップと、 前記第２のステップでの比較の結果、前記データ個数が
   前記第１の要素数以上のときは、前記中間領域内のデー
   タ列と前記入力データ領域のうちの第１の入力データ領
   域内のデータ列との間で２−ウェイマージを実行し、 前記出力領域に得られた結果を前記第２の記憶装置上に
   出力する第３のステップと、 前記第２のステップでの比較の結果、前記データ数が前
   記第１の要素数より小であるときは、前記中間領域内の
   空領域に入るデータ個数を前記マージユニットの第２の
   要素数として設定し、前記入力データ領域のうち第２と
   第３の入力データ領域内のデータ列の間で前記第２要素
   数の分のマージを実行し、得られた結果を前記中間領域
   に格納し、該中間領域と前記第１の入力データ領域との
   間で前記第１要素数の分のマージを実行し、得られた結
   果を前記第２の記憶装置上に出力する第４のステップ
   と、 前記第1,第2,第３の入力データ領域上のデータ列に対し
   て前記第４のステップを実行している途中で該入力デー
   タ領域の少くとも１方に前記２−ウェイマージを中断な
   く実行でき且つ前記出力領域の大きさに対応するように
   予め定められた所定個数の連続空領域が生じたとき、該
   空領域に、関連したデータ列のデータを取り込む第５の
   ステップと、 を有し、前記第２−第４のステップと前記第５のステッ
   プとを独立に繰返すことにより３つのデータ列をマージ
   するマージ方法。
4. 【請求項４】第１の記憶装置上に格納されたＮ列のデー
   タ列をベクトル的２−ウェイマージユニットによりマー
   ジして第２の記憶装置上に出力するマージ方法であっ
   て、 前記Ｎデータ列の各々の一部をデータ領域にロードする
   第１のステップと、 Ｎ−ウェイマージの結果を格納する出力領域内に格納可
   能なデータ個数を前記２−ウェイマージユニットの第１
   の要素数として設定し、かつ、前記Ｎ−ウェイマージを
   実行する過程で発生する中間結果を格納するＮ−２個の
   中間領域のうちの前記出力領域に結合された２つの中間
   領域のそれぞれに格納されたデータのうちの最大値また
   は最小値のうち、所定の基準に基づき選ばれた１つの値
   を格納した側の中間領域に格納されたデータの個数と、
   前記第１要素数と、に基づき前記２つの中間領域でのマ
   ージの可能性を判定する第２のステップであって、前記
   中間領域の各々は少くとも前記出力領域と等しい大きさ
   であり、前記データ領域の各々は少くとも前記中間領域
   の最大のものの２倍の大きさである第２のステップと、 前記第２ステップにおいてマージ可能と判定されたとき
   は前記マージユニットを動作させ前記２つの中間領域間
   のマージを実行し、得られた結果を前記出力領域に置く
   第３のステップと、 前記判定ステップにおいてマージ不可と判定されたとき
   は、前記小さい側の最大値を含むデータを格納した中間
   領域の空領域の大きさを前記マージユニットの第２の要
   素数として設定し、前記小側最大値格納領域に結合した
   ２つの中間領域がそれぞれ格納しているデータのうちの
   最大値または最小値のうち前記所定の基準に基づき選ん
   だ１つの値を格納した側の中間領域に格納されたデータ
   の個数と、前記第２要素数とに基づき前記２つの中間領
   域間での２−ウェイマージの可能性を判定する第４のス
   テップと、 前記第４のステップをマージ可能の判定が得られるまで
   繰返し実行し、マージ可能の判定が得られたとき、前記
   マージユニットを動作させマージを実行し、得られた結
   果が格納された中間領域に結合した新領域の空領域の大
   きさを前記マージユニットの第３の要素数として設定
   し、前記中間領域と前記親ユニットに結合し前記中間領
   域とマージされるべきもう一つの中間領域と、それぞれ
   に格納されたデータのうちの最大値または最小値のうち
   前記所定の基準に基づき選んだ１つの値を格納した側の
   中間領域に格納されたデータの個数と前記第３の要素数
   と、に基づき前記２つの中間領域間のマージの可能性を
   判定する第５のステップと、 前記第５のステップにつづき、前記第４のステップにも
   どることにより前記第3,第４ステップを繰返し、前記出
   力領域に得られた結果を前記第２の記憶装置に出力する
   第６のステップと、 前記Ｎ個のデータ領域の少くとも１つに前記中間領域の
   うちの最大のものの大きさに相当する空領域が生じたと
   き、該空領域に関連したデータ列からデータをロードす
   る第７のステップと、 を有するマージ方法。
5. 【請求項５】特許請求の範囲第４項において、前記所定
   の基準は前記最大値のうちの小さい方、又は、等しい場
   合は、任意の一方、を選ぶことである、マージ方法。
6. 【請求項６】特許請求の範囲第４項において、前記所定
   の基準は前記最小値のうちの大きい方を選ぶことであ
   る、マージ方法。
7. 【請求項７】特許請求の範囲第４項において、前記第2,
   第4,第５のステップにおける前記マージ可能性の判定は
   前記格納データ個数がそれぞれ前記第1,第2,第３要素数
   以上のときはマージ可能であり、より小のときはマージ
   不可能であると判定するマージ方法。