JP2845650B2 - 論理式評価演算器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は論理式を評価する情報処
理装置における演算器に関し、特に論理単位元“０”，
“１”，オア演算子，演算レベルを指定す
る“（”，“）”等から構成される論理式をベクトルデ
ータとして扱って論理式の評価を実行する論理式評価演
算器に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に原子力コードにおける粒子モデル
では、粒子は通常は円球，円筒，直方体，円錐などの基
本形状（プリミティブ）を組み合わせた領域（ゾーン，
セル）が包含関係を成す複雑な形状の空間内を移動また
は滞留する。領域には予め番号がつけられており、１つ
の領域内に存在する粒子にはその領域の番号を属性とし
て持たせている。

【０００３】粒子が空間を移動中に粒子の持つ領域番号
と粒子が存在している領域の番号とが不一致になること
がある。この原因としては、入力データで定義されてい
る形状の矛盾，粒子の飛軌線と領域境界との交差計算時
の誤差の集積，当該コードのプログラム論理エラーなど
が考えられる。不一致を起こした粒子はロスト（ｌｏｓ
ｔ）粒子として計算の対象外とする。

【０００４】ロスト粒子を発見するためにＭＣＮＰコー
ドでは粒子が新しい領域に入る毎に無矛盾性のチェック
を行っている。

【０００５】ＭＣＮＰコードにおける領域は、それを取
り囲む表面の組み合わせをリスト表現して定義され、こ
のリスト表現は入力データから入力処理ルーチンによっ
て生成される。

【０００６】正しい領域か否かの判定は、粒子を取り囲
む表面の正負の向きの意味が入力データと同じ意味であ
れば入力データ中の表面番号を“１”で置き換え、異な
っていれば“０”で置き換えて上記領域リスト表現を作
成する。

【０００７】この領域を表すリスト表現をＢｏｏｌｅａ
ｎ ｏｐｅｒａｔｏｒの優先順位に従って論理式として
評価し、その値をＬＧＥＶＡＬとする。

【０００８】ＬＧＥＶＡＬの値が“１”ならば粒子は正
しく定義された領域に存在し、ＬＧＥＶＡＬの値が
“０”ならば粒子は矛盾した領域内に存在する、即ちロ
スト粒子である。

【０００９】ＭＣＮＰの方法は、入力データの誤りの発
見，コード開発時のプログラム論理の誤りの発見，計算
誤差の集積とプログラム論理の不一致による計算時のプ
ログラムの暴走の回避などに有用であると考えられる。

【００１０】そして従来、上述のような論理式の評価は
ソフトウェアで処理され、然も条件判断，分岐処理が頻
繁に現れる構造のプログラムとなるためスカラ処理され
ていた。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の論理式
の評価方法はソフトウェアによるスカラ処理となってい
るために論理式の１つの要素を処理するのにも数百マシ
ンサイクルかかり、前述したような粒子モデルの原子力
コードの高速処理の大きな障害となっている。

【００１２】そこで本発明の目的は、論理式の評価を高
速に行うことができる論理式評価演算器を提供すること
にある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の論理式評価演算
器は、評価中の論理式の中間評価値を保持する評価値保
持手段と、この評価値保持手段に保持された中間評価値
と論理単位元の値とを演算する評価値演算手段と、評価
中の論理式のネスティングの深さをカウントする演算レ
ベルカウント手段と、読み飛ばし状態であるか否かを保
持する読み飛ばし状態保持手段と、読み飛ばし状態中の
論理式のネスティングの深さをカウントする読み飛ばし
レベルカウント手段と、ベクトルデータの形式でベクト
ルレジスタに格納された論理式の構成要素を連続して順
次に読み出し、この読み出した個々の構成要素の種別の
判定結果と前記各手段の現在の状態とに基づいて、実際
の演算が不要となる演算子の第２被演算データにあたる
論理式部分を読み飛ばしながら前記ベクトルデータ形式
の論理式の評価を進めるのに必要な制御信号を発生して
前記各手段に送出する制御手段とを備えている。

【００１４】また、前記ベクトルレジスタに格納された
論理式の評価を完了した時点で、前記演算レベルカウン
ト手段に保持されている演算レベル情報，前記読み飛ば
し状態保持手段に保持されている読み飛ばし状態情報，
前記読み飛ばしレベルカウント手段に保持されている読
み飛ばしレベル情報とを、前記評価値保持手段に保持さ
れている中間評価値と共に前記ベクトルレジスタに格納
する中間状態格納手段と、演算開始時に、前記ベクトル
レジスタに格納された演算中間状態である演算レベル情
報，読み飛ばし状態情報，読み飛ばしレベル情報を中間
評価値と共に読み込み、前記演算レベルカウント手段，
前記読み飛ばし状態保持手段，前記読み飛ばしレベルカ
ウント手段，前記評価値保持手段にセットする中間状態
設定手段とを備えている。

【００１５】更に、前記制御手段は、読み出した論理式
の構成要素の種別を判定する基準データを保持するレジ
スタを備え、このレジスタはスキャンパスを通じて又は
ソフトウェア命令によって任意の値を設定することがで
きるようになっている。

【００１６】

【作用】本発明の論理式評価演算器においては、評価対
象の論理式はベクトルデータの形式でベクトルレジスタ
に格納される。即ち、論理式を構成する要素をその先頭
から順に例えば元“０”，オア演算子，元“１”，…と
すると、元“０”は数値Ｘ，オア演算子は数値Ｙ，元
“１”は数値Ｚといった具合に各構成要素の種別毎に或
る数値を定め、それらをベクトル要素Ａ０＝Ｘ，Ａ１＝
Ｙ，Ａ２＝Ｚ，…とするベクトルデータＡをベクトルレ
ジスタに格納しておくものである。

【００１７】動作にあっては、制御手段が、ベクトルデ
ータＡの形式でベクトルレジスタに格納された論理式の
構成要素を例えば１マシンサイクル毎に連続して順次に
読み出し、この読み出した個々の構成要素の種別を、
Ｘ，Ｙ，Ｚ等の基準データを保持するレジスタと構成要
素の値とを比較することにより判定し、この判定結果と
各手段の現在の状態とに基づいて、実際の演算が不要と
なる演算子の第２被演算データにあたる論理式部分を読
み飛ばしながら論理式の評価を進めるのに必要な制御信
号を発生し、この制御信号に応答して、評価値保持手段
が評価中の論理式の中間評価値を保持し、評価値演算手
段が評価値保持手段に保持された中間評価値と論理単位
元の値“１”，“０”とを演算し、演算レベルカウント
手段が評価中の論理式のネスティングの深さをカウント
し、読み飛ばし状態保持手段が読み飛ばし状態であるか
否かを保持し、読み飛ばしレベルカウント手段が読み飛
ばし状態中の論理式のネスティングの深さをカウントす
る。

【００１８】即ち、現中間評価値が“１”の場合にはど
のような第２被演算データとオア演算しても結果は
“１”であり、また現中間評価値が“０”の場合にはど
のような第２被演算データとアンド演算しても結果は
“０”であるので、制御手段は、読み飛ばし条件が成立
した場合にはそのことを読み飛ばし状態保持手段に保持
し、読み飛ばしレベルカウント手段で読み飛ばしレベル
をカウントして第２被演算データにあたる論理式部分を
読み飛ばす。また、非読み飛ばし状態においては評価値
演算手段等を使用して実際の演算を進めるものである。

【００１９】また、前記ベクトルレジスタの最大ベクト
ル長を超えるような長さの論理式の評価に際しては、論
理式を複数の部分論理式に分割して評価が行われ、その
際、中間状態格納手段が、前記ベクトルレジスタに格納
された部分論理式の評価を完了した時点で、前記演算レ
ベルカウント手段に保持されている演算レベル情報，前
記読み飛ばし状態保持手段に保持されている読み飛ばし
状態情報，前記読み飛ばしレベルカウント手段に保持さ
れている読み飛ばしレベル情報とを、前記評価値保持手
段に保持されている中間評価値と共に前記ベクトルレジ
スタに格納し、残りの部分論理式の演算開始時に、中間
状態設定手段が、前記ベクトルレジスタに格納された演
算中間状態である演算レベル情報，読み飛ばし状態情
報，読み飛ばしレベル情報を中間評価値と共に読み込
み、前記演算レベルカウント手段，前記読み飛ばし状態
保持手段，前記読み飛ばしレベルカウント手段，前記評
価値保持手段にセットする。

【００２０】

【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
詳細に説明する。

【００２１】図１を参照すると、本発明を適用した情報
処理装置の一例は、主記憶部１とベクトル演算部２とを
含んでいる。

【００２２】主記憶部１は、プログラムや処理に必要な
データを格納するものであって、本実施例では評価すべ
き論理式をベクトルデータの形でこの主記憶部１に格納
している。

【００２３】ベクトル演算部２は、ベクトルレジスタ３
および論理式評価演算器４を含み、更に図示していない
が従来の加算，乗算器等のベクトル演算器を含んでい
る。

【００２４】ベクトルレジスタ３はベクトルデータ等を
保持するレジスタであり、ロード線１０１およびストア
線１０２によって主記憶部１と接続されている。

【００２５】論理式評価演算器４は、本発明の主要部で
あり、データ線４０１によってベクトルレジスタ３から
評価すべき論理式の要素を受け、評価を行い、評価結果
または評価の中間状態をデータ線４０２を介してベクト
ルレジスタ３へ格納する。

【００２６】本実施例においては、論理式評価演算器４
は、制御手段４１，評価値演算手段４２，評価値保持手
段４３，演算レベルカウント手段４４，読み飛ばし状態
保持手段４５，読み飛ばしレベルカウント手段４６，中
間状態格納手段４７および中間状態設定手段４８から構
成されている。

【００２７】評価値演算手段４２は、制御手段４１から
制御線４１２を通じて与えられる制御信号によって制御
され、評価値保持手段４３からデータ線４３１に出力さ
れている中間評価値とベクトルレジスタ３からデータ線
４０１に読み出された論理単位元の値との演算を行う手
段であり、演算結果はデータ線４２１に出力される。

【００２８】評価値保持手段４３は、制御手段４１から
制御線４１２を通じて与えられる制御信号によって制御
され、データ線４２１に出力された演算結果を格納する
ことにより、評価中の論理式の中間評価値を保持する手
段である。この評価値保持手段４３に保持されている中
間評価値はデータ線４３１に出力される。

【００２９】演算レベルカウント手段４４は、制御手段
４１から制御線４１３に出力される制御信号によって制
御され、評価中の論理式のネスティングの深さ（演算レ
ベル）をカウントする手段である。この演算レベルカウ
ント手段４４でカウントされた演算レベル情報はデータ
線４４１に出力される。

【００３０】読み飛ばし状態保持手段４５は、制御手段
４１から制御線４１５に出力される制御信号によって制
御され、読み飛ばし状態であるか否かを示す読み飛ばし
状態情報を保持する手段である。この読み飛ばし状態情
報はデータ線４５１に出力さされる。

【００３１】読み飛ばしレベルカウント手段４６は、制
御手段４１から制御線４１４を通じて与えられる制御信
号によって制御され、読み飛ばし状態中の論理式のネス
ティングの深さ（読み飛ばしレベル）をカウントする手
段である。このカウント値である読み飛ばしレベル情報
はデータ線４６１に出力される。

【００３２】制御手段４１は、ベクトルデータの形式で
ベクトルレジスタ３に格納された論理式の構成要素を連
続して順次に読み出し、この読み出した個々の構成要素
の種別の判定結果と、データ線４３１を通じて入力され
ている中間評価値と、データ線４４１を通じて入力され
ている演算レベル情報と、データ線４５１を通じて入力
されている読み飛ばし状態情報と、データ線４６１を通
じて入力されている読み飛ばしレベル情報とに基づい
て、実際の演算が不要となる演算子の第２被演算データ
にあたる論理式部分を読み飛ばしながら論理式の評価を
連続的に進めるのに必要な制御を実行する手段である。

【００３３】この制御手段４１は、データ線４０１，４
３１，４４１，４５１，４６１によるデータおよび図示
しない命令処理部からの制御信号を入力情報とし、制御
信号を制御線４１０〜４１６により各部に供給してい
る。

【００３４】図２は制御手段４１の制御内容の一例を示
すフローチャートであり、以下、暫くの間、図２を参照
して制御手段４１の制御機能を説明する。

【００３５】なお、本実施例で対象とする論理式は、元
“１”，“０”，オア演算子ｖ，演算レベルを指定する
“（”，“）”を構成要素として含み、演算子の省略は
アンド演算子を意味している。

【００３６】１マシンサイクルの開始時、制御手段４１
は制御線４１０上の制御信号によりベクトルレジスタ３
からデータ線４０１を介して論理式の構成要素を１要素
読み込む（Ｓ１）。なお、Ｉ番目に読み込んだ構成要素
をＬＧ（Ｉ）とする。

【００３７】次に、読み飛ばし状態保持手段４５からデ
ータ線４５１に出力されている読み飛ばし状態値Ｆの値
を判定し（Ｓ２）、この読み飛ばし状態値Ｆが非読み飛
ばし状態を示す場合（Ｆ＝“０”）にはステップＳ３へ
進み、読み飛ばし状態値Ｆが読み飛ばし状態を示す場合
（Ｆ＝“１”）には読み飛ばし処理を行うためにステッ
プＳ１５へ進む。

【００３８】ステップＳ３では、入力した論理式の構成
要素ＬＧ（Ｉ）が“０”または“１”の元（Ｖａｌｕ
ｅ）であるか、オア演算子や演算レベルを指定す
る“（”等の演算子（ＯＰ）であるかを判定し、“０”
または“１”の場合には、制御線４１２上の制御信号に
より、評価値演算手段４２にデータ線４０１上の構成要
素ＬＧ（Ｉ）（“１”または“０”）とデータ線４３１
上の評価値ＬＧＥＶＡＬとの論理積をとらせ、その結果
を新しい評価値ＬＧＥＶＡＬとして評価値保持手段４３
に保持せしめる（Ｓ１４）。そして、１マシンサイクル
の動作を終了し、次の要素の処理に移る。

【００３９】ステップＳ３において構成要素ＬＧ（Ｉ）
が演算子（ＯＰ）であると判定した場合、次のステップ
Ｓ４で更にその種別を判定し、オア演算子ｖ（ＵＮＩＯ
Ｎ）であればステップＳ５へ、“（”であればステップ
Ｓ８へ、それ以外即ち“）”であればステップＳ１２へ
進む。

【００４０】ステップＳ５では、データ線４３１に出力
されている現在の評価値ＬＧＥＶＡＬの値をチェックす
る。そして、その値が“０”であれば制御線４１２上の
制御信号により評価値保持手段４３の評価値ＬＧＥＶＡ
Ｌを“１”にセットし（Ｓ６）、次の要素の処理に移
る。また、現在の評価値ＬＧＥＶＡＬの値が“０”でな
く“１”であれば、演算レベルカウント手段４４からデ
ータ線４４１に出力されている演算レベルＬの値をチェ
ックし（Ｓ７）、Ｌ＝“０”の場合は論理式の評価を終
了する。他方、Ｌ≠“０”の場合は、現在の評価値ＬＧ
ＥＶＡＬが“１”であり、今回の演算子がオア演算子ｖ
であるので、このオア演算子ｖの第２被演算データが
“１”であろうが“０”であろうが結果は“１”になる
ので、読み飛ばし状態に移行するために制御信号４１
４，４１５上の制御信号により読み飛ばしレベルカウン
ト手段４６の読み飛ばしレベルＭ，読み飛ばし状態保持
手段４５の読み飛ばし状態値Ｆをそれぞれ“１”にセッ
トし（Ｓ１０，Ｓ１１）、次の要素の処理に移る。

【００４１】ステップＳ８では、制御線４１３上の制御
信号により演算レベルカウント手段４４に演算レベルＬ
を＋１せしめる。そして、その時点での評価値ＬＧＥＶ
ＡＬの値をチェックし（Ｓ９）、ＬＧＥＶＡＬ≠“０”
すなわち“１”の場合は次の要素の処理に移る。また、
ＬＧＥＶＡＬ＝“０”の場合には、今回の要素“（”の
直前に省略されているアンド演算子の演算結果はその第
２被演算データが“１”であろうが“０”であろうが結
果は“０”になるので、読み飛ばし状態に移行するため
に制御信号４１４，４１５上の制御信号により読み飛ば
しレベルカウント手段４６の読み飛ばしレベルＭ，読み
飛ばし状態保持手段４５の読み飛ばし状態値Ｆをそれぞ
れ“１”にセットし（Ｓ１０，Ｓ１１）、次の要素の処
理に移る。

【００４２】ステップＳ１２では、制御線４１３上の制
御信号により演算レベルカウント手段４４に演算レベル
Ｌを−１せしめる。そして、終わりでなければ（Ｓ１３
でＮＯ）、そのまま次の要素の処理に移行する。

【００４３】次に、ステップＳ２において読み飛ばし状
態値Ｆが“１”すなわち読み飛ばし状態を示していたこ
とによりステップＳ１５に進んだ場合、更に今回の要素
ＬＧ（Ｉ）の種別を判定し、ＬＧ（Ｉ）が“（”であれ
ば制御線４１４上の制御信号により読み飛ばしレベルカ
ウント手段４６の読み飛ばしレベルＭを＋１せしめ（Ｓ
１６）、ＬＧ（Ｉ）が“）”であれば読み飛ばしレベル
Ｍを−１せしめ（Ｓ１７）、ＬＧ（Ｉ）がそれ以外の種
別であれば何もせず、それぞれステップＳ１８へ進む。

【００４４】ステップＳ１８では、データ線４６１上に
出力されている読み飛ばしレベルＭの値をチェックす
る。そして、Ｍ≠“０”であれば、読み飛ばしを続行す
るためにそのまま次の要素の処理へ進む。また、Ｍ＝
“０”であれば、読み飛ばしを終えたので、制御線４１
３上の制御信号により演算レベルカウント手段４４の演
算レベルＬを−１せしめ（Ｓ１９）、Ｌ＝“０”になれ
ば処理を終了する（Ｓ２０）。他方、Ｌ≠“０”であれ
ば、制御線４１５上の制御信号により読み飛ばし状態保
持手段４５の読み飛ばし状態値Ｆを“０”にせしめ（Ｓ
２１）、次の要素の処理に移行する。

【００４５】次に、再び図１を参照して、残りの中間状
態格納手段４７と中間状態設定手段４８について説明す
る。

【００４６】評価中の論理式の長さがベクトルレジスタ
３の最大ベクトル長を超える場合、１回の演算では論理
式全体の評価を行うことができないため、論理式を最大
ベクトル長の範囲内で分割して順次評価を進めていく必
要がある。

【００４７】このとき論理式の或る部分までの評価を完
了し、次の最大ベクトル長分の論理式を主記憶部１から
ベクトルレジスタ３にロードし当該論理式の評価を開始
するまでに、タイムスライスで動作中の他のプロセスが
論理式評価演算器４を使用する場合、そのまま新しいプ
ロセスに論理式評価演算器４を引き渡すと旧プロセスの
論理式の評価の途中状態が破壊されてしまう。

【００４８】図１の中間状態格納手段４７は、上記のよ
うな論理式評価の途中状態の破壊を防止するため、ベク
トルレジスタ３にロードされた分の論理式の評価が完了
した時点で、演算レベルカウント手段４４の演算レベル
Ｌ，読み飛ばし状態保持手段４５の読み飛ばし状態値Ｆ
および読み飛ばしレベルカウント手段４６の読み飛ばし
レベルＭを、評価値保持手段４３に保持されている論理
式の評価値ＬＧＥＶＡＬと共に制御手段４１から制御線
４１１に出された制御信号によって命令で指定されたベ
クトルレジスタ３に格納するものである。なお、論理式
全体の評価が完了した場合の評価値保持手段４３の評価
値ＬＧＥＶＡＬは中間値ではなく、評価してきた論理式
の最終評価値となることは言うまでもない。

【００４９】そして、図１の中間状態設定手段４８は、
中間状態格納手段４７がベクトルレジスタ３に格納した
評価演算の途中状態を続きの演算を開始するのに先立
ち、制御手段４１からの制御線４１６上の制御信号によ
ってベクトルレジスタ３からデータ線４０１を介して読
み込み、論理式の評価値ＬＧＥＶＡＬはデータ線４８１
を介して評価値保持手段４３に、演算レベルＬはデータ
線４８２を介して演算レベルカウント手段４４に、読み
飛ばし状態値Ｆはデータ線４８４を介して読み飛ばし状
態保持手段４５に、読み飛ばしレベルＭはデータ線４８
３を介して読み飛ばしレベルカウント手段４６に、それ
ぞれ再セットするものである。

【００５０】図３は制御手段４１のハードウェア構成例
を示すブロック図であり、特に、入力した論理式の要素
の種別を判定する部分の好ましい実施例を示す。

【００５１】図３において、５１ａ，５１ｂ，…，５１
ｎは入力した論理式の要素の種別を判定する場合の判定
基準になるデータを格納するレジスタであり、図３
（ａ）に示す制御手段４１ではレジスタ５１ａ，５１
ｂ，…，５１ｎの入力手段は図示されていないが、装置
の初期化時にスキャンパスによって判定用の基準データ
を各レジスタ５１ａ，５１ｂ，…，５１ｎにセットする
ことができるようになっている。

【００５２】また、図３（ｂ）に示す制御手段４１で
は、判定基準データ用の入力線５０１を通じて装置で動
作中のプログラムによって発行された命令によって判定
用の基準データをレジスタ５１ａ，５１ｂ，…，５１ｎ
にセットすることができるようになっている。即ち、図
３（ｂ）においてはレジスタ５１ａ，５１ｂ，…，５１
ｎはソフトウェアビジブルなレジスタとして構成されて
いる。

【００５３】図３（ａ），（ｂ）何れの制御手段４１に
おいても、データ線４０１を通じて入力した論理式の各
要素とレジスタ５１ａ，５１ｂ，…，５１ｎの基準デー
タとを比較器５２ａ，５２ｂ，…，５２ｎで比較し、こ
れらの比較器５２ａ，５２ｂ，…，５２ｎでの比較結果
から制御信号生成部５３で前述した図２の制御フローに
基づき制御信号を生成して制御線４１０〜４１６ヘ出力
する。

【００５４】次に、以下のような論理式を例にして、本
実施例の論理式評価演算器４の動作を説明する。 （１（１ｖ０）（１ ０）） …（１）

【００５５】なお、上記論理式（１）において、“ｖ”
はオア演算子を、“（”，“）”は演算レベルをそれぞ
れ指定し、演算子の省略はアンド演算子を意味してい
る。また、このような論理式（１）はベクトルデータの
形式で主記憶部１に格納されているものとする。

【００５６】先ず、論理式の演算に先立ち主記憶部１に
格納されている評価すべき論理式（１）をベクトルレジ
スタ３にロードしておく。このロードは主記憶部１に格
納されている論理式をベクトルデータとして扱い通常の
ベクトルロード命令で実行する。

【００５７】図４はベクトルレジスタ３に格納された論
理式（１）のベクトルデータの構成を示す。同図に示す
ように、論理式（１）は、ベクトル要素Ａ（０）〜Ａ
（１１）の１２要素からなるベクトルデータＡとして表
現されている。先頭のベクトル要素Ａ（０）は論理式
（１）の先頭の要素“（”に対応するもので、予
め“（”に対応付けた数値が入っている。同様に以下の
ベクトル要素Ａ（１）〜Ａ（１１）は論理式（１）の２
番目以降の要素“１”〜“）”に対応するもので、それ
ぞれ各要素種別に対応付けた数値が入っている。

【００５８】なお、論理式（１）の各要素の種別に対応
付けた数値は判定用の基準データとして、図３の制御手
段４１のレジスタ５１ａ〜５１ｎにも事前にセットされ
ているものである。また、本実施例では演算の開始時に
おいても中間状態設定手段４８が動作する構成を採用し
ているため、演算の初期状態に対応する評価値ＬＧＥＶ
ＡＬ＝“１”，演算レベルＬ＝“０”，読み飛ばし状態
値Ｆ＝“０”，読み飛ばしレベルＭ＝“０”をベクトル
レジスタ３に事前に設定している。

【００５９】さて、図１において、図示しない命令処理
部により論理式評価演算器４が起動されると、最初に中
間状態設定手段４８は制御手段４１からの制御線４１６
による制御信号に従い、上述した演算の中間状態をベク
トルレジスタ３からデータ線４０１を通じて読み出し、
データ線４８１〜４８４を介して評価値保持手段４３，
演算レベルカウント手段４４，読み飛ばしレベルカウン
ト手段４６および読み飛ばし状態保持手段４５に、それ
ぞれ値“１”，“０”，“０”，“０”をセットする。

【００６０】次に制御手段４１は、図３の制御フローに
従った制御を開始し、ベクトルレジスタ３に格納された
論理式の各要素を順次にデータ線４０１を通じて読み込
み、この読み込んだ要素と内部のレジスタ５１ａ〜５１
ｎに持っている論理要素判定用の基準データとを比較器
５２ａ〜５２ｎで比較し、その比較結果から制御信号生
成部５３で各部への制御信号を生成し制御線４１０〜４
１６に出力していくことにより、論理式（１）の評価を
進める。具体的には、以下のような動作が行われる。

【００６１】最初の要素は“（”であり、読み飛ばし状
態値Ｆは“０”であるので、制御手段４１は図２のステ
ップＳ２，Ｓ３，Ｓ４を経てステップＳ８に進み、制御
線４１３を通じて演算レベルカウント手段４４に対し演
算レベルＬを＋１するよう指示し、これを受けて演算レ
ベルカウント手段４４は演算レベルＬを＋１し、“１”
とする。次に、評価値ＬＧＥＶＡＬ≠“０”なので、制
御手段４１は次の要素の処理に進む。

【００６２】次の要素は“１”であり、読み飛ばし状態
値Ｆは“０”なので、制御手段４１は図２のステップＳ
２，Ｓ３を経てステップＳ１４へ進み、制御線４１２を
通じて評価値演算手段４２と評価値保持手段４３とに対
し必要な指示を送出し、この指示に応答して評価値演算
手段４２はデータ線４０１に出力されているＬＧ（Ｉ）
（今の場合は“１”）と評価値保持手段４３からデータ
線４３１に出力されている評価値ＬＧＥＶＡＬ（今の場
合は“１”）とでＬＧＥＶＡＬ＝ＬＧＥＶＡＬ＊ＬＧ
（Ｉ）の演算を実行してその結果をデータ線４２１に出
力し、評価値保持手段４３はデータ線４２１に出力され
た演算結果を新たな評価値ＬＧＥＶＡＬ（今の場合は
“１”）として保持する。

【００６３】次の要素は“（”であり、読み飛ばし状態
値Ｆは“０”なので、制御手段４１は図２のステップＳ
２，Ｓ３，Ｓ４を経てステップ８に進み、制御線４１３
を通じて演算レベルカウント手段４４に対し演算レベル
Ｌを＋１するよう指示し、これを受けて演算レベルカウ
ント手段４４は演算レベルＬを＋１し、“２”とする。
そして評価値ＬＧＥＶＡＬ≠“０”なので、制御手段４
１は次の要素の処理に進む。

【００６４】次の要素は“１”であり、読み飛ばし状態
値Ｆは“０”なので、制御手段４１は図２のステップＳ
２，Ｓ３を経てステップＳ１４へ進み、制御線４１２を
通じて評価値演算手段４２と評価値保持手段４３とに対
し必要な指示を送出し、この指示に応答して評価値演算
手段４２はデータ線４０１に出力されているＬＧ（Ｉ）
（今の場合は“１”）と評価値保持手段４３からデータ
線４３１に出力されている評価値ＬＧＥＶＡＬ（今の場
合は“１”）とでＬＧＥＶＡＬ＝ＬＧＥＶＡＬ＊ＬＧ
（Ｉ）の演算を実行してその結果をデータ線４２１に出
力し、評価値保持手段４３はデータ線４２１に出力され
た演算結果を新たな評価値ＬＧＥＶＡＬ（今の場合は
“１”）として保持する。

【００６５】次の要素は“ｖ”であり、読み飛ばし状態
値Ｆは“０”なので、制御手段４１は図２のステップＳ
２，Ｓ３，Ｓ４を経てステップＳ５に進み、評価値保持
手段４３からデータ線４３１に出力されている評価値Ｌ
ＧＥＶＡＬの値が“０”でない、即ち“１”であること
を判定する。これにより、ステップＳ７へ進み、演算レ
ベルカウント手段４４からデータ線４４１に出力されて
いる演算レベルＬが“０”か否かを判定し、今の場合演
算レベルＬは“２”であり、“０”でないので、ステッ
プＳ１０，Ｓ１１を実行して制御線４１４，４１５を通
じて読み飛ばしレベルカウント手段４６，読み飛ばし状
態保持手段４５に必要な指示を出す。これにより、読み
飛ばしレベルカウント手段４６は読み飛ばしレベルＭを
“１”にセットし、読み飛ばし状態保持手段４５は読み
飛ばし状態値Ｆを“１”にセットする。

【００６６】即ち、ここまでの論理式の評価値ＬＧＥＶ
ＡＬは“１”であり、続くオペレーションがオア（Ｏ
Ｒ）であるため、オア演算子“ｖ”の右側の項すなわち
第２被演算データの値が“０”であっても“１”であっ
ても評価値は“１”となるため、オア演算子“ｖ”の第
２被演算データにあたる論理式部分を読み飛ばす状態に
するものである。

【００６７】次の要素は“０”であり、読み飛ばし状態
値Ｆが読み飛ばし状態を示す“１”であるため、制御手
段４１はステップＳ２，Ｓ１５を経てステップＳ１８へ
進み、さらに読み飛ばしレベルカウント手段４６からデ
ータ線４６１に出力されている読み飛ばしレベルＭが
“１”で“０”でないので、次の要素の処理に移る。

【００６８】次の要素は“）”であり、読み飛ばし状態
値Ｆが読み飛ばし状態を示す“１”であるため、制御手
段４１はステップＳ２，Ｓ１５を経てステップＳ１７へ
進み、制御線４１４により読み飛ばしレベルカウント手
段４６に対し読み飛ばしレベルＭを−１するよう指示す
る。これに応答して読み飛ばしレベルカウント手段４６
が読み飛ばしレベルＭを−１する。この結果、Ｍ＝
“０”となるので、制御手段４１はこれを次のステップ
Ｓ１８で検出し、読み飛ばしを終えたことを認識する。
これにより制御手段４１は、制御線４１３により演算レ
ベルカウント手段４４の演算レベルＬを−１せしめて
“１”にし、Ｌ≠“０”なのでステップＳ２０からステ
ップＳ２１へ移行し、ここで制御線４１５により読み飛
ばし状態保持手段４５の読み飛ばし状態値Ｆを“０”に
リセットせしめて、次の要素の処理に移る。

【００６９】次の要素は“（”であり、読み飛ばし状態
値Ｆは“０”なので、制御手段４１は図２のステップＳ
２，Ｓ３，Ｓ４を経てステップ８に進み、制御線４１３
を通じて演算レベルカウント手段４４に対し演算レベル
Ｌを＋１するよう指示し、これを受けて演算レベルカウ
ント手段４４は演算レベルＬを＋１し、“２”とする。
そして評価値ＬＧＥＶＡＬ≠“０”なので、制御手段４
１は次の要素の処理に進む。

【００７０】次の要素は“１”であり、読み飛ばし状態
値Ｆは“０”なので、制御手段４１は図２のステップＳ
２，Ｓ３を経てステップＳ１４へ進み、制御線４１２に
より、評価値演算手段４２にデータ線４０１に出力され
ているＬＧ（Ｉ）（今の場合は“１”）と評価値保持手
段４３からデータ線４３１に出力されている評価値ＬＧ
ＥＶＡＬ（今の場合は“１”）とでＬＧＥＶＡＬ＝ＬＧ
ＥＶＡＬ＊ＬＧ（Ｉ）の演算を実行せしめ、評価値保持
手段４３にデータ線４２１に出力された演算結果を新た
な評価値ＬＧＥＶＡＬ（今の場合は“１”）として保持
せしめる。

【００７１】次の要素は“０”であり、読み飛ばし状態
値Ｆは“０”なので、制御手段４１は図２のステップＳ
２，Ｓ３を経てステップＳ１４へ進み、制御線４１２に
より、評価値演算手段４２にデータ線４０１に出力され
ているＬＧ（Ｉ）（今の場合は“０”）と評価値保持手
段４３からデータ線４３１に出力されている評価値ＬＧ
ＥＶＡＬ（今の場合は“１”）とでＬＧＥＶＡＬ＝ＬＧ
ＥＶＡＬ＊ＬＧ（Ｉ）の演算を実行せしめ、評価値保持
手段４３にデータ線４２１に出力された演算結果を新た
な評価値ＬＧＥＶＡＬ（今の場合は“０”）として保持
せしめる。

【００７２】次の要素は“）”であり、読み飛ばし状態
値Ｆは“０”なので、制御手段４１は図２のステップＳ
２，Ｓ３，Ｓ４を経てステップＳ１２へ進み、制御線４
１３による制御信号により演算レベルカウント手段４４
に演算レベルＬを−１せしめて“１”とし、Ｌ≠“０”
なので、次の要素の処理に移る。

【００７３】次の要素も“）”であり、読み飛ばし状態
値Ｆは“０”なので、制御手段４１は図２のステップＳ
２，Ｓ３，Ｓ４を経てステップＳ１２へ進み、制御線４
１３による制御信号により演算レベルカウント手段４４
に演算レベルＬを−１せしめて“０”とする。そして、
Ｌ＝“０”となったので、この時点で論理式の評価を完
了する。

【００７４】論理式の評価が完了すると、制御手段４１
は制御線４１１を通じて中間状態格納手段４７に対し中
間状態値の格納を指示すると共にその格納に必要な制御
信号を制御線４１０を通じてベクトルレジスタ３に出力
する。中間状態格納手段４７は、上記の指示を受けるこ
とにより、データ線４３１，４４１，４６１，４５１上
のデータを中間状態値（この場合は完了値）としてベク
トルレジスタ３に格納する。以上で全ての演算動作を終
了する。

【００７５】このように本実施例の論理式評価演算器４
では、論理式をベクトルデータとして扱いハードウェア
で連続的に処理することにより、論理式の評価を高速に
実行している。一般に、長さが３０程度の論理式では従
来のソフトウェアで処理する場合に比べ７倍程度，さら
に論理式の長さが長くなり１００程度になると更に効果
は顕著になり１５倍から２０倍の性能を達成することが
できた。

【００７６】

【発明の効果】以上説明した本発明の論理式評価演算器
によれば、以下のような効果を得ることができる。

【００７７】論理式をベクトルデータとして扱い、ベク
トルレジスタに格納されたベクトルデータ形式の論理式
を連続して順次に読み出しハードウェアで連続的に処理
を行うので、従来のようにソフトウェアで処理し然もス
カラ処理していた場合に比べ遥かに高速に論理式の評価
を行うことができる。

【００７８】中間状態設定手段および中間状態格納手段
を備えたことにより、ベクトルレジスタの最大ベクトル
長を超える長さの論理式を複数に分割して処理すること
ができる。

【００７９】論理式の構成要素の種別を判定する基準デ
ータを保持する制御手段内のレジスタにスキャンパスを
通じてシステム初期化時に任意の値を設定でき、またソ
フトウェア命令によって運用中に任意の値を設定できる
ので、実行させるプログラムに応じて論理式評価演算器
を初期化したり、運用中に論理式評価演算器の機能を変
更することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した情報処理装置の一例を示すブ
ロック図である。

【図２】制御手段の制御内容の一例を示すフローチャー
トである。

【図３】制御手段のハードウェア構成例を示すブロック
図である。

【図４】ベクトルレジスタに格納された論理式のベクト
ルデータの構成を示す図である。

【符号の説明】 １…主記憶部 ２…ベクトル演算部 ３…ベクトルレジスタ ４…論理式評価演算器 ４１…制御手段 ４２…評価値演算手段 ４３…評価値保持手段 ４４…演算レベルカウント手段 ４５…読み飛ばし状態保持手段 ４６…読み飛ばしレベルカウント手段 ４７…中間状態格納手段 ４８…中間状態設定手段 ５１ａ〜５１ｎ…論理要素判定用の基準データを格納す
るレジスタ ５２ａ〜５２ｎ…比較器 ５３…制御信号生成部

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−120629（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−214804（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−69857（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G06F 17/10 G06F 17/16 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 評価中の論理式の中間評価値を保持する
   評価値保持手段と、 該評価値保持手段に保持された中間評価値と論理単位元
   の値とを演算する評価値演算手段と、 評価中の論理式のネスティングの深さをカウントする演
   算レベルカウント手段と、 読み飛ばし状態であるか否かを保持する読み飛ばし状態
   保持手段と、 読み飛ばし状態中の論理式のネスティングの深さをカウ
   ントする読み飛ばしレベルカウント手段と、 ベクトルデータの形式でベクトルレジスタに格納された
   論理式の構成要素を連続して順次に読み出し、該読み出
   した個々の構成要素の種別の判定結果と前記各手段の現
   在の状態とに基づいて、実際の演算が不要となる演算子
   の第２被演算データにあたる論理式部分を読み飛ばしな
   がら前記ベクトルデータ形式の論理式の評価を進めるの
   に必要な制御信号を発生して前記各手段に送出する制御
   手段とを備えた論理式評価演算器。
2. 【請求項２】 前記ベクトルレジスタに格納された論理
   式の評価を完了した時点で、前記演算レベルカウント手
   段に保持されている演算レベル情報，前記読み飛ばし状
   態保持手段に保持されている読み飛ばし状態情報，前記
   読み飛ばしレベルカウント手段に保持されている読み飛
   ばしレベル情報とを、前記評価値保持手段に保持されて
   いる中間評価値と共に前記ベクトルレジスタに格納する
   中間状態格納手段と、 演算開始時に、前記ベクトルレジスタに格納された演算
   中間状態である演算レベル情報，読み飛ばし状態情報，
   読み飛ばしレベル情報を中間評価値と共に読み込み、前
   記演算レベルカウント手段，前記読み飛ばし状態保持手
   段，前記読み飛ばしレベルカウント手段，前記評価値保
   持手段にセットする中間状態設定手段とを備えた請求項
   １記載の論理式評価演算器。
3. 【請求項３】 前記制御手段は読み出した論理式の構成
   要素の種別を判定する基準データを保持するレジスタを
   備え、該レジスタはスキャンパスを通じて又はソフトウ
   ェア命令によって任意の値の設定が行える構成を有する
   請求項２記載の論理式評価演算器。