JP2989962B2 - ベクトル処理装置 - Google Patents

ベクトル処理装置

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JP2989962B2
JP2989962B2 JP4128420A JP12842092A JP2989962B2 JP 2989962 B2 JP2989962 B2 JP 2989962B2 JP 4128420 A JP4128420 A JP 4128420A JP 12842092 A JP12842092 A JP 12842092A JP 2989962 B2 JP2989962 B2 JP 2989962B2
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政人 西田
俊彦 中村
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NEC Computertechno Ltd
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NEC Computertechno Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ベクトル処理装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】ソート処理は、情報処理において、デー
タ検索等と並んで非常に重要な処理の一つである。特
に、クイックソートアルゴリズムは、n個のデータを含
む問題に対して、オーダーの時間で処理が可能であり、
バブルソートアルゴリズム等に対して高速なアルゴリズ
ムとして、知られている。しかし、従来、ソート処理
は、一般にソフトウェアにより実現され、主記憶上の配
列データを順次読み出し比較し、データを入れ換える操
作を行なうことによって実現されていた。
【0003】また、ベクトル処理装置においては、マス
ク生成命令を利用し、データの大小関係を比較した結果
をマスクデータとして生成し、置換操作を行なうなどの
方法がとられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のソート
処理は、スカラ処理によって行なわれる場合は、個々の
データに対する比較操作及びデータ入れ換え操作ごとに
主記憶に対するアクセスが発生する為、メモリアクセス
がソート処理の性能ネックとなる可能性が有る。また、
個々の要素に対する処理がシリアルに行なわれるが、本
来、この種の処理は並列処理可能であり、並列処理によ
る高速化が期待される。
【0005】ベクトル処理装置によって行われる場合に
おいても、マスク生成処理データ圧縮処理等を行なう必
要があり、処理が繁雑、かつ処理時間も十分な速度を期
待できないという問題点があった。
【0006】
【課題を解決するための手段】 本発明のベクトル処理
装置は、複数のレジスタから構成されるベクトルレジス
タを複数組有するベクトル処理装置において、第1のベ
クトルレジスタの内容を第1のカウンタの内容が指示す
る位置から読み出すとともに第1のカウンタの内容をカ
ウントアップする第1の読み出し手段と、あらかじめ定
められた値を格納する記憶手段と、前記第1の読み出し
手段によって読み出された第1のベクトルレジスタの内
容と前記記憶手段の内容とを比較する比較手段と、該比
較手段による比較の結果、前記読み出し手段によって読
み出された第1のベクトルレジスタの内容が、前記記憶
手段の内容より大きい判断されたときに前記第1
のベクトルレジスタの内容を第2のベクトルレジスタの
第2のカウンタの内容が指示する位置に書き込むととも
に、第2のカウンタの内容をカウントアップする第1の
書き込み手段と、前記比較手段による比較の結果、前記
読み出し手段により読み出された第1のベクトルレジス
タの内容が、前記記憶手段の内容より小さい判断され
たときには、前記第1のベクトルレジスタの内容を第3
のベクトルレジスタの第3のカウンタの内容が指示する
位置に書き込むとともに、第3のカウンタの内容をカウ
ントアップする第2の書き込み手段と、前記第1の書き
込み手段によって第2のベクトルレジスタに書き込むと
同時に、前記第1のカウンタの内容を第4のベクトルレ
ジスタの前記第2のカウンタの内容が指示する位置に書
き込む第3の書き込み手段と、前記第2の書き込み手段
によって第3のベクトルレジスタに書き込むと同時に、
前記第1のカウンタの内容を第5のベクトルレジスタの
前記第3のカウンタの内容が指示する位置に書き込む第
4の書き込み手段とを有し、前記比較手段による比較の
結果、前記読み出し手段により読み出された第1のベク
トルレジスタの内容が前記記憶手段の内容と等しいと判
断されたときには、前記第1の書き込み手段、または、
前記第2の書き込み手段のいずれか一方で前記第1のベ
クトルレジスタの内容の書き込みを行わせる
【0007】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。
【0008】本発明の一実施例のブロック図を示す図1
を参照すると、本実施例は、第1のベクトルレジスタ
1,第2のベクトルレジスタ2,第3のベクトルレジス
タ3,第4のベクトルレジスタ4,第5のベクトルレジ
スタ5,第6のベクトルレジスタ6,第1のカウンタ
7,第2のカウンタ8,第3のカウンタ9,比較データ
レジスタ10,比較器11,正負論理回路12,第1の
セレクタ13,第2のセレクタ14,第3のセレクタ1
5,ベクトルレングスレジスタ16および汎用レジスタ
17で構成される。
【0009】第1のベクトルレジスタ1は、信号線10
1を介して、比較器11および第2のベクトルレジスタ
2と第3のベクトルレジスタ3に接続され、比較データ
レジスタ10も信号線1001を介して比較器11に接
続される。第1のカウンタ7は信号線701を介して第
1のベクトルレジスタ1,第1のセレクタ13,第2の
セレクタ14および第6のベクトルレジスタ6に接続さ
れる。
【0010】第2のカウンタ8は、信号線801を介し
て、第2のベクトルレジスタ2,第4のベクトルレジス
タ4及び第3のセレクタ15に接続される。
【0011】第3のカウンタ9は、信号線901を介し
て、第3のベクトルレジスタ3,第5のベクトルレジス
タ5及び第3のセレクタ15に接続される。
【0012】第6のベクトルレジスタ6は、信号線60
1を介して、第1のセレクタ13および第2のセレクタ
14に接続され、第1のセレクタ13,第2のセレクタ
14はそれぞれ信号線1301,1401を介して、第
4のベクトルレジスタ4および第5のベクトルレジスタ
5に接続される。
【0013】比較器11は、信号線1101を介して、
正負論理回路12に接続され、正負論理回路12は制御
線1201を介して、第2のカウンタ8及び第2のベク
トルレジスタ2および第4のベクトルレジスタ4に接続
される。また、制御線1202を介して、第3のカウン
タ9,第3のベクトルレジスタ3および第5のベクトル
レジスタ5に接続される。
【0014】第3のセレクタ15は、信号線1501を
介して、ベクトルレングスレジスタ16及び汎用レジス
タ17に接続される。
【0015】次に、動作の説明を行なう。
【0016】第1のベクトルレジスタ1に、あらかじめ
主記憶からソート対象の配列データをロードしておく。
また、比較データレジスタ10には、ソート対象のデー
タのうち、任意の1つ、例えば第2のベクトルレジスタ
2の先頭の要素を設定しておく。第1のカウンタは初期
値“0”からベクトルレングスレジスタ16の値になる
まで順次カウンタアップされ、それに伴ない第1のベク
トルレイズタ1内のデータが順次読み出される。
【0017】比較器11では、比較データレジスタ10
の内容と、第1のベクトルレジスタ1から読み出された
内容が順次比較され、第1のベクトルレジスタ1の内容
の法が大きい場合には、信号線1101に“1”が小さ
い場合には“0”が出力される。等しい場合には“0”
と“1”のうちいずれかが出力される。
【0018】信号線1101の情報は、正負論理回路1
2によって制御線1201に対してはそのままの情報、
制御線1202に対しては反転した論理信号がそれぞれ
出力される。制御線1201及び1202は、第2のベ
クトルレジスタ2及び第3のベクトルレジスタ3に対し
て書き込み有効信号として動作し、制御線の値が“1”
の時に、信号線101を介して読み出された第1のベク
トルレジスタ1の内容が第2のベクトルレジスタ2の第
2のカウンタ8の指示する位置に書き込まれるか、第3
のベクトルレジスタ3の第3のカウンタ9の指示する位
置に書き込まれる。これと同時に第2のカウンタ8およ
び第3のカウンタ9の値がカウントアップされる事によ
り、次回の書き込み位置にカウンタ値を変更する。
【0019】以上の処理を、ベクトルレングスレジスタ
10の値で示される回数分区り返す事により第1のベク
トルレジスタ1のデータのうち、比較データレジスタ1
0の値よりも大きい要素は、第2のベクトルレジスタ2
に、小さいものは第3のベクトルレジスタ3に格納され
る。また、第2のベクトルレジスタ2に格納された要素
数は第2のカウンタ8の内容に、第3のベクトルレジス
タ3に格納された要素数は第3のカウンタ9の内容にな
る。
【0020】次に、第2のベクトルレジスタ2の内容
を、第1のベクトルレジスタ1に置換し、第2のカウン
タ8の値を、第3のセレクタ15を介して、ベクトルレ
ングスレジスタ16にセットし、第3のベクトルレジス
タ3の内容は、種記憶等に退避し(図示せず)、第3の
カウンタ3値を、第3のセレクタ15を介して汎用レジ
スタ17に退避した後に、前述の処理を繰り返す事によ
り、クイックソートのアルゴリズムが実現される。この
アルゴリズムとは、大小の2つの構成グループに分割し
ていき、最後に要素1になるまでくり返して、最終的に
分割グループをつなぎ合せる事によって昇順又は降順に
ソートされた配列データにソートされるというものであ
る。
【0021】ソートプログラムにおいては、ソートキー
となるデータと、それに付随するデータを連動してソー
トする場合がある。たとえば、第1のベクトルレジスタ
1をソートキーとして、比較データレジスタ10と第1
のベクトルレジスタ1の各保持内容を比較し、その結果
に応じて第1のベクトルレジスタ1の内容を第2のベグ
トルレジスタ2または第3のベクトルレジスタ3のいず
れか一方に格納する。
【0022】これと同時に、第1のベクトルレジスタ1
の内容を第2のベクトルレジスタ2に格納したときに
は、第1のベクトルレジスタ1の読み出しアドレス(第
1のカウンタ7の内容)第4のベクトルレジスタに、ま
た第1のベクトルレジスタ1の内容を第3のベクトルレ
ジスタ3に格納したときには、第1のベクトルレジスタ
1の読み出しアドレスを第5のベクトルレジスタ5に格
納する場合を考える。
【0023】第2のベクトルレジスタ2に制御線120
1の指示によって第1のベクトルレジスタ1の内容を書
き込むと同時に、第4のベクトルレジスタ4に信号線8
01を介して、第2のベクトルレジスタ2の書き込み位
置と同じ位置が指示され、該位置に第1のカンウンタ7
の値を格納する。
【0024】また、第4のベクトルレジスタ4について
も第3のベクトルレジスタ3と同じ書き込み位置に、第
1のカウンタ7の値を書き込む事によって実現される。
このとき、第1のセレクタ13第2のセルクタ14は、
信号線701の内容が選択される様に設定する。
【0025】また、要素番号又は付随情報を、あらかじ
め第6のベクトルレジスタ6に格納(第1のセレクタ1
3,第2のセレクタ14は、信号線601を選択する様
に設定)しておき、第1のベクトルレジスア1を読み出
すと同時に、信号線701を介して第1のベクトルレジ
スタ1の読み出し位置と同じ位置の第6のベクトルレジ
スタ6の内容を読み出し、第2のベクトルレジスタ2と
同じ位置の第4のベクトルレジスタ4及び第3のベクト
ルレジスタ3と同じ位置の第5のベクトルレジスタ5に
書き込む事によって、付随情報に対するソート処理が実
現される。
【0026】ベクトル処理装置は、一般にパイプライン
化されている事が多い為、各信号線はパイプラインの段
数合せの為に、何段かのレジスタを設ける必要がある場
合も有る。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、ベクトル
処理装置に対してクイックソート処理用の機能を付加す
る事によって、ソートプログラムの実現を容易化すると
ともに高速にソートプログラムを実行する事が可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のブロック図である。
【符号の説明】
1 第1のベクトルレジスタ 2 第2のベクトルレジスタ 3 第3のベクトルレジスタ 4 第4のベクトルレジスタ 5 第5のベクトルレジスタ 6 第6のベクトルレジスタ 7 第1のカウンタ 8 第2のカウンタ 9 第3のカウンタ 10 比較データレジスタ 11 比較器 12 正負論理回路 13 第1のセレクタ 14 第2のセレクタ 15 第3のセレクタ 16 ベクトルレングスレジスタ 17 汎用レジスタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−78369(JP,A) 特開 昭59−58580(JP,A) 特開 平1−284971(JP,A) Parallel Computin g,Vol.16 No.213 p.369− 373 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G06F 17/16 G06F 7/24

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のレジスタから構成されるベクトル
    レジスタを複数組有するベクトル処理装置において、 第1のベクトルレジスタの内容を第1のカウンタの内容
    が指示する位置から読み出すとともに第1のカウンタの
    内容をカウントアップする第1の読み出し手段と、 あらかじめ定められた値を格納する記憶手段と、 前記第1の読み出し手段によって読み出された第1のベ
    クトルレジスタの内容と前記記憶手段の内容とを比較す
    る比較手段と、 該比較手段による比較の結果、前記読み出し手段によっ
    て読み出された第1のベクトルレジスタの内容が、前記
    記憶手段の内容より大きい判断されたときに前記
    第1のベクトルレジスタの内容を第2のベクトルレジス
    タの第2のカウンタの内容が指示する位置に書き込むと
    ともに、第2のカウンタの内容をカウントアップする第
    1の書き込み手段と、 前記比較手段による比較の結果、前記読み出し手段によ
    り読み出された第1のベクトルレジスタの内容が、前記
    記憶手段の内容より小さい判断されたときには、前記
    第1のベクトルレジスタの内容を第3のベクトルレジス
    タの第3のカウンタの内容が指示する位置に書き込むと
    ともに、第3のカウンタの内容をカウントアップする第
    2の書き込み手段と、 前記第1の書き込み手段によって第2のベクトルレジス
    タに書き込むと同時に、前記第1のカウンタの内容を第
    4のベクトルレジスタの前記第2のカウンタの内容が指
    示する位置に書き込む第3の書き込み手段と、 前記第2の書き込み手段によって第3のベクトルレジス
    タに書き込と同時に、前記第1のカウンタの内容を第
    5のベクトルレジスタの前記第3のカウンタの内容が指
    示する位置に書き込む第4の書き込み手段とを有し、 前記比較手段による比較の結果、前記読み出し手段によ
    り読み出された第1のベクトルレジスタの内容が前記記
    憶手段の内容と等しいと判断されたときには、前記第1
    の書き込み手段、または、前記第2の書き込み手段のい
    ずれか一方で前記第1のベクトルレジスタの内容の書き
    込みを行わせることを特徴と するベクトル処理装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Parallel Computing,Vol.16 No.213 p.369−373

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