JPH01211125A - データ駆動型データ処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、データ駆動型のデータ処理装置に関し、更に
詳述すれば、配列データ等のデータ集合をより効率的に
処理することを可能としたデータ処理装置に関する。

〔従来の技術〕

一般にデータ駆動型データ処理装置は、データの流れを
アークにて示し、命令をアーク同士が接続されたノード
にて示すデータフローグラフをプログラムとして実行す
る所謂非ノイマン型コンピュータである。

このようなデータ駆動型データ処理装置では、処理対象
のデータと、宛先情報（アークの接続先を示す）とを含
むデータバケットが種々の処理要素、具体的にはデータ
処理回路間を転送される間に、データフローグラフに従
った宛先情報の付は替え、データの複製あるいは命令（
四則演算等）の実行等が行われる。

宛先情報は、データに対して実行されるべき命令の記憶
番地に対応しており、宛先情報の付は替えにより種々の
命令を同一のデータに施すことが可能である。即ち、宛
先情報により指示される宛先がデータフローグラフの上
の命令ノードを意味し、宛先情報の付は替えがアークの
接続を志味する。

各処理要素は、データが到着すると直ちにそのデータに
所定の処理を施すように構成されており、データが各処
理要素にどのようなタイミングで到着するかは予め定め
られているわけではない。従って、二項演算のように二
つのデータがベアとして揃うことにより初めて実行可能
になる演算処理では、二つのデータの到着を待合わせて
検出するベアリング機構が必要になる。このような機構
、所謂発火機構は、たとえば宛先情報を識別子として待
ち合わせを行うデータフロー型プロセッサμＰ０７２８
１　（日本電気株式会社）が１９８４年４月９Ｂ発行の
「日経エレクトロニクス」の第１９６頁に開示されてい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上述のような従来のデータ駆動型データ処理
装置では、複数のデータにて一単位に構成される配列デ
ータのようなデータ集合相互間での演算処理等では、デ
ータ集合に含まれる全データに同一の命令が実行される
にも拘わらず、各データは他のデータ集合中の対応する
データと待ち合わせを行う必要がある。

このような事情から、前述のような従来のデータ駆動型
データ処理装置が有している如き宛先情報のみによる待
ち合わせ機構（発火機構）では同一の宛先情報を有する
データの対が同時に複数存在する可能性が生じるため、
プログラム通りの処理が保証されない。

このため、たとえばデータ集合の各データにそれぞれ異
なった宛先情報を持たせるか、あるいは同一の宛先情報
を有する各データに対して１データの処理が終了した後
に次のデータを処理するような同期制御を行う必要が生
しる。

しかし前者の場合には、データ集合中の全データについ
てそれぞれの命令を記憶する必要が生じ、メモリの効率
が低下する。しかも、予めデータ数が判明しているデー
タ集合に対する演算処理にのみ適用可能である。

一方後者では、本来非同期的に実行可能な各データの演
算処理に同期制御が必要になるため、データ駆動型デー
タ処理装置の最大の特徴が無意味になる他、ハードウェ
ア的な規模が拡大し、データ処理効率も低下する。

更にいずれの場合も、データ集合の各データを個別に処
理する点に着目しており、データ集合金体を一元的に管
理するという視点に欠けており、効率的な処理というに
は程遠い。

本発明はこのような従来のデータ駆動型データ処理装置
のデータ集合を取り扱う際の不具合の解消を目的とする
ものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のデータ駆動型データ処理装置では、同一の宛先
情報を有する複数のデータにて構成されるデータ集合の
各要素のデータに順序番号を、また最後のデータに末尾
記号を付加する順序情報設定手段と、この順序情報設定
手段により付加された順序情報を識別子として同一宛先
情報を有するデータ集合の各データを並べ換える手段と
、この並べ換え手段により所定の順序に並べ換えられた
データ集合の各データを順序情報の一致により処理する
発火制御手段とを備えている。

本発明は、演算処理対象のデータと、該データの宛先を
示す宛先情報とを含むデータパケットの内から発火制御
手段により前記宛先情報が一致する二つのデータパケッ
トを一対の処理対象とじて検出し、両データパケットに
含まれるデータに所定の処理を施すデータ駆動型データ
処理装置において、同一の宛先情報を有する複数のデー
タにて構成されるデータ築合内の各データのパケットに
対して、各データの順序を示す順序番号及び同一データ
集合内での末尾の順序であることを示す末尾記号にて構
成される順序情報を生成して付加する順序情報設定手段
と、データ集合の各データを格納し、それぞれのデータ
が格納された際の順序情報と同一の順序情報をそれぞれ
のデータの読出しに際して付加して出力するデータ記憶
手段と、該データ記憶手段に格納されている同一データ
集合の各データを、それぞれが有する順序情報に従って
所定の順序に並べ換えて読出す並べ換え手段とを備え、
前記発火制御手段は、同一宛先情報を有するデータ集合
の各データをそれぞれの順序情報の一致を検出して所定
の処理を実行すべくなしたことを特徴とする。

〔作用〕

本発明のデータ駆動型データ処理装置では、複数のデー
タにて構成されるデータ集合の各データを、同一の宛先
情報にて、且つそれぞれに付加された順序情報を識別子
として所定の順序に並べ換えて取り扱うことが可能であ
り、また最後のデータの末尾記号を付与することにより
任意のデータ数のデータ集合を取り扱うことが出来る。

〔発明の実施例〕

第１図に本発明のデータ駆動型データ処理装置を用いた
システム例としてデータフロー計算機システムの概要を
示す。

同図に示すシステムは、システム内部のデータの基本単
位であるデータパケット（本来のデータ値の他に制御情
報を組み合わせて構成されている）を転送するリング状
転送路であるリングネットワークＲＮに、それ自身がリ
ングネットワークＲＮの一部をなすと共にデータパケッ
トの入出力を制御するネットワークインタフェースＮＩ
Ｆ、　ＮＩＰ、　ＮＩＦＩ・・・ＮＩＦｎを介して、ホ
ストインタフェースＢＴ、データ記憶装置ＤＭ、データ
フロー計算装置ＤＦＣＩ〜ＤＦＣｎが結合されており、
ホストイシタフェースＩＩＩには更にホスト計算機ＩＣ
が接続されている。

同システムのデータフロー計算装置ＤＦＣＩ〜ＤＦＣｎ
とネットワークインタフェースＮＩＦＩ〜ＮＩＦｎそれ
ぞれとを組合わせたものは、内部がリング状をなすデー
タ駆動型データ処理装置として動作し、データフローグ
ラフによって記述されたデータ駆動型（データフロー型
）のプログラムを実行する。

具体的には、まずホスト計算機Ｈ’Ｃから、ホストイン
タフェース旧、ネットワークインタフェースＮＩＦ　、
リングネットワークＲＮ、ネットワークインタフェース
ＮＩＦｉ（ｉは１〜ｎ）を介してデータフロー計算装置
ＤＦＣｉにプログラムがダウンロードされ、次に同じ経
路で、プログラムの実行を開始させるデータパケットで
ある開始ノでケラトがデータフロー計算装置叶Ｃｉに入
力されるとプログラムの実行が開始され、プログラムの
実行が終了すると、実行の終了を示すデータパケットで
ある終了パケットが、データフロー計算機ＤＦＣｉから
ネットワークインタフェースＮＩＦｉ＋　　リングネッ
トワークＲＮ、　ネットワークインタフェースＮＩＦ、
ホストインクフェ−ス旧を介してホスト計算１ｔ（Ｃに
出力される。

第２図に本発明のデータ駆動型データ処理装置の概略構
成を示す。同図の装置においてＱはキューメモリ、門は
プログラム記憶手段、ＮＩＦはネットワークインタフェ
ース、ＦＣは発火制御手段、ＥＸＥは命令実行手段であ
り、各処理要素がリング状に結合されている。なお、１
〜５と３０．４０．５０はデータ線である。

第２図を用いて本データ処理装置の動作の概略を説明す
る。ホスト計算１ｔ（Ｃからロードされたプログラム（
データフローグラフ）は、プログラム記憶手段ＰＭに格
納される。開始パケットが各要素、即ちネットワークイ
ンクフェースＮ（Ｆ　、発火制御手段ＦＣ１命令実行手
段ＥＸＥ　、キューメモリＱを介してプログラム記憶手
段ＰＭに到着するとプログラムの実行が開始される。プ
ログラムの実行中にプログラム記憶手段ＰＭに人力され
るパケットの制御情報はこのデータフローグラフに従っ
て付は替えられたり、あるいは同じデータフローグラフ
に従ってデータパケットの複製処理が行なわれたりする
。プログラム記憶手１ｉＰＭから出力されたパケットは
ネットワークインタフェースＮＩＦにおいて外部に出力
されるか発火制御手段ＦＣに向けて転送されるかの選択
がなされる。

発火制御手段ＦＣでは主に、二項演算命令などの左オペ
ランドと右オペランドとをデータ対として検出して、二
つのオペランドを対にして出力する発火制御処理を行う
。左オペランドは出力ライン５に、右オペランドは出力
ライン５０に出力される。

命令実行手段ＥＸＥでは、到着したパケットの制御情報
によって指定される命令を到着したパケットに対して施
して出力する。これらの両要素、発火制御手段ｐｃ、命
令実行手段ＥＸＥにおいてはパケットが滞ることはない
が、ネットワークインタフェースＮＩＦにおいては外部
からパケットが入力される時、出力しようとしても出力
できない時、及びプログラム記憶手段Ｐ？においてデー
タの複製処理が行なわれる時はとジー状態となる。これ
らの場合には後続するデータパケットは停止してビジー
状態の解除を待たなければならない。キューメモリＱは
このような時にデータを一時格納して待たせるためのバ
ッファリング機能を有している。

各処理要素において上記のような処理が施されながらデ
ータパケットが周回することによってプログラムが実行
される。また、データ処理装置内部に複数のデータパケ
ットが存在する時には、各々のデータパケットに対して
、異なる処理要素において同時に異なる処理を施すパイ
プライン型の処理を行なうことができる。従って、本デ
ータ処理装置は、リング状のパイプライン型データ処理
装置であると言える。

第３図及び第４図に本発明のデータ駆動型データ処理装
置の更に詳細な構成を示し、第５図〜第８図に本データ
処理装置に適用するデータパケットの構成を示す。

第５図はデータをデータ処理装置内部の所定のメモリに
ダウンロードするためのロードパケット、第６図はデー
タ処理装置内部の所定のメモリからデータをダンプする
（３充み出す）ためのダンプパケット、第７図及び第８
図はプログラムの実行中に処理される実行パケットであ
り、発火制御手段ＦＣにおいて対となる左右のオペラン
ドが検出されて、二つのオペランドが組になって出力さ
れたときに第７図の構成となる。

以下これ等の図に基づきデータパケットについて説明す
る。

総てのデータパケットは２語構成であり、１語目と２語
目とはヘッダ識別子Ｈによって識別される。各データパ
ケットはデータ値とその他の情報（制御情報）とからな
る。制御情報のうちｆＬ　ｆ。

はパケット識別子であり第１０図のように定義され、ロ
ード、ダンプ及び実行の各パケットを識別している。

モジュール番号は、ホストインタフェース旧、データ記
憶装置ＤＨ１各データフロー計算装置叶Ｃ１゜ＤＦＣ２
・・・ＤＦＣｎ等の各処理モジュールを識別する番号で
あり、各モジュールは自分の番号を持っており自分のモ
ジュール番号を持ったデータパケットのみを入力するよ
うになっている。

対象メモリ番号はロードあるいはダンプの際に対象とな
るメモリを指定する番号であり、第１１図のように定義
されている。

セレクションコードは、データ処理装置内部でデータパ
ケットが処理される経路を規定したものであり各コード
値は第１２図に示すような意味を持つ。即ち、両図の図
表に従えば、例えば開始パケットは、（Ｓ２Ｓ、ＳＯ）
　＝“０００″というプログラム記憶手段ＰＭ宛のセレ
クションコードを保持しており、これが該手段ＰＭにお
いて（Ｓ２Ｓ、ＳＯ）　＝“１０１′に付は替えられる
と、（Ｓ２ＳＩＳＯ）　＝“１０１”を保持したパケッ
トは発火制御手段ＦＣにおいて処理され、この発火制御
手段ＦＣは処理を終えるとセレクションコードを（Ｓ２
Ｓ１ＳＯ）　＝“００１”に変更したパケットを出力す
る。このパケットは次には命令実行手段ＥＸＥにおいて
処理され、この命令実行手段ＥＸＥは処理を終えるとセ
レクションコードを（Ｓ２　Ｓｔ　Ｓｏ　）＝”０００
”に変更したパケットを出力することにより、パケット
は再びプログラム記憶手段ＰＭにおいて処理される。

このように、各処理要素は第１２図に示す所定のセレク
ションコードを保持したパケットのみを処理しそれ以外
のパケットは何も行なわずに通過させるとともに、処理
を施したパケットに対して各処理要素がそのセレクショ
ンコードを次の処理要素に向けて更新することによって
、プログラムの実行処理が進行する。

この他に、ノード番号はデータフローグラフの各ノード
を識別する番号、環境番号は例えば本データ処理装置の
複数の使用者が本データ処理装置にロードされた同一の
プログラムを同時に実行する際に、各使用者を識別する
ための番号である。

また、順序番号は相互に順序関係を持ち同一のノード番
号と環境番号とを保持した複数のデータパケットに対し
て同一のプログラムで記述された処理を行う時に各デー
タパケットの順序関係を識別する番号であり、Ｅは順序
関係を持つ複数のデータパケットのうちの末尾のデータ
パケットであるときのみ“１″となる末尾フラグである
。ノード番号、環境番号、順序番号を合わせたものをタ
グと呼び、このタグが一致した二つのパケットが二項演
算の左右オペランドとして検出される。

Ｌ／Ｒは左右オペランドを区別するフラグであり、左オ
ペランドの時に“１“となる。

ＣＹ、Ｏｖは演算の結果格納される演算フラグであり、
ＣＹはキャリー（桁上げ）フラグ、Ｏｖはオーバーフロ
ー（桁あふれ）フラグである。

ＴＦは条件判定命令の実行によって格納される真偽フラ
グであり、判定結果が真の時“１”、偽の時１０″とな
る。

次に、第３図、第４図に基づき、本データ処理装置の詳
細な動作を説明する。

第３図、第４図に分画表示したデータ駆動型データ処理
装置は、複数のレジスタが種々の回路を介してリング状
に接続された構成になっており、各レジスタに供給され
る共通のクロック信号（図では省略）に同期して、各レ
ジスタに後段のデータがラッチ（保持）されると同時に
、それまで保持されていたデータ、あるいはそれまで保
持していたデータに所定の処理が施された結果のデータ
が前段のレジスタにラッチされることによりデータを順
次伝送する仕組みになっている。即ち、レジスタリング
上の各レジスタに保持されている複数のデータがクロッ
ク信号に同期して一斉に前段に向けてシフトされ、各段
において次のクロック信号までの時間に所定の処理を施
すことをくりかえすことによって循環パイプライン型の
処理が行なわれる。以下に、各処理要素の動作を説明す
る。

（１）　　キューメモリＱ データ線ｌにデータパケットの１語目が到着するとヘッ
ダ識別信号１０１がハイレベルに転じ、これに応じてＦ
ＩＦＯ制御回路１０２は書き込み信号１０５を出力して
到着したデータパケットを１語目、２語目の順にＦＩＦ
Ｏメモリ１０３に書き込む。ＦＩＦＯ制御回路１０２は
、ＦＩＦＯメモリ１０３に滞在するデータパケットの数
を常時記憶する機能を持つ。ＦＩＦＯメモ＋７１０３に
滞在するデータパケット数がゼロでなく且つ待ち要求信
号２０４によって待ちが要求されていなければ、読み出
し信号１０４が出力されて、ＦＩＦＯメモリ１０３に書
き込まれているデータパケットのうち一番早く書き込ま
れたデータパケットがｌ語口、２語目の順に読み出され
てデータ線２に出力される。ＦＩＦＯメモリ１０３に滞
在するデータパケット数がゼロの時および待ち要求信号
２０４によって待ちが要求されている時は、読み出し信
号１０４が禁止されてＦＩＦＯメモリ１０３からの読み
出しが禁止され、ＦＩＦＯメモリ１０３への書き込みの
みが許可される。

（ｉｉ）　　プログラム記憶手段ＰＭ データ線２にデータパケットが到着するとプログラムメ
モリ制御回路２０１に制御情報２０２が入力され、アド
レスレジスタ２１０にはロード（ダンプ）パケットの時
はアドレスが、実行パケットの時はノード番号がアドレ
ス情報線２１１を経てラッチされると共にレジスタＲ１
にパケットの１語目がラッチされる。、アドレスレジス
タ２１０の出力はプログラムメモリ２０３へのアドレス
となる。制御情報がプログラムメモリ２０３へのロード
を示しておれば、次のタイミングでパケットの２語目の
データ値がレジスタＲ１から出力され、書き込み信号２
０８によってデータ線２１２を介してプログラムメモリ
２０３に書き込まれる。制御情報がプログラムメモリ２
０３からのダンプを示しておれば、読み出し信号２０７
によってデータ線２１２を介してプログラムメモリ２０
３からデータ値が読み出され、パケットの２語目に格納
される。

ロードパケットによってプログラムメモリ２０３にはデ
ータフローグラフ（プログラム）の接続構造とプログラ
ムの実行中に使用される定数データ値が第９図に示すよ
うな形式でロードされる。

第９図におけるモジュール番号、セレクションコード、
左右フラグ、ノード番号は、プログラム記憶手段ＰＭに
到着したパケットに新しく付加するための制御情報であ
る。この他に定数データ値が格納されていることを示す
定数フラグ、データパケットの複数処理を行うことを示
すコピーフラグが記憶されている。

再び第３図に戻り、プログラム記憶手段ＰＭに到着した
パケットがこのプログラム記憶手段門で処理される実行
パケット　（セレクションコード〔Ｓ２Ｓ＋Ｓｏ）　＝
“０００”）であればプログラムメモリ制御回路２０１
はアドレスレジスタ２１０に保持されたノード番号をア
ドレスとしてプログラムメモリ２０３の内容を読み出し
、パケットの１語目の内のモジュール番号、セレクショ
ンコード、左右フラグ、ノード番号のフィールドを第９
図に示すような新しい制御情報に置換して、パケットの
２語目のデータ値はそのままで出力する。

この時、プログラムメモリ２０３から読み出されてプロ
グラムメモリ制御回路２０１に入力されているフラグ情
報２０６（定数フラグ、コピーフラグ）の内のコピーフ
ラグが“Ｏ”であれば到着したパケットに対する処理を
終了する。もしコピーフラグが“１”、定数フラグが“
０”であれば、待ち要求信号２０４によりキューメモリ
Ｑに待ちを要求し、アドレスレジスタ２１０をインクリ
メントしてプログラムメモリ２０３を読み出し、制御情
報をプログラムメモリ２０３から読み出した新しい制御
情報に置換してパケットの１語目を出力すると共にプロ
グラムメモリ制御回路２０１に新たなフラグ情報を入力
し、新たに読み出した定数フラグが“０”であれば出力
するパケットの２語目のデータ値として、入力パケット
が保持していたデータ値をそのまま出力し、新たに読み
出した定数フラグが”ｌ”であればアドレスレジスタ２
１０を更にインクリメントしてプログラムメモリ２０３
に格納されている定数データ値を読み出し、出力するパ
ケットの２語目のデータ値として、この定数データ値を
出力する。

このような動作を、キューメモリＱを待ち状態にしたま
ま、新たに読み出したコピーフラグが“０”になるまで
繰り返す。これがパケットの複製処理である。

但し複製処理中に待ち要求信号３０２によって待ちが要
求されれば、アドレスレジスタ２１０のインクリメント
及びレジスタＲ１へのクロック信号の供給をレジスタ制
御１！！２０９によって停止させることによって複製処
理を中断する。

また、複製処理中以外の時に待ち要求信号３０２によっ
て待ちが要求されれば、レジスタＲ１へのクロック信号
を停止させてプログラム記憶手段ＰＭからのデータの出
力を停止させるとともに、待ち要求信号２０４をキュー
メモリＱに向けて出力する。

このような待ち要求信号の連鎖により本データ処理装置
においては、キューメモリＱを１ケ所に築申して保持す
る構成が実現されている。

（ｉｉｉ　）　　　ネットワークインタフェースＮＩＦ
ネットワークインタフェースＮＩＦにおいては、ロード
・ダンプ制御回路３０７においてロードパケットは消去
され（ヘッダ識別子が“０”にクリアされる）、ダンプ
パケットのモジュール番号はホスト計算機ＩＣ行きの番
号（例えば（１１１２１１１１１１１０）　＝”０００
”）に更新される。このインタフェースＮＩＦに到着す
るパケットには次の４種類がある。即ち、（ａ）　　　
データ線３からデータ線４へ転送されるパケット（内部
通過パケット） （ｂｌ　　　データ線３からデータ線４０へ転送される
パケット　（出力パケット） （Ｃ１データ線３０からデータ線４へ転送されるパケッ
ト　（入力パケット） （ｄ）　　　データ線３０からデータ線４０へ転送され
るパケット　（外部通過パケット） である。これらの内、内部通過パケット及び入カバケ・
７トは、本データ処理装置の番号として設定されたモジ
ュール番号を保持しており、出力パケット及び外部通過
パケットはそれ以外のモジュール番号を保持している。

入出力制御回路３０１は、データ線３及び３０よりそれ
ぞれ制御情報３０３及び３０４を入力する。この入出力
制御回路３０１の制御により、 ■　データ線３．３０にそれぞれ内部通過パケット、外
部通過パケットが同時に到着した時は、内部通過パケッ
トはレジスタＲ２，Ｒ３を経て、また外部通過パケット
はレジスタＲ４，Ｒ５を経てそれぞれ停止することなく
通過する。

■　データ線３．３０にそれぞれ出力パケ・７ト、入力
パケット、入力パケットが同時に到着した時は、出力パ
ケットはレジスタＲ２，Ｒ６を経て停止することなく出
力され、入力パケットはレジスタＲ４，Ｒ７を経て停止
することなく入力される。

■　データ線３，３０にそれぞれ内部通過パケット、入
力パケットが同時に到着した時は、レジスタＲ２，Ｒ３
，Ｒ６へのクロック信号の供給とレジスタＲ３のデータ
出力を禁止する禁止信号が制御信号線３０５に出力され
ると共に、待ち要求信号３０２によって待ちが要求され
、入力パケットはレジスタＲ４，Ｒ７を経て停止するこ
となく入力され、しかる後に禁止信号と待ち要求信号が
解除されて内部通過パケットが通過する。

■　データ線３．３０にそれぞれ出力パケット、外部通
過パケットが同時に到着した時は、レジスタＲ２，Ｒ３
，Ｒ６へのクロック信号の供給とレジスタＲ６のデータ
出力を禁止する禁止信号が制御信号線３０５に出力され
るとともに、待ち要求信号３０２によって待ちが要求さ
れ、外部通過パケットはレジスタＲ４，Ｒ５を経て停止
することなく通過し、しかる後に禁止信号と待ち要求信
号が解除されて出力パケットが出力される。

■　データ線３．３０にパケットが同時に到着しなかっ
たパケットは停止することなく所定の経路で転送される
。

（ｉｖ）　　発火制御手段ＰＣ ロード（ダンプ）パケットが到着すると、アドレスタグ
レジスタ４０２にアドレス情報線４０１を経て゛アドレ
スがラッチされ、アドレス線４１９に出方される。

対生成制御回路４１１にはパケットの制御情報４０９が
入力され、制御信号群４１０が出力され、データ線４１
７．４０８の内のいずれがを介して、データメモリ４０
５、タグメモ１Ｊ４０６、ソーティングメモリ４０７の
内のいずれかにロード（いずれががダンプ）される。

タグメモリ４０６の所定のフィールドは、待ち合わせデ
ータが存在する時に“１”となる存在フラグを記憶する
フラグメモリとして機能する。この存在フラグは、初期
状態ではロードフラグによりタグメモリ４０６の全アド
レスにわたって“０”にクリアされている。また、ソー
ティングメモリ４０７の内容も全アドレスにわたってク
リアされている。

（Ｓ２ＳｔＳｏ）　＝“１０１″の発火制御の実行パケ
ットが到着すると、パケットのタグのうちの一部のフィ
ールドがアドレスタグレジスタ（八ＴＲ）　４０２にラ
ッチされてアドレス線４１９に出力される。これをアド
レスとして存在フラグ４１２が読み出される。

一方、パケ−／　）のタグの内の順序番号を含む残りの
フィールドはデータタグレジスタ（ＤＴＰ）　４０３に
ラッチされ、順序番号を含むデータタグ４１８が出力さ
れると共にデータ線４１７にはパケットの２語目のデー
タ値が出力される。ここで読み出された存在フラグが“
０″であれば、データ値をデータメモリ４０５に、また
データタグをタグメモリ４０６に書き込むと共にタグメ
モリ４０６の存在フラグを”１″に更新し、パケット更
新回路４２１においてパケットを消去する。これによっ
て対となる相手のパケットの到着を待ち合わせることに
なる。

読み出した存在フラグが“１′であれば、既に対となる
可能性のあるのパケットのデータ値とタグデータが記憶
されていることを示しており、この時、到着したパケッ
トの順序番号を含むタグデータ４１８とタグメモリ４０
６から読み出したタグデータが比較器４１４によって比
較される。この結果、一致信号４１３が出力されると左
右オペランドの対が検出されたことになり、到着したパ
ケットのデータ値がデータ線４０４を介してレジスタＲ
９、ＲＩＯに、データメモリ４０５から読み出したデー
タ値がデータ線４１６を介してレジスタＲ１１，Ｒ１２
にそれぞれランチされる。

ここで、到着したパケットの左右フラグＬ／Ｒビットが
“１″であればレジスタ１１９．Ｒ１２の出力が有効と
なり、到着したパケットのＬ／Ｒビットが“０”であれ
ばレジスタＲＩＯ，Ｒ１１の出力が有効となる。

即ち、常にデータ線５には左オペランドのデータ値が、
データ線５０には右オペランドのデータ値がそれぞれ出
力される。また、この時パケット更新回路４２１におい
てセレクションコードが〔５２Ｓ１Ｓｏ〕＝“００１”
に更新される。

（Ｓ２Ｓ、Ｓｏ）　＝“１１１”であるソーティングの
実行パケットが到着した時は、比較器４１４においてソ
ーティングメモリ４０７から読み出したデータと到着し
たパケットのタグ内の順序番号が比較される。

両者が一致しなかった場合は到着したパケットをそのま
まデータ線５へ通過させられる。両者が一致した場合は
到着したパケットのセレクションコードが（５２ＳＩＳ
Ｏ）　＝”００１″に更新されて出力されると共に、更
に到着したパケットの末尾フラグが“Ｏ″の時は、ソー
ティング制御回路４１５により、それまでの値に”１”
を加えたものを順序番号線４２０を介してソーティング
メモリ４０７に書き込み、末尾フラグが“１”の時は“
０”を書き込む。

ここで、第１８図及び第１９図を参照して、発火制御部
ＰＣによる発火処理及びソーティング処理について説明
する。

第１９図はソーティング制御回路４１５のより詳細な構
成を示すブロック図である。

このソーティング制御回路４１５は、ソーティングメモ
リ４０７の内容を更新するためのソーティングメモリ更
新回路４１５０及び同じく初期化するためのソーティン
グメモリ初期化回路４１５１を主要な構成要素としてい
る。

ソーティングメモリ更新回路４１５０は、具体的にはた
とえばフェアチャイルド社製の加算器７４Ｆ２８３を数
個組み合わせて構成することが可能である。

ソーティング制御回路４１５は、ソーティングメモリ４
０７に与えられているソーティングメモリライト信号４
１５２が書込みを指示しており、且つ自身に与えられて
いる順序番号更新信号４１５３が更新を指示しており、
更に入力パケットの末尾記号が“０”である、即ち末尾
ではないことを示している場合にのみ、入力パケットの
順序番号に”１”を加算した値をソーティングメモリ４
０７に書込む。また、ソーティングメモリライト信号４
１５２が書込みを指示しており、且つ入力パケットの末
尾記号が“１”である、即ち末尾データである場合にの
みソーティングメモリ４０７に“０”を書込む。他の場
合にはソーティングメモリ更新回路４１５０はソーティ
ングメモリ４０７の更新は行わない。

第１８図は対生成制御回路４１１のより詳細な構成を示
すブロック図である。

対生成制御回路４１１は、２項命令の左右のパケットの
待ち合わせを制御する信号及びソーティング処理を制御
する信号を生成する発火制御論理回路４１１０と、第１
４図に示されているＲ９−Ｒ１２の各しジスタの出力の
選択を制御する信号を生成するレジスタ制御論理回路４
１１１と、各信号のタイミングを遅延して調整するため
のＤ−フリツプフロツプ４１１２゜４１１３、４１１４
等にて構成されている。

レジスタ制御論理回路４１１１は、上述の如＜、Ｒ９−
Ｒ１２の各レジスタの出力を制御するようにレジスタ制
御信号を生成して出力する。

発火制御論理回路４１１０は、セレクションコード（Ｓ
２　Ｓ、　５ｏ）−”１０１”を保持した実行パケット
が到着した際に存在フラグが“０”を示していればデー
タメモリライト信号、タグメモリライト信号、フラグメ
モリライト信号、パケット消去信号を出力し、フラグメ
モリライト値として′ｌ”を出力する。

これにより、大カパケソトのデータ値とデータタグとを
データメモリ４０５とタグメモリ４０６とにそれぞれ書
込むと共に、パケットを消去する。またフラグメモリに
は存在フラグ４１２を“１″に書換えて相手のパケット
の到着を待ち合わせる。

セレクションコードが（５２ＳＩＳＯ）　＝“１０１″
の実行パケットが到着した場合には、存在フラグ４１２
が°１″であり、且つタグ一致信号が一致を示している
場合にはデータメモリリード信号、フラグメモリライト
信号１発火信号を出力し、フラグメモリライト値として
“０”を出力する。これにより、左右データをデータ対
として出力すると共にセレクションコードを（Ｓ２ＳＩ
ＳＯ）　＝“００１″に書換えた上で発火したパケット
として命令実行部ＥＸＥにおいて処理すべく出力する。

セレクションコード〔５２ＳＩＳｏ〕＝“１１１”のパ
ケットが到着すると、比較制御信号により比較器４１４
では入力パケットが保持している順序番号とソーティン
グメモリ４０７の内容とが比較される。この比較の結果
、両者が一致していれば、ソーティングメモリライト信
号及び順序番号更新信号、更に宛先情報更新信号として
０”が出力され、ソーティングメモリ４０７の内容が更
新されると共に、到着パケットのセレクションコードが
（Ｓ　５２Ｓ１　）Ｏ＝“００１”に更新され、命令実
行部ＥＸＥにおいて処理されるべく出力される。

比較結果が一致していない場合には、いずれの制御信号
も出力されず、到着パケットはそのまま出力される。

以上の説明から明らかなように、セレクションコード（
Ｓ２　Ｓｔ　ＳＯ）−“１１１”を保持しているパケッ
トの集合のそれぞれが発火制御部ＰＣに到着する都度、
それぞれがいかなる順序で到着しても、それぞれが保持
している順序情報の昇順にセレクションコードが書換え
られる。このため、命令実行部ＥＸＥ及びプログラム記
憶部における処理は、順序番号の昇順に従って実行され
る。換言すれば、到着パケットの並べ換えが行われる。

（ｖ）　　命令実行手段ＥＸＥ 命令コードメモリ５１０にロード（ダンプ）パケットが
到着すると、アドレスレジスタ５３４にアドレス値がラ
ンチされ、データ線５１２を介して命令コードメモリ５
１０にデータ値がロード（命令コードメモリ５１０から
読み出したデータ値がダンプ）される。

ローカルメモリ５０５にロード（ダンプ）パケットが到
着するとマルチプレクサ５０３においてアドレス情報線
５０２が選択されてパケットの１語目に保持されている
アドレス値がアドレス線５０４に出力され、データ線５
０７を介してローカルメモリ５０５にパケットの２語目
がロード（ローカルメモリ５０５から読み出したデータ
値がダンプ）される。

命令コードメモリ５１０にはプログラムの実行前に、実
行するプログラム中の各ノード番号に対応した命令コー
ドがロードパケットによりロードされており、命令コー
ドメモリ５１０をノード番号によって参照すると対応す
る命令コードが読み出されるようになっている。

命令実行手段ＥＸＥで処理されるセレクションコード（
３２ＳＩ　Ｓｏ　）　＝“００１”を保持した実行パケ
ットには１オペランドの命令パケット（単項演算命令な
ど）と２オペランドの命令パケット（二項演算命令など
）がある。実行パケットが到着するとアドレスレジスタ
５３４にはノード番号がランチされて命令コードメモリ
５１０から対応する命令コード５１３が読み出される。

命令コード５１３は、デコーダ５１１によってデコ−ド
され、命令の種類に応じた制御信号群５１４が出力され
る。制御信号群５１４は、レジスタＲ１４，Ｒ１６゜Ｒ
ｌＢ、　Ｒ２０，Ｒ２２の順に、到着したパケットの１
語目と平行して転送され、各処理要素における制御信号
として使用される。

命令の種類としては、 （ａｌ　　ローカルメモリ５０５からの読み出しまたは
それへの書き込みを行なう命令、 （ｂ）　　単項または二項の演算命令、（Ｃ１シフト命
令、 （ｄｌ　　条件判定命令、 ｔｅｌ　　制御情報更新命令、 （ｆ）　　（ａｌ〜（ｄｌの内のいくつかを組み合わせ
た複合命令、 がある。

制御信号群５１４は、上記の命令（司〜（ｅ）のそれぞ
れに対応して制御信号群Ａ〜制御信号群已に分かれてお
り、それぞれの制御が独立に行われることによって、（
ｆｌのような各種の複合命令の実行が可能となっている
。

制御信号群Ａによってローカルメモリの読み出しまたは
書き込みが指定されていれば、マルチプレクサ５０３に
おいてアドレス情報線５０１が選択されパケットの２語
目の左オペランドデータ値がローカルメモリ５０５のア
ドレスとなる。更に読み出しの場合は、バッファ５０９
の出力を無効にしてローカルメモリ５０５からデータを
読み出してデータ線５０７を介して到着したパケットの
二語目の左データ値のフィールドに格納する。書き込み
の場合は、データ線５０８を介して到着したパケットの
左オペランドデータ値をローカルメモリ５０５に書き込
む。

制御信号群Ｂによって演算処理が指定されていれば、制
御信号５２１．５２２の制御により、算術論理ユニット
（＾ＬＵＩ）５１５．算術論理ユニット（ＡＬＵＩ）５
１６において、オペランドデータの下位データ、上位デ
ータの順に指定された算術／論理演算が行なわれる。こ
の時、データ線５２６を介して左オペランドデータ値の
内の下位データ値が、データ線５２７を介して右オペラ
ンドデータ値の内の下位データ値がそれぞれ入力され、
データ線５２８に演算結果データ値の内の下位データ値
が出力される。

また、データ線５２９を介して左オペランドデータ値の
内の上位データ値が、データ線５３０を介して右オペラ
ンドデータ値の内の上位データ値がそれぞれ入力され、
データ線５３１に演算結果データ値の内の上位データ値
が出力される。

制御信号群Ｃによってシフトが指定されていれば、制御
信号５２３の制御によりシフタ５１７において所定のデ
ータシフト処理が実行される、またゼロ判定部５１８に
おいては、常時左オペランドデータ値がゼロであるか否
かの判定が行なわれる。

制御信号群りによって条件判定処理が指定されていれば
制御信号５２４の制御により条件判定部５１９において
、指定された条件判定が行なわれ、その結果（真または
偽）が出力される。

制御信号群已によって制御処理が指定されていれば、制
御信号５２５の制御により制御処理部５２０において、
指定された制御処理（ノード番号の更新、順序番号の更
新、パケットの消去など）が行なわれる。

以下、第１３図〜第１７図を参照して、条件判定処理部
５１９により実行される条件判定処理及び制御処理部５
２０により実行される制御処理について更に詳細に説明
する。

第１３図は条件判定処理部５１９及び制御処理部５２０
の詳細な構成を示すブロック図である。

図中の真偽フラグ設定回路５１９１順序番号読出し回路
５１９２はいずれも２系統の入力の内の一方をｌビット
の制御信号により選択的に出力するマルチプレクサにて
構成されている。また末尾記号設定回路５２０１は、２
人力のＯＲゲートにより構成されている。

条件判定回路５１９３は第１４図に示す如く、８人力マ
ルチプレクサにて構成されている。この条件判定回路５
１９３には、２人力命令の際の右オペランドパケットの
真偽フラグ、演算の結果化じる各種の演算フラグ（ゼロ
フラグ、符号ビット、キャリーフラグ、オーバフローフ
ラグ）及び入力パケットの末尾記号等がそれぞれ入力端
子１ｏ、　Ｉ、〜Ｉ５＋　ｒ６に与えられている。

第４図に示されているデコーダ５１１において命令コー
ドに応じて出力された制御信号群５１４の内、条件判定
処理及び制御処理に関する制御信号群り及びＥは、デー
タパケットの１語目がレジスタＲ２１に、２語目がレジ
スタＲ１９にそれぞれ保持されている間に、各処理要素
に入力される。そして、この制御信号群り及びＥに従っ
てそれぞれの処理要素、即ち条件処理部５１９及び制御
処理部５２０の各構成要素において命令コードに対応す
る所定の処理が実行される。

条件判定回路５１９３においては、第１５図に示す如（
、制御信号Ｄ１を構成する４ピツ）（Ｃｏ−Ｃ３）の値
に応じた条件処理がなされ、判定結果として真（“１“
）または偽（“０”）が出力される。

ノード番号更新回路５２０２は第１６図に示す如く加算
器にて構成されている。このノード番号更新回路５２０
２には、制御信号Ｅ３が“Ｏ”であり且つ上述の条件判
定回路５１９３による判定結果が真の値（“１”）を示
している場合にのみキャリー人力Ｃｏに“１”が入力さ
れる。これにより、パケットのノード番号が１だけイン
クリメントされた値となって出力される。

また条件判定回路５１９３の判定結果の信号は制御信号
Ｄ２として真偽フラグ設定回路５１９１にも与えられて
おり、この制御信号Ｄ２が“０”の場合は真偽フラグ設
定回路５１９１において真偽フラグに条件判定結果（真
または偽）が設定されて出力される。これらの処理要素
における処理の組合わせにより、たとえば入力パケット
がデータ集合中の末尾データパケットである場合にのみ
、ノード番号の更新出力等の条件分岐命令、あるいは入
力パケットがデータ集合中の末尾データである場合にの
み、真偽フラグに真の値（“１”）を設定して出力する
条件判定命令等が実行される。

次に第１７図に示す如く、順序番号更新回路５２０３は
加算器にて、順序情報初期化回路５２０４は複数のＡＮ
Ｄゲートにて構成されている。順序番号更新回路５２０
３は制御信号Ｅ１の制御により順序番号を１だけインク
リメントする順序番号更新命令を実行する。順序情報初
期化回路５２０４は制御信号Ｅ２の制御により順序番号
及び末尾番号を“０”にクリアする順序情報初期化命令
を実行する。また、末尾記号設定回路５２０１において
は、制御信号Ｅ４の制御により、末尾記号“１”を設定
する末尾記号設定命令が実行される。

これらの種々の命令を組合わせたデータ駆動形のプログ
ラムを実行することにより、０から順に順序番号を付さ
れ、末尾データにのみ末尾記号を保持する順序情報を有
するデータのデータ集合を生成することが可能になる。

このようなデータ集合の生成は、プログラム実行によっ
て動的に実行可能であるため、各要素のデータを生成す
る処理の間に他の実行命令を適当に挿入すれば各要素相
互の生成間隔は自由に調整可能である。このようなデー
タ集合は、たとえば第４図に示す如きローカルメモリ５
０５のようなデータ記憶回路から読出されて生成きれる
。

また、第１３図における順序番号読出し回路５１９２で
は、制御信号Ｅ５の制御により、入力パケットが一保持
している順序番号をパケットの２語目に読出す順序番号
読出し命令が実行される。このような命令の実行により
、データの集合の各要素のデータをその順序番号に従っ
て、たとえば第４図に示すローカルメモリ５０５の如き
データ記憶回路に書込むことが可能になる。

以上のように、命令実行部ＥＸＥにおいて所定の処理が
実行されたパケットは、パケット更新回路５３２におい
てセレクションコードが（Ｓ２Ｓ＋Ｓｏ）　＝“ＯＯＯ
”　（行先はプログラム記憶部ＰＭ）に更新されて出力
される。

〔発明の効果〕

以上に詳述した如く、本発明のデータ駆動型データ処理
装置によれば、データ集合全体に同一の宛先情報を付し
たままで、その各要素のデータを順序情報で管理して所
定の順序に並べ換えて処理可能になるので、データ集合
の演算処理のために必要とされる命令記憶容量が節減さ
れ、且つ各要−素のデータの演算を非同期で処理可能で
あるため、配列データ相互の演算のようなデータ集合処
理の効率が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のデータ駆動型データ処理装置を組込ん
だデータフロー計算器のシステム構成を示すブロック図
、第２図は本発明のデータ駆動型データ処理装置の概略
の構成を示すブロック図、第３図及び第４図は本発明の
データ駆動型データ処理装置の詳細な構成を示すブロッ
ク図、第５図。 第６図、第７図及び第８図は本発明のデータ駆動型デー
タ処理装置に使用されるデータバケットの構成を示す模
式図、第９図は本発明のデータ駆動型データ処理装置の
プログラム記憶手段の記憶形式を示す模式図、第１０図
、第１１図及び第１２図はコード対照を示す模式図、第
１３図は条件判定処理部及び制御処理部の詳細な構成を
示すブロック図、第１４図は条件判定回路の回路図、第
１５図は条件判定回路のコード対照を示す模式図、第１
６図はノード番号更新回路の構成を示す回路図、第１７
図は順序番号更新回路及び順序情報初期化回路の構成を
示す回路図、第１８図は対生成制御回路の構成を示すブ
ロック図、第１９図はソーティング制御回路の構成を示
すブロック図である。 ＰＭ−・・プログラム記憶手段　ＮＩＦ・・・ネットワ
ークインターフェイス　　ＦＣ・・・発火制御手段　Ｅ
ＸＥ・・・命令実行手段　　Ｑ・・・キューメモリ４０
５・・・データメモリ　　４０７・・・ソーティングメ
モリ４１１・・・対生成制御回路　４１４・・・比較器
　４１５・・・ソーティング制御回路　５０５・・・ロ
ーカルメモリ　５２０・・・順序情報設定手段　　４１
１０・・・発火制御論理回路４１５０・・・ソーティン
グメモリ初期化回路　　４１５１・・・ソーティングメ
モリ初期化回路　　５２０１・・・末尾記号設定回路　
　５２０２・・・ノード番号更新回路　　５２０３・・
・順序番号更新回路　　５２０４・・・順序情報初期化
回路時　許　出願人　　三洋電機株式会社 代理人　弁理士　　河　野　　登　失 策　　１　　図 第　　２　　図 室数フラグ 第　　９　　図 第　　１０　　図 簗　　１２　　図 第１５図 第　　１６　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、演算処理対象のデータと、該データの宛先を示す宛
   先情報とを含むデータパケットの内から発火制御手段に
   より前記宛先情報が一致する二つのデータパケットを一
   対の処理対象として検出し、両データパケットに含まれ
   るデータに所定の処理を施すデータ駆動型データ処理装
   置において、 同一の宛先情報を有する複数のデータにて構成されるデ
   ータ集合内の各データのパケットに対して、各データの
   順序を示す順序番号及び同一データ集合内での末尾の順
   序であることを示す末尾記号にて構成される順序情報を
   生成して付加する順序情報設定手段と、 データ集合の各データを格納し、それぞれのデータが格
   納された際の順序情報と同一の順序情報をそれぞれのデ
   ータの読出しに際して付加して出力するデータ記憶手段
   と、 該データ記憶手段に格納されている同一データ集合の各
   データを、それぞれが有する順序情報に従って所定の順
   序に並べ換えて読出す並べ換え手段とを備え、 前記発火制御手段は、同一宛先情報を有するデータ集合
   の各データをそれぞれの順序情報の一致を検出して所定
   の処理を実行すべくなしたことを特徴とするデータ駆動
   型データ処理装置。 ２、前記並べ換え手段は、 順序番号を格納する順序情報記憶手段と、 前記データ記憶手段に到着したデータパケットに含まれ
   る順序情報と前記順序情報記憶手段に格納されている順
   序情報とを比較する比較手段と、 該比較手段による比較結果が一致した場合に、到着した
   データパケットに含まれる宛先情報を所定の値に書き換
   える宛先情報更新手段と、 前記比較手段による比較結果が一致した場合に、前記順
   序情報記憶手段の内容を所定の順序に従って更新する順
   序番号記憶手段更新手段と、 前記比較手段による比較結果が一致し、またそのデータ
   パケットに含まれる順序情報が末尾記号である場合に、
   前記順序情報記憶手段の内容を初期化する順序番号記憶
   手段初期化手段と を備えた請求項１記載のデータ駆動型データ処理装置。