JPH01271874A - ベクトル演算制御方式 - 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］ 本発明はベクトル演算制御方式に関し、特にマスク機能
を有するベクトル演算の制御方式に関する。

〔従来の技術〕

科学技術計算ではベクトルデータを扱う場合が非常に多
いため、スーパーコンピュータなどには大量のベクトル
データに対する演算を１命令で高速に実行するためのベ
クトル演算命令が用意されている。そしてこのようなベ
クトル演算命令は、一般にＦＯＲＴＲＡＮで記述された
プログラムの最深Ｄｏループにおいて使用される。また
、プログラムの最深ＤＯループがＩＰ文を含む場合には
、以下に述べるベクトルマスクデータを使用することに
よりベクトル演算命令による実行が可能となる。

第２図はＦＯＲＴＲＡＮで記述されたプログラムの最深
Ｄｏループの一例を示す図である。このＤｏループをベ
クトル演算命令により実行する場合には、ベクトルＸ　
（１）とベクトルＹ　（Ｉ）の要素毎の比較が行なわれ
、比較の結果により１要素に対して１ビツトのベクトル
マスクデータが作成される。即ちベクトルＸ（Ｉ）　と
ベクトルＹ　（１）の対応する要素が一致したときは°
′１°°、不一致のときは０゛′がマスクデータとして
発生される。次に、ベクトルＡ（Ｉ）＊ベクトルＢ　（
１）のマスク制御付ベクトル演算命令が実行されるが、
このとき対応するベクトルマスクデータが“１°°であ
るような要素のみがベクトルＣ（Ｉ）に格納され、”　
ｏ　”であるような要素はベクトルＣ（１）には格納さ
れないように制御される。こうすることにより第２図の
ＤＯループをベクトル演算命令により実行することがで
きる。第４図はこのようすを図示したもので、要素Ｘ。

と要素ｙ。、要素ｘ３と要素ｙ３のみが一致することか
ら要素Ｏと要素１に対応するベクトルマスクデータのビ
ットのみが”　１　”となり、要素ａ。と要素す。、要
素ａ３と要素ｂ３の演算のみが実行され、他の要素Ｃ１
゜Ｃ２＋　Ｃ４は同図の斜線部に示すようにマスクされ
て変更は行なわれない。

次に第３図に示すようなりＯループを実行する場合を考
える。この場合も第２図のＤｏループと同様にベクトル
Ｘ　（Ｉ）　、　Ｙ（Ｉ）（Ｉ）を比較することにより
ベクトルマスクデータが作成され、次のマスク制御付ベ
クトル演算命令により参照される。この場合、Ａ　（Ｉ
）　＊　Ｂ　（Ｉ）のマスク制御付ベクトル演算命令を
実行するときは第２図のＤｏループと同様にベクトルマ
スクデータの対応するビットがパ１°°であるような要
素の演算のみが実行されるが、ベクトルＤ（Ｉ）＊ベク
トルＥ　（Ｉ）のマスク制御付ベクトル演算命令を実行
するときは前記のＡ（１）　＊　Ｂ　（Ｉ）の演算とは
逆にベクトルＸ　（Ｉ）　とベクトルＹ　（Ｉ）が不一
致の要素に対する演算のみを実行する必要があるため、
前記のベクトルマスクデータをそのまま使用することは
できない。

そこで、従来のベクトル演算装置においては、を実行す
る前にソフトウェアによりベクトルマスクデータを反転
するか、あるいは再度Ｘ　（１）とＹ　（Ｉ）からベク
トルマスクデータを作成し直して反転されたベクトルマ
スクデータで生成していた。第５図はこのようすを図示
したもので、ベクトルＡ　（Ｉ）　、　Ｂ　（Ｉ）の要
素ａ。−’　ａ　４　＋　ｂ　Ｏ〜ｂｏについては第４
図と同様にして求めたベクトルマスクデータ（マスクＯ
）を用いて演算し、ベクトルＤ　（１）　、　Ｅ　（Ｉ
）の要素ｄ０〜ｄ４．ｅｏ〜ｅ４については前述のよう
にしてマスク０を反転したベクトルマスクデータ（マス
ク１）を作成し、要素ｄ、と要素ｅｌ＋要素ｄ２と要素
ｅ２゜要素ｄ４と要素ｅ４のみの演算を行ない、他の要
素ｆ。、ｆ３は同図の斜線部に示すようにマスクして変
更を行なわせないようにするものである。

［発明が解決しようとする課題］ 上述した従来のベクトル演算装置は、第３図に示したよ
うなりｏループをベクトル演算命令により実行する場合
には、ＩＦ文が成立する場合と不成立の場合とで同一の
ベクトルマスクデータを使用することができず、マスク
データの作り直しが必要であるが、ソフトウェアにより
ベクトルマスクデータを反転するには、先ずマスクデー
タのビット数を認識し、そして全てのマスクビットを反
転しなければならないので多くの時間を要し、再度ベク
トルＸ　（１）　、　Ｙ　（Ｉ）からベクトルマスクデ
ータを作り直す場合も同様に多くの時間を要するので、
演算実行性能が低下するという欠点がある。

［課題を解決するための手段］ 本発明のベクトル演算制御方式は、ベクトルマスク生成
命令が、指定された配列データの条件に従って生成され
たベクトルマスクデータを主記憶中の偶数ワードロケー
ションに格納すると共に、前記ベクトルマスクデータの
反転データを前記主記憶中の奇数ワードロケーションに
格納し、マスク制御付ベクトル命令において演算処理時
に使用するベクトルマスクデータとして、前記偶数ワー
ドロケーションに格納されたベクトルマスクデータと前
記奇数ワードロケーションに格納された反転データのい
ずれを使用するかを指定するものである。

［作用］ したがって、従来のソフトウェアによるベクトルマスク
データの反転あるいはベクトル生成命令によるベクトル
マスクデータの作り直しを行なう方式に比べ、ベクトル
演算を高速化できる。

［実施例］ 次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は本発明のベクトル演算制御方式が適用されたベ
クトル演算装置の一実施例のブロック図である。

ベクトルマスク生成命令は、以下に述べるように実行さ
れる。ベクトルマスクデータを作成するための条件とな
る配列要素は、主記憶１から読出されてオペランドレジ
スタ２およびオペランドレジスタ３にセットされる。オ
ペランドレジスタ２および３のデータは比較器４により
比較され、その結果に従って１ビツトのマスクビットが
生成されてマスクレジスタ５の最下位ビット位置に格納
される。オペランドレジスタ２および３には、その配列
の要素が順次セットされ、比較器４での比較結果に従っ
て順次マスクビットが生成される。

マスクレジスタ５は生成されたマスクビットが最下位に
格納される時に、以前のデータが左へ１ビツトシフトさ
れるように構成されているため、全ての要素の比較が終
了した時点では生成されたムク１〜ルマスクデータはマ
スクレジスタ５に格納されている。このようにして生成
されたベクトルマスクデータは次に主記憶１へ格納され
る。このとき主記憶１への書込みは２ワ一ド単位で行な
われ、上位の１ワード（偶数ワード）に生成されたベク
トルマスクデータが、下位の１ワード（奇数ワーＦ　）
にインバータ６によりベクトルマスクデータを反転した
データが格納される。

ベクトルマスク生成命令により主記憶１上にベクトルマ
スクデータか用意されると、次にマスク制御付ベクトル
命令が実行される。マスク制御付ベクトル命令では、ま
ずベクトルマスクデータの読出しが行なわれ、読出され
たベクトルマスクデータを参照しながら主記憶１から要
素の読出しが行なわれる。ベクトルマスクデータの読出
しは２ワ一ド単位に行なわれるが、その際命令レジスタ
７に格納されている命令語の特定ビット（Ｓビット）に
よりセレクタ８を使用して、上位の１ワードまたは下位
の１ワードが選択され、マスクオペランドレジスタ９に
格納される。すなわち上位の１ワードが選択された場合
は既に実行されたベクトルマスク生成命令で生成された
ベクトルマスクデータがそのまま格納されるが、下位の
１ワードが選択された場合は、その反転データがマスク
オペランドレジスタ９に格納されることになる。こうし
てマスクオペランドレジスタ９に格納されたベクトルマ
スクデータに従って主記憶１から要素が読出され、オペ
ランドレジスタ２および３にセットされる。これらのレ
ジスタ２．３にセットされた要素間の演算は演算制御回
路１０の制御のもとてベクトル演算回路１１により実行
され、その結果はりザルトレジスタ１２に格納されたの
ち、主記憶１の所定のロケーションに格納される。ここ
でベクトル演算回路１１による演算は、マスクされてい
ない要素に対してのみ実行されることは言うまでもない
。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明は、ベクトルマスク生成命令
により生成されたベクトルマスクデータを主記憶中の偶
数ワードロケーションに、上記ベクトルマスクデータの
反転データを奇数ワードロケーションにそれぞれ格納し
、マスク制御付ベクトル命令においてどちらのマスクデ
ータを使用するかを指定することにより、ＩＦ文が成立
する場合と不成立の場合の両方でベクトルマスクデータ
が必要である場合に、従来のソフトウェアによるベクト
ルマスクデータの反転あるいはベクトルマスク生成命令
によるベクトルマスクデータの作り直しを行なう方式に
比へ、ベクトル演算を高速化できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のベクトル演算制御方式によるベクトル
演算装置の一実施例のブロック図、第２図および第３図
はＦＯＲＴＲＡＮで記述されたプログラムの最深Ｄｏル
ープのそれぞれ異なる例を示す図、第４図は第２図のプ
ログラムをベクトル演算命令で実行する場合の動作説明
図、第５図は第３図のプログラムをベクトル演算命令で
実行する場合の動作説明図である。 １・・・主記憶、　　２．３・・・オペランドレジスタ
、４・・・比較器、 ５・・・マスクレジスタ、 ６・・・インバータ、 ７・・・命令レジスタ、 ８・・・セレクタ、 ９・・・マスクオペランドレジスタ、 １０・・・演算制御回路、 １１・・・ベクトル演算回路、 １２・・・リザルトレジスタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、配列データの条件によって特定の配列要素に対する
   演算を抑止するためのベクトルマスクデータを生成する
   ベクトルマスク生成命令と、前記生成されたベクトルマ
   スクデータに従ってマスク指定されている要素以外の配
   列要素についてのみ演算処理をするマスク制御付ベクト
   ル命令とを有するベクトル演算装置において、 前記ベクトルマスク生成命令は、指定された配列データ
   の条件に従って生成されたベクトルマスクデータを主記
   憶中の偶数ワードロケーションに格納すると共に、前記
   ベクトルマスクデータの反転データを前記主記憶中の奇
   数ワードロケーションに格納し、前記マスク制御付ベク
   トル命令において、演算処理時に使用するベクトルマス
   クデータとして前記偶数ワードロケーションに格納され
   たベクトルマスクデータと前記奇数ワードロケーション
   に格納された反転データのいずれを使用するかを指定す
   るベクトル演算制御方式。