JPH02188887A - パケット結合・分離方式 - 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、プログラム収納部、外部メモリ、演算部など
をループ状に結合するネットワークを介して、パケット
を伝送して並列処理を行なうデータフローコンピュータ
のパケット結合・分離方式に関する。

〈従来の技術〉 最近の情報処理技術の飛躍的発展に伴って、画像情報な
ど多量のデータを高速処理する要請が強まるなかで、従
来の逐次制御方式のノイマン形コンピュータに代って、
プログラム中のどの複数の命令でもその入力データが揃
った時点で並列演算できるハードウェア構成になった非
ノイマン形のデータフローコンピュータが研究、開発さ
れ、実用に供せられつつある。

このデータフローコンピュータは、高級言語プログラム
を図示しないコンパイラで翻訳した命令セルからなるプ
ログラムを収納するプログラム収納部と、複数の加算器
や乗算器からなる演算部と、処理すべきデータ等を貯え
る外部メモリを通信ネットワークでループ状に結合して
なる。プログラム収納部の複数のパケットは、その全オ
ペランドに演算部からのデータあるいは外部メモリから
のデータが書き込まれると、演算部の所定の演算器に送
られて演算処理され、演算結果データは、そのパケット
が宛先データとして有する次処理のパケット番号にした
がって、通信ネットワークを経てプログラム収納部の次
処理のパケットに供給され、このパケットが次に実行さ
れる。つまり、ループ状の通信ネットワークには、オペ
ランドの揃ったいくつものパケットがパイプライン的に
流れ、演算部で並行処理されるのである。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところが、上記データフａ−コンピュータは、上述の如
くループ状の通信ネットワークにオペランドの揃った多
数のパケットを１パケツトずつパイプライン的に流して
いるため、例えば上位３２ビツトと下位３２ビツトの夫
々に１パケツトを必要とする倍精度演算を行なう場合、
演算は２パケツトを１単位としてなされるにも拘らず、
２つのパケットに合わせて通信ネットワークに２つのト
ークンを同時巡回させなければならない。つまり、プロ
グラム収納部からのパケットの送り出しと演算部による
パケットの受は取りが１パケット単位で行なわれるため
、データの受は渡し等の効率が悪くなるという欠点があ
る。また、上記データフローコンピュータは、上述の如
き夏パケット単位の送受信を行なうため、基本パケット
の後にこのパケットのデータパケットがいくつも続くよ
うな場合、個々のデータパケットについて同じ送、受信
プロセスを繰返すことになり、これらのパケットを一塊
として送、受信するのに比べて、多大な時間ロスが生じ
るうえ、多数のパケットからなる一群の情報を一括して
取扱うことが繁雑かつ困難になるという欠点がある。

そこで、本発明の目的は、データフローコンピュータに
おいて複数個のパケットを互いに結合・分離してネット
ワークを介して可変長データとして伝送することによっ
て、データの受は渡しを容易化、効率化し、複数のパケ
ットからなる一群の情報や環境を作ることができるパケ
ット結合・分離方式を提供することである。

〈課題を解決するための手段〉 上記目的を達成するため、本発明のパケット結合・分離
方式は、プログラム収納部、外部メモリ。

演算部などをネットワークでループ状に結合したデータ
フローコンピュータにおいて、パケットに所定個数のパ
ケット（宛先、制御、情報等に関するビットフィールド
からなる）を順次結合し、パケットを結合したパケット
の所定ビット位置に結合表示フラグを立てて１個の結合
パケットとするパケット結合命令と、結合パケットの先
頭パケットしか処理しない機構と、上記結合パケットか
ら所定個数のパケットを順次分離し、分離したパケット
の所定ビット位置に立っていた結合表示フラグを降ろし
て複数のパケットとするパケット分離命令を備えて、処
理対象となるパケットに可変長の付加情報をプログラム
によって結合し、データ送受の効率化を図ったことを特
徴とする。

〈作用〉 パケット結合手段は、例えば演算部において各パケット
のパケットデータに基づきプログラム収納部からネット
ワークを経て到着したパケットに同様に到着した所定個
数のパケットをプログラムの収納部の命令に従って順次
結合し、パケットを結合したパケットの所定ビット位置
に結合表示フラグを立てて１個の結合パケットとする。

結合されたパケットは、あたかも１つのパケットのよう
に各機能部で受は渡されるが、演算やプログラム収納部
へのアクセスは、結合パケットの先頭にあるパケットの
情報が使われ、処理結果も先頭のパケットに格納される
。また、パケット分離手段は、例えば上記演算部におい
て各パケットのパケットデータに基づきプログラム収納
部からネットワークを経て到着した結合パケットからプ
ログラム収納部の命令に従って所定個数のパケットを順
次分離し、分離したパケットの所定ビット位置に立つて
いた結合表示フラグを降ろして複数のパケットとする。

このように、複数のパケットを必要に応じて１個の結合
パケットあるいは個々の分離パケットとしてネットワー
クを介して伝送するので、データの受は渡しが容易化、
効率化し、複数パケットからなる一群の情報や環境を作
ることができる。

〈実施例〉 以下、本発明を図示の実施例により詳細に説明する。

第１図は、本発明のパケット結合・分離方式を採用した
データフローコンピュータのハードウェア構造を模式的
に示した図である。同図において、ｌは高級言語プログ
ラムを翻訳した命令セルからなるプログラムを収納する
プログラム収納部、２は加算器１乗算器など複数の演算
器および後述するパケット結合手段とパケット分離手段
を備えた演算部、３は処理すべきデータ等を貯える外部
メモリ、４はこれら各部間をループ状に結合する通信ネ
ットワークである。

上記プログラム収納部１内の複数のパケットのオペラン
ドには、演算部２から通信ネットワーク４ｂを経て到着
するパケットの演算結果が、そのパケットに固有の宛先
データたる次処理のパケット番号に基づいて供給され、
全てのオペランドが揃ったときパケットが通信ネットワ
ーク４ａ上に送出される。なお、パケットとは、宛先、
制御、情報等に関するビットフィールドで構成される命
令セルをいう。

上記パケット結合手段は、プログラム収納部Ｉから送ら
れてくるパケット結合命令（ＰｔＪｓＨ）に基づき基本
パケットに所定個数のパケットを順次結合し、パケット
を結合したパケットの最上位ビットに結合表示フラグを
立てて１個の結合パケットとする。一方、上記パケット
分離手段は、プログラム収納部ｌから送られてくるパケ
ット分離命令（ＰＯＰ）に基づき上記結合パケットから
所定個数のパケットを順次分離し、分離したパケットの
最上位ビットに立っていた結合表示フラグを降ろして複
数のパケットとする。なお、上記パケット結合手段およ
びパケット分離手段は、具体的にはプ０グラム収納部ｌ
に収納される特定のパケット命令によってソフトウェア
的に構成される。

上記構成のデータフローコンピュータのパケット結合・
分離方式について、第２図、第３図を参照しつつ次に述
べる。

いま、演算部２内のパケット結合手段にパケットｌ、２
を結合し、次いでこのパケット１．２とパケット３を結
合せよとの２度のＰＵＳＨ命令が与えられると、パケッ
ト結合手段は、第２図に示すように、まず基本パケット
たるパケットＩにパケット２を結合し、パケット１の最
上位ビットに結合表示フラグビを立て、次いで上記パケ
ット１゜２にパケット３を結合し、パケット２の最上位
ビットに結合表示フラグビを立てる。こうして１個の結
合パケットとなったパケット１，２．３は、それ自身が
もつパケットデータに基づいて同じ演算部２内の所定の
演算器で演算された後、あるいは直接通信ネットワーク
４ｂ上に送り出され、このネットワーク４ｂを経てプロ
グラム収納部ｌ内の宛先パケットに供給される。

次に、演算部２内のパケット分離手段にパケット１とパ
ケット２，３を分離し、次いでパケット２とパケット３
を分離せよとの２度のＰ、ＯＰ命令が与えられると、パ
ケット分離手段は、第３図に示すように、まずパケット
１とパケット２．３を分離し、パケット１の最上位ビッ
トの結合表示フラグを降ろしく“０”）、次いでパケッ
ト２とパケット３を分離し、パケット２の最上位ビット
の結合表示フラグを降ろす（“０”）。こうして分離さ
れた３個のパケットは、夫々がもつパケットデータに基
づいて同じ演算部２内の所定の演算器で演算された後、
あるいは直接通信ネットワーク４ｂ上に送り出され、こ
のネットワーク４ｂを経てプログラム収納部ｌ内の宛先
パケットに供給される。

最後に、プログラム収納部１は、受は取った上記結合あ
るいは分離されたパケットの認知を行う。

このように、上記実施例では、３つのパケットを１個の
結合パケットとして通信ネットワーク４ａ。

４ｂを介して伝送しているので、パケット１に倍精度な
どの演算命令を、残りのパケット２．３にそれに必要な
上位３２ビット下位３２ビットの数値データを夫々格納
しておけば、従来のように通信ネットワーク４に２つの
トークンを同時巡回させずとも、単一のトークンによる
一回のパケット送受信により、時間ロスのない効率的な
データの受は渡しを容易に行なうことができ、結合が不
要になれば直ちに個々のパケットに分離できて、演算の
能率化、高速化を図ることができる。また、演算処理等
に必要な多くのデータを３つのパケットに格納してこれ
を１個の結合パケットとして伝送することにより、−塊
りの情報や環境を容易に作ることができ、必要に応じた
単パケット、２パケツト、３パケツトの可変長データに
よる伝送でデータフローコンピュータの適用範囲が拡大
し、汎用性が増すという利点がある。

第４図は、パケット結合命令（Ｐ　Ｕ　Ｓ　Ｈ）、パケ
ット分離命令（ＰＯＰ）および演算命令（＋、＊）に基
づく上記データフローコンピュータの動作の流れを示す
図である。同図において、まずＰ　Ｕ　Ｓ　Ｉ−１セル
Ａで２つのデータパケット３．２２が、ＰＵＳＨセルＢ
で２つのデータパケット１０８が夫々結合され、次に＋
セルＣで結合７、（ケラト１０，８と結合パケット１１
１．４の先頭パケット同士のみが加算されて結合パケッ
トｌ　２１，８．４となる。

次に、＊セルＤで結合パケット３．２２と結合パケット
１２１．８　４の先頭パケット同士のみが乗算されて結
合パケット３６３，２２，８．４となる。

最後に、ＰＯＰセルＥで上記結合パケット３６３２２．
８．４が、演算結果の単パケット３６３とデータの結合
パケット２２，８．４に分離される。このように、演算
命令の間に必要に応じてパケット結合１公離命令を入れ
ることにより、倍精度演算等の長語長のデータを要する
演算におけるデータの受は渡しが効率化され、データフ
ローコンピュータの演算時間を大幅に短縮することがで
きる。

なお、上記実施例では３つのパケットを結合・分離する
場合について述べたが、本発明は３つ以上のパケットの
結合・分離にも適用できる。また、パケット結合・分離
手段を、実施例と異なり演算部以外の部分に介設するこ
ともできる。

さらに、本発明が図示の実施例に限られないのはいうま
でもない。

〈発明の効果〉 以上の説明で明らかなように、本発明のパケット結合・
分離方式は、プログラム収納部、外部メモリ、演算部な
どをネットワークでループ状に結合したデータフローコ
ンピュータにおいて、パケット結合手段とパケット分離
手段を設け、前者により基本パケットに所定個数のパケ
ットを順次結合し、被結合パケットに結合表示フラグを
立てて１個の結合パケットとする一方、後者により上記
結合パケットから所定個数のパケットを順次分離し、分
離したパケットの結合表示フラグを降ろして、適宜個数
に結合・分離したパケットを単位としてネットワークを
介して伝送するようにしているので、単一のトークンに
よる一回のパケット送受信により時間ロスのない効率的
なデータの受は渡しを容易に行なうことができるうえ、
数パケットに亘る一塊りの情報や環境を容易に作ること
ができ、データフローコンピュータの処理の高速化や汎
用−１２〜 化の拡大に大いに貢献する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のパケット結合・分離方式を採用したデ
ータフローコンピュータのハードウェア構造を示す模式
図、第２図は本発明のパケット結合方式の一例を説明す
る図、第３図は本発明のパケット分離方式の一例を説明
する図、第４図は上記データフローコンピュータの動作
の流れを示す図である。 １・・・プログラム収納部、２・・・演算部、４・・・
通信ネットワーク。 特　許　出　願　人　　シャープ株式会社代　理　人　
弁理士　　青白　葆　はか１名へ　− ＩＯ（％Ｊ　−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）プログラム収納部、外部メモリ、複数の演算器か
   らなる演算部などをネットワークでループ状に結合し、
   このネットワークを介して宛先、制御、情報等に関する
   ビットフィールドからなるパケットを伝送して並列処理
   を行なうデータフローコンピュータにおいて、 パケットに所定個数のパケットを順次結合し、パケット
   を結合したパケットの所定ビット位置に結合表示フラグ
   を立てて１個の結合パケットとするパケット結合命令と
   、結合パケットの先頭パケットしか処理しない機構と、
   上記結合パケットから所定個数のパケットを順次分離し
   、分離したパケットの所定ビット位置に立っていた結合
   表示フラグを降ろして複数のパケットとするパケット分
   離命令を備えて、処理対象となるパケットに可変長の付
   加情報をプログラムによって結合し、データ送受の効率
   化を図ったことを特徴とするパケット結合・分離方式。