JPH0243216B2 - - Google Patents

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JPH0243216B2
JPH0243216B2 JP42784A JP42784A JPH0243216B2 JP H0243216 B2 JPH0243216 B2 JP H0243216B2 JP 42784 A JP42784 A JP 42784A JP 42784 A JP42784 A JP 42784A JP H0243216 B2 JPH0243216 B2 JP H0243216B2
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vector register
instruction
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F15/00Digital computers in general; Data processing equipment in general
    • G06F15/76Architectures of general purpose stored program computers
    • G06F15/80Architectures of general purpose stored program computers comprising an array of processing units with common control, e.g. single instruction multiple data processors
    • G06F15/8053Vector processors

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
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  • Computing Systems (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Advance Control (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明はベクトルデータ処理装置に関する。
〔従来技術〕
従来のベクトルデータ処理装置は一般に下記の
ように構成されている。
第1図に従来例のブロツク図を示す。
主メモリ1′、入力選択回路2′、複数個のベク
トルレジスタ3′−1,3′−2,…3′−8、出
力選択回路4′、複数個の演算器5′−1,5′−
2,5′−3,5′−4およびストアレジスタ6′
を含み、主メモリ1′からのロードテレタは、入
力選択回路2′を経て命令が指定されたベクトル
レジスタ3′−Xに格納され、題の命令で指定さ
れたベクトルレジスタ3′−Y内のストアデータ
は出力選択回路4′を経て、ストアレジスタ6′に
格納されたあと、主メモリ1′にストアされる。
また、命令のオペランド部で指定された番号Xの
ベクトルレジスタ3′−X内のデータは、出力選
択回路4′で選択され、命令で指定される演算器
5′−Zに送出される。
一方、演算結果は、入力選択回路2′を経て、
命令で指定されるベクトルレジスタ3′−Yに格
納される。
第2図は、上記装置に対する命令の形式を示す
図であり、OPはオペレーシヨンコード、R1は
演算結果の格納場所を指定するオペランド部、R
2は第1オペランドの格納場所を指定する第1オ
ペランド部、R3は第2オペランドの格納場所を
指定する第2オペランド部である。
例えば、オペレーシヨンコードOPが加算を指
定し、R1がベクトルレジスタ3′−1を、R2
がベクトルレジスタ3′−2を、R3がベクトル
レジスタ3′−3を指定する場合には、ベクトル
レジスタ3′−2の内容とベクトルレジスタ3′−
3の内容とが並列につぎつぎに読出され、出力選
択回路4′を介して演算器5′−1(これが加算器
とする)に供給され、レジスタ3′−2からのデ
ータとレジスタ3′−3からのデータとがつぎつ
ぎに演算器5′−1で加算され、これらの加算結
果のデータは、入力選択回路2′を介して指定さ
れたベクトルレジスタ3′−1につぎつぎに格納
される。
なお、演算器5′−1〜5′−4は異なる演算器
を示し、例えば、演算器5′−1は加算器、演算
器5′−2は乗算器、演算器5′−3は論理演算器
および演算器5′−4はシフタである。
さて、このような従来例においては一般に、ベ
クトルレジスタの数の制限から、命令のオペラン
ドとして当分使用されない演算結果は一般に主メ
モリ1′にストアされ、この結果、オペランドと
して使用される場合には再び主メモリから読出し
て使用することとなりそれだけアクセスに長い時
間を要するという欠点がある。
〔発明の目的〕
本発明の目的は上述の従来の欠点を除去し、状
況に応じて演算結果を一時退避させ、必要に応じ
て高速アクセスを許すような手段を提供するにあ
る。
〔発明の構成〕
本発明の装置は、それぞれがベクトルデータを
保持する複数個の第1のベクトルレジスタと、各
オペランド入力が前記第1のベクトルレジスタの
出力と一対一対応しかつ固定的に結合されて命令
に従つた演算を行なう少くとも1個演算器と、命
令によつて前記第1のベクトルレジスタの出力の
一つを選択し主メモリに格納するストア回路と、
命令によつて前記演算器の出力または前記主メモ
リから読出されたベクトルデータと前記第1のベ
クトルレジスタに選択して供給する第1の入力選
択回路と、それぞれがベクトルデータを保持する
複数個の第2のベクトルレジスタと、命令によつ
て前記演算器の出力または前記第1のベクトルレ
ジスタの出力の一つを選択する第2の入力選択回
路と、前記第2の入力選択回路の出力を一時記憶
する書込みバツフアと、前記書込みバツフアの出
力を前記第2のベクトルレジスタに選択して供給
する選択回路と、命令によつて、前記第2のベク
トルレジスタから読出されたベクトルデータを前
記第1の入力選択回路に選択して供給する出力選
択回路とを有する。
〔実施例〕
次に、図面を参照して本発明を詳細に説明す
る。
第3図は本発明の一実施例を示すブロツク図で
ある。
本実施例は主メモリ1、書込レジスタ2−1,
2−2…,2−9、第1入力選択回路3、第1ベ
クトルレジスタ4−1,4−2,…4−8、読出
レジスタ5−1,5−2,…5−8、減算器6−
1,6−2,6−3,6−4、ストア選択回路
7、ストアレジスタ8、第2入力選択回路9A,
9B、読出レジスタ10、書込バツフア11、書
込レジスタ12選択回路13、第2ベクトルレジ
スタ14、出力選択回路15−1,15−2,1
5−3、読出レジスタ16−1,16−2,16
−3を有している。
本実施例の動作の下記の通りである。
主メモリ1から送出されるロードデータは、書
込レジスタ2−5または2−6および第1入力選
択回路3を介して、命令で指定された番号の第1
ベクトルレジスタ4−1〜4−8中の一つに転送
格納される。また、演算器6−1〜6−4の出力
である演算結果も、対応する書込レジスタ2−1
〜2−4および第1入力選択回路3を介して命令
で指定された番号の第1ベクトルレジスタ4−1
〜4−8中の一つに転送格納される。
また、命令で指定された番号の第1ベクトルレ
ジスタ4−Xから読出されたベクトルデータは、
ストアレジスタ8の前に設けたストア選択回路7
によつて選択され、ストアレジスタ8に格納され
た後に主メモリ1にストアされる。
一方、本実施例の特徴として、各第1ベクトル
レジスタ4−1〜4−8の出力は、第1図に示し
た従来例のような出力選択回路4′を介さずに、
対応する読出レジスタ5−1〜5−8を介して、
それぞれ予め定まつた演算器6−1〜6−4の入
力側に供給されている。本実施例においては、演
算器6−1,6−2,6−3および6−4は、そ
れぞれ、加算器、乗算器、論理演算器およびシフ
タを示す。
本実施例における命令の形式は第4図Aまたは
第4図Bに示す二通りの形式をもつ。命令が第4
図Aに示される形式の場合に、例えば加算命令
は、オペレーシヨンコードOPで加算を指定し、
オペランド部Rで演算結果を格納すべき第1ベク
トルレジスタ4−1〜4−8の中の一つのレジス
タ番号を指定する。オペレーシヨンコードOPで
加算を指定することにより、加算されるべき第1
オペランドおよび第2オペランドは、強制的に、
演算器6−1(加算器)に入力を供給するように
接続されている第1ベクトルレジスタ4−1およ
び第1ベクトルレジスタ4−2の内容に決定さ
れ、この命令が実行されると、これらの内容は、
読出レジスタ5−1および5−2を介してそれぞ
れ演算器6−1(加算器)に対する第1オペラン
ドおよび第2オペランドとして供給され、両者が
加算されて、この加算結果は書込レジスタ2−1
および第1入力選択回路3を介して前記Rで指定
される番号の第1ベクトルレジスタ4−Rに転送
格納される。
次に、命令が第4図Bに示される形式の場合
に、例えば加算命令は、オペレーシヨンコード
OPで前述と同様に加算を指定し、R1は演算結
果を格納すべき第1ベクトルレジスタの番号を示
しR2は第2ベクトルレジスタの番号を示す。こ
の場合の動作は次のように行なわれる。
すなわち、前述と同様に、第1ベクトルレジス
タ4−1と4−2から読出され、それぞれ読出レ
ジスタ5−1および5−2を介して演算器6−1
(加算器)に供給されてここで加算された結果は、
書込レジスタ2−1および第1入力選択回路3を
介してR1で指定される番号の演算結果を格納す
る第1レジスタ4−R1に格納される。これとと
もにこの加算結果は、前記書込レジスタ2−1お
よび第2入力選択回9A,9Bを介して選択さ
れ、さらに、読出しレジスタ10を介して書込バ
ツフア11に格納される。この書込バツフア11
はFIFO(先入れ先出し)により制御され、第2ベ
クトルレジスタ14に対する書込みタイミングと
の整合をとり、このバツフア11の内容は、書込
レジスタ12、選択回路13を介してR2で指定
される番号の第2ベクトルレジスタ14中に格納
される。以上により、第4図Bに示される形式の
場合、加算等の演算結果はR1で指定される第1
ベクトルレジスタと、R2で指定される第2ベク
トルレジスタの両方に格納されることになる。第
4図Bに示される形式の命令で、R1を指定しな
いときにはR2で指定された番号の第2ベクトル
レジスタのみに演算結果が格納され、また、同様
にR2を指定しない場合にはR1で指定された番
号の第1ベクトルレジスタのみに演算結果が格納
される。この場合に、指定しているか否かの区別
は、例えばR1およびR2のフイールドの最高桁
の1ビツトを用いて行ない、これが“1”の場合
には以下のビツトにより対応するベクトルレジス
タの番号を指定するとし、“0”の場合には指定
しないとして区別すればよい。
次に、第1ベクトルレジスタ4−1〜4−8中
の一つに格納されているベクトルデータを第2ベ
クトルレジスタ14に移送する場合には、第4図
Bに示す命令形式を用い、このオペレーシヨンコ
ードOPで第1ベクトルレジスタから第2ベクト
ルレジスタへの移送を指定し、R1およびR2で
それぞれ移送を開始すべき第1ベクトルレジスタ
4−1〜4−8中の一つの番号と、格納すべき第
2ベクトルレジスタ14中の一つの番号とを指定
する。これにより、指定された番号の第1ベクト
ルレジスタ4−R1の内容は、第2入力選択回路
9B、読出レジスタ10、書込バツフア11、書
込レジスタ12、選択回路13を介して指定され
た番号R2の第2ベクトルレジスタ14中に転送
格納される。
次に、第2ベクトルレジスタ14中の一つのベ
クトルレジスタに格納されたベクトルデータを第
1ベクトルレジスタ4−1〜4−8中の一つに移
送する場合には、第4図Bの命令形式を有する移
送命令を使用する。すなわち、オペレーシヨンコ
ードOPには第2ベクトルレジスタから第1ベク
トルレジスタへの移送であることを指定し、R1
およびR2でそれぞれ、移送されたベクトルデー
タを格納すべき第1ベクトルレジスタ4−1〜4
−8中の一つベクトルレジスタの番号と、移送を
開始すべき第2ベクトルレジスタ14中の一つの
ベクトルレジスタの番号とを指定す。これにより
指定されたR2番目の第2ベクトルレジスタ14
の内容は出力選択回路15−1〜15−3の中の
一つによつて選択され(これを回路15−1と仮
定)、対応する読出レジスタ16−1および書込
レジスタ2−7を介して第1入力選択回路3に供
給され、回路3を介して指定された番号R1の第
1ベクトルレジスタ4−R1に格納される。な
お、本実施例においは出力選択回路15−1〜1
5−3、およびそれに対応する読出レジスタ16
−1〜16−3、書込レジスタ2−7〜2−9、
および、第1入力選択回路3のこれに対応する入
力が3回路分設けられており、これにより、上述
の移送命令を3命令分だけ並列処理を行なうこと
ができる。
以上のように、本実施例によると、一般に行な
われるベクトル演算処理、すなわち、主メモリ1
からベクトルデータを読出して指定された演算を
行ないその結果を再び主メモリ1に格納するとい
う演算処理ばかりでなく、複数のベクトルレジス
タで構成される第2ベクトルレジスタ14を具備
することにより、繰返し使用される影算結果をこ
の第2ベクトルレジスタ14に格納することによ
り、主メモリ1にストアしておくよりも高速でア
クセスすることが可能となり、また、演算結果を
直ちに次の命令のオペランドとして使用する必要
がない場合には、この演算結果を第2ベクトルレ
ジスタ14に退避させることにより、限られた数
しか存在しない第1ベクトルレジスタ4−1〜4
−8を有効に活用することができる。
さらにまた、本実施例の構成によると、第1ベ
クトルレジスタ4−1〜4−8と演算器6−1〜
6−4との間の接続が固定されているために、演
算を指定する命令においてオペレーシヨンコード
OPを指定するだけで第1オペランドおよび第2
オペランドは自動的に定まるためにとくに指定す
る必要がなく、第4図AおよびBに示すように、
第2図に示した従来例に較べて命令の形式が簡潔
になり、それだけ関係するハードウエアを簡単に
することができる。
以上は本発明の一実施例を示したもので、本発
明はこれに限定されるものではない。
例えば、本実施例においては、演算器6−1〜
6−4の数を4個とし、従つて第1ベクトルレジ
スタ4−1〜4−8数を8個としたがこれは一例
にすきず、要求される動作環境に応じてこれらの
個数、また演算器の種類は適当に設定することが
できる。
また、本実施例に示した種々の読出レジスタお
よび書込レジスタは、隣接する回路の出力側ある
いは入力側に含ませることにより、これらのレジ
スタ類を特別に設けなくてもよいことは明らかで
ある。
また、本実施例においては第2ベクトルレジス
タ14中のベクトルレジスタの個数はとくに明示
していないが、これも必要な動作環境に応じて適
当な個数に設定すればよい。
また、第4図A,Bに示した命令形式も一例を
示したものでこれに限定されるものではない。
また、第3図において、第2入力選択回路は9
Aおよび9Bに分割されているが、これは図面の
繁雑を避けるために分割したもので実際の回路に
おいてはとくに分割する必要のないことは明らか
である。
〔発明の効果〕
以上のように本発明を用いると、第1のベクト
ルレジスタのほかに第2のベクトルレジスタを具
備することにより、繰返し使用される演算結果を
この第2のベクトルレジスタに格納することによ
り、主メモリにストアしておくよりも高速でアク
セスすることが可能となり、また演算結果を直ち
に次の命令のオペランドとして使用する必要がな
い場合には、演算結果をこの第2のベクトルレジ
スタに退避することにより、限られた数しか存在
しない第1のベクトルレジスタを有効に活用する
ようにできる。
さらに、本発明の構成によると命令の形式が簡
潔となり、これに関係するハードウエアをそれだ
け簡単にできるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来例を説明するためのブロツク図、
第2図は従来例の命令の形式を説明するため図、
第3図は本発明の一実施例を示すブロツク図およ
び第4図Aおよび第4図Bは本実施例の命令の形
式を説明するための図である。 図において、1……主メモリ、2−1〜2−
9,12……書込レジスタ、3……第1入力選択
回路、4−1〜4−8……第1ベクトルレジス
タ、5−1〜5−8,10,16−1〜16−3
……読出レジスタ、6−1〜6−4……演算器、
7……ストア選択回路、8……ストアレジスタ、
9A,9B……第2選択回路、11……書込バツ
フア、13……選択回路、14……第2ベクトル
レジスタ、15−1〜15−3……出力選択回
路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 それぞれがベクトルデータを保持する複数個
    の第1のベクトルレジスタと、 各オペランド入力が前記第1のベクトルレジス
    タの出力と一対一対応しかつ固定的に結合されて
    命令に従つた演算を行なう少くも1個の演算器
    と、 命令によつて前記第1のベクトルレジスタの出
    力の一つを選択し主メモリに格納するストア回路
    と、 命令によつて前記演算器の出力または前記主メ
    モリから読出されたベクトルデータを前記第1の
    ベクトルレジスタに選択して供給する第1の入力
    選択回路と、 それぞれがベクトルデータを保持する複数個の
    第2ベクトルレジスタと、 命令によつて前記演算器の出力または前記第1
    のベクトルレジスタの出力の一つを選択する第2
    の入力選択回路と、 前記第2の入力選択回路の出力を記憶する書込
    みバツフアと、 前記書込みバツフアの出力を前記第2のベクト
    ルレジスタに選択して供給する選択回路と、 命令によつて前記第2のベクトルレジスタから
    読出されたベクトルデータを前記第1の入力選択
    回路に選択して供給する出力選択回路 とを有することを特徴とするベクトルデータ処理
    装置。
JP42784A 1984-01-05 1984-01-05 ベクトルデ−タ処理装置 Granted JPS60144874A (ja)

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JPS60144874A JPS60144874A (ja) 1985-07-31
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JPH0648486B2 (ja) * 1986-10-08 1994-06-22 日本電気株式会社 ベクトルデ−タ処理装置
US8271766B2 (en) 2005-05-26 2012-09-18 Nec Corporation Intentionally delaying execution of a copy instruction to achieve simultaneous execution with a subsequent, non-adjacent write instruction

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