JPH0341555A - ベクトル命令生成方式 - 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】 〔目　次〕 概要 産業上の利用分野 従来の技術と発明が解決しよう 課題を解決するための手段 作用 実施例 発明の効果 とする課題 〔１既要〕 スカラ命令を処理するスカラユニット（ＳＵ）と、ベク
トル命令を処理するベクトルユニット（ＶＵ）と、主記
憶袋ｆｆ（ＭＳＵ）とから構成される計算機システムに
おいて、例えば、仮想計算機（ＶＭ）機構を構築した際
に必要となるドメイン毎のアドレスの「げた履かせ」処
理に使用されるアドレスペースレジスタ、アドレスリミ
ットレジスタの内容を、スカラユニット（ＳＵ）からベ
クトルユニット（Ｖ　１１　）内の複製レジスタに設定
する為のベクトル命令生成方式ベクトル処理装置に仮想
計算機（ＶＭ）機構を構築した際に必要となるドメイン
毎のアドレスの「げた履かせＪ動作をスカラ命令の場合
と同しハードウェア機構で実行できるようにすることを
目的とし、 上記ベクトルユニット（ＶＵ）内に、スカラユニット（
ＳＵ）　（１）に存在する制御レジスタの複製レジスタ
を設けると共に、上記スカラユニット（Ｓｔｌ）で、上
記制御レジスタに制御データを設定するスカラ命令の実
行時に、例えば、該制御データと、該制御データが有効
であることを示すバリッド信号（ＡＶ）を、ヘクトルユ
ニッｌ−（ＶＵ）に送出する手段■。

■と、上記ベクトルユニット（ＶＵ）には、上記バリッ
ド信号（ＡＶ）を検出したとき、特定のベクトル命令の
操作コードを生成する手段［相］を設けて、上記スカラ
ユニット（ＳＵ）内の制御レジスタに制御ゲタを設定す
るスカラ命令の実行時に、上記送出手段■、■によって
、該制御データと、該制御ゲタのバリッド信号（ＡＶ）
をベクトルユニット（ＶＵ）に送出し、該ベクトル命令
ッ）　（ＶＵ）では、該送出されてきた上記バリッド信
号（ＡＶ）を検出して、上記制御データと、操作コー（
゛生成手段０のにより、上記特定のベクトル命令を生成
、実行して、−上記ベクトルユニット（ＶＵ）内の複製
レジスタに、上記スカラユニット内の制御データを設定
するように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、スカラ命令を処理するスカラユニット（ＳＵ
）と、ベクトル命令を処理するベクトルユニット（ＶＵ
）と、主記憶装置（ＭＳＩＩ）とから構成される計算機
システムで、例えば、仮想計算機（ＶＭ）機構を構築す
る際に必要となるドメイン毎のアドレスの「ゲタ履かせ
」処理に使用されるアドレスベスレジスタ（八ＢＲ）　
、アドレスリミットレジスタ（八ＬＲ）の内容をスカラ
ユニッｌ−（ＳＵ）からベクトルユニット（ｖυ）内の
複製レジスタに設定する為のベクトル命令生成方式に関
する。

最近の計算機システムに対する使い勝手の良さに対する
要求から、本来は、科学技術計算用として開発されたベ
クトル処理装置においても、複数個のオペレーティング
システム（Ｏ３）の元で実行できる仮想計ＩＩ機（目）
機構の導入が要求されるようになっている。

該仮想計算機（ＶＭ）機構をベクトル処理装置に４人す
る場合、それぞれの仮想計１′１４機（ν旧毎に、特定
の制御レジスタ（ＥＣＩ？）を変更する必要があるが、
汎用計算機システムの世界では、該変更処理を該計算機
システムのＶＭ機構管理プログラムが実行していた。

ベクトル処理装置においても、該制御レジスタ（ＥＣＲ
）の殆どは、該ＶＭＩＩ構管理プログラムの管理の元に
運用してよいが、主記憶装置（１’１ｓＵ）上の使用領
域であるドメインの開始アドレスを指示するアドレスヘ
ースレジスタ（ＡＢＩυ　と、その限度アドレスを指示
するアドレスリミットレジスタ（ＡＬＲ）の内容につい
ては、各仮想計算４ｉ　（ＶＭ）で使用するヘクトルデ
ータの各エレメントをアクセスするのに必要となること
から、」二記スカラユニノト（ＳＵ）と、ベクトルユニ
ット（ＶＵ）と、主記憶装置（ＭＳＵ）　とからなる計
算機システム、即ち、ベクトル処理装置においては、ヘ
クトルデータを処理するベクトルユニット（ＶＵ）内に
、該アドレスペースレジスタ（八ｆｔ１１）、アトレス
リミ・ントレジスタ（ＡＬＲ）　と同等機能のレジスタ
、例えば、該アドレスペースレジスタ（八ＢＲ）　、ア
ドレスリ旦・ントレジスタ（八ＬＲ）の複製レジスタを
設ける必要がある。

所が、該スカラユニノ１〜（ＶＵ）からベクトル命令ッ
１−（νＩ０に送出することかできるのはベクトル命令
に関連する情報のみである為、上記計算機システムにお
いて、仮想計算ａ　（ＶＭ）を構築する為には、該アド
レスヘースレジスタ（ＡＢＲ）、アドレスペースレジス
タ（ＡＬＲ）の内容をスカラユニット（ＳＵ）からベク
トルユニット（ｖＵ）に送出する為の、効果的な手段が
必要とされる。

〔従来の技術と発明が解決しようとする課題〕第３図は
通常のベクトル処理装置の構成例を示した図であり、第
４図は従来のスカラーベクトルインタフェースを説明す
る図であり、第５図は従来の各ドメイン毎の「げた履か
せ」方式を説明する図である。

通常、ベクトル処理装置では、ベクトル命令だけではな
く、スカラ命令、又は、スカラデータも処理することか
ら、第３図に示したように、スカラ命令を処理するスカ
ラユニット（ＳＵ）　１と、ベクトル命令を処理するベ
クトルユニット（Ｖｔｌ）２と。

主記憶装置（ＭＳＵ）　３どから構成されている。

先ず、スカラユニン）　（Ｓｔｌ）　Ｉで、ヘクトル命
令が検出されると、ベクトルユニット（ｖＵ）２に送出
され、命令管理部２ａの命令管理制御部（ν■）２１に
おいて、該ベクトル命令がデコードされ、例外事象のチ
ェソク等が行われた後、ベクトルロード／ストア命令と
いった主記憶装置（ＭＳＵ）　３をアクセスする命令は
、アクセス命令実行制御部（ＶＳ）　２２に発信され、
そこで、ヘクトルデータの先頭アドレス、距離から、各
エレメントのアドレスが計算された後、該アクセスアド
レスの論理アドレス→実アドレス変換が行われて、記憶
制御装置（ＭＣＵ）３１に送出されると共に、命令実行
部２ｂにも送出されて、ロード／ストアパイプライン（
ＬＤ／ＳＴ）が起Φ力されることで、言亥ベクトルロー
ド／ストア命令が実行される。

又、ベクトル演算命令については、上記命令管理制御部
２１から直接、命令実行部２ｂに送出され、演算パイプ
ライフ　（ＡＩ）Ｄ、ｌ’１ＵＬＴｌ、Ｄｍ　を起動す
ることで、該ヘクトル演算命令が実行される。

このような計箕機システムにおける、従来のスカラユニ
ン１−（ＳＵ）１と、ベクトルユニット（ＶＵ）　２と
の間のインタフェースを第４図を元に以下に説明する。

スカラユニット（ＳＵ）　１の命令制御部（Ｓｌ）　１
１　と、ベクトルユニット（ＶＵ）　２の命令管理制御
部（Ｖｌ）　２１との間には、図示されている如くに、
命令バリッド（ｍ■と、データバリッド（ＤＶ）■と、
共通ハス（ＩＮＳＴ／ＤＡＴＡ）■が張られており、該
スカラユニ７　ト（ＳＵ）　ｌの命令制御部（Ｓｌ）　
１１の、図示されていない命令パイプラインでベクトル
命令が検出されると、該ベクトル命令を実行する上で必
要な情報（例えば、ベクトル命令と、スカラ汎用レジス
タ（ＧＲ）、浮動小数点レジスタ（ＰＲ）の値、主記憶
アクセスの先頭アドレス、距離（デイスタンス）、プロ
グラムステータス語（＋）ＳＷ）の特定の制御ヒント等
のスカラデータ）を読み取り、それぞれのバリッド（Ｉ
Ｖ、ＤＶ）■、■を付勢して、該共通ハス（ＩＮＳＴ／
ＤＡＴＡ）■に、ベクトル命令、及び、スカラデータを
送出する。

ベクトルユニット（ＶＵ）　２においては、スカラユニ
ット（Ｓｔｌ）　Ｉからベクトル命令が送出されてきた
ことを、ベクトル命令入力ステージ制御部２１ａで上記
各バリッド（ＩＶ）のに基づいて検山すると、共通ハス
■に載せられている該ベクトル命令は、ヘクトルフエッ
チステージレジスタ（ＶＦＳ）　２１０を介して、ベク
トルプリデコードステージレジスタ（ＶＰＳ）　２１１
に設定され、該ステージにおいて、ベクトル命令の解読
と、例外事象のチエツク等が行われた後、ベクトルキュ
ーステージレジスタ（ＶＱＳ）２１２に送出され、そこ
から、前述のアクセス命令実行制御部（ＶＳ）　２２．
或いは、命令実行部２ｂにベクトル命令が発信される。

ベクトルフエツチステージバンファ　（命令）（ＶＦＢ
４）　２１１ａは、上記ベクトルプリデコードステシレ
ジス１ｖｐｓ）　２１１で１つのヘクトル命令を処理中
に、次のベクトル命令が送出されてきた場合にバッファ
リングされるレジスタである。ベクトルキューステージ
ハソファ（ＶＱＢ）　２１２ａについても同しである。

同様にして、スカラユニント（ＳＵ）■から、該ベクト
ル命令に関連する上記スカラデータが送られてきた場合
には、上記ベクトル命令に同期して、ヘクトルフェッチ
ステージハソファ　（データ）　（ＶＦＩＩ−［１）　
２１３．　スカラデータハッファ（ＳＤＢ）２１４ニハ
ンフアリングされ、上記ベクトル命令と同期して発信さ
れる。

このように、従来のベクトル処理を行う計算機システム
においては、スカラユニット（ＳＵ）　１で、ベクトル
命令であることが認識された情報についてのみしか、上
記共通バス■を介して、ヘクトルユニント（ＶＬＩ）　
２に送出することかできなかった。

このようなベクトル処理を行う計算機システムにおいて
、仮想計算機（ＶＭ）を構築した場合のベクトルデータ
の各エレメントのアドレス計算には、以下の方法がとら
れていた。（第５図参照）一般に、汎用計算機システム
の世界では、各仮想計算機（ＶＭ）で使用される主記憶
装置（ＭＳＵ）３の領域、即ち、システム絶対アドレス
を、次のようにして得ている。

先ず、論理アドレスは、動的アドレス変換機構（ｒｌＡ
Ｔ）により実アドレスに変換され、更に、プレフィクシ
ングによって、各ドメイン毎の絶対アドレスに変換され
、更に、前述のアドレスペースレジスタ（ＡＢＲ）によ
るアドレス修飾により、所謂、「げた履かせ」をしてシ
ステム絶対アドレスに変換していた。

然し、上記の如き、スカラユニット（Ｓｌｌ）　１と、
ベクトルユニット（Ｖｔｌ）　２と、主記憶装置（ＭＳ
Ｕ）　３とから構成される計算機システムにおいては、
スカラユニノト（ＳＩＪ）　ｌにはアドレスペースレジ
スタ（ＡＢＩ？）　１２０．アドレス計算・ントレジス
タ（八ＬＲ）　１２１が設けられている（具体的には、
後述するように、拡張制御レジスタ（ＥＣＩυの一部を
構成している）が、ベクトルユニット（ＶＵ）　２には
、工亥当機能を有するレジスタは存在しない為、かかる
計算機システムで仮想計算機（ｖＮ）機構を構築し、あ
る仮想計算ｉ　（ＶＭ）が、ベクトルデータ処理を実行
する場合には、第５図に示したように、該計算機システ
ムのオペレーティングシステム（Ｏ５）により、予め、
主記憶装置（ＭＳＵ）　３上で作Ｉ戊されている、ドメ
イン毎の「げた履かせ」情報（アドレスペースレジスタ
（ＡＢＲ）の値が足し込まれアドレス情報）を、特定の
ベクトル命令、例えば、前述のヘクトル制御命令（アド
レス変換レジスタ（ＴＲ）　２２２に主記憶装置（ＭＳ
Ｕ）　３からロードする命令）を実行して、ベクトルユ
ニ７　ト（ＶＵ）　２のアクセス命令実行制御部（ν５
）２２にある該アドレス変換テーブル（ＴＲ）　２２２
にロードすることで得ていた。

以降は、該アドレス変換レジスタ（Ｔｌυを参照して、
各エレメント毎の論理アドレスから各仮想計算ａ（ＶＭ
）に対応したドメインのシステ１、絶対アドレスを１す
るようにしていた。

従って、スカラユニット（ＳＵ）　１と、ベクトルユニ
ット（ＶＵ）　２と、主記憶装置（ＭＳＵ）　３とから
なる計算機システムで、仮想計算機（ＶＭ）を構築する
場合には、該計算機システムのオペレーティングシステ
ム（Ｏ３）で、予め、「げた履かせ」処理の行われてい
るドメイン毎のアドレス情報をアドレス変換レジスタ（
’ｒＲ）　２２２にロードするだけで、ベクトルデータ
のシステム絶対アドレスを得ている為、アプリケーショ
ン側からみると、ドメイン毎のアドレス取得に拡張性が
ないという問題があった。

本発明は上記従来の欠点に鑑み、スカラ命令を処理する
スカラユニッｌ−（ＳＵ）と、ベクトル命令を処理する
ベクトルユニット（ＶＵ）と、主記憶装置（ＭＳＯ）と
から構成される計算機システムにおいて、例えば、仮想
計算機（ＶＭ）機構を構築した際に必要となるドメイン
毎のアドレスの「げた履かせ」処理に使用されるアドレ
スペースレジスタ（ＡＢＲ）、アドレスリミットレジス
タ（ＡＬＲ）の内容を、スカラユニット（ＳＵ）からベ
クトルユニット（ＶＵ）内の複製レジスタに設定して、
ドメイン毎のアドレスの取得に拡張性を持たせる為の特
定のベクトル命令を生成する方式、例えば、スカラユニ
ッ）　（ＳＩＪ）からムク１−ルユニツ１−（ＶＵ）に
、通常のスカラデータを送出して、該へクトルユニン）
　（ＶＬＩ）で特定のベクトル命令を生成、実行するこ
とができるベクトル命令生成方式を提供することを目的
とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理説明図である。

上記の問題点は下記の如くに構成されたベクトル命令生
成方式によって解決される。

（１）　　スカラ命令を処理するスカラユニット（ＳＵ
）■と、ベクトル命令を処理するベクトルユニット（Ｖ
Ｕ）　２と、主記憶装置（ＭＳＵ）　３とから構成され
る計算機システムにおいて、 上記ベクトルユニット（ＶＵ）２内に、スカラユニン）
（ＳＵ）１に存在する制御レジスタ１２０．１２１の複
製レジスタ２２０，２２１を設けると共に、上記スカラ
ユニッｈ（ＳＵ）１で、上記制御レジスタ１２０．１２
１に制御データを設定するスカラ命令の実行時に、該制
御データと、該制御データが有効であることを示すバリ
ッド信号（ＡＶ）を、ベクトルユニット（ＶＵ）２に送
出する手段■、■と、上記ベクトルユニット（ＶＵ）　
２には、上記バリッド信号（ＡＶ）を検出したとき、特
定のベクトル命令の操作コートを生成する手段［相］と
を設けて、上記スカラユニット（ＳＩＪ）　１内の制御
レジスタ１２０、１２１に制御データを設定するスカラ
命令の実行時に、上記送出手段■、■によって、該制御
ブタと、該制御データのバリッド信号（ＡＶ）をベクト
ルユニット（ＶＵ）２に送出したとき、該ベクトルユニ
ット（ＶＵ）　２では、該送出されてきた上記バリッド
信号（ＡＶ）を検出して、上記送出されてきた制御デー
タと、操作コード生成手段（［相］）で生成された操作
コードにより、特定のベクトル命令を生成実行して、上
記へクトルユニッ）（ＶＵ）２内の複製レジスタ２２０
，２２１に、上記スカシユニット１内の制御データを設
定するように構成する。

（２）　　スカラ命令を処理するスカラユニット（ＳＵ
）１と、ベクトル命令を処理するベクトルユニット（Ｖ
Ｕ）　２と、主記憶装置（ＭＳＩＪ）　３とから構成さ
れる計算機システムにおいて、 上記ベクトルユニット（ＶＵ）２内に、スカラユニット
（ＳＵ）１に存在する制御レジスタ１２０．１２１の複
製レジスタ２２０，２２１を設けると共に、−上記スカ
ラユニッＩ−（ＳＵ）１で、上記制御レジスタ１２０．
１２１に制御データを設定するスカラ命令の実行時に、
特定のベクトル命令を生成する手段■。

■を設け、 上記スカラユニット（ＳＵ）　１内の制御レジスタ１２
０．１２１に制御データを設定するスカラ命令の実行時
に、上記生成手段■、■によって、特定のベクトル命令
を生成し、該生成された特定のベクトル命令と、上記制
御データとをベクトルユニット（ＶＵ）　２に送出し、
上記ベクトルユニ７１−（ＶＵ）　２においては、上記
送出されてきた特定のベクトル命令を実行し、１−記ス
カラユニット（ＳＵ）　１内の上記制御データを、該へ
クトルユニッ１−（Ｖｔｌ）２内の複製レジスタ２２０
．２２１に設定するように構成する。

〔作用〕

即ち、本発明によれば、スカラユニント（ＳＵ）と、ベ
クトルユニ７ト（Ｖｔｌ）と、主記憶装置（ＭＳＩＩ）
　　とからなる計算機システムにおいて、スカラユニノ
ト（ＳＵ）のアクセス制御部にある拡張制御レジスタ（
ＥＣＲ）の一部を構成しているアドレスペースレジスタ
（ＡＢＲ）アドレスリごソトレジスタ（ＡＬＲ）に、各
仮想計算機（ν旧毎のドメインに対応した値を、主記憶
装置（ＭＳＵ）からロードする場合、ロードＥＣＲ命令
を実行する。

本発明においては、ムク１〜ルユニント（ＶＵ）のアク
セス命令実行制御部ＣＶＳ）に、１−記スカラユニ。

ト（ＳＵ）内の拡張制′４１■レジスタ（ＥＣＩυの一
上記ア）・レスペースレジスタ（ＡＢＲ）　、アドレス
リミットレジスタ（ＡＬＲ）の複製レジスタを設けると
共に、スカラユニッ）　（ＳＵ）で、上記ロート’　Ｉ
ＥｃＲ命令を実行した際、例えば、スカラユニット（Ｓ
Ｕ）からヘクトル：Ｌニント（ＶＵ）に対して、ペース
・リミットバリッド（ＡＶ）■を“オン１にすると同時
に、通常、ベク；・ル命令や、スカラデータを載せる共
通ハス■に、−Ｌ：３己”Ｅｉｉ己１ａ装置（ＭＳＵ）
からロードしてきたアドレスヘ−スレシスタ（Ａｆ３Ｒ
）、アドレスリミットレジスタ（Ａ　Ｌ　Ｒ）の値を載
せるようにする。

ベクトルユニント（Ｖｌｌ）では、該バリッド（ＡＶ）
がオン゛になったことを検出すると、上記、アドレスペ
ースレジスタ（八ＢＲ）、アトルースリ池・ントレジス
ク（ＡＬＲ）の値を、本発明の複製レジスタに設定する
為の、特定のヘクトル命令の操作コードを、本発明の操
作コート生成ｄΦから読み出して、ヘクトルフェンチス
テ＝ジハンファ　（命令）（ＶＦＲ−１）に設定する。

同し、タイミングで、スカラユニッ１−（Ｓｌｌ）から
送６れ、ヘクトルフエンチステーシレジスタ（ＶＦＳ）
に設定されている上記アドレスペースレジスタ（ＡＢＲ
）、アドレスリミットレジスタ（ＡＬＲ）のイ直を、ヘ
クトルフエッチステージハンファ　（データ）（シＦ１
１−Ｄ）に設定する。

以後、通常のヘクトル命令の実行過程と同しように動作
して、Ｌ記アクセス命令実行制御部（ＶＳ）内に設けら
れている、本発明の上記複製レジスタに、スカラユニン
ト（ＳＵ）でロートされたアドレスペースレジスタ（八
ＢＲ）　、アドレスリミットレジスタ（ＡＬＲ）の値が
設定される。

従って、ベクトルユニント（Ｖ［Ｉ）においては、該複
製レジスタを用いて、ベクトルデータの各エレメントの
アドレスに対する上記「げた履かせ」動作を汎用計算機
と同様の態様で実行することができる。

上記の例は、特定のヘクトル命令の操作コードをベクト
ルデータｌ−（Ｖ（１）内で生成する例であるが、スカ
ラユニント（Ｓ１１）内で生成して、上記共通ハス■に
載せ、ベクトルフエンチステージハンファ（命令）（Ｖ
ＦＲ−１）に設定するようにしてもよい。

このように、本発明においては、新たなヘクトル命令を
論理仕様に定義することなく、スカラユニ７　）　（Ｓ
ｌｌ）内の拡張制御レジスタ（Ｅ（Ｊ？）の一部を構成
しているアドレスペースレジスタ（ＡＢＲ）、アドレス
リミットレジスタ（Ａ　Ｌ　［？　）にｆ直を設定する
スカラ命令（ロードＥＣＲ命令）を実行するだけで、例
エバ、ベクトルデータｌ−（’１ｌｌＪ）で、ヘクトル
ユニン１−　（ＶＵ）内に設けた複製レジスタに該アド
レスペースレジスタ（ＡＩＩＲ）、アドレスリミットレ
ジスタ（八ＬＲ）の値を設定できるヘクトル命令を生成
、実行して、３ｉ　１ｋ　製レジスタに、アドレスペー
スレジスタ（ＡＢＲ）、’アドレスリミットレジスタ（
Ａｌｌ　のイ直を設定でき、仮想計算機（ＶＭ）機構に
必要なヘクトル命令の上記１り参ｐ、ａアドレスの「げ
た膣かせ」動作を、スカラ命令の場合と同しハードウェ
ア機構で実行できる効果がある。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面によって詳述する。

前述の第１図は本発明の原理説明図であり、第２図は本
発明の一実施例を示した図であって、（ａ）は、特定の
ムク１〜ル命令の民作コートをヘクトルユニント（ｖＵ
）で生成する場合を示し、（ｂ）は該操作コードをスカ
ラユニン）　（ＳＩＪ）で生成する場合を示しており、
スカラユニソｌ１ＳＵ）　１内の拡張制？：［Ｉｌレジ
スタ（ＥＣＲ）の一部を構成しているアドレスペースレ
ジスタ　（以下、Ａｌｌ７という）　１２０．７ドレス
リ１ットレジスタ　（以下、ＡＬＰという）１２１の？
ｊｆ製レジスタ２２０，２２１をベクトル、：ｌＬ　ニ
ット（ＶＵ）２のアクセス命令実行制御部（ν５）２２
に設け、該へＢＲ／ＡＬＲ１２０，１２１に値を設定す
るスカラ命令（ロードＥＣＲ命令）を実行することで、
ベクトルユニット（ＶＬＩ）　２ニ該Ａ　Ｂ　Ｒ／　Ａ
　Ｌ　Ｒにロードする値を転送し、ベクトルユニット（
ＶＵ）　１では、ハードウェアで生成した操作コードと
、上記スカラユニット（ＳＵ）１から送られてきた＾Ｂ
Ｒ／ＡＬＲ１２０，１２１の値とで、特定のベクトル命
令を生成、実行して、該ＡＢＲ／ＡＬＲ１２０，１２１
の値を、複製レジスタ２２０，２２１に設定するか、又
は、特定のベクトル命令をスカラユニット（ＳＵ）　１
で生成して、」−記スカラ命令（ロードＥＣＲ命令）を
実行したとき、該ＡＢＲ／ＡＬＩ？　１２０，１２１の
値と共に、該ハードウェアで生成した特定のベクトル命
令を、ベクトル命令ッ１−（ＶＵ）２に転送し、ベクト
ルユニット（ＶＵ）　１では、上記スカラユニッ）　（
ＳＵ）　、１から送られてきた、特定のベクトル命令を
実行して、該ＡＢＲ／ＡＬＲ１２０，１２１の値を、複
製レジスタ２２０．２２１に設定する手段が、本発明を
実施するのに必要な手段である。尚、全図を通して同し
符号は同し対象物を示している。

以下、本発明のベクトル命令生成方式を、第１図を参照
しながら、第２図によって説明する。

本発明を実施しても、スカラユニッＩ−（ＳＵ）１と。

ヘクトルユニソ）（ＶＵ）２と、主記憶装置（ＭＳＵ）
　３とから構成される計算機システムでの、ベクトルデ
ータ処理の基本的な動作は特に変わることはないので省
略し、ここでは、スカラユニッＩ−（ＳＵ）１で通常の
スカラ命令（ロードＥＣＲ命令）を実行するだけで、ベ
クトルユニット（ＶＵ）２で特定のベクトル命令を生成
して、実行するか、或いは、スカラユニット（ＳＵ）　
１で生成した特定のベクトル命令をベクトルユニット（
ＶＵ）で実行するベクトル命令生成方式を説明する。

先ず、第２図（ａ）によって、ベクトル命令の操作コー
ドをベクトルユニット（ＶＵ）２で生成する場合につい
て説明する。

第１図に示したスカラユニット（ＳＵ）　１のアクセス
制御部１２にある拡張制御レジスタ（ＥＣＲ）の−部を
構成しているＡＢＲ／ＡＬＲ１２０，１２１に、各仮想
計算機（ν旧毎のドメインに対応した値を、主記憶装置
（ＭＳＵ）　３からロードするロードＥＣＩ＋命令を、
命令制御部１１で実行する。（第１図、第２図参照）本
発明においては、第１図に示したように、ベクトルユニ
ット（ＶＵ）２のアクセス命令実行制御部（ＶＳ）　２
２に、スカラユニット（ＳＵ）　１内の拡張制御レジス
タ（ＥＣＲ）の、例えば、ＡＢＲ１２０，ＡＬＲ１２１
の復製レジスタ２１０，２１１を設けると共に、スカラ
ユニン１−（Ｓｔｌ）１で、上記ロードＥＣＲ命令を実
行した際、該スカラユニント（ＳＵ）　１からヘクトル
ユニッ！−（ＶＵ）２に対して、本発明のベース・リミ
ットバリッド（＾Ｖ）■を°オン゛にすると同時に、通
常、ベクトル命令や、スカラデータを載せる共通バス■
に、上記主記憶装置（ＭＳＵ）　３からロードしてきた
ＡＢＲ／ＡＬＲ１２０，１２１の値を載せるように構成
する。

（具体的な回路は、通常の技術で実現できる為図示せず
） ベクトルユニット（ＶＵ）２の命令管理制御部（Ｖｌ）
２１のベクトル命令人力ステージ制御部２１ａにおいて
、該バリッド（ＡＶ）■が゛オン゛になったことを検出
すると、上記、本発明の複製レジスタ２１０２１１に設
定する為の、特定のベクトル命令の操作コードを操作コ
ード生成部［相］から読み出して、ベクトルフェッチス
テージバッファ　（命令）　（ＶＦＲ−１）２１１ａに
設定する。

同じ、タイミング（該タイミング制御は、説明の便宜上
、図示せず）で、スカラユニット（Ｓｌｌ）１から送ら
れ、ベクトルフエンチステージレジスタ（ＶＦＳ）　２
１０　ニ設定されティる、上記＾ＢＲ／ＡＬＲ１２０゜
１２１にロードされているの値を、ベクトルフェッチス
テージバッファ　（データ）（ＶＦＢ−Ｄ）　２１３に
設定する。

以後、通常のベクトル命令の実行過程と同じように動作
して、本発明によって生成されたベクトル命令の操作コ
ード［相］と、オペランドに相当する上記ＡＢＲ／＾Ｌ
Ｒの値とからなるベクトル命令が実行されることで、上
記アクセス命令実行制御部（ＶＳ）２２内に設けられて
いる、本発明の複製レジスタ２１０．２１１に、上記ス
カラユニント（Ｓｌｌ）　１でロードされた八Ｂｌ’ｌ
／ＡＬＩ？　１２０，１２１の値が設定される。

従って、ベクトルユニッ１−（ＶＵ）２のアクセス命令
実行制御部２２においては、仮想計算機（ＶＭ）毎のベ
クトルロード／ストア命令といった主記憶アクセス命令
が到来した時、該複製レジスタ２２０．２２１を用いて
、ベクトルデータの各エレメントのアドレスに対する上
記「げた履かせ」動作を、汎用計算機での動作と同じ態
様で実行することができる。

上記の例は、特定のベクトル命令の操作コードをベクト
ルユニット（Ｖ（１）　２内で生威する例であるが、ス
カラユニッ１−（Ｓｔｌ）１内で生成して、上記共通バ
ス■に載せ、通常のベクトル命令と同様にベクトルユニ
ット（ＶＵ）に転送するようにしてもよい。

この場合の動作を、第２図（ｂ）を用いて説明する。こ
の場合には、スカラユニット（ＶＵ）　１でベクトル命
令を生成する為、上記生威したベクトル命令を送るとき
は、通常のベクトル命令と同様る命令バリッド（ｍ■を
　゛オフ’　　とし、ＡＢｌ？／ＡＬＲ１２０゜１２１
を送出するときには、データバリッド（ＤＶ）■を゛オ
ン“にして送出する為、前述のベース・リミットバリッ
ド（ＡＶ）■は必要としない。

従って、スカラユニッ１−（ＳＵ）１において、ロドＥ
ＣＲ命令を実行すると、先ず、アクセス制御部１２のＡ
Ｂ１１／ＡＬＲ１２０，１２１に、ロードした値を設定
すると共に、本発明のＡＢＲ／＾ＬＲバリッド■を“オ
ン゛にして、命令制御部１１の命令パイプライン１１０
からベクトル命令転送制御部１１１に、該ＡＢＲ／ＡＬ
Ｒ１２０，１２１にロードされた値を送出する。

ベクトル命令転送制御部１１１では、該ＡＢＲ／ＡＬＲ
バリッド■を命令パイプライン１１０から受は取ると、
特定のベクトル命令の操作コードを、操作コード生成部
■で生成し、命令バリッド（ＩＶ）■を゛オン゛にする
と共に、共通ハス■に該生威した特定のベクトル命令を
ベクトルユニッＩ−（ＶＵ）２に転送する。

その後、データバリ・ンド（ＤＶ）■を°オン°　にし
て、共通ハス■に、該＾ＢＲ／ＡＬＲ１２０，１２１の
値を載せてベクトルユニット（ＶＵ）　２に転送する。

ベクトルユニット（ＶＵ）　２においては、命令バリッ
ド（ｍ■、データバリッド（ＤＶ）■が“オン゛になっ
たことを検出すると、通常のベクトル命令の場合と同様
にして、該生成されたベクトル命令が実行され、アクセ
ス命令実行制御部（ＶＳ）　２２に設けられている、本
発明の複製レジスタ２１０，２１１に、上記ＡＢＲ／Ａ
ＬＲ１２０，１２１に設定された値が設定される。以降
の動作は、前述の第２図（ａ）の場合と同しである。

このように、本発明は、スカラユニット（ＳＵ）と５ベ
クトルユニッｌ−（Ｖｌｌ）ど、主記憶装置（ＭＳＵ）
とから構成されている計算機システムにおいて、該スカ
ラユニット（Ｓｌｌ）とベクトルユニット（ＶＵ）との
間に、共通バス■に、通常のベクトル命令に関する情報
とは異なる情報を載せたことを識別するバス・リミット
バリッド（ＡＶ）■を設け、拡張制御レジスタ（ＥＣＲ
）の一部を構成しているＡＢＲ／ＡＬＲの複製レジスタ
をベクトルユニット（ＶＵ）に設けて、該スカラユニッ
ト（Ｓｔｌ）で、例えば、該ＡＢＲ／ＡＬＲに主記憶装
置（ＭＳＵ）から、各仮想計算機（ＶＭ）に対応したド
メインを指定するデータ（ＡＢＲ／ＡＬＩ？の値）をロ
ドするロードＩＥＣＲ命令を実行したとき、上記バス・
リミットバリッド（ＡＶ）を“オン°として、対応する
データ　（ＡＢＲ／ＡＬＲの値）を共通バス■に載せる
ことで、ベクトルユニッｌ−（Ｖ［Ｉ）では該バリッド
が“オン゛になったことを検出して、特定のベクトル命
令を生成し、スカラユニッ）　（ＳＵ）から送られてき
た＾ＢＲ／ＡＬＲＯ値を上記複製レジスタに設定するか
、スカラユニッｌ−（ＳＵ）内に特定のベクトル命令を
生成する手段■、■を設けて、上記ロードＥＣＲ命令を
実行して、該＾ＢＲ／＾しＲにロードした値を設定した
とき、該ＡＢＲ／ＡＬＲにドメインの値をロードしたこ
とを示す＾ＢＲ／八ＬＲへリンド■をオン′　とし、該
ＡＢＲ／八ＬＲへリ・ンド■の　°オン゛を契機として
、上記ベクトル命令生成手段■、■でベクトル命令を生
威し、通常の命令バリッド（ＩＶ）■、データバリッド
（ＤＶ）■を゛オン″　として、通常のベクトル命令送
出方法と同じようにして、該生成したベクトル命令と、
ロードされたＡＢｌ？／ＡＬＲの（Ｊをベクトルユニッ
ト（ＶＵ）に送出し、ベクトルユニット（ＶＵ）では、
該特定のベクトル命令を検出したとき、スカラユニット
（ＳＵ）から送られてきたＡＢＲ／ＡＬＩｉの値を上記
複製レジスタに設定するようにした所に特徴がある。

〔発明の効果〕

以上、詳細に説明したように、本発明のヘクトル命令生
成方式は、スカラ命令を処理するスカラユニット（ＳＵ
）と、ベクトル命令を処理するベクトル命令ッ）　（Ｖ
Ｕ）と、主記憶装置（ＭＳ［Ｉ）とから構成される計算
機システムにおいて、例えば、仮想計算機（νＨ）機構
を構築した際に必要となるドメイン毎のアドレスの「げ
た履かせ」処理に使用されるアドレスベースレジスタ（
ＡＢＲ）、アドレスリミットレジスタ（ＡＬＲ）の内容
を、スカラユニット（ＳＵ）からベクトルユニット（Ｖ
Ｕ）内の複製レジスタに設定する為のベクトル命令を生
成するのに、上記ベクトルユニット（ＶＵ）内に、スカ
ラユニント（ＳＵ）　（１）に存在する制御レジスタの
複製レジスタを設けると共に、上記スカラユニッＩ−（
ＳＵ）で、上記制御レジスタに制御データを設定するス
カラ命令の実行時に、例えば、該制御データと、該制御
データが有効であることを示すベース・リミットバリッ
ド信号（ＡＶ）を、ベクトルユニット（ＶＵ）に送出す
る手段■、■を設け、上記ベクトルユニット（ＶＵ）に
は、上記バリッド信号（ＡＶ）を検出したとき、特定の
ベクトル命令の操作コードを生成する手段［相］を設け
て、上記スカラユニッｌ−（ＳＵ）内の制御レジスタに
制御データを設定するスカラ命令の実行時に、上記送出
手段■、■によって、該制御データと、該制御データの
バリッド信号（ＡＶ）をベクトルユニット（ＶＵ）に送
出し、該ベクトルユニット（ＶＵ）では、該送出されて
きた上記バリッド信号（ＡＶ）を検出して、上記操作コ
ード生成手段［相］により、特定のベクトル命令を生成
、実行して、上記ベクトルユニット（ＶＵ）内の複製レ
ジスタに、上記スカラユニット内の制御データを設定す
るようにしたものであるので、仮想計算機（ＶＭ）機構
に必要なベクトル命令の主記憶参照アドレスの「げた履
かせ」動作を、スカラ命令の場合と同しハードウェア機
構で高速に、且つ、拡張性を持たせて実行できる効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図。 第２図は本発明の一実施例を示した図。 第３図は通常のヘクトル処理装置の構成例を示した図。 第４図は従来のスカラーベクトルインタフェースを説明
する図。 第５図は従来の各ドメイン毎の「げた履かせ」方式を説
明する図。 である。 図面において、 ｌはスカラユニット（Ｓｌｌ）　。 １１は命令制御部、　　　　　１２はアクセス制御部。 １２０はアドレスペースレジスタ（ＡＢＩ？）　。 １２１はアドレスリミットレジスタ（ＡＬＲ）　。 ２はベクトルユニット ２１は命令管理制御部（ｍ。 ２１ａはベクトル命令人力ステージ制御部。 ２１０はベクトルフェッチステージレジスタ（ＶＦＳ）
。 ２１１はベクトルプリデコードステージレジスタ（ＶＰ
Ｓ） ２１１ａはへクトルフエッチステージハッファ　（命令
）（ＶＩ？Ｂ−１）　。 ２１２はベクトルキューステージレジスタ（ＶＱＳ）　
。 ２１３はベクトルフエツチステージハンファ　（データ
）　（ＶＦＲ−Ｄ）　。 ２１４はスカラデータバッファ（ＳＤＲ）。 ２２はアクセス命令実行制御部（ＶＳ）　。 ２２０．２２１は複製レジスタ。 ２２２はアドレス変換レジスタ（ＴＲ）　。 ３は主記憶装置（ＭＳＵ）　。 ■は命令バリッド（Ｖｌ）、■はデータバリンド（ＤＶ
）　。 ■はベース・りごットバリ・ンド（八ｖ）、又は、バリ
ッド（ＡＶ）、又は、同バリッド（ＡＶ）の送出手段。 ■シよ操作コード生成手段、又は、特定のベクトル命令
生成手段。 ■は共通バス（ＩＮＳＴ／ＤＡＴＡ）　。 ■は へＢｌ？／＾ＬＲハリ ト。 ［相］は操作コ ド生成部 又は、 操作コード をそれぞれ示す。 第 図 ＳＵから 第 図 （その１） （ｂ） 本発明の一実施例を示した図 第　２　図　（その２） 通常のヘクトル処理装置の構成例を示した図ＳＵ Ｕ 従来のスカラーヘクトルインタフエ スを説明する図 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）スカラ命令を処理するスカラユニット（ＳＵ）（
   １）と、ベクトル命令を処理するベクトルユニット（Ｖ
   Ｕ）（２）と、主記憶装置（ＭＳＵ）（３）とから構成
   される計算機システムにおいて、 上記ベクトルユニット（ＶＵ）（２）内に、スカラユニ
   ット（ＳＵ）（１）に存在する制御レジスタ（１２０、
   １２１）の複製レジスタ（２２０、２２１）を設けると
   共に、上記スカラユニット（ＳＵ）（１）で、上記制御
   レジスタ（１２０、１２１）に制御データを設定するス
   カラ命令の実行時に、該制御データと、該制御データが
   有効であることを示すバリッド信号（ＡＶ）を、ベクト
   ルユニット（ＶＵ）（２）に送出する手段（［３］、［
   ５］）と、 上記ベクトルユニット（ＶＵ）（２）には、上記バリッ
   ド信号（ＡＶ）を検出したとき、特定のベクトル命令の
   操作コードを生成する手段（［１０］）とを設けて、上
   記スカラユニット（ＳＵ）（１）内の制御レジスタ（１
   ２０、１２１）に制御１データを設定するスカラ命令の
   実行時に、上記送出手段（［３］、［５］）によって、
   該制御データと、該制御データのバリッド信号（ＡＶ）
   をベクトルユニット（ＶＵ）（２）に送出し、該ベクト
   ルユニット（ＶＵ）（２）では、該送出されてきた上記
   バリッド信号（ＡＶ）を検出したとき、上記送出されて
   きた制御データと、操作コード生成手段（［１０］）で
   生成された操作コードにより、特定のベクトル命令を生
   成、実行して、上記ベクトルユニット（ＶＵ）（２）内
   の複製レジスタ（２２０、２２１）に、上記スカラユニ
   ット（１）内の制御データを設定することを特徴とする
   ベクトル命令生成方式。
2. （２）スカラ命令を処理するスカラユニット（ＳＵ）（
   １）と、ベクトル命令を処理するベクトルユニット（Ｖ
   Ｕ）（２）と、主記憶装置（ＭＳＵ）（３）とから構成
   される計算機システムにおいて、 上記ベクトルユニット（ＶＵ）（２）内に、スカラユニ
   ット（ＳＵ）（１）に存在する制御レジスタ（１２０、
   １２１）の複製レジスタ（２２０、２２１）を設けると
   共に、上記スカラユニット（ＳＵ）（１）で、上記制御
   レジスタ（１２０、１２１）に制御データを設定するス
   カラ命令の実行時に、特定のベクトル命令を生成する手
   段（［６］、［４］）を設け、 上記スカラユニット（ＳＵ）（１）内の制御レジスタ（
   １２０、１２１）に制御データを設定するスカラ命令の
   実行時に、上記生成手段（［６］、［４］）によって、
   特定のベクトル命令を生成し、該生成された特定のベク
   トル命令と、上記制御データとをベクトルユニット（Ｖ
   Ｕ）（２）に送出し、上記ベクトルユニット（ＶＵ）（
   ２）においては、上記送出されてきた特定のベクトル命
   令を実行し、上記スカラユニット（ＳＵ）（１）内の上
   記制御データを、該ベクトルユニット（ＶＵ）（２）内
   の上記複製レジスタ（２２０、２２１）に設定すること
   を特徴とするベクトル命令生成方式。