JPH0348549B2 - - Google Patents

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JPH0348549B2
JPH0348549B2 JP58050218A JP5021883A JPH0348549B2 JP H0348549 B2 JPH0348549 B2 JP H0348549B2 JP 58050218 A JP58050218 A JP 58050218A JP 5021883 A JP5021883 A JP 5021883A JP H0348549 B2 JPH0348549 B2 JP H0348549B2
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JP
Japan
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register
vector
timing
mask
data
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP58050218A
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English (en)
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JPS59174975A (ja
Inventor
Shigeaki Okuya
Keiichiro Uchida
Hiroshi Tamura
Tetsuo Okamoto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
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Publication of JPH0348549B2 publication Critical patent/JPH0348549B2/ja
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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)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Complex Calculations (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (A) 発明の技術分野 本発明は、レジスタ・アクセス制御方式、特に
ベクトル・データを処理するデータ処理システム
においてベクトル・レジスタとマスク・レジスタ
とをインタリーブをかけた構成にすると共に両者
レジスタに対するアクセス・タイミングを少なく
とも一部において合せるようにして、いわばいず
れのレジスタに対するアクセスかのみを異にする
命令に対応するアクセス処理を簡単化したレジス
タ・アクセス制御方式に関するものである。
(B) 技術の背景と問題点 本発明者らは先に、ベクトル・データを処理す
るデータ処理システムにおいて、ベクトル・デー
タを構成する各エレメントを主記憶装置からロー
ドしておくベクトル・レジスタに対して、インタ
リーブをかけた構成とし、パイプライン処理にて
各エレメントに対して処理を行い得るようにする
ことを提案した。
上記ベクトル・データを処理するに当つては、
上記エレメントについて次々と高速度で処理でき
るようにすると共に、個々のエレメントに対して
例えば当該処理を行うか行わないかを個別に指示
するマスク・ビツトについても高速度処理するこ
とが必要である。このために、マスク・ビツトを
格納するマスク・レジスタについても上述の如く
インタリーブをかけた構成とされる。このように
ベクトル・レジスタとマスク・レジスタとに夫々
インタリーブをかけて高速処理を可能にする場
合、本来ならば、夫々のレジスタに対するアクセ
スを全く独立に行い得るようにし、出来る限ぎり
非所望な待ち時間が生じないようにすることとな
る。しかし、例えば、エレメント相互の加算(減
算)を行つた上でその結果をベクトル・レジスタ
に格納する如き命令と、エレメント相互の比較を
行つた上でその結果をマスク・レジスタに格納す
る如き命令とが混在しており、両者はいわばアク
セス先を異にするだけであるようなことが生じ
る。
(C) 発明の目的と構成 本発明は、上記の点を考慮して、上記の如き処
理の場合に、ベクトル・レジスタに対するアクセ
ス・タイミングとマスク・レジスタに対するアク
セス・タイミングとを合致させるようにして、効
率よい処理を行い得るようにすることを目的とし
ている。そしてそのため、本発明のレジスタ・ア
クセス制御方式は、複数のエレメントを有するベ
クトル・データを格納する複数のベクトル・レジ
スタと、上記ベクトル・データに対応し、かつ前
記ベクトル・データの演算を制御するマスク・デ
ータを格納する複数のマスク・レジスタとを夫々
複数のバンク単位にて構成し、1つまたは複数の
アクセス元が夫々上記各バンク単位に格納されて
いるエレメントを順次アクセスして処理を行うと
共に、第i番目のエレメントと第(i+1)番目
のエレメントとが異なるバンク単位に割付けら
れ、かつ各レジスタ毎の第i番目のエレメントは
同一バンク単位に割付けられるよう構成されてな
るデータ処理システムにおいて、上記アクセス元
からのアクセスに対応して、上記ベクトル・レジ
スタに対するアクセス・タイミングを予め規定し
ておくと共に上記マスク・レジスタに対するアク
セス・タイミングを予め規定しておくよう構成
し、かつデータ読み取り元が同一でありデータ書
き込み先がベクトル・レジスタかマスク・レジス
タかが異なる命令及び、データ書き込み先が同一
でありデータ読み取り元がベクトル・レジスタか
マスク・レジスタかが異なる命令の上記ベクト
ル・レジスタに対するアクセス・タイミングと上
記マスク・レジスタに対するアクセス・タイミン
グとを同一タイミングに定め、いずれのレジスタ
に対しても同じタイミングでアクセスできるよう
にしたことを特徴としている。以下図面を参照し
つつ説明する。
(D) 発明の実施例 第1図は本発明の一実施例全体構成、第2図は
第1図図示のベクトル・レジスタの一実施例構成
を説明する説明図、第3図は第1図図示の構成に
おける一実施例動作を説明するタイムチヤートを
示す。
第1図において、1は主記憶装置(MEM)、
2は主記憶制御装置(MCU)、3は記憶制御部で
あつてベクトル・レジスタやマスク・レジスタに
対する制御を行うもの、4はロード処理部、5は
ストア処理部、6は命令制御部、7はベクトル・
レジスタであつて例えば1エレメント8バイト構
成のエレメント・データの32エレメント分を格納
する1ベクトル・レジスタが32個存在するもの、
8はマスク・レジスタであつて例えば1エレメン
ト1ビツト構成のマスク・データの32エレメント
分を格納する1ベクトル・レジスタが32個存在す
るもの、9は演算処理部、10はベクトル・デー
タ加算器、11はベクトル・データ乗算器、12
はマスク・ビツト演算器を表わしている。
記憶制御部3は、命令制御部6からの指示に対
応して、ロード処理部4によつて主記憶装置1側
から所望するエレメント・データをロードし、ま
たストア処理部5によつて主記憶装置1に対して
所望するエレメント・データをストアする。また
演算処理部9は、命令制御部6からの指示に対応
して、ベクトル・レジスタ7から所望するエレメ
ント・データを読出しては乗算(乗算器11に
て)したり加算(加算器10にて)したりしてそ
の結果をベクトル・レジスタ7に(また場合によ
つてマスク・レジスタ8に)ライトする。このと
き、マスク・レジスタ8からマスク・データも読
出されてマスク制御に利用される。また演算処理
部9は、命令制御部6からの指示に対応して、マ
スク・レジスタ8から所望するマスク・データを
フエツチしては演算(演算器12にて)し、その
結果をマスク・レジスタ8にライトする。
例えばベクトルAとベクトルBとを加算してベ
クトルCとしてベクトル・レジスタ7にライトす
る場合には、次の如く行われる。即ち、 ベクトルA={a1,a2,……,ao} ベクトルB={b1,b2,……,bo} ベクトルC={c1,c2,……,co} とするとき、 c1=a1+b1 c2=a2+b2 c3=a3+b3 ……(1) の如き処理を行う。そして、その間マスク・ビツ
トが読出され、例えばエレメントc2について加算
(a2+b2)を行うべきか否かなどを指示する。行
うべきでないとされた場合には、エレメントc2
値は例えば零とされる。
上記第(1)式に示す如き処理は、パイプライン処
理にて行われることが望まれ、第1図図示のベク
トル・レジスタ7は、第2図図示の如き構成をも
つており、パイプライン処理を行うに当つて、非
所望な競合が生じないように考慮されている。
第2図は第1図図示のベクトル・レジスタの一
実施例構成を説明する説明図を示している。図中
の符号13−0,13−1,……,13−7は
夫々バンク単位であつて独立にアクセス可能に構
成されるもの、14−0,14−1,……,14
−7は夫々ベクトル・レジスタであつて夫々がエ
レメント・データ格納部E0,E1,……,Eo-1
もつものを表わしている。
上記の例で言えば、ベクトルAのエレメントa0
はベクトル・レジスタ14−0における図示E0
に、a1は同じくE1に、……,a7は同じくE7に、a8
は同じくE8に、……に格納されている。またベ
クトルBのエレメントb0は例えばベクトル14−
7における図示E0に、b1は同じくE1に、……,b7
は同じくE7に、b8は同じくE8に……に格納され
ている。そして、ベクトルCのエレメントC0
例えばベクトル・レジスタ14−1におけるE0
に、c1は同じくE1に……c7は同じくE7に、c8は同
じくE8に……ライトされる。そして、例えば ci=ai+bi を行うに当つて、エレメントを読出す際に用いら
れるバンク単位と、エレメントを書込む際に用い
られるバンク単位とが、パイプライン処理に当つ
て非所望に競合を生じないようにされる。
第3図はこのためのタイムチヤートを示してお
り、1サイクルをタイミングa,b,c,……h
の8つの区間に区分している。そして、ベクト
ル・レジスタ7に対して、次のようにアクセス・
タイミングが割当てられている。
(1) 乗算処理 第1サイクルのタイミングaにおいてベクト
ルAに属するエレメントM30がバンク単位13
−0からリードされ、第1サイクルのタイミン
グ6においてベクトルBに属するエレメント
M20がバンク単位13−0からリードされ、第
xサイクルのタイミングcにおいてベクトルC
に属するエレメントM10(=M30×M20)がバン
ク単位13−0にライトされる。
(2) 加算処理 第1サイクルのタイミングdにおいてベクト
ルAに属するエレメントA30がバンク単位13
−0からリードされ、第1サイクルのタイミン
グeにおいてベクトルBに属するエレメント
A20がバンク単位13−0からリードされ、第
yサイクルのタイミングfにおいてベクトルC
に属するエレメントA10(=A30+A20)がバン
ク単位13−0にライトされる。
(3) 主記憶装置に対する処理 ベクトル・レジスタ7に対する主記憶装置1
からのロード処理は、各サイクルのタイミング
gにおいて行われる。またベクトル・レジスタ
7から主記憶装置1に対するストア処理は、各
サイクルのタイミングhにおいて行われる。
上述の如くベクトル・レジスタ7に対するアク
セスが行われるが、マスク・レジスタに対するア
クセスは次の如く割当てられる。
即ち、この種のシステムにおいては、或る命令
がベクトル・レジスタ7からエレメントaとエレ
メントbとを夫々リードして加算(減算)し、そ
の結果をエレメントcとしてベクトル・レジスタ
7にライトする動作を行い、夫々或る命令がベク
トル・レジスタ7からエレメントaとエレメント
bとを夫々リードして比較し、その結果の大小関
係をマスク・ビツトCとしてマスク・レジスタ8
にライトする動作を行うことがある。このような
場合のために、本発明においては、ベクトル・レ
ジスタ7に対するライトのタイミングとマスク・
レジスタ8に対するライトのタイミングとを時間
的に合わせ、いずれのレジスタへも自由にライト
できるようにする。また主記憶装置1との間の処
理において、両レジスタが同じタイミングでアク
セスされるように配慮される。即ち第3図図示の
マスク・レジスタのタイミングmm(タイミング
b)は、演算器に対するマスクビツトの読出しタ
イミングであり、タイミングam(タイミングe)
は、加算器に対するマスクビツトの読出しタイミ
ング。タイミングa1はレジスタに書き込む場合
のタイミングである。またタイミングのacdは、
マスク・レジスタからの読出しタイミングであ
る。
第3図のA30,A20で、ベクトル・レジス
タからオペランドを読出し、演算した後に、それ
をA1に書き込む。又は、A30,A20で、ベ
クトル・レジスタからオペランドを読出し、加算
器によつて、2つのデータを比較(差をとつて、
−か+か、0か)の結果をa1で、マスク・レジ
スタに書き込む。そして、マスク・レジスタのタ
イミングのk1(-z),k30,k20については、k30,k20
のタイミングでマスク・レジスタからオペランド
を読出し、何らかの論理演算を行い、k1(-z+1)
タイミングでそれをマスク・レジスタに書き込む
ようにされている。
第3図図示の場合、各サイクルにおけるタイミ
ングfをして、マスク・レジスタ8へのライトの
タイミングとし、ベクトル・レジスタ7に対する
ライトのタイミングと合致せしめるようにする。
また各サイクルにおけるタイミングgをして、ロ
ードのタイミングとし、更にタイミングhをし
て、ストアのタイミングとして、ベクトル・レジ
スタ7におけるそれらとタイミングを合わせるよ
うに配慮している。
そして、その他のタイミング中のタイミングb
においてマスク・レジスタ8からのマスク・ビツ
トが読出されて乗算器11に対して通知され、タ
イミングeにおいてマスク・レジスタ8からのマ
スク・ビツトが読出されて加算器10に対して通
知される。またタイミングa,b,dを用いて、
マスク演算器12における処理に対応するアクセ
スが行われるように配慮される。
このようにすることによつて、エレメントaと
bとの演算結果を、ベクトル・レジスタ7にライ
トする場合も、マスク・レジスタ8にライトする
場合も、同じタイミングfを利用できる。
(E) 発明の効果 以上説明した如く、本発明によれば、パイプラ
イン処理を可能としつつ、ベクトル・レジスタに
対するアクセスとマスク・レジスタに対するアク
セスとの協調をとることが可能になり、制御態様
が大幅に簡易化され得る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例全体構成、第2図は
第1図図示のベクトル・レジスタの一実施例構成
を説明する説明図、第3図は第1図図示の構成に
おける一実施例動作を説明するタイム・チヤート
を示す。 図中、1は主記憶装置、3は記憶制御部、4は
ロード処理部、5はストア処理部、7はベクト
ル・レジスタ、8はマスク・レジスタ、9は演算
処理部、10,11,12は夫々演算器を表わし
ている。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 複数のエレメントを有するベクトル・データ
    を格納する複数のベクトル・レジスタと、上記ベ
    クトル・データに対応し、かつ前記ベクトル・デ
    ータの演算を制御するマスク・データを格納する
    複数のマスク・レジスタとを夫々複数のバンク単
    位にて構成し、 1つまたは複数のアクセス元が夫々上記各バン
    ク単位に格納されているエレメントを順次アクセ
    スして処理を行うと共に、 第i番目のエレメントと第(i+1)番目のエ
    レメントとが異なるバンク単位に割付けられ、か
    つ各レジスタ毎の第i番目のエレメントは同一バ
    ンク単位に割付けられるよう構成されてなるデー
    タ処理システムにおいて、上記アクセス元からの
    アクセスに対応して、上記ベクトル・レジスタに
    対するアクセス・タイミングを予め規定しておく
    と共に上記マスク・レジスタに対するアクセス・
    タイミングを予め規定しておくよう構成し、 かつデータ読み取り元が同一でありデータ書き
    込み先がベクトル・レジスタかマスク・レジスタ
    かが異なる命令及び、データ書き込み先が同一で
    ありデータ読み取り元がベクトル・レジスタかマ
    スク・レジスタかが異なる命令の上記ベクトル・
    レジスタに対するアクセス・タイミングと上記マ
    スク・レジスタに対するアクセス・タイミングと
    を同一タイミングに定め、いずれのレジスタに対
    しても同じタイミングでアクセスできるようにし
    たことを特徴とするレジスタ・アクセス制御方
    式。
JP5021883A 1983-03-25 1983-03-25 レジスタ・アクセス制御方式 Granted JPS59174975A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5021883A JPS59174975A (ja) 1983-03-25 1983-03-25 レジスタ・アクセス制御方式

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JP5021883A JPS59174975A (ja) 1983-03-25 1983-03-25 レジスタ・アクセス制御方式

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JPS59174975A JPS59174975A (ja) 1984-10-03
JPH0348549B2 true JPH0348549B2 (ja) 1991-07-24

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ID=12852919

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5021883A Granted JPS59174975A (ja) 1983-03-25 1983-03-25 レジスタ・アクセス制御方式

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JP (1) JPS59174975A (ja)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5727365A (en) * 1980-07-25 1982-02-13 Fujitsu Ltd Scalar readout control system of vector register
JPS5789175A (en) * 1980-11-26 1982-06-03 Fujitsu Ltd Data processing control system

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5727365A (en) * 1980-07-25 1982-02-13 Fujitsu Ltd Scalar readout control system of vector register
JPS5789175A (en) * 1980-11-26 1982-06-03 Fujitsu Ltd Data processing control system

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JPS59174975A (ja) 1984-10-03

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