JPH0364903B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の属する技術分野 本発明は、オペランドまたはオペランド処理結
果等の有効、無効を示すマスク情報を保持して、
保持したマスク情報を順次取り出して処理の参照
とするためのベクトルマスク情報制御装置に関す
る。

従来技術 コンピユータの応用分野が拡大するにつれて、
コンピユータのデータ処理の高速性に対する要請
は、際限なく高まつている。このような要請に応
えるために、近年スーパーコンピユータの開発が
活発化している。これらのスーパーコンピユータ
においては、処理すべき膨大なデータをベクトル
データとしてとらえ、ベクトル処理装置が、パイ
プライン方式によつて高速処理を行なつている。

このようなベクトルデータを処理する場合、す
べてのデータが有効なデータであることは少な
く、演算すべきデータと演算する必要のないデー
タが混在している場合が多い。このため、各オペ
ランドに対応して、ベクトルマスク情報（以下単
にマスク情報という）を生成し、このマスク情報
を参照しながら対応するオペランドのデータにつ
いて演算制御を行なう方式が採用されている。

一般に、ベクトル演算処理装置で実行する命令
には、マスク情報を参照しないタイプの命令と、
各データの演算結果に対応するマスクデータを生
成するタイプの命令と、データの取出しに対応し
てマスクデータを取り出して参照するタイプの命
令とがある。このような命令が組合わされたプロ
グラムを実行する場合、命令語の取出し、解読お
よび実行指示を制御する命令制御部は、マスク情
報の生成タイミングと参照タイミングを監視し
て、矛盾がないように命令を発行することが必要
である。

マスク情報を生成するサイクルと同一のサイク
ルでマスク情報を参照する場合は、矛盾なく命令
処理することができるが、例えばマスク付ベクト
ルストア命令のような、マスク情報を参照しなが
らベクトルデータを記憶装置に書込む命令では、
メモリアクセス時間に対応してマスク情報を参照
するため、マスク参照サイクルが一定ではなく、
またマスク生成サイクルより長くなることが多
い。このため、命令語を取出した順に命令を発行
すると、マスク情報を参照しながらベクトルスト
ア命令を実行している最中に、後続のマスク情報
生成命令によつて生成されたマスク情報によつて
マスク情報が更新されてしまうことがある。そう
すると、それ以後は更新されたマスク情報を参照
してベクトルデータを格納するという矛盾が生じ
る。このような、矛盾を生じないためには、実行
中のベクトルストア命令が終了するまで、次の命
令発行を待たせることが必要となる。

第２図Ａ〜Ｄは、マスク情報生成命令１と、マ
スク付ベクトルストア命令２の命令発行時点と命
令間干渉の関係を示すタイムチヤートである。同
図Ａのように、マスク情報生成命令１の終了後に
マスク付ベクトルストア命令２が発行される場合
は、勿論問題はない。同図Ｂに示すように、マス
ク情報生成命令１より遅れてマスク付ベクトルス
トア命令２が発行される場合も矛盾なくマスク情
報を参照することができる。同図Ｃに示すよう
に、マスク情報生成命令１がマスク付ベクトルス
トア命令２の終了より後に終了するような時点で
発行された場合も、マスク付ベクトルストア命令
２は、以前に格納されたマスク情報を参照して処
理することが可能である。しかし、同図Ｄに示す
ように、マスク付ベクトルストア命令２の開始
後、間もなくマスク情報生成命令１が発行される
と、マスク付ベクトルストア命令２の実行が終了
する前に、マスク情報生成命令１の実行によつて
マスク情報が更新されるため、マスク付ベクトル
ストア命令２は、正常に実行されないのである。
このため、従来のベクトルマスク情報制御装置
は、マスク付ベクトルストア命令２の実行が終了
するまで、マスク情報生成命令１の発行を禁止す
るように制御している。すなわち、従来のベクト
ルマスク情報制御装置は、マスク付ベクトルスト
ア命令２のような実行時間の長い命令の場合は、
ベクトル演算装置の処理能力を著しく低下させる
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解決し、
第１のレジスタの他に第２のレジスタを設けて、
マスク情報を第１のレジスタと第２のレジスタと
に格納しておき、マスク情報の取出しは第２のレ
ジスタから行なうようにして、第２のレジスタか
らマスク情報を順次取出している最中に、次のマ
スク情報書込みアドレスが読取しアドレスに追い
ついた場合は、第２のレジスタへの書込みを禁止
するようにして矛盾なくマスク情報を参照するこ
とができるようにして命令間干渉を防止し、ベク
トル演算装置の性能低下をできるだけ少なくする
ベクトルマスク情報制御装置を提供することにあ
る。なお、マスク情報参照サイクルが生成サイク
ルと同一であるような参照命令の場合は、前記第
１のレジスタからマスク情報を取出しても良いこ
とは勿論である。

発明の構成 本発明のベクトルマスク情報制御装置は、ベク
トルマスク情報生成サイクルで入力されるマスク
情報を順次格納保持させるための第１のレジスタ
と、入力マスク情報または前記第１のレジスタの
出力を択一的に選択出力する選択回路と、該選択
回路の出力を格納する第２のレジスタと、上記第
１および第２のレジスタの書込み制御を行なうマ
スク情報書込み制御部と、前記第２のレジスタの
読出しアドレス等を出力する参照アドレス発生部
と、該参照アドレス発生部の出力する読出しアド
レスと前記マスク情報書込み制御部の出力する書
込みアドレスの一致を検出する比較回路と、該比
較回路の一致検出出力によつてセツトされマスク
参照終了指示信号によつてリセツトされるフリツ
プフロツプとを備えて、前記マスク情報書込み制
御部は、前記比較回路の一致検出出力によつて前
記第２のレジスタへの書込みを禁止し、該第２の
レジスタの保持するマスク情報の参照が終了した
とき、前記選択回路に前記第１のレジスタの出力
を選択させて前記第１のレジスタの保持内容を上
記第２のレジスタに一括転送することを特徴とす
る。

発明の実施例 次に、本発明について、図面を参照して詳細に
説明する。

第１図は、本発明の一実施例を示すブロツク図
である。すなわち、ベクトルマスク情報生成サイ
クルで入力されるマスク情報１００を順次格納保
持させるための第１のレジスタ１０と、第１のレ
ジスタ１０へのマスク情報書込み等を制御するマ
スク情報書込み制御部４０と、マスク情報書込み
制御部４０の出力する選択制御信号４２０によつ
て入力マスク情報１００または前記１のレジスタ
の出力を択一的に選択出力する選択回路１ｓと、
セツト信号４３０によつて選択回路１ｓの出力を
格納する第２のレジスタ２０と、第２のレジスタ
２０の読出しアドレス５１０を出力する参照アド
レス発生部５０と、読出し信号５００によつて第
２のレジスタの対応するマスク情報を１ビツトず
つ順次読出してフリツプフロツプ２Ｆにセツトす
るマスク情報取出し回路２Ｓと、マスク情報取出
し回路２Ｓの出力を格納してマスク情報として出
力するフリツプフロツプ２Ｆと、参照アドレス発
生部５０の出力する読出しアドレス５１０と前記
マスク情報書込み制御部４０の出力する書込みア
ドレス４４０の一致を検出する比較回路８０と、
該比較回路８０の一致検出出力８００によつてセ
ツトされマスク参照終了指示信号に６２０によつ
てリセツトされるフリツプフロツプ９０と、フリ
ツプフロツプ９０の出力によつて開かれていると
き、終了指示信号６２０を転送指示信号７４０と
してマスク情報書込み制御部４０に入力させるア
ンドゲートＧ１と、マスク情報生成命令の実行開
始信号７１０によつてセツトされ、終了信号７２
０によつてリセツトされてマスク生成中を表示す
るフリツプフロツプ７０と、マスク情報参照命令
の実行開始指示信号６１０によつてセツトされ終
了指示信号６２０によつてリセツトされて制御線
６０によつて、参照アドレス発生部５０を活性化
するフリツプフロツプ６０と、参照命令３００に
よつて、マスク情報生成サイクルと同じ参照サイ
クルで第１のレジスタの読出しアドレスを出力す
る参照アドレス発生部３０と、参照アドレス発生
部３０の出力するアドレス信号３１０によつて第
１のレジスタの各要素を順次読出してフリツプフ
ロツプ３Ｆにセツトするマスク情報を取出し回路
３Ｓと、マスク情報取出し回路３Ｓの出力を格納
しマスク情報を出力するフリツプフロツプ３Ｆと
から構成される。

次に、本実施例の動作について説明する。図示
されない処理装置で、第２図Ａに示すマスク情報
生成命令１が実行開始されると実行開始指示信号
７１０によつてフリツプフロツプ７０が、“１”
にセツトされ、制御線７３０によつてマスク情報
書込み制御部４０が起動される。マスク情報書込
み制御部４０は、１サイクルごとに０番地から順
次書込みアドレス４４０を発生し、同時にセツト
信号４１０によつて一定のマスク情報生成サイク
ルで入力されるマスク情報１００を１ビツトずつ
順次第１のレジスタの各要素に書込む。このとき
選択回路１ｓは、マスク情報１００を選択してお
り、マスク情報書込み制御部４０の出力するセツ
ト信号４３０によつて第２のレジスタの各要素に
も同時にマスク情報１００が順次格納される。す
なわち、マスク情報生成命令１の命令実行時、第
１および第２のレジスタ１０と２０には同時にマ
スク情報がベルトル長だけ書込まれることにな
る。そしてマスク情報生成命令１の終了時点で、
終了指示信号７２０によつてフリツプフロツプ７
０が“０”にリセツトされ、マスク情報書込み制
御部４０は動作を終了する。

次に、マスク付ベクトルストア命令２が発行さ
れると、実行開始指示信号６１０によつてフリツ
プフロツプ６０が“１”にセツトされれ、制御線
６３０によつて参照アドレス発生部５０が起動さ
れる。参照アドレス発生部５０は、参照指示信号
５２０に応答して、０番地から順次参照アドレス
を発生し、かつアドレス信号５００をマスク情報
取出し回路２Ｓに供給する。マスク情報取出し回
路２Ｓは、第２のレジスタの各要素から順次マス
ク情報を取出してフリツプフロツプ２Ｆにセツト
し、フリツプフロツプ２Ｆの出力はマスク情報と
して参照される。ベクトル長に相当するマスク情
報の参照が終了すると、終了指示信号６２０によ
つてフリツプフロツプ６０が“０”にリセツトさ
れ、参照アドレス発生部５０の動作が終了する。
なお、この場合は、参照命令３００によつて参照
アドレス発生部３０を動作させ、マスク情報取出
し回路３Ｓで第１のレジスタ１０の各要素を順次
読出してフリツプフロツプ３Ｆを介してマスク情
報を出力するようにしてもよい。

第２図Ｂ，Ｃ，Ｄに示すように、マスク情報生
成命令１とマスク付ベクトルストア命令２とが並
列に発行された場合は、マスク情報生成命令１と
マスク付ベクトルストア命令２の命令が並列に実
行される。この場合も前述と同様にして、マスク
情報１００が第１のレジスタ１０と第２のレジス
タ２０に同時に格納され、第２のレジスタからは
マスク情報が順次読出される。第２図Ｂに示すよ
うにマスク情報生成命令１よりもマスク付ベクト
ルストア命令２が遅れて開始され、マスク情報生
成命令１の実行が終了した後にマスク付ベクトル
ストア命令２が終了するような場合は、第２のレ
ジスタに格納されたマスク情報は、前述と同様に
して矛盾なく参照することができる。また、同図
Ｃに示すように、命令マスク付ベクトルストア命
令２が発行されて、第２のレジスタ２０に以前に
格納されたマスクデータが順次参照された後にマ
スク情報生成命令１が発行されて第２のレジスタ
のマスクデータが読出された後に更新され、マス
ク付ベクトルストア命令２が終了した後にマスク
情報生成命令１が終了するような場合は、第２の
レジスタ２０からは前述と同様にして更新前のマ
スク情報が読出されるから問題はない。

しかし、同図Ｄに示すように、マスク付ベクト
ルストア命令２によつて、以前に第２のレジスタ
に格納されているマスク情報を順次読出して参照
している途中に、マスク情報生成命令１が発行さ
れ、マスク付ベクトルストア命令２が終了する前
にマスク情報生成命令１が終了するような場合
は、第２のレジスタの書込みアドレスが読出しア
ドレスを追越すことになる。この場合に第２のレ
ジスタの内容が新しいマスク情報によつて更新さ
れることを防止するため、本実施例においては、
比較回路８０で書込みアドレス４４０と読出しア
ドレス５１０を比較しており、比較回路８０の一
致検出を書込み禁止信号８００によつてマスク情
報書込み制御部４０に通知し、かつフリツプフロ
ツプ９０をセツトする。このときマスク情報書込
み制御部４０は、書込み禁止信号８００を受ける
とセツト信号４３０を停止して第２のレジスタ２
０へのマスク情報の書込みを停止させる。従つ
て、マスク情報１００は第１のレジスタ１０にの
み格納される。第２のレジスタ２０に格納されて
いるマスク情報は引続いて順次参照され、全部の
参照が終了すると、終了指示信号６２０によつて
フリツプフロツプ６０が“０”にリセツトされ、
参照アドレス発生部５０の動作は終了する。ま
た、終了指示信号６２０がアンドゲートＧ１を通
過してマスク情報移送指示信号７４０がマスク情
報書込み制御部４０に入力されると、マスク情報
書込み制御部４０は選択制御信号４２０によつて
選択回路１ｓに第１のレジスタ１０の出力を選択
出力させ、かつセツト信号４３０によつて選択回
路１ｓの出力を一括して第２のレジスタに入力さ
せる。従つて、マスク情報生成命令１によつて生
成されたマスク情報が第２のレジスタに転写され
る。なお、フリツプフロツプ９０は終了指示信号
６２０によつてリセツトされる。

本実施例においては、フリツプフロツプ９０の
出力を監視して、その出力が“１”であるときの
み次のマスク生成命令を発行しないようにするこ
との他は、命令の発行に制限はなく、従来のよう
にマスク付ベクトルストア命令２が終了するまで
次のマスク情報生成命令１の発行を待合せる必要
がないという効果がある。なお、第２図Ｄの場合
において、マスク情報生成サイクルと同一の参照
サイクルであるような命令３はマスク情報生成命
令１およびマスク付ベクトルストア命令２の実行
中に平行して発行することが可能である。このよ
うな参照は、マスク情報取出し回路３Ｓによつて
第１のレジスタの格納情報を出力することによつ
て達成される。

発明の効果 以上のように、本発明においては、マスク情報
を第１のレジスタと第２のレジスタとに書込み、
マスク情報の参照は第２のレジスタから読出すよ
うに構成し、マスク情報の書込みアドレスが読出
しアドレスを追越す場合は、第２のレジスタへの
書込みを禁止し、参照が終了した時点で第１のレ
ジスタの内容を一括して第２のレジスタに転写す
るように構成したから、各種命令間の干渉を回避
して、命令制御を容易とし、かつ命令発行の待時
間を極力減少させて性能を向上させることができ
るという効果がある。なお、マスク情報生成サイ
クルと同一の参照サイクルの参照命令は、第１の
レジスタから読出すようにすることが可能であ
り、３以上の命令の並列動作も可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロツク図、
第２図はマスク情報生成命令１とマスク付ベクト
ルストア命令２との並列実行時の各種形態を示す
図である。 図において、１０：第１のレジスタ、２０：第
２のレジスタ、３０，５０：参照アドレス発生
部、４０：マスク情報書込み制御部、６０，７
０，９０：フリツプフロツプ、８０：比較回路、
１Ｓ：選択回路、２Ｓ，３Ｓ：マスク情報取出し
回路、２Ｆ，３Ｆ：フリツプフロツプ、Ｇ１：ア
ンドゲート。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ベクトルマスク情報生成サイクルで入力され
   るマスク情報を順次格納保持させるための第１の
   レジスタと、入力マスク情報または前記第１のレ
   ジスタの出力を択一的に選択出力する選択回路
   と、該選択回路の出力を格納する第２のレジスタ
   と、上記第１および第２のレジスタの書込み制御
   を行うマスク情報書込み制御部と、前記第２のレ
   ジスタの読出しアドレスを出力する参照アドレス
   発生部と、該参照アドレス発生部の出力する読出
   しアドレスと前記マスク情報書込み制御部の出力
   する書込みアドレスの一致を検出する比較回路
   と、該比較回路の一致検出出力によつてセツトさ
   れマスク参照終了指示信号によつてリセツトされ
   るフリツプフロツプとを備え、前記マスク情報書
   込み制御部は、前記比較回路の一致検出出力によ
   つて前記第２のレジスタへの書込みを禁止する手
   段と、該第２のレジスタの保持するマスク情報の
   参照が終了したとき前記選択回路に前記第１のレ
   ジスタの出力を選択させて前記第１のレジスタの
   保持内容を上記第２のレジスタに一括転送する手
   段とを含むことを特徴とするベクトルマスク情報
   制御装置。