JPS608942A - 条件文のベクトル処理方式 - Google Patents
条件文のベクトル処理方式Info
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- JPS608942A JPS608942A JP11652883A JP11652883A JPS608942A JP S608942 A JPS608942 A JP S608942A JP 11652883 A JP11652883 A JP 11652883A JP 11652883 A JP11652883 A JP 11652883A JP S608942 A JPS608942 A JP S608942A
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- Japan
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- vector
- true
- instruction
- mask
- processing
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、パイプライン型あるいはａＩＭＤ型等の並列
型計算機システムに係シ、特に条件付き処理を含む並列
演算Ｃ二おいて、その条件を真とする要素数に応じた最
適の演算方式を選択することにより高速に実行するベク
トル処理方式に関する。
型計算機システムに係シ、特に条件付き処理を含む並列
演算Ｃ二おいて、その条件を真とする要素数に応じた最
適の演算方式を選択することにより高速に実行するベク
トル処理方式に関する。
従来のパイプライン型の条件処理を含む並列演算の方式
としては、■マスク付演算（Ｃｏｎｔｒｏｌ ５ｔｏｒ
ｅ ）方式、■収集／拡散（Ｏｏｍｐｒｅｓｓ Ｅｘｐ
ａｎｄ ）方式、■リストベクトル（Ｇａｔｈｅｒ ５
ｃａｔｔｅｒ ’）方式等があるが、条件を真とする要
求の比率、主記憶との転送量と演算量との比によって、
最適なものが異なっている。
としては、■マスク付演算（Ｃｏｎｔｒｏｌ ５ｔｏｒ
ｅ ）方式、■収集／拡散（Ｏｏｍｐｒｅｓｓ Ｅｘｐ
ａｎｄ ）方式、■リストベクトル（Ｇａｔｈｅｒ ５
ｃａｔｔｅｒ ’）方式等があるが、条件を真とする要
求の比率、主記憶との転送量と演算量との比によって、
最適なものが異なっている。
転送量と演算量との比は、原始プログラム上である程度
推測することが可能であるが、真率に関しては、実行す
るまで全くわからず、最適な方式選択が難しいという問
題があった。
推測することが可能であるが、真率に関しては、実行す
るまで全くわからず、最適な方式選択が難しいという問
題があった。
本発明の基礎となっているベクトルプロセッサＦＡＯＯ
Ｍ ＶＰにおける条件文のベクトル処理機能について説
明する。
Ｍ ＶＰにおける条件文のベクトル処理機能について説
明する。
第１図はＦＡＯＯＭ ＶＰの概要図である。本図におい
て、１はベクトル処理装置、２は記憶装置、３はチャネ
ル、４はベクトルレジスタ、５はマスクレジスタ、６訃
よび７はロード・ストアパイプライン、８，９，１０．
１１はそれぞれマスク、加算・論理演算、乗算、除算の
パイプライン、１２はバッファ・ストレッジ、１３は汎
用および浮動小数点レジスタ、１４はスカラ乗算器であ
る。
て、１はベクトル処理装置、２は記憶装置、３はチャネ
ル、４はベクトルレジスタ、５はマスクレジスタ、６訃
よび７はロード・ストアパイプライン、８，９，１０．
１１はそれぞれマスク、加算・論理演算、乗算、除算の
パイプライン、１２はバッファ・ストレッジ、１３は汎
用および浮動小数点レジスタ、１４はスカラ乗算器であ
る。
４乃至１１の要素がベクトルユニットを構成し、１２乃
至１４の要素がスカラユニットを構成する。
至１４の要素がスカラユニットを構成する。
パイプライン型のベクトルプロセッサであるＦＡＯＯＭ
ＶＰでは、ＦＯＲＴＲＡＮなどの条件文を含んだＤｏル
ープをベクトル演算化して高速処理するために、次のよ
うなマスク機能をもつ条件付きベクトル命令を設けてい
る。
ＶＰでは、ＦＯＲＴＲＡＮなどの条件文を含んだＤｏル
ープをベクトル演算化して高速処理するために、次のよ
うなマスク機能をもつ条件付きベクトル命令を設けてい
る。
（１）比較命令
加算、論理演算パイプラインにより２組のベクトルデー
タを比較し、指定された比較条件−〉〈≧４にしたがっ
て、条件成立の場合″′１”不成立の場合″′０”とし
たマスクデータを作成する。捷たこのマスクデータと入
力された他のマスクデータとのＡＮＤｉとり結果のマス
クデータを作成する機能をもつ。
タを比較し、指定された比較条件−〉〈≧４にしたがっ
て、条件成立の場合″′１”不成立の場合″′０”とし
たマスクデータを作成する。捷たこのマスクデータと入
力された他のマスクデータとのＡＮＤｉとり結果のマス
クデータを作成する機能をもつ。
（１リマスク機能付ベクトル演算命令
加算、乗算、除算、論理演算等のパイプライン演算を行
ない、マスクデータが“１”々ら演算結果を格納し、“
０″′なら元の値を保持する。
ない、マスクデータが“１”々ら演算結果を格納し、“
０″′なら元の値を保持する。
（ｍｌマスク演算命令
マスクパイプラインにかいて、比較命令で作成された複
数のマスクデータのＡＮＤ 、 ＯＲ、ＥＯ］’ｔ 。
数のマスクデータのＡＮＤ 、 ＯＲ、ＥＯ］’ｔ 。
ＮσＴ演算を行なう。
条件文を含んだＤ６ループは、上記した（１）の比較命
令および（１１）のマスク機能付ベクトル演算命令を用
いて、容易にベクトル処理化することができる。次にＦ
ＯＲＴＲＡＮプログラムの１例を示す。
令および（１１）のマスク機能付ベクトル演算命令を用
いて、容易にベクトル処理化することができる。次にＦ
ＯＲＴＲＡＮプログラムの１例を示す。
ＤＯＩＯＩ＝１ 、 Ｎ （１）
ｉＦ（Ａ（Ｔ１．ＧＴ、Ｂ（Ｉ））Ｇｏ Ｔｏ １０
（２）Ｏｆｆ）−Ａ（Ｉｌ＋ Ｂ （Ｉ） （３）１０
０ＯＮＴ ｉ ＮＵＥ （４） これをベクトル命令化すると Ｍｉ＝Ａｉ、Ｌｇ、Ｂｉ、ｉ＝１〜Ｎ（５）Ｏｉ ＝−
Ａｉ ＋ Ｂｉ ： Ｍｉ 、 ｉ ＝ １〜Ｎ（６）
のようになる。々か、ベクトル命令（５）の’ＬＥ”は
“Ｌｅｅ ｔｈａｎ ” を表わしている。
（２）Ｏｆｆ）−Ａ（Ｉｌ＋ Ｂ （Ｉ） （３）１０
０ＯＮＴ ｉ ＮＵＥ （４） これをベクトル命令化すると Ｍｉ＝Ａｉ、Ｌｇ、Ｂｉ、ｉ＝１〜Ｎ（５）Ｏｉ ＝−
Ａｉ ＋ Ｂｉ ： Ｍｉ 、 ｉ ＝ １〜Ｎ（６）
のようになる。々か、ベクトル命令（５）の’ＬＥ”は
“Ｌｅｅ ｔｈａｎ ” を表わしている。
ベクトル命令（５）は、Ａｉ＜Ｂｉ の比較条件にもと
づいて、ｉ ＝ １〜Ｎについて演算し、真の場合Ｍｉ
＝１．偽の場合Ｍ ｉ ＝ Ｏのマスクデータを作成す
る。ベクトル命令（６）は１−ＩＱＨについて（Ｍ＝Ａ
ｊ＋Ｂｉを演算し、ペグトル命令（５）が作成したマス
クデータＭｉが１”の場合に結果を格納し、′０＃の場
合にはそのままとする。
づいて、ｉ ＝ １〜Ｎについて演算し、真の場合Ｍｉ
＝１．偽の場合Ｍ ｉ ＝ Ｏのマスクデータを作成す
る。ベクトル命令（６）は１−ＩＱＨについて（Ｍ＝Ａ
ｊ＋Ｂｉを演算し、ペグトル命令（５）が作成したマス
クデータＭｉが１”の場合に結果を格納し、′０＃の場
合にはそのままとする。
このようにベクトル処理化によりパイプライン演算が可
能となり、処理時間の大幅な短縮が可能となる。
能となり、処理時間の大幅な短縮が可能となる。
ところで、ベクトル命令（６）のようなマスク機能付ベ
クトル演算命令の演算の実現方法としては、前述した■
、■、■のいずれの演算方式もとることができる。以下
に簡単に説明する。
クトル演算命令の演算の実現方法としては、前述した■
、■、■のいずれの演算方式もとることができる。以下
に簡単に説明する。
■マスク付演算方式
第２図■に示すように、全ベクトル要素の演算を行ない
、結果に対して→スフＭを直接かける。
、結果に対して→スフＭを直接かける。
したがって、全ベクトル要素分の演算時間が必要となる
。
。
■収集／拡散方式
第２図のに示すように、ベクトルデータのうちマスクが
真すなわちＭｉ−１に対応する要素だけを予め収集し、
それらについてだけ演算を行ない、結果をもとのベクト
ルデータに拡散する。この方式は演算個数が少なくて済
むが収集／拡散の補助操作が必要であり、引数が少く、
収集した同じデータで多数の演算を行なう場合に有効で
ある。
真すなわちＭｉ−１に対応する要素だけを予め収集し、
それらについてだけ演算を行ない、結果をもとのベクト
ルデータに拡散する。この方式は演算個数が少なくて済
むが収集／拡散の補助操作が必要であり、引数が少く、
収集した同じデータで多数の演算を行なう場合に有効で
ある。
■リストベクトル方式
第２図■に示すように、ベクトルデータのうち、マスク
Ｍｉの真の要素の位置（たとえば相対アドレス）を指示
するリスト（インデクス）ベクトルを予め作成し、この
リストベクトルにもとづいて該当する要素の演算を実行
する。この方式は、作成したリストベクトルをそのまま
適用できる同一形状のベクトルデータの個数が多い場合
で、真率が低いときに有効である。
Ｍｉの真の要素の位置（たとえば相対アドレス）を指示
するリスト（インデクス）ベクトルを予め作成し、この
リストベクトルにもとづいて該当する要素の演算を実行
する。この方式は、作成したリストベクトルをそのまま
適用できる同一形状のベクトルデータの個数が多い場合
で、真率が低いときに有効である。
以上のように、マスク機能付ベクトル演算命令は、３方
式のいずれによっても実行可能であるが、その演算時間
は、真率演算の種類、ベクトルデータの種類、引用のさ
れ方などにより異なり、１つの固定された方式によって
は、すべてに最適な演算を行なうことができ々い。
式のいずれによっても実行可能であるが、その演算時間
は、真率演算の種類、ベクトルデータの種類、引用のさ
れ方などにより異なり、１つの固定された方式によって
は、すべてに最適な演算を行なうことができ々い。
本発明の目的は、条件を満足する要素の割合すなわち真
率を実行時にめ、転送量・演算量等と併せて、最適な演
算方式を動的に選択することにより、条件付き並列処理
の高速化を図ることにある。
率を実行時にめ、転送量・演算量等と併せて、最適な演
算方式を動的に選択することにより、条件付き並列処理
の高速化を図ることにある。
本発明は、上述した比較演算およびそれに続くマスク機
能付ベクトル演算を処理する場合、比較演算を行なう際
に、同時に真率をめる機能と、それにもとづいて最適な
方式を選択する機能とを従来の並列処理装置（二付加す
ることにより、その処理の高速化を図るものであり、そ
の構成は、複数の異なる条件付き並列演算機能をそなえ
た計算機システムにおいて、条件文のベクトル処理に際
して、条件判定のための比較演算と並行して該演算結果
の真あるいは偽の個数をカウントする手段を設け、該カ
ウントされた真あるいは偽の個数にもとづいて、最適の
条件付き並列演算機能を選択することを特徴とするもの
である。
能付ベクトル演算を処理する場合、比較演算を行なう際
に、同時に真率をめる機能と、それにもとづいて最適な
方式を選択する機能とを従来の並列処理装置（二付加す
ることにより、その処理の高速化を図るものであり、そ
の構成は、複数の異なる条件付き並列演算機能をそなえ
た計算機システムにおいて、条件文のベクトル処理に際
して、条件判定のための比較演算と並行して該演算結果
の真あるいは偽の個数をカウントする手段を設け、該カ
ウントされた真あるいは偽の個数にもとづいて、最適の
条件付き並列演算機能を選択することを特徴とするもの
である。
〔発明の実施例〕 □
以下に、本発明の詳細を実施例にしたがって説明する。
第３図は、本発明の１実施例の構成図であり、第１図に
示したＦＡＯＯＭ ＶＰを改良したものである。本図？
＝かいて、１乃至１４で示す構成要素からなる基本的機
能は、第１図に示したものと同じである。また本発明に
より付加された１５は真値カウンタ、１６は方式選択部
、１７はコントロール部である。
示したＦＡＯＯＭ ＶＰを改良したものである。本図？
＝かいて、１乃至１４で示す構成要素からなる基本的機
能は、第１図に示したものと同じである。また本発明に
より付加された１５は真値カウンタ、１６は方式選択部
、１７はコントロール部である。
前述した条件ベクトル処理を行なう■の比較命令が、ベ
クトルレジスタ４中のベクトルデータについて、マスク
パイプライン８および加算・論理演算パイプライン９に
より実行されているとき、真値カウンタ１５は、比較条
件を満たした場合の数、すなわち作成されたマスクデー
タ中の真値の個数をカウントし、比較命令の処理が終了
したとき、そのカウント結果を方式選択部１６へ通知す
る。
クトルレジスタ４中のベクトルデータについて、マスク
パイプライン８および加算・論理演算パイプライン９に
より実行されているとき、真値カウンタ１５は、比較条
件を満たした場合の数、すなわち作成されたマスクデー
タ中の真値の個数をカウントし、比較命令の処理が終了
したとき、そのカウント結果を方式選択部１６へ通知す
る。
方式選択部１６は、通知された真値の個数と、コントロ
ール部１７から得られる。マスク機能付ベクトル演算命
令の演算量、転送量、ベクトル長等の情報とを用いて、
予め設定された判定テーブルあるいは判断アルゴリズム
あるいはその両方にもとづき、マスク付演算方式、収集
／拡散方式、リストベクトル方式の中から最適の方式を
選択し、その結果をコントロール部１７へ送る。コント
ロール部１７は、その選択された演算方式に対応する制
御ルーチンを指定し、マスク機能付ベクトル演算命令を
実行する。
ール部１７から得られる。マスク機能付ベクトル演算命
令の演算量、転送量、ベクトル長等の情報とを用いて、
予め設定された判定テーブルあるいは判断アルゴリズム
あるいはその両方にもとづき、マスク付演算方式、収集
／拡散方式、リストベクトル方式の中から最適の方式を
選択し、その結果をコントロール部１７へ送る。コント
ロール部１７は、その選択された演算方式に対応する制
御ルーチンを指定し、マスク機能付ベクトル演算命令を
実行する。
方式選択部１６は、必ずしもハードウェア的に独立して
設ける必要は々く、コントロール部１７で判断処理を行
なうようにしてもよい。
設ける必要は々く、コントロール部１７で判断処理を行
なうようにしてもよい。
またベクトルレジスタ４に、その中の＠１”の個数を示
すレジスタを付加しておき論理演算あるいは比較演算の
実行と同時に、その真の個数をカウントして上記付加し
たレジスタに格納するようにして、レジスタにカウント
フィールドを設けてもよい。
すレジスタを付加しておき論理演算あるいは比較演算の
実行と同時に、その真の個数をカウントして上記付加し
たレジスタに格納するようにして、レジスタにカウント
フィールドを設けてもよい。
さらに、第４図に示すように、真値カウンタ１５と並列
に、ＡＮＤゲート１８およびフリップフロップ１９から
なるａ１１１″検出回路と、禁止ゲート２０Ｔｈよびフ
リップフロップ２１からなるａｌｌ″′０＃検出回路と
を設け、（初期値はいずれも１”）条件判定のための比
較演算結果が全て１”あるいは全て ０゛である場合を
検出して、条件付き処理そのもののスキップを行なわせ
ることも可能である。たとえば、前述したプログラム例
のベクトル命令（５）の結果が全て０”であれば、次の
ベクトル命令（６）の実行は不要となる。
に、ＡＮＤゲート１８およびフリップフロップ１９から
なるａ１１１″検出回路と、禁止ゲート２０Ｔｈよびフ
リップフロップ２１からなるａｌｌ″′０＃検出回路と
を設け、（初期値はいずれも１”）条件判定のための比
較演算結果が全て１”あるいは全て ０゛である場合を
検出して、条件付き処理そのもののスキップを行なわせ
ることも可能である。たとえば、前述したプログラム例
のベクトル命令（５）の結果が全て０”であれば、次の
ベクトル命令（６）の実行は不要となる。
本発明によれば、条件の真率を実行時に知ることができ
るため、条件付き並列処理を効率的に実行できる演算方
式の選択が可能となり、高速化を図ることができる。
るため、条件付き並列処理を効率的に実行できる演算方
式の選択が可能となり、高速化を図ることができる。
第１図は従来のＦＡＯＯＭ ＶＰの概要図、第２図■。
■、■は演算方式の説明図、第３図は本発明の１実施例
装置の構成図、第４図は真値カウンタ機構の変形例を示
す図である。 図中、４はベクトルレジスタ、５はマスクレジスタ、８
はマスクパイプライン、９は加算・論理演算パイプライ
ン、１０は乗算パイプライン、１１は除算パイプライン
、１５は真値カウンタ、１６は方式選択部、１７はコン
トロール部を表わす。 特許出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 長谷用文廣（外１名） 第１図 ＠ ■ 回
装置の構成図、第４図は真値カウンタ機構の変形例を示
す図である。 図中、４はベクトルレジスタ、５はマスクレジスタ、８
はマスクパイプライン、９は加算・論理演算パイプライ
ン、１０は乗算パイプライン、１１は除算パイプライン
、１５は真値カウンタ、１６は方式選択部、１７はコン
トロール部を表わす。 特許出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 長谷用文廣（外１名） 第１図 ＠ ■ 回
Claims (1)
- 複数の異なる条件付き並列演算機能をそなえた計算機シ
ステムにおいて、条件文のベクトル処理Ｉ：際して、条
件判定のための比較演算と並行して該演算結果の真ある
いは偽の個数をカウントする手段を設け、該カウントさ
れた真、あるいは偽の個数にもとづいて、最適の条件付
き並列演算機能を選択することを特徴とする条件文のベ
クトル処理方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11652883A JPS608942A (ja) | 1983-06-28 | 1983-06-28 | 条件文のベクトル処理方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11652883A JPS608942A (ja) | 1983-06-28 | 1983-06-28 | 条件文のベクトル処理方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS608942A true JPS608942A (ja) | 1985-01-17 |
Family
ID=14689356
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11652883A Pending JPS608942A (ja) | 1983-06-28 | 1983-06-28 | 条件文のベクトル処理方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS608942A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014064798A1 (ja) * | 2012-10-25 | 2014-05-01 | 富士通株式会社 | 実行制御方法及び情報処理装置 |
-
1983
- 1983-06-28 JP JP11652883A patent/JPS608942A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014064798A1 (ja) * | 2012-10-25 | 2014-05-01 | 富士通株式会社 | 実行制御方法及び情報処理装置 |
| JPWO2014064798A1 (ja) * | 2012-10-25 | 2016-09-05 | 富士通株式会社 | 実行制御方法及び情報処理装置 |
| US9459852B2 (en) | 2012-10-25 | 2016-10-04 | Fujitsu Limited | Execution control method and information processing apparatus |
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