JPS61210478A - ベクトル処理装置 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明はベクトル処理装置に係わり、特に文字列などの
記号処理に好適なベクトル処理装置に関する。

〔発明の背景〕

近年のスーパ・コンピュータの発達により、ベクトル処
理による高速化の効果が広く知られてきている。しかし
、このベクトル処理を文字列データの処理等の記号処理
に適用しようとした場合には次のような問題点がある。

すなわち従来のベクトル処理装置は、主に数値データを
扱うためのものであり、ベクトル要素としては固定長の
何種類かのデータのみを許し、これらに対し七同−演算
をくり返すことにより高速化を行なっている。一方丈字
列のようなデータは一般に長さが可変長であり、従来の
ベクトル処理装置では効率の良い処理が困難であった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、可変長データ列の処理が可能なベクト
ル処理装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するために、本発明では可変長のデータ
列の各データがいくつの固定長の構成要素から成るかを
示すベクトルを用意する。そしてこのベクトルを参照し
ながら前記固定長構成要素を処理していくことを特徴と
する特 〔発明の実施例〕 以下１本発明の一実施例を文字列の探索を例にして図に
従って説明する。

第１図は本実施例でいうところの文字列探索とは何かを
示す図である。すなわち、文字列探索とは、複数の単語
の列１０２の中から、あるキーワード１０１と一致する
ものをすべて見つけ出す処理である。

第２図に従来のベクトル処理装置で、第１図の文字列探
索を行なう場合の例を示す、このように従来のベクトル
処理装置では、例えば単語列１０２の中で最も長い単語
が格納できるだけの要素長をもったベクトル２０２を用
意して各単語を格納し、このベクトル２０２の各要素と
キーワード２０１とを次々と比較して比較結果のベクト
ル２０３を作るといった方法が考えられる。

しかし第２図のような処理方法は、次の二つの点で問題
がある。まず、単語の長さにばらつきが多い場合に領域
が無駄になる。また、従来のベクトル処理装置では処理
できる要素の長さの上限が決まっており、従ってこの上
限より長い単語を含む単語列に対しては処理を行なうこ
とができない。

そこで本実施例では第３図に示す方式で処理を行なう。

すなわちまず各単語をその構成文字に分解して並べたベ
クトル３０３と、各単語の長さを示すベクトル３０２と
、キーワードを構成文字に分解したベクトル３０４を用
意する。そしてこれら３つのベクトル３０２，３０３，
３０４を参照しながら探索結果のベクトル３０１を作る
。この方式の詳細な処理手順を第４図のフローチャート
を用いて説明する。

第４図のフローチャートにおいて、Ｌは３０２の単語長
ベクトルであり、Ｔは３０３の文字列ベクトルであり、
Ｋは３０４のキーワード文字列ベクトルであり、Ｃは３
０１のｗ４索結果ベクトルである。また、Ｎ、はベクト
ルＬとＣの要素数であり、Ｎ、、Ｎ３はそれぞれベクト
ルＴとＫの要素数である。また’ｐ　ｊｅｋｇＱは処理
の進捗状況を示すカウンタ変数である。

まずステップ４０１でｊ＋Ｊ＋にの初期化を行なう１次
に、ステップ４０２で、最初の単語の長さを変数Ωに代
入する。ステップ４０３ではベクトルＬの要素がつかい
つくされたか否かをカウンタ変数ｉとＬの要素数Ｎ、を
比較することによって判定し、使いつくしていればステ
ップ４０５で終了する。同様にステップ４０４ではベク
トルＴの要素をつかいつくしたかどうかを判定する。ベ
クトルＬ、Ｔともにまだ処理すべき要素が残っている時
にはステップ４０６でベクトルＴのｊ番目の要ＩＴ（ｊ
）とベクトルにのに番目の要素Ｋ（ｋ）とを比較して、
一致していた場合はステップ４０７で単語の最後の文字
かどうかを調べ、ｔ＆後でなければステップ４０Ｂでキ
ーワードの最後の文字かどうかをチェックし、これも最
後でなければステップ４１０，４１３でぞれぞれ次の文
字を指すようにカウンタ変数にとｊをそれぞれ＋１する
とともにステップ４１５で単語の中で、最後から何番目
の文字を処理したかを示すカウンタ変数Ｑを−１してお
いてステップ４０４以下をくり返す、一方、ステップ４
０６でＴ（ｊ　）とＫ（ｋ）が異なっていることが判明
した場合、またはステップ４０７．４０９で単語がキー
ワードより短かかったことが判明した場合、または逆に
ステップ４０７．４０８で単語よりキーワードの方が短
かかった場合には、ｉ番目の単語とキーワードか−　。

致しなかったので、ステップ４１１で探索結果Ｃ（ｉ）
にＯを代入する。そして、ステップ４１４でキーワード
の先頭を指すようにカウンタ変数ｋをリセットし、ステ
ップ４１６で次の単語の先頭を指すようにｊｔｇだけ増
やし、さらにステップ４１７で次単語の処理をうつるべ
くカウンタ変数ｉを＋１してからステップ４０２以下を
くり返す。

またステップ４０６，４０７，４０９で、単語の最後の
文字とキーワードの最後の文字とが一致していることが
わかった場合にはステップ４１２で探索結果Ｃ（ｉ）に
１を代入した後、ステップ４１４以下をくり返す。

この方式のように、各単語の長さを示すベクトルを用い
て処理すればすべて固定長要素から成るベクトルを用い
て任意の可変長の文字列に対する探索を、無駄な領域を
使うことなしに実現できる。

また探索結果が、単語とキーワードの途中で判明した場
合にはステップ４１６で不要な比較をスキップしている
ので効率が良い０例えばキーワードの先頭文字がすべて
の単語の先頭文字と異なっている場合には探索はＮ、回
で終了する。

しかし第４図に示したステップ４０２以下のループは従
来のベクトル処理装置ではベクトル化が困難である。そ
の理由は、第４図のフローチャートにおける単語内の処
理中文字を示すカウンタ変数立は、ステップ４０２で処
理する単語が変わるたびに新たに代入されるが、従来の
ベクトル処理装置では、Ｑに対応するような、すなわち
あるベクトルの処理が次の要素に移る毎にメモリ装置か
らの値をセットする様なカウンタが無かった為である。

本実施例のベクトル処理装置はこのような問題を解決す
るためにΩに対応するカウンタと、そのカウンタの更新
を制御する動作制御回路を設けたことを特徴とする。

第５図に本実施例のベクトル処理装置のブロック図を示
す。

以下第５図を用いて本実施例のベクトル処理装置の動作
の詳細な説明を行なう。

命令制御装置５３７が文字列探索命令をデユードすると
、命令制御装置５３７は、レジスタ５０１．５０５，５
１９にそれぞれ１をセットし、またレジスタ５０３，５
０７，５２１にそれぞれＮ＋　＝　Ｎｘ　、Ｎ３をセッ
トする。そして動作制御回路５２４に探索開始を指示す
る。動作制御回路５２４は、まず最初のサイクルにレジ
スタ５０１゜５０５．５１９が示す配列り、Ｔ、にの要
素をメモリ装置より読み出し、それぞれレジスタ５１１
゜５１６．５１８に格納する。そして次のサイクルで比
較器５０４によってレジスタ５０１と５０３の値を、ま
た比較器５０８によってレジスタ５０５と５０７の値を
、また比較器５１３によってレジスタ５１１の値と定数
＋１とを、また比較器５１７によってレジスタ５１６と
５１８の値を、そして比較器５２２によってレジスタ５
１９と５２１の値をそれぞれ並列に比較する。そしてそ
の比較結果５２８，５２９，５３０，５３１゜５３９を
動作制御回路５２４に送り、動作制御回路５２４はそれ
らの比較結果に従い、必要に応じてメモリ装置に対する
データの読み出し要求５３３の発行や書き込み要求５３
４の発行、およびレジスタ５０１，５０５，５１１，５
１６゜５１８．５１９の更新制御を行なう０次のサイク
ルで必要な読み出しデータが揃うと、動作制御回路５２
４は上記動作を、終了条件が成立するまでくり返す。

以下では第５図のブロック図および第６図の真理値表を
用いて動作Ｍ御回路５２４の動作の詳細を説明する。

動作制御回路には比較結果５２８，５２９゜５３０．５
３１，５２２が入力される。

比較結果５２８は、配列りの処理要素すなわち何番目の
単語を処理しているかを示すレジスタ５０１の値と、配
列乙の長さを示すレジスタ５０３の大小比較の結果であ
り、レジスタ５０１の方が大きい時、すなわち配列１の
要素を使いつくしたことが判明した時に１′となる。

比較結果５２９は、配列Ｔの処理要素を示すレジスタ５
０５の値と、配列Ｔの長さを示すレジスタ５０７の値と
の大小比較の結果であり、レジスタ５０５の値の方が大
きい時、すなわち配列Ｔの要素をつがいつくしたことが
判明した時に１′となる。

比較結果５３０は、単語の中の最後から何番目の文字を
処理したかを示すレジスタ５１１が、定数＋１に等しい
かどうか、すなわち最後の文字を処理したかどうかの判
定結果であり、最後の文字であった時に１′となる。

比較結果５３１は、レジスタ５０５が示す配列Ｔの要素
を格納しているレジスタ５１６と、レジスタ５１９が示
す配列にの要素を格納しているレジスタ５１８との比較
結果である。すなわち単語の中の文字と、キーワードの
中の文字の比較結果であり、一致していた時′１′とな
る。

比較結果５３９は、配列にの処理要素を示すしジスタ５
１９と、配列にの長さを示すレジスタ５２１との比較結
果であり、レジスタ５１９の方が大きい時、すなわち配
列にの要素をつかいつくした時に１′となる。

比較結果５２８，５２９，５３０，５３１゜５３９を受
けとった動作制御回路５２４は第６図の真理値表に従っ
て動作の制御を行なう。

まず、比較結果５２８かまたは５２９が１′の時には処
理を終了し、その旨を命令制御装置５３７に報告する。

比較結果５２８と５２９がともに０′で、しかも比較結
果５３０と５３９がともに０′でかつ比較結果５３１が
１′の時には、単語、キーワードとも最後まで達してお
らず、また単語とキーワードは途中まで一致してきてい
るので単語とキーワードのそれぞれ次の文字の比較へ進
む必要がある。

そこで動作制御回路５２４は、レジスタ５０５と５１１
、および５１９をそれぞれ＋１．−１゜＋１し、さらに
メモリ装置２５２３に、配列ＴとＫの次要素をそれぞれ
レジスタ５１６と５１８に読み出すよう要求する。

比較結果５２８と５２９がともに０′でしかも比較結果
５３０，５３１，５３９がすべて１′である場合は、単
語とキーワードの一致が判明した場合である。そこで動
作制御回路５２４はまず。

メモリ装置！５２３に、配列Ｃの次要素として１′を書
き込むよう指示する。そして次の単語の処理へ進むため
、レジスタ５０１，５０５を＋１する。

レジスタ５１１には、配列りの次要素、すなわち次の単
語の長さをメモリ装置５２３より読み出す。

レジスタ５１６には配列Ｔの次要素を読み出す。

キーワードの方は再び先頭文字の処理に移る必要がある
ので、レジスタ５１９は１′にリセットし。

レジスタ５１８には配列にの先頭要素、すなわちキーワ
ードの先頭文字を読み出す。

上記以外の場合は、単語をキーワードが一致しなかった
場合である。そこで動作制御回路はまずメモリ装！５２
３に配列Ｃの次要素として０′を書き込むよう指示する
。そして次単語の処理へ進むためレジスタ５０１を＋１
する。レジスタ５０５は、単語とキーワードが一致した
場合と異なり、単語の途中で不一致が検出されているか
もしれないので、単純に＋１したのでは次単語の先頭を
示さない。

次単語の先頭をレジスタ５０５が示すようにするには単
語の中の終わりから何番目の文字まで処理したかを示し
ているレジスタ５１１の値をレジスタ５０５の値に加え
ればよい、そこで動作制御回路５２４はセレクタ５０９
をレジスタ５１１の値を選択するように切りかえる。一
方レジスタ５１１には配列りの次要素を読み出し、レジ
スタ５１６には配列Ｔの次要素を読み出す、レジスタ５
１９は１′にリセットし、レジスタ５１８には配列にの
先頭要素を読み出す。

本実施例のベクトル処理装置によれば１サイクルに配列
Ｔの１要素を処理することができる。第４図のフローチ
ャートから明らかなように、ソフトウェアでは、１０ス
テツプのループで１要素の処理が構成されているので、
本発明によって少なくとも１０倍の高速化が達成される
。

本実施例では文字列データの場合を示したが、記号処理
における他の可変長データ、例えばリストに対しても本
発明は適用できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、第１図に示すような可変長のデータ列
の処理もベクトル処理の適用対象となり高速化される。

すなわちベクトル化により演算９判定、カウンタ更新な
どの並列化が達成されるためであり、約１０倍の高速化
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の適用例である文字列探索を示す図、第
２図は従来のベクトル処理装置による文字列探索方式を
示す図、第３図は本発明のベクトル処理装置による文字
列探索方式を示す図、第４図は本発明の文字列探索方式
を示すフローチャート、第５図は本発明のベクトル処理
装置のブロック図、第６図は動作制御回路の動作を示す
真理値表である。 ５１１・・・レジスタ、５０９・・・セレクタ、５１２
・・・加算回路、５１３・・・判定回路、５２４・・・
動作制御回路。 第　ｌ　　口 ｏｔ 第２４　　　　　　第　３　因 第　４　　囚 手　　続　　補　　正　　書 昭和６°年８月２も

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、メモリ装置又はベクトルレジスタに格納されている
   １つないし複数のベクトル要素を順次読み出して演算を
   行なうベクトル計算機において、演算結果に応じて、定
   数との加算による更新が行なわれるか、前記メモリ装置
   又はベクトルレジスタに格納されているデータのセット
   により更新されるかが決まるカウンタと、前記演算結果
   に従つた該カウンタの更新制御を行なう制御回路を設け
   たことを特徴とするベクトル処理装置。