JPS6142076A - ベクトルマスク情報制御装置 - 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】 発明の屈する技術分野 末完１１は、矛ペランドまたはオペランド処理結果等の
イＩ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ＮＭＶＨ装置に関するー 従来技術 ］ンピュータの応用分野が拡大するにつれて、コンピュ
ータのデータ処理の高速性に対する要請は、際限なく高
まっている。このような要請に応えるために、近年スー
パーコンピュータの開発が活発化している。これらのス
ーパーコンピュータにおいては、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って高速処理を行なっている。

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Ｎ（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
令緬の取出し、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１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って生成された
マスク情報によっ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１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ｌ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ャートである。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ｌ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ｌ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ＣＤ）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ｌ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ｌの実
行によっ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Ｉｉ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Ｌ＋
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Ｒ１す１の目的は、上述の従来の欠点を解決し。

ｉｔ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ｆｆ＄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
出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先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。

発明の檎虞 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ｆｆ＄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！１ＪｊＬ７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１１′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
検出出力によってセットされマスク参照終了指示信号に
よってリセットされるプリップフロップとを備えて、前
記マスク情報Ｊ１込み朋御部は、前記比較回路の一致検
出出力によって前記第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、未発１１１について１図面を参照して詳細に説明
する。

第１１ｇは１本発明の一実施例を示すブロック図である
。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＋００を順次格納保持させるための第１
のレジスタ１０と、ｔｊ４１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によって入力マスク情報１００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ｉｇと
、セット信号４３０によって選択回路ＩＳ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ニヨって第２のレジスタの対応する
マスク情報を１ピツトずつ順次読出してフリップフロッ
プ２Ｆにセッ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ップフロップ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４４
０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によってセットされマスク参照終了
指示信号８２０によってリセットされるフリップフロッ
プ８０と、フリップフロップ３０の出力によって開かれ
ているとき、終了指示信号８２０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指示信号
７１０によってセットされ、終了信号７２０によってリ
セットされてマスク生成中を表示するフリップフロップ
７０と、マスク情報参照命令の実行開始指示信号８１０
によってセットされ終了指示信号８２０によってリセッ
トされて制御１１８３０によって、参照アドレス発生ｆ
ｉＢ５Ｇを活性化するフリップフロップ８０と、参照命
令３００　ｇよって、マス！情報生成サイクルと同じ参
照サイクルでｉｆ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、＃湘アドレス発生ｉ１ｉ
＋１３０の出力するアドレス信号３１０によってｒｔＳ
ｌのレジスタの各Ｗ禽を順次読出してアリツブフロップ
３Ｆにセットするマスク情報取出し回路３Ｓと、マスク
前輪取出し回路３Ｓの出力を格納しマスク１１′ｌ報を
出力するフリップフロップ３Ｆとから構成される。

次に、木実施例の動作について説明する０図示されない
処理装置で、第２［（Ａ）に示すマスク情報生成命令ｌ
が実行開輸されると実行開始指示７信号７１０によって
フリップフロップ７０がｌ″にセットされ、制御線７３
０によっ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、ｌ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、同時にセッ
ト信号４１Ｇによって一定のマスク情報生成サイクルで
人力されるマスク情報１００１１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！ｓは、
マスク情報１００を選択しており、マスク情報書込み＋
１１１１１１１４４０の出力するセット信号４３Ｇによ
って第２のレジスタの各要素にも同時にマスク情報１０
０が順次格納される。すなわち、−ＩＰスク情報生成命
令ｌの命令実行時、第１および第２のレジスタｌＯと２
０には同時にマスク情報がベク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ｌの終了時点で、
終了指示信号７２０によって７リツプフロツプ７０がＯ
Ｎにリセットされ、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８１０によってフリップフロップＢＯ
が“１”にセットされ、制御線８３０によって参照アド
レス発生部５０が起動される。参照アドレス発生！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５＋１０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
を取出してフリップフロップ２Ｆにセットし、フリップ
フロップ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８２０によってフリップフロップ８０が０″
にリセットされ、参照アドレス発生＋１５０の動作が終
了する。なお、この場合は、参照命令３００によって参
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ッププロップ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ＣＢ）、（Ｃ）、（Ｄ）に示すように、マスク情
報生成命令ｌ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！００が第１のレ
ジスタ１０と第２のレジスタ２Ｇ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ｌ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ｌが終了するような場合は、ｆ：ｔＳ２のレ
ジスタ２ｏからは前述と同様にして更新曲のマスク情報
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によって、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ｌが発行され、マスク付ベクトルス
トア命令２が終了する＋ＮＩにマスク情報生成命令ｌ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って更新さ
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４４Ｇと読出しアドレス５１０
を比較しており、比較回路８ｏの一致検出を書込み禁止
信号８００によってマスク情報書込み刊御部４０に通知
し、かつフリップフロップ９ｏをセットする。このとき
マスク情報書込み制御１１１４０は、書込み禁止信号８
００を受けるとセット信号４３０を停市してｔ５２のレ
ジスタ２ｏへのマスク情報の書込みを停止させる。従っ
て、マスク情報＋００はｉｆのレジスタ１０にのみ格納
される。ｔｊＳ２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８２０によってフリップフロップ６０
が”０″にリセットされ、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がアントゲ−
）Ｇｌ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６８４０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によって選択回
路１ｊに第１のレジスタｌＯの出力を選択出力させ、か
つセット信号４３０によって選択回路Ｉｍの出力を一括
して第２のレジスタに入力させる。従って、マスク情報
生成命令ｌによっ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、フリップフロップ９０は終了
指示信号６２０によってリセットされる。

本実施例においては、フリップフロップ３０の出力を監
視して、その出力か′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Ｔ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Ｃ
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
ｌ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によって第１のレジスタの格納
情報を出力することによって達成される。

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のレジスタから続出すように構
成し、マスク情報の書込みアドレスが絖出しアドレスを
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ック図。 第２図はマスク情報生成命令ｌ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　：　Ｍ　ｌ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、　８０，７０．１１０　：
フリツプフロツプ、８０：比較回路、ｌＳ：選択回路、
　２３．３５：マスク情報取出し回路、　２Ｆ、３Ｆ：
ツリツプフロツプ、Ｇ１：アンドゲート。

Claims (2)

【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ットされマスク参照終了指示
   信号によつてリセットされるフリップフロップとを備え
   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ベクトル
   マスク情報制御装置。
2. （２）特許請求の範囲第１項記載のベクトルマスク情報
   制御装置において、マスク情報生成サイクルと同一のサ
   イクルで前記第１のレジスタの読出しアドレスを発生す
   る参照アドレス発生部を備えて、マスク情報生成サイク
   ルと同一の参照サイクルでマスク情報を参照する場合は
   、前記第１のレジスタからマスク情報を読出すようにす
   ることを特徴とするもの。