JPS6143346A - デ−タフロ−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】 （産業上の利用分野） 本発明はメモリ部、演算回路部をパイプライン方式のバ
スで結合し、データフロ一方式によシ演算順序をコント
レールすることを特徴とするデータフロー処理装置に関
するものである。

（従来技術とその問題点） 従来、特願昭５６−１６９１５２号明細書で、示される
様な、トランス７アーテーブルメ毎り、パラメタテーブ
ルメモリ、データメモリ、チューメモリ、プロセッサユ
ニット、パイプライ／バス、バスインターフェースの部
分からなるデータフロー処理装置が開発されている。第
３図にこのデータフロー処理装置の構成を示す。図にお
いて１はバスインターフェース、２はトランス７アーテ
ーブルメそす、３はパラメータテーブルメモリ、４はデ
ータメモリ・、５はキー−メモリ、６はプロセッサユニ
ットである。トランスファーテーブルメモリ２、ハラメ
タテーブルメモリ３、データメモリ４、キューメモリ５
、プロセッサユニット６は図に示すようにこの順にパイ
プライン方式のバスでリング状に接続しである。

この構成では、キューメモリ５に貯えられたデータにプ
ロセッサユニット６へ行くデータとバスインタフェイス
１に行くデータが混在しているので、１パイプラインサ
イクルで、Φユーメ七す５からデータが読み出され、プ
ロセッサユニット６．６るいはパスインタ７エイス１へ
データが送られる。したがって、キューメモリ５からパ
スインタ７エイス１ヘデータが出力された場合には、プ
ロセッサ二二、トロは１パイプラインサイクル間、稼動
せず、遊んでいる事になる。一般に複数のデータがＡ・
−一メモリに貯えられ、この内、プロセッサユニット６
で処理されるデータの方がパスインタ７エイス１へ送ら
れるデータよシも多いので、各パイプラインサイクルで
有効にプロセッサユニット６が使用される事が望まれる
。

（発明の目的） 本発明の目的は上述の様な構成のデータフロー処理装置
においてプロセッサユニットの稼動率を高める事である
。

（発明の構成） 本発明によれば、データの行き先アドレスを貯えておく
トランスファーテーブルメモリと前記のアドレスでアク
セスされ、命令を貯えておくハラメタテーブルメモリと
、２項演算の片側の上カデータを一時貯えておくデータ
メそりと、前記データメモリからのデータの待ち合せを
行うデータチューメそりと、前記データ嚢ニーメモリ出
力のうち、２項演算または単項演算を行い前記トランス
ファーテーブルメモリへ出力するプロセッサユニットと
、これらを接続するリング状のバスインタフェースとを
備え、初期設定時に前記パラメタテーブルメモリに任意
に設定された命令に従って前記プロセッサユニットを動
作させることを特徴とするデータフロー処理装置が得ら
れる。

（構成の説明及び実施例） 以上本発明の構成について述べたが、その詳細について
実施例をもって説明する。第１図は本発明の一笑施例な
示すブロック図でちる。図において７はバスインタフェ
ース、８はトランスファーテーブルメモリ、９はパラメ
タテーブルメそり、１０はデータメモリ、１１はデータ
六ユーメセリ、１２はプロセス穴ニーメモリ、１３はプ
ロセッサユニットである。また、これらの各部は図に示
す顔にパイプライン方式のバスでリング状に接続しであ
る。

外部回路との入出力データには、モジ、−ル番号セット
データ、テンプレートセットデータ、テンプレートリー
ドデータ、データメモリセットデータ、データメそりリ
ードデータ、リセットデータ、無効データ、通過データ
、実行データ、エラーステータスデータ、処理データが
ある。

モジュール番号セットデータは、七ジュール番号のみか
ら構成され、リセット時に／くスインターフエース７の
内部にあるモジュール番号レジスタにモジー−ル番号を
セットするデータである。リセット時にセットされた後
は、次にリセット信号がアクティブとならない限シ前記
モジュール番号レジスタの内容は変更することはできな
い。前記モジエール番号レジスタの内容はリセット後本
発明の処理モジー−ル内部にとシこまれるデータのモジ
ー−ル番号と比較するのに用いられる。

テンプレートセットデータは、七ジュール番号、トラン
スファーテーブルメ七り８のアドレス、トランスファー
テーブルメモリ８への書きこみデータ値、パラメータテ
ーブルメモリ９のアドレス、パラメータテーブルメモリ
９への書きこみデータ値から構成される。

テンプレートセットデータは、トランスファーテーブル
メモリ８とバラメークテーブルメそり９ヘテンプレート
データをセットする。テンブレー゛トデータは処理の内
容、手順を示すデータであ六通常一連の処理開始時に外
部にあるホストプロセッサよシ本発明の処理モジー−ル
内部すなわち前記の如くトランスファーテーブルメモリ
８とノくうメータテープ°ルメモリ９に転送される。

テンプレートリードデータはモジュール番号ｊトランス
ファーテーブルメモリ８のアドレス、パラメータテーブ
ルメモリ９のアドレスから構成される。テンプレートリ
ードデータはトランスファーテーブルメモリ８及びパラ
メータテーブルメモリタヘセットしたテンプレートデー
タをリードするためのものであシ、データのモジュール
番号にはテンプレートデータをリードしたいモジュール
のモジュール番号を入れる。さらにテンプレートリード
データはエラーが発生した場合のテンプレートデータの
内容チェックに用いることができる。

テンプレートリードデータは、テンプレートデータを読
み出した後、読み出したデータ値を外部回路に出力する
が、このときのモジュール番号は他のデータと区別する
ために特定のモジュール番号（例えば１）におきかえら
れる。　　　　　　　″データメモリセットデータは七
ジュール番号、データ値から構成されるデータメモリセ
ットデータはデータメモリ１０にデータ値を書きこむた
めのものである。データメモリ１０に書きこむときのア
ドレスは、パラメータテーブルメモリ９の内部でＯから
１ずつシーケンシャルに発生されたものを用いる。デー
タメモリリードデータは、モジュール番号、データメモ
リ１０のアドレスから構成される。データメモリリード
データはデータの中にあるデータメモリ１０のアドレス
でデータメモリ１０をアクセスし、読み出したデータ値
を外部回路へ出力する。リセットデータは、モジュール
番号のみから構成され、本発明の処理モジ−一ル内部に
エラー状態が発生後、この状態を解除するためのデータ
である。エラー状態には、データキューメモリ１１のオ
ーバーフローエラーがある。

このエラーが発生すると、バスインターフェース７に入
力されるデータを本発明処理モジュール内部にはとシこ
まず、消滅させる。ただし、リセットデータがバスイン
ターフェース７に入力されると、エラー状態が解除され
、これ以降通常の処理を行なう。リセットデータはエラ
ー状態のリセット以外に本処理モジュール内部のイニシ
ャライズの機能をもち内部のカウンタのクリアツメモリ
のクリアを行なう。リセットデータはバスインターフェ
ース７の内部で消滅する。

無効データは、特定のモジー−ル番号（例えば０）のみ
から構成され、このデータが本発明の処理上ジュール内
部に入力されてもバスインターフェース７の内部で消滅
する。

通過データは、その中に含まれるモジュール番号がリセ
ット時に設定される七ジュール番号レジスタの内容と一
致せず、かつ、無効データでなく、かつモジュール番号
セットデータでもないデータであシ、外部回路から入力
されたデータがそのままバスインターフェース７に通過
し、外部回路へ出力される。実行データはモジュール番
号、トランスファーテーブルメモリ８のアドレスｌコン
トロールビット、符号ビットｔデータ値から構成される
。コントロールビットはプロセッサユニット１３での演
算結果が指定された条件に一致した場合にセットされる
。コントロールビットがたっているデータは、プロセッ
サユニット１３で、分流の命令が指定されると、トラン
スファーテーブルメモリ８のアドレスが変更され、コン
トロールビットがたっていないデータとは別の処理が実
行される。分流の命令が１定されない場合には処理の変
更は生じないので、コントロールビットは通常分流の命
令とペアで用いられる。分流の命令は演算結果によ多処
理の流れを変更したいときに用いられる。工２−ステー
タスデータはモジュ・−ル番号トエラーステータスとか
ら構成される。エラーステータスデータは本発明の処理
モジュール内部で、データキューメモリ１１のオーツく
−フローエラーが発生すると、エラーの発生したことを
外部回路へ知らせるためのデータである。エラーステー
タスデータに含まれるモジュール番号は、エラーが発生
したモジュール内部にセ、）されたモジュール番号レジ
スタの内容が読み出されたものである。

処理データは、モジュール番号ｔトランスファーテーブ
ルメモリ８のアドレス？コントロールビット２符号ビッ
トｔデータ値から構成される装置理データはトランスフ
ァーテープ〃メ七り・８、パラメータテーブルメそり９
を参照し、その結果、出力命令であるとき、トランスフ
ァーテーブルメモリ８、パラメータテーブルメそり９参
照によるモシュー７４号と）？ンス７アーテーブルメそ
り８のアドレスを付けて外部回路へ出力される。

以下ではパイプライン方式のバスにおけるデータの流れ
について詳述する。実行データはモジュール番号Ｉトラ
ンスファーテーブルメモリ８のアドレスシコントロール
ビット？符号ビットｐ　７”　−タ値から構成され、外
部回路からバスインターフェース７を介し、パイプライ
ン方式のリング状バス内部にとシこまれ、トランス７フ
ーテーブルメモリ８へ送られる。外部回路から本発明の
処理モジ瓢−ルへの入力が可能であるためには、プロセ
ッサユニット１３が出力中でなく、かつデータキエーメ
モリ１１に貯えられているデータ数が一定量（例えば１
６データ）以下であシ、入力データに含まれているモジ
ュール番号が、リセット時にとルこまれたモジュール番
号レジスフの内容と一致していることが必要である。外
部回路からバスインター７エース７に入力されたデータ
は、バスインターフェース７の内部でユースピットを付
加されて、トランスファーテーブルメそり８へ送られる
。トランスファーテーブルメモリ８はバスインター７エ
ース７ｔ７’Ｃは７’ロセツサユニツト１３からのデー
タを入力する。トランスファーテーブルメ七り８へ入力
するデータは、データ値とトランスファーテーブルメモ
リ８のアドレスト、ユースフラグとテンプレートフラグ
とから構成されている。ユースフラグはデータが有効か
無効かを示すフラグで６Ｄ、）？ンス７アーテーブルメ
モリ８ではプロセッサユニット１３からの出力データと
バスインターフェース７か６の出力データとのユースフ
ラグを調べてユースフラグが“１″の値をとる方のデー
タをとシこむ。両方共ユースフラグが“１”の値をもつ
場合にはプロセッサユニット１３からの出力データを優
先的にとシこむ。両方共ユースフラグが′″０″の値を
もつ場合は、無効データとなる。この無効データはトラ
ンスファーテーブルメ七り８を通過し、パラメータテー
ブルメモリ９、データメモリ１０を通過し、データキー
−メモリ１１の手前で消滅する。

トランスファーテーブルメそり８ではユースフラグが１
１″であり、テンプレートフラグが＠０″であれば通常
の処理データであるとみなし、トランスファーテーブル
メモリ８のアドレスでトランスファーテーブルメモリ８
をアクセスし、読み出したデータをパラメータテーブル
メ峰り９に送る。

ユースフラグが′″１”であ夛テ／プレートフラグが＠
１″である場合にはコントロールビットによシトランス
ファーテーブルメモリ８へのデータのかきこみ、読み出
しを行う。トランスファーテーブルメモリ８内にかきこ
まれるデータは、トランスファーテーブルメ七り８を参
照後の処理の区別をする情報とプロセッサユニット１３
でのデータ処理後状のトランスファーテーブルメモリ８
を参照するときのアドレスと、パラメータテーブルメそ
り９を参照するときのアドレスと、パラメータテーブル
メモリ９に送られるデータが２づペアになりて動作する
場合にその各々を区別するための情報とからなる。

パラメータテーブルメモリ９は、トランスファーテーブ
ルメモリ８から読み出したデータの中にあるパラメータ
テーブルメそり９のアドレスによって参照される。パラ
メータテーブルメモリ９には主に命令のコードが貯えて
あシ、データが２つベアになって動作する場合にそれら
のデータ交換をコントロールする情報を出力データ数、
外部回路へ出ていくデータにつける七ジュール番号、プ
ロセッサユニットト３での処理内容を指示するコード情
報、データメモリ１０の耽み出し、書き込み、データの
２項キュー制御、流量制御等の状態管理を行うための情
報が入っている。パラメータテーブルメモリ９へのデー
タの書きこみはテンプレートフラグがたりているときに
行なわれ、通常の処理の間は、その内容が変化しないパ
ーマネントな情報と、データメモリ１０のアドレス情報
のテンポラリな情報とに分けである。

パラメータチー、プルメモリ９は、トランスファ−テー
ブルメモリ８からユース７、Ｆグｐテンプレート７ラグ
リコントロールビツトを命命コード２データ交換信号を
入力し、データメモリ１ｏ表、書込みエネーブル信号を
出力する。データメモリ１０は２項演！（２種類のデー
タを入力とする演算）のデータが両方共にそろうまで、
先に到着したデータの方を一時待たせておくためのキュ
ー、定数演算のための定数、ルックアップ用のテーブル
、状態還移処理用の還移テーブル、入力データ値格納に
用いられる。データメモリ１０の書きこみエネーブル信
号はパラメータテーブルメモリ９から入力する。２項演
算命令が指定され、両方のデータがそろうとパラメータ
テーブルメモリ９からの入力データとデータメモリ１ｏ
がらの読み出しデータとを同時にデータキューメモリ１
１に出力する。データキューメモリ１１はノンジェネレ
ータキュ−２ジェネレータキューによ多構成される。ノ
ンジェネレータキューはプロセッサユニッ）１３の出力
データ数が複数である場合や、バスインター７エース７
からデータを入力する場合、プロセッサユニット１３が
ビジーとなルデータを入力できなくなるのでデータを一
時保持しておくだめのメモリである。

ジェネレータキューは数値発生を行うための起動データ
シデータ発生数２コントロール情報をノンジェネレータ
メモリから入力し、ノンジェネレータキューの空きがあ
る一定値（本例ではデータキー−の半分）以上チ多、か
クプロセスキ、−メモリ１２に空きがあれは、プロセス
キー−１２へ出力する。

プロセスキューメモリ１２はプロセッサユニット１３に
入力ビジーが立っていなければプロセッサユニット１３
へ出力する。

プロセッサユニット１３は算術演算ν論理演算ｌシフト
を比較シビット反転ｔプライオリティエンコーディング
Ｉ分流を数値発生？コピーの機能をもつ演算回路である
。ビット反転は入力データ値のビット位置を反転したも
のを出力データ値とする処理である。ブライオリチオエ
ンコーディングは入力データ値の各ビットの値をブライ
オリティの高い方のビットから低い方のビットまで順に
しらべて、初めてビット値が１１”の値をとるビットが
出現したら、そのビット位置を２進整数表示して出力デ
ータ値とする処理である。

分流はコントロールビットをみて、その値が“０″であ
れば入力されたデータの中のテンプレートメモリ８のア
ドレスをそのまま出力データの中のテンプレートメモリ
８のアドレスとして出力し、コントロールビットの値が
＠１″であれば、入力されたデータの中のテングレート
メモリ８のアドレスに１を加えたものを出力データの中
のテンプレートメモリ８のアドレスとして出力する処理
である。

数値発生は、入力データの中のデータ値と発生個数と増
分値とをみて、入力データの中のデータ値に増分値を発
生個数分だけ順に加えていき、発生個数分だけの出力デ
ータを発生する処理である。

この機能はくシかえしのある処理を行う場合や、メモリ
のアドレスを発生させる場合に用いられる。

このとき出力データの中のトランスファーテーブルメモ
リ８のアドレスは変化せず、入力データの中にあるトラ
ンスファーテーブルメモリ８のアドレスをそのまま出力
する。

コピーは、入力データの中のデータ値と、コピー回数を
みて、入力データの中のデータ値をそのまま出力データ
の中のデータ値にコピー回数分だけコピーして出力する
処理である。このとき出力データの中にあるトランスフ
ァーテーブルメ缶り２のアドレスは入力データの中にあ
るトランスファーテーブルメモリ８のアドレスに出力の
順で１ずつ加算された値となる。

プロセッサユニット１３への入力データの数は１つまた
は２つであシ、出力データの数は１から１６まで指定で
きる。入力データの数が１つの場合の処理を単項演算と
いい、入力データの数が２つの場合の処理を２項演算と
いう。単項演算の場合は入力データの数が１つであるの
で待ち合せを行う必要はないが２項演算の場合は２つの
データがそろうまで演算が実行できないので先に到着し
たデータをデータメモリ１０の中の２項キューに保存し
ておき、待ち合せを行って、後に到着したデータがきた
ときにデータメモリの中の２項キ−からよみ出したデー
タと一緒にしてデータキ−メモリ１１νプロセスキュー
１２を通してプロセッサユニット１３での演算を開始す
る。すなわち、２項演算に対してはデータフロ一方式の
実行制御を行っている。出力データ数が２以上のときに
は、出力をしている間ビジー７ラグをたて、プロセスキ
ューメモリ１２からの入力を禁止する。

第２図は第１図におけるバスインターフェース７の部分
を詳細に示したブロック図である。図において３１１は
入力ラッチ、３１２は入力バッファメモリ、３１３は出
力バッファメモリ、３１４は出力ラッチ、３１５はバス
コントローラ、３１６はリセット信号、３１７はクロッ
ク信号、３１８は入力要求信号、３１９は入力認可信号
、３２０は出力要求信号、３２１は出力認可信号、３２
２は入力バス、３２３は出力バスである。リセット信号
３１６がアクティブのとき、本発明のそシュ、　　−ル
内部のイニシャライズを行う。リセット信号３１６の立
正シ時には、入力バス３２２上のデータを本発明の処理
モジュール内部のバスインターフェースの入力ラッチ内
にあるモジュール番号レジスタにとシこむ。リセット信
号３１６がアクティブでないときには通常のデータ入出
力が行なわれる。入力ラッチ３１１へは入力要求信号３
１８がアクティブのとき入力バス３２２の上にちるデー
タがとシこまれる。入力ラッテ３１１にラッチされたデ
ータの中に含まれているモジュール番号が前記モジュー
ル番号レジスタの内容と一致している場合にはそのデー
タを入力バッフアメそり３１２にとシこみ、一致してい
ない場合には出力ラッチ１４を介して、外部回路へその
データを通過させる。特定のモジュール番号、例えばモ
ジュール番号０をもつデータは無効データとして扱われ
る。即ち、入力ラッチ３１１にラッチされたデータの中
に含まれているモジュール番号が前記特定のモジュール
番号と一致した場合には、無効データであるとみなし、
入力ラッチ３１１の内部で消滅する。入力ラッチ３１１
から入力バッファメモリ３１２に転送されたデータには
ユースフラグがつけられる。

外部回路上よシ本発明の処理モジュール内部へデータを
入力させたいときは、入力要求信号３１８をアクティブ
として、入力データを入力バス３２２上にのせる。前記
モジュール内部では、入力要求信号３１８をクロック信
号３１７に同期してサンプリングし、入力要求がアシ、
入力が可能なときは入力データ上のモジュール番号とは
無関係にサンプリングしたデータを入力ラッチ３１１に
ラッチするとともに、入力認可信号３１９をアクティブ
とし、外部回路へ、入力バス３２２上のデータを引き取
りたことを知らせる。入力バッフアメそり３１２は入力
ラッチ３１１からデータを入力し、一時貯えておくため
のものである。

出力バッファメモリ３１３は第２図のデータキューメモ
リ１１の内部にあるノンジェネレタキューからデータを
入力し出力ラッチ３１４を介して外部回路に出力するデ
ータを貯えて、出力ラッチ３１４では本発明の処理モジ
ュールを素通シして出力するデータが優先となっておシ
、処理済みの出力データは前記素通シするデータがない
場合にノンジェネレタキーーからのデータをラッチする
。

前記素通シするデータも前記処理済みの出力データもな
い場合には無効データに割υ当てられているモジュール
番号を付加して外部回路に無効データとして出力する。

（発明の効果） 以上、説明した様に、本発明ではプロセスキューメモリ
、する事によシバスインタフェイスを通シ外部バスへ出
力されるデータによシプロセッサユニットのパイプライ
ンサイクルが無駄になる事がなくなシ、プロセッサユニ
ットの稼動率が高いデータフロー処理装置が実現できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すブロック図。第２図は第
１図におけるバスインタフェース７の部分のブロック図
、第３図は従来の装置を示すブロック図である。 図において、１はバスインターフェース、２はトランス
ファテーブルメモリ、３はパラメータチー７”ルメモリ
およびオペレーションコントロニ５．４はデータメモリ
、５はデータキューメモリ、６はプロセッサユニット、
７はバスインターフェース、８はトランスファテーブル
メそり、９はパラメタテーブルメモリ、１０はデータメ
モリ、１１はデータキューメモリ、１２はプロセスキュ
ーメモリ、１３はプロセッサユニット、３１１は入力ラ
ッチ、３１２は入力バッファメモリ、３１３は出力バッ
７アメモリ、３１４は出力ラッチ、３１５はバスコント
ローラ、３１６はリセット信号、３１７はクロック信号
、３１８は入力要求信号、３１９は入力要求信号、３２
０は出力要求信号、３２１は出力認可信号、３２２は入
力バス、３２３は出力バスでおる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. データの行き先アドレスを貯えておくトランスファーテ
   ーブルメモリと、前記アドレスでアクセスされ、命令を
   貯えておくパラメタテーブルメモリと、２項演算の片側
   の入力データを一時貯えておくデータメモリと、前記デ
   ータメモリからのデータの待ち合せを行うデータキュー
   メモリと、前記データキューメモリ出力のうち、２項演
   算または単項演算を行うデータを一時的に貯えるプロセ
   スキューメモリと、前記プロセスキューメモリからの出
   力信号に対し２項演算または単項演算を行い前記トラン
   スファーテーブルメモリへ出力するプロセッサユニット
   と、これらを接続するリング状のパイプラインバスと外
   部バスとの間のデータの入出力をコントロールするバス
   インタフェースとを備え、初期設定時に前記パラメタテ
   ーブルメモリに任意に設定された命令に従って前記プロ
   セッサユニットを動作させることを特徴とするデータフ
   ロー処理装置。