JPS63155360A - 複合情報処理装置 - 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〕 本発明はベクトル演算を行うベクトルプロセッサを構成
要素として含む複合情報処理装置に係り、特にベクトル
プロセッサと汎用処理を行うスカラプロセッサの利用率
向上を図るのに好適な複合情報処理装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、スカラ演算、オペレーティングシステムの処理等
を行うスカラプロセッサと、ベクトル演算を行うベクト
ルプロセッサとを構成要素として含む複合情報処理装置
においては、スカラプロセッサからベクトルプロセッサ
を起動する場合、該起動の可否を一義的に決めていた。

なお、この種の複合情報処理装置に関しては、例えば日
経エレクトロニクスＮα３１４．ｐｐ１５９〜１８３　
（１９８３年４月１１日）に記載されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術では、ベクトルプロセッサの状態として、
例えばベクトル命令の読出し・発行にょルヒシーと、ベ
クトル命令実行によるビジー状態を区別しておらず、ベ
クトルプロセッサをひとたび起動すると、次に該ベクト
ルプロセッサを起動するためには、先の起動時に指定さ
れたベクトル命令列すべての命令の実行が（主記憶への
データ格納命令を含む場合には主記憶のデータの格納を
含めて）完了していなければならなかった。また、ベク
トルプロセッサ起動命令より前に実行されたスカラプロ
セッサからのストア命令による主記憶へのデータの格納
の完了も待つ必要があった。このため、ベクトルプロセ
ッサの起動時に不必要に起動が待たされ、同期損が生じ
るという問題があった・ 本発明の目的は、スカラプロセッサからのベクトルプロ
セッサへのベクトル命令等の情報の受は渡しによる同期
損を最小限におさえ、効率的な複合情報処理装置を提供
することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、スカラプロセッサによるベクトルプロセッサ
起動命令の特定フィールド中に、複数種類の起動形式を
指定する部分を設けると共に、ベクトルプロセッサには
該ベクトルプロセッサの処理状態を検出して、状態情報
をスカラプロセッサに送る手段を設け、スカラプロセッ
サには、ベクトルプロセッサ起動命令が発行されると、
その起動形式を示す部分とベクトルプロセッサから送ら
れる状態情報とによりベクトルプロセッサの起動可否を
判定する手段を設ける。

〔作　用〕

ベクトルプロセッサ起動命令中の複数種類の起動形式を
指定する部分では１例えば■ベクトルプロセッサ中に実
行中のベクトル命令がない（実行が完了している）、■
ベクトルプロセッサ起動命令より前のスカラ命令による
主記憶へのデータの格納が完了している、■ベクトル命
令の読出し・発行処理が完了している、といったような
条件の任意の組合せを指定可能とする。スカラプロセッ
サは、ベクトルプロセッサから送られてくる状態情報を
見て、前記指定された起動形式の条件が成り立つ場合に
、ベクトルプロセッサの起動を成功させる。起動が成功
しなかった場合には起動命令の条件コードに反映させる
。

これにより、スカラ命令およびベクトル命令の組合せに
応じて、正しい起動結果を得るため最低限必要な待ち時
間を確保でき、不必要な待ち時間を回避することが可能
となる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例について図面によ・り説明する
。

第１図は本発明の一実施例の全体構成図を示す。

第１図において、１はスカラプロセッサ、２はベクトル
プロセッサであり、それぞれ主記憶制御回路３を通して
主記憶４を共有している。第２図はスカラプロセッサ１
の詳細構成図で、ベクトルプロセッサ起動判定回路１１
．ベクトル関係レジスタ群１２、命令デコード回路１３
及びスカラ命令実行回路１４を具備している。第３図は
ベクトルプロセッサ２の詳細構成図で、ベクトル制御回
路２１、ワークレジスタ群２２．ベクトル命令読出し回
路２３、ベクトルレジスタ群２４及びベクトル演算器群
２５を具備している。

第４図はスカラプロセッサ１によりベクトルプロセッサ
２を起動する命令（ベクトルプロセッサ起動命令）のフ
ォーマットで、ＯＰは命令コードを指定し、Ｒ１はベク
トル員を指定し、Ｒ３はベクトルプロセッサの起動の種
類を指定し、（Ｂ２）＋Ｄ２でベクトル命令列の先頭ア
ドレスを指定する。本実施例では、起動形式（タイプ）
は２種類あり、Ｒ３フィールドのビット３の値が１１０
　ＩＩの場合はタイプＩ、“１″の場合はタイプ■を指
定するものとする。タイプＩ、ＩＩは次のように定義す
る。タイプ■の起動とは、ベクトルプロセッサ２がベク
トル命令の実行ビジーが落ちていないと可能にならない
ものであり、タイプＨの起動とは、ベクトル命令読出し
・発行ビジーが落ちていれば可能となるもので、ベクト
ルプロセッサ２の中に実行中のベクトル命令があっても
かまわない。

スカラプロセッサ１では、命令デコード回路１３で命令
のＯＰフィールドによりベクトルプロセッサ起動命令を
解読すると、ベクトルプロセッサ起動判定回路１１ヘベ
クトルプロセッサ起動要求信号をパス１３ａにより送出
すると共に、該命令のＲ３フィールドのビット３の値に
よりベクトルプロセッサ２の起動タイプを識別し、起動
要求信号の付随信号として起動タイプをパス１３ｂによ
りベクトル起動判定回路１１へ送出する。パス１３ｂは
、タイプＩの場合は“０”、タイプ■の場合は“１”で
ある。一方、ベクトルプロセッサ２からは、パス２ａ、
２ｂによりベクトルプロセッサ２の状態情報が送られて
くる。こぎで、パス２ａはベクトル命令の実行ビジー状
態を示し　Ｉｔ　Ｑ　Ｉｔの場合はノットビジー、Ｌｌ
　Ｉ　１１の場合はビジーである。パス２ｂはベクトル
命令読出し・発行ビジー状態を示し、パ０′″の場合は
ノットビジー。

１”の場合はビジーである。

スカラプロセッサ１のベクトルプロセッサ起動判定回路
１１は、命令デコード回路１３からパス１３ａによりベ
クトルプロセッサ起動要求信号が送られてくると、パス
１３ｂにより示される起動タイプとベクトルプロセッサ
２からパス２ａ、２ｂによる送られてくる状態情報とに
より起動可否を判定し、タイプ■の起動要求で起動可の
場合はパス１ａによりベクトルプロセッサ２に対してタ
イプＩの起動を指示し、タイプ■の起動要求でかつ起動
可の場合は、パス１ｂによりベクトルプロセッサ２に対
してタイプ■の起動を指示する。いずれの起動の場合も
起動可であれば、ベクトル関連レジスタ群１２の内容が
パス１ｄを通してベクトルプロセッサ２の中にあるワー
クレジスタ群２２に転送される。ワークレジスタ群２２
にはベクトル関連レジスタ群１２の写しが入っており、
ベクトル命令の実行時に参照あるいは書込みが行われる
。なお、ベクトル関連レジスタ群１２は、ベクトルオペ
ランドアドレスを保持するレジスタと、スカラデータを
格納するスカラレジスタからなり、ベクトル命令による
スカラレジスタへの書込みは、ベクトルプロセッサ２内
のワークレジスタ２２中のスカラレジスタとスカシプロ
セッサ１内のスカラレジスタの両方に対して行われる。

なお、スカシプロセッサ１内のスカラレジスタに対して
の書込みはパス２ｄを通して行われる。

ベクトルプロセッサ２の起動が可とベクトルプロセッサ
起動判定回路１１で判定されると、パス１ａまたは１ｂ
によりベクトルプロセッサ２の起動指示が送られると同
時に、パスｌｌａによりスカラ命令実行回路１４に対し
て起動成功が報告される。スカラ命令実行回路１４では
、起動成功の場合はベクトルプロセッサ起動命令の実行
結果の条件コードをＯにセットし、起動不可の場合は条
件コードを１または２にする。

このように、ベクトルプロセッサ２の状態を細かく見て
、ベクトルプロセッサ２の起動要求タイプを複数設け、
プログラムで使い分けることにより、ベクトルプロセッ
サ起動時に不必要に起動が待されることがなくなる。

スカラプロセッサ１はベクトルプロセッサ２の起動時に
パス１ｃによりベクトル命令列先頭アドレスを送出する
。ベクトルプロセッサ２では、このアドレスに従って、
ベクトル命令読出し回路２３により主記憶制御回路３お
よび主記憶４からベクトル命令を読出し、ベクトル制御
回路２１に渡す。ベクトル制御回路２１では、ベクトル
命令レジスタ２１０にベクトル命令が入ると、デコーダ
２１１によりデコードされ、ベクトル命令発行判定回路
２１２において、処理状態管理ユニット２１３からの処
理状態情報とスカラプロセッサ１からのパスｌａ、ｌｂ
による起動信号をもとにベクトル命令発行可否が判定さ
れる。ベクトル命令発行可と判定されると、パス２１２
ａ、２１２ｂ。

２１２ｃ、２１２ｄにより制御情報が各ユニットへ送ら
れる。処理状態管理ユニット２１３は、ベクトルプロセ
ッサ２の命令読出し・命令発行ビジー、命令実行ビジー
状態を検出し、ベクトル命令発行判定回路２１２へ通知
すると共に、パス２ａ。

２ｂによりスカラプロセッサ１へ送る働きをするもので
ある。

ベクトル命令の発行が判定回路２１２により指示される
と、ベクトルレジスタ群２４、ワークレジスタ群２２、
ベクトル演算器群２５を用いて命令実行処理が行われる
。ひとたびベクトルプロセッサ２が起動されると、ベク
トル命令列中にべりトル命令の終了を示す命令（以下Ｖ
ＥＮＤ命令と呼ぶ）が出てくるまで命令発行および命令
実行が次々と行われる。デコーダ２１１でＶＥＮＤ命令
をデコードすると、新たな命令解読および発行処理は行
わないが、ベクトルプロセッサ２中で実行中であった命
令は、終了するまで続行される。

第５図は本発明の作用・効果を説明するためのタイムチ
ャートを示したものである。第５図において、１回目の
ベクトルプロセッサの起動でＶＥＡ命令（ベクトル加算
命令）とＶＥＮＤ命令を実行した場合のタイムチャート
は実線で、２回目のベクトルプロセッサの起動でＶＥＭ
命令（ベクトル乗算命令）を実行したときのタイムチャ
ートを、タイプＩ指定の場合は■で、タイプ■指定の場
合は■の記号を添えて、それぞれ点線で示す。■の場合
は、ＶＥＡ命令の実行終了まで次の起動が持されるので
、時刻ｔ工にＶＥＭ命令の命令発行処理が行われるが、
■の場合は、ＶＥＡ命令やＶＥＮＤ命令の命令発行処理
が終わった時点でＶＥＭ命令の命令発行処理が可能とな
るので、時刻ｔ。

に早まっている。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ベクトルプロセッサとスカラプロセッ
サの同期損を小さくできるので、ベクトルプロセッサお
よびスカラプロセッサを構成要素として含む複合情報処
理装置を高効率に稼動できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の全体構成図、第２図は第１
図におけるスカラプロセッサの詳細構成図、第３図は第
１図におけるベクトルプロセッサの詳細構成図、第４図
は本発明によるベクトルプロセッサ起動命令のフォーマ
ット例を示す図、第５図は本発明の作用・効果を説明す
るためのタイムチャートである。 １・・・スカラプロセッサ、　　１１・・・ベクトルプ
ロセッサ起動判定回路、　　１２・・・ベクトル関連レ
ジスタ群、　　１３・・・命令デコード回路、１４・・
・スカラ命令実行回路、　２・・・ベクトルプロセッサ
、　２１・・・ベクトル制御回路、２２・・・ワークレ
ジスタ群、　　２３・・・ベクトル命令読出し回路、　
２４・・・ベクトルレジスタ群。 ２５・・・ベクトル演算器群、　　２１２・・・ベクト
ル命令発行判定回路、　２１３・・・処理状態管理ユニ
ット。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）スカラ演算、オペレーティングシステムの処理等
   を行うスカラプロセッサと、主としてベクトル演算を行
   うベクトルプロセッサとを構成要素として含む複合情報
   処理装置において、ベクトルプロセッサを起動する命令
   中に複数種類の起動形式を指定する部分を設けると共に
   、ベクトルプロセッサには、該ベクトルプロセッサの処
   理状態を検出して、状態情報をスカラプロセッサに送る
   手段を設け、スカラプロセッサには、ベクトルプロセッ
   サを起動する命令が発行されると、その起動形式を示す
   部分とベクトルプロセッサから送られる状態情報とによ
   りベクトルプロセッサの起動可否を判定する手段を設け
   たことを特徴とする複合情報処理装置。