JPS6336337A - スカラ／ベクトル命令の融合スケジユ−リング処理方式 - 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〕 本発明はコンパイラの命令スケジューリング処理方式に
関し、特に、スカラ命令とベクトル命令との間でのスケ
ジューリング処理方式に関する。

〔従来の技術〕

従来、コンパイラの命令スケジューリング処理は、スカ
ラ命令どうし、あるいは、ベクトル命令どうしでしか行
わｎでおらずスカラ命令とベクトル命令との関係を考慮
した命令スケジューリング処理は行わ汎でいなかった。

以下余日 〔発明が解決しようとする問題点〕 上述した従来の命令スケジューリング処理は。

スカラ命令とスカラ命令との間あるいはベクトル命令と
ベクトル命令との間の関係は考慮するが、スカラ命令と
ベクトル命令との間の関係を考慮しておらず、システム
の特徴、すなわち実行開始待ち中のベクトル命令の後ろ
に実行開始可能なスカラ命令がある場合にはベクトル命
令の実行開始に先立ってスカラ命令を実行開始させるこ
とにより演算器の空き時間を少なくしているという特徴
や、スカラ命令はベクトル命令より実行時間がはるかに
短く、ベクトル命令とスカラ命令は並行に実行さｎるの
でベクトル命令の後ろで実行されるスカラ命令はベクト
ル命令の実行にかくれて実質上実行時間が０になるとい
う特徴を十分に生かしき牡ないという欠点がある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の命令スケジューリング処理方式は。

少なくとも、ベクトル演算手段、スカラ演算手段、スカ
ラ演算とベクトル演算の並行処理手段。

命令を逐次取り出し解析し、その命令を実行開始させる
ことが可能か否かを判定し、実行を開始または待たせる
手段、及び実行開始可能なスカラ命令の前にその時点で
は実行開始不可能なベクトル命令が待たされている場合
にそのベクトル命令の実行開始に先立って前記スカラ命
令の実行を開始させる手段を有するシステムに対して、
コンパイル方式の高級言語で記述さ扛たプログラムの目
的プログラム生成時における命令スケジューリング処理
に際して、１個以上のスカラ命令とその直後のベクトル
命令との依存関係を調べ、実行順序に依存関係がない場
合にはスカラ命令をベクトル命令の後ろに配置するよう
な命令のスケジューリング手段を有するコンパイラを備
えるよう構成されている。

〔実施例〕

次に９本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は本発明の一実施例に使用するコンパイラの機能
ブロック図である。コンパイラ２内のソース解析部２１
は供給さ汎たソースプログラム１を解析し、ベクトル化
処理部分をベクトル化処理部２５に渡し、他の部分を非
ベクトル化処理部２６に渡す。

筬 中間テキスト生ｆ部２２内のベクトル化処理部２５は、
ソース解析部２１から渡されたプログラムに対し、ベク
トル命令を用いた目的プログラムを生成するための中間
テキスト３を生成する。一方、非ベクトル化処理部２６
は、ヌカラ命令を用いた目的プログラムを生成するため
の中間テキスト６を生成する。中間テキスト生成部２２
によって生成さ扛た中間テキストろは中間テキスト最適
化部２６において周知の最適化処理が施されたのち、目
的プログラム生成部２４に渡される。

目的プログラム主成部２４内の命令生成部２７は、渡さ
れた中間テキスト３に対し、ベクトル命令やスカラ命令
の列、すなわち目的プログラム４を生成し、命令スケジ
ューリング処理部２８に渡す。命令スケジューリング処
理部２８は、目的プログラム４に含まれるスカラ命令列
及びベクトル命令列の中からスカラ命令とそｎに直続す
るベクトル命令との対を選び出し。

スカシ／ベクトル命令依存関係解析部２９に渡す。

スカシ／ベクトル命令依存関係解析部２９は。

渡されたスカラ命令とベクトル命令の各オペランドを調
べ、当該スカラ命令とベクトル命令の実行順序を入扛換
えた場合にオペランドの定義。

参照関係が壊汎ないかどうかを判定し、命令スケジュー
リング処理部２８に知らせる。

命令スケジューリング処理部２８は、スカシ／ベクトル
命令依存関係解析部２９によって入ｎ換え後も定義、参
照関係が壊れないと判定された場合には、当該スカラ命
令ｔベクトル命令の後ろに移動させる。

命令スケジューリング処理部２８は、スカラ命令とそ扛
に直続するベクトル命令とのすべての対に対して上記の
操作を操り返した後に生成された命令列（目的プログラ
ム４）に対して周知のスケジューリング処理を施し、最
終的な目的プログラム４を生成する。

第２図は本発明で使用する演算処理システム納されたプ
ログラムを実行する。入出力制御装置７は演算処理装置
６と並行して入出力装置を制御する。

ベクトルマスクレジスタ６１及びマスク演算器６２ｉ、
条件付きのベクトル演算時に参照さ汎るベクトルマスク
を生成するために使用される。ベクトルレジスタ６３に
はベクトルデータが保持され、ベクトル演算器６４はベ
クトルレジスタ６３に保持されたベクトルデータを高速
に演算処理する。スカシレジスタ６５にはスカシデータ
が保持さｎ、スカシ演算器６６により演算処理が施さｎ
る。スカシレジスタ６５はベクトル演算器６４によって
参照することも可能である。また、ベクトル演算器６４
とスカシ演算器６６は並行動作が可能である。

第６図は本発明で使用する演算処理システムで実行され
るスカシ及びベクトル命令列の実行態様を示す例である
。ＶＲｌ、ＶＨ２，・・・、ＶＢ２ばそｎぞｎベクトル
レジスタを示し、ＳＲ１゜ＳＲ２，・・・、ＳＲ６はそ
ｎぞｎスカランジスタを示す。時刻ｔｏにおいてベクト
ル加算命令ＶＲ４−ＶＲ２＋ＶＲ３が取り出さｎ、解析
さ扛９時刻ｔ１においてベクトル加算器が起動さｎ、ベ
クトル加算の実行が開始される。こｎと並行して。

時刻ｔ＋　においては１次の命令、すなわちベクトル乗
算命令ＶＲ４＝ＶＲ５＊ＶＲ６が取り出され、解析され
９時刻ｔ２においてベクトル乗算器が起動され、ベクト
ル乗算の実行が開始される。

さらに２時刻ｔ２においては、スカシ加算命令ＳＲＩ　
、＝ＳＲ２＋ＳＲ３が取り出さｎ、解析さｎ。

時刻ｔ５において実行が開始さｎる。時刻ｔ５において
はさらに２次のスカシ加算命令５Ｒ４＝ＳＲ５＋ＳＲ６
が取り出さｎ、解析され１時刻ｔ４において実行が開始
される。図に示すようにベクトル演算の実行時間はスカ
シ演算と比べてはるかに長いので、２個のスカシ命令（
５Ｒ１＝ＳＲ２＋ＳＲろ及び５Ｒ４＝ＳＲ５＋ＳＲ６）
は。

先行するベクトル命令よりも早く終了する。すなわち、
この２個のスカシ命令の実質的な実行時間けＯである。

第４図は本発明を実施前後の命令列の例であり、第５図
はその効果を示した図である。第４図において、スカシ
命令（１）（２）とベクトル命令（１）（２）の間に依
存関係はないので、ベクトル命令（１）（２）の後ろに
スカシ命令（１）（２）を配置するようなスケジューリ
ング処理を施すことにより、第４図の後半に示すような
命令列を得る。第５図の前半の命令列においては、スカ
シ命令５Ｒ７＝ＳＲ３＋ＳＲ９の取り出し及び解析時間
ｔ１−ｔ。

とスカシ命令５Ｒ１０＝ＳＲ１１＋５Ｒ１２の取り出し
及び解析時間’ｔ、５−　ｔ２とが命令列全体の実行時
間ｔｚ　−ｔｏの中に含まれているのに対し。

第５図の後半の命令列、すなわち本発明実施後の命令列
全体の実行時間ｔｒ　−ｔｏの中Ｖ′Ｃは含まれていな
いことが判る。すなわち、ｔｚ−ｊｒ＝（ｔ＋−ｔｏ）
＋（ｔｓ−ｔ２）　　だけの実行時間短縮が図られたこ
とになる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、同時に実行開始可能なベ
クトル命令とスカシ命令がある場合にスカシ命令の取り
出しに先立ってベクトル命令の取り出しが行わｎるよう
に命令列をスケジューリングすることにより、プログラ
ムの実行効率が向上す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に使用するコンパ第４図に示
す命令列の実行態様を示す図であるっ１・・・ソースプ
ログラム、２・・コンパイラ。 ６・・・中間テキスト、４・・・目的プログラム、２１
・・・ソース解析部、２２・・・中間テキスト生成部。 ２６・・・中間テキスト最適化部、２．４・・・目的プ
ログラム生成部、２５・・・ベクトル化処理部、２６・
・・非ベクトル化処理部、２７・・・命令生成部。 ２８・・・命令スケジューリング処理部、２９・・・ス
カラ／ベクトル命令依存関係解析部。 第１図 第２図 、５ 第３図 明 ｔ、　ｂ　ｔ２ｂ　Ｌ４ 氾４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、すくなくとも、ベクトル演算手段、スカラ演算手段
   、スカラ演算とベクトル演算の並行処理手段、命令を逐
   次取り出し解析し、その命令を実行開始させることが可
   能か否かを判定し、実行を開始または待たせる手段、及
   び実行開始可能なスカラ命令の前にその時点では実行開
   始不可能なベクトル命令が待たされている場合に、その
   ベクトル命令の実行開始に先立って前記スカラ命令の実
   行を開始させる手段を有するシステムに対して、コンパ
   イル方式の高級言語で記述されたプログラムの目的プロ
   グラム生成時における命令スケジューリング処理に際し
   て、１個以上のスカラ命令とその直後のベクトル命令と
   の依存関係を調べ、実行順序に依存関係がない場合には
   スカラ命令をベクトル命令の後ろに配置するような命令
   のスケジューリング手段を有するコンパイラを備えたこ
   とを特徴とするスカラ／ベクトル命令の融合スケジュー
   リング処理方式。