JPH0477945B2 - - Google Patents

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JPH0477945B2
JPH0477945B2 JP60111465A JP11146585A JPH0477945B2 JP H0477945 B2 JPH0477945 B2 JP H0477945B2 JP 60111465 A JP60111465 A JP 60111465A JP 11146585 A JP11146585 A JP 11146585A JP H0477945 B2 JPH0477945 B2 JP H0477945B2
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JP
Japan
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instruction
vector
register
timing
timings
Prior art date
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JP60111465A
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JPS61269774A (ja
Inventor
Mikio Ito
Shoji Nakatani
Kazushi Sakamoto
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 バンク構成のベクトル・レジスタを使用するベ
クトル処理装置において、実行中にベクトル命令
が使用しないバンクがあるとき、他のベクトル命
令で使用可能にして、ベクトル命令実行の多重化
を促進する。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ベクトル処理装置におけるベクトル
命令の実行制御方式に関するものであり、特にイ
ンタリーブされたバンク構成のベクトル・レジス
タを使用するベクトル処理装置において、ベクト
ル命令の並行処理を行うための実行制御方式に関
する。
〔従来の技術〕
はじめに、本発明が対象としている従来のベク
トル処理装置の基本的の構成例を、第4図を用い
て説明する。
図において、41はベクトル・レジスタVR、
42はマスク・レジスタMR、43および44は
ロード/ストアを行うAパイプラインおよびAパ
イプライン、45は、加算用のADDパイプライ
ン、46は乗算用MULTIパイプライン、47は
マスク演算用のMASKパイプライン、48は命
令管理制御部、49は主記憶装置MSUを示す。
ベクトル・レジスタVR41はベクトル・デー
タを保持し、8個のバンクで構成されている。各
バンクは、異なるパイプラインにより並行してア
クセスされることができる。
マスク・レジスタMR42は、ベクトル・デー
タをマスクするためのマスク・データを保持して
いる。
Aパイプライン43およびBパイプライン44
は、それぞれベクトル・レジスタVR41あるい
はマスク・レジスタMR42と主記憶装置MSU
49との間で、データのロード/ストアを実行す
る。
ADDパイプライン45およびMURTIパイプ
ライン46は、それぞれベクトル・レジスタVR
41およびマスク・レジスタMR42を使用し
て、加算あるいは乗算の演算を実行する。
MASKパイプライン47は、マスク・レジス
タMR42のマスク・データに対する演算を実行
する。
命令管理制御部48は、与えられたベクトル命
令に基づいて、各パイプラインを制御するあため
の命令管理ポートや、タイミング制御機構等をそ
なえている。
ところで、A、B、ADD、MULTIの各パイ
プラインは、ベクトル・レジスタVR41を共有
しているため、各バンクでアクセス競合が生じな
いように、各パイプラインにアクセス・タイミン
グを割り当てる方法がとられいる。
このようなシステムでは、ベクトル命令がベク
トル・レジスタをアクセスするために、一旦ある
アクセス・タイミングを獲得すると、その命令の
実行中は、同じアクセス・タイミングを用いて処
理が行われる。
次に具体例を用いて、従来のベクトル命令実行
制御方式について説明する。
第5図は、ベクトル命令の命令管理制御部内に
設けられている命令開始制御回路を示したもので
ある。
図において、50は命令入力端子、51は実行
要求命令を一時的に保持するQレジスタ、52な
いし55はそれぞれA,B,C,Dで表される実
行命令を保持するレジスタ、56は命令デコー
ダ、511ないし551はVALIDラツチ(有効
ラツチ)、522ないし522はVALID設定回
路、523ないし533は制御線を表す。なお、
A,B,C,Dは、いわゆる命令管理ポートに対
応している。
なお、ベクトル・レジスタ(以後VRと略称す
る)は、8個のバンクと8個のタイミングをもつ
ているものとする。
ベクトル命令は、命令入力端子50より入力さ
れ、Qレジスタ51に設定される。このとき同時
にVALIDラツチ511がONにされる。この入
力されたベクトル命令は、実行開始できるまで、
Qレジスタ51に保持され、WAIT状態に置か
れる。
A,B,C,Dの各レジスタ52ないし55に
保持される命令は、それぞれVALIDラツチ52
1ないし551によつて有効/無効を管理され
る。各レジスタは、例えば命令ごとにLoad命令
はAレジスタ52、Store命令はBレジスタ53、
演算命令はCレジスタ54およびDレジスタ55
というように、予め設定する命令が決められてい
る。
さらにA,B,C,Dの各レジスタは、VRを
アクセスするタイミングが予め決められている。
第6図は、各ベクトル命令、すなわちA,B,
C,Dの各レジスタのアクセス・タイミングの定
義したタイミング・テーブルの1例を示す。アク
セス・タイミングは8個のタイミングT0ないし
T7の該当する位置に○印を付して示されている。
たとえば、AレジスタはT0に対応づけられてい
る。
これにより各命令ごとに別々のタイミングが割
り当てられ、並行処理が可能となる。
命令デコーダ56は、例えば、Qレジスタ51
にLoad命令が入つていると、制御線523のみ
をONにする。このときAレジスタ52の
VALIDラツチ521がONであれば、現在、先
行命令がT0を使つて処理をしているので、Qレ
ジスタ51のLoad命令はWAIT(持ち)になる。
VALIDラツチ521がOFFになると、
VALID設定回路522の出力がONになり、Q
レジスタ51からAレジスタ52命令が転送され
る。また同時に、VALIDラツチもVALID設定回
路522によりONに設定され、新しい命令が実
行さる。
他のB,C,Dの各レジスタについても同様な
制御が行われるので、第5図の回路では、並行し
て4個の命令を実行することができる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来の命令実行制御方式では、アクセス・タイ
ミングを定義するテーブルにより、各命令がVR
のアクセスできるタイミングが固定されており、
そのため並行処理できる命令の最大個数もそれに
より制限されていた(第5図および第6図の例で
は最大4個)。
ところで、ベクトル演算命令には、ベクトル・
スカラ加算命令のように、1個の汎用レジスタと
2個のVRしか使用しない命令がある。しかし、
このような命令についても、通常のベクトル演算
命令と共通の3個のタイミングが割り当てられる
ため、1個のタイミングが無駄になるという問題
があつた。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、実行中のベクトル演算命令の空きタ
イミングを利用して他の命令の実行を可能にする
ものである。
そのため、実行するベクトル演算命令が空きタ
イミングを有するものか否かを識別し、空きタイ
ミングを有するベクトル演算命令を識別したと
き、通常のベクトル演算命令に割り当てられてい
る3個のアクセス・タイミング中の1個のタイミ
ングを、さらに他のベクトル命令に割り当て可能
にし、並行処理できる命令の個数を増やせるよう
にする。
第1図は、本発明の原理を示す命令開始制御回
路の概略構成を示す。
図において、10は命令入力端子、11は実行
要求命令を一時的に保持するQレジスタ、12な
いし16は実行命令を保持するAないしEレジス
タ、17は命令デコーダ、18は空きタイミング
命令検出回路を表す。
実行を要求されるベクトル命令は、命令入力端
子10から入力されてQレジスタ11へ設定さ
れ、命令デコーダ17により命令の種別が識別さ
れる。
実行命令保持用のAないしEレジスタ12ない
し16には、それぞれベクトル・レジスタに対す
る特定のアクセス・タイミングが対応づけられて
いる。実行要求命令保持用のQレジスタ11に設
定された入力ベクトル命令は、命令デコーダ17
により、その種別に応じて、AないしQレジスタ
12ないし16の1つに設定される。ただし、設
定しようとする相手のレジスタが空きであること
が必要である。
特にEレジスタ16は、Dレジスタ15が空き
タイミングを有する命令を保持しているときに使
用可能となる。
すなわち、Dレジスタ15に空きタイミングを
有する命令が設定され、実行されているとき、空
きタイミング命令検出回路18はこれを検出し、
次にその空きタイミングを使用して実行できる命
令が入力されたとき、これをEレジスタ16に設
定できるようにする。
これにより、AないしEレジスタ12ないし1
6の全てに命令が満たられるまで、入力される順
次の命令を並行処理化することができる。
〔作用〕
たとえばベクトル・データに一定数を加算する
ベクトル・スカラ加算命令や、ベクトル長をそれ
ぞれ拡張あるいは圧縮するベクトル・エキスパン
ド命令あるいはベクトル・コンプレス命令などの
ベクトル演算命令は、ベクトル・レジスタを2個
しか使用しないため、1個のタイミングが空きと
なる。
ここでLoad命令やStore命令などの1個のタイ
ミングしか使用できないベクトル命令が入力され
たとき、予めその命令のために固定的に指定され
ている実行命令保持用のレジスタ(たとえば1
2)が空きでなかつた場合には、第1図の空いタ
イミング命令検出回路18がDレジスタ15を調
べ、その中に上記したような1個の空きタイミン
グを有するベクトル命令が保持されていれば、入
力された1個のタイミングしか使用しないベクト
ル命令をEレジスタ16に設定させる。
Eレジスタ16に設定されたベクトル命令、た
とえばLoad命令は、Dレジスタ15のベクトル
命令、たとえばベクトル・スカラ加算命令の1個
の空きタイミングを割り当てられ、並行してベク
トル・レジスタにアクセス可能にされる。
〔実施例〕
第2図は、本発明の1実施例における命令開始
制御回路の要部構成図、また第3図はアクセス・
タイミングを定義したタイミング・テーブルであ
る。
図において、20は命令入力端子、21は入力
された実行要求命令を一旦保持するQで表される
レジスタ、22ないし26は実行中の命令を保持
するA,B,C,D,Eで表わされるレジスタ、
27は命令レコーダ、28は空きタイミング命令
検出回路、211,221,231,241,2
51,261はそれぞれVALIDラツチ、222,
232,242,252はそれぞれVALID設定
回路、254は空きタイミング命令ラツチ22
3,233,243,253,263,264,
265はそれぞれ制御線を表す。
なお、第2図の実施例回路は、第5図に示され
ている従来例回路を改良したものであるが、基本
的な動作機能は両回路において共通であるため、
第2図において本発明に特に関連しない部分につ
いての説明は、省略される。
第3図はA、B、C、D、Eの各レジスタに設
定される命令に対応するアクセス・タイミングの
1例を示している。
本実施例では、Dレジスタ25に設定された命
令が3個のタイミングT5、T6、T7のうち、T6
使用しない場合に、Eレジスタ26に設定される
命令により利用可能にされている。またEレジス
タ26に設定された命令によりタイミングT6
使用中であるときには、T5、T6、T7の3個のタ
イミングを使用する命令をDレジスタ25に設定
することができない。
命令入力端子20に順次力されるベクトル命令
は、まずQレジスタ21に設定され、命令デコー
ダ27により命令種別を識別されて、対応する命
令実行レジスタ22ないし26の1つを選択する
ため、制御線223,233,243,253,
263の1つがONにされる。
制御線253がONとなつたとき、VALID設
定回路252は、DレジスタのVALIDラツチ2
51およびEレジスタのVALIDラツチ261が
ともにOFF(無効)であること、すなわち両レジ
スタが空きであることを条件として、VALIDラ
ツチ251をON(有効)に設定する。
命令デコーダ27は、制御線253をONにす
る命令を識別する際、同時にその命令が1個の空
きタイミングT6を有するベクトル演算命令であ
るか否かを識別し、そのような命令(たとえばベ
クトル・スカラ加算命令)である場合、制御線2
55をONにする。これにより、VALIDラツチ
251がONに設定されるとき、空きタイミング
命令ラツチ254もONに設定される。
ここで、このDレジスタ25に空きタイミング
T6を有する命令が設定されて、VALIDラツチ2
51がON、そして空きタイミング命令ラツチ2
54がONに設定され、さらにAレジスタ22の
VALIDラツチ221がONに設定されている状
態で、Qレジスタ21にLoad命令が入力された
場合を考える。
この状態では、制御線263、264、265
がON、そしてEレジスタ26のVALIDラツチ
261がOFFであるとき、空きタイミング命令
検出回路28の出力はONとなり、VALIDラツ
チ261はONに設定される。すなわち、Eレジ
スタ26には、Qレジスタ21のLoad命令が設
定され、実行される。
なお、上述した実施例では、Dレジスタに空き
タイミングをもつ命令が設定された場合につい
て、Eレジスタ空きタイミングを利用する命令を
設定できるものとしたが、Bレジスタについても
同様な構成をとらせることができ、任意に拡張す
ることができる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、ベクトル・レジスタのアクセ
ス・タイミングの空きが減少し、ベクトル・レジ
スタの利用効率が向上する。またベクトル命令の
並行処理率が上がるため、処理時間の短縮が可能
となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理的構成図、第2は本発明
による命令開始制御回路の1実施例構成図、第3
図は第2図の実施例で使用されるアクセス・タイ
ミングの例を示す説明図、第4図は従来のベクト
ル処理装置の基本構成図、第5図は従来の命令開
始制御回路の構成図、第6図は第5図の従来例回
路で使用されるアクセス・タイミングの例を示す
説明図である。 第1図において、10:命令入力端子、11:
実行要求された命令を保持するQレジスタ、12
〜16:実行命令を保持するA〜Eレジスタ、1
7:命令デコーダ、18:空きタイミング命令検
出回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 インタリーブした複数のバンクで構成された
    ベクトル・レジスタを備え、更に各バンクをアク
    セスするための複数のタイミングを有し、 前記複数のタイミングは予め命令種別毎に各命
    令に所定の態様で割り当てられており、少なくと
    もひとつの命令には、複数のタイミングが割り当
    てられており、 ベクトル・レジスタを使用するベクトル命令
    は、前記ベクトル命令に予め割り当てられている
    所定のタイミングを獲得してベクトル・レジスタ
    をアクセスし、処理を実行するベクトル処理装置
    において、 実行するベクトル命令にその命令種別により予
    め割り当てられているタイミング数が当該ベクト
    ル命令を実行するのに必要なタイミング数より多
    く、当該ベクトル命令が空きタイミングを有する
    ベクトル命令であることを識別する空きタイミン
    グ命令検出回路18を備え、 上記空きタイミング命令検出回路18が空きタ
    イミングを有するベクトル命令を検出したとき、
    その空きタイミングを使用して他のベクトル命令
    を実行可能にすることを特徴とするベクトル命令
    実行制御方式。
JP11146585A 1985-05-24 1985-05-24 ベクトル命令実行制御方式 Granted JPS61269774A (ja)

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JP11146585A JPS61269774A (ja) 1985-05-24 1985-05-24 ベクトル命令実行制御方式

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JPS61269774A JPS61269774A (ja) 1986-11-29
JPH0477945B2 true JPH0477945B2 (ja) 1992-12-09

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ID=14561929

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Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6058503B2 (ja) * 1980-11-26 1985-12-20 富士通株式会社 デ−タ処理制御方式
JPS5797169A (en) * 1980-12-06 1982-06-16 Fujitsu Ltd Vector data processing device
JPS5797170A (en) * 1980-12-09 1982-06-16 Fujitsu Ltd Control system

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JPS61269774A (ja) 1986-11-29

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