JPS6336030B2 - - Google Patents
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- JPS6336030B2 JPS6336030B2 JP22368682A JP22368682A JPS6336030B2 JP S6336030 B2 JPS6336030 B2 JP S6336030B2 JP 22368682 A JP22368682 A JP 22368682A JP 22368682 A JP22368682 A JP 22368682A JP S6336030 B2 JPS6336030 B2 JP S6336030B2
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F15/00—Digital computers in general; Data processing equipment in general
- G06F15/76—Architectures of general purpose stored program computers
- G06F15/80—Architectures of general purpose stored program computers comprising an array of processing units with common control, e.g. single instruction multiple data processors
- G06F15/8053—Vector processors
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Description
【発明の詳細な説明】
(1) 発明の技術分野
本発明は、ベクトルコンピユータに設けられる
ベクトルデータの処理用のベクトルデータ処理装
置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (1) Technical Field of the Invention The present invention relates to a vector data processing device for processing vector data provided in a vector computer.
(2) 技術の背景
近年、計算機の有効利用を図るためにパイプラ
イン方式による制御方式が急速に発展してきた
が、この方式においてもハードウエア量が多大で
あることまたそのハードウエアの効率的な利用の
面において改善が要望されていた。(2) Background of the technology In recent years, pipeline control methods have rapidly developed in order to make effective use of computers, but this method also requires a large amount of hardware and is difficult to use efficiently. Improvements were requested in terms of usage.
(3) 従来技術と問題点
ベクトルコンピユータ等においてはベクトル演
算を行うために多量のベクトルデータを主メモリ
からベクトルレジスタ等に転送しておき、ベクト
ルレジスタからのデータを順次読出して演算部に
よつて演算を行い、得られたデータをベクトルレ
ジスタに書込むようにし、ベクトルレジスタに書
込まれたデータは主メモリに転送され書込みが行
われる。これらは一般的にロード命令、演算命
令、およびストア命令の3段階によつて実行され
るが、ベクトルレジスタから主メモリに書込むス
トア命令の実行のためにストアパイプラインを1
本専用に必要とし、一方主メモリからベクトルレ
ジスタに書込むロード命令の実行のためにロード
パイプラインを2本専用に必要とすることが従来
のベクトル演算では行われていた。従つて各パイ
プラインごとに制御するためにストアアクセスパ
イプライン制御部およびロードアクセスパイプラ
イン制御部がそれぞれ独立に設けられ、さらに第
1図にアライン処理部としてその構成を示すよう
にストアパイプラインおよびロードパイプライン
には各各のパイプラインでデータバツフア部とア
ライン部を有することになる。一方データバツフ
アについては、一般的に、ベクトルレジスタ若し
くはマスクレジスタは、アクセスパイプラインば
かりでなく複数個の演算パイプラインと接続され
たとえばロード、演算、ストアのように連続的に
パイプライン処理を行うためには複数個のパイプ
ラインが独立にベクトルレジスタをアクセスでき
るような構成が必要とされ、このためにはベクト
ルレジスタをインタリーブして各パイプラインが
ベクトルレジスタを使用するタイミングを規定す
ることが従来行われている。このような場合ベク
トルレジスタへの書込みあるいは読出しのタイミ
ングと、主メモリとのデータの授受のタイミング
は独立であることからデータバツフアを使用して
ベクトルレジスタのアクセスタイミングが主メモ
リとのデータのタイミングに左右されないように
行われていた。しかしながらこのような各々のア
クセスパイプラインにデータバツフア部とアライ
ン部を有することはハードウエア量が多大になり
効率的な利用の面からも問題があつた。(3) Prior art and problems In vector computers, etc., in order to perform vector operations, a large amount of vector data is transferred from the main memory to a vector register, etc., and the data is sequentially read out from the vector register and processed by the arithmetic unit. The calculation is performed and the obtained data is written into a vector register, and the data written into the vector register is transferred to the main memory and written. These are generally executed in three stages: a load instruction, an arithmetic instruction, and a store instruction, but one store pipeline is required to execute a store instruction that writes from a vector register to main memory.
In conventional vector operations, two load pipelines are required exclusively for this purpose, and two load pipelines are required exclusively for executing a load instruction to write from the main memory to a vector register. Therefore, a store access pipeline control section and a load access pipeline control section are provided independently to control each pipeline, and as shown in FIG. Each load pipeline has a data buffer section and an align section. On the other hand, regarding data buffers, vector registers or mask registers are generally connected not only to an access pipeline but also to multiple operation pipelines, in order to perform continuous pipeline processing such as load, operation, and store. requires a configuration that allows multiple pipelines to access vector registers independently, and for this purpose conventionally the vector registers are interleaved and the timing at which each pipeline uses the vector register is specified. ing. In this case, the timing of writing to or reading from the vector register and the timing of data exchange with the main memory are independent, so using a data buffer, the timing of accessing the vector register depends on the timing of data exchange with the main memory. This was done in such a way that it would not happen. However, having a data buffer section and an align section in each access pipeline increases the amount of hardware, which poses a problem in terms of efficient utilization.
(4) 発明の目的
本発明は上述した問題点に鑑み、ストアパイプ
ラインおよびロードパイプラインの各々のデータ
バツフア部およびアライン部を共用するという着
想にもとずきパイプラインの共用化を行うことに
より比較的少量のハードウエア量によりベクトル
データの処理速度を向上させることができるベク
トルデータ処理装置を提供することを目的とす
る。(4) Purpose of the Invention In view of the above-mentioned problems, the present invention is based on the idea of sharing the data buffer section and align section of each of the store pipeline and the load pipeline, and by sharing the pipelines. It is an object of the present invention to provide a vector data processing device that can improve the processing speed of vector data with a relatively small amount of hardware.
(5) 発明の構成
この目的は、本発明によれば、パイプライン処
理が実行される主メモリおよびベクトルレジス
タ、およびベクトルレジスタから読出されたデー
タと主メモリから読出されたデータが選択的に書
込まれることができ、かつストア命令に対応して
主メモリへ書込まれるデータとロード命令に対応
してベクトルレジスタへ書込まれるデータが選択
的に読出されることができる、ベクトルレジス
タ・主メモリ間転送データー時保持用のデータバ
ツフア、を具備するベクトルデータ処理装置、を
提供することにより達成される。(5) Structure of the Invention According to the present invention, the main memory and vector register in which pipeline processing is executed, and data read from the vector register and data read from the main memory are selectively written. A vector register/main memory in which data written to the main memory in response to a store instruction and data written to the vector register in response to a load instruction can be selectively read. This is achieved by providing a vector data processing device having a data buffer for holding data during transfer.
(6) 発明の実施例
第2図は本発明によるベクトルデータ処理装置
の一実施例を示すブロツク線図である。第2図に
おいて、本発明によるベクトルデータ処理装置
は、1つ又は複数個のエレメントからなるベクト
ルレジスタ11と、主メモリ12と、該主メモリ
12から読み出して該ベクトルレジスタ11に書
込み、さらに該ベクトルレジスタ11から順次読
み出して該主メモリ12に書込むアクセスパイプ
ライン13と、該アクセスパイプライン13のス
トア命令およびロード命令の切換指令を行う命令
制御部15と、該主メモリ12のアクセス制御お
よびデータ処理を行う主メモリ処理部14とを具
備する。(6) Embodiment of the Invention FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of a vector data processing device according to the present invention. In FIG. 2, the vector data processing device according to the present invention includes a vector register 11 consisting of one or more elements, a main memory 12, reading data from the main memory 12 and writing to the vector register 11, and An access pipeline 13 that sequentially reads from the register 11 and writes it to the main memory 12; an instruction control unit 15 that issues a switching instruction between a store instruction and a load instruction of the access pipeline 13; It also includes a main memory processing section 14 that performs processing.
また、該アクセスパイプライン13は、要求ア
ドレスを発生するアドレス発生部131と、デー
タバツフアおよびアライン部により構成されるア
ライン処理部133と、アクセスパイプライン制
御部132とにより構成される。一方、該主メモ
リ処理部14は、主メモリ12の起動等を行う主
メモリアクセス制御部141と、誤り訂正等を行
う主メモリデータ処理部142とにより構成され
る。 Further, the access pipeline 13 includes an address generation section 131 that generates a request address, an alignment processing section 133 composed of a data buffer and an alignment section, and an access pipeline control section 132. On the other hand, the main memory processing section 14 includes a main memory access control section 141 that performs activation of the main memory 12, etc., and a main memory data processing section 142 that performs error correction and the like.
第3図は、本発明に用いられるアライン処理部
133の構成をさらに詳しく示した構成図であ
る。第3図において、アライン処理部133は、
データバツフアDB、アライン部AL、およびセ
レクト回路SL1,SL2により構成され第4図に
はデータバツフアDBの構成をさらに詳しく示し
た構成図である。 FIG. 3 is a block diagram showing in more detail the structure of the alignment processing section 133 used in the present invention. In FIG. 3, the alignment processing unit 133
The data buffer DB is composed of a data buffer DB, an align section AL, and select circuits SL1 and SL2, and FIG. 4 is a block diagram showing the structure of the data buffer DB in more detail.
このような構成において、ベクトルロード命令
の機能は、主メモリ12からベクトルデータをベ
クトルレジスタ11若しくはマスクレジスタに転
送する場合であつて、アドレス発生部131にあ
らかじめ先頭アドレス、デイスタンス(要素間距
離)およびベクトル長を予め設定しておき、さら
に先頭アドレスにデイスタンスを順次加えて要求
アドレスを作成しつつ、ベクトル長で示されるエ
レメント数分だけベクトルレジスタ11若しくは
マスクレジスタに主メモリ12から転送すること
により行われる。一方、ベクトルストア命令の機
能は、逆にベクトルレジスタ11若しくはマスク
レジスタから主メモリ12に転送する場合であつ
て、この場合にも上述したものと同様に行われ
る。 In such a configuration, the function of the vector load instruction is to transfer vector data from the main memory 12 to the vector register 11 or mask register. and the vector length in advance, and then create a request address by sequentially adding distance to the start address, and transfer from the main memory 12 to the vector register 11 or mask register by the number of elements indicated by the vector length. This is done by On the other hand, the function of the vector store instruction is to transfer data from the vector register 11 or mask register to the main memory 12, and in this case, it is performed in the same manner as described above.
アドレス発生部131より出された要求アドレ
スにより主メモリアクセス制御部141は、
CPU又はCHP(図示せず)等のアクセスとの優先
順位を設け、主メモリ12への起動およびアクセ
スパイプライン13に対してデータ要求(ストア
命令)、若しくはデータ送出(ロード命令)信号
を送出する等のデータ授受のための制御を行う。
また主メモリデータ処理部142では、アライン
処理部133からのストアデータを受けとり主メ
モリ12へのデータ、チエツクビツトの作成、な
らびに主メモリ12からのリードデータに対する
ECC(誤り訂正コード)による誤り訂正を行う。
アライン処理部133では、、主メモリデータ処
理部142が要求アドレスに対してバス対応して
いるのに対し、データバツフアあるいはベクトル
レジスタやエレメント順に対応しているためエレ
メント対応とアドレス対応との変換のためにアラ
イン部を包含し、データの整列を行う。 Based on the requested address issued by the address generation unit 131, the main memory access control unit 141
A priority is set for accessing the CPU or CHP (not shown), etc., and a data request (store instruction) or data sending (load instruction) signal is sent to the main memory 12 activation and access pipeline 13. Controls the exchange of data such as
The main memory data processing unit 142 also receives store data from the alignment processing unit 133, creates data and check bits for the main memory 12, and processes read data from the main memory 12.
Error correction is performed using ECC (error correction code).
In the align processing unit 133, while the main memory data processing unit 142 corresponds to a request address by bus, it corresponds to a data buffer, vector register, or element order, so it is necessary to convert between element correspondence and address correspondence. contains an align section to align the data.
ストアパイプラインとロードパイプラインの切
換はアクセスパイプライン13において行われ
る。アクセスパイプライン13のアライン処理部
133は前述したように第3図に示すような構成
を具備する。ストア命令の場合、ベクトルレジス
タ11から主メモリデータ処理部142への書込
データの流れは、ベクトルエレメントVE1→ラ
インL1→セレクト回路SL2→データバツフアDB
→ラインL2→セレクト回路SL1→アライン部AL
→ラインL3→データエレメントDE→主メモリデ
ータ処理部142の如く転送される。一方、ロー
ド命令の場合、主メモリデータ処理部142から
ベクトルレジスタ11への書込データの流れは、
主メモリデータ処理部142→ラインL4→セレ
クト回路SL1→アライン部AL→アラインエレメ
ントAE→セレクト回路SL2→データバツフア
DB→ベクトルエレメントVE2の如く転送され
る。 Switching between the store pipeline and the load pipeline is performed in the access pipeline 13. The alignment processing section 133 of the access pipeline 13 has the configuration shown in FIG. 3, as described above. In the case of a store instruction, the flow of write data from the vector register 11 to the main memory data processing unit 142 is as follows: vector element VE1 → line L1 → select circuit SL2 → data buffer DB
→ Line L 2 → Select circuit SL1 → Align section AL
→ Line L 3 → Data element DE → Main memory data processing section 142. On the other hand, in the case of a load instruction, the flow of write data from the main memory data processing unit 142 to the vector register 11 is as follows:
Main memory data processing section 142 → Line L 4 → Select circuit SL1 → Align section AL → Align element AE → Select circuit SL2 → Data buffer
It is transferred as DB→vector element VE2.
このようなデータの転送において、セレクト回
路SL1,SL2のストア/ロードの切換は次のよ
うに行われる。すなわち、命令制御部15からは
アクセスパイプライン制御部132に対してスタ
ートおよびオペコードが供給され、同時に演算部
(図示せず)に対して演算等のパイプラインの起
動信号が供給される。スタート信号によつてアク
セスパイプライン制御部132のロード/ストア
の制御が行われ、オペコードはアクセスパイプラ
イン制御部132にてデコードされオペコードが
ロード命令であるかストア命令であるかに従つて
切換信号がアライン処理部133のセレクト回路
SL1,SL2に送出されストア/ロードのゲート
切換が行われる。この場合ストアあるいはロード
が終了するまでオペコードは制御部132に保持
される。 In such data transfer, the store/load switching of the select circuits SL1 and SL2 is performed as follows. That is, the instruction control unit 15 supplies a start and an operation code to the access pipeline control unit 132, and at the same time, a start signal for a pipeline such as an operation is supplied to an arithmetic unit (not shown). Load/store control of the access pipeline control unit 132 is performed by the start signal, and the operation code is decoded by the access pipeline control unit 132, and a switching signal is generated depending on whether the operation code is a load instruction or a store instruction. is the select circuit of the align processing section 133
It is sent to SL1 and SL2, and store/load gate switching is performed. In this case, the operation code is held in the control unit 132 until the store or load is completed.
(7) 発明の効果
以上詳しく説明したように本発明によるベクト
ルデータ処理装置は、ロードおよびストアパイプ
ラインのデータバツフアとアライン部を共用する
ようにしたので比較的少量のハードウエア量によ
り、ベクトルデータの処理速度を向上させること
ができる。(7) Effects of the Invention As explained in detail above, the vector data processing device according to the present invention shares the data buffer and align section of the load and store pipelines, so it is possible to process vector data with a relatively small amount of hardware. Processing speed can be improved.
第1図は、従来のベクトルデータ処理装置のア
ライン処理部の構成図、第2図は、本発明による
ベクトルデータ処理装置の構成を示すブロツク線
図、第3図は、第2図に示すアライン処理部を詳
細に示す構成図、および第4図は、第3図に示す
アライン処理部のデータバツフアを示す図であ
る。
(符号の説明)、11……ベクトルレジスタ、
12……主メモリ、13……アクセスパイプライ
ン、14……主メモリ処理部、15……命令制御
部、131……アドレス発生部、132……アク
セスパイプライン制御部、133……アライン処
理部、141……主メモリアクセス制御部、14
2……主メモリデータ処理部、SL1,SL2……
セレクト回路、DB……データバツフア、AL…
…アライン部、VE1,VE2……ベクトルエレメ
ント、ARB……アラインレジスタバツフア、
ALB……アラインバス。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an alignment processing section of a conventional vector data processing device, FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a vector data processing device according to the present invention, and FIG. FIG. 4 is a block diagram showing the processing section in detail, and a diagram showing a data buffer of the alignment processing section shown in FIG. 3. (Explanation of symbols), 11...vector register,
12...Main memory, 13...Access pipeline, 14...Main memory processing section, 15...Instruction control section, 131...Address generation section, 132...Access pipeline control section, 133...Align processing section , 141...main memory access control unit, 14
2...Main memory data processing section, SL1, SL2...
Select circuit, DB...data buffer, AL...
...Align section, VE1, VE2...Vector element, ARB...Align register buffer,
ALB...Align bus.
Claims (1)
れたアクセスパイプラインによりベクトルデータ
の処理を行なうベクトルデータ処理装置であつ
て、前記アクセスパイプラインは、 先頭アドレス、デイスタンスおよびベクトル長
を予め設定し前記先頭アドレスにデイスタンスを
順次加えて要求アドレスを発生するアドレス発生
部131と、 スタート信号およびオペコードに基づいて前記
主メモリへのストアおよび前記ベクトルレジスタ
へのロードを制御するアクセスパイプライン制御
部132と、 前記主メモリへのアクセスのデータを保持する
データバツフアDBと、エレメント対応とアドレ
ス対応との変換を行なうアライン部ALと、前記
データバツフアの入力側と前記アライン部の出力
側の間に設けられる第2のセレクト回路SL2と、
前記主メモリと前記アライン部の出力側に設けら
れる第1のセレクト回路SL1とを有するアライ
ン処理部133とを備え、 前記アクセスパイプライン制御部にてデコード
されたオペコードがロード命令であるかストア命
令であるかに従つて発せられる切換信号によつ
て、前記セレクト回路SL1,SL2が切り換えら
れ、前記主メモリへのストア命令時には前記ベク
トルレジスタから前記第2のセレクト回路SL2
と前記データバツフアと前記第1のセレクト回路
SL1と前記アライン部を経て前記主メモリへデ
ータ転送され、前記ベクトルレジスタへのロード
命令時には前記第1のセレクト回路から前記アラ
イン部と前記第2のセレクト回路と前記データバ
ツフアを経て前記ベクトルレジスタへデータ転送
するようにしたことを特徴とするベクトルデータ
処理装置。[Scope of Claims] 1. A vector data processing device that processes vector data using an access pipeline provided between a vector register and a main memory, wherein the access pipeline processes a starting address, a distance, and a vector. an address generating unit 131 that generates a request address by setting a length in advance and sequentially adding distance to the first address; and an access unit that controls storing to the main memory and loading to the vector register based on a start signal and an operation code. A pipeline control unit 132, a data buffer DB that holds access data to the main memory, an align unit AL that converts between element correspondence and address correspondence, and an input side of the data buffer and an output side of the align unit. a second select circuit SL2 provided between;
an alignment processing section 133 having the main memory and a first select circuit SL1 provided on the output side of the alignment section, and the operation code decoded by the access pipeline control section is a load instruction or a store instruction. The select circuits SL1 and SL2 are switched by a switching signal issued according to whether
and the data buffer and the first select circuit.
Data is transferred to the main memory via SL1 and the align section, and when a load command is issued to the vector register, data is transferred from the first select circuit to the vector register via the align section, the second select circuit, and the data buffer. A vector data processing device characterized in that it transfers data.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22368682A JPS59127172A (en) | 1982-12-22 | 1982-12-22 | Vector data processor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22368682A JPS59127172A (en) | 1982-12-22 | 1982-12-22 | Vector data processor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59127172A JPS59127172A (en) | 1984-07-21 |
| JPS6336030B2 true JPS6336030B2 (en) | 1988-07-18 |
Family
ID=16802054
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22368682A Granted JPS59127172A (en) | 1982-12-22 | 1982-12-22 | Vector data processor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59127172A (en) |
-
1982
- 1982-12-22 JP JP22368682A patent/JPS59127172A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59127172A (en) | 1984-07-21 |
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