[其他]計(jì)算機(jī)矢量寄存處理

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 85106360
• 申請(qǐng)日: 1985-08-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN85106360B
• 公開(kāi)（公告）日: 1988-02-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 泉沢裕之;木下誠(chéng)一郎
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 日本電氣株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): G06F15/20
• 分類(lèi)號(hào): G06F15/20
• 代理公司: 中國(guó)專(zhuān)利代理有限公司
• 代理人: 匡少波

本發(fā)明涉及一高速數(shù)字處理機(jī)，具體地說(shuō)涉及用于矢量處理的計(jì)算機(jī)裝置。

在用計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的很多情況中，需要對(duì)一個(gè)數(shù)據(jù)集的逐個(gè)元素都進(jìn)行同樣重復(fù)地操作。

在一先有的技術(shù)中對(duì)解決這樣一個(gè)問(wèn)題給出了用于計(jì)算機(jī)的矢量處理裝置，該裝置允許處理一個(gè)有序數(shù)據(jù)集的眾多元素。克雷·Jr，Cray、Jr，等人在他們獲得的美國(guó)專(zhuān)利4，128，880中，提出了這樣一個(gè)矢量處理裝置。參見(jiàn)美國(guó)專(zhuān)利4，128，880的圖2，可以看到這個(gè)裝置對(duì)計(jì)算機(jī)中的矢量處理是通過(guò)許多矢量寄存器20（V₀-V₇）和控制矢量寄存器操作的裝置來(lái)完成的，前者是許多完全獨(dú)立的分段矢量操作單元，后者包括用于選通信號(hào)扇出22和23、數(shù)據(jù)通道21和存貯器12。矢量寄存器V₀-V₇的每一個(gè)都有64個(gè)單元，每個(gè)單元都可以存貯一個(gè)64位的字。當(dāng)該裝置在寄存器V₀中執(zhí)行單元數(shù)據(jù)部分向量處理時(shí)，需要從寄存器V₀中移動(dòng)至少一部分?jǐn)?shù)據(jù)到另一個(gè)寄存器V₁中。為了完成這個(gè)移動(dòng)，數(shù)據(jù)元素是在矢量寄存器V₀～V₇和存貯器12之間進(jìn)行轉(zhuǎn)移，并且是通過(guò)存貯/裝入指令或移位指令來(lái)完成的。當(dāng)通過(guò)存貯/裝入指令進(jìn)行移動(dòng)時(shí)，在寄存器20中的數(shù)據(jù)元素通過(guò)扇出22和數(shù)據(jù)通道21由存貯指令順序地存進(jìn)存貯器12，在存貯器12中的一部分?jǐn)?shù)據(jù)元素通過(guò)扇出22輸入給寄存器V₁。

當(dāng)通過(guò)移位指令進(jìn)行移動(dòng)時(shí)，在寄存器V₀中的數(shù)據(jù)元素通過(guò)扇出23，由一移位指令送到移位操作單元。移位操作單元可以根據(jù)指令所指定的移位數(shù)目進(jìn)行移位。移位操作單元的輸出是通過(guò)扇出23，以字為單位移動(dòng)數(shù)據(jù)元素到矢量寄存器V₁。通過(guò)重復(fù)這樣移位操作，完成數(shù)據(jù)元素所要求的移動(dòng)。因此，由于兩方面技術(shù)需要儲(chǔ)存器12或移位操作單元，數(shù)據(jù)元素移動(dòng)的運(yùn)行變得很慢。另外，當(dāng)下一指令需要存貯器12和/或移位操作單元時(shí)，在使用這些器件上就會(huì)發(fā)生沖突。

針對(duì)原有技術(shù)的這些問(wèn)題，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種計(jì)算機(jī)，該計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)元素移動(dòng)的實(shí)現(xiàn)可以不使用主存貯器或移動(dòng)操作單元。

根據(jù)本發(fā)明的另一特征，即提供一個(gè)數(shù)據(jù)處理器，它包括一個(gè)第一存貯單元，用于存貯一個(gè)有序數(shù)據(jù)集的眾多數(shù)據(jù)元素。還包括一個(gè)第二存貯單元，同樣可以存貯一個(gè)有序數(shù)據(jù)集的眾多元素。還包括一個(gè)移動(dòng)單元照根據(jù)指令的指定，從第一存貯單元中移動(dòng)數(shù)據(jù)元素到第二存貯單元。

圖1是實(shí)施本發(fā)明的一計(jì)算機(jī)的方框圖;

圖2是由本發(fā)明所用指令格式的說(shuō)明;

圖3和圖4是用來(lái)解釋通過(guò)圖2指令指定尋址的方框圖;

圖5是圖1中數(shù)據(jù)元素輸入選擇器200這一局部的詳細(xì)原理圖。

參考圖1，本發(fā)明中的計(jì)算機(jī)包括矢量寄存器100和101，讀地址寄存器110和111，寫(xiě)地址寄存器120和121，讀地址選擇器130和131，寫(xiě)地址選擇器140和141，以及用于選擇輸入數(shù)據(jù)元素的輸入選擇器200。

可以有眾多的矢量寄存器，在本實(shí)施例中，是兩個(gè)矢量寄存器，即100和101，它們分別存貯一個(gè)有序數(shù)據(jù)集的大量數(shù)據(jù)元素。寄存器100和101分別存儲(chǔ)從主存貯器中裝入的數(shù)據(jù)，或者存儲(chǔ)ALU運(yùn)算操作的結(jié)果。

當(dāng)該裝置執(zhí)行對(duì)矢量寄存器100中的數(shù)據(jù)元素進(jìn)行部分矢量處理時(shí)，至少需要一個(gè)數(shù)據(jù)集從寄存器100中移動(dòng)到另一個(gè)寄存器101中。在這種情況的操作中，利用了圖2所示的指令。

一個(gè)指令包括操作碼（OP）和四個(gè)操作數(shù)R₁，R₂，R₃和R₄。操作數(shù)R₁指定目標(biāo)矢量寄存器號(hào)，操作數(shù)R₃指定源矢量寄存器號(hào)。操作數(shù)R₁指定的目標(biāo)寄存器的寫(xiě)開(kāi)始地址由操作數(shù)R₂指定，如果不需要指定寫(xiě)開(kāi)始地址，就不必用R₂了。操作數(shù)R₃指定的源矢量寄存器的讀開(kāi)始地址由操作數(shù)R₄指定，如果不需要指定，則也就不必使用R₄了。源矢量地址寄存器100的讀開(kāi)始地址的指定操作如下所述。