[其他]計算機矢量寄存處理

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 85106360
• 申請日: 1985-08-24
• 公開（公告）號: CN85106360B
• 公開（公告）日: 1988-02-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 泉沢裕之;木下誠一郎
• 申請（專利權(quán)）人: 日本電氣株式會社
• 主分類號: G06F15/20
• 分類號: G06F15/20
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 匡少波

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

在用計算機解決問題的很多情況中，需要對一個數(shù)據(jù)集的逐個元素都進行同樣重復(fù)地操作。

在一先有的技術(shù)中對解決這樣一個問題給出了用于計算機的矢量處理裝置，該裝置允許處理一個有序數(shù)據(jù)集的眾多元素。克雷·Jr，Cray、Jr，等人在他們獲得的美國專利4，128，880中，提出了這樣一個矢量處理裝置。參見美國專利4，128，880的圖2，可以看到這個裝置對計算機中的矢量處理是通過許多矢量寄存器20（V₀-V₇）和控制矢量寄存器操作的裝置來完成的，前者是許多完全獨立的分段矢量操作單元，后者包括用于選通信號扇出22和23、數(shù)據(jù)通道21和存貯器12。矢量寄存器V₀-V₇的每一個都有64個單元，每個單元都可以存貯一個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，需要從寄存器V₀中移動至少一部分?jǐn)?shù)據(jù)到另一個寄存器V₁中。為了完成這個移動，數(shù)據(jù)元素是在矢量寄存器V₀～V₇和存貯器12之間進行轉(zhuǎn)移，并且是通過存貯/裝入指令或移位指令來完成的。當(dāng)通過存貯/裝入指令進行移動時，在寄存器20中的數(shù)據(jù)元素通過扇出22和數(shù)據(jù)通道21由存貯指令順序地存進存貯器12，在存貯器12中的一部分?jǐn)?shù)據(jù)元素通過扇出22輸入給寄存器V₁。

當(dāng)通過移位指令進行移動時，在寄存器V₀中的數(shù)據(jù)元素通過扇出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)目進行移位。移位操作單元的輸出是通過扇出23，以字為單位移動數(shù)據(jù)元素到矢量寄存器V₁。通過重復(fù)這樣移位操作，完成數(shù)據(jù)元素所要求的移動。因此，由于兩方面技術(shù)需要儲存器12或移位操作單元，數(shù)據(jù)元素移動的運行變得很慢。另外，當(dāng)下一指令需要存貯器12和/或移位操作單元時，在使用這些器件上就會發(fā)生沖突。

針對原有技術(shù)的這些問題，本發(fā)明的一個目的是提供一種計算機，該計算機的數(shù)據(jù)元素移動的實現(xiàn)可以不使用主存貯器或移動操作單元。

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

圖1是實施本發(fā)明的一計算機的方框圖;

圖2是由本發(fā)明所用指令格式的說明;

圖3和圖4是用來解釋通過圖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這一局部的詳細原理圖。

參考圖1，本發(fā)明中的計算機包括矢量寄存器100和101，讀地址寄存器110和111，寫地址寄存器120和121，讀地址選擇器130和131，寫地址選擇器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，在本實施例中，是兩個矢量寄存器，即100和101，它們分別存貯一個有序數(shù)據(jù)集的大量數(shù)據(jù)元素。寄存器100和101分別存儲從主存貯器中裝入的數(shù)據(jù)，或者存儲ALU運算操作的結(jié)果。

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

一個指令包括操作碼（OP）和四個操作數(shù)R₁，R₂，R₃和R₄。操作數(shù)R₁指定目標(biāo)矢量寄存器號，操作數(shù)R₃指定源矢量寄存器號。操作數(shù)R₁指定的目標(biāo)寄存器的寫開始地址由操作數(shù)R₂指定，如果不需要指定寫開始地址，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的讀開始地址的指定操作如下所述。