[其他]计算机矢量寄存处理

说明书

本发明涉及一高速数字处理机，具体地说涉及用于矢量处理的计算机装置。

在用计算机解决问题的很多情况中，需要对一个数据集的逐个元素都进行同样重复地操作。

在一先有的技术中对解决这样一个问题给出了用于计算机的矢量处理装置，该装置允许处理一个有序数据集的众多元素。克雷·Jr，Cray、Jr，等人在他们获得的美国专利4，128，880中，提出了这样一个矢量处理装置。参见美国专利4，128，880的图2，可以看到这个装置对计算机中的矢量处理是通过许多矢量寄存器20（V₀-V₇）和控制矢量寄存器操作的装置来完成的，前者是许多完全独立的分段矢量操作单元，后者包括用于选通信号扇出22和23、数据通道21和存贮器12。矢量寄存器V₀-V₇的每一个都有64个单元，每个单元都可以存贮一个64位的字。当该装置在寄存器V₀中执行单元数据部分向量处理时，需要从寄存器V₀中移动至少一部分数据到另一个寄存器V₁中。为了完成这个移动，数据元素是在矢量寄存器V₀～V₇和存贮器12之间进行转移，并且是通过存贮/装入指令或移位指令来完成的。当通过存贮/装入指令进行移动时，在寄存器20中的数据元素通过扇出22和数据通道21由存贮指令顺序地存进存贮器12，在存贮器12中的一部分数据元素通过扇出22输入给寄存器V₁。

当通过移位指令进行移动时，在寄存器V₀中的数据元素通过扇出23，由一移位指令送到移位操作单元。移位操作单元可以根据指令所指定的移位数目进行移位。移位操作单元的输出是通过扇出23，以字为单位移动数据元素到矢量寄存器V₁。通过重复这样移位操作，完成数据元素所要求的移动。因此，由于两方面技术需要储存器12或移位操作单元，数据元素移动的运行变得很慢。另外，当下一指令需要存贮器12和/或移位操作单元时，在使用这些器件上就会发生冲突。

针对原有技术的这些问题，本发明的一个目的是提供一种计算机，该计算机的数据元素移动的实现可以不使用主存贮器或移动操作单元。

根据本发明的另一特征，即提供一个数据处理器，它包括一个第一存贮单元，用于存贮一个有序数据集的众多数据元素。还包括一个第二存贮单元，同样可以存贮一个有序数据集的众多元素。还包括一个移动单元照根据指令的指定，从第一存贮单元中移动数据元素到第二存贮单元。

图1是实施本发明的一计算机的方框图;

图2是由本发明所用指令格式的说明;

图3和图4是用来解释通过图2指令指定寻址的方框图;

图5是图1中数据元素输入选择器200这一局部的详细原理图。

参考图1，本发明中的计算机包括矢量寄存器100和101，读地址寄存器110和111，写地址寄存器120和121，读地址选择器130和131，写地址选择器140和141，以及用于选择输入数据元素的输入选择器200。

可以有众多的矢量寄存器，在本实施例中，是两个矢量寄存器，即100和101，它们分别存贮一个有序数据集的大量数据元素。寄存器100和101分别存储从主存贮器中装入的数据，或者存储ALU运算操作的结果。

当该装置执行对矢量寄存器100中的数据元素进行部分矢量处理时，至少需要一个数据集从寄存器100中移动到另一个寄存器101中。在这种情况的操作中，利用了图2所示的指令。

一个指令包括操作码（OP）和四个操作数R₁，R₂，R₃和R₄。操作数R₁指定目标矢量寄存器号，操作数R₃指定源矢量寄存器号。操作数R₁指定的目标寄存器的写开始地址由操作数R₂指定，如果不需要指定写开始地址，就不必用R₂了。操作数R₃指定的源矢量寄存器的读开始地址由操作数R₄指定，如果不需要指定，则也就不必使用R₄了。源矢量地址寄存器100的读开始地址的指定操作如下所述。