[其他]向量处理系统

说明书

本发明介绍一种向量处理系统，并具体介绍一种能够取定准备在向量寄存器中使用的存储单元号数的向量处理系统。

美国专利№4，128，880就是以前的向量处理系统技艺的一个例子。该建议的系统装有8个向量寄存器，每个寄存器有64个存储单元。它们是用来对相应的向量寄存器的每个存储单元中的微量数据执行向量处理的。一个向量寄存器的长度，即在一个向量寄存器内的存储单元的个数，在这里，我们称它为最大向量长度（MVL）。在向量处理中，首先所要执行的向量成分的数目，随一条指令而被存入名叫向量长度寄存器的存储设备，这种向量长度寄存器是用来保持所要执行的向量操作数。其次，通过在向量长度寄存器内存储的相应数值，向量成分由向量寄存器顺序地读出，而送往对向量起作用的单元。相对于读出的向量成分，就执行这种用指令确定的操作（例如：加法、乘法等）。其操作结果又顺序地存入其它向量寄存器或主存储器。现在，如果在用FORTRON语言或其它程序设计语言所写的程序中，循环部分的重复次数N等于或少于MVL;则N就被存入向量长度寄存器，依次按指令的规定将几组N向量成分存入向量寄存器，并且对向量寄存器读出的N向量成分顺序地执行循环部分中按所规定的操作。另一方面，在N比MVL大时，就得出M值，M值是由（N-1）/MVL的余数再加1，并首先存放在向量长度寄存器内，以便执行第一种处理过程。在第一处理过程中，有几组M向量成分，都依次存储到指定的向量寄存器内，并按M向量成分的组别，执行指定的操作。在第二处理过程中，MVL就由程序装入向量长度寄存器内，几组MVL的向量长度数目就依次地存储到指定的向量寄存器内，并且执行为各组MVL向量成分所指定的操作。随着其余各组向量成分，这个第二处理过程就随着其它剩下的向量成分组别而重复〔（N-1）/MVL〕次;这里，〔（N-1/MVL〕就是没有超过（N-1）/MVL的最大整数。照这样，虽然循环部分由于具有N＞MVL的关系，而且可用从前的技术系统加以处理，但是目标程序必须使MVL作为一个常数。结果，为了用若干个备有向量寄存器的向量处理系统，来执行目标程序，每个向量寄存器具有比上述以前的技术系统所用的相应的向量寄存器的位长少一个位长，该程序的某些重新编译的分步，对于用来改变MVL，使之适用于具有这样的较短位长的向量寄存器来说，是必不可少的。一般来说，为商业目的而制造的向量处理系统，其较大数量的设计型号是备有不同MVL_S的向量寄存器的，有时是为了满足用户的不同的要求以使其价格-性能的比率最佳化而制作的。结果，就必需制作相当于这类型号的目标程序，因为在那些型号之间是不能互换的。

因此，本发明的一个目的是提供一种向量处理系统，它避免了上述以前技术系统所提到的缺点。

本发明的一种情况是用一个向量处理系统，它包括：供存储指令与操作数的主存储器;至少有一个能由每个上述指令存取的标量寄存器;较大数量的向量寄存器，每个向量寄存器具有较大数量的存储单元，以保存较大数量的预订数据组的向量成分;为了响应第一指令而用至少一个上述向量寄存器中的至少一组上述向量成分，来进行预定操作所需的功能设备;用来存储在每个上述向量寄存器中需要使用的存储单元的MVL数值（一个正整数）的第一存储设备;用来在第一存储设备取定上述数值MVL的取定设备;对把上述第一存储设备的内容传递到上述标量寄存器或上述的主存储器所用的第二指令起反应的控制设备;第二存储设备，它是用来保存上述至少一个向量寄存器中的上述向量成分的数目，这个数目是根据传递到上述标量寄存器或上述主存储器的上述第一存储设备的内容MVL，和由第三指令所确定的向量操作数N（一个正整数）而被传送到功能设备的数目;以及读出设备，它是为了随着上述第二存储设备的内容而顺序地将上述的至少一个向量寄存器的向量成分读出到上述第二存储设备的。

当联系到附加的图表时，本发明的其它特性和优点，就可从以下的叙述中看出：

图1是本发明的第一实施方案的方框图;

图2A与图2B是本发明所用的指令的格式简图;

图3表明经传送途径处理的操作定时图表的说明;

图4A与图4B，供解说源程序与目标程序的样式;

图5为本发明的第二实施方案的方框图;

图6是主存储器控制器的一个例子的方框图。

在这些图表内，相同的参考数码代表相同的结构成分。