JP2764358B2 - データ駆動型情報処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はデータ駆動型情報処理
装置に関し、特に、大量の数値データを並列にかつ実時
間処理して、数値解析・制御に適用されるデータ駆動型
情報処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１６は、従来のデータ駆動型情報処理
装置のブロック図である。

【０００３】図１７（ａ）および（ｂ）は、データ駆動
型情報処理装置におけるデータパケットのフィールド構
成図である。

【０００４】図１８は、データフロープログラムの開発
支援ツールおよび使用手順を模式的に示す図である。

【０００５】図１７（ａ）のデータパケットＰＡは、世
代フィールドＦ１、行先フィールドＦ２、命令フィール
ドＦ３、およびデータフィールドＦ４を含む。図１７
（ｂ）のデータパケットＰａはフィールドＦ１ないしＦ
４に加えて、データフィールドＦ５を含む。世代フィー
ルドＦ１には世代番号が格納され、行先フィールドＦ２
には行先情報が格納され、命令フィールドＦ３には命令
情報が格納され、データフィールドＦ４またはＦ５には
オペランドデータ（定数データを含む）が格納される。
図１６のデータ駆動型情報処理装置は、入出力制御部
ＱＪＢ、プログラム記憶部ＰＳ、待合せメモリを含む発
火制御部ＦＣおよび演算部ＦＰを含む。入出力制御部Ｑ
ＪＢは、２つの独立したデータパケットＰＡが競合して
入力された場合でも両者の入力順序を調停し、更にそれ
らの行先情報を参照しながら、そのデータパケットの行
先を振分ける分岐・分配機能を含んで構成される。プロ
グラム記憶部ＰＳは該データ駆動型情報処理装置に内蔵
したプログラムの記憶部であり、高速アクセス可能なメ
モリをプログラムメモリにして構成される。発火制御部
ＦＣは、２つのオペランドデータの演算処理をする２項
演算命令に関して演算処理すべき２つのデータパケット
ＰＡが揃うまで一方のデータパケットを入力データパケ
ットＰＡの世代番号に基づく優先順位に従って待機させ
るための待合せメモリを有する。この２つのデータパケ
ットが揃い次第、２つのデータパケットを１つのデータ
パケットＰａにして演算部ＦＰに送り込む機能（発火と
呼ぶ）を有する。演算部ＦＰは算術演算および論理演算
・操作機能を有する。

【０００６】次に、データフロープログラム実行時の動
作について説明する。なお、実行すべきデータフロープ
ログラムおよびプログラム実行に必要とされる各種デー
タは予めプログラム記憶部ＰＳおよび入出力制御部ＱＪ
Ｂの図示されないメモリまたはレジスタに、それぞれ記
憶されていると想定する。

【０００７】データはまず図１６の端子ＩＮより入力さ
れ入出力制御部ＱＪＢはその行先情報に基づいてプログ
ラム記憶部ＰＳおよび端子ＯＵＴのいずれか一方に選択
的に送出する。ＯＵＴ側に送出された入力データパケッ
トＰＡ以外は、プログラム記憶部ＰＳに与えられる。プ
ログラム記憶部ＰＳは、入力データパケットＰＡの行先
情報に基づいてアドレスが指定され、予め記憶するデー
タフロープログラムがアクセスされて、次位の行先情報
および次位の命令情報などが読出される。入力データパ
ケットＰＡの行先フィールドＦ２および命令フィールド
Ｆ３には読出された次位の行先情報および次位の命令情
報が格納されて出力される。プログラム記憶部ＰＳから
送出されたデータパケットＰＡは発火制御部ＦＣに与え
られる。発火制御部ＦＣは、入力データパケットＰＡの
行先情報および世代番号に基づいてアドレスが指定され
ることによって、待合せメモリがアクセスされ、２項演
算・操作命令に対する発火を検出する。すなわち、待合
せメモリの指定アドレスにオペランドデータがストアさ
れていれば、指定アドレスにストアされた待合せ世代番
号と入力データパケットＰＡの世代番号との比較結果に
基づく優先順位に従って発火する。逆に、指定アドレス
に待合せオペランドデータがストアされていなければ、
該入力データパケットＰＡのオペランドデータおよび世
代番号の非縮退部が該指定アドレスに書込まれてデータ
パケットＰＡの待合せを行なう。世代番号の非縮退部と
は、世代番号を表すデータのうち待合せメモリのアドレ
ス指定のために用いられない部分をいう。

【０００８】このように、発火制御部ＦＣは行先情報お
よび世代番号が一致する異なる２つのデータパケットＰ
Ａの検出を行ない、それらが一致する２つのデータパケ
ットＰＡのうちの一方のデータパケットのオペランドデ
ータ、たとえば、図７（ａ）におけるデータフィールド
Ｆ４の内容を図１７（ｂ）のデータパケットＰＡのデー
タフィールドＦ５に格納して出力する。発火制御部ＦＣ
から送出されたデータパケットＰａは演算部ＦＰに与え
られる。

【０００９】演算部ＦＰは、発火制御部ＦＣから出力さ
れるデータパケットＰａの命令情報の基いて行先情報を
操作するか、またはオペランドデータを演算し、その演
算・操作結果をデータパケットＰＡのデータフィールド
Ｆ４に格納して送出する。演算部ＦＰから送出されたデ
ータパケットＰＡは、入出力制御部ＱＪＢに与えられ、
応じてその行先情報に基づいてプログラム記憶部ＰＳお
よび端子ＯＵＴのいずれか一方に選択的に送出される。
プログラム記憶部ＰＳへデータパケットＰＡが送出され
る場合には、次の命令が前述と同様にして読出される。

【００１０】上述のようにデータパケットＰＡがプログ
ラム記憶部ＰＳ→発火制御部ＦＣ→演算部ＦＰ→プログ
ラム記憶部ＰＳ→…と巡回し続けることにより、データ
駆動型情報処理装置にストアされるデータフロープログ
ラムに基づく演算・操作処理が進行する。

【００１１】上述のデータフロープログラムは図１８の
ソフトウェアにして準備されるテキストエディタ、コン
パイラまたはアセンブラ、リンカおよびマッパを含む手
順を経て開発される。テキストエディタはＣ言語に準拠
したデータフロープログラムを作成するエディタであ
る。エディットされたデータフロープログラムはコンパ
イラまたはアセンブラで処理可能なようにソースファイ
ルに格納される。コンパイラはソースファイルを読込み
データフロー解析しフローグラフ（中間形式ファイル）
に展開する。一方、アセンブラは、よりフローグラフに
近い記述ができ、コンパイラと同様にフローグラフ（中
間形式ファイル）に展開する。リンカは、それらフロー
グラフを結合する。結合されたフローグラフは、マッパ
を介して実行形式（オブジェクトモジュール）に展開れ
さる。オブジェクトモジュールは、図１６で示されたデ
ータ駆動型情報処理装置などのターゲット・システムま
たはソフトウェアシミュレータにデータパケットＰＡに
してダウンロードされて、プログラム記憶部ＰＳまたは
発火制御部ＦＣにストアされた後、プログラム実行され
る。

【００１２】図１９は、計算プログラムの一例を示す図
である。図２０は、図１９のプログラムから得られるデ
ータフローグラフを示す図である。

【００１３】図２１（ａ）および（ｂ）は図２０のデー
タフローグラフから得られるオブジェクトモジュールが
プログラム記憶部ＰＳおよび発火制御部ＦＣの待合せメ
モリに記憶された場合の記憶内容を示す図である。

【００１４】図１９のプログラムは、文法的にはＣ言語
とほぼ同じ仕様で記述可能である。これを図１８の手順
に従ってデータフロー解析すると、図２０のようなデー
タフローグラフとなる。これを、オブジェクトモジュー
ルにしてターゲットシステムにロードした場合、プログ
ラム記憶部ＰＳのプログラムメモリには図２１（ａ）の
ようにプログラムデータがストアされ、プログラム実行
処理に必要とされる定数データもストアされる。発火制
御部ＦＣの待合せメモリは、プログラムメモリに対応す
る物理的アドレス空間を有する。

【００１５】図２０のデータフローグラフに記述される
五角形および楕円形の記号はノードと呼び、各々入力／
出力のポートおよび演算・操作命令などが記述される。
またノードとノードとを結ぶ線はアークと呼ぶ。図１９
のプログラムをフロー解析すると、各ノードには図２０
のようにノード番号＃０〜＃２０が付される。ノード番
号は行先情報を示す。演算命令のうちＮＯＰは何もしな
いで入力を保存して出力するノーオペレーションを示
し、＊は積算、＋は加算、ＩＮＣは入力データの値を１
インクリメント、ＤＥＣは入力データの値を１デクリメ
ント、−は減算およびＡＢＳは絶対値の演算処理をそれ
ぞれ示す。

【００１６】図２１（ａ）のプログラム記憶部ＰＳのプ
ログラムメモリは、入力データパケットＰＡの行先情報
によりポイント（指定）されるアドレス（以下、ポイン
タアドレスと呼ぶ）空間を有し、各ポインタアドレスに
対応して命令、行先、左／右のフラグ、コピーフラグお
よび定数フラグを格納する。命令は次位の命令情報（演
算・操作命令）を、行先は次位の行先情報（次位のノー
ド番号）を、左／右のフラグは対応する行先情報、すな
わち次位のノード番号の命令について左入力であるか右
入力であるかを示す。プログラム記憶部ＰＳからの読出
時、左／右のフラグは行先フィールドＦ２に格納され
る。

【００１７】実行すべきデータフロープログラムにおい
ては、図２０に示されるようにデータのコピーが必要と
される場合がある。たとえば図２０におけるノード番号
＃０またはノード番号＃２のノードの出力が２個以上の
演算命令、たとえばノード番号＃４および＃６の積算命
令および加算命令のオペランドデータとなるような場
合、コピー処理が必要とされる。コピー処理はプログラ
ム記憶部ＰＳにおいて行なわれる。図２０においてコピ
ー処理が必要とされるノード番号の命令が実行される場
合、図２１（ａ）では該当のポインタアドレスに連続し
て次のアドレスがアクセスされて、データの読出が連続
して行なわれるようにコピーフラグが“１”にセットさ
れる。したがって、図２１（ａ）のポインタアドレス＃
０には、コピーフラグがセット（＝“１”）されて、ポ
インタアドレス＃０がアクセスされた場合、アドレス＃
０にストアされる情報が読出されるとともに、次のアド
レス＃１にストアされた情報が連続して読出される。こ
のコピー処理によりノード番号＃０のノードに並列につ
ながるノード番号＃４および＃６の２つのノードについ
て、その左入力データが同時に得られることになる。

【００１８】また、実行すべきデータフロープログラム
において、図２０に示されるように定数データが記述さ
れる場合、すなわち図２０のノード番号＃１５、＃１６
および＃１７のノードのオペランドデータが定数Ｋ１、
Ｋ２およびＫ３のそれぞれである場合、図２１（ａ）に
示されるように該当するポインタアドレスに対応して定
数フラグがセットされる。

【００１９】図２１（ｂ）の発火制御部ＦＣの待合せメ
モリは、プログラム記憶部ＰＳのプログラムメモリのに
対応するアドレス空間を有し、各ポインタアドレスに対
応して待合せオペランドおよび発火制御フラグＶＬＤを
格納する。発火制御フラグＶＬＤは、対応する待合せオ
ペランドがストアされて待合せ状態（未発火）にあると
き“１”にセットされ、それ以外のとき“０”にリセッ
トされる。

【００２０】次に、図１９のプログラムを、図１６のデ
ータ駆動型情報処理装置内で実行する動作について、図
１６ないし図２１を参照しながら説明する。なお、世代
番号に従う発火制御部ＦＣにおける発火のための優先順
位決定については説明を容易にするため省略する。

【００２１】図２０のデータパケットａ１とｂ１がデー
タ駆動型情報処理装置に与えられる。データパケットａ
１は、命令情報にＮＯＰを、行先情報にノード番号＃０
を、世代番号にｇを、オペランドデータとしてａをそれ
ぞれ所定のフィールドに格納する。データパケットｂ１
は、命令情報にＮＯＰを、行先情報にノード番号＃２
を、世代番号にｇをオペランドデータとしてｂをそれぞ
れ所定のフィールドに格納する。

【００２２】データパケットａ１とｂ１は、図１６のデ
ータ駆動型情報処理装置の入出力制御部ＱＪＢを経て、
プログラム記憶部ＰＳに与えられる。プログラム記憶部
ＰＳは入力データパケットａ１の行先情報（＃０）に基
づくアドレス指定により、図２１（ａ）のポインタアド
レス＃０に格納された命令＊、行先＃４および左フラグ
を読出して入力データパケットａ１の命令フィールドＦ
３および行先フィールドＦ２にそれぞれ格納して発火制
御部ＦＣに出力する。このとき、該ポインタアドレスの
コピーフラグはセットされているので、連続して次のポ
インタアドレス（＃１）に格納された命令＋、行先＃６
および左フラグを読出し、オペランドデータａを格納す
るデータパケットＰＡの所定フィールドに各々格納して
発火制御部ＦＣに出力する。

【００２３】同様にして、プログラム記憶部ＰＳは入力
データパケットｂ１の行先情報（＃２）に基づくアドレ
ス指定により図２１（ａ）のポインタアドレス＃２に格
納された命令＊、行先＃４および右フラグを読出して入
力データパケットｂ１の命令フィールドＦ３および行先
フィールドＦ２にそれぞれ格納して発火制御部ＦＣに出
力する。このとき、該ポインタアドレスのコピーフラグ
はセットされているので、連続して次のポインタアドレ
ス（＃３）に格納された命令＋、行先＃６および右フラ
グを読出して、オペランドデータｂを格納するデータパ
ケットＰＡの所定フィールドに各々格納して発火制御部
ＦＣに出力する。

【００２４】発火制御部ＦＣは、プログラム記憶部ＰＳ
から与えられるデータパケットを順次入力し、命令情報
が２項演算・操作命令であることに応じて、その行先情
報（ノード番号）および世代番号に基づいて図２１
（ｂ）の待合せメモリをアクセスして、該当のポインタ
アドレスに対応する領域に入力データパケットのオペラ
ンドデータを書込むとともに発火制御フラグＶＬＤをセ
ットし、対となるオペランドデータを格納したデータパ
ケットが入力されるまで待機する。対となるオペランド
データを格納したデータパケットの入力が完了すると、
図２１（ｂ）のポインタアドレス＃４および＃６におい
て、図２０のノード番号＃４および＃６の各ノードにお
ける発火が検出されて、対となる２つのオペランドデー
タを格納したデータパケットＰａが次の演算部ＦＰに順
次送出される。発火検出後、該当のポインタアドレスに
対応する発火制御フラグＶＬＤはリセットされる。演算
部ＦＰでは、入力データパケットＰａに格納される命令
情報に従う演算をオペランドデータ対に施し、その演算
結果をデータパケットＰＡのフィールドＦ４に格納して
順次出力する。これにより、図２０のノード番号＃４お
よび＃６の演算命令が実行されて、各々演算結果ｘをフ
ィールドＦ４に格納したデータパケットと演算結果ｙを
フィールドＦ４に格納したデータパケットが順次プログ
ラム記憶部ＰＳに与えられる。

【００２５】プログラム記憶部ＰＳは、演算結果を格納
したデータパケットの行先情報に従うアドレス指定によ
り前述同様に、図２１（ａ）のプログラムメモリをアク
セスして次の命令を読出す。つまり、演算結果ｘを格納
したデータパケットの入力に応じて図２１（ａ）のポイ
ンタアドレス＃４に格納された命令ＩＮＣと行先＃８を
読出し、コピーフラグがセットされていることに応じ
て、ポインタアドレス＃５に格納された命令ＤＥＣと行
先＃１０が連続して読出される。これら読出された情報
は前述と同様にしてオペランドデータｘを格納したデー
タパケットにそれぞれ格納されて発火制御部ＦＣに順次
送出される。また、演算結果ｙを格納したデータパケッ
トの入力に応じてポインタアドレス＃６に格納された命
令ＤＥＣと行先＃１２を読出し、コピーフラグがセット
されていることに応じて、ポインタアドレス＃７に格納
された命令ＩＮＣと行先＃１３を読出す。これら読出さ
れた情報は前述と同様にしてオペランドデータｙを格納
したデータパケットにそれぞれ格納されて発火制御部Ｆ
Ｃに送出される。発火制御部ＦＣは、プログラム記憶部
ＰＳから与えられるデータパケットの命令情報ＤＥＣま
たはＩＮＣの命令内容が単項演算命令であることに応じ
て、入力データパケットをスルーさせて演算部ＦＰに与
える。演算部ＦＰは発火制御部ＦＣから出力されるデー
タパケットの命令情報に従う演算をそこに格納されたオ
ペランドデータについて施し、その演算結果を格納した
データパケットをプログラム記憶部ＰＳに送出する。こ
のとき、図２０のノード番号＃８、＃１０、＃１２およ
び＃１３のそれぞれの演算が行なわれる。したがって、
その演算結果、すなわちｘ＋１、ｘ−１、ｙ−１および
ｙ＋１のそれぞれをデータフィールドＦ４に格納した４
つのデータパケットが順次プログラム記憶部ＰＳに送出
される。

【００２６】プログラム記憶部ＰＳは、演算結果を格納
したデータパケットの行先情報（ノード番号）に基づく
アドレス指定により図２１（ａ）のポインタアドレス＃
８、＃１０，＃１２および＃１３を順次アクセスし、そ
こにストアされる次の情報を読出す。このとき、対応の
定数フラグがセットされていることに応じて、前述の各
読出情報を更に１組生成するとともに次のポインタアド
レス＃９，＃１１および＃１４も連続してアクセスさ
れ、そこにストアされている定数データ（定数Ｋ１）が
順次読出されてデータパケットＰＡのフィールドＦ４に
格納されて、順次発火制御部ＦＣに送出される。発火制
御部ＦＣでは、定数演算であることに応じてデータの待
合せは行なわず、連続して入力するデータパケットから
オペランドデータ対を生成し演算部ＦＰに送出する。こ
れにより演算部ＦＰにおて図２０のノード番号＃１５，
＃１６および＃１７における定数付演算命令が順次実行
される。

【００２７】以下同様にして、プログラム記憶部ＰＳ、
発火制御部ＦＣおよび演算部ＦＰをパケットが巡回し
て、図２０のノード番号＃１８、＃１９および＃２０の
各演算命令が実行されて、演算結果ｖ、ｔおよびｓが得
られる。

【００２８】以上のようにして、データがプログラム記
憶部ＰＳ→発火制御部ＦＣ→演算部ＦＰ→プログラム記
憶部ＰＳ→…と巡回することにより、オブジェクトデー
タにしてプログラム記憶部ＰＳに格納された図１９に示
されるプログラムが実行される。

【００２９】

【発明が解決しようとする課題】上述したデータ駆動型
情報処理装置ではパケット形式のデータ処理を行なうた
め、プログラムデータとして従来のノイマン型プロセッ
サにおける「命令」データに加えて、「行先」データ、
「世代番号」データおよび「オペランド（定数を含
む）」データが必要である。したがって、データ駆動型
情報処理装置ではノイマン型情報処理装置に比較して冗
長なオブジェクトデータを生成することになる。ところ
が、ＩＣ（集積回路）製造における微細加工技術の制限
から、プログラム記憶部のプログラムメモリおよび発火
制御部の待合せメモリの機能および容量を兼備える１チ
ップのＩＣメモリは得ることはできないので、オブジェ
クトデータを格納するプログラム記憶機能と対データを
待合せるための待合せメモリ機能とは別々のＩＣメモリ
によって実現されていた。

【００３０】上述したように、プログラム記憶部と発火
制御部のそれぞれにおいて、個別のメモリが必要であ
り、それぞれのメモリごとにアドレス・デコーダ、読出
回路、書込回路などを備えなければならず、このような
メモリ周辺回路の二重化によってデータ駆動型情報処理
装置の小型化が図れないという問題があった。また、こ
れらメモリの周辺回路の二重化によって処理段数が必要
以上に増加しプログラム実行時間の増大を招くという問
題があった。

【００３１】さらに、上述した従来のデータフロープロ
グラムの実行制御方法では、コンパイラにより実行命令
の識別番号がデータフローグラフ上の各命令ノードに対
して個別に割付けられる。そのため、１つの２項演算当
り２つのオペランドデータのそれぞれに異なる行先ノー
ド番号を割当てねばならず、オブジェクトモジュールの
サイズがより冗長になり、さらにプログラム実行時間の
増大を招くという問題があった。

【００３２】それゆえにこの発明の目的は、装置の小型
化が図られ、それにおけるプログラムの実行時間が短縮
されるデータ駆動型情報処理装置を提供することであ
る。

【００３３】

【課題を解決するための手段】この発明に係るデータ駆
動型情報処理装置は、少なくとも行先フィールド、命令
フィールド、データフィールドおよびデータを相互に識
別する識別子からなるデータパケットを用いてデータフ
ロープログラムを実行するデータ駆動型情報処理装置で
あり、記憶手段と、読出手段と、フィールド更新手段
と、待合せ制御手段と、演算手段とを備えて構成され
る。

【００３４】記憶手段は、データフロープログラムを構
成する命令情報および行先情報を含むプログラムデータ
の組を少なくとも１組以上格納するプログラム領域と待
合せオペランドデータまたは前述の識別子を含む待合せ
データを少なくとも１組以上を格納する待合せ領域を含
むように構成される。

【００３５】読出手段は、データパケットを入力し、応
じて該入力パケットの行先フィールドの内容に基づいて
前述の記憶手段をアドレス指定し、指定アドレスに対応
するプログラム領域に格納されるプログラムデータの組
を読出すよう構成される。

【００３６】フィールド更新手段は、前述の読出手段に
より読出された各組に格納される行先情報および命令情
報を読出して、前述の入力パケットの行先フィールドお
よび命令フィールドにそれぞれ格納するとともに、前述
の入力パケットのデータフィールドの内容を保存して、
この入力パケットを出力するよう構成される。

【００３７】待合せ制御手段は、前述のフィールド更新
手段が出力するデータパケットを入力し、そこに格納さ
れる命令情報が所定情報であるか否かにより次のように
動作するように構成される。つまり、命令情報が所定情
報である場合には、前述の指定アドレスに対応する待合
せ領域に待合せオペランドデータが格納されているか否
か判定し、この判定結果に応じて待合せオペランドデー
タを読出し該入力データパケットのデータフィールドの
内容に付加して出力するか、または該データパケットの
データフィールドの内容を前述の指定アドレスに対応す
る待合せ領域に書込むよう構成される。他方、前述の命
令情報が所定情報でない場合には、該入力データパケッ
トをそのまま出力するよう構成される。

【００３８】演算手段は、前述の待合せ制御手段が出力
するデータパケットを入力し、その命令フィールドの内
容に従って、そのデータフィールドの内容に対して所定
演算処理を施し、その結果を該データパケットのデータ
フィールドに格納して出力するよう構成される。

【００３９】そして、前述の記憶手段におけるプログラ
ム領域と待合せ領域は、前述の入力パケットの行先フィ
ールドの内容に基く共通のアドレスによってアクセスさ
れるよう構成される。

【００４０】

【作用】この発明に係るデータ駆動型情報処理装置は上
述のように構成されて、記憶手段においてはデータフロ
ープログラムを記憶するプログラム領域と、たとえば２
項演算命令について一方のオペランドデータが他方のオ
ペランドデータの入力を待合せるのに利用される待合せ
領域とが併合して設けられ、さらに、これによりプログ
ラムを記憶するためのメモリとオペランドデータを待合
せるためのメモリに関する周辺回路も単一化可能となる
ので、該情報処理装置の小型化とプログラム実行時の処
理段数を減らすことができる。

【００４１】また、記憶手段は読出手段によりアドレス
指定されるプログラム領域にデータフロープログラムを
構成する命令情報および行先情報を含む組を少なくとも
１つ以上記憶するので、該装置のメモリ上におけるデー
タフロープログラムのオブジェクトモジュールのサイズ
は小さくなる。

【００４２】

【実施例】以下、この発明の実施例について図面を参照
して説明する。

【００４３】図１は、この発明の一実施例によるデータ
駆動型情報処理装置のブロック図である。

【００４４】図２は、この発明の一実施例によるプログ
ラム記憶付発火制御部のブロック構成を示す図である。

【００４５】図１においてデータ駆動型情報処理装置Ｐ
Ｅは、入出力制御部ＱＪＢ、入出力制御部ＱＪＢの出力
段にその入力段が接続され、プログラム記憶部ＰＳおよ
び発火制御部ＦＣの機能を含むプログラム記憶付発火制
御部ＦＣＰ、制御部ＦＣＰの出力段にその入力段が接続
される演算部ＦＰを含む。

【００４６】入出力制御部ＱＪＢおよび演算部ＦＰは、
前述した図１６の従来のそれらと同様の機能を有するの
で、その詳細説明は省略する。なお、このデータ駆動型
情報処理装置ＰＥにおけるデータパケットのフィールド
構成は、図１７に示したものと同様であるので説明は省
略する。

【００４７】プログラム記憶付発火制御部ＦＣＰは、従
来のデータフロープログラムを格納したプログラム記憶
部ＰＳおよびデータ待合せのためのメモリを有する発火
制御部ＦＣの両機能を備えるように構成され、さらに両
機能によって共有される１つのメモリ空間を有する。

【００４８】図２にプログラム記憶付発火制御部ＦＣＰ
のブロック構成が示される。従来のデータ駆動型情報処
理装置におけるプログラム記憶部ＰＳおよび発火制御部
ＦＣはそれぞれ６つのパイプラインに分割されていた。
これをマイクロパイプラインと呼び、図２のブロック
は、これらマイクロパイプラインを統合し、併せて６つ
のパイプラインに短縮したものである。該制御部ＦＣＰ
はＦＣＰメモリ２０、入出力制御部ＱＪＢの出力段にそ
の入力段が接続される命令識別パイプライン１、アドレ
スデコードパイプライン２、次命令フェッチパイプライ
ン３、次命令識別パイプライン４、発火判定パイプライ
ン５およびその出力段が演算部ＦＰに接続されるＦＣフ
ィールド更新パイプライン６からなる。

【００４９】図３は、図２のＦＣＰメモリ２０の構成図
である。図３においてＦＣＰメモリ２０は、ポインタア
ドレス＃０、＃１、＃２、…により指定されるアドレス
空間を有し、各ポインタアドレスに対応してデータフロ
ープログラムを記憶するＰＳフィールドおよび待合せデ
ータを記憶するＦＣフィールドを含む。したがって、ポ
インタアドレスが指定されることにより、対応するＰＳ
フィールドに格納されるプログラムデータを読書きする
とともに、対応するＦＣフィールドに格納されているデ
ータと発火させたり当該ＦＣフィールドにデータを書き
込んで待合せを行ったりすることができる。このよう
に、従来のプログラム記憶部ＰＳのプログラムメモリと
発火制御部ＦＣの待合せメモリがＦＣＰメモリ２０によ
り併合される。

【００５０】図４は、図３のＰＳフィールドの構成の一
例を示す図である。図５は、図３のＦＣフィールドの構
成の一例を示す図である。

【００５１】図６は、図３のＰＳフィールドの構成のそ
の他の例を示す図である。図４のＰＳフィールドは図３
のポインタアドレスに対応して設けられ命令、行先
（１）、行先（１）に関する左／右のフラグ、行先
（２）、行先（２）に関する左／右のフラグ、定数フラ
グＣＳＴおよびコピーフラグＣＰＹを格納する。命令は
次位の命令情報を、行先（１）および行先（２）は次位
の行先情報（次位のノード番号）を、行先（１）に関す
る左／右のフラグは命令に従う演算結果が行先（１）の
ノードの左入力であるか右入力であるかを示し、同様に
行先（２）に関する左／右のフラグは命令に従う演算結
果が行先（２）のノードの左入力であるか右入力である
かを示す。定数フラグＣＳＴは対応する命令が定数デー
タをオペランドデータとするか否かを示し、定数データ
をオペランドデータとする場合のみセット（＝“１”）
される。コピーフラグＣＰＹは、従来と同様に命令に従
う次位命令結果が２個以上の次位命令のオペランドデー
タとなる場合にのみセット（＝“１”）される。コピー
フラグＣＰＹがセットされている場合、当該ＰＳフィー
ルドには行先（１）および行先（２）が格納される。

【００５２】図５のＦＣフィールドは、図３のポインタ
アドレスに対応して設けられ待合せオペランド、待合せ
世代番号および発火制御フラグＶＬＤを格納する。待合
せオペランドはプログラム実行処理に必要とされる定数
データを含むオペランドデータであり、発火のためにＦ
Ｃフィールドに書込まれて待機する。待合せ世代番号
は、対応する待合せオペランドの世代番号の非縮退部分
である。発火制御フラグＶＬＤは対応するポインタアド
レスに待合せオペランドがストアされて待合せ状態（未
発火）にあるときセット（＝“１”）され、それ以外の
ときリセット（＝“０”）される。

【００５３】図６は、図４のＰＳフィールドの構成のそ
の他の例であり、図４のフィールド構成とは異なって、
命令（１）、行先（１）、行先（１）についての左／右
フラグ、命令（２）、行先（２）、行先（２）について
の左／右フラグ、定数フラグＣＳＴおよびコピーフラグ
ＣＰＹを格納する。命令（１）および（２）は命令情報
（演算命令）を、行先（１）は命令（１）の演算結果の
次位の行先情報（ノード番号）を、行先（２）は命令
（２）の演算結果の次位の行先情報（ノード番号）をそ
れぞれ示す。定数フラグＣＳＴは対応する命令（１）ま
たは（２）のオペランドデータが定数データである場合
のみセットされる。

【００５４】次に、図２に戻り、各パイプラインについ
て説明する。命令識別パイプライン１は、前段の入出力
制御部ＱＪＢから与えられるデータパケットＰＡを入力
し、応じてそこに格納される命令情報を解読して、実行
命令であるか外部制御命令であるかを識別する。実行命
令はデータフローグラフのノードとして記述された命令
であり、外部制御命令は与えられるデータをＦＣＰメモ
リ２０へ書込むロード命令または、ＦＣＰメモリ２０に
ストアされているデータを読出すダンプ命令である。

【００５５】命令識別パイプライン１において、命令情
報が実行命令であると識別されると、応じて連続して入
力されるデータが対を形成する（発火する）か否かを、
連続入力データパケットＰＡの行先情報（ノード番号）
が一致するか否かにより判断する。これはＦＣＰメモリ
２０の同一アドレスへのアクセス競合を未然に検知する
ことになり、事前発火検知と呼ぶ。事前発火検知される
と、応じて事前発火検知信号Ｓ１が次命令識別パイプラ
イン４に導出される。

【００５６】また、入力データパケットＰＡの命令情報
が外部制御命令であることを識別すると、応じて次命令
識別パイプライン４、発火判定パイプライン５およびＦ
Ｃフィールド更新パイプライン６にロード／ダンプ命令
判読信号Ｓ２を導出する。

【００５７】アドレスデコードパイプライン２は、与え
られるデータパケットＰＡを入力し、応じてそこに格納
される行先情報に基づいてデコード処理しＦＣＰメモリ
２０をアクセスするためのアドレスＡＤをＦＣＰメモリ
２０に与える。並行して入力データパケットＰＡを次命
令フェッチパイプライン３に与える。

【００５８】次命令フェッチパイプライン３は、与えら
れるデータパケットＰＡを入力して、ＦＣＰメモリ２０
において読出されたデータを格納して出力する。詳細に
はＦＣＰメモリ２０においてアドレスＡＤにより指定さ
れた図３のポインタアドレスに対応のＰＳフィールドお
よびＦＣフィールドからデータを読出して入力データパ
ケットＰＡに格納する。たとえば、ＦＣＰメモリ２０が
図４のＰＳフィールド、図５のＦＣフィールドの構成を
有する場合、まずコピーフラグＣＰＹが参照される。コ
ピーフラグＣＰＹがリセットならば、ＰＳフィールドの
命令、行先（１）および行先（１）の左／右フラグを読
出し、入力データパケットＰＡの命令フィールドＦ３に
命令を、行先フィールドＦ２に行先（１）および左／右
フラグをそれぞれ格納する。さらにこのとき、定数フラ
グＣＳＴがセットされてるならば、図５のＦＣフィール
ドの定数データを読出してデータフィールドＦ４に格納
する。

【００５９】逆に、コピーフラグＣＰＹがセットされて
るならば、ＰＳフィールドの命令を命令フィールドＦ３
に格納したデータパケットを連続して２つ作成し、その
うち一方のデータパケットの行先フィールドＦ２に行先
（１）および左／右フラグを格納し、他方のデータパケ
ットの行先フィールドＦ２には行先（２）および左／右
フラグを格納する。そして、定数フラグＣＳＴがセット
されてるならば、ＦＣフィールドの定数データを各デー
タパケットのデータフィールドＦ４に格納する。このよ
うにして、アドレスＡＤにより指定されてＦＣＰメモリ
２０のＰＳフィールドおよびＦＣフィールドから読出さ
れたデータを格納したデータパケットは、次命令識別パ
イプライン４に送出される。また、このときＦＣフィー
ルドから発火制御フラグＶＬＤが読出される。

【００６０】なお、ＦＣＰメモリ２０のＰＳフィールド
の構成が図６である場合も、同様にしてコピーフラグＣ
ＰＹに従うデータパケットのコピー処理を含んで、次命
令情報を格納するよう処理されたデータパケットの出力
が行なわれる。

【００６１】次命令識別パイプライン４は、ロード／ダ
ンプ命令判読信号Ｓ２の入力に応じて入力データパケッ
トをスルーさせるように動作するが、それ以外のときは
入力データパケットの命令情報を識別して、その識別結
果に従って出力データパケットを生成する。データパケ
ットに格納される命令情報は単項演算命令および２項演
算命令のいずれか一方に大別され、さらに２項演算命令
は定数演算命令、事前発火演算命令、２変数演算命令の
いずれかに分類される。事前発火演算命令は事前発火検
知信号Ｓ１の入力に基づいて識別される。２変数演算命
令は事前発火演算命令とは異なり、連続して入力されな
い同一行先情報を有した２つのデータパケットについて
の演算命令である。

【００６２】発火判定パイプライン５は、パイプライン
４を介して与えられる発火制御フラグＶＬＤおよび命令
情報に基づき入力データパケットについて発火および待
合せのいずれかの処理とロード／ダンプ判定のいずれか
の処理を行なう。発火の処理は、２項演算・操作命令で
あって、しかも与えられるフラグＶＬＤがセットされし
ていることに応じて行なわれ、ＦＣＰメモリ２０のＦＣ
フィールドにデータの書込を行なわずに、入力データパ
ケットをそのまま出力する。待合せの処理は、２項演算
・操作命令であって、しかも与えられるフラグＶＬＤが
リセットされていることに応じて行なわれ、ＦＣＰメモ
リ２０のＦＣフィールドにそのオペランドデータが書込
まれて待合わせるべき（未発火の）データパケットであ
ることを明示するため、フラグＶＬＤをセットするため
の準備をする。ロード／ダンプ判定の処理はロード／ダ
ンプ命令判読信号Ｓ２の入力に応答して能動化され、ロ
ード／ダンプ命令情報を格納したデータパケットをその
まま出力側に導出する。

【００６３】ＦＣフィールド更新パイプライン６は、入
力データパケットに基づいて発火パケット生成、発火制
御フラグＶＬＤ更新、オペランドデータおよび世代番号
の更新、ロードパケットの書込およびダンプパケットの
生成の各処理を選択的に行なう。

【００６４】発火パケット生成の処理は、与えられるデ
ータパケットを入力して１つのデータパケットにして
（発火して）送出する。並行して発火制御フラグ更新の
処理は発火したことに応じてＦＣＰメモリ２０の該当す
る発火制御フラグＶＬＤをリセットする。

【００６５】また、オペランドデータおよび世代番号の
更新処理は、与えられるデータパケットのオペランドデ
ータおよび世代番号をアドレスＡＤにより指定されるＦ
Ｃフィールドに書込んで待合せオペランドおよび待合せ
世代番号を更新する。このとき、ＦＣフィールドに格納
された待合せデータが未発火状態であることを示すよう
に発火制御フラグ更新の処理として発火制御フラグＶＬ
Ｄをセットする。

【００６６】ロードパケットの書込の処理またはダンプ
パケットの生成の処理は、与えられるデータパケットの
命令情報がデータのロードまたはデータのダンプのいず
れかの命令であることに応じて、アドレスＡＤにより指
定されるＦＣＰメモリ２０のＰＳフィールドまたはＦＣ
フィールドをアクセスする。ロードパケットの書込の処
理は、入力データパケットに格納されたデータを指定の
ＰＳフィールドまたはＦＣフィールドにロードする。ダ
ンプパケットの生成の処理は、指定されるＰＳフィール
ドまたはＦＣフィールドにストアされたデータを読出し
てデータパケットにして送出する。したがって、データ
パケットＰＡの命令情報にロードまたはダンプ命令を設
定すれば、ＦＣフィールド更新パイプライン６において
ＦＣＰメモリ２０に関して所望されるデータの書込と所
望されるデータの読出とを行なうことができる。このよ
うにしてＦＣフィールド更新パイプライン６から送出さ
れるデータパケットは図１の演算部ＦＰに与えられる。

【００６７】図７は、本発明の一実施例による図１９の
プログラムから得られるフローグラフを示す図である。

【００６８】図８（ａ）および（ｂ）は、図７のデータ
フローグラフに従うプログラム実行開始時にデータ駆動
型情報処理装置ＰＥに入力されるデータパケットを示す
図である。

【００６９】図９は、図７のデータフローグラフから得
られるオブジェクトモジュールをＦＣＰメモリ２０に記
憶した場合の記憶内容を示す図である。

【００７０】図７のデータフローグラフは、図１９のプ
ログラムのオブジェクトモジュールをＦＣＰメモリ２０
にロード可能なように、図１９のプログラムをコンパイ
ラ（またはアセンブラ）によりフロー解析したものであ
る。コンパイラは図１９のプログラムをフロー解析する
と、各ノードから出力される各アークについてこれを識
別する番号を付し（図示せず）、これをこのアークの上
方側に接続されるノードのノード番号とするようフロー
解析する。したがって、各ノードに記述される命令が単
項演算命令および２項演算命令などのいずれの演算命令
であっても、そのノードの出力用のアークは１本である
ので各ノードについて、図７に示されるようにグラフの
左上から右下方向へ昇順にノード番号＃０、＃１、＃２
…と付される。

【００７１】次に、図１のデータ駆動型情報処理装置Ｐ
Ｅにおける図７のデータフローグラフに従うプログラム
実行時の動作を、図１、図２、図７ないし図９を参照し
ながら説明する。なお、世代番号に従う発火優先順位の
決定については説明を簡単にするため省略する。

【００７２】図８（ａ）のデータパケットＡ１は行先情
報にノード番号＃０、世代番号にｇ、オペランドデータ
にａをそれぞれ格納する。図８（ｂ）のデータパケット
Ｂ１は行先情報にノード番号＃１、世代番号にｇ、オペ
ランドデータにｂをそれぞれ格納する。

【００７３】また、データパケットＡ１はデータ駆動型
情報処理装置ＰＥの端子ＩＮを介して、入出力制御部Ｑ
ＪＢを経由しプログラム記憶付発火制御部ＦＣＰに与え
られる。

【００７４】制御部ＦＣＰの命令識別パイプライン１は
データパケットＡ１を入力して、アドレスデコードパイ
プライン２に与える。

【００７５】アドレスデコードパイプライン２は、入力
データパケットＡ１の行先情報に基づきアドレスＡＤを
生成して、ＦＣＰメモリ２０に与える。入力データパケ
ットＡ１はさらに次命令フェッチパイプライン３に与え
られる。また、アドレスＡＤで指定されるポインタアド
レス＃０にストアされるコピーフラグＣＰＹが読出され
る。この場合コピーフラグＣＰＹがセットされているこ
とに応じて、図９のポインタアドレス＃０のデータが読
出されて命令情報はＮＯＰ、行先情報はノード番号＃２
の左入力、オペランドデータはａであるデータパケット
と、命令情報はＮＯＰ、行先情報はノード番号＃３の左
入力、オペランドデータはａであるデータパケットとが
順次出力される。このように、コピーフラグＣＰＹがセ
ットされている場合、１回のアドレス指定で２つのデー
タパケットが出力される。これをコピー処理と呼ぶ。

【００７６】次命令識別パイプライン４、発火判定パイ
プライン５およびＦＣフィールド更新パイプライン６
は、次命令フェッチパイプライン３から出力される命令
情報がＮＯＰである２個のデータパケットを順次入力
し、その演算命令が単項演算ＮＯＰであることに基づき
ＦＣフィールドへのデータ書込を行なわずそのまま演算
部ＦＰへ送出する。

【００７７】演算部ＦＰは入力データパケットの命令情
報ＮＯＰに従ってオペランドデータを演算処理するの
で、入力データパケットはそのまま入出力制御部ＱＪＢ
を経て再び制御部ＦＣＰに与えられる。これにより、図
７のノード番号＃２および＃３のノードに関する左入力
データパケットが揃う。

【００７８】次に、制御部ＦＣＰの命令識別パイプライ
ン１は、まず命令情報はＮＯＰ、行先情報は＃２の左入
力、オペランドデータはａであるデータパケットを入力
する。命令情報は解読されて、入力データパケットはア
ドレスデコードパイプライン２を経由して次命令フェッ
チパイプライン３に送出される。アドレスデコードパイ
プライン２がアドレスＡＤを出力するのでＦＣＰメモリ
２０のポインタアドレス＃２にストアされているリセッ
トされた発火制御フラグＶＬＤが読出されて送出され
る。また、アドレス＃２のコピーフラグに基づいてコピ
ー処理が行なわれる。このコピー処理により次位の命令
情報＊および次位の行先情報＃４、オペランドデータａ
を各フィールドにそれぞれ格納したデータパケットに続
いて、次位の命令情報＊、次位の行先情報＃５、オペラ
ンドデータａを各フィールドに格納したデータパケット
を導出する。これら２つのデータパケットは次命令識別
パイプライン４に順次与えられる。

【００７９】次命令識別パイプライン４は、与えられる
データパケットが２変数演算命令＊を格納していること
を識別して、フラグＶＬＤと入力データパケットを送出
する。発火判定パイプライン５ではフラグＶＬＤがリセ
ットされていることにひ基づきデータパケットの待合せ
を行なうと判定し、入力データパケットが送出される。
ＦＣフィールド更新パイプライン６ではポインタアドレ
ス＃２のＦＣフィールドに入力データパケットのオペラ
ンドデータａが書込まれ待合せオペランドデータとして
ストアされ、さらに発火制御フラグＶＬＤがセットされ
る。

【００８０】さらに、制御部ＦＣＰは、命令情報はＮＯ
Ｐ、行先情報は＃３の左入力、オペランドデータはａで
あるデータパケットを受理して、前述と同様にコピー処
理を含む一連の処理をする。これにより、ＦＣフィール
ド更新パイプライン６ではＦＣＰメモリ２０のアドレス
＃３のＦＣフィールドに入力データパケットのオペラン
ドデータａを書込んで、待合せオペランドデータを設定
し、対応する発火制御フラグＶＬＤをセットする。

【００８１】以上により、ノード番号＃２および＃３の
それぞれにおいて、一方のオペランドデータがＦＣＰメ
モリ２０のＦＣフィールドのアドレス＃２および＃３の
それぞれにおいて、他方のオペランドデータの待合せを
する状態（未発火状態）が設定される。

【００８２】次に、該データ駆動型情報処理装置ＰＥは
図８（ｂ）のデータパケットＢ１を受理して制御部ＦＣ
Ｐにおいて前述の入力データパケットＡ１と同様にして
処理することで、ノード番号＃２および＃３のノードに
関するオペランドデータがｂである入力データパケット
が揃う。

【００８３】そして、制御部ＦＣＰは、まず命令情報は
ＮＯＰ、行先情報は＃２の右入力、オペランドデータは
ｂである入力データパケットを処理する。このときＦＣ
Ｐメモリ２０のアドレス＃２の発火制御フラグＶＬＤが
既にセットされているので、パイプライン４および５に
おいて発火すると判定される。したがって、ＦＣフィー
ルド更新パイプライン６では、ＦＣＰメモリ２０のアド
レス＃２の待合せオペランドデータａが読出されて、出
力データパケットのフィールドＦ４またはＦ５に格納さ
れて導出される。これにより、パイプライン６からは命
令情報は＊、行先情報は＃４、オペランドデータはａお
よびｂであるデータパケットと、命令情報は＊、行先情
報は＃５、オペランドデータはａおよびｂであるデータ
パケットとが出力される。このとき、パイプライン６に
よりＦＣメモリ２０のアドレス＃２に対応する発火制御
フラグＶＬＤはリセットされる。

【００８４】次に、制御部ＦＣＰは、命令情報はＮＯ
Ｐ、行先情報は＃３の右入力、オペランドデータはｂで
ある入力データパケットを同様にして処理する。これに
より、ＦＣＰメモリ２０のアドレス＃３に対応するＦＣ
フィールドにおいて発火検出されて、命令情報は＋、行
先情報は＃６、オペランドデータはａおよびｂであるデ
ータパケットと、命令情報は＋、行先情報は＃７、オペ
ランドデータはａおよびｂであるデータパケットとが導
出される。またこのとき、ＦＣフィールド更新パイプラ
イン６により、発火が検出されたことにより、ＦＣＰメ
モリ２０のアドレス＃３に対応する発火制御フラグＶＬ
Ｄがリセットされる。

【００８５】これにより、２項演算命令の２つのオペラ
ンドが揃ったパケットがノード番号＃２および＃３の各
々について２つづつ生成されて演算部ＦＰに与えられ
る。演算部ＦＰは、演算命令＊を格納した２つの発火パ
ケットの各々について、そこに格納されるオペランドデ
ータａとｂを演算処理して、その演算結果ｘ（＝ａ＊
ｂ）を各データパケットのオペランドデータとして格納
して再度、制御部ＦＣＰに入力する。

【００８６】同様にして、演算部ＦＰにおいて演算命令
＋を格納した２つの発火パケットの各々について、そこ
に格納されるオペランドデータａおよびｂに演算処理が
行なわれてその演算結果ｙ（＝ａ＋ｂ）を各データパケ
ットのオペランドデータに格納して、制御部ＦＣＰに入
力される。

【００８７】以上により、図７のデータフローグラフの
うち、＃０〜＃３までの命令ノードの演算処理が終了し
ノード番号＃４、＃５、＃６および＃７のそれぞれに対
する入力データが得られたことになる。

【００８８】次に、制御部ＦＣＰでは入力データパケッ
トの行先情報に従って図９のポインタアドレス＃４、＃
５、＃６および＃７にストアされるＰＳフィールドのデ
ータが順次読出されてデータパケットにして順次送出さ
れる。これら読出されたすべての命令は単項演算命令で
あるので、直ちに演算部ＦＰに順次与えられる。演算部
ＦＰにおいて、入力データパケットについて図７のノー
ド番号＃４、＃５、＃６および＃７の演算命令ＩＮＣま
たはＤＥＣに従う演算処理が順次施され、オペランドデ
ータに（ｘ＋１）、（ｘ−１）、（ｙ＋１）および（ｙ
−１）を格納した４つのデータパケットが順次制御部Ｆ
ＣＰに送出される。これにより、図７のノード番号＃８
のノードの右入力、ノード番号＃９のノードの左入力、
ノード番号＃１２のノードの右入力、ノード番号＃１０
のノードの右入力についてのデータがそれぞれ得られた
ことになる。

【００８９】次に、制御部ＦＣＰでは入力データパケッ
トの行先情報に従って図９のポインタアドレス＃８、＃
９、＃１２および＃１０がアクセスされて、そこにスト
アされるＰＳフィールドのデータが順次読出される。こ
のうち、ポインタアドレス＃８、＃９および＃１０の定
数フラグＣＳＴは各々セット状態にあるので、対応する
ＦＣフィールドに格納された定数データＫ１，Ｋ２およ
びＫ３の各々を読出して、各データパケットのオペラン
ドデータに格納するので、３つの無条件発火パケットが
生成されて、演算部ＦＰに順次送出される。アドレスポ
インタ＃１２のＦＣフィールドにはオペランドデータ
（ｙ−１）が書込まれて待合せオペランドデータにして
ストアされるとともに、発火制御フラグＶＬＤがセット
される。

【００９０】演算部ＦＰでは、図７の命令ノード＃８、
＃９および＃１０における演算命令−、＋、および＊に
従う定数演算処理が実行される。これによりオペランド
データにｚ（＝Ｋ１−（ｘ＋１））、ｗ（＝（ｘ−１）
＋Ｋ２）およびｕ（＝Ｋ３＊（ｙ＋１））をそれぞれス
トアした３つのデータパケットが順次、制御部ＦＣＰに
入力される。これにより、図７のノード番号＃１１のノ
ードの入力データ、＃１２のノードの左入力データ、＃
１３のノードの入力データが得られたことになる。

【００９１】以下同様にして図７のノード番号＃１１、
＃１２および＃１３における演算処理を制御部ＦＣＰの
ＦＣＰメモリ２０のアクセスを行ないながら実行するこ
とにより、最終的な演算結果であるｖ、ｔおよびｓが得
られることになる。

【００９２】以上のようにプログラム記憶付発火制御部
ＦＣＰを採用することにより、従来のプログラム記憶部
のプログラムメモリおよび発火パケット生成のための待
合せメモリはＦＣＰメモリ２０で共有され、ＥＣＰメモ
リ２０をアクセスするための周辺回路機能は図２の６段
のマイクロパイプラインで単一化される。

【００９３】また、ＦＣＰメモリ２０をアクセスするた
めのポインタアドレスをデータフローグラフ上のアーク
に対して割付けられた識別番号とすることにより、図９
と図２１（ａ）を比較してもわかるように、同一のプロ
グラム内容であってもそのオブジェクトサイズは従来よ
り小さくなる。

【００９４】図１０は、本発明のその他の実施例による
図１９のプログラムから得られるデータフローグラフを
示す図である。

【００９５】図１１（ａ）および（ｂ）は、図１０のデ
ータフローグラフに従うプログラム実行開始時にデータ
駆動型情報処理装置ＰＥに入力されるデータパケットを
示す図である。

【００９６】図１２は、図１０のデータフローグラフか
ら得られるオブジェクトモジュールをＦＣＰメモリ２０
に記憶した場合の記憶内容を示す図である。

【００９７】図１０のフローグラフは、図１９のプログ
ラムをそのオブジェクトモジュールがＦＣＰメモリ２０
にロード可能なようにコンパイラ（またはアセンブラ）
によってフロー解析されたものである。コンパイラは、
図１９のプログラムをフロー解析すると、図１０に示さ
れるように各ノードについて、その入力アークの発信元
が共通するノードについては同一のノード番号が付され
るようにしながら、データフローグラフの左上から右下
方向にノード番号を昇順に付す。したがって、図１０に
示されるように一致した発信元ノードを有する演算命令
＊のノードと演算命令＋のノードには同一のノード番号
＃０が付される。またその入力ノードが共通となる演算
命令ＩＮＣのノードと演算命令ＤＥＣのノードには同一
のノード番号＃１が付される。同様にして演算命令＋か
らの出力アークが共通である演算命令ＤＥＣのノードと
演算命令ＩＮＣのノードには同一ノード番号＃２が付さ
れる。

【００９８】図１２には、図１０のデータフローグラフ
のオブジェクトモジュールをストアしたＦＣＰメモリ２
０の記憶内容が示される。図１２に示されるＦＣＰメモ
リ２０は、図２に示されたアドレスデコードパイプライ
ン２から出力されるアドレスＡＤによりポイントされる
ポインタアドレスに対応してＰＳフィールドおよびＦＣ
フィールドを含む。図１２のＰＳフィールドは、図６で
示したフィールド構成を有し、ＦＣフィールドは図５で
示したフィールド構成を有する。

【００９９】次に、図１のデータ駆動型情報処理装置Ｐ
Ｅにおいて図１０のデータフローグラフに従うプログラ
ム実行時の動作を、図１、図２、図１０ないし図１２を
参照しながら説明する。

【０１００】なお、世代番号に従う発火優先順位決定に
ついては説明を容易にするために省略する。

【０１０１】図１１（ａ）のデータパケットＡ２は行先
情報にノード番号＃０の左入力を、オペランドデータに
ａをそれぞれ格納する。図１１（ｂ）のデータパケット
Ｂ２は行先情報にノード番号＃０の右入力を、オペラン
ドデータにｂをそれぞれ格納する。データパケットＡ２
およびＢ２は、データ駆動型情報処理装置ＰＥの入力端
子ＩＮを介して入出力制御部ＱＪＢを経由し、プログラ
ム記憶付発火制御部ＦＣＰに順次与えられる。

【０１０２】制御部ＦＣＰの命令識別パイプライン１は
与えられるデータパケットＡ２に続いてデータパケット
Ｂ２を受理して、順次アドレスデコードパイプライン２
に与える。

【０１０３】アドレスデコードパイプライン２および次
命令フェッチパイプライン３は、まず入力データパケッ
トＡ２の行先情報に基づいてアドレスＡＤを生成し、メ
モリ２０のポインタアドレス＃０のデータを読出す。こ
の読出時、コピーフラグＣＰＹがセットされていること
に応じて、データパケットのコピー処理が行なわれて２
つのデータパケットが出力される。２つの出力パケット
のうち、一方のデータパケットには命令情報に＊、行先
情報にノード番号＃１、オペランドデータにａがそれぞ
れ格納され、他方のデータパケットには命令情報に＋、
行先情報にノード番号＃２、オペランドデータにａがそ
れぞれ格納される。また同様にして、入力データパケッ
トＢ２の行先情報に基づいて、ＦＣＰメモリ２０がアク
セスされて、２つのデータパケットが出力される。２つ
の出力パケットのうち、一方のデータパケットには命令
情報に＊、行先情報にノード番号＃１、オペランドデー
タにｂが格納され、他方のデータパケットには命令情報
に＋、行先情報にノード番号＃２、オペランドデータに
ｂがそれぞれ格納される。したがって、データパケット
Ａ２に続いてデータパケットＢ２を入力することによ
り、次命令フェッチパイプライン３からは、上述の４つ
のデータパケットが順次導出される。

【０１０４】次命令識別パイプライン４、発火判定パイ
プライン５およびＦＣフィールド更新パイプライン６
は、前述の４つのデータパケットのうち、まず入力デー
タパケットＡ２による２つのパケットを順次入力して処
理する。このとき、入力データパケットの命令情報は２
変数演算と判定されて、ポインタアドレス＃０に対応の
ＦＣフィールドにそのオペランドデータａが書込まれて
待合せオペランドとなるとともに、発火制御フラグＶＬ
Ｄがセットされる。そして、入力データパケットＢ２に
よる次の２つのデータパケットを入力することにより、
発火検出されて、ＦＣＰメモリ２０のポインタアドレス
＃０の発火制御フラグＶＬＤがリセットされ、オペラン
ドデータａおよびｂを格納した２つの発火パケットが演
算部ＦＰに送出される。

【０１０５】２つの発火パケットのうち一方の発火パケ
ットは命令情報に＊、行先情報のノード番号＃１を格納
し、他方の発火パケットは命令情報に＋、行先情報にノ
ード番号＃２を格納する。

【０１０６】演算部ＦＰは、２つの発火パケットを順次
入力して、そこに格納された演算命令＊または＋に従っ
て、同様にそこに格納されたオペランドデータａおよび
ｂについて演算処理を施し、演算結果ｘ（＝ａ＊ｂ）を
オペランドデータにしたデータパケットと、演算結果ｙ
（＝ａ＋ｂ）をオペランドデータにしたデータパケット
とを、再度プログラム記憶付発火制御部ＦＣＰに与る。

【０１０７】以上の動作により、図１０のデータフロー
グラフのノード番号＃１および＃２のノードについての
入力データが得られたことになる。

【０１０８】以下、同様にしてプログラム記憶付発火制
御部ＦＣＰ→演算部ＦＰ→プログラム記憶付発火制御部
ＦＣＰ→…とデータパケットが巡回することにより、図
１０に示される最終的な演算結果ｖ、ｔおよびｓを格納
したデータパケットがそれぞれ得られる。

【０１０９】上述した図１０のデータフローグラフに従
うプログラムのオブジェクトモジュールのサイズは前述
した図７のそれよりもさらに小さくなって、ＦＣＰメモ
リ２０の有効利用が図られる。

【０１１０】図１３は、図７のデータフローグラフにお
ける積算命令の実行状況をデータパケットの流れに従っ
て示す図である。

【０１１１】図１４は、図２０のデータフローグラフに
おける積算命令の実行状況をデータパケットの流れに従
って示す図である。

【０１１２】図１３では、積算命令＊はノード番号＃１
２のノードで実行されるが、ノード番号＃１２のノード
はノード番号＃９およびノード番号＃６のノードをアー
クを介して接続されるので、これら２つのノードの出力
データを入力データ、すなわちオペランドデータとして
いる。したがって、ノード番号＃９および＃６のノード
からノード番号＃１２のノードに処理が移行するまで
に、図１のプログラムー記憶付発火制御部ＦＣＰにおけ
るデータ処理が１回実行される。

【０１１３】図１４では、積算命令＊はノード番号＃１
９の命令ノードで実行される。ノード番号＃１９のノー
ドはノード番号＃１６および＃１２のノードをアーク介
して接続し、ノード番号＃１６および＃１２のノードの
出力データを入力データ、すなわちオペランドデータと
している。ノード番号＃１９の積算命令＊は、図１６の
演算部ＦＰで実行されるので、ノード番号＃１６および
＃１２のノードからノード番号＃１９のノードに処理が
移行するまでに図１６のプログラム記憶部ＰＳにおける
処理が２回と、発火制御部ＦＣにおける処理が１回行な
われる。

【０１１４】図１３と図１４とに示される２つのデータ
フローグラフを比較してもわかるように、同じ内容の積
算命令を実行するにしても本実施例ではプログラム記憶
付発火制御部ＦＣＰにおけるＦＣＰメモリ２０について
の２回のメモリアクセス処理のみが行なわれるのに対し
て、従来は図１４に示されるようにプログラム記憶部Ｐ
Ｓにおける２回のメモリアクセス処理および発火制御部
ＦＣにおける２回のメモリアクセス処理が行なわれる。
したがって、本実施例によるデータ駆動型情報処理装置
ＰＥにおけるプログラムの実行制御方法によれば、プロ
グラム実行時間を大幅に短縮することができる。

【０１１５】図１５は、図９、図１２および図２１に示
されたオブジェクトモジュールの大きさを各項目におい
て比較した結果を表形式にして示す図である。

【０１１６】図２０の表の横方向には比較項目が記入さ
れ、縦方向にはオブジェクトモジュール名が図面番号を
用いて記入される。比較項目は２項演算命令ノード数、
単項演算命令ノード数、行先アークの数、オブジェクト
サイズおよび使用待合せ領域数を含む。２項演算命令ノ
ード数は、図２１（ａ）のモジュールの場合、１つの２
項演算命令についてノードが２つ用いられるために、２
項演算命令ノード数は１２となり最も多い。単項演算命
令ノード数は、３つのモジュールについてほとんど差は
ない。行先アークの数は、ＦＣフィールドの行先（１）
および行先（２）に記されるノードの数であり、図９の
モジュールにおける行先アークの数が最も少ない。オブ
ジェクトサイズは、各モジュールについて２項演算命令
ノード数、単項演算命令ノード数および行先アークの数
を総和して得られる値であり、図２１（ａ）のオブジェ
クトモジュールのそれが最も大きい。

【０１１７】また、使用待合せ領域数は、ＦＣフィール
ドにおける使用領域の数であり、図１２のオブジェクト
モジュールのそれが最も大きい。待合せメモリのアドレ
ス空間の大きさはＦＣフィールドのアドレス空間、に対
応して設けられる。言い換えれば行先アークの数に対応
して設けられるので、待合せメモリの利用効率を（使用
待合せ領域数／行先アークの数）として算出すれば、図
９のモジュールは５／１２、図１２のモジュールは６／
１８および図２１（ａ）のモジュールは３／１８とな
り、図９のそれは図２１（ａ）の約４倍、図１２のそれ
は図２１（ａ）の約３倍の利用効率となることがわか
る。

【０１１８】上述した本実施例によるデータ駆動型情報
処理装置ＰＥによれば、プログラム記憶用のメモリとオ
ペランドデータ待合せ用のメモリを単一化したことによ
って処理装置の小型化が可能となる。さらに、プログラ
ム記憶のためのメモリとオペランドデータ待合せのメモ
リとを共有することにより、メモリに関する周辺回路も
一元化されて処理段数が減少しプログラム実行時間が短
縮する。

【０１１９】さらに、図１５で示したようにオブジェク
トモジュールのサイズが小さくなる。

【０１２０】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、記憶
手段においてプログラム記憶用のメモリとオペランドデ
ータ待合せ用のメモリとが併合されるとともに、これら
各メモリに関する周辺回路も単一化されるので、装置の
小型化と、該装置において実行されるプログラムの実行
速度を高速化できる。

【０１２１】また、記憶手段は読出手段による読出ごと
に、データフロープログラムを構成する命令情報および
行先情報を含む組が少なくとも１つ以上読出されるよう
に構成されるので、該装置に格納されるデータフロープ
ログラムのオブジェクトモジュールのサイズを小さくで
きる。

【０１２２】さらに、読出手段は、１回の読出ごとに命
令情報および行先情報からなる少なくとも１つ以上の
組、言換えれば１回の読出ごとに複数のプログラムデー
タを読出すことができるので、記憶手段からのプログラ
ムデータ読出回数が低減され、記憶手段アクセス処理を
含むプログラム実行時間を短くできる、などの効果が得
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例によるデータ駆動型情報処
理装置のブロック図である。

【図２】この発明の一実施例によるプログラム記憶付発
火制御部のブロック構成を示す図である。

【図３】図２のＦＣＰメモリの構成図である。

【図４】図３のＰＳフィールドの構成の一例を示す図で
ある。

【図５】図３のＦＣフィールドの構成の一例を示す図で
ある。

【図６】図３のＰＳフィールドの構成のその他の例を示
す図である。

【図７】本発明の一実施例によるフローグラフを示す図
である。

【図８】（ａ）および（ｂ）は、図７のデータフローグ
ラフに従うプログラム実行開始時にデータ駆動型情報処
理装置に入力されるデータパケットを示す図である。

【図９】図７のデータフローグラフから得られるオブジ
ェクトモジュールをＦＣＰメモリに記憶した場合の記憶
内容を示す図である。

【図１０】本発明のその他の実施例によるデータフロー
グラフを示す図である。

【図１１】（ａ）および（ｂ）は、図１０のデータフロ
ーグラフに従うプログラム実行開始時にデータ駆動型情
報処理装置に入力されるデータパケットを示す図であ
る。

【図１２】図１０のデータフローグラフから得られるオ
ブジェクトモジュールをＦＣＰメモリに記憶した場合の
記憶内容を示す図である。

【図１３】図７のデータフローグラフにおける積算命令
の実行状況をデータパケットの流れに従って示す図であ
る。

【図１４】図２０のデータフローグラフにおける積算命
令の実行状況をデータパケットの流れに従って示す図で
ある。

【図１５】図９、図１２および図２１に示されたオブジ
ェクトモジュールの大きさを各項目において比較した結
果を表形式にして示す図である。

【図１６】従来のデータ駆動型情報処理装置のブロック
図である。

【図１７】（ａ）および（ｂ）は、データ駆動型情報処
理装置におけるデータパケットのフィールド構成図であ
る。

【図１８】データフロープログラムの開発支援ツールお
よび使用手順を模式的に示す図である。

【図１９】計算プログラムの一例を示す図である。

【図２０】図１９のプログラムから得られる従来のデー
タフローグラフを示す図である。

【図２１】（ａ）および（ｂ）は、図２０のデータフロ
ーグラフから得られるオブジェクトモジュールがプログ
ラム記憶部および発火制御部の待合せメモリに記憶され
た場合の記憶内容を示す図である。

【符号の説明】

ＰＥ データ駆動型情報処理装置 ＦＣＰ プログラム記憶付発火制御部 ＦＰ 演算部 １ 命令識別パイプライン ２ アドレスデコードパイプライン ３ 次命令フェッチパイプライン ４ 次命令識別パイプライン ５ 発火判定パイプライン ６ ＦＣフィールド更新パイプライン ２０ ＦＣＰメモリ ＣＳＴ 定数フラグ ＣＰＹ コピーフラグ ＶＬＤ 発火制御フラグ なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも行先フィールド、命令フィー
   ルド、データフィールドおよびデータを相互に識別する
   識別子からなるデータパケットを用いてデータフロープ
   ログラムを実行するデータ駆動型情報処理装置におい
   て、 前記データフロープログラムを構成する命令情報および
   行先情報を含むプログラムデータの組を少なくとも１組
   以上格納するプログラム領域と、待合せオペランドデー
   タまたは前記識別子を含む待合せデータを少なくとも１
   組以上格納する待合せ領域とからなる記憶手段と、 前記データパケットを入力し、応じて該入力パケットの
   行先フィールドの内容に基づいて前記記憶手段をアドレ
   ス指定し、指定アドレスに対応するプログラム領域に格
   納されるプログラムデータの組を読み出す読出手段と、 前記読出手段により読出された各組に格納される行先情
   報および命令情報を読出して、前記入力パケットの行先
   フィールドおよび命令フィールドにそれぞれ格納すると
   ともに、前記入力パケットのデータフィールドの内容を
   保存して前記入力パケットを出力するフィールド更新手
   段と、 前記フィールド更新手段の出力するデータパケットを入
   力し、そこに格納される命令情報が所定情報である場合
   には、前記指定アドレスに対応する待合せ領域に前記待
   合せオペランドデータが格納されているか否かを判定
   し、該判定結果に応じて該待合せオペランドデータを読
   出し該データパケットのデータフィールドの内容に付加
   して出力するか、または該データパケットのデータフィ
   ールドの内容を前記指定アドレスに対応する待合せ領域
   に書込みを行い、他方、前記命令情報が所定情報でない
   場合には、該データパケットをそのまま出力する待合せ
   制御手段と、 前記待合せ制御手段が出力するデータパケットを入力
   し、その命令フィールドの内容に従って、そのデータフ
   ィールドの内容に対して所定演算処理を施し、その結果
   を該データパケットのデータフィールドに格納して出力
   する演算手段とを含み、 前記記憶手段における前記プログラム領域と前記待合せ
   領域は、前記入力パケットの行先フィールドの内容に基
   く共通のアドレスによってアクセスされることを特徴と
   する、データ駆動型情報処理装置。