[其他]层次型数据流机及其数据定向方法

说明书

本发明涉及层次型数据流机及其数据定向方法。

至今的数据流机从计算模型，体系结构设计到实现技术等各方面，还存在着许多尚待进一步研究、解决的问题（如曼彻斯特大学动态数据流机。归结起来系统中并行性开发缺乏层次性，盲目追求指令级并行，引起系统额外开销过大以及对数据流程序的执行没有有效的控制方法，致使引入大量重复、冗余的计算等问题是影响目前已有数据流机性能的主要原因。

由此，本发明提出了一个层次型数据流机体系结构及其中的数据定向的实现方法。利用本发明实现的层次型数据流机及其中的数据定向方法，降低了开发并行性的代价，使层次层数据流机能获得良好的性能价格比。

本发明的实现如下：采用一通用计算机作为主机Host，由若干个能独立、异步工作的族通过互连网A实现连接以及与主机Host之间的通信。每个族内部则由互连网B连接若干处理单元PE，族控制器CC组成。由主机Host中的编译程序自动将源程序划分为程序段和段内复合程序块，基本程序块等不同级程序单位並生成数据流图，然后按不同级程序单位散发到各族或处理单元PE上独立、并行执行。

以下将结合附图对本发明作进一步的详细描述。

图1是层次型数据流机的体系结构图。

图2是族控制器CC/存贮器MC结构图。

图3是处理单元PE结构图。

参照图1，一用于完成系统输入/输出、源程序编译、与外界连接、通信等工作的通用计算机作为主机Host〔1〕，系统由若干个能独立、异步工作的族〔3〕通过互连网A〔2〕连接和实现与主机Host〔1〕的连接。每个族〔3〕内部，则由族控制器CC〔4〕和互连网网B〔6〕连接的若干处理单元PE〔5〕组成。族控制器CC〔4〕的结构如图2所示，由结构存贮器CM〔7〕，族控制处理器CCP〔8〕，存贮控制部件SC〔9〕，段相联表〔11〕（如表1所示），程序定向表〔10〕（如表2所示），和来自互连网A

〔2〕的数据通路〔13〕，进入互连网A〔2〕的数据通路〔12〕以进入互连网B〔6〕的数据道路〔15〕，来自互连网B〔6〕的数据通路〔14〕组成。族〔3〕内处理单元PE〔5〕的结构如图3所示，由若干程序块例行处理器BIP〔16〕，程序块分配器BIA〔17〕，功能分配仲裁器部件FUAA〔18〕，输入处理缓冲器IPB〔19〕，输出缓冲器OPB〔20〕，总线A〔21〕，总线B〔22〕，程序块例行定向表〔23〕（如表3所示），程序块相联表〔24〕（如表4所示），功能单元FU〔25〕，总线仲裁器BA〔26〕，输入口〔31〕，输出口〔32〕所组成。其中的程序块例行处理器BIP〔16〕由匹配部件MU〔27〕，程序块例行名查询部件BIPF〔28〕，

指令队列IQ〔30〕，程序块例行处理器队列BIPQ〔29〕组成。