[發(fā)明專利]具有寬寄存器組體系結(jié)構(gòu)的分組處理器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200680004055.3
• 申請(qǐng)日: 2006-02-14
• 公開（公告）號(hào): CN101194245A
• 公開（公告）日: 2008-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 厄爾·T·科亨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 思科技術(shù)公司
• 主分類號(hào): G06F15/00
• 分類號(hào): G06F15/00
• 代理公司: 北京東方億思知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 王怡

1.一種寬寄存器處理單元，包括：

寬寄存器組，所述寬寄存器組被配置為響應(yīng)于指令并且包含具有比主寄存器組中所支持的位長更寬的位長的數(shù)據(jù)；以及

寬處理單元，所述寬處理單元被配置為對(duì)所述寬寄存器組中的內(nèi)容執(zhí)行邏輯操作，并且與用于處理所述主寄存器組中的內(nèi)容的主處理單元相獨(dú)立地操作。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理單元，包括指令隊(duì)列，該指令隊(duì)列選擇性地將解碼后的指令發(fā)送給所述寬寄存器組和所述主寄存器組。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理單元，其中所述寬寄存器組包括具有不同的相關(guān)聯(lián)的線程標(biāo)識(shí)符的各個(gè)寬寄存器。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理單元，其中來自所述主寄存器組的輸出被耦合到所述主處理單元和所述寬處理單元，并且所述寬處理單元的輸出被耦合到所述主寄存器組和所述寬寄存器組。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的處理單元，包括被耦合在主存儲(chǔ)器和所述寬寄存器組之間的寬寄存器緩存。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理單元，包括中央處理核心，該中央處理核心通過多個(gè)不同的線程控制所述主寄存器組和所述寬寄存器組。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理單元，其中所述寬寄存器組中的寬寄存器包括多個(gè)字段，這些字段包含與不同的相關(guān)聯(lián)分組相關(guān)聯(lián)的值。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的處理單元，其中所述多個(gè)字段各自包含子字段，這些子字段用來存儲(chǔ)用于執(zhí)行分組調(diào)度操作的分組標(biāo)識(shí)符和分組時(shí)間戳。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的處理單元，其中所述寬處理單元包括邏輯處理元件，這些邏輯處理元件并行地操作以對(duì)所述子字段中的分組標(biāo)識(shí)符和分組時(shí)間戳分類。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理單元，包括互鎖機(jī)構(gòu)，該互鎖機(jī)構(gòu)提供對(duì)不同線程和相關(guān)聯(lián)的寬寄存器所使用的相同存儲(chǔ)器位置的有序的排他訪問。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的處理單元，其中所述互鎖機(jī)構(gòu)包括內(nèi)容可尋址存儲(chǔ)器(CAM)，該內(nèi)容可尋址存儲(chǔ)器包含當(dāng)前正被所述線程和所述相關(guān)聯(lián)的寬寄存器訪問的地址。

12.一種用于在分組處理器中執(zhí)行寬寄存器堆操作的方法，包括：

向主寄存器組發(fā)送與第一組主邏輯操作相關(guān)聯(lián)的指令，以使用主邏輯單元處理數(shù)據(jù)；以及

向?qū)捈拇嫫鹘M發(fā)送與第二組寬位長的邏輯操作相關(guān)聯(lián)的指令，以使用寬邏輯單元進(jìn)行處理。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，包括與所述指令一起發(fā)送線程標(biāo)識(shí)符以標(biāo)識(shí)所述寬寄存器組中的特定寄存器。

14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，包括利用所述寬邏輯單元并行地處理所述寬寄存器中的不同字段。

15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，使用寬寄存器緩存來存儲(chǔ)被所述寬寄存器組或所述寬邏輯單元訪問的數(shù)據(jù)。

16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，包括：

標(biāo)識(shí)第一線程和第一相關(guān)聯(lián)的寬寄存器當(dāng)前使用的地址；

禁止所有其它線程使用相同的地址；以及

在所述第一線程完成了對(duì)所述相關(guān)聯(lián)的第一寬寄存器中的內(nèi)容的處理之后，允許其它線程和其它相關(guān)聯(lián)的寬寄存器訪問所述地址。

17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，包括使用鏈接-列表表格來標(biāo)識(shí)等待訪問所述相同地址的多個(gè)線程，并且在當(dāng)前線程完成了對(duì)所述相同地址的訪問之后更新所述鏈接-列表表格以指向所述等待線程中的下一個(gè)線程。

18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，包括：

操作分組處理元件中的多個(gè)線程以處理分組；

執(zhí)行調(diào)度所述分組的處理和輸出的調(diào)度操作；

向所述寬寄存器組發(fā)送與所述調(diào)度操作相關(guān)聯(lián)的指令和數(shù)據(jù)；以及

將來自所述寬寄存器組的結(jié)果發(fā)送到所述主寄存器組以完成所述調(diào)度操作。

19.一種網(wǎng)絡(luò)處理設(shè)備，包括：

操作處理分組的一個(gè)或多個(gè)線程的一個(gè)或多個(gè)處理元件；

被所述線程用來對(duì)所述分組執(zhí)行主要的邏輯操作的主寄存器組和主算術(shù)單元；以及

具有比所述主寄存器組更寬的位長的寬寄存器組和用于對(duì)包含在所述寬寄存器組中的數(shù)據(jù)執(zhí)行第二組操作的寬算術(shù)單元。