[發明專利]精簡指令集計算機處理器裝置及其數據處理方法

有效

• 申請號: 200810056665.9
• 申請日: 2008-01-23
• 公開（公告）號: CN101221496A
• 公開（公告）日: 2008-07-16
• 發明（設計）人: 蔡嵩松;李曉鈺
• 申請（專利權）人: 中國科學院計算技術研究所
• 主分類號: G06F9/38
• 分類號: G06F9/38;G06F9/318;G06F9/30
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司
• 代理人: 梁揮;陳振

1.一種RISC處理器裝置，包括譯碼器，物理寄存器堆和運算部件，以及譯碼器，物理寄存器堆和運算部件之間連接的數據通路，其特征在于，所述物理寄存器堆中的每個物理寄存器擴展為72位，整個數據通路統一擴充為72位；

所述運算部件，包括擴展運算模塊，用于當處理器處于X86虛擬機工作模式下時，在指令運算中，對物理寄存器堆中的72位寄存器的標志位進行修改，并根據修改的標志位進行新的指令運算。

2.根據權利要求1所述的RISC處理器裝置，其特征在于，所述72位的物理寄存器，包括64位的數據位部分和8位的標志位部分。

3.根據權利要求2所述的RISC處理器裝置，其特征在于，所述物理寄存器堆，包括通用寄存器和浮點寄存器。

4.根據權利要求3所述的RISC處理器裝置，其特征在于，所述擴展后的通用寄存器的第64到69位共6個標志位，由低到高分別表示CF位、PF位、AF位、ZF位、SF位和OF位。

5.根據權利要求3所述的RISC處理器裝置，其特征在于，所述擴展后的浮點寄存器的第64位作為該浮點寄存器的TAG標志位，表示該浮點寄存器的狀態，用于檢測浮點訪問時會不會發生棧溢出例外。

6.根據權利要求5所述的RISC處理器裝置，其特征在于，所述TAG位為0，則表示浮點棧此項為空，即浮點寄存器中的數值無效；如果為1，則表示浮點寄存器中的數值有效。

7.根據權利要求1所述的RISC處理器裝置，其特征在于，所述擴展運算模塊，包括通用寄存器擴展運算模塊，用于當處理器處于X86虛擬機工作模式下時，利用所述擴展后的通用寄存器進行運算，并把運算結果的數據部分和標志部分一起寫回到經擴展后的目標通用寄存器中。

8.根據權利要求7所述的RISC處理器裝置，其特征在于，所述譯碼器包括最新標志位指針，用于指向與最新標志位結合的通用寄存器。

9.根據權利要求1所述的RISC處理器裝置，其特征在于，所述擴展運算模塊，包括浮點寄存器擴展運算模塊，用于當處理器處于X86虛擬機工作模式下時，利用所述擴展后的浮點寄存器進行運算，并根據運算結果改寫浮點寄存器的TAG位。

10.一種RISC處理器裝置的數據處理方法，其特征在于，包括下列步驟：

步驟A，在設置RISC處理器的X86虛擬機工作模式時，設置物理寄存器堆中的通用寄存器和浮點寄存器為72位物理寄存器；

步驟B，在指令運算中，對物理寄存器堆中的72位寄存器的標志位進行修改，并根據修改的標志位進行新的指令運算。

11.根據權利要求10所述的RISC處理器裝置的數據處理方法，其特征在于，所述步驟B中，對于通用寄存器而言，包括下列步驟：

步驟B1，擴展后的通用寄存器進行運算時，把運算得到的結果數據部分和標志部分一起寫回到目標通用寄存器；

步驟B2，根據指令運算，修改最新標志位指針，譯碼器的最新標志位指針指向與最新標志位結合的通用寄存器。

12.根據權利要求11所述的RISC處理器裝置的數據處理方法，其特征在于，所述步驟B2之后還包括下列步驟：

步驟B3，如果一個新指令運算需要使用標志位作為源操作數，則使用最新標志位指針指向的通用寄存器作為該指令的源操作數。

13.根據權利要求11或12所述的RISC處理器裝置的數據處理方法，其特征在于，所述步驟B2中，修改最新標志位指針，包括下列步驟：

1)如果指令運算時需要改變最新標志位，則最新標志位指針值改變為指向該指令的目標寄存器；

2)如果新指令運算時不需要改變最新標志位，但是卻把最新標志位指針指向的物理寄存器作為目的操作數，則需要將原物理寄存器中的標志位的值復制到新的物理寄存器中，作為最新標志位指針指向的通用寄存器；

3)如果指令修改全部標志位，則修改通用寄存器中的6個標志位，再將最新標志位指針指向新的通用寄存器；

4)如果指令只修改6位標志位中的其中一位或者多位，則采用拼接的方法把多位標志位拼接在一起。