[發明專利]RISC處理器中執行寄存器類型指令的方法和其系統

有效

• 申請號: 201010251490.4
• 申請日: 2010-08-11
• 公開（公告）號: CN101916180A
• 公開（公告）日: 2010-12-15
• 發明（設計）人: 安述倩;余磊;張浩;范東睿
• 申請（專利權）人: 中國科學院計算技術研究所
• 主分類號: G06F9/30
• 分類號: G06F9/30;G06F9/38
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 祁建國;梁揮

1.一種RISC處理器中執行寄存器類型指令的方法，其特征在于，包括：

步驟1，如果發現匯編代碼中寄存器類型指令在執行時，將會出現所用類型寄存器的可用數目不足，則生成所述寄存器類型指令對應的宏指令，所述宏指令對應的內部操作碼編碼和所述寄存器類型指令對應的內部操作碼編碼相同，所述宏指令的完整寄存器號包括表明所用寄存器類型的標志位和表明寄存器地址的寄存器號，使用所述宏指令代替所述寄存器類型指令；

步驟2，按流水線方式對匯編代碼進行取指令、譯碼、讀寄存器和發射、執行、以及寫回；

在譯碼時，依據當前指令的操作碼確定指令的類型，并識別出當前指令為宏指令或寄存器類型指令，對于寄存器類型指令，依據寄存器類型指令的類型確定操作數類型，并在寄存器類型指令的寄存器號中添加表明操作數類型的標志位，以生成完整寄存器號；在讀寄存器時，讀取當前指令的完整寄存器號的標志位所指定類型的寄存器堆中同寄存器號對應的寄存器。

2.如權利要求1所述的RISC處理器中執行寄存器類型指令的方法，其特征在于，

所述步驟2進一步為，

步驟21，在取指時，根據指令地址取指令，送入譯碼階段；

步驟22，在譯碼時，根據當前指令的操作碼確定指令的類型，并識別出當前指令為宏指令或寄存器類型指令，對于寄存器類型指令，依據寄存器類型指令的類型確定操作數類型，并在寄存器類型指令的寄存器號中添加表明操作數類型的標志位，以生成完整寄存器號；根據當前指令的操作碼確定指令的功能部件號，并對當前指令進行編碼，以生成功能部件可識別的內部操作碼編碼；

步驟23，在讀寄存器及發射時，讀取當前指令的完整寄存器號的標志位所指定類型的寄存器堆中同寄存器號對應的寄存器，根據功能部件號發射指令到對應功能部件；

步驟24，在執行時，功能部件根據當前指令的內部操作碼編碼進行操作；

步驟25，在寫回時，根據當前指令的類型將操作結果寫回到對應類型的寄存器堆。

3.如權利要求1所述RISC處理器中執行寄存器類型指令的方法，其特征在于，

所述步驟2進一步為，

步驟31，在取指時，根據指令地址取指令，送入譯碼階段；

步驟32，在譯碼時，根據當前指令的操作碼確定指令的類型，并識別出當前指令為宏指令或寄存器類型指令，對于寄存器類型指令，依據寄存器類型指令的類型確定操作數類型，并在寄存器類型指令的寄存器號中添加表明操作數類型的標志位，以生成完整寄存器號；對當前指令進行編碼，以生成功能部件可識別的內部操作碼編碼；

步驟33，在讀寄存器及發射時，讀取當前指令的完整寄存器號的標志位所指定類型的寄存器堆中同寄存器號對應的寄存器，根據當前指令的操作碼發射指令到對應功能部件；

步驟34，在執行時，功能部件根據當前指令的內部操作碼編碼進行操作；

步驟35，在寫回時，根據當前指令的類型將操作結果寫回到對應類型的寄存器堆。

4.如權利要求1所述RISC處理器中執行寄存器類型指令的方法，其特征在于，

寄存器的類型包括浮點型和定點型。

浮點型寄存器保存浮點數據，定點型寄存器保存定點數據。

5.如權利要求4所述RISC處理器中執行寄存器類型指令的方法，其特征在于，

功能部件根據執行的指令的類型的不同分為定點功能部件、浮點功能部件、訪存部件；

在寫回時，定點功能部件將操作結果寫回定點寄存器堆，浮點功能部件將操作結果寫回浮點寄存器堆，訪存部件根據返回數據類型寫回到對應的寄存器堆。

6.如權利要求5所述RISC處理器中執行寄存器類型指令的方法，其特征在于，

定點寄存器堆與浮點寄存器堆分別具有通向定點部件、浮點部件、和訪存部件的通路。