[發明專利]對齊控制

有效

• 申請號: 201180038097.X
• 申請日: 2011-06-13
• 公開（公告）號: CN103052942A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 理查德·羅伊·格里森思懷特
• 申請（專利權）人: ARM有限公司
• 主分類號: G06F9/312
• 分類號: G06F9/312;G06F9/318;G06F9/38
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 李曉冬

技術領域

本發明涉及數據處理系統領域。更具體地，本發明涉及在數據處理系統內執行的存儲器存取的存取對齊控制。

背景技術

為數據處理系統提供查核存儲器存取對齊的機制是已知的。存儲器存取（memory?access）可以是不受限制的從而使得存儲器內的任意個別的字節都可由任意大小的存儲器存取來尋址，或存儲器存取可以是對齊受限的從而使得僅可在存儲器內進行利用諸如半字組、字組、雙字組之類的邊限對齊的存儲器存取。一般而言，在提供高速存儲器存取時存儲器存取對齊要求的實施是有幫助的，例如寬數據總線可與不必容納與數據總線寬度不對齊的存取的總線一同使用。然而，當操縱以下的壓縮數據結構時，對僅對齊的存儲器存取的要求是有問題的：該壓縮數據結構中的被存取的數據元素本身可能未必具有與所施加的對齊限制對齊的邊限。在一些情況中，所執行的指令可能需要數據存取的對齊，例如對于堆棧數據儲存裝置的一些讀取-修正-寫入指令。此外，一些應用二進制接口規定了存取對齊。

發明內容

鑒于一方面，本發明提供了一種用于處理數據的裝置，該裝置包括：處理電路，該處理電路響應于程序指令而執行數據處理操作；堆棧指針寄存器，該堆棧指針寄存器耦接至所述處理電路并且被配置為存儲指示堆棧數據儲存裝置的存儲器內的地址的堆棧指針值；堆棧對齊查核電路，該堆棧對齊查核電路耦接至所述處理電路和所述堆棧指針寄存器，并且被配置為響應指定在所述堆棧指針值指定的地址對所述堆棧數據儲存裝置進行堆棧存儲器存取的程序指令，檢測所述堆棧指針值是否匹配預定堆棧對齊條件；對齊查核控制電路，該對齊查核控制電路耦接至所述堆棧對齊查核電路，并且響應于堆棧配置參數而獨立于在進行存儲器存取時執行的進一步的對齊查核，選擇性地停用所述堆棧對齊查核電路。

本發明的技術認識到，適合于堆棧存儲器存取的對齊限制可能并不適合于其他存儲器存取（例如，并不涉及堆棧數據儲存裝置的存儲器存取）。作為示例，未存儲在堆棧數據儲存裝置內的數據結構可為壓縮數據結構，其中對于該壓縮數據結構來說對齊限制將是個問題，然而應用對齊限制于堆棧數據儲存裝置將有助于識別堆棧指針或堆棧數據儲存裝置的腐化(corruption)。本發明的技術認識到此情況，且提供了堆棧對齊查核電路的機制以查核堆棧存儲器存取的對齊，其中堆棧對齊查核電路獨立于在系統內執行的任何進一步的對齊查核（例如，在對堆棧存儲器和非堆棧存儲器兩者的所有的存儲器存取時執行的對齊查核）而被選擇性地停用。因此，堆棧對齊查核可結合或可不結合獨立控制的對于存儲器存取的進一步的查核來執行。因此，可以對堆棧數據儲存裝置實施對齊，而不對通用存儲器存取實施對齊。

將了解，進一步的對齊查核可采取多種不同的形式，例如不使用堆棧指針的對齊查核存儲器存取。然而，有用的布置是這樣的情況，其中進一步的對齊查核是在進行所有的存儲器存取時執行的對齊查核（即，使用和不使用堆棧指針的存儲器存取)。

將了解，堆棧存儲器存取可以是對堆棧地址的頂部進行的讀取(彈出)存取或寫入(壓入)存取，同時對于堆棧指針值的相應更新被執行。

除了被選擇性停用的堆棧對齊查核電路以外，一些實施例還可額外地包括：用于檢測任意存儲器存取是否符合預定對齊條件的通用對齊查核電路。因此，盡管可以單獨使用堆棧對齊查核電路，但該堆棧對齊查核電路也可有效地與通用對齊查核電路組合。通用對齊查核電路也可由對齊查核控制電路來控制，以使得該通用對齊查核電路可被選擇性地停用。

所施加的對齊條件可改變。對齊條件可為：預定堆棧對齊條件是不加限制的，這相當于停用堆棧對齊查核電路。然而，當對齊條件是使得堆棧指針值為2^N的整數倍時（其中，N是非零整數值，例如N為對應于64位和128位對齊的3或4中的一者)，堆棧對齊查核電路更為有用。N的值和相應的對齊條件可在使用者控制下設定（例如軟件控制）。

盡管本發明的技術可使用于包括單個堆棧指針的實施例中，但是該技術也可應用于包括多個堆棧指針的實施例中，其中每個堆棧指針存儲相應的堆棧指針值并且受相應的堆棧配置參數的控制，其中該堆棧配置參數確定對于相關的堆棧指針的堆棧對齊查核是被停用還是被啟用。這些不同的堆棧指針可與系統內的差異異常級（特權級）相關聯。