[發明專利]一種多周期指令處理方法、處理器和電子設備

有效

• 申請號: 201911356368.0
• 申請日: 2019-12-25
• 公開（公告）號: CN111124496B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 黃銳;付軍;張亦農;薛駿
• 申請（專利權）人: 合肥中感微電子有限公司
• 主分類號: G06F9/30
• 分類號: G06F9/30
• 代理公司: 北京億騰知識產權代理事務所(普通合伙) 11309
• 代理人: 陳霽

1.一種處理器，支持單周期指令且設有自定義指令執行單元，其特征在于：

所述自定義指令執行單元，用于產生主動暫停信號，所述主動暫停信號與所述處理器的外部暫停信號依次經所述處理器內部的門控電路和第一內部邏輯控制模塊后，輸出至其他功能單元，控制所述其他功能單元在自定義多周期指令的執行階段暫停運行，所述其他功能單元為流水線架構中除所述自定義指令執行單元以外的功能單元，所述自定義多周期指令為執行階段包括多個微操作的自定義指令；其中，所述門控電路在所述主動暫停信號或所述外部暫停信號有效時，輸出有效信號；

所述自定義指令執行單元，還用于在所述其他功能單元暫停運行期間，依次執行所述自定義多周期指令的執行階段所包括的多個微操作。

2.根據權利要求1所述的處理器，其特征在于：

所述自定義指令執行單元與處理器外部具有預設訪問帶寬的存儲器連接；

依次執行所述自定義多周期指令的執行階段所包括的多個微操作時，所述自定義指令執行單元，進一步用于：

根據指定訪問路徑，通過直接訪問所述處理器外部具有預設訪問帶寬的存儲器，以獲取執行所述多個微操作所需的運算數據。

3.根據權利要求2所述的處理器，其特征在于，所述自定義指令執行單元，進一步用于：

通過所述主動暫停信號，控制所述處理器外部存儲器，在所述其他功能單元暫停運行期間，允許所述自定義指令執行單元具有唯一訪問權限。

4.根據權利要求1所述的處理器，其特征在于，所述自定義指令執行單元，通過門控電路與所述第一內部邏輯控制模塊信號連接，所述第一內部邏輯控制模塊的內部控制邏輯與處理器原有內部控制邏輯保持一致。

5.根據權利要求4所述的處理器，其特征在于，所述處理器還設有第二內部邏輯控制模塊；

所述第二內部邏輯控制模塊的內部控制邏輯與所述第一內部邏輯控制模塊保持一致，所述外部暫停信號經所述第二內部邏輯控制模塊，輸出至所述自定義指令執行單元。

6.根據權利要求5所述的處理器，其特征在于，在所述其他功能單元暫停運行期間，依次執行所述自定義多周期指令的執行階段所包括的多個微操作時，所述自定義指令執行單元，進一步用于：

通過計數方式判斷所述多個微操作是否執行完畢，確定所述多個微操作未執行完畢時，屏蔽所述外部暫停信號，直至所述多個微操作被執行完畢。

7.一種電子設備，其特征在于，包括如權利要求1-6任一項所述的處理器和設于所述處理器外部的存儲器；

所述存儲器包括訪問控制接口和外部存儲空間，所述自定義指令執行單元產生的主動暫停信號輸出至所述訪問控制接口；

所述訪問控制接口，用于根據所述主動暫停信號，在其他功能單元暫停運行期間內，控制所述自定義指令執行單元對所述外部存儲空間具有唯一訪問權限。

8.一種多周期指令處理方法，其特征在于，基于支持單周期指令且設有自定義指令執行單元的處理器實施，具體包括：

所述自定義指令執行單元產生主動暫停信號，所述主動暫停信號與所述處理器的外部暫停信號依次經所述處理器內部的門控電路和第一內部邏輯控制模塊后，輸出至其他功能單元，以控制其他功能單元在自定義多周期指令的執行階段暫停運行；所述其他功能單元為流水線架構中除所述自定義指令執行單元以外的功能單元，所述自定義多周期指令為執行階段包括多個微操作的自定義指令；其中，所述門控電路在所述主動暫停信號或所述外部暫停信號有效時，輸出有效信號；

所述自定義指令執行單元，在所述其他功能單元暫停運行期間，依次執行所述自定義多周期指令的執行階段所包括的多個微操作。