[其他]在指令串中嵌入數據的方法

無效

• 申請號: 86103765
• 申請日: 1986-06-02
• 公開（公告）號: CN86103765A
• 公開（公告）日: 1986-12-24
• 發明（設計）人: 小威廉·S·沃利;邁克爾·J·馬洪
• 申請（專利權）人: 惠普公司
• 主分類號: G06F9/30
• 分類號: G06F9/30
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 匡少波,杜有文

使用許多高速計算機的處理器時，在處理器所用的指令串中嵌入數據通常是有利的。例如一個32位的處理器可有一些32位的數據通路和寄存器，可能希望在送給處理器的32位指令串中嵌入數據。顯然，把一個完整的32位數據字直接嵌入一條指令之中是不可能的，因指令本身的字長只有32位。

采用長立即（LONG????IMMEDIATE）操作數方式把一個數據字間接嵌入指令串中，這在現有技術中是人所周知的。在這種現有技術方法中，前一條32位指令指示處理器把指令串中的下一個32位字按數據字對待，而不作指令對待。雖然這種現有技術方法的確可使數據嵌入指令串中，但它也使處理器的控制單元和出錯處理軟件的設計復雜化。需要復雜的附加硬件和軟件的原因在于，在執行前一條指令和取下一個數據字之間如果發生頁面錯誤或中斷時，處理器必須記住下一個字是數據而非指令。

根據附圖說明的本發明的優選實施方案，數據可以嵌入一對指令之中而無需設計特殊的出錯處理硬件和軟件。一條初始的左裝立即數（LOAD????IMMEDIATE????LEFT）指令含有一個操作代碼、一個目標寄存器的地址和21位數據（立即數）。這條指令在此21位立即數的右側填補11個零位，然后把產生的32位數據字裝入目標寄存器中。下一條加立即數（ADD????IMMEDIATE）指令含有一個操作碼、一個目標寄存器的地址和11位立即數。這后一條指令將11位立即數與目標寄存器的低位數相加，這樣目標寄存器便存有完整的32位數據字。因為每一條指令均完全獨立地執行，故所有的頁面錯誤和中斷都是常規的，無需專門的硬件和軟件。

在本發明的另一個優選實施方案中，一條左加立即數指令把一個源寄存器的內容與一個左移后的21位立即數相加，然后將結果存入保留寄存器。該指令包括一個操作碼、源寄存器的地址和21位立即數。該指令在立即數的右側填補11個零位，得到32位的數據字，然后把它與源寄存器的內容相加，該和數存入保留寄存器，并可為隨后的一條存儲器訪問指令，如取數（LOAD）或存數（STORE）指令用作地址的位移量。在存儲器訪問指令中所包含的11位立即數可與保留寄存器中的內容相加，產生一個完整的相對于左加立即數指令的源寄存器中包含的基地址的32位地址位移量。

圖1給出了一個典型的處理器，它可以用于本發明的該優選實施方案和另一個優選實施方案。

圖2A給出了在左裝立即數指令中32位的配置。

圖2B給出了在加立即數指令中32位的配置。

圖3A-B是根據本發明優選實施方案，在構成和執行左裝立即數和加立即數指令時所采取的步驟的流程圖。

圖4A給出了通過執行左裝立即數指令，裝入用零位填補的立即數以后目標寄存器的內容。

圖4B給出了執行加立即數指令后目標寄存器的內容。

圖5給出了在左加立即數指令中32位的配置。

圖6A-B是根據本發明另一個優選實施方案，在構成和執行左加立即數指令時所采取的步驟的流程圖。

圖7A給出了用零位填補立即數后的結果。

圖7B給出了左加立即數指令執行的結果。

圖8A-8B給出了在取數（LOAD）和存數（STORE）這兩條32位的存儲器訪問指令的配置。

圖1給出了一個典型的處理器1，可以用于本發明的該優選實施方案和另一個優選實施方案。處理器1含有一個I單元（控制單元）3，它經過一個指令高速緩沖存儲器5從存儲器7接收指令。I單元3控制一個算術邏輯單元（ALU）9和一個寄存器庫11。ALU和寄存器庫11構成E單元15，并經過一個數據高速緩沖存儲器13從存儲器7中接收數據。寄存器庫11包括多種單一的寄存器，即包括通用寄存器17、21和一個保留寄存器19。

圖2A畫出了在32位左裝立即數（LDIL）指令31中位的配置。高6位構成操作碼字段33，其中存放指令本身的操作碼。目標字段35存放示于圖1中作為通用寄存器的目標寄存器17的5位地址。LDIL指令的低21位構成立即數字段37，其中存放立即數i′，i′是所需的32位數據字的高21位。