CN114707478B

CN114707478B - 映射表生成方法、装置、设备及存储介质

Info

Publication number: CN114707478B
Application number: CN202210626925.1A
Authority: CN
Inventors: 游柏青; 高军; 苑佳红; 袁媛; 曹华嘉
Original assignee: Phytium Technology Co Ltd
Current assignee: Phytium Technology Co Ltd
Priority date: 2022-06-06
Filing date: 2022-06-06
Publication date: 2022-09-02
Anticipated expiration: 2042-06-06
Also published as: CN114707478A

Abstract

本公开提供了一种映射表生成方法、装置、设备及存储介质，所述方法包括：建立映射表，所述映射表包括四个块，其中，第一个块和第三个块的深度为第一深度，第二个块和第四个块的深度为第二深度，所述第一深度大于第二深度；基于映射表生成请求，获取映射数据；根据处理器的执行状态，将所述映射数据写入所述映射表对应的块。本公开的映射表生成方法得到映射表面积小，读取速度快。

Description

映射表生成方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本公开涉及计算机领域，尤其涉及一种映射表生成方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

随着计算机技术的发展，有的电子设备兼容两种执行状态，不同执行状态执行指令时，所需的映射表大小不同，不同执行状态采用不同映射表比较繁琐。而采用同一个映射表兼容两种执行状态时，映射表的块数和深度采用两种执行状态所需的最大的一个，因此映射表的面积较大，影响读取速度。

发明内容

本公开提供了一种映射表生成方法、装置、设备及存储介质，以至少解决现有技术中存在的以上技术问题。

根据本公开的第一方面，提供了一种映射表生成方法，所述方法包括：

建立映射表，所述映射表包括四个块，其中，第一个块和第三个块的深度为第一深度，第二个块和第四个块的深度为第二深度，所述第一深度大于第二深度；

基于映射表生成请求，获取映射数据；

根据处理器的执行状态，将所述映射数据写入所述映射表对应的块。

在一可实施方式中，处理器的执行状态包括第一执行状态和第二执行状态；根据处理器的执行状态，将所述映射数据写入所述映射表对应的块，包括：

所述处理器为第一执行状态时，将所述映射数据写入所述第二个块、所述第四个块以及所述第一个块和所述第三个块的第二深度的区域；

所述处理器为第二执行状态时，将所述映射数据写入所述第一个块和所述第三个块。

在一可实施方式中，所述第一执行状态为AArch32执行状态，所述第二执行状态为AArch64执行状态。

在一可实施方式中，所述第二深度为所述第一深度的二分之一。

在一可实施方式中，所述第一深度为32行，所述第二深度为16行；或

所述第一深度为16行，所述第二深度为8行。

根据本公开的第二方面，提供了一种指令执行方法，所述方法包括：

获取指令的源寄存器编号；

根据所述编号查询映射表，得到与所述源寄存器对应的物理寄存器；

所述映射表包括四个块，其中，第一个块和第三个块的深度为第一深度，第二个块和第四个块的深度为第二深度，所述第一深度大于第二深度；查询所述映射表时，根据处理器的执行状态，查询所述映射表对应的块。

在一可实施方式中，处理器的执行状态包括第一执行状态和第二执行状态；根据处理器的执行状态，查询所述映射表对应的块，包括：

所述处理器为第一执行状态时，查询所述第二个块、所述第四个块以及所述第一个块和所述第三个块的第二深度的区域；

所述处理器为第二执行状态时，查询所述第一个块和所述第三个块。

所述第一深度为16行，所述第二深度为8行。

根据本公开的第三方面，提供了一种映射表生成装置，所述装置包括：

创建模块，用于建立映射表，所述映射表包括四个块，其中，第一个块和第三个块的深度为第一深度，第二个块和第四个块的深度为第二深度，所述第一深度大于第二深度；

获取模块，用于基于映射表生成请求，获取映射数据；

写入模块，用于根据处理器的执行状态，将所述映射数据写入所述映射表对应的块。

根据本公开的第四方面，提供了一种指令执行装置，所述装置包括：

获取模块，用于获取指令的源寄存器编号；

查询模块，用于根据所述编号查询映射表，得到与所述源寄存器对应的物理寄存器；所述映射表包括四个块，其中，第一个块和第三个块的深度为第一深度，第二个块和第四个块的深度为第二深度，所述第一深度大于第二深度；查询所述映射表时，根据处理器的执行状态，查询所述映射表对应的块。

根据本公开的第五方面，提供了一种电子设备，包括：

至少一个处理器；以及

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本公开所述的方法。

根据本公开的第六方面，提供了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，所述计算机指令用于使所述计算机执行本公开所述的方法。

本公开的映射表生成方法中，建立是映射表包括四个块，第一个块和第三个块的深度为第一深度，第二个块和第四个块的深度为第二深度，所述第一深度大于第二深度；基于映射表生成请求，获取映射数据；根据处理器的执行状态，将所述映射数据写入所述映射表对应的块。本公开实施例的方法生成的映射表块的深度不同，可以在满足不同的执行状态的需要的同时，减小了映射表的面积，提高了读取速度。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本公开示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本公开的若干实施方式，其中：

在附图中，相同或对应的标号表示相同或对应的部分。

图1示出了本公开实施例映射表生成方法的实现流程示意图；

图2示出了本公开实施例中的映射表的结构示意图；

图3示出了本公开实施例指令执行方法的实现流程示意图；

图4示出了本公开实施例映射表生成装置的组成结构示意图；

图5示出了本公开实施例指令执行装置的组成结构示意图；

图6示出了本公开实施例一种电子设备的组成结构示意图。

具体实施方式

为使本公开的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而非全部实施例。基于本公开中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

参见图1，本公开实施例提供了一种映射表生成方法，该方法包括：

建立映射表，映射表包括四个块，其中，第一个块和第三个块的深度为第一深度，第二个块和第四个块的深度为第二深度，第一深度大于第二深度；

基于映射表生成请求，获取映射数据；

根据处理器的执行状态，将映射数据写入映射表对应的块。

本公开的映射表生成方法中，建立是映射表包括四个块，第一个块和第三个块的深度为第一深度，第二个块和第四个块的深度为第二深度，第一深度大于第二深度；基于映射表生成请求，获取映射数据；根据处理器的执行状态，将映射数据写入映射表对应的块。本公开实施例的方法生成的映射表块的深度不同，可以在满足不同的执行状态的需要的同时，减小了映射表的面积，提高了读取速度。

本公开实施例的方法用于具有两种执行状态的电子设备，生成的映射表在兼容两种执行状态的同时，减小了映射表的面积，提高了读取速度。

本公开实施例的方法例如可以用于采用了ARMv8架构处理器的电子设备，ARMv8架构处理器在AArch32执行状态的SIMD（Single Instruction Multiple Data，单指令多数据流）和浮点寄存器之间存在映射关系，在AArch32执行状态下有32个32-bit寄存器S0~S31，32个64-bit寄存器D0~D31以及15个128-bit寄存器Q0~Q15，其中S0~S31和D0~D15分别映射到Q0~Q7，D16~D31映射到Q8~Q15，然而在AArch64执行状态下只有32个128-bit寄存器Q0~Q31。本公开实施例的方法生成的映射表中块的深度不同，以满足AArch32执行状态和AArch64执行状态需求，减小了映射表面积，提高了读取速度。

在一可实施方式中，处理器的执行状态包括第一执行状态和第二执行状态。根据处理器的执行状态，将映射数据写入映射表对应的块，包括：处理器为第一执行状态时，将映射数据写入第二个块、第四个块以及第一个块和第三个块的第二深度的区域；处理器为第二执行状态时，将映射数据写入第一个块和第三个块。四个块的第二深度区域供第一执行状态使用，即第二个块和第四个块全部供第一执行状态使用，第一个块和第三个块的第二深度部分也供第一执行状态使用。第二执行状态使用第一个块和第三个块，第二个块和第四个块的深度满足第一执行状态的需求，第一个块和第三个块满足第二执行状态的需求，无需统一采用最大深度。

在一可实施方式中，第一执行状态为AArch32执行状态，第二执行状态为AArch64执行状态。

在一可实施方式中，第二深度为第一深度的二分之一。例如，第一深度为32行，第二深度为16行；或第一深度为16行，第二深度为8行。

图2为本公开实施例的映射表的结构示意图。参见图2，映射表的四个块中第一块至第四块分别为bank0-3，其中bank0和bank2深度为16，bank1和bank 3深度为8，AArch64执行状态使用bank0和bank 2，AArch32执行状态使用bank0、bank 1、bank 2和bank 3。AArch64执行状态和AArch32执行状态共用上述映射表，其中AArch32执行状态使用的深度仅为16行，因此，bank1和bank 3全部为AArch32执行状态使用，bank0和bank 2的前16位由AArch64执行状态和AArch32执行状态共同使用，bank0和bank 2的后16位扩展为AArch64使用。

因为AArch32执行状态使用bank1和bank 3的全部及bank0和bank 2的前16位，AArch64执行状态使用bank0和bank 2，其中前16为和AArch32共同使用，后16位扩展为AArch64执行状态使用。在从AArch64执行状态切换到AArch32执行状态时，只需要将bank2进行备份，bank0和AArch32执行状态共同使用。因此逻辑成本低。

在AArch32执行状态下，最多有64个物理寄存器保持同逻辑寄存器的映射关系，分别如下：

1) 32个S0~S31

2) 16个D16~D31

3) 16个Q16~Q31（AArch64的备份）

映射表需要16行，也可以是32行，如果是32行，可以不需要备份结构。采用16行读取速度更快。由于AArch32的S0~S31只映射Q0~Q7，因此，bank1和bank3只需要8行，基于以上考虑，本公开实施例的方法选择bank0和bank3设置为16行，bank1和bank3设置为8行。

参见图3，本公开实施例提供了一种指令执行方法，本公开实施例的指令执行方法中涉及的映射表可以由上述实施例的映射表生成方法得到，上述映射表生成方法实施例的描述可用于理解本公开实施例的指令执行方法。本公开实施例的指令执行方法包括：

获取指令的源寄存器编号；

根据编号查询映射表，得到与源寄存器对应的物理寄存器；

映射表包括四个块，其中，第一个块和第三个块的深度为第一深度，第二个块和第四个块的深度为第二深度，第一深度大于第二深度；查询映射表时，根据处理器的执行状态，查询映射表对应的块。

本公开的指令执行方法中，读取的映射表包括四个块，第一个块和第三个块的深度为第一深度，第二个块和第四个块的深度为第二深度，第一深度大于第二深度；根据指令的源寄存器编号可以从映射表中查询对应的物理寄存器，其中，根据处理器的执行状态，读取映射表对应的块。本公开实施例的方法读取的映射表块的深度不同，可以在满足不同的执行状态的需要的同时，减小了映射表的面积，提高了读取速度。

在一可实施方式中，处理器的执行状态包括第一执行状态和第二执行状态。根据处理器的执行状态，查询映射表对应的块，包括：处理器为第一执行状态时，查询第二个块、第四个块以及第一个块和第三个块的第二深度的区域；处理器为第二执行状态时，查询第一个块和第三个块。

在一可实施方式中，第一执行状态为AArch32，第二执行状态为AArch64。

在一可实施方式中，第二深度为第一深度的二分之一。在一可实施方式中，第一深度为32行，第二深度为16行；或第一深度为16行，第二深度为8行。

参见图4，本公开实施例提供了一种映射表生成装置，该装置可以实现上述实施例的映射表生成方法，上述映射表生成方法实施例的描述可用于理解本公开实施例的映射表生成装置。本公开实施例的映射表生成装置包括：创建模块、获取模块和写入模块，创建模块用于建立映射表，映射表包括四个块，其中，第一个块和第三个块的深度为第一深度，第二个块和第四个块的深度为第二深度，第一深度大于第二深度。获取模块用于基于映射表生成请求，获取映射数据；写入模块用于根据处理器的执行状态，将映射数据写入映射表对应的块。

在一可实施方式中，处理器的执行状态包括第一执行状态和第二执行状态。写入模块根据处理器的执行状态，将映射数据写入映射表对应的块，包括：处理器为第一执行状态时，写入模块将映射数据写入第二个块、第四个块以及第一个块和第三个块的第二深度的区域；处理器为第二执行状态时，写入模块将映射数据写入第一个块和第三个块。

参见图5，本公开实施例提供了一种指令执行装置，该装置可以实现上述实施例的指令执行方法，上述指令执行方法实施例的描述可用于理解本公开实施例的指令执行装置。本公开实施例的指令执行装置包括获取模块和查询模块，获取模块用于获取指令的源寄存器编号；查询模块用于根据编号查询映射表，得到与源寄存器对应的物理寄存器；映射表包括四个块，其中，第一个块和第三个块的深度为第一深度，第二个块和第四个块的深度为第二深度，第一深度大于第二深度；查询映射表时，根据处理器的执行状态，查询映射表对应的块。

在一可实施方式中，处理器的执行状态包括第一执行状态和第二执行状态。查询模块根据处理器的执行状态，查询映射表对应的块，包括：处理器为第一执行状态时，查询模块查询第二个块、第四个块以及第一个块和第三个块的第二深度的区域；处理器为第二执行状态时，查询模块查询第一个块和第三个块。

根据本公开的实施例，本公开还提供了一种电子设备和一种可读存储介质。

图6示出了可以用来实施本公开的实施例的示例电子设备600的示意性框图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本公开的实现。

如图6所示，设备600包括计算单元601，其可以根据存储在只读存储器（ROM）602中的计算机程序或者从存储单元608加载到随机访问存储器（RAM）603中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 603中，还可存储设备600操作所需的各种程序和数据。计算单元601、ROM 602以及RAM 603通过总线604彼此相连。输入/输出（I/O）接口605也连接至总线604。

设备600中的多个部件连接至I/O接口605，包括：输入单元606，例如键盘、鼠标等；输出单元607，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元608，例如磁盘、光盘等；以及通信单元609，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元609允许设备600通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。

计算单元601可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。计算单元601的一些示例包括但不限于中央处理单元（CPU）、图形处理单元（GPU）、各种专用的人工智能（AI）计算芯片、各种运行机器学习模型算法的计算单元、数字信号处理器（DSP）、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。计算单元601执行上文所描述的各个方法和处理，例如映射表生成方法或指令执行方法。例如，在一些实施例中，映射表生成方法或指令执行方法可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元608。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 602和/或通信单元609而被载入和/或安装到设备600上。当计算机程序加载到RAM 603并由计算单元601执行时，可以执行上文描述的映射表生成方法或指令执行方法方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，计算单元601可以通过其他任何适当的方式（例如，借助于固件）而被配置为执行映射表生成方法或指令执行方法方法。

本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列（FPGA）、专用集成电路（ASIC）、专用标准产品（ASSP）、芯片上系统的系统（SOC）、负载可编程逻辑设备（CPLD）、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。

用于实施本公开的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。

在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦除可编程只读存储器（EPROM或快闪存储器）、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器（CD-ROM）、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

为了提供与用户的交互，可以在计算机上实施此处描述的系统和技术，该计算机具有：用于向用户显示信息的显示装置（例如，CRT（阴极射线管）或者LCD（液晶显示器）监视器）；以及键盘和指向装置（例如，鼠标或者轨迹球），用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈（例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈）；并且可以用任何形式（包括声输入、语音输入或者、触觉输入）来接收来自用户的输入。

可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统（例如，作为数据服务器）、或者包括中间件部件的计算系统（例如，应用服务器）、或者包括前端部件的计算系统（例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互）、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信（例如，通信网络）来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网（LAN）、广域网（WAN）和互联网。

计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，也可以为分布式系统的服务器，或者是结合了区块链的服务器。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发公开中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本公开公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本公开的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种映射表生成方法，其特征在于，所述方法包括：

基于映射表生成请求，获取映射数据；

根据处理器的执行状态，将所述映射数据写入所述映射表对应的块；其中，

处理器的执行状态包括第一执行状态和第二执行状态；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一执行状态为AArch32执行状态，所述第二执行状态为AArch64执行状态。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二深度为所述第一深度的二分之一。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一深度为32行，所述第二深度为16行；或

所述第一深度为16行，所述第二深度为8行。

5.一种指令执行方法，其特征在于，所述方法包括：

获取指令的源寄存器编号；

所述映射表包括四个块，其中，第一个块和第三个块的深度为第一深度，第二个块和第四个块的深度为第二深度，所述第一深度大于第二深度；查询所述映射表时，根据处理器的执行状态，查询所述映射表对应的块；其中，

处理器的执行状态包括第一执行状态和第二执行状态；

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一执行状态为AArch32执行状态，所述第二执行状态为AArch64执行状态。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第二深度为所述第一深度的二分之一。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一深度为32行，所述第二深度为16行；或

所述第一深度为16行，所述第二深度为8行。

9.一种映射表生成装置，其特征在于，所述装置包括：

获取模块，用于基于映射表生成请求，获取映射数据；

写入模块，用于根据处理器的执行状态，将所述映射数据写入所述映射表对应的块；其中，处理器的执行状态包括第一执行状态和第二执行状态；所述处理器为第一执行状态时，将所述映射数据写入所述第二个块、所述第四个块以及所述第一个块和所述第三个块的第二深度的区域；所述处理器为第二执行状态时，将所述映射数据写入所述第一个块和所述第三个块。

10.一种指令执行装置，其特征在于，所述装置包括：

获取模块，用于获取指令的源寄存器编号；

查询模块，用于根据所述编号查询映射表，得到与所述源寄存器对应的物理寄存器；所述映射表包括四个块，其中，第一个块和第三个块的深度为第一深度，第二个块和第四个块的深度为第二深度，所述第一深度大于第二深度；查询所述映射表时，根据处理器的执行状态，查询所述映射表对应的块；其中，处理器的执行状态包括第一执行状态和第二执行状态；所述处理器为第一执行状态时，查询所述第二个块、所述第四个块以及所述第一个块和所述第三个块的第二深度的区域；所述处理器为第二执行状态时，查询所述第一个块和所述第三个块。

11.一种电子设备，其特征在于，包括：

至少一个处理器；以及

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-8中任一项所述的方法。

12.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机指令用于使所述计算机执行根据权利要求1-8中任一项所述的方法。