CN1250909A - 指令控制替换方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
一种指令控制替换方法及其装置,该装置包括操作替换控制指令接收部件、格式译码部件、替换标识部件、替换重组部件以及输出部件。通过该指令控制替换方法及其装置,可将一个重复操作编码在多周期操作的过程中从指令字序列中分离出来并独立执行,可以精减指令流序列,减少指令空间的占用。并可动态地增加指令的宽度,提高指令序列的吞吐能力,提高程序的执行效率。
Description
本发明涉及计算机体系结构、计算机指令体系及其译码控制领域，特别涉及一种重复操作编码与串并行操作编码重组的方法、以及一种实现指令控制操作替换的方法及其装置。
当今的计算机系统在程序设计中使用指令编程，对重复操作问题通常采用的办法是用程序流和多条指令的设计方法将问题描述成一个循环操作过程。这种方法本质是通过软件和编写程序的过程来实现重复操作，在这种操作过程中，能够与该循环过程并行的其它串行操作序列或并行操作序列均被禁止，因此现有技术对重复操作过程与其它并行或串行操作过程的处理是以增加系统的取指开销和降低计算机硬件的执行效率为代价的。
另一种方法是超长指令体系(VLIW)采用的方法，即在连续的每条超长指令字中装入所述的重复操作编码，与这些超长指令字中的其他操作编码同时取入、并行控制执行部件运行。这种方法以增加指令总线宽度和增加取指周期为代价，这种代价同样也降低了硬件系统的执行效率。另外，当串行操作过程与并行操作过程共同包含在一个与可重复操作过程可并行的指令流中时，超长指令字的优化编译器设计将变得十分复杂。
另一种方法是在硬件系统中对重复操作的指令序列采取微码技术等加以控制和处理。由此导致现有的硬件系统中必须增加微程序存贮电路及其控制电路，引起译码技术复杂化、控制电路规模增大、译码延时时间增长等诸多问题。
因此对数据相关的串行操作和数据、资源无关的并行操作的组合、及其它们与重复操作并行组合的问题已成为当今体系结构设计者为增加指令级并行性、提高系统执行效率所面临的关键问题之一，也是硬件译码控制电路日趋复杂、规模日趋增大的原因之一。
本发明的目的是提供一种操作替换指令编码方法及其硬件装置，利用操作替换指令编码方法及其硬件装置可将资源数据相关和无关的重复串行操作或重复并行操作过程，通过替换的控制方式以计算机的基本操作形式重组到可以并行操作的指令序列中，并形成外部和内部操作域编码的替换，从而达到了执行过程中的重复操作控制被独立出来执行，在不增加指令宽度、不增加取指周期的前提下实现重复操作和其他操作的重组并行控制的目的。
本发明揭示一种以简单的硬件电路直接支持操作替换方式设置指令对数据、资源相关或无关的重复操作编码进行替换控制，形成独立连续重复操作的控制方法。通过替换标识的控制，使重复操作的编码在控制相应功能部件重复执行过程中，许可后续指令的其它串行或并行的操作同时执行。达到了简化硬件电路规模、减少译码延时时间，从总体上增加操作编码宽度及并行操作量的目的。
本发明还发现一种外部取入的指令编码在替换执行过程中与预先装载的操作编码进行操作重组的方法。该方法实现了动态的串/并行操作和重复操作控制的协调，由此形成将串/并行操作与重复操作的重组，产生具有更高语义层次、简单语用、语法关系的并行操作关系，使实际执行的指令宽度根据操作需求动态变化，从而达到并行重组控制多操作、精简程序指令代码、缩小人机解题行为间隙的目的。
一种指令控制替换的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：一个指令编码步骤，用于设计操作替换控制指令的指令编码，所述操作替换控制指令包括操作替换方式设置指令和操作替换清除指令。所述操作替换方式设置指令包括：指令格式控制域编码、指令段格式控制域编码、指令段替换方式控制域编码和多个指令段编码；所述操作替换清除指令包括：指令格式控制域编码、指令段格式控制域编码、指令段替换清除格式控制域编码、多个指令段编码、和操作替换清除操作域编码；每个所述指令段编码是在所述指令格式控制域编码和所述指令段格式控制域编码约束下对应于功能部件的操作域编码；一个操作替换控制指令接收步骤，接收所述操作替换控制指令编码；一个格式译码步骤，用于对所述操作替换控制指令中的所述指令格式控制域编码、所述指令段格式控制域编码、和所述指令段替换清除格式控制域编码进行译码，并从该所述操作替换控制指令中剥离出各个操作域编码、及所述指令段替换方式控制域编码、或所述操作替换清除操作域编码；一个替换编码标识步骤，用于根据所述指令段替换方式控制域编码将要求替换执行的操作域编码存贮在操作域替换编码寄存器中、设置并维护操作域替换方式标识；所述操作域替换清除操作域编码用于将所述操作域替换方式标识复位，即设置为“无替换执行编码”状态；一个替换重组步骤，用于针对各个操作域将存贮在所述操作域替换编码寄存器中的替换编码与从外部输入的同一操作域的编码实行替换重组，产生各个操作域的当周期执行的编码及其使能信号；以及，一个输出步骤，用于输出经替换重组的各个操作域的编码及其使能信号。
一种指令控制替换装置，可响应多位操作替换控制指令外部存贮方式，可响应多位内部操作替换控制指令寄存器存贮方式，使该操作替换控制指令作用于替换控制装置，通过先行指令予取重复执行操作域到装置内部、按照指定的替换方式执行，实现重复操作与其它串并行操作并行执行的模式，其特征在于，包括以下部件：配合该装置的多位操作替换控制指令存贮器、寄存器的指令和数据输入方式，一个用于接收操作替换控制指令的操作替换控制指令接收部件；配合所述操作替换控制指令接收部件的一个格式译码部件，用于对操作替换控制指令中的所述指令格式控制域编码、所述指令段格式控制域编码、所述指令段替换清除格式控制域进行译码，并从操作替换控制指令中剥离操作域编码、所述指令段替换方式控制域、和所述操作替换清除操作域的编码；配合所述格式译码部件的用于实现替换执行操作编码存贮、操作域替换方式存贮、替换状态生成的一个替换标识部件；配合所述替换标识部件的一个替换重组部件，用于将各个操作域的存贮在替换标识部件中的操作编码与外来指令中的同一操作域的操作编码进行重组，产生该操作域的当周期执行的操作编码及该操作域的使能信号；以及，一个用于输出各个操作域编码及其使能信号的输出部件。
本发明的一个优点是可以将一个重复操作编码在多周期操作的过程中从指令字序列中分离出来并独立执行。从而使其它串行或并行操作在该操作编码重复执行的过程中执行，与重复操作共同控制更多的执行部件并行，由此精减了指令流序列，减少了指令空间的占用。
本发明的另一个优点是操作替换方式设置指令体系在其控制编码中包含了替换控制编码，可与预先装载的操作编码进行替换执行，反之，预先装载的操作编码也可与动态输入的指令序列中的操作编码替换重组执行，从而动态地增加了指令的宽度，提高了指令序列的吞吐能力。
本发明的另一个优点是操作替换方式设置指令体系外部输入的编码序列与内部预先装载的编码序列可以替换重组执行并可直接作用于执行部件中，由此使译码电路减少到整体电路规模的5％以下，同时降低了译码电路的复杂度和减少了译码替换时间，缩短设计周期。
本发明的另一个优点是经操作替换方式设置指令体系的替换控制，使外部指令序列与内部预先装载的编码序列在执行重复操作的过程中可并行执行其它操作。由此构成了指令序列的高层语义关系，有效地化简编译器的设计，精简程序规模，为应用人员提供了灵活的语法、语用环境，同时提高了整个系统程序执行效率。
图1a是本发明的实现替换的4个指令段的操作替换方式设置指令格式示意图；
图1b是本发明的实现替换的4个指令段的操作替换清除指令格式示意图；
图2是本发明的实现替换的指令控制替换装置的总体结构图；
图3是本发明的实现替换的操作替换控制指令接收部件结构图；
图4a是本发明的实现替换的配合图1a的操作替换方式设置指令格式的格式译码部件结构图；
图4b是本发明的实现替换的指令段格式控制域译码部件结构图；
图4c是本发明的实现替换的操作域剥离部件结构图；
图4d是本发明的实现替换的操作域使能部件结构图；
图4f是本发明的实现替换的替换方式控制域剥离部件结构图；
图5a是本发明的实现替换的替换标识部件结构图；
图5b是本发明的实现替换的操作域替换方式标识部件结构图；
图6a是本发明的实现替换的替换重组部件结构图；
图6b是本发明的实现替换的替换重组控制部件结构图；
图6c是本发明的实现替换的替换重组选通部件结构图；
图7是本发明的实现替换的流程图；
图8a是本发明的一个程序实例的操作流图；
图8b是本发明的实现所述程序实例的操作替换控制指令字中的操作域编码图；以及
图8c是本发明的实现所述程序实例的替换控制指令执行时序图。
本发明的实现基于一组操作替换控制指令。图1a、图1b分别给出了操作替换方式设置指令格式和操作替换清除指令格式。图1a表示的操作替换方式设置指令格式包括：
1)指令格式控制域11：每个指令格式中只有一个指令格式控制域11，用于定义操作替换方式设置指令的构成，即所包含的指令段数、每个指令段、及其指令段格式控制域、指令段替换控制域的宽度与位置；
2)指令段格式控制域12：每个指令格式中有若干个指令段格式控制域12，用于标识对应的指令段的编码所作用的功能部件，指令段格式控制域12的宽度决定了对应的指令段可以交替控制的功能部件的个数；
3)指令段13：每个指令格式中有若干个指令段13，其数目与指令段格式控制域12的个数相同，用于实现对功能部件的控制。配合指令段格式控制域12的编码，指令段13对应于不同的功能部件，即成为实现不同操作的操作域。
4)指令段替换方式控制域14：每个指令格式中有若干个指令段替换方式控制域14，其数目与指令段格式控制域12的个数相同，用于标识对应指令段13配合指令段格式控制域12编码的操作域的重复执行方式，指令段替换方式控制域14可以缺省，缺省时对应指令段13配合指令段格式控制域12编码的操作域在当周期执行，且只执行一次。
图1b表示的是一种实现操作替换清除指令的指令格式。图1b表示的操作替换清除指令格式包括：
1)指令格式控制域11；
2)指令段格式控制域12；
3)指令段13；
4)指令段替换清除格式控制域15：它是一个具有确定编码的指令段格式控制域12，标识对应的指令段13的编码将控制操作替换清除。
5)操作替换清除操作域16：它是对应于指令段替换清除格式控制域15的指令段13的一个特定的操作域，其功能是将指定的替换操作编码的替换方式标识设置为无效，从而终止以替换方式重复执行的操作的继续执行。
运用图1a所述的操作替换方式设置指令格式设计一个操作替换方式指令编码的步骤如下：
1)根据操作替换方式设置指令所要实现的功能，选择功能部件，并以控制这些功能部件的操作域作为实现该操作替换方式设置指令的操作域集合；
2)根据操作替换方式设置指令所要实现的功能，对所述选定的操作域，在其编码表中选择对应于该操作替换方式设置指令功能所需操作的编码作为该操作替换方式设置指令中该操作域的编码；
3)按照所要实现的操作替换方式设置指令的功能，将所述操作域集合中的需要重复执行的操作域所在指令段的指令段替换方式控制域14设置成为该操作域重复执行条件所对应的编码；
4)以在指令段13中可交替出现的所有操作域的编码宽度的最大值作为指令段13宽度，以所述选定的各个操作域的编码作为所在指令段13的编码；
5)对指令段13中可以交替出现的操作域的个数进行编码，并以该编码宽度作为指令段格式控制域12的宽度；
6)对于所述指令段13任意给出可以交替出现的操作域的顺序，并以所述选定操作域的顺序号作为指令段格式控制域12编码；
7)对整个指令系统允许的指令段划分方式的数量进行编码，并以该编码宽度作为指令格式控制域11的宽度；以及
8)任意给出所述整个指令系统允许的指令段划分方式的排列顺序，并以实现该操作替换方式设置指令的指令段划分方式对应的编码作为指令格式控制域11编码。
配合操作替换方式设置指令编码的设计，在需要终止某个替换操作域的重复执行的时候，可以运用图1b所述的操作替换清除指令格式设计一个操作替换清除指令编码，设计步骤如下：
1)根据操作替换清除指令所要实现的功能，选择功能部件，并以控制这些功能部件的操作域作为实现该操作替换清除指令的操作域集合；
2)根据操作替换清除指令所要实现的功能，对所述选定的操作域，在其编码表中选择对应于该操作替换清除指令功能所需操作的编码作为该操作替换清除指令中该操作域的编码。其中一个操作域的编码功能是将指定的替换操作编码的替换方式标识设置为无效，该操作域作为操作替换清除操作域16；
3)以在指令段13中可交替出现的所有操作域的编码宽度的最大值作为指令段13宽度，以所述选定的各个操作域的编码作为指令段13的编码；
4)对指令段13中可以交替出现的操作域的个数进行编码，并以该编码宽度作为指令段格式控制域12的宽度；在操作替换清除操作域16所在的指令段13中可以交替出现的操作域的个数的编码宽度为对应的指令段替换清除格式控制域15的宽度；
5)对于所述指令段13任意给出可以交替出现的操作域的顺序，并以所述选定操作域的顺序号作为指令段格式控制域12编码；对操作替换清除操作域16所在指令段13中可以交替出现的操作域任意排序，以操作替换清除操作域16的序号作为对应的指令段替换清除格式控制域15的编码；
6)对整个指令系统允许的指令段划分方式的数量进行编码，并以该编码宽度作为指令格式控制域11的宽度；以及
7)任意给出所述整个指令系统允许的指令段划分方式的排列顺序，并以实现该操作替换清除指令的指令段划分方式对应的编码作为指令格式控制域11的编码。
实现操作替换控制指令的指令格式中可以包含任意多个指令段13。图1a、图1b只是实现操作替换控制指令的指令格式的一个示例。
图2是指令控制替换装置的总体结构图。包括：操作替换控制指令接收部件21，格式译码部件22，替换标识部件23，替换重组部件24，输出部件25。其中，操作替换控制指令接收部件21以存贮方式接收来自存贮器的操作替换控制指令，或以寄存器方式接收来自于内部寄存器堆的操作替换控制指令，并形成可供译码执行的满足所述操作替换控制指令格式的指令编码；格式译码部件22接收来自操作替换控制指令接收部件21的操作替换控制指令编码，经过与上述操作替换控制指令格式配合的格式译码，剥离出指令中包含的操作域、替换控制域，并形成所有操作域的使能信号；替换标识部件23接收来自格式译码部件22的操作域、其使能信号、所有替换控制域、以及指令格式控制域译码结果和指令段格式控制域译码结果，形成替换操作编码、替换控制状态信号；替换重组部件24从替换标识部件23接收替换编码、替换控制状态信号、以及配合所接收的操作替换控制指令的各个操作域、及其使能信号，形成该操作域的当周期执行的编码及其替换执行使能信号；输出部件25从替换重组部件24接收操作域的编码及其替换执行使能信号作为指令控制替换装置的最终输出。
图3是指令控制替换装置的操作替换控制指令接收部件21的结构图。包括：指令拼装标识寄存器30、指令拼装部件31和指令寄存器32。指令拼装标识寄存器30是一个可设置的状态寄存器，表示操作替换控制指令的来源。指令拼装部件31是一个选通器，它以存贮方式从一个外部存贮器接收操作替换控制指令，或以寄存器方式从一个内部寄存器堆接收操作替换控制指令，在预先设定的内部指令拼装标识寄存器状态的控制下选择其中一路构成实际执行的操作替换控制指令，装载到指令寄存器32中。
图4a是配合图1a所述操作替换方式设置指令格式、和图1b所述操作替换清除指令格式的格式译码部件22结构图。配合所述操作替换控制指令接收部件21接收的操作替换方式设置指令，格式译码部件22接收操作替换控制指令接收部件21输出的操作替换方式设置指令，剥离出操作域、指令段替换方式设置控制域，并产生所有操作域的使能信号。包括：指令格式控制域译码部件41，指令段格式控制域译码部件42，操作域剥离部件43，替换方式控制域剥离部件44，操作域使能部件45。指令格式控制域译码部件41是一个译码器，接收操作替换方式设置指令中的指令格式控制域11，产生指令格式控制域的译码信号，指令格式控制域译码部件41的结构由指令格式控制域的宽度确定(如：2-4译码器、3-8译码器等)；指令段格式控制域译码部件42接收操作替换方式设置指令中的各个指令段格式控制域12，产生指令段格式控制域的译码信号；操作域剥离部件43在指令格式控制域译码部件41、指令段格式控制域译码部件42的译码结果控制下，从操作替换方式设置指令中剥离各个操作域；替换方式控制域剥离部件44在指令格式控制域译码部件41、指令段格式控制域译码部件42的译码结果控制下，从操作替换方式设置指令中剥离各个指令段替换方式控制域14；操作域使能部件45接收指令格式控制域译码部件41、指令段格式控制域译码部件42输出的结果，产生各个操作域在所接收的操作替换控制指令中是否使能的信号。配合所述操作替换控制指令接收部件21接收的操作替换清除指令，指令格式控制域译码部件41、指令段格式控制域部件译码部件42、操作域剥离部件43、操作域使能部件45的功能不变。指令段替换清除格式控制域15的译码部件是指令段格式控制域译码部件42的一部分，结构同其它指令段格式控制域译码器46；操作替换清除操作域剥离部件是操作域剥离部件43的一部分，结构同其它操作域剥离选通器47。替换方式控制域剥离部件44不产生结果。
图4b是配合所述各种操作替换控制指令格式的指令段格式控制域译码部件42结构图。指令段格式控制域译码部件42由配合操作替换控制指令中指令段格式控制域12和指令段替换清除格式控制域15的一组指令段格式控制域译码器46组成，每个指令段格式控制域译码器46接收一个指令段格式控制域12或指令段替换清除格式控制域15，产生该指令段格式控制域12或指令段替换清除格式控制域15译码信号，每个指令段格式控制域译码器46的结构由其接收的指令段格式控制域12或指令段替换清除格式控制域15的宽度确定(如：2-4译码器、3-8译码器)。
图4c是配合所述各种操作替换控制指令格式的操作域剥离部件43。操作域剥离部件43由配合各个指令段所有可交替控制的功能部件的操作域(包括操作替换清除操作域16)的一组操作域剥离选通器47组成，每个操作域剥离选通器47连接一个操作域或操作替换清除操作域16在各种操作替换控制指令格式中的能够交替出现的所有指令段13，在指令格式控制域译码部件41和指令段格式控制域译码部件42输出结果的编码组合控制下，从所接收的操作替换控制指令中剥离出该操作域。
图4d是配合所述各种操作替换控制指令格式的操作域使能部件45。操作域使能部件45由配合操作替换控制指令中允许出现的操作域的一组操作域使能逻辑48组成，每个操作域使能逻辑48接收指令格式控制域译码部件41和指令段格式控制域译码部件42的该操作域对应的译码结果，通过逻辑组合，产生该操作域配合所接收的操作替换控制指令的操作域使能信号。
图4e是配合所述操作替换方式设置指令格式的替换方式控制域剥离部件44。替换方式控制域剥离部件44由配合操作替换方式设置指令中各个指令段替换方式控制域14的一组替换方式控制域选通器49组成，每个替换方式控制域选通器49接收一个指令段替换方式控制域14在各种操作替换方式设置指令格式中的所有可能的出现，在指令格式控制域译码部件41输出结果的控制下，从所接收的操作替换方式设置指令中剥离指令段替换方式控制域14。
图5a是配合所述操作替换控制指令格式的替换标识部件23结构图。配合所述操作替换控制指令格式的替换标识部件23接收来自格式译码部件22的各个操作域及其使能信号、指令段替换方式设置控制域14或操作替换清除操作域16、并接收来自格式译码部件22的指令格式控制域11译码结果和指令段格式控制域12译码结果，设置各个操作域的操作域替换编码寄存器、以及配合所接收的操作替换控制指令的各个操作域的操作域替换方式标识。配合所述操作替换控制指令格式的替换标识部件23包括：一组操作域替换编码寄存器51，一组操作域替换方式标识52。当所接收的操作替换控制指令为操作替换方式设置指令时，操作域替换编码寄存器51从格式译码部件22接收一个操作域及其使能信号，在来自格式译码部件22的指令格式控制域11译码结果和指令段格式控制域12译码结果控制下，从格式译码部件22接收该操作域所在指令段13的指令段替换方式控制域14，相应的操作域替换方式标识52接收操作域使能信号和指令段替换方式控制域14，当该操作域使能、且指令段替换方式控制域14标识该指令域以替换方式执行时，所述接收的操作域编码设置到相应的操作域替换编码寄存器51中，指令段替换方式控制域14编码设置到相应的操作域替换方式标识52中。当所接收的操作替换控制指令为操作替换清除指令时，操作域替换方式标识52接收来自格式译码部件22的操作替换清除操作域16及其使能信号，当操作替换清除操作域16使能时，将操作替换清除操作域16指定的操作域替换方式标识52置为“无替换执行编码”状态。
图5b是配合所述图1a、图1b的一个操作域替换编码寄存器51的操作域替换方式标识部件52。操作域替换方式标识部件52由一个替换方式标识寄存器53、一个替换计数器54、和一个替换状态生成部件55组成。替换方式标识寄存器53是一个可以设置(SET0)和复位(RST0)的标识寄存器，替换方式标识寄存器53用于接收来自格式译码部件22的一个操作域在各种指令格式中所在指令段13的指令段替换方式控制域14编码，在指令格式控制域译码部件41和指令段格式控制域译码部件42输出结果的逻辑组合控制下，选通并设置替换方式标识寄存器53；替换方式标识寄存器53还用于接收操作替换清除操作域16，控制将替换方式标识寄存器53复位为“无替换执行编码”状态；替换方式标识寄存器53控制该操作域的替换计数器54初始值选通和设置，替换计数器54用于控制不连续的重复操作的替换执行；替换方式标识寄存器53还控制替换状态生成部件55选通来自外部替换条件状态寄存器的替换条件编码或来自替换计数器的为0信号，产生该操作域的替换控制状态；替换状态生成部件55在替换方式表示寄存器53中的替换方式编码控制下，在替换计数器为0或在替换方式标识定义的其他替换条件满足时产生该操作域替换编码有效的信号。
图6a是配合图1a所述操作替换控制指令的替换重组部件24结构图。替换重组部件24接收来自格式译码部件22的各个操作域编码及其使能信号，接收来自替换标识部件23的各个操作域的操作域替换编码寄存器51的值，产生各个操作域的当周期执行的操作编码及其使能信号。替换重组部件24包括一个替换重组控制部件61、一个替换重组选通部件62、和一个替换重组操作使能部件63。其中，替换重组控制部件61用于接收各个操作域的来自格式译码部件22的使能信号和来自替换标识部件23的各个操作域的替换控制状态，产生控制替换重组选通部件62的选通控制信号；替换重组选通部件62用于接收各个操作域的来自格式译码部件22的操作域编码和来自替换标识部件23的操作域替换编码寄存器51的值，在替换重组控制部件61产生的选通控制信号的控制下产生各个操作域的当周期执行的编码；替换重组操作使能部件63接收替换重组控制部件61产生的选通控制信号，分别对每个操作域选通控制信号的各位进行逻辑组合，产生各个操作域的使能信号，操作域使能信号的产生逻辑为：对于一个操作域，当替换重组控制部件61产生的该操作域的选通控制信号中有1位有效时，操作域使能信号有效。
图6b是替换重组控制部件61结构图。替换重组控制部件61由一组替换选通控制信号生成逻辑64组成，一个替换选通控制信号生成逻辑64用于接收一个操作域的来自格式译码部件22的该操作域使能信号和来自替换标识部件23的该操作域的替换控制状态信号，产生替换重组的选通控制信号。替换重组选通控制信号的产生逻辑为：对于任意一个操作域，若所接收的操作替换控制指令中该操作域使能，则选通来自格式译码部件22的该操作域编码的选通信号有效；否则，选通来自该操作域的操作域替换编码寄存器51的操作替换编码的选通信号有效；其余情况下，选通信号均无效。
图6c是替换重组选通部件62的结构图。替换重组选通部件62由一组操作域替换重组选通器65组成，一个操作域替换重组选通器65用于接收一个操作域的来自格式译码部件22的该操作域编码和来自替换标识部件23的该操作域替换编码寄存器51，在替换重组控制部件61控制下选通产生该操作域的当周期执行的操作编码。
图7是配合所述操作替换控制指令格式和替换控制装置的指令控制替换的流程图。
步骤71接收操作替换控制指令编码。该步骤之前的步骤包括将所述格式的操作替换控制指令编码装载到外部存贮器或内部寄存器步骤、和装载指令拼装标识步骤；步骤71以存贮方式接收来自存贮器的操作替换控制指令编码，或以寄存器方式接收来自内部寄存器的操作替换控制指令编码，并根据指令拼装标识选取其中一路指令构成控制替换装置的包括格式控制域编码、替换控制域编码、操作域编码的操作替换控制指令；
步骤72实现操作替换控制指令的格式译码，完成操作替换控制指令的指令格式控制域11、各个指令段格式控制域12、和指令段替换清除格式控制域(15)的译码，在格式译码结果控制下剥离各个操作域的编码、生成各个操作域的使能信号，并剥离指令段替换方式控制域14编码、或操作替换清除操作域16编码；
对每个操作域进行如下的步骤；
步骤74依据步骤72产生的该操作域所在指令段的指令段替换方式控制域14编码、和该操作域的使能信号，判断该操作域编码是否作为替换操作编码处理，若作为替换操作编码处理，则转步骤75，否则转步骤76处理；
步骤75接收以替换方式执行的操作域编码和该操作域所在指令段的指令段替换方式控制域14编码，将该操作域的替换执行的编码存贮到该操作域的操作域替换编码寄存器51，并用指令段替换方式控制域14编码设置相应的操作域替换方式标识寄存器53，步骤75还在每周期由替换计数器54和替换状态生成部件55完成对所有操作域的替换状态的更新；
步骤76依据步骤72产生的操作替换清除操作域16编码及其使能信号，判断各个替换执行的操作域的替换方式标识部件52是否需要复位，即是否需要设置为“无替换执行编码”状态，若操作域替换方式标识52要复位，则转步骤77，否则转步骤78处理；
步骤77接收操作替换清除操作域16编码，将该编码指定的所有操作域的替换方式标识复位。
步骤78接收指令中需要执行的操作域编码和操作域替换寄存器中的替换操作编码，根据格式译码步骤产生的该操作域的使能信号、替换状态生成部件55产生的该操作域的替换控制状态，从所接收的该操作域的各个编码中选择其一作为配合步骤71接收的操作替换控制指令和内部替换标识状态的该操作域的当周期执行的编码，并形成该操作域的使能信号，实现操作域的替换编码与所接收的指令中该操作域编码的替换重组。
步骤79输出所有操作域的编码及其使能信号。
图8a是一个程序实例的操作流图；
其中，每一个格子中是一个操作域的助记符和编码。所述程序实例功能为①取4个数到堆栈中、②同时计算(I+X1)*X2、③同时if A＞B thenA＝A-B else A＝A+B、④同时计算(Y1+Y2)*Y3。DAU为定点加法运算操作域，单周期执行；DCOM为比较操作域，单周期执行；INC为地址增量操作域，单周期执行；LD为取数操作域，双周期流水执行；STACK为堆栈操作域，单周期执行；FMUL为浮点乘法运算操作域，3周期流水执行；FAU为浮点加法操作域，3周期流水执行；COND1、COND2为条件操作域，单周期执行。图8a表现了实现所述程序的操作序列，每一行中的操作域编码在同一个周期内并行执行。由图8a可见，每个周期执行的操作域及操作域个数各异，而LD、INC、STACK三个操作域的一个串并行操作域序列被重复执行。假设机器总线宽度约束每个指令字中最多只能放置4个操作域，则需采用指令控制替换方法，将LD、INC、STACK操作域作为替换操作域处理。图8b是实现所述程序功能的各个指令字中操作域编码图，LD_EN、INC_EN、STACK_EN分别为LD、INC、STACK操作域加上指令段替换方式控制域14，用以表示对应的操作域以替换方式执行，LD_NE、INC_NE、STACK_NE分别为LD、INC、STACK的操作替换清除操作域16。
图8c是实现所述程序功能的操作替换控制指令序列的执行时序。其中，PC+i(i＝1、2、3、4、5、6、7)为指令地址，INSi(i＝0、1、2、3、4、5、6)为输入的操作替换控制指令。
替换方式控制编码定义举例如下：
| 指令段替换方式控制域14编码 | 替换方式 | 指令段替换方式控制域14编码 | 替换方式 |
| 000 | 每周期执行1次 | 100 | 每条指令执行结束时执行1次 |
| 001 | 每2周期执行1次 | 101 | 保留 |
| 010 | 每3周期执行1次 | 110 | 保留 |
| 011 | 每4周期执行1次 | 111 | 非替换执行 |
图中指令根据所述各个操作的时序特征以及操作相关关系，采用“每周期执行1次”的操作替换控制指令格式，在每个指令字最多能够排列4个操作域的约束下实现了所述功能。
INS0中各个指令段编码及其执行方式定义如下：
| 指令段 | 操作域 | 编码功能 | 编码 | 执行时刻 |
| 1 | NOP | 空 | ||
| 1 | LD | 取数 | 101-0100 | 单周期替换执行 |
| 2 | INC | 取数地址加1 | 10100 | 单周期替换执行 |
| 4 | FAU | Y1+Y2 | 00-00100-10100 | 当周期执行 |
INS1中各个指令段编码及其执行方式定义如下：
| 指令段 | 操作域 | 编码功能 | 编码 | 执行时刻 |
| 1. | IFPA | I转换成浮点数 | 00-10100 | 当周期执行 |
| 2. | NOP | 空 | ||
| 3. | NOP | 空 | ||
| 4. | NOP | 空 |
INS2中各个指令段编码及其执行方式定义如下：
| 指令段 | 操作域 | 编码功能 | 编码 | 执行时刻 |
| 1. | FAU | I转浮点数结果加X1 | 10-00111-11100 | 当周期执行 |
| 2. | STACK | 存贮器端口上的数据进栈 | 01-10100 | 单周期替换执行 |
| 3. | NOP | 空 | ||
| 4. | NOP | 空 |
INS3中各个指令段编码及其执行方式定义如下：
| 指令段 | 操作域 | 编码功能 | 编码 | 执行时刻 |
| 1. | NOP | 空 | ||
| 2. | NOP | 空 | ||
| 3. | NOP | 空 | ||
| 4. | FMUL | Y1+Y2结果乘Y2 | 10-00101-10000 | 当周期执行 |
INS4中各个指令段编码及其执行方式定义如下：
| 指令段 | 操作域 | 编码功能 | 编码 | 执行时刻 |
| 1. | DCOM | 计算A＞B | 0010-01100-11001 | 当周期执行 |
| 2. | LD_NE | LD替换操作清除 | 100001 | 当周期执行 |
| 3. | INC_NE | INC替换操作清除 | 100010 | 当周期执行 |
| 4. | NOP | 空 |
INS5中各个指令段编码及其执行方式定义如下：
| 指令段 | 操作域 | 编码功能 | 编码 | 执行时刻 |
| 1. | COND1 | 判断A＞B是否为真 | 0010100 | 当周期执行 |
| 2. | DAU | A＝A+B | 1011-01100-11000 | 当周期执行 |
| 3. | COND2 | 判断A＞B是否为假 | 1010100 | 当周期执行 |
| 4. | DAU | A＝A-B | 1010-01100-11000 | 当周期执行 |
INS6中各个指令段编码及其执行方式定义如下：
| 指令段 | 操作域 | 编码功能 | 编码 | 执行时刻 |
| 1. | FMUL | I+X1结果乘X2 | 10-00101-11000 | 当周期执行 |
| 2. | STACK_NE | STACK替换操作清除 | 100000 | 当周期执行 |
| 3. | NOP | 空 | ||
| 4. | NOP | 空 |
基于所述指令编码，执行过程如下：
T1：
当所述操作替换控制指令接收部件21接收INS0后，格式译码部件22对指令格式控制域11和各个指令段格式控制域12进行译码，并根据译码结果从该指令字中剥离出LD(101-0100)、INC(10100)、FAU(00-00100-10100)操作域编码，并产生这3个操作域使能信号，之后，格式译码部件22产生的操作域编码和使能信号由替换标识部件23接收，在各个指令段替换方式控制域14编码控制下，将其中的LD(101-0100)、INC(10100)编码分别存入这些操作域的操作域替换编码寄存器51中，同时设置它们对应的操作域替换标识52；另外，执行FAU编码(00-00100-10100)进行Y1+Y2；
T2：
当所述操作替换控制指令接收部件21接收INS1后，格式译码部件22对指令格式控制域11和各个指令段格式控制域12进行译码，并根据译码结果从该指令字中剥离出IFPA(00-10100)操作域编码，并产生该操作域使能信号，配合替换标识部件23的状态，执行LD(101-0100)取数、执行INC(10100)取数地址加1、执行IFPA(00-10100)将I转换成浮点数；
T3：
当所述操作替换控制指令接收部件21接收INS2后，格式译码部件22对指令格式控制域11和各个指令段格式控制域12进行译码，并根据译码结果从该指令字中剥离出STACK(01-10100)、FAU(10-00111-11100)操作域编码，并产生这2个操作域使能信号，之后，格式译码部件22产生的操作域编码和使能信号由替换标识部件23接收，在各个指令段替换方式控制域14编码控制下，将其中的STACK(01-10100)编码存入这个操作域的操作域替换编码寄存器51中，同时设置它们对应的操作域替换标识52；配合替换标识部件23的状态，执行LD(101-0100)取数、执行INC(10100)取数地址加1、执行FAU(10-00111-11100)计算I的转换结果加X1；
T4：
当所述操作替换控制指令接收部件21接收INS3后，格式译码部件22对指令格式控制域11和各个指令段格式控制域12进行译码，并根据译码结果从该指令字中剥离出FMUL(10-00101-10000)操作域编码，并产生该操作域使能信号，配合替换标识部件23的状态，执行LD(101-0100)取数、执行INC(10100)取数地址加1、执行STACK(01-10100)取入的数据进栈、执行FMUL(10-00101-10000)将Y1+Y2结果乘以Y3；
T5：
当所述操作替换控制指令接收部件21接收INS4后，格式译码部件22对指令格式控制域11和各个指令段格式控制域12进行译码，并根据译码结果从该指令字中剥离出DCOM(0010-01100-11001)、LD_NE(100001)、INC_NE(100010)操作域编码，并产生这些操作域使能信号，配合替换标识部件23的状态，执行LD(101-0100)取数、执行INC(10100)取数地址加1、执行STACK(01-10100)取入的数据进栈、执行DCOM(0010-01100-11001)计算A＞B；
T6：
当所述操作替换控制指令接收部件21接收INS5后，格式译码部件22对指令格式控制域11和各个指令段格式控制域12进行译码，并根据译码结果从该指令字中剥离出COND1(0010100)、DAU(1011-01100-11000)COND2(1010100)、DAU(1010-01100-11000)操作域编码，并产生这些操作域使能信号，配合替换标识部件23的状态，执行STACK(01-10100)取入的数据进栈、执行COND1(0010100)DAU(1011-01100-11000)COND2(1010100)DAU(1010-01100-11000)实现if A＞B then A＝A+B elseA＝A-B；
T7：
当所述操作替换控制指令接收部件21接收INS4后，格式译码部件22对指令格式控制域11和各个指令段格式控制域12进行译码，并根据译码结果从该指令字中剥离出FMUL(10-00101-11000)STACK_NE(100000)操作域编码，并产生这些操作域使能信号，配合替换标识部件23的状态，执行STACK(01-10100)取入的数据进栈、执行FMUL(10-00101-11000)实现I+X1结果乘以X2。
尽管以上结合附图所示例子描述了本发明，但显然本发明并不局限于此，在后附权利要求书所提出的创新思想范围内，可以通过若干不同方式加以变换。
Claims (16)
1.一种指令控制替换的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
1)一个指令编码步骤，用于设计操作替换控制指令的指令编码，所述操作替换控制指令包括操作替换方式设置指令和操作替换清除指令。所述操作替换方式设置指令包括：指令格式控制域(11)编码、指令段格式控制域(12)编码、指令段替换方式控制域(14)编码和多个指令段(13)编码；所述操作替换清除指令包括：指令格式控制域(11)编码、指令段格式控制域(12)编码、指令段替换清除格式控制域(15)编码、多个指令段(13)编码、和操作替换清除操作域(16)编码；每个所述指令段(13)编码是在所述指令格式控制域(11)编码和所述指令段格式控制域(12)编码约束下对应于功能部件的操作域编码；
2)一个操作替换控制指令接收步骤，接收所述操作替换控制指令编码；
3)一个格式译码步骤，用于对所述操作替换控制指令中的所述指令格式控制域(11)编码、所述指令段格式控制域(12)编码、和所述指令段替换清除格式控制域(15)编码进行译码，并从该所述操作替换控制指令中剥离出各个操作域编码、及所述指令段替换方式控制域(14)编码、或所述操作替换清除操作域(16)编码；
4)一个替换编码标识步骤，用于根据所述指令段替换方式控制域(14)编码将要求替换执行的操作域编码存贮在操作域替换编码寄存器中、设置并维护操作域替换方式标识；所述操作域替换清除操作域(16)编码用于将所述操作域替换方式标识复位，即设置为“无替换执行编码”状态；
5)一个替换重组步骤，用于针对各个操作域将存贮在所述操作域替换编码寄存器中的替换编码与从外部输入的同一操作域的编码实行替换重组，产生各个操作域的当周期执行的编码及其使能信号；以及
6)一个输出步骤，用于输出经替换重组的各个操作域的编码及其使能信号。
2.如权利要求1所述的指令控制替换方法，其特征在于，所述操作替换方式设置指令的指令编码步骤包括以下步骤：
1)根据操作替换方式设置指令所要实现的功能，选择功能部件，并以控制这些功能部件的操作域作为实现该操作替换方式设置指令的操作域集合；
2)根据操作替换方式设置指令所要实现的功能，对所述选定的操作域，在其编码表中选择对应于该操作替换方式设置指令功能所需操作的编码作为该操作替换方式设置指令中该操作域的编码；
3)按照所要实现的操作替换方式设置指令的功能，将所述操作域集合中的需要重复执行的操作域所在指令段(13)的所述指令段替换方式控制域(14)设置成为该操作域重复执行条件所对应的编码；
4)以在所述指令段(13)中可交替出现的所有操作域的编码宽度的最大值作为所述指令段(13)宽度，以所述选定的各个操作域的编码作为所在的所述指令段(13)的编码；
5)对所述指令段(13)中可以交替出现的操作域的个数进行编码，并以该编码宽度作为所述指令段格式控制域(12)的宽度；
6)对于所述指令段(13)任意给出可以交替出现的操作域的顺序，并以所述选定操作域的顺序号作为所述指令段格式控制域(12)编码；
7)对整个指令系统允许的所述指令段(13)划分方式的数量进行编码，并以该编码宽度作为所述指令格式控制域(11)的宽度；以及
8)任意给出所述整个指令系统允许的所述指令段(13)划分方式的排列顺序，并以实现该操作替换方式设置指令的指令段(13)划分方式对应的编码作为所述指令格式控制域(11)编码。
3.如权利要求1所述的指令控制替换方法，其特征在于，所述操作替换清除指令的指令编码步骤包括以下步骤：
1)根据操作替换清除指令所要实现的功能，选择功能部件，并以控制这些功能部件的操作域作为实现该操作替换清除指令的操作域集合；
2)根据操作替换清除指令所要实现的功能，对所述选定的操作域，在其编码表中选择对应于该操作替换清除指令功能所需操作的编码作为该操作替换清除指令中该操作域的编码，其中一个操作域的编码功能是将指定的替换操作编码的替换方式标识设置为无效，该操作域作为所述操作替换清除操作域(16)；
3)以在所述指令段(13)中可交替出现的所有操作域的编码宽度的最大值作为所述指令段(13)宽度，以所述选定的各个操作域的编码作为所述指令段(13)的编码；
4)对所述指令段(13)中可以交替出现的操作域的个数进行编码，并以该编码宽度作为所述指令段格式控制域(12)的宽度；在所述操作替换清除操作域(16)所在的指令段(13)中可以交替出现的操作域的个数的编码宽度为所述指令段替换清除格式控制域(15)的宽度；
5)对于所述指令段(13)任意给出可以交替出现的操作域的顺序，并以所述选定操作域的顺序号作为所述指令段格式控制域(12)编码；对所述操作替换清除操作域(16)所在指令段(13)中可以交替出现的操作域任意排序，以所述操作替换清除操作域(16)的序号作为所述指令段替换清除格式控制域(15)的编码；
6)对整个指令系统允许的指令段划分方式的数量进行编码，并以该编码宽度作为所述指令格式控制域(11)的宽度；以及
7)任意给出所述整个指令系统允许的指令段划分方式的排列顺序，并以实现该操作替换清除指令的指令段划分方式对应的编码作为所述指令格式控制域(11)编码；
4.如权利要求1所述的指令控制替换方法，其特征在于，操作替换控制指令的所述接收步骤之前的步骤包括以下步骤：
1)将所述格式的操作替换控制指令装载到外部存贮器或内部寄存器；
2)将指令拼装标识编码装载到指令拼装标识寄存器。
5.如权利要求1所述的指令控制替换方法，其特征在于，操作替换控制指令的所述接收步骤是在指令拼装标识寄存器编码的控制下以多位存贮器操作方式从外部存贮器接收多位操作替换控制指令编码；
6.如权利要求1所述的指令控制替换方法，其特征在于，操作替换控制指令的所述接收步骤是在指令拼装标识寄存器编码的控制下以多位寄存器操作方式从内部寄存器接收多位操作替换控制指令编码；
7.如权利要求1所述的指令控制替换方法，其特征在于，所述格式译码步骤包括以下步骤：
1)对所述接收步骤接收的操作替换控制指令中的所述指令格式控制域(11)编码和所述指令段格式控制域(12)编码进行译码；
2)从所述接收步骤接收的操作替换控制指令的各个所述指令段(13)中剥离出各个操作域编码；
3)从所述接收步骤接收的操作替换控制指令中剥离出所述指令段替换方式控制域(14)编码；以及
4)产生各个功能部件对应的操作域的使能信号。
8.如权利要求1所述的指令控制替换方法，其特征在于，所述格式译码步骤包括以下步骤：
1)对所述接收步骤接收的操作替换控制指令中的所述指令格式控制域(11)的编码、所述指令段格式控制域(12)的编码、所述指令段替换清除格式控制域(15)的编码进行译码；
2)从所述接收步骤接收的操作替换控制指令的各个所述指令段(13)中剥离出各个操作域编码；
3)从所述接收步骤接收的操作替换控制指令中剥离出所述操作替换清除操作域(16)；以及
4)产生各个功能部件对应的操作域的使能信号和操作替换清除操作域使能信号。
9.如权利要求1所述的指令控制替换方法，其特征在于，替换标识步骤包括以下步骤：
1)将由所述指令段替换方式控制域(14)标识以替换方式执行的操作域编码存贮在该操作域的操作域替换编码寄存器(51)中；
2)将由所述指令段替换方式控制域(14)的编码存入该操作域对应的操作域替换方式标识(52)中；
3)替换计数器每周期递减1，替换状态每周期更新一次；以及
4)所述操作替换清除操作域(16)将所指定的操作域的操作域替换方式标识(52)复位，即设置为“无替换执行编码”状态。
10.如权利要求1所述的指令控制替换方法，其特征在于，替换重组步骤包括以下步骤：
1)接收所述格式译码步骤产生的各个操作域使能信号、和所述替换标识步骤产生的同一操作域的所述操作域替换方式标识(52)信号，按照所述操作替换控制指令和所述操作域替换方式标识(52)规定的替换执行条件选择该操作域当周期执行的编码；
2)对于所有操作域，若在当周期动作，则将该操作域的使能信号置为有效。
11.一种指令控制替换装置，可响应多位操作替换控制指令外部存贮方式，可响应多位内部操作替换控制指令寄存器存贮方式，使该操作替换控制指令作用于替换控制装置，通过先行指令予取重复执行操作域到装置内部、按照指定的替换方式执行，实现重复操作与其它串并行操作并行执行的模式，其特征在于，包括以下部件：
1)配合该装置的多位操作替换控制指令存贮器、寄存器的指令和数据输入方式，一个用于接收操作替换控制指令的操作替换控制指令接收部件(21)；
2)配合所述操作替换控制指令接收部件(21)的一个格式译码部件(22)，用于对操作替换控制指令中的所述指令格式控制域(11)编码、所述指令段格式控制域(12)编码、所述指令段替换清除格式控制域(15)进行译码，并从操作替换控制指令中剥离操作域编码、所述指令段替换方式控制域(14)、和所述操作替换清除操作域(16)的编码；
3)配合所述格式译码部件(22)的用于实现替换执行操作编码存贮、操作域替换方式存贮、替换状态生成的一个替换标识部件(23)；
4)配合所述替换标识部件(23)的一个替换重组部件(24)，用于将各个操作域的存贮在替换标识部件(23)中的操作编码与外来指令中的同一操作域的操作编码进行重组，产生该操作域的当周期执行的操作编码及该操作域的使能信号；以及
5)一个用于输出各个操作域编码及其使能信号的输出部件(25)。
12.如权利要求11所述的指令控制替换装置，其特征在于，所述操作替换控制指令接收部件(21)包括：
1)一个指令拼装标识寄存器(30)，用于标识操作替换控制指令来源；
2)一个指令拼装部件(31)，在所述指令拼装标识寄存器(30)控制下选通指令来源，当所述指令拼装标识寄存器(30)标识操作替换控制指令来源于存贮器时，以存贮器操作方式接收多位操作替换控制指令，当所述指令拼装标识寄存器(30)标识操作替换控制指令来源于寄存器时，以多位寄存器或锁存器操作方式接收多位操作替换控制指令；以及
3)一个指令寄存器(32)，用于存贮所述指令拼装部件(31)接收的操作替换控制指令。
13.如权利要求11所述的指令控制替换装置，其特征在于，所述格式译码部件(22)包括：
1)指令格式控制域译码部件(41)，用于对所述操作替换控制指令接收部件(21)接收的操作替换控制指令中的所述指令格式控制域(11)编码进行译码；
2)指令段格式控制域译码部件(42)，用于对所述操作替换控制指令接收部件(21)接收的操作替换控制指令中的所述指令段格式控制域(12)编码进行译码；
3)配合所述指令格式控制域译码部件(41)和所述指令段格式控制域译码部件(42)的操作域剥离部件(43)，用于从所述操作替换控制指令接收部件(21)接收的操作替换控制指令中剥离出各个操作域编码；
4)配合所述指令格式控制域译码部件(41)的替换方式控制域剥离部件(44)，用于从所述操作替换控制指令接收部件(21)接收的操作替换控制指令中剥离出各个指令段的指令段替换方式控制域(14)编码；以及
5)配合所述指令格式控制域译码部件(41)和所述指令段格式控制域译码部件(42)的操作域使能部件(45)，用于产生各个操作域的使能信号。
14.如权利要求11所述的指令控制替换装置，其特征在于，所述格式译码部件(22)包括：
1)指令格式控制域译码部件(41)，用于对所述操作替换控制指令接收部件(21)接收的操作替换控制指令中的所述指令格式控制域(11)编码进行译码；
2)指令段格式控制域译码部件(42)，用于对所述操作替换控制指令接收部件(21)接收的操作替换控制指令中的所述指令段格式控制域(12)编码、所述指令段替换清除格式控制域(15)编码进行译码；
3)配合所述指令格式控制域译码部件(41)和所述指令段格式控制域译码部件(42)的操作域剥离部件(43)，用于从所述操作替换控制指令接收部件(21)接收的操作替换控制指令中剥离出各个操作域编码、和所述操作替换清除操作域(16)编码；以及
4)配合所述指令格式控制域译码部件(41)和所述指令段格式控制域译码部件(42)的操作域使能部件(45)，用于产生各个操作域的使能信号、以及操作替换清除操作域的使能信号。
15.如权利要求11所述的指令控制替换装置，其特征在于，所述替换标识部件(23)包括：
1)一组配合所述格式译码部件(22)的对应于各个操作域的操作域替换编码寄存器(51)，用于存贮被替换执行的操作域编码；
2)一组配合所述操作域替换编码寄存器(51)和所述指令段替换方式控制域(14)的操作域替换方式标识(52)，用于控制被替换的操作域编码按照指令要求的替换方式执行；以及
3)所述操作域替换方式标识(52)由操作替换清除指令中的所述操作替换清除操作域(16)复位。
16.如权利要求11所述的指令控制替换装置，其特征在于，所述替换重组部件(24)包括：
1)一个替换重组控制部件(61)，用于接收所述格式译码部件(22)产生的操作域使能信号，和所述替换标识部件(23)输出的同一操作域的替换状态信号，按照替换操作编码在外来操作替换控制指令中没有同一操作域使能、且替换执行条件满足时被执行的原则产生替换重组控制信号；
2)一个配合所述替换重组控制部件(61)的替换重组选通部件(62)，用于接收所述格式译码部件(22)剥离出的各个操作域的操作编码和所述替换标识部件(23)输出的同一操作域的操作编码，在所述替换重组控制部件(61)的输出的控制下选通该操作域的操作编码；以及
3)一个配合所述替换重组控制部件(61)的替换重组使能部件(63)，用于配合所述替换重组控制部件(61)产生各个操作域的使能信号。
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| CN101996066A (zh) * | 2009-08-10 | 2011-03-30 | 北京多思科技发展有限公司 | 用于乱序编码指令的指令译码装置及方法 |
| CN102681819A (zh) * | 2011-03-10 | 2012-09-19 | 炬力集成电路设计有限公司 | 实现灵活且低成本的指令替换方法及装置 |
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1998
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1308815C (zh) * | 2000-12-06 | 2007-04-04 | 英特尔公司 | 多周期指令 |
| CN101996066A (zh) * | 2009-08-10 | 2011-03-30 | 北京多思科技发展有限公司 | 用于乱序编码指令的指令译码装置及方法 |
| CN101996066B (zh) * | 2009-08-10 | 2014-03-19 | 北京多思科技发展有限公司 | 用于乱序编码指令的指令译码装置及方法 |
| CN102681819A (zh) * | 2011-03-10 | 2012-09-19 | 炬力集成电路设计有限公司 | 实现灵活且低成本的指令替换方法及装置 |
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| CN108446242A (zh) * | 2018-03-07 | 2018-08-24 | 珠海昇生微电子有限责任公司 | 一种固化代码的替换方法及系统 |
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