TW469407B - VLIW processor processes commands of different widths - Google Patents

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46 94 07 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印裂 B7 五、發明說明（1 ) 發明範疇 本發明係關於超大指令字（VLIW)處理器。本發明亦關於 用於此一處理器之程式以及關於此一程式之編譯。 背景技藝 VL1W處理器之一例子爲飛利浦電子公司之了m_i〇〇〇處理 器（TriMedia) 此處理器例如在歐洲專利申請案案號爲£p 6〇5 927號（寺於美國專利申請案序號爲第號現在 委付爲PH A 21777)中説明》在一 VLIW處理器中，指令之平 行執行藉由组合單一長指令字内多重基本機器命令而獲得 。通常，各此種基本命令代表一 RISC運作。每時鐘週期， 一長指令字供應至以鎖定步驟運作之平行配置的功能單元 。其中相關之一命令供應至相關之一單元。通常，一單元 執行管線執行。 TM-刪處理器平行發出命令，各命令在超長指令字發出 暫存器之相關發出槽内。各發出槽與功能單元相關群組結 合且與二讀取谭以及—寫入蜂結合爲暫存器權一特別命 令指引至與特別發出槽相結合之功能單元群組間之一功能 早几。命令通常包括—作業碼、二原始運算元定義以及― =果運算元定義。原始運算元定義以及結果運算元定義參 考至暫存器檔内之暫存器。在命令執行期間内，好運算 -藉由供應提取信號至與發出槽結合之讀取璋以提:運算 疋而由特別發出槽讀取出。通常， , 力叱早兀由這些讀取埠 =收運依據作業碼執行命令且經由與發出槽巧之 寫入埠將結果寫回至暫存器檔内。 ^ 力 万面，命令可以利 -!|裝------訂---------線 {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -4- 4 6 94 0 7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

A7 _____________B7 五、發明說明（2 ) V於運异元之運算元及/或不產生結果於暫存器檔a VLIW處理态之典型程式被翻譯爲功能單元之—组命冷 編澤時間排&器分配這些命令至長指令字。排程器餘 ，藉由將平行性最佳化而將執行程式之時間最小化。排程 器在命令指定至可以平行執行之相同指令之限制以及資料 相關性之限制下组合命令至指令字内。 發明總結 本發明之-目的爲提供一 VLIW處理器，其架構能夠使與 傳統VLIW處理器相關程式執行所需之指令字數目減低。 爲達成此目的，本發明之VL1W處理器包括用於依順序供 ，第-與第：超長指令字之指令發㈣。各㈣之一指令 罕包括在相關序連連接命令之間分配之㈣順序序連連接 攔位。第_指令字包括具有第-攔位之第-命令，以及具 '第二欄位之第二命令。第二指令字包括具有第—櫚位以 及第二欄位之第三命令。該處理器具有耦合至發出埠用於 處理第-命令之第-功能單元以及镇合至發出埠用於 足步驟與第-功能單元處理第二命令之第二功能單元。處 =❹具有轉合至發出埠用於處理第三命令之第三功能單 ^本發明爲基於指令發料至發出槽之彈性劃》。此 爲例如可能利料算元位數目之不、同命令。亦:， 不同命令可以具有不同大小之作 …（作業碼。與處理命令電路紝 。之特殊化資源的欄位，此處爲功能單^以與不： 〈功能單元组合使用，而與不时Mtm情形允許 -5- 本紙張尺度家鮮（CNS)A4雜⑵^ χ 297公楚y --------------裝 {請先閲讀背面之;i意事項再填寫本頁) 訂· --線 4 6 94 0 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（3 ) 較指令發出槽劃分至固定發出槽之更複雜命令之利用。不 需要在發出槽内保留更多空間用於處理最複雜命令。在一 傳統VUW處理器内，此複雜命令必須利用—些在順序多重 指令字内較不複雜命令製作1此，本發明能夠使程式之 執行較可能以傳統VLIW處理器之程式執行爲快，因爲程式 之芜成需要較少之指令字。 例如，在如1_之機器内，由三運算元計算結果之運 算（例如’平均之運算）將Μ至少二逐次㈣行命令，所以 需要至少二指令。藉由提供少於至少二運算元欄位之命令 ，該運算可以利用一命令而執行。此外，因爲襴位被彈性 地指足至命令，所以此情形可以不用保留至少二爛位給所 有命令之運算元而實現。 在本發明之-具體實施例中，第三命令包含所有用於執 行第-以及第二命令之攔位。所以，例如傲使第_以及第 二固定大小發出槽爲利用於分別發出第1及第二命令時 ’第三命令可以使用發出第一以及第二發出槽之组合。此 情形簡化了排程。 各命令之不同攔位，亦即在各發出槽，可以各自具有一 固疋功能如代表一運算元暫存器之讀取位址或是代表一鲈 果暫存器之窝入位址或是一作業碼。這些不同搁位將與指 令處理電路之固定部分結合，如讀取痒或是作業碼解碼器 s在此案例中，第三指令可以利用兩倍數目之運算元及/或 產生兩倍數目之結果及/或利用兩倍大小之作業碼。當其中 之一相關發出槽與相關群組之功能單元結合時，執行第一 本紙張尺度適用t關家標準（c卿規格⑵Q x 297公爱） - - --------I I --- (諳先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂.. --線- 0 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（4 )

命令之功能單元在同時間屬於二群纽D 此由VLIW處理器之一命令所使用之欄位组合相當於一發 出槽。通常，正常發出槽之大小與第一以及第二命令以及 正常命令ί使用包含—作業碼糊位、二輸入暫存器選擇爛位 以及一結果暫存器選擇欄位之發出槽）相同。在此案例中， 用於此具體實施例之第三命令之攔位涵蓋一整數數目之正 常發出槽。MUW處理器中，命令所使用的發出槽爲一稀 少資源：程式命令所使用的發出槽越大（相關指令所使用相 關數目之發出槽數目之總和），程式越慢。所以，較佳地是 用於第三命令之正常發出槽數目小於以任何组合之正常命 令實現與第三命令相同功能所需要之正常發出槽數目^第 三命令只有在此情況下節省發出槽，其爲一稀少資源。 甚至，使用正常命令之第三命令製作亦將意義爲這些正 常命令之中間結果必須以相當於正常暫存器大小之精確度（ 例如64位元或是8個8位元元素之向量）代表。使用第三命令 將组合一些正常命令、中間結果之效應，假使需要時可以 較高精確度代表，如許多信號處理應用（如影像或是音訊信 號）中之案例。 較佳地是，各指令由固定數目之發出槽组成，其中各發 出槽與至少一能夠處理命令之功能單元結合a不同之功能 單元k供給不同群组之命令3功能單元與發出槽結合。當 一指令發出時’命令由發出槽供應至與發出槽結合之功能 單元=—分別與第—以及第二命令結合之第一以及一第二 功能單元被提供，且與第一以及第二發出槽結合之第三命 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） _ 裝--------訂---------線 <請先閱讀背面之注再填寫本頁) 4 6 94 0 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（5 7被提供j所以第—以及第二命令被發出至不同功能單元 第一冲令之案例中’第三功能單元認知到必須使用第 处以及第—發出槽，且第—以及第二功能單元就認知到不 把使用第一以及第二發出槽。第三功能單元之啓動爲由第 以及第—發出槽其令之一之作業碼觸發。較佳地是，此 作業碼欄位控制第三功能單元以參考至第一以及第二發出 槽之運算元的作用。並不是第一以及第二發出槽其中之一 y、可以包含在其本身執行之命令而不使用其他發出槽；且 其他發出槽發出正常命令如運算元事後處理或是事前處理 、條件執行等之修改信號。此情形將限制第三功能單元命 令之可能功能爲那些可能使用爲可以使用—發出槽執行之 正常命令之命令，以及那些命令之修改。此限制將排除在 多媒體信號處理應用中的許多可利用命令。 本發明亦有關於以彈性指定欄位至指令而用於编譯¥1^评 處理器程式之編譯器以及有關於具有此種彈性指定櫚位之 程式。 圖式之簡單説明 本發明這些以及其他特性將以附圖中的例子方式解釋， 其中 圖1爲如本發明VLIW處理器之方塊圖； 圖2A-C爲指令字格式的圖； 圖3爲用於發出槽之解碼電路之方塊圖； 圖4爲編譯程式之流程圖； 圖5命令至指令槽之指定3 -8- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格<210 X 297公釐）一 '---- -------------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 46 94 0 7 第88105947號專利申請案 中文說明書修正頁(90年7月） 五、發明説明（ A7 B7 5a 經濟部中央樣準局員工消費合作社印製 元件符號說明 10 指令字記憶體系統 11 程式計數器 12 解碼及發射電路 14a-k 功能單元 20a-e 槽 22a-e 作業碼 24a-e 運算元 26a-e 運异兀 28a-e 結果 29a-b 超級槽 30 部分解碼及發射電路 32a-c 功能單元 34 暫存器檔 50a-d 第一節點 52a-e 第二節點 300 指令解碼器 302a-b 讀取埠 304 結果寫入單元 342 寫入埠 -8a - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS) A4規格（210X297公釐） 46 94 07

五、發明說明（6 ) 經濟部智慧財產局員Η消費合作社印製 具體資施例之'詳鈿説:明 圖1爲VLIW處理器之圖，vuw處理器包括一指令字記憶 體系統1 °—程式計數器11、—解碼以及發射電路f 2、功 能單元14a-k以及一多埠暫存器檔16。計數器u耦合至記憶 體系㈣之位址輸入。記憶體系統1〇具有一分割爲發出槽 (亦稱爲指令匯流排）之指令發出埠（沒有顯示）。_發出槽具 有—些功能平行路徑用於路由現行緩衝於發出暫存器内的 指令字單獨位元。發出暫存器之一輸出耦合至解碼以及發 射電路丨2 =電路丨2之輸出耦合至功能單元丨4a_k以及耦合至 夕埠暫存器檔16。暫存器檔16之讀取埠以及寫入埠耦合至 功能單元14a-k。記憶體系統丨〇在程式計數器u控制下連續 供應指令至解碼以及發射電路丨2。較佳地是，系統1〇利用 指令快取及/或預先提取，但此不是本發明之本質。系統1〇 亦可以在輸出指令之前執行以壓縮格式儲存之指令字的解 壓縮運作。解碼以及發射電路12接收指令字。電路12將由 記憶體系統10產生之功能平行路徑視爲欄位之收集，各欄 位與至少一路徑結合。一集合之欄位組成一命令β 一集合 之搁位形成單一指令字3 圖2 Α以第一格式顯示一指令字，其中該指令字被劃分爲 —些槽20a-e。各相關之一槽20a_e分別對應於一相關命令。 各槽具有一作業碼22a'e欄位、運算元24a與26a-e之二攔位 (表示爲至暫存器檔I6内相關暫存器之參考）以及—結果28a_e 之目標欄位（表示爲至暫存器檔16内相關暫存器之參考）6 圖2B ’ C以第二格式顯示一指令字，其中多重槽已經被组 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4规格（210 X 297公釐） *!!丨丨丨丨丨丨丨！裝i —丨丨丨丨丨訂I丨丨丨*線 f讀先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 4 6 94 0 A7 B7 五、發明說明（7 ) 合爲超級槽” a例如，超級槽29a組合傳統槽2〇a以及2〇b 欄位，且超級槽29b组合槽20c-e攔位。超級槽格式能夠使製 作命令使用較以單一傳統槽製作命令爲多的運算元。一般 而 T，各獨立槽 22a-e、24a-e、26a-e、28a-e在超級槽 29a 與29b中各具有與傳統槽2〇a_e相同的功能或是沒有任何功 能》例如，攔位24a-e以及26a-e中任一特定欄位以第一格式 以及第二格式定義一運算元，或是沒有利用任何格式。攔 位22a-e*任一特定欄位使用於以第一格式以及第二格式表 π的作業碼，或是沒有利用任何格式。欄位28a_e中任一特 定欄位用於以第一格式以及第二格式表示的目標，或是沒 有利用任何袼式3另一方面，以第二格式表示的攔位22a_e ' 24a-e、26a-e以及28a-e具有與以第—格式表示的不同目 的。 圖3爲VLIW處理器之圖，具有部分解碼以及發射電路3〇 、功能單元32a-c以及部分多埠暫存器檔34 ^部分解碼以及 發射電路30包括一指令解碼器3〇〇耦合至功能單元32a_c^單 元32a-c耦合至暫存器檔34之讀取埠302a，3〇2b。結果寫入 卓元j〇4輕a至暫存器檔34之窝入;t阜342 3讀取淳302a，b輸 出耦合至功能單元32a-c輸入。功能單元32a_c耦合至窝入埠 342。解碼以及發射電路丨2包含類似圖3各發出槽之電路。 解碼以及發射電路12依據各攔位功能處理欄位22a_e、24a_e 、26a-e以及28a_e產生之資訊。各運算元欄位24a_e ' 26a_e 與暫存器檔16之相關讀取埠結合。解碼以及發射電路12利 用欄位24a-e ' 26a-e内容以定位址於相關讀取埠。類似地是 本紙張尺度適巾國國家標率（CNS)A4現格（21G X 297公楚.) _!! — ！！·裝 i I f請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· --線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 6 9 4 0 / A7 ____B7____ 五、發明說明（8 ) ，目標欄位28a-e相當於暫存器檔16之窝入埠。解碼以及發 射電路12利用攔位28a-e内容以定位址於相關寫入埠。各作 業碼攔位22a-e供應至解碼以及發射電路12内之相關指令解 碼器3 00，而解碼後的作業碼供應至所選擇的其中之一功能 單元14a-k °通常’解碼以及發射電路12利用管線運作，例 如藉由在指令字解碼期間内啓始運算元提取。由指令字產 生之命令私碼以及提取仍然在執行而前·—指令字之命令仍 然正在執行，且甚至更早指令字命令產生之結果被寫入至 其目標位置°因爲欄位22a-e ' 24a-e、26a-e以及28a-e之功 匕爲預先定義且與格式無關，運算元提取可以在指令解碼 已經完成之前開始。 多功能單元14a-k被组織爲一群組，如圖3所示之群組。各 群組與第一格式之一指令字内的發出槽結合a當解碼以及 發射電路12檢測到第一格式之指令字時，電路丨2決定假使 有各槽與單元群組與結合時，必須在該槽執行命令。因此 ，解碼以及發射電路丨2將使群組中的單元同時執行。該功 能單元依序接收控制信號以執行命令3通常，同類型之功 能單元存在於不同群組。例如，各群組包含—算術邏輯單 元（ALU)。此情形防止由同時使用各群組至少一功能單元所 造成的瓶頸。 一些功能單兀I4a_c不止屬於一群组。這些單元在下文視 爲超級單元。各超級單元丨43^與至少二特定群组結合。此 意義爲各超級單元Ma_c可以由讀取埠利用運算元至與這些 特定群，组結合之暫存器標16。亦且，超級單元Μ^以^ '11 - 本紙張尺度適用令國國家標準（cps)A4規格⑵G x 297公楚> ΙΓ ---ί II I I I--裝——訂 ----------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（9 ) 用寫入埠至與這些特定群組結合之暫存器檔16。超級單元 14a-c命令來自以第二格式表示的指令字。此命令位於超級 槽29a以及29b =在超級槽的運算元欄位24&，b以及26a，b 伺服由超級單元l4a-c之暫存器樓16提取運算元。各欄位24a ，b以及26a，b與所有指令字之相同讀取埠結合，無論指令 字格式=結果，提取可以在格式決定之前開始。類似地是 ，目標欄位28a，b伺服爲控制寫入埠至暫存器檔16。各這 些欄位與所有指令字的相同寫入埠結合，與格式無關。當 解碼以及發射電路12使一特別超級單元開始執行—命令時 ，電路12將防止任何功能單元丨4 d _ k開始執行與該超級單元 結合之群組内的命令。在超級單元29a，b内的解碼後的作 業碼襴位22a，b相當於與那些群组結合之傳統槽2〇a，6之 作業碼22a’ b，且將用以只控制相關超級單元141〇。例如 ，可以只利用這些槽其中之一的作業碼控制超級單元，但 疋亦可以使用一組合電路以组合至少二那些槽之作業碼。 因此，較大數目之不同運作可以定義於超級單元Ma_c。超 級單元14a-c執行需要至少二運算元及/或產生至少二結果之 運作的命令製作《此運作的例子爲： AV(R1，R2，R3.·)產生至少三運算元ri，r2，R3..之平均； ME(R1’R2，R3‘.）產生至少三或五運算元111112，|13之中 間數； ，’· S0(R1，R2) 搜尋一運算元R1，R2，較大運算元放置 在結果暫存器中而較小運算元放置在另一結果暫存器中； TP(R1，R2，R3，R4.·)以列以，汉2，尺3，反4轉置矩陣； -12, 本紙張尺度適用t國國家標準㈣似4 χ纟·97公爱5 I 1---------I J I - -------^- — — — — — 1 — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4 6 94 ϋ A7 B7 RT(R1，R2，R3) 上 五、發明說明（) "*件Rl，R_2，R3轉動向量於特定角度 在一傳統VL1W處理器中， 上述運作需要一些依序執行之 命令。在多埠暫存器檔中的 ^暂存器在一些案例中使用以代 表一組較小數目之組合6伽 J如’假使暫存器爲64-位元寬時 ’每暫存器可以用4個！6•位 凡數目表示D在此案例中，各 這些數目可以分別運作。例 列如，馬回應一 add命令，一功 能單元可以由二暫存器增加4對數目。 方式亦可以用於超級單元 ，±丄 _ 凡例如，4個暫存器可以代表I6- 位元的一4x4矩陣。各塹左。。 贫俘β包含一相關四元素：

Rl=(all,al2,al3,al4) , po ,,, R2=(a21,a223a23,a24) ， ^(a3U32，a33，a34)，R4=(a4l我⑷，叫，代表矩陣之 相關-列。儲存在不同暫存器但是在相對應四元素相同位 置的-组s件代表矩陣之H轉置運作中，不同列作 是在相同位置之元件被一起放置暫存器RESULT卜 (al 1^12,&13^14),^ΚΕ5υίΤ2=(3ΐ2,&22,α32,α42) 置矩陣之超級單元可以利用二發出槽並產生—竹4矩陣之二 列=藉由提供二命令用於此功能單元，其中之一命令用於 產生轉置矩陣之上邵二列而另一命令用於產生底部二列， 轉置非常快速獲得。 一類似運作爲一混洗運作： SH R1，R2，R3->R4(，R5) 此運作依據定義在暫存器R3之置換而置換及/或選擇儲存 在暫存器R1以及R2之數目並使得數目以置換後的順序儲存 13- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐〉 I I--— linn--裝 ------—訂 ------ !線 (請先閱讀背面之注意事項再塽茸本頁> 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 469407 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 五、發明說明（11 在暫存器R4且可以選擇儲存在冑存器R5。 在些案例中，至少—運算元具有一標準値。在這些案 例中’疋義頦外（命令是有利的’其適合於單一發出槽。 在這額外命令中，作業碼定義特別的運作以及至少-運算 元標準ίϋ準値可以隱含地定義。額外命令包含只來考 至其餘運算元料算元。此命令可^在具有第-或是第 二格式之指令字的單—發㈣°當解碼以及發射電路12碰 到此指令時’供應標準引數至超級單元本身。因此，超級 單以以利用-發出槽以及至少二發出槽接收命令。在先 前案例中，標準値被使用且較大數目之命令可以包含在指 令字内a 在圖^之具體實施例中，各超級單元利用與整數數 之功能單元結合之發出槽的所有攔位超級單元可以 利用-些但不是所有發出槽的所有欄位。例如，此 級單元可以處理3運算元，且中— , Λ Υ 一連其兀由—特別發出槽的 襴位產生出來而第三運算元來自另— _ .,. 發出槽。當此另一單 兀被使料，相關發出槽的其他欄 ^ ^ „ ^以被製局可使用於 其他早以與另-超級單元平彳頂始執行。例如，這 他功能单元可以只具有一運算元 —、 开1疋不具運算元戎是 生結果=這些其他單元將只利用另— 一 .. 上， 早疋不使用的一些欄 位=不且，這些其他功能單元 — «Ο -— j^JL 〇ΰ — i_ a 使用除了 .另-發出槽欄位的發出槽_ 把早凡 ， 功能單元強制複雜限制在可以由單_ .上然而，另一 ^ A ^ &令字接收命今的簞 疋組&上。藉由使用發出槽的所有 是至少藉由不使 ----------------裝----I — 訂-------I (請先閲讀背面之注意事項再堉寫本頁) 14 1 本紙張ki® ^ +関練準（CNS)A4祕（21G X 297公^ 469407 A7 B7 五、發明說明（12 ) 用部分指定槽的其餘攔位’而避免此限制。此情形使能夠 利用較高程度之平行性並使指令字的編譯更容易。 (請先閱讀背面之注意事項再壙寫本頁) 一編譯器產生VUW處理器的指令字3编譯器以命令數目 以及命令間之資料相關性說明程式。編譯器搜尋—種放置 命令至一组指令字的方式。編譯器執行在程式執行期間内 需要順序執行之指令數目之最小化。圖4爲一種編譯程式方 法的流程圖。在第一步驟40中，一組運作與運作之間的資 料相關性之規範一起接收。依序，編譯器開始搜尋—種發 出運作命令至一组指令字的方式。第二歩驟U測試命令是 否已經被發出於接收的所有運作。假使是時，編譯程序就 完成。假使不是時，第三步驟44選擇—運作用於尚未發出 的命令以及用於先前產生其運算元之.，原始運作”，已經 被發出。甚至，在原始運作之命令已經被發出之指令字之 後，最早指令字由指令字組選擇出。第四步驟46測試是否 "Tilb建立包含於已經包含在最早指令字内的命令，加上用 於所選擇運作的命令。步驟46考慮命令之特性以及功能單 元之群組。測試是否可能： -發出命令至不同群處中；以及 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 _發出超級功能單元之命令，以致於沒有其他命令使用與 那些超級功能單元結合之群組的發出槽。 假使此情形爲可能時，所選擇指令字被更新且該方法回 轉至第二步驟42。侃使此情形爲不可能時，第五步騍48被 執行，其中所選擇指令字的依序指令字被選擇且第四步驟 46被重複執行。 -15- 4 6 9407 A7 五、發明說明（13 圖5爲更進一步解釋第四步驟46的圖。在左邊，一些運作 顯tf爲第一節點5〇a-d。在右邊，—些發出槽顯示爲第二節 點52a-e。第四步驟之工作爲測試是否有第一節點5〇a_d映射 至第二節點52a-e。在此映射中，—超級功能單元5〇d之運作 映射至至少二發出槽52d，e。其他第—節點50a_d相當於傳統 運作且各節點映射至單一相關之第二節點52a_e。各節點 52a-e相當於與包含—能夠執行相關運作之功能單元之群組 結合之發出槽。當然，圖4之流程圖只是一簡化的例子。— 般而言’最小化在命令之間的資料相關性之下執行（亦即， 假使一第一命令使用爲由第二命令輸入一結果時，這些命 令必須放置在不同指令字内，包含第—命令的指令字緊接 著包含第二命令的指令字）。此外，最小化在功能單元能夠 開始平行執行指令字的所有命令之限制下執行。 111 I 1 I I I I I--- - I I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} -¾11, -線. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -16 - 私紙張尺度適財國i^^CNS)A4規格⑽x视

Claims (1)

1. 經濟部中央標隼局we;工消費合作社印裝 46 94 07 第88105947號專利申請案 部 中文申請專利範圍修正本(90年7月） 〇8 六、申請專利範圍 ^ I ^ "* 丨一 Cfv^- 1. 一種超大指令字CVLIMO處理器，包括： 補充 一才曰令發出卑，用於供應超長指令字，每個個別指令 字包括多個命令以及在命令（20a_2〇e)之間分配之欄位 (22a-28a ; 22b-28b ; 22e-28e) ’ 其中.： 在超長指令字之間的第一字（圖2a)，包括涵蓋第 一爛位 (28a)的命令（20a)的第一個命令，以及涵蓋第二欄位（28b) 的命令（2〇b)的第二個，以及 在超長指令字足間的第二字（圖21))，包括涵蓋第一欄位 以及第二欄位的命令（29〇的第三個命令； 一第一功能單元（14d)，耦合至該發出埠’用於處理第 一命令； 一第二功能單元（14g) ’耦合至該發出埠，用於與第— 單元同時處理第二命令；以及 一第二功能單元（14a)，耦合至發出埠用於第三命令。 2. 如申請專利範圍第1項之處理器，其中該第三命令涵蓋第 一命令之所有欄位。 3 ·如申讀專利範圍第1項之處理器，其中： 該處理器具有一多埠暫存器擋（〗6); 该指令發出埠供應第一攔位至暫存器檔’以提取一在 第一功能單元所執行之第一命令中使用的第—運算元： π該指令發出埠供應第二櫊位至暫存器檔’以提取—在 第二功能單元所執行之第二命令中使用的第二運算元. 以及 ， 該指令發出埠供應第一攔位以及第二櫊位至暫存器檔 本紙狀a 逋用中國 (2Iflx29741^ ---------擊 訂 ！ 線· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 申請專利範圍 4. 經濟部中央榇隼局貝工消費合作社印製 469407 L年7月/句^正 以提取在第三功能單元所鈾仏 ' 神一 [______ 補充 斤執行 < 弟三命令中使用的多 里運算兀。 如申請專利範圍第3項之處理器，其中. 該第-功能單元將執行第一命令之第一結果寫入在第 —命令之第-相關齡中指示的暫存器檔之第一位址； 一該第二功能單元將執行第二命令之第二結果寫入在第 -命令（第二相關攔位中指示的暫存諸之第二位址； 以及 該第三功能單元分別將執行第三命令之第三和第四結 果寫入在第三命令之第_和第二相關欄位中指示的暫存 器樓之第三和第四位址。 如申請專利範圍第1項之處理器，配置用以在第三命令之 另一執行階段同時，執行第一及/或第二命令其中之—的 執行階段。 如申請專利範園第5項之處理器’包括第四功能單元，能 夠執行該第一和第三命令，當第一命令執行時第四單元 運作於供應一標準内容，取代由第二欄位内容演譯出的 資訊至功能單元。 一種編譯超大指令字（VLIW)處理器（圖”指令之方法，諸 處理器包含功能單元群组（14a-14k)，各指令字分別被允 許為最多包含各功能單元群組之一相關命令，該處理器 亦包括至少一與至少二群組相關之其他功能單元（14a_ 14c)’包含其他功能單元命令之各指令字不被允許為包 含在該至少二群組中之任一功能單元之命令，該方法包 -2- 本紙狀A適用tHil家棣率（CNS ) A4胁（210X297公釐） ------ΪΓ------年 (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) 1 6 94 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 括 修正.補充 ί 8. 9. 經濟部中央標準局員工消费合作社印装 接收必須由功能單元執行之—組命令； 搜尋對指令字所下之命令的一貫指定，該項搜尋包括 從包含功能單元之一命令以及該至少二群組之任一功能 單元之至少一命令之搜尋指令字的刪除。 一種機器可讀取媒體，包括用於執行編譯用於超太指令 字（VLIW)處理器指令之方法的程式，該處理器包括功能 單元（14a-14k)群組，各指令字將分別被允許為最多包含 各功能單兀群組之一相關命令，該處理器亦包括與至少 二群組相關之至少一其他功能單元（14a l4c)，包含該其 他功能單兀之命令的每個指令字不被允許包含在該至少 二群組中之任一功能單元之命令，該方法包括： 接收必須由功能單元執行之一组命令； 搜尋對指令字所下之命令的一貫指定，該搜尋包括由 包含功能單元之一命令以及該至少二群組之任一功能單 元之至少一命令之搜尋指令字刪除。 一種在具有用於以指令發出埠之欄位（22a_28a ; ,.22e_ 28e)發出逐次指令字之指令發出埠的超大指令字 處理器上執行電腦程式之方法，該方法包括下列步驟： 執行指令字（圖2a)的第一個該等指令字包括包含分別由 指令發出埠發出之第一和第二欄位（28a，28b)之第—和第 二命令（20a，20b);以及 執行指令字（圖2b)的第二個該等指令字包括包含第—和 第二欄位之第三命令（29a)。 -3- 本紙張尺度適用中國®家揉準（CNS ) A4说格（2丨0〆297公| ) ---------#------訂------線. (請先閲讀背面之注項再填寫本頁) 46 94 07 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 10. 如申請專利範圍第9項之方法，其中一 用的所有欄位所組成的欄位（22a_28a ; 22b_28b)包含於該 第二命令中’咸方法包括利用該組櫚位之所有欄位執行 第三命令。 11. 一種包括超大指令字（vuw)處理器程式之機器可讀取媒 體，該程式包含第一指令字（圖2a)，該第一指令字包括分 別包含第一以及第二攔位（28a, 28b)之第一和第二命令 (2〇a , 20b);以及第二指令字（圖2b)，該第二指令字包括 包含第一和第二欄位之第三命令（29a) 〇 12. 如申請專利範圍第11項之機器可讀取媒體，其中一組由 該第一命令中使用的所有欄位所組成的欄位（22a_28a; 22b-28b)包含於該第三命令中。 13. 如申請專利範圍第11項之機器可讀取媒體，其中一組由 該第二命令中使用的所有欄位所组成的欄位（22a ; 22b_28b)包含於該第三命令中。 ---------蟹-------ΐτ------&· <請先閏讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央梂準局員工消費合作社印製 -4- ΜΛ張尺度適用中困國家梯準（CNS ) Α43^格（2IOX25»7公釐）