[发明专利]低功率汇编器无效
申请号: | 200580014853.X | 申请日: | 2005-05-09 |
公开(公告)号: | CN101124539A | 公开(公告)日: | 2008-02-13 |
发明(设计)人: | J·A·J·莱滕 | 申请(专利权)人: | 皇家飞利浦电子股份有限公司 |
主分类号: | G06F9/38 | 分类号: | G06F9/38;G06F1/32 |
代理公司: | 中国专利代理(香港)有限公司 | 代理人: | 李亚非;王勇 |
地址: | 荷兰艾*** | 国省代码: | 荷兰;NL |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 功率 汇编 | ||
技术领域
本发明涉及一种用于使用时间稳定的多指令字处理设备来处理数据的方法,以及一种执行所述用于处理数据的方法的时间稳定的多指令字数据处理设备。本发明还涉及一种用于生成二进制程序代码形式的多指令字集的方法,以及一种使用所述用于生成多指令字集的方法的编译器程序产品。
背景技术
可编程处理器可以是通用处理器或者专用的指令集处理器。它们可以用于处理不同类型的信息,包括声音、图像和视频。如果是专用的指令集处理器,处理器体系结构和指令集是定制的,这就显著地降低了系统的成本和功耗。处理器的体系结构通常由固定数据通路组成,该固定数据通路受控制字集的控制。每一个控制字控制数据通路的部分,这些部分可以包括寄存器地址和用于算术逻辑单元(ALU)或其它功能单元的操作代码。通常借助于把指令的二进制格式翻译成相应的控制字的指令解码器,或者借助于微存储器,也就是直接包含控制字的存储器,每一指令集生成一新的控制字集。典型的是,控制字表示像RISC的操作,包括操作代码、两个操作数寄存器索引和结果寄存器索引。操作数寄存器索引和结果寄存器索引引用寄存器堆中的寄存器。
要是超长指令字(Very Large Instruction Word)(VLIW)处理器,多个指令就被封装成一个长的指令,所谓的VLIW指令。VLIW处理器使用多个、独立的功能单元来并行地执行所述多个指令。该处理器允许在程序中采用指令级的并行性,因此允许一次执行一个以上的指令。由于这种并行处理的形式,处理器的性能得到改善。为了使软件程序在VLIW处理器上运行,它必须翻译成VLIW指令集。编译器试图通过优化并行性而使执行程序所需的时间减到最少。编译器在分配给单个VLIW指令的指令可以并行执行的约束以及数据相关性的约束下,将指令结合成VLIW指令。如果对于一个或者更多的功能单元来说没有任何有意义的处理能够在一定时钟周期里内发生,所谓的空操作(NOP)指令就在用于该特定的功能单元的VLIW指令中加以编码。为了减小代码长度,并因而在要求的存储器大小和要求的存储器带宽方面节省成本,在数据稳定的VLIW处理器中空操作(NOP)指令的紧凑表示可以使用,例如,该NOP操作通过附在VLIW指令的前端的特殊首部中的一位加以编码,导致压缩的VLIW指令。
为了控制处理器的数据流水线中的操作,两种不同的机制普遍地用在计算机体系结构中:数据稳定的和时间稳定的编码,正如在1997年3月,IEEE的会议录,第85卷,第3期,G.Goossens、J.van Praet、D.Lanneer、W.Geurts、A.Kifli、C.Liem和P.Paulin的,“Embedded software in real-time signal processingsystems:design technologies”中公开的那样。要是数据稳定的编码,使处理器的指令集的一部分的每一个指令控制必须在具体数据项遍历(traversing)数据流水线时在它上面执行的一完整操作序列。一旦指令已经从程序读取并被解码,处理器控制器硬件就将确保组成操作在正确的机器周期中执行。要是时间稳定的编码,使处理器的指令集的一部分的每一个指令控制必须在单个的机器周期中执行的一完整的操作集。这些操作可以应用于遍历数据流水线的几个不同的数据项。在该情况下设置和维护数据流水线是程序员或编译器的职责。在机器代码程序中结果的流水线时间表是完全可见。时间稳定的编码经常用在专用的处理器中,因为它以更大的代码长度为代价,节省了为延迟存在于指令中的控制信息所需的硬件开销。
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