[发明专利]相对地址产生

说明书

技术领域

本发明大体上涉及电子设备，且更具体地说涉及用于产生相对地址的技术。

背景技术

处理器广泛用于例如通信、计算、数据联网等各种应用。处理器可对存储在存储单 元中的数据执行各种操作，所述存储单元可以是寄存器堆、随机存取存储器(RAM)等。 可通过绝对地址或相对地址来指定用于操作的数据。绝对地址指向存储单元中存储所述 数据的特定位置。相对地址由基址和偏移给出。基址指向存储单元中的参考位置。偏移 指示参考位置与存储数据的实际位置之间的距离。相对地址通常转换为绝对地址，接着 使用绝对地址从存储单元中取得所需数据。

作为一实例，将两个运算数相加的指令可给出为：

add r0，x0[r1+15]，r2。

第一运算数存储在寄存器/位置r2中。第二运算数存储在由存储在寄存器r1中的基 值和偏移15确定的位置处。两个运算数求和的结果存储在寄存器/位置r0中。

以上指令通常转换为两个指令，如下：

add a0，r1，15

add r0，x0[a0]，r2。

第一指令通过将寄存器r1中的基值与偏移15求和且接着将绝对地址存储在寄存器 a0中来计算第二运算数的绝对地址。第二指令计算两个运算数的和，其中第二运算数由 通过第一指令计算的绝对地址确定。算术逻辑单元(ALU)可针对第一和第二指令两者 执行计算。

将使用相对寻址的单个指令转换为两个指令出于若干原因可能不合乎需要。第一， 通过第一指令计算绝对地址消耗ALU资源。第二，按照连续次序完成两个指令可能会 经历较长延迟，因为第二指令依赖于第一指令的结果。此延迟损失在ALU具有多个级 时更加严重。因多个ALU级引起的较长延迟可能会对性能造成不利影响。

因此，此项技术中需要有效地处置相对寻址的技术。

发明内容

本文描述有效地处置相对寻址的技术。在一实施例中，处理器包含地址产生器和存 储单元。所述地址产生器接收包括基址和偏移的相对地址，获得所述基址的基值，将所 述基值与所述偏移求和，并提供对应于所述相对地址的绝对地址。所述存储单元接收所 述基址并将所述基值提供到所述地址产生器。所述存储单元还接收所述绝对地址并在此 地址处提供数据。所述地址产生器可在存储器存取的第一时钟循环中导出所述绝对地 址。所述存储单元可在所述存储器存取的第二时钟循环中提供所述数据。所述存储单元 可具有多个(例如，两个)读取端口以支持同时的地址产生和数据检索。

在另一实施例中，处理器包含多个地址产生器和多个寄存器库(register bank)。所 述地址产生器接收相对地址并提供绝对地址。寄存器库接收绝对地址并在这些地址处提 供数据。寄存器库还可接收相对地址的基址并提供基值。产生器可将相对地址的偏移与 基值求和以获得绝对地址。处理器可进一步包含地址交叉开关(address crossbar)、数据 交叉开关和多个ALU。地址交叉开关将地址产生器的输出耦合到寄存器库。数据交叉开 关将来自寄存器库的数据提供到ALU。ALU同时对来自寄存器库的数据(例如，用于 多个像素)进行运算。

下文进一步详细描述本发明的各个方面和实施例。

附图说明

通过结合附图考虑下文陈述的详细描述，将更加明白本发明的各方面和实施例，附 图中相同参考符号始终相应地标示。

图1A和1B分别展示绝对寻址和相对寻址。

图2展示支持相对寻址的存储结构。

图3展示支持使用相对寻址的读取和写入的存储结构。

图4展示支持相对寻址的双端口存储结构。

图5展示图形处理器。

图6展示图形处理器内的ALU核心和寄存器库。

图7展示图形数据在寄存器库中的存储。

图8展示将寄存器库耦合到ALU核心的数据交叉开关。

图9展示无线装置的框图。

具体实施方式

本文使用词汇“示范性”来表示“充当实例、例子或说明”。本文中描述为“示范 性”的任何实施例或设计均不一定解释为比其它实施例或设计优选或有利。