[发明专利]微处理器及微处理器方法

说明书

技术领域

本发明有关于微处理器，且特别有关于生成微指令的装置， 用以执行字串搬移宏指令。

背景技术

英特尔架构(IA-32)指令集(普遍地也被称为x86架构)包括 一字串(MOVS)宏指令(在英特尔软件开发者手册中称为“字串 搬移”指令)。MOVS宏指令从来源存储器位置搬移字节(8位)、 字(16位)、双字(32位)或四字(64位)到目的地存储器位置。重复 (REP)前置指令可被加在MOVS宏指令之前，用以多次重复 MOVS宏指令来搬移字节、字、双字或四字。

包含字串重复搬移(REP MOVS)宏指令的程序也必须包括 优先指令(prior instruction)，此优先指令将ECX暂存器载入一 值，此值指定MOVS宏指令要被重复的次数。也就是说ECX暂 存器指定要被搬移的字串的大小，如那些要被从来源存储器位 置搬移至目的地存储器位置的字节、字、双字、四字数目。详 细的MOVS宏指令提供于IA-32英特尔软件开发者手册第2A集： 指令集参考资料A-M的第3-656到3-659页。而详细的REP前置指 令提供于IA-32英特尔软件开发者手册第2B集：指令集参考资料 N-Z的第4-211到4-215页。以上全部细节在此合并一起作为参考 资料。

许多现代化的微处理器都拥有指令转译器，指令转译器将 如同x86这样的宏指令转换为一个或多个在微处理器的微架构 内执行的微指令。当微处理器执行了全部组成的微指令，它会 完成宏指令的语义(semantics)。指令转译器本身产生一组不同 的微指令序列给每一个更普通的宏指令来完成宏指令。另外， 微指令ROM耦接于指令转译器。微指令ROM储存微指令序列， 这些微指令序列用来完成更复杂或更不常出现的x86宏指令的 语义，此动作降低了指令转译器的复杂性。因此，微指令序列 可能由指令转译器产生或微指令ROM输出，依微处理器的设计 基准而定。

因为字串搬移指令关系到反复的操作，上述操作由一执行 一回路的微指令ROM中的一微指令序列完成。ECX暂存器的计 数值决定微指令在回路被执行的次数。每执行一次回路便减少 ECX暂存器的值，并且位于回路结尾的条件分支指令 (conditional branch instruction)根据ECX暂存器目前的值条件分 支回到回路的起始位置。然而，回路的执行效能相对较差，因 为条件分支指令需要相对较大的时钟周期来执行。更进一步， 如果微处理器错估分支结果，要修复错误预估的后果相当大， 特别是在管线化很深的微处理器。因此，所需要的是一个改善 字串重复搬移(REP MOVS)宏指令效能的方法。

发明内容

本发明提供一个微处理器，并用来执行英特尔架构(IA-32) 字串重复搬移(REP MOVS)宏指令。被搬移的字串的字长度指 定(specified)为于IA-32架构的ECX暂存器中的一立即值。微处 理器包括一存储器，配置来储存第一组微指令序列，用以完成 字串重复搬移宏指令，上述第一组微指令序列包括一条件分支 微指令，当条件分支微指令被执行时，上述条件分支微指令就 会根据储存于IA-32架构的ECX暂存器的字长度条件分支至第 一组微指令序列内的一微指令。存储器也配置来储存第二组微 指令序列，用以完成字串重复搬移宏指令，上述第二组微指令 序列不包括任何条件分支微指令。微处理器包括一指令转译器， 并耦接于存储器。因应搬移立即值给IA-32架构的ECX暂存器的 宏指令，指令转译器设定一个快速字串旗标并储存立即值。因 应以不同于搬移立即值给IA-32架构的ECX暂存器的方式来修 改IA-32架构的ECX暂存器的宏指令，指令转译器清除快速字串 旗标。因应字串重复搬移宏指令，如果快速字串旗标被清除， 指令转译器转移上述微处理器的控制权给第一组微指令序列； 如果快速字串旗标被设定，指令转译器根据储存的立即值转移 上述微处理器的控制权给第二组微指令序列内的一目标位置。