[发明专利]利用可编程转移表快速转移的系统和方法

说明书

技术领域

本发明大体上涉及处理器执行期间的转移，更具体地，涉及用 于自动评估多条件表达并跳到多个可能目标指令之一的可编程转移 表。

背景技术

程序由具有单一入口点(第一条指令)和单一出口点(最后一 条指令)的顺序指令的块或串构成。在任意特定块之后可以从多个 指令块选择要执行的指令块。当存在多于一个的可能块时，必须使 用一个或多个条件来确定选择哪个块。多个块之间的链接模型被称 为程序的控制或流表。

这些指令的块在存储器中被一起封装。当对随后的块(块B) 没有选择时，在第一块(块A)之后其通常被立即替换。这意味着 不需要控制的任何清楚改变来从块A得到块B。一些块选择后续的 块。仅清楚多个后续之一，例如块B，可以在之后被顺序地替换。 其他的块，块C，在块A中被清楚地指出。条件机制被用来确定选 择哪个块。如果条件满足，则被选择的后续块是块C。如果条件不 满足，则被选择的后续是块B。这些是条件转移。

转移被本领域中已知并且对于计算机系统执行任何程序来说是 本质的。已知的计算机系统典型地包含专用寄存器，程序计数器寄 存器，程序计数器寄存器提供执行的下一个指令的地址的指示。该 寄存器通常在执行一个指令后自动增加，使得其当前指示下一个顺 序指令的地址。转移指令被用来改变该行为。这些转移指令指出用 于下一个可执行指令的可替换地址(目标位置)。条件转移指令还指 出使用可替换地址必须满足的条件，否则程序计数器如正常情况增 加。因此这些转移指令定义指令块的结束。

典型的程序必须在如其执行的称为转移点的多个地方执行转移 操作。每个转移点具有与其相关联的特定转移函数，其不同于大多 数其他转移点处的转移函数。可以根据M个条件表达的向量和最多 2^M个可能目标地址的集合来定义转移函数。无论何时程序执行达到 应用转移函数的转移点，处理器评估这些条件表达，并且因此生成 M布尔值的向量。转移函数将该向量的2^M个可能值的每一个映射 到程序指令存储器中的一些目标地址。程序员希望写入执行尽可能 少指令的代码来评估转移函数并且之后在每个转移点处执行转移。 两个目标是最小化可执行代码的大小并且最大化执行性能，同时保 持灵活性。

大多数通用微处理器提供多种简单的双路条件转移指令，其中 依据一个特定条件表达为真或为假来采用或不采用转移。如果转移 点要求评估多于一个的条件表达，并且可以使执行跳到多于两个的 可能目标的一个，则程序必须执行多个简单双路条件转移指令。其 中程序必须评估多个条件表达并且从代码中的一个特定位置跳到多 个可能目标之一的复杂转移模式在多种计算情形中是自然发生的。 在执行这种复杂转移决定时，程序员典型地希望写入要求尽可能少 的指令并且尽可能快的执行的代码。

发明内容

与本发明一致的系统和方法提供了比现有转移处理方案更有效 且灵活的转移处理。根据与本发明一致的系统和方法，处理器允许 一个指令根据之前存储在可编程转移表中的某些任意转移函数，指 出任意数量的不同条件表达的评估并且之后跳到多个可能目标之 一。通过将这种复杂转移计算压缩到一个指令中，减小了可执行代 码的大小(如由存储在存储器中的指令测量的)并且增加了性能(如 由动态取出并执行的指令测量的)。该技术还通过允许软件定义多个 不同的转移函数并将转移函数放置在转移表中而提供灵活性。

在一个实施例中，在包括处理器和程序计数器的数据处理系统 的处理器中执行一个方法，该方法包括以下步骤：执行包括多个微 码指令的计算机程序，其中多个微码指令中的一个是具有多个条件 的转移指令；评估转移指令；基于转移指令的多个评估条件的结果 跳到下一个指令；以及执行下一个指令。

在第二实施例中，计算机可读介质存储用于执行评估多条件转 移指令的方法的计算机可执行指令，该方法包括以下步骤：执行包 括多个微码指令的计算机程序；评估包括多个条件的转移指令；基 于多个评估条件的结果跳到下一个指令；以及执行下一个指令。