[发明专利]用于将寄存器的内容广播到另一个寄存器的数据元素位置的系统、装置和方法

说明书

响应于包括源写掩码寄存器操作数、目的地向量寄存器操作数和操作码的单个向量紧缩广播指令在计算机处理器中执行广播数据的系统、设备和方法。在一些实施例中，在广播之前对源写掩码寄存器的数据进行零扩展。

技术领域

本发明的领域一般涉及计算机处理器架构，更具体地涉及在执行时导致特定结果的指令。

背景技术

指令集或指令集架构(ISA)是计算机架构中与编程有关的部分，并且可包括原生数据类型、指令、寄存器架构、寻址模式、存储器架构、中断和异常处理、以及外部输入和输出(I/O)。应该注意，术语指令在本文中一般是指宏指令——即，提供给处理器供执行的指令——而不是由处理器的解码器解码宏指令所产生的微指令或微操作。

指令集架构与微架构不同，微架构是实现ISA的处理器的内部设计。具有不同的微架构的处理器可共享共同的指令集。例如，英特尔Pentium(奔腾)4处理器、英特尔Core(酷睿)处理器、以及位于Sunnyvale CA的Advanced Micro Devices公司的处理器实现x86指令集的几乎相同的版本(带有被添加到较新的版本中的某些扩展)，但是，具有不同的内部设计。例如，ISA的相同寄存器架构可以使用已知的技术，以不同的微型架构，以不同的方式来实现，包括专用物理寄存器，使用寄存器重命名机制(例如，寄存器别名表(RAT)的使用，重新排序缓冲器(ROB)以及退役寄存器文件，如美国专利No.5,446,912所描述的；使用多个图以及寄存器的池，如美国专利No.5,207,132所描述的)的一个或多个动态地分配的物理寄存器，等等。除非另作说明，短语寄存器架构、寄存器组以及寄存器是指对软件/编程器以及指令指定寄存器的方式可见的东西。在需要特殊性的情况下，形容词逻辑、架构、或软件可见的将用于表示寄存器架构中的寄存器/寄存器组，而不同的形容词将用于指定给定微架构中的寄存器(例如，物理寄存器、重新排序缓冲器、引退寄存器、寄存器池)。

指令集包括一个或多个指令格式。给定指令格式定义各个字段(位的数量、位的位置)以指定要执行的操作(操作码)以及对其要执行该操作的操作数等。给定指令是使用给定指令格式来表达的，并指定操作和操作数。指令流是特定指令序列，其中该序列中的每一指令都是指令格式的指令出现。

科学、金融、自动向量化的通用、RMS(识别、挖掘以及合成)/可视和多媒体应用程序(例如，2D/3D图形、图像处理、视频压缩/解压缩、语音识别算法和音频操纵)常常需要对大量的数据项执行相同操作(被称为“数据并行性”)。单指令多数据(SIMD)是指使处理器对多个数据项执行相同操作的一种指令。SIMD技术特别适于能够在逻辑上将寄存器中的位分割为若干个固定尺寸的数据元素的处理器，其中每一个数据元素都表示单独的值。例如，64位寄存器中的位可被指定为作为四个单独的16位数据元素的、将对其操作的源操作数，每一个数据元素都表示单独的16位值。作为另一个示例，256位寄存器中的位可被指定为作为四个单独的64位紧缩数据元素(四字(Q)尺寸的数据元素)、八个单独的32位紧缩数据元素(双字(D)尺寸的数据元素)、十六个单独的16位紧缩数据元素(字(W)尺寸的数据元素)、或三十二个单独的8位数据元素(字节(B)尺寸的数据元素)的、将对其操作的源操作数。这种类型的数据被称为紧缩数据类型或向量数据类型，这种数据类型的操作数被称为紧缩数据操作数或向量操作数。换句话说，紧缩数据项或向量指的是紧缩数据元素的序列；并且紧缩数据操作数或向量操作数是SIMD指令(也称为紧缩数据指令或向量指令)的源操作数或目的地操作数。