[发明专利]二进制转译堆栈操作加速处理方法及其处理器

权利要求书

1.一种二进制转译堆栈操作加速处理方法，其特征在于：该加速处理方法包括一条堆栈数据加载指令和一条堆栈数据存储指令；

该堆栈数据加载指令的处理过程为：根据堆栈边界通用寄存器和堆栈指针通用寄存器完成对二进制转译堆栈边界的检测，当检测到堆栈访问未越界时根据堆栈指针通用寄存器计算获得堆栈访问地址，然后将该地址指向堆栈处的数据按序加载到目标通用寄存器集合，并根据加载的数据宽度调整堆栈指针通用寄存器；当检测到堆栈访问越界时，将堆栈数据加载指令的程序计数器加上该指令宽度的结果存储到链接寄存器，然后跳转到通过堆栈越界转移地址通用寄存器运算获得的地址处执行；

该堆栈数据存储指令的处理过程为：根据堆栈边界通用寄存器和堆栈指针通用寄存器完成对二进制转译堆栈边界的检测，当检测到堆栈访问未越界时根据堆栈指针通用寄存器计算获得堆栈访问地址，然后将源通用寄存器集合的数据按序存储到该地址指向堆栈处，并根据存储的数据宽度调整堆栈指针通用寄存器；当检测到堆栈访问越界时，将堆栈数据加载指令的程序计数器加上该指令宽度的结果存储到链接寄存器，然后跳转到通过堆栈越界转移地址通用寄存器运算获得的地址处执行。

2.如权利要求1所述的一种二进制转译堆栈操作加速处理方法，其特征在于：所述堆栈边界通用寄存器包括堆栈上边界通用寄存器和堆栈下边界通用寄存器，该堆栈上边界通用寄存器、堆栈下边界通用寄存器、堆栈指针通用寄存器以及堆栈越界转移地址通用寄存器对应的寄存器号或者在指令编码中指定，或者隐式地固定为特定值。

3.如权利要求1或2所述的一种二进制转译堆栈操作加速处理方法，其特征在于：所述二进制转译堆栈操作包括堆栈读操作、堆栈写操作、堆栈指针调整操作、堆栈越界检测操作和堆栈越界处理操作；

该堆栈读操作指：根据堆栈指针通用寄存器计算获得堆栈访问地址，当检测到堆栈访问未越界时，将从该堆栈访问地址处获得的堆栈数据按序存储到目标通用寄存器集合中；

该堆栈写操作指：根据堆栈指针通用寄存器计算获得堆栈访问地址，当检测到堆栈访问未越界时，将源通用寄存器集合中的数据按序存储到该堆栈访问地址指向的堆栈中；

该堆栈指针调整操作指：当检测到堆栈访问未越界时，给堆栈指针通用寄存器加上或者减去从堆栈加载或者向堆栈存储的总数据宽度，可采用两种不同的堆栈指针调整策略：

堆栈指针调整策略一：堆栈数据存储指令用堆栈指针通用寄存器加上向堆栈存储的总数据宽度的结果来更新堆栈指针通用寄存器，堆栈数据加载指令用堆栈指针通用寄存器减去从堆栈加载的总数据宽度的结果来更新堆栈指针通用寄存器；

堆栈指针调整策略二：堆栈数据存储指令用堆栈指针通用寄存器减去向堆栈存储的总数据宽度的结果来更新堆栈指针通用寄存器，堆栈数据加载指令用堆栈指针通用寄存器加上从堆栈加载的总数据宽度的结果来更新堆栈指针通用寄存器；

该堆栈越界检测操作指：判断堆栈访问地址是否处在堆栈上边界通用寄存器和堆栈下边界通用寄存器所指定的地址范围内，当采用上述堆栈指针调整策略一时，堆栈数据存储指令可仅对堆栈上边界越界行为进行检查，堆栈数据加载指令可仅对堆栈下边界越界行为进行检查；当采用上述堆栈指针调整策略二时，堆栈数据存储指令可仅对堆栈下边界越界行为进行检查，堆栈数据加载指令可仅对堆栈上边界越界行为进行检查；

该堆栈越界处理操作指：将堆栈数据加载指令的程序计数器加上该指令宽度的结果存储到链接寄存器，然后跳转到通过堆栈越界转移地址通用寄存器运算获得的地址处执行。

4.如权利要求1或2所述的一种二进制转译堆栈操作加速处理方法，其特征在于：所述数据宽度指从堆栈中加载或者向堆栈存入数据的总字节数，由堆栈数据加载指令指定的目标通用寄存器集合中通用寄存器数目或者堆栈数据存储指令指定的源通用寄存器集合中通用寄存器数目乘以每个通用寄存器从堆栈加载或者向堆栈存储的元数据宽度获得，该元数据宽度由指令编码中的特定位指定。

5.如权利要求1或2所述的一种二进制转译堆栈操作加速处理方法，其特征在于：所述指令宽度指堆栈数据加载指令或堆栈数据存储指令对应指令码的字节数。