[发明专利]在屏蔽寄存器中反转和置换位的装置和方法

说明书

描述了一种用于在屏蔽值上执行位反转和置换的装置和方法。例如，描述了执行指令以执行以下操作的处理器：读取存储在源屏蔽寄存器中的多个屏蔽位，所述屏蔽位与向量寄存器的向量数据元素相关联；以及执行位反转操作以将每个屏蔽位从源屏蔽寄存器复制到目的屏蔽寄存器，其中所述位反转操作使得来自所述源屏蔽寄存器的位要在所述目的屏蔽寄存器内被反转，产生原始位布置的对称镜像。

技术领域

本发明的实施例总体上涉及计算机系统领域。更具体地，本发明的实施例涉及用于在屏蔽寄存器中反转和置换位的装置和方法。

背景技术

一般背景

指令集或指令集架构(ISA)是计算机架构中涉及编程的部分，包括本机数据类型、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)。应当注意的是，在本文中术语“指令”一般指的是宏指令，即提供给处理器以供执行的指令，与作为处理器解码器对宏指令解码的结果的微指令或微操作完全不同。

指令集架构与微架构不同，微架构是用于实现指令集的一组处理器设计技术。具有不同微架构的处理器能够共享共同的指令集。例如，Pentium4处理器、Core^TM处理器以及来自Sunnyvale CA的Advanced Micro Devices公司的处理器实现基本相同版本的x86指令集(具有添加有更新版本的一些扩展)，但是具有不同的内部设计。例如，ISA的相同寄存器架构可以以不同的方式在不同微架构中使用已知的技术来实施，包括专用物理寄存器、使用寄存器重命名机制的一个或多个动态分配物理寄存器(例如，如美国专利号5,446,912描述的使用寄存器别名表(RAT)、重排序缓冲器(ROB)和引退寄存器文件；如美国专利号5,207,132描述的使用多个映射和寄存器池)等。除非另有指定，否则本文使用的短语“寄存器架构”、“寄存器文件”和“寄存器”指的是对软件/程序员可见的那些以及指令指定寄存器的方式。当需要区别时，可以使用形容词逻辑的、架构的或软件可见的来表示寄存器架构中的寄存器/文件，同时不同的形容词将用于给定微架构中的指定寄存器(例如，物理寄存器、重排序缓冲器、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(位数、位的位置)以指定(除了其它方面)要执行的操作以及要在其上执行操作的操作数。虽然定义了指令模板(或子格式)，但一些指令格式还被进一步分解。例如，给定指令格式的指令模板可以被定义为具有指令格式字段的不同子集(所包含的字段通常采用相同次序，但是因为包含了较少字段所以至少一些具有不同的位位置)和/或被定义为具有不同解释的给定字段。给定的指令利用给定的指令格式(并且如果被定义，则采用所述指令格式的指令模板的给定的一种)来表达，并且指定操作和操作数。指令流是指令的特定序列，其中序列中的每条指令是采用指令格式(并且如果被定义，则采用所述指令格式的指令模板的给定的一种)的指令的发生。

科学、金融、自动向量化通用目的、RMS(识别、挖掘和综合)以及视觉和多媒体应用(例如，2D/3D图形、图像处理、视频压缩/解压缩、语音识别算法和视频操纵)通常需要在大量数据项上执行相同的操作(称作“数据并行性”)。单指令多数据(SIMD)指的是使得处理器在多个数据项上执行操作的一类指令。SIMD技术尤其适合于能够逻辑地将寄存器中的位划分为多个固定大小的数据元素的处理器，每个数据元素表示单独的值。例如，64位寄存器中的位可以指定为将在四个单独的16位数据元素上被操作的源操作数，四个单独的16位数据元素中的每个表示单独的16位值。这种类型的数据称作紧缩数据类型或向量数据类型，并且这种数据类型的操作数被称作紧缩数据操作数或向量操作数。换言之，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(也被认为是紧缩数据指令或向量指令)的源操作数或目的操作数。