[发明专利]一种将计算机指令中立即数扩展的方法和装置

说明书

技术领域

本发明属于计算机领域，具体涉及一种将计算机指令中立即数扩展的方法和装置，使得 RISC计算机指令可以获得位数大于执行指令立即数域的立即数。

背景技术

当前，计算机系统主要分为CISC系统和RISC系统，对应于这两种系统分别有两种不同 风格的指令规格。CISC系统出现最早，其指令集特点是规模比较大，指令能够携带的立即数 可以很大，而且各指令长短不一致，最具代表性就是X86指令集；而RISC系统出现比较晚， 其指令集特点是规模比较小，只包含有常用的指令，而且各指令长度都是一致，指令能够携 带的立即数比较小，最具代表性就是ARM指令集和MISP指令集。虽然CISC系统和RISC系 统的指令风格不同，但是它们共同点都是在指令中包含有操作码和若干操作数，这些操作数 可能是寄存器名也可能是立即数。计算机指令结构如表1。其中操作码用于控制译码器，使 译码器输出执行该指令的操作开关，同时也分离出各操作数。

表1计算机指令结构

操作码 若干操作数(或立即数)

当前计算机系统常用图1所示的电路对指令进行读取和译码处理。

在图1中，取指令电路是由U1、U2、U3、U4构成，其中U1是数据选择器，其用于选择 相对跳转PC增量,U2是加法器，完成下一条指令地址的计算,U3是数据选择器，其用于选择 下一条指令的指针，U4是PC寄存器，其存有指令地址值；U5是程序存贮器，里面存有程序 指令；U6执行指令寄存器；U7是执行指令译码器，其功能是对执行指令寄存器输出的指令 进行译码。

在图1中，其电路的工作过程是：

第一步是取指令阶段：由U1、U2、U3、U4完成下一条指令地址计算后PC(U4)向程序 存贮器(U5)输出指令的地址值，然后程序存贮器(U5)在其输出总线上输出指令。

第二步是译码阶段：程序存贮器(U5)输出的指令被锁存到执行指令寄存器(U6)中，执行 指令译码器(U7)直接对执行指令寄存器(U6)里的指令进行译码，译码出该指令的操作信号 (OP)、目的寄存器号(Rd)、源寄存器号(Rs)、源寄存器号(Rt)、立即数(#imm)等信息。