[发明专利]程序循环控制

权利要求书

1.一种用于处理数据的装置，包括：

处理电路，用于执行由程序指令指定的处理操作；

指令解码器，用于解码所述程序指令以生成控制信号，以控制所述处理电路执行所述处理操作；其中，

所述指令解码器包括循环结束指令解码电路，用于在程序循环体结束处解码循环结束指令，以生成控制信号来控制所述处理电路存储循环控制数据，以确定是否需要另一循环迭代，以及如果需要另一循环迭代则分支到所述程序循环体的开始指令；以及还包括

循环控制电路，用于当启用时，在所述循环控制数据的控制下，确定是否需要另一循环迭代，以及如果需要另一循环迭代则控制所述处理电路执行由所述循环结束指令之前的所述程序循环体的程序指令指定的处理操作，以及排除所述循环结束指令；

其中，所述指令解码器包括循环开始指令解码电路，用于解码循环开始指令，以生成控制信号以控制所述处理电路存储指示所述程序循环体将被执行的次数的循环计数值，

其中，当所述程序循环体将被执行零次时，响应于所述循环开始指令，所述指令解码器被配置为控制所述处理电路分支到所述循环结束指令之后的指令或抑制所述程序循环体的指令的效果。

2.根据权利要求1所述的装置，包括循环控制缓存器，用于存储所述循环控制数据。

3.根据权利要求1所述的装置，包括分支预测器，并且所述循环控制数据被提供给所述分支预测器，并且所述分支预测器使用所述循环控制数据来引导程序流，使得处理电路执行由在所述循环结束指令之前所述程序循环体的程序指令指定的所述处理操作，并且排除所述循环结束指令。

4.根据权利要求1、2和3中任一项所述的装置，其中，所述循环控制数据的无效去能所述循环控制电路，使得在进一步执行所述程序循环时，所述循环结束指令被再次执行并且所述循环控制数据被再次存储以重新启用所述循环控制电路。

5.根据权利要求4所述的装置，其中，在发生以下一个或多个情况时，所述循环控制数据无效：

所述处理电路被重置；

所述循环控制电路或所述循环结束指令确定不需要所述程序循环体的另一迭代；

异常进入；

异常尾部链，其中处理直接从处理当前异常进行到处理下一异常，而不恢复所述当前异常之前的状态；

执行具有大于预定直接目标地址范围的分支指令；

从异常返回；

执行使得所述装置的指令缓存器无效的指令；

执行禁止缓存所述循环控制数据的指令；

执行禁止分支预测的指令；

执行分支未来指令；

所述处理电路确定所述程序循环体内的分支目标为不在所述开始指令和所述循环结束指令之间的地址；

在安全操作模式和非安全操作模式之间切换；以及

一个或多个实现定义的条件。

6.根据权利要求1-3、5中任一项所述的装置，其中，所述循环控制数据包括以下中的一项或多项：

循环开始数据，表示所述开始指令的地址；

循环开始地址偏移数据，指示紧接所述循环结束指令之前的所述程序循环体的最后指令与所述程序循环体的所述开始指令之间的距离；

循环结束数据，指示紧接所述循环结束指令之前的所述程序循环体的最后指令的地址；

循环剩余指令数据，指示在紧接所述循环结束指令之前的所述程序循环体的最后指令到达之前剩余待处理的指令的数量；

循环剩余大小数据，指示在紧接所述循环结束指令之前的所述程序循环体的最后指令到达之前剩余待处理的程序存储存储器位置的数量；以及

循环控制有效数据。

7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述循环结束数据包括适当的位子集，其指示所述存储器存储地址从区分指令的开始存储地址的所述存储器存储地址的那些位的最低有效位末端开始的所述最后指令的存储器存储地址。

8.根据权利要求1-3、5、7中任一项所述的装置，包括至少一个故障症状寄存器，用于在发生故障时存储故障症状数据，其中所述循环控制数据被存储在所述至少一个故障症状寄存器内。