[发明专利]用于执行重新排列操作的设备及方法

权利要求书

1.一种用于执行重新排列操作的设备，其包含：

处理电路，用于执行由程序指令的序列规定的操作；

一组向量寄存器，每个向量寄存器被布置为存储包含多个数据元素的向量；

所述处理电路包含存取电路，所述存取电路用于在内存与所述一组向量寄存器中的多个向量寄存器之间移动数据元素，并用于随着移动所述数据元素执行重新排列操作，使得所述数据元素在所述内存中以第一组织排列并且在所述向量寄存器中以不同于所述第一组织的第二组织排列；以及

解码电路，被布置为响应于在所述程序指令的序列内的一组重新排列指令，解码所述一组重新排列指令以产生控制信号来控制由所述处理电路执行每个重新排列指令，所述一组重新排列指令中的每个重新排列指令定义数据元素存取模式，该数据元素存取模式不同于由所述一组重新排列指令中的每个其他重新排列指令定义的数据元素存取模式并且导致所述存取电路存取所述多个向量寄存器中的一个以上向量寄存器，其中因为所述处理电路执行所述一组重新排列指令中的全部重新排列指令，所述存取电路被布置为执行所述重新排列操作，

其中：

所述数据元素被分为数据结构；

根据所述第一组织，每个数据结构的数据元素在所述内存中连续排列；以及

根据所述第二组织，来自多个数据结构的对应数据元素在每个向量寄存器内连续排列，

其中，执行所述一组重新排列指令导致以下项中的至少一个：

所述存取电路从内存加载多个数据结构的数据元素并且在将所述数据元素写入所述多个向量寄存器之前执行去交织操作作为所述重新排列操作，

所述存取电路从所述多个向量寄存器读取所述数据元素并且在将所述数据元素作为多个数据结构存储在所述内存中之前执行交织操作作为所述重新排列操作。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述存取电路响应于执行所述一组重新排列指令中的每个重新排列指令以在所述内存与所述多个向量寄存器之间移动不同的数据元素，而非通过执行所述一组重新排列指令中的每个其他重新排列指令移动。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其中，所述一组重新排列指令中的每个重新排列指令识别所述多个向量寄存器，并且定义数据元素存取模式，该数据元素存取模式导致所述存取电路存取在所述多个向量寄存器中的每个中的至少一个数据元素。

4.根据权利要求1或2所述的设备，其中：

在执行所述一组重新排列指令中的每个重新排列指令期间，所述存取电路被布置为对所述内存中的连续词组执行至少一个存取。

5.根据权利要求4所述的设备，其中：

在执行所述一组重新排列指令中的每个重新排列指令期间，所述存取电路被布置为对所述内存中的连续词组执行独立存取。

6.根据权利要求5所述的设备，其中：

所述一组向量寄存器在逻辑上可分为多列，所述多列中的每列被布置以存储每个向量的相同部分，所述一组向量寄存器包含至少两个部分，其中每个部分包含至少一列，并且每列仅驻留在一个部分中；以及

与每个重新排列指令相关的向量寄存器存取模式是使得，与对所述内存中的连续词组独立存取中的每个相关地，所述存取电路被布置为存取在这些部分中的一个不同部分中的数据元素。

7.根据权利要求6所述的设备，其中：

所述处理电路包含用以执行由算术处理指令规定的算术操作的算术处理电路；以及

所述解码电路响应于包括所述算术处理指令及所述重新排列指令的程序指令序列来产生导致执行所述重新排列指令中的至少一个与执行所述算术处理指令中的至少一个至少部分重叠的控制信号，在所述重叠执行期间，所述算术处理电路被布置为将所述一组向量寄存器的不同部分存取至由所述存取电路存取的部分。

8.根据权利要求1、2、5-7中任一项所述的设备，其中：

所述内存是由多个内存组形成；以及

针对各个重新排列指令，所述数据元素存取模式被定义以导致当由所述处理电路执行所述重新排列指令时存取一个以上所述内存组。