[发明专利]一种混合乘法加法处理方法及装置

说明书

本发明提供一种混合乘法加法处理方法及装置，对第一操作数和第二操作数依次进行第一级处理至第三级处理后，在第四级处理中基于第三级处理得到的第五中间操作数和第六中间操作数的前两位得到压缩数，将压缩数拼接在第六中间操作数之前，得到第七中间操作数；然后在第五级处理中对第三操作数的符号位进行扩展，得到第四操作数，将第四操作数和第七中间操作数相加，并对相加结果进行整形处理。其中第四操作数和第七中间操作数的位数相同，而第七中间操作数是在第六中间操作数的基础上拼接一个位数减小的压缩数，因此第四操作数和第七中间操作数的位数小于第一操作数的两倍位数，缩小第五级处理中两个相加数的位数，从而降低加法器占用的资源和时间。

技术领域

本发明属于数据计算技术领域，尤其涉及一种混合乘法加法处理方法及装置。

背景技术

目前处理器在对整数类型的操作数(操作数的位数记为N，N为8位、16位、32位、64位和128位等)进行混合乘法加法运算时采用的是多级流水运算执行，这多级流水运算的原理是：将第一操作数和第二操作数进行相乘运算得到中间操作数，将第三操作数扩展成与中间操作数具有相同位数的扩展操作数，其中第一操作数、第二操作数和第三操作数的位数均为N，中间操作数的位数是2N，然后将扩展操作数和中间操作数进行相加运算，得到待整形数据，根据待整形数据的前N位，对待整形数据进行溢出处理，得到混合乘法加法运算的结果。具体的多级流水运算如图1所示，过程如下：

第一级：通过解码器将位数为N位的第一操作数(如图1中的SRC0)拆分成高位操作数(如图1中的A)和低位操作数(如图1中的B)，将位数为N的第二操作数(如图1中的SRC1)拆分成高位操作数(如图1中的C)和低位操作数(如图1中的D)，高位操作数的位数和低位操作数的位数分别为对应操作数的一半；

第二级：通过四个乘法器得到四个N bit(即位数为N位)的中间操作数，四个乘法器的相乘方式分别是：A*C，A*D，B*C和B*D；

第三级：通过两个加法器对四个N bit的中间操作数进行相加操作，得到两个中间结果，分别为H和L，对四个N bit的中间操作数进行相加操作是：将A*C、A*D的高位和B*C的高位相加，将B*D、A*D的低位和B*C的低位相加；

第四级：两个中间结果H和L融合成一个2N bit的中间操作数，并将第三操作数扩展成2N bit；

第五级：将2N bit的中间操作数和扩展后的第三操作数进行相加，并对相加结果进行整形处理(又称为clamp处理)，所谓整形处理是指当作为相加结果的整数发生溢出时，整形到所述相加结果的位数的正数最大值或负数最大值。

从上述图1所示过程可以发现：由于第四级将第三操作数扩展为2N bit，使得第四级向第五级传递操作数时需要至少占用2N bit的资源，并且在第五级需要采用高位宽的加法器进行2N bit的加法运算，使高位宽的加法器占用处理器的ALU(Arithmetic and LogicUnit，算术逻辑单元)的资源和时间。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种混合乘法加法处理方法及装置，用于降低资源的占用和处理时间。

本发明提供一种混合乘法加法处理方法，所述方法用于对第一操作数、第二操作数和第三操作数进行五级处理，所述第一操作数、所述第二操作数和所述第三操作数的位数相同且所述位数为偶数，所述方法包括：

第一级处理、将所述第一操作数拆分成第一高位操作数和第一低位操作数，将所述第二操作数拆分成第二高位操作数和第二低位操作数；

第二级处理、将所述第一高位操作数依次与所述第二高位操作数和所述第二低位操作数相乘，得到第一中间操作数和第二中间操作数；将所述第一低位操作数依次与所述第二高位操作数和所述第二低位操作数相乘，得到第三中间操作数和第四中间操作数；