[发明专利]一种可变长向量物理寄存器文件的实现方法、装置及介质

权利要求书

1.一种可变长向量物理寄存器文件的实现方法，其特征在于，包括：

1)预先将微处理器的向量物理寄存器文件组织成N个寄存器组，每个寄存器组包含一对M位的向量物理寄存器，为每个M位的向量物理寄存器维护一个空闲位，初始时所有向量物理寄存器的空闲位都被置位为1；

2)在指令重命名时，判断要重命名的向量指令要写的向量体系结构寄存器宽度是2*M位还是M位，如果是2*M位，则从N个寄存器组中选择两个向量物理寄存器都是空闲的一个寄存器组分配给该向量指令的目的寄存器以建立重命名映射关系，且将被选择的寄存器组中的两个向量物理寄存器的空闲位都清零；如果是M位，则从N个寄存器组中选择一组中的一个空闲的寄存器分配给该向量指令的目的寄存器以建立重命名映射关系，且将这个向量物理寄存器的空闲位清零；

3)指令提交时，将被释放的向量物理寄存器的空闲位置位为1。

2.根据权利要求1所述的可变长向量物理寄存器文件的实现方法，其特征在于，步骤1)中预先将微处理器的向量物理寄存器文件组织成N个寄存器组时，若N个寄存器组当作为2*M位的向量物理寄存器被使用，则针对寄存器组采用寄存器组的编号作为访问索引号。

3.根据权利要求2所述的可变长向量物理寄存器文件的实现方法，其特征在于，步骤1)中预先将微处理器的向量物理寄存器文件组织成N个寄存器组时，若N个寄存器组当作为M位的向量物理寄存器被使用，则针对寄存器组采用{组内编号,寄存器组的编号}作为索引号，其中0≤寄存器组的编号N，组内编号为0或1。

4.根据权利要求1所述的可变长向量物理寄存器文件的实现方法，其特征在于，步骤2)包括：

2.1)在指令重命名时，判断要重命名的向量指令要写的向量体系结构寄存器宽度是2*M位还是M位，如果是2*M位，则跳转执行步骤2.2)；如果是M位，则跳转执行步骤2.5)；

2.2)判断是否还存在两个向量物理寄存器的空闲位都为1的寄存器组，如果有，跳转执行步骤2.3)；否则重命名发生阻塞，跳转执行步骤2.2)；

2.3)选择一个两个向量物理寄存器的空闲位都为1的寄存器组分配给该指令的目的寄存器以建立重命名映射关系，跳转执行步骤2.4)；

2.4)将被选择的寄存器组中的两个向量物理寄存器的空闲位都清零，跳转执行步骤3)；

2.5)判断是否还存在空闲位为1的向量物理寄存器，如果有，跳转执行步骤2.6)；否则重命名发生阻塞，跳转执行步骤2.5)；

2.6)选择一个空闲位为1的向量物理寄存器分配给该指令的目的寄存器以建立重命名映射关系，然后跳转执行步骤2.7)；

2.7)将被选择的向量物理寄存器的空闲位清零，跳转执行步骤3)。

5.根据权利要求4所述的可变长向量物理寄存器文件的实现方法，其特征在于，步骤2.6)中选择一个空闲位为1的向量物理寄存器时，优先选择只有一个向量物理寄存器空闲位为1的寄存器组中的空闲向量物理寄存器。

6.根据权利要求1所述的可变长向量物理寄存器文件的实现方法，其特征在于，步骤3)包括：判断要提交的向量指令的目的寄存器的宽度是2*M位还是M位，如果是2*M位，则释放一个寄存器组，将该寄存器组中两个向量物理寄存器的空闲位都置位为1，否则释放一个寄存器，将该向量物理寄存器的空闲位置位为1，退出。

7.一种寄存器重命名组件，包括相互连接的重命名执行单元和向量物理寄存器文件，其特征在于，所述重命名执行单元被编程或配置以执行权利要求1～6中任意一项所述可变长向量物理寄存器文件的实现方法的步骤，所述向量物理寄存器文件N个寄存器组，每个寄存器组包含一对向量物理寄存器，寄存器重命名组件所在微处理器的最大向量长度为2*M。

8.一种乱序多发射微处理器，包括内置寄存器重命名组件的微处理器本体，其特征在于，所述寄存器重命名组件为被编程或配置以执行权利要求1～6中任意一项所述可变长向量物理寄存器文件的实现方法的寄存器重命名组件。