[其他]在指令串中嵌入数据的方法

说明书

使用许多高速计算机的处理器时，在处理器所用的指令串中嵌入数据通常是有利的。例如一个32位的处理器可有一些32位的数据通路和寄存器，可能希望在送给处理器的32位指令串中嵌入数据。显然，把一个完整的32位数据字直接嵌入一条指令之中是不可能的，因指令本身的字长只有32位。

采用长立即（LONG    IMMEDIATE）操作数方式把一个数据字间接嵌入指令串中，这在现有技术中是人所周知的。在这种现有技术方法中，前一条32位指令指示处理器把指令串中的下一个32位字按数据字对待，而不作指令对待。虽然这种现有技术方法的确可使数据嵌入指令串中，但它也使处理器的控制单元和出错处理软件的设计复杂化。需要复杂的附加硬件和软件的原因在于，在执行前一条指令和取下一个数据字之间如果发生页面错误或中断时，处理器必须记住下一个字是数据而非指令。

根据附图说明的本发明的优选实施方案，数据可以嵌入一对指令之中而无需设计特殊的出错处理硬件和软件。一条初始的左装立即数（LOAD    IMMEDIATE    LEFT）指令含有一个操作代码、一个目标寄存器的地址和21位数据（立即数）。这条指令在此21位立即数的右侧填补11个零位，然后把产生的32位数据字装入目标寄存器中。下一条加立即数（ADD    IMMEDIATE）指令含有一个操作码、一个目标寄存器的地址和11位立即数。这后一条指令将11位立即数与目标寄存器的低位数相加，这样目标寄存器便存有完整的32位数据字。因为每一条指令均完全独立地执行，故所有的页面错误和中断都是常规的，无需专门的硬件和软件。

在本发明的另一个优选实施方案中，一条左加立即数指令把一个源寄存器的内容与一个左移后的21位立即数相加，然后将结果存入保留寄存器。该指令包括一个操作码、源寄存器的地址和21位立即数。该指令在立即数的右侧填补11个零位，得到32位的数据字，然后把它与源寄存器的内容相加，该和数存入保留寄存器，并可为随后的一条存储器访问指令，如取数（LOAD）或存数（STORE）指令用作地址的位移量。在存储器访问指令中所包含的11位立即数可与保留寄存器中的内容相加，产生一个完整的相对于左加立即数指令的源寄存器中包含的基地址的32位地址位移量。

图1给出了一个典型的处理器，它可以用于本发明的该优选实施方案和另一个优选实施方案。

图2A给出了在左装立即数指令中32位的配置。

图2B给出了在加立即数指令中32位的配置。

图3A-B是根据本发明优选实施方案，在构成和执行左装立即数和加立即数指令时所采取的步骤的流程图。

图4A给出了通过执行左装立即数指令，装入用零位填补的立即数以后目标寄存器的内容。

图4B给出了执行加立即数指令后目标寄存器的内容。

图5给出了在左加立即数指令中32位的配置。

图6A-B是根据本发明另一个优选实施方案，在构成和执行左加立即数指令时所采取的步骤的流程图。

图7A给出了用零位填补立即数后的结果。

图7B给出了左加立即数指令执行的结果。

图8A-8B给出了在取数（LOAD）和存数（STORE）这两条32位的存储器访问指令的配置。

图1给出了一个典型的处理器1，可以用于本发明的该优选实施方案和另一个优选实施方案。处理器1含有一个I单元（控制单元）3，它经过一个指令高速缓冲存储器5从存储器7接收指令。I单元3控制一个算术逻辑单元（ALU）9和一个寄存器库11。ALU和寄存器库11构成E单元15，并经过一个数据高速缓冲存储器13从存储器7中接收数据。寄存器库11包括多种单一的寄存器，即包括通用寄存器17、21和一个保留寄存器19。

图2A画出了在32位左装立即数（LDIL）指令31中位的配置。高6位构成操作码字段33，其中存放指令本身的操作码。目标字段35存放示于图1中作为通用寄存器的目标寄存器17的5位地址。LDIL指令的低21位构成立即数字段37，其中存放立即数i′，i′是所需的32位数据字的高21位。