專利名稱：于多模處理器中以串行位決定指令長度的裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及處理器的技術(shù)領(lǐng)域，尤指一種于多模處理器中以串行 位決定指令長度的裝置及方法。
背景技術(shù)：
一般多模處理器具有2N位及N位的指令模式，并在此兩種模式 切換執(zhí)行，以節(jié)省程序碼儲(chǔ)存所需的空間。
在己知的專利文獻(xiàn)中，美國專利7,149,879號(hào)公告案利用同位位 來進(jìn)行上述切換，每一 N位字組包含P位的同位位及(N-P)位的指令， 當(dāng)所擷取的2N位字組表示一偶同位時(shí)，其2N位字組視為2個(gè)(N-P)位 的指令，反之，當(dāng)所擷取的2N位字組表示一奇同位時(shí)，其2N位字組 視為單一的2(N-P)位的指令。
美國專利5， 758, 115號(hào)公告案是以程序計(jì)數(shù)器(Program Counter, PC)中的T位決定該處理器執(zhí)行于X位或Y位指令模式，并利用分枝 (Branch)指令來切換程序計(jì)數(shù)器中T位的值。美國專利6， 209， 079號(hào) 公告案利用特定位辨別所擷取的2N位字組為二個(gè)N位指令或一個(gè)2N 位指令。
然而，現(xiàn)有技術(shù)在數(shù)據(jù)架構(gòu)確認(rèn)后，很難再延長數(shù)據(jù)的長度，并 且于存放數(shù)據(jù)時(shí)，需對(duì)齊單一寬度以方便辨識(shí)，如此將造成長度不同 的數(shù)據(jù)無法交錯(cuò)存放，使數(shù)據(jù)存放密度難以提升，增加編譯器的復(fù)雜 度，因此程序碼儲(chǔ)存空間無法獲得最佳化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種以串行位決定指令長度的裝置及方法， 以于多模指令的處理器中決定指令長度。
本發(fā)明的主要目的是提供一種于多模處理器中以串行位決定指令 長度的裝置，從而能于mXN位模式執(zhí)行mXN位指令，m、 N為大于或 等于1的整數(shù)，mXN位指令由m個(gè)N位數(shù)據(jù)所組成，每一 N位數(shù)據(jù)包
含至少一串行位，此指令長度決定裝置包含指令輸入裝置、指令擷取 裝置、指令長度判斷邏輯及指令串行裝置，其中，指令輸入裝置包含 儲(chǔ)存指令或數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)空間，以供儲(chǔ)存多個(gè)N位數(shù)據(jù)；指令擷取裝置 用以由指令輸入裝置擷取N位數(shù)據(jù)；指令長度判斷邏輯依據(jù)指令擷取 裝置所擷取的N位數(shù)據(jù)的串行位是否為一預(yù)定值，判斷指令長度；以 及指令串行裝置依據(jù)指令長度判斷邏輯的判斷，進(jìn)而選擇性地將所擷 取的連續(xù)整數(shù)個(gè)N位數(shù)據(jù)串行并輸出；
其中，當(dāng)指令長度判斷邏輯判斷指令擷取裝置擷取的N位數(shù)據(jù)的 串行位不為預(yù)定值時(shí)，將N位數(shù)據(jù)判定為一完整指令，指令串行裝置
輸出N位數(shù)據(jù)，否則，保留N位數(shù)據(jù)，且指令擷取裝置擷取下一個(gè)N 位數(shù)據(jù)；當(dāng)指令長度判斷邏輯判斷下一個(gè)N位數(shù)據(jù)的串行位為預(yù)定值 時(shí)，判定N位數(shù)據(jù)與下一個(gè)N位組成一完整指令，指令串行裝置將N 位數(shù)據(jù)與下一個(gè)N位串行并輸出，否則，保留下一個(gè)N位數(shù)據(jù)，再擷 取下一個(gè)N位數(shù)據(jù)，直至指令長度判斷邏輯判斷擷取的N位數(shù)據(jù)的串 行位為預(yù)定值時(shí)，判定最后擷取的N位數(shù)據(jù)與先前保留的所有N位數(shù) 據(jù)組成一完整指令，指令串行裝置將最后擷取的N位數(shù)據(jù)與先前保留 的所有N位數(shù)據(jù)串行并輸出。
依照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例所述指令長度決定裝置，上述的N值為 16，串行位預(yù)設(shè)值為T bl。
依照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例所述指令長度決定裝置，上述的串行位 位于該N位數(shù)據(jù)中的特定位置。
依照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例所述指令長度決定裝置，上述的串行位 的位數(shù)為大于或等于1的整數(shù)。
本發(fā)明的另一 目的是提供一種于多模處理器中以串行位決定指令 長度的方法，處理器可于mXN位模式執(zhí)行mXN位指令，m、 N為大于 或等于1的整數(shù)，多模處理器具有一可變長度指令集，其提供不同長 度的mXN位指令，mXN位指令由m個(gè)N位數(shù)據(jù)所組成，每一個(gè)N位數(shù) 據(jù)包含至少一串行位，方法包括以下步驟
(A)擷取一個(gè)N位數(shù)據(jù)；(B)判斷擷取的N位數(shù)據(jù)的串行位是否為一 預(yù)定值，否則，判定擷取的N位數(shù)據(jù)為一完整1XN位指令，若是，則 執(zhí)行步驟(C); (C)保留擷取的N位數(shù)據(jù)，并擷取下一個(gè)N位數(shù)據(jù)；(D)
判斷擷取的下一個(gè)N位數(shù)據(jù)的串行位是否為預(yù)定值，若否，執(zhí)行步驟
(C)，若是，則執(zhí)行步驟(E);以及(E)判定最后擷取的N位數(shù)據(jù)與 先前保留的所有N位數(shù)據(jù)串行組成一完整的mX N位指令。
依照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例所述方法，上述的N值為16，串行位預(yù) 設(shè)值為l位的l。
依照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例所述方法，上述的串行位位于N位數(shù)據(jù) 中的任一特定位置。
依照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例所述方法，上述的串行位的位數(shù)為大于 或等于l。


圖1是本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的于多模處理器中以串行位決定指令 長度的裝置示意圖。
圖2是本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的于多模處理器中以串行位決定指令 長度的方法流程圖。
圖3A至3E是本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的于多模處理器中以串行位決 定指令長度的指令串行范例。
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參見圖1，圖1為本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的于多模處理器中以串行 位決定指令長度的裝置示意圖。處理器可于mXN位模式下執(zhí)行mXN 位指令，mXN位指令由m個(gè)N位數(shù)據(jù)所組成，m、 N為大于或等于1的 整數(shù)，每一個(gè)N位數(shù)據(jù)包含至少一串行位，本實(shí)施例中以N二16、串行 位寬度為1位為例作說明，而處理器可于16位模式(m二l) 、 32位模式 (m=2) 、 48位模式(iif3)…等多種模式執(zhí)行。指令長度決定裝置100包 含指令輸入裝置110、指令擷取裝置120、指令長度判斷邏輯130及指 令串行裝置140。指令輸入裝置110包含儲(chǔ)存指令或數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)空間， 用以提供儲(chǔ)存多個(gè)16位數(shù)據(jù)；指令擷取裝置120用以由指令輸入裝置 110擷取16位數(shù)據(jù)；指令長度判斷邏輯130依據(jù)指令擷取裝置120所 擷取的16位數(shù)據(jù)的串行位是否為一預(yù)定值，進(jìn)行指令長度的判斷，其 中本實(shí)施例中預(yù)定值為1;以及指令串行裝置140依據(jù)指令長度判斷邏 輯130的判斷，進(jìn)而選擇性地將所擷取的連續(xù)整數(shù)個(gè)16位數(shù)據(jù)串行并輸出；
其中，當(dāng)指令長度判斷邏輯130判斷指令擷取裝置120的擷取16 位數(shù)據(jù)的串行位不為l時(shí)，判定該16位數(shù)據(jù)為一完整指令，指令串行 裝置140輸出16位數(shù)據(jù)，否則，保留該16位數(shù)據(jù)，且指令擷取裝置 120擷取下一個(gè)16位數(shù)據(jù)；當(dāng)指令長度判斷邏輯130判斷下一個(gè)16 位數(shù)據(jù)的串行位為1時(shí)，判定16位數(shù)據(jù)與下一個(gè)16位組成一完整指 令，指令串行裝置140將16位數(shù)據(jù)與下一個(gè)16位串行并輸出，否則， 保留下一個(gè)16位數(shù)據(jù)，再擷取下一個(gè)16位數(shù)據(jù)，直至指令長度判斷 邏輯130判斷擷取的16位數(shù)據(jù)的串行位為1時(shí)，判定最后擷取的16 位數(shù)據(jù)與先前保留的所有16位數(shù)據(jù)組成一完整指令，指令串行裝置 140將最后擷取的16位數(shù)據(jù)與先前保留的所有16位數(shù)據(jù)串行并輸出。
其中，串行位可位于所擷取的16位數(shù)據(jù)中的任一特定位置，本實(shí) 施例是在16位數(shù)據(jù)的起始位置處，且串行位的位數(shù)可以是大于或等于 1的整數(shù)。
請(qǐng)參見圖2，圖2為本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的于多模處理器中以串行 位決定指令長度的方法流程圖，處理器可于mXN位模式執(zhí)行mXN位 指令，m、 N為大于或等于1的整數(shù)，多模處理器具有一可變長度指令 集，其提供不同長度的mXN位指令，mXN位指令由m個(gè)N位數(shù)據(jù)所組 成，每一個(gè)N位數(shù)據(jù)包含至少一串行位，其中串行位的位數(shù)為大于或 等于1的整數(shù)，方法包括以下步驟
擷取一個(gè)N位數(shù)據(jù)(步驟S201);判斷所擷取的N位數(shù)據(jù)的串行位 是否為一預(yù)定值(步驟S203)，若否，判定所擷取的N位數(shù)據(jù)為一完整 的1XN位指令，并輸出所擷取的N位數(shù)據(jù)(步驟S205)，若是，則保 留所擷取的N位數(shù)據(jù)，并擷取下一個(gè)N位數(shù)據(jù)(步驟S207);判斷擷取 的下一個(gè)N位數(shù)據(jù)的串行位是否為預(yù)定值(步驟S209)，若否，執(zhí)行步 驟207，若是，則判定最后所擷取的N位數(shù)據(jù)與先前保留的所有N位數(shù) 據(jù)串行組成一完整的mXN位指令(步驟S211)。
于本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，上述的N值優(yōu)選為16，串行位預(yù)設(shè)值 優(yōu)選為r bl。故在此以N二16、串行位的位數(shù)為l、及預(yù)定值為l來 舉例說明，請(qǐng)先參見圖3A，首先擷取一16位數(shù)據(jù)310， 16位數(shù)據(jù)310 包含一串行位312，其中該串行位312其值為0，位于位數(shù)據(jù)310的起始位置，接著判斷所擷取的16位數(shù)據(jù)310的串行位312是否為預(yù)定值 1，由于16位數(shù)據(jù)310的串行位312不為1，輸出擷取的16位數(shù)據(jù)310， 代表此時(shí)處理器工作于16位模式。
請(qǐng)參見圖3B，首先擷取一個(gè)16位的數(shù)據(jù)320， 16位數(shù)據(jù)320包含 一寬度為l位的串行位322，其位于16位數(shù)據(jù)320的起始位置，接著 判斷擷取的16位數(shù)據(jù)320的串行位322是否為預(yù)定值1，由于判斷結(jié) 果為16位數(shù)據(jù)320的串行位322為預(yù)定值1，保留擷取的16位數(shù)據(jù) 320，并擷取下一個(gè)16位數(shù)據(jù)330 (參見圖3C)， 16位數(shù)據(jù)330包含一 串行位332,判斷所擷取的16位數(shù)據(jù)330的串行位332是否為預(yù)定值 1，由于16位數(shù)據(jù)330的串行位332為預(yù)定值1，將擷取的16位數(shù)據(jù) 330與先前保留的16位數(shù)據(jù)320串行并輸出，即為一個(gè)32位數(shù)據(jù)，代 表此時(shí)處理器工作于32位模式。
若擷取的16位數(shù)據(jù)330中的串行位332非為預(yù)定值1時(shí)(參見圖 3D，串行位332為0)，保留所擷取的16位數(shù)據(jù)330并擷取下一個(gè)16 位數(shù)據(jù)340 (參見圖3E，串行位342為1)，判斷所擷取16位數(shù)據(jù)340 的串行位是否為預(yù)定值1，由于擷取16位數(shù)據(jù)340的串行位為預(yù)定值 1，將擷取的16位數(shù)據(jù)340與先前保留的所有16位數(shù)據(jù)(16位數(shù)據(jù) 320、 16位數(shù)據(jù)330)串行并輸出，成為一48位數(shù)據(jù)，代表此時(shí)處理 器系工作于48位模式。
由于在多模指令的處理器中，指令寬度可能有16位、32位、48 位等各種長度可能性，于本實(shí)施例中則是以16位為基本數(shù)據(jù)長度作說 明，而基本數(shù)據(jù)中包含一個(gè)串行位，剩余15位為數(shù)據(jù)可用內(nèi)容，將16 位數(shù)據(jù)相互串行后可形成如16位、32位、48位等各種長度指令，增 加其使用彈性及擴(kuò)充性。
因此，本發(fā)明可將原先固定長度的數(shù)據(jù)相互串行，形成不同長度 的指令或數(shù)據(jù)，另外，利用串行位的不重復(fù)性，當(dāng)要從存儲(chǔ)體讀取或 儲(chǔ)存數(shù)據(jù)時(shí)，可不對(duì)齊存取線的寬度，以增進(jìn)數(shù)據(jù)存放密度，并減輕 編譯器的復(fù)雜度。此外，由于串行位的位置及長度可變，因此位置或 長度本身可做為數(shù)據(jù)安全性防護(hù)在編譯及反向編譯運(yùn)作時(shí)的參考。
由上述可知，本發(fā)明無論就目的、手段及功效，在均顯示其迥異 于現(xiàn)有技術(shù)的特征，極具實(shí)用價(jià)值。但是應(yīng)注意的是，上述諸多實(shí)施
例僅為了便于說明而舉例而已，本發(fā)明所主張的權(quán)利范圍自應(yīng)以申請(qǐng) 專利范圍所述為準(zhǔn)，而非僅限于上述實(shí)施例。
權(quán)利要求
1. 一種于多模處理器中利用串行位決定指令長度的裝置，使該多模處理器可于m×N位模式下執(zhí)行m×N位指令，m、N為大于或等于1的整數(shù)，該m×N位指令由m個(gè)N位數(shù)據(jù)所組成，每一該N位數(shù)據(jù)包含至少一串行位，該指令長度決定裝置包含指令輸入裝置，具有存儲(chǔ)空間，用以供儲(chǔ)存多個(gè)N位數(shù)據(jù)；指令擷取裝置，用以由該指令輸入裝置擷取前述N位數(shù)據(jù)；指令長度判斷邏輯，其依據(jù)所擷取的前述N位數(shù)據(jù)的串行位是否為預(yù)定值，用以判斷指令長度；以及指令串行裝置，依據(jù)該指令長度判斷邏輯的輸出，進(jìn)而選擇性地將所擷取的該些N位數(shù)據(jù)串行并輸出；其中，當(dāng)指令長度判斷邏輯判斷指令擷取裝置所擷取的前述N位數(shù)據(jù)的串行位不為該預(yù)定值時(shí)，判定該N位數(shù)據(jù)為完整指令，該指令串行裝置輸出該N位數(shù)據(jù)，否則，保留該N位數(shù)據(jù)，且該指令擷取裝置再擷取下一個(gè)N位數(shù)據(jù)；當(dāng)該指令長度判斷邏輯判斷該下一個(gè)N位數(shù)據(jù)的串行位為該預(yù)定值時(shí)，判定該N位數(shù)據(jù)與該下一個(gè)N位組成完整指令，該指令串行裝置將該N位數(shù)據(jù)與該下一個(gè)N位串行并輸出，否則，保留該下一個(gè)N位數(shù)據(jù)，再擷取下一個(gè)N位數(shù)據(jù)，直至該指令長度判斷邏輯判斷所擷取的前述N位數(shù)據(jù)的串行位為該預(yù)定值時(shí)，將最后所擷取的前述N位數(shù)據(jù)與先前所有保留的該些N位數(shù)據(jù)判定為完整指令，該指令串行裝置將最后所擷取的前述N位數(shù)據(jù)與先前所有保留的該些N位數(shù)據(jù)串行并輸出。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的決定指令長度的裝置，其中，N為16，該 串行位預(yù)設(shè)值為l'bl。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的決定指令長度的裝置，其中，該串行位位 于該N位數(shù)據(jù)中的特定位置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的決定指令長度的裝置，其中，該特定位置 為該N位數(shù)據(jù)的起始位置。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的指令長度決定裝置，其中，該串行位的位 數(shù)為大于或等于l。
6. —種于多模處理器中利用串行位決定指令長度的方法，該多模 處理器可于mXN位模式下執(zhí)行mXN位指令，其中，m、 N為大于或等 于1的整數(shù)，該多模處理器具有可變長度指令集，其提供不同長度的m XN位指令，該mXN位指令由m個(gè)N位數(shù)據(jù)所組成，每一個(gè)前述N位數(shù) 據(jù)包含至少一串行位，該方法包括以下步驟(A) 擷取一個(gè)N位數(shù)據(jù)；(B) 判斷所擷取的前述N位數(shù)據(jù)的串行位是否為預(yù)定值，若否， 判定所擷取的前述N位數(shù)據(jù)為一完整位指令，否則，則執(zhí)行步驟(C);(C) 保留所擷取的前述N位數(shù)據(jù)，并擷取下一個(gè)N位數(shù)據(jù)；(D) 判斷所擷取的該下一個(gè)N位數(shù)據(jù)的串行位是否為該預(yù)定值， 若否，執(zhí)行步驟(C)，否則，則執(zhí)行步驟(E);以及(E) 判定最后所擷取的N位數(shù)據(jù)與先前所有保留的該些N位數(shù)據(jù) 完整地串行組成前述完整位指令。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，N為16，該串行位預(yù)設(shè)值為 l，bl。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，該串行位位于該N位數(shù)據(jù)中 的特定位置。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，該特定位置為該N位數(shù)據(jù)的 起始位置。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，該串行位的位數(shù)為大于或 等于l。
11. 一種于多模處理器中利用串行位決定指令長度的裝置，使該 多模處理器可于16N位模式下執(zhí)行16N位指令，該16N位指令由N個(gè)16 位數(shù)據(jù)所組成，每一該16位數(shù)據(jù)包含至少一串行位，其中，N為整數(shù)， 該指令長度決定裝置包含指令輸入裝置，具有存儲(chǔ)空間，用以儲(chǔ)存多個(gè)16位數(shù)據(jù)； 指令擷取裝置，用以由該指令輸入裝置擷取前述16位數(shù)據(jù)； 指令長度判斷邏輯，其依據(jù)所擷取的前述16位數(shù)據(jù)的串行位是否為預(yù)定值，用以判斷指令長度；以及指令串行裝置，依據(jù)該指令長度判斷邏輯的輸出，進(jìn)而選擇性地將所擷取的該些16位數(shù)據(jù)串行并輸出；其中，當(dāng)指令長度判斷邏輯判斷指令擷取裝置所擷取的前述16位 數(shù)據(jù)的串行位不為該預(yù)定值時(shí)，判定該16位數(shù)據(jù)為完整指令，該指令 串行裝置輸出該16位數(shù)據(jù)，否則，保留該16位數(shù)據(jù)，且該指令擷取裝置擷取下一個(gè)16位數(shù)據(jù)；當(dāng)該指令長度判斷邏輯判斷該下一個(gè)16位數(shù)據(jù)的串行位為該預(yù)定值時(shí)，判定該16位數(shù)據(jù)與該下一個(gè)16位組成完整 指令，該指令串行裝置將該16位數(shù)據(jù)與該下一16位數(shù)據(jù)串行并輸出， 否則，保留該下一個(gè)16位數(shù)據(jù)，擷取再下一個(gè)16位數(shù)據(jù)，直至該指令 長度判斷邏輯判斷所擷取的前述再下一個(gè)16位數(shù)據(jù)的串行位為該預(yù)定 值時(shí)，將前述再下一個(gè)16位數(shù)據(jù)與先前所有保留的該些16位數(shù)據(jù)判定 為該完整指令進(jìn)而串行并輸出。
全文摘要
一種在多模處理器中以串行位決定指令長度的裝置及方法。當(dāng)指令長度判斷邏輯判斷指令擷取裝置擷取的N位數(shù)據(jù)的串行位不為預(yù)定值時(shí)，判定N位數(shù)據(jù)為完整指令，指令串行裝置輸出N位數(shù)據(jù)，否則保留N位數(shù)據(jù)，且指令擷取裝置擷取下一個(gè)N位數(shù)據(jù)；當(dāng)指令長度判斷邏輯判斷下一個(gè)N位數(shù)據(jù)的串行位為預(yù)定值時(shí)，判定N位數(shù)據(jù)與下一個(gè)N位組成完整指令，指令串行裝置將N位數(shù)據(jù)與下一個(gè)N位串行并輸出，否則保留下一個(gè)N位數(shù)據(jù)，再擷取下一個(gè)N位數(shù)據(jù)，直至指令長度判斷邏輯判斷擷取的N位數(shù)據(jù)的串行位為預(yù)定值時(shí)，判定最后擷取的N位數(shù)據(jù)與先前保留的所有N位數(shù)據(jù)組成完整指令，指令串行裝置將最后擷取的N位數(shù)據(jù)與先前保留的所有N位數(shù)據(jù)串行并輸出。
文檔編號(hào)G06F9/38GK101377735SQ20071014776
公開日2009年3月4日 申請(qǐng)日期2007年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月28日
發(fā)明者宋莉安 申請(qǐng)人:凌陽科技股份有限公司