用于在打包數(shù)據(jù)元素上執(zhí)行增量解碼的系統(tǒng)、裝置和方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明描述了使用單個(gè)向量打包增量解碼指令在源的打包數(shù)據(jù)元素上執(zhí)行增量解碼并將結(jié)果存儲(chǔ)在目的地的打包數(shù)據(jù)元素中的系統(tǒng)、裝置和方法。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于在打包數(shù)據(jù)元素上執(zhí)行增量解碼的系統(tǒng)、裝置和方法
發(fā)明領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明的領(lǐng)域一般涉及計(jì)算機(jī)處理器架構(gòu)，更具體而言，涉及當(dāng)執(zhí)行時(shí)導(dǎo)致特定結(jié)果的指令。
[0002]直量
[0003]指令集，或指令集架構(gòu)(ISA)是涉及編程的計(jì)算機(jī)架構(gòu)的一部分，并可以包括原生數(shù)據(jù)類(lèi)型、指令、寄存器架構(gòu)、尋址模式、存儲(chǔ)器架構(gòu)、中斷和異常處理、以及外部輸入和輸出(I/o)。在本文中術(shù)語(yǔ)“指令”一般指宏指令一即被提供給處理器(或指令轉(zhuǎn)換器，該指令轉(zhuǎn)換器(例如使用靜態(tài)二進(jìn)制變換、包括動(dòng)態(tài)編譯的動(dòng)態(tài)二進(jìn)制變換)變換、變形、仿真、或以其他方式將指令轉(zhuǎn)換成要由處理器處理的一個(gè)或多個(gè)指令)以用于執(zhí)行的指令一而不是微指令或微操作(miCTo-op)—它們是處理器的解碼器解碼宏指令的結(jié)果。
[0004]ISA與微架構(gòu)不同，微架構(gòu)是實(shí)現(xiàn)指令集的處理器的內(nèi)部設(shè)計(jì)。帶有不同的微架構(gòu)的處理器可以共享共同的指令集。例如，Intel?奔騰四(Pentium4)處理器、Intel? Core?處理器、以及來(lái)自加利福尼亞州桑尼威爾(Sunnyvale)的超微半導(dǎo)體有限公司(AdvancedMicro Devices, Inc.)的諸多處理器執(zhí)行幾乎相同版本的x86指令集(在更新的版本中加入了一些擴(kuò)展)，但具有不同的內(nèi)部設(shè)計(jì)。例如，ISA的相同寄存器架構(gòu)在不同的微架構(gòu)中使用公知的技術(shù)以不同方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，公知的技術(shù)包括專(zhuān)用物理寄存器、使用寄存器重命名機(jī)制(例如，使用寄存器別名表(RAT)、重排序緩沖器(R0B)、以及引退寄存器組；使用多個(gè)寄存器映射和寄存器池)的一個(gè)或多個(gè)動(dòng)態(tài)分配物理寄存器，等等。除非另行指出，術(shù)語(yǔ)寄存器架構(gòu)、寄存器組和寄存器在本文中用于指代對(duì)軟件/編程者可見(jiàn)的寄存器以及指令指定寄存器的方式。在需要特殊性的情況下，形容詞“邏輯”、“架構(gòu)”、或“軟件可見(jiàn)的”將用于表示寄存器架構(gòu)中的寄存器/寄存器組，而不同的形容詞將用于指定給定微架構(gòu)中的寄存器(例如，物理寄存器、重新排序緩沖器、引退寄存器、寄存器池)。
[0005]指令集包括一個(gè)或多個(gè)指令格式。給定指令格式定義各個(gè)字段(位的數(shù)量、位的位置)以指定要執(zhí)行的操作(操作碼)以及對(duì)其要執(zhí)行該操作的操作數(shù)等。通過(guò)指令模板(或子格式)的定義來(lái)進(jìn)一步分解一些指令格式。例如，給定指令格式的指令模板可被定義為具有指令格式的字段(所包括的字段通常按照相同的順序，但是至少一些字段具有不同的位位置，因?yàn)榘ǜ俚淖侄?的不同子集，和/或被定義為對(duì)給定字段不同地進(jìn)行解釋。由此，ISA的每一指令使用給定指令格式(并且如果定義，則在該指令格式的指令模板的給定一個(gè)中)來(lái)表達(dá)，并且包括用于指定操作和操作數(shù)的字段。例如，示例性ADD指令具有專(zhuān)用操作碼以及包括指定該操作碼的操作碼字段和選擇操作數(shù)的操作數(shù)字段(源I/目的地以及源2)的指令格式；并且該ADD指令在指令流中的出現(xiàn)將具有選擇專(zhuān)用操作數(shù)的操作數(shù)字段中的專(zhuān)用內(nèi)容。
[0006]科學(xué)、金融、自動(dòng)向量化的通用、RMS(識(shí)別、挖掘以及合成)以及可視和多媒體應(yīng)用程序(例如，2D/3D圖形、圖像處理、視頻壓縮/解壓縮、語(yǔ)音識(shí)別算法和音頻操縱)常常需要對(duì)大量的數(shù)據(jù)項(xiàng)執(zhí)行相同操作(被稱(chēng)為“數(shù)據(jù)并行性”)。單指令多數(shù)據(jù)(SIMD)是指使處理器對(duì)多個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)執(zhí)行操作的一種指令。SMD技術(shù)特別適于能夠在邏輯上將寄存器中的位分割為若干個(gè)固定尺寸的數(shù)據(jù)元素的處理器，其中每一個(gè)數(shù)據(jù)元素都表示單獨(dú)的值。例如，256位寄存器中的位可以作為四個(gè)單獨(dú)的64位打包的數(shù)據(jù)元素(四字(Q)尺寸的數(shù)據(jù)元素)、八個(gè)單獨(dú)的32位打包的數(shù)據(jù)元素(雙字(D)尺寸的數(shù)據(jù)元素)、十六單獨(dú)的16位打包的數(shù)據(jù)元素(字(W)尺寸的數(shù)據(jù)元素)、或三十二個(gè)單獨(dú)的8位數(shù)據(jù)元素(字節(jié)(B)尺寸的數(shù)據(jù)元素)，被指定為要被操作的源操作數(shù)。這種類(lèi)型的數(shù)據(jù)被稱(chēng)為打包數(shù)據(jù)類(lèi)型或向量數(shù)據(jù)類(lèi)型，這種數(shù)據(jù)類(lèi)型的操作數(shù)被稱(chēng)為打包數(shù)據(jù)操作數(shù)或向量操作數(shù)。換句話說(shuō)，打包數(shù)據(jù)項(xiàng)或向量指的是打包數(shù)據(jù)元素的序列，并且打包數(shù)據(jù)操作數(shù)或向量操作數(shù)是SMD指令(也稱(chēng)為打包數(shù)據(jù)指令或向量指令)的源操作數(shù)或目的地操作數(shù)。
[0007]作為示例，一種類(lèi)型的SIMD指令指定要以縱向方式對(duì)兩個(gè)源向量操作數(shù)執(zhí)行的單個(gè)向量操作，以生成相同尺寸的、具有相同數(shù)量的數(shù)據(jù)元素、且有相同數(shù)據(jù)元素順序的目的地向量操作數(shù)(也稱(chēng)為結(jié)果向量操作數(shù))。源向量操作數(shù)中的數(shù)據(jù)元素被稱(chēng)為源數(shù)據(jù)元素，而目的地向量操作數(shù)中的數(shù)據(jù)元素被稱(chēng)為目的地或結(jié)果數(shù)據(jù)元素。這些源向量操作數(shù)具有相同尺寸，并包含相同寬度的數(shù)據(jù)元素，因此它們包含相同數(shù)量的數(shù)據(jù)元素。兩個(gè)源向量操作數(shù)中的相同位位置中的源數(shù)據(jù)元素形成數(shù)據(jù)元素對(duì)(也稱(chēng)為相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)元素；即，每個(gè)源操作數(shù)的數(shù)據(jù)元素位置O中的數(shù)據(jù)元素相對(duì)應(yīng)，每個(gè)源操作數(shù)的數(shù)據(jù)元素位置I中的數(shù)據(jù)元素相對(duì)應(yīng)，以此類(lèi)推)。分別地對(duì)這些源數(shù)據(jù)元素對(duì)中的每一對(duì)執(zhí)行由該SIMD指令所指定的操作，以生成匹配數(shù)量的結(jié)果數(shù)據(jù)元素，如此，每一對(duì)源數(shù)據(jù)元素都具有對(duì)應(yīng)的結(jié)果數(shù)據(jù)元素。由于操作是縱向的，并且由于結(jié)果向量操作數(shù)尺寸相同、具有相同數(shù)量的數(shù)據(jù)元素、且結(jié)果數(shù)據(jù)元素與源向量操作數(shù)以相同數(shù)據(jù)元素順序來(lái)存儲(chǔ)，因此，結(jié)果數(shù)據(jù)元素與源向量操作數(shù)中的它們的對(duì)應(yīng)的源數(shù)據(jù)元素對(duì)處于結(jié)果向量操作數(shù)的相同位位置中。除此示例性類(lèi)型的SMD指令之外，還有各種其他類(lèi)型的SMD指令(例如，僅有一個(gè)或具有兩個(gè)以上的源向量操作數(shù)的SMD指令；以水平方式操作的SMD指令；生成不同尺寸的結(jié)果向量操作數(shù)的SIMD指令；具有不同尺寸的數(shù)據(jù)元素的SIMD指令；和/或具有不同的數(shù)據(jù)元素順序的SMD指令)。應(yīng)該理解，術(shù)語(yǔ)“目的地向量操作數(shù)”(或目的地操作數(shù))被定義為執(zhí)行由指令所指定的操作的直接結(jié)果，包括將該目的地操作數(shù)存儲(chǔ)在某一位置(寄存器或在由該指令所指定的存儲(chǔ)器地址)，以便它可以作為源操作數(shù)由另一指令訪問(wèn)(由另一指令指定該同一個(gè)位置)。
[0008]諸如由具有包括x86、MMX?、流式 SMD 擴(kuò)展(SSE)、SSE2、SSE3、SSE4.1 以及 SSE4.2指令的指令集的Intel? Core?處理器使用的SMD技術(shù)之類(lèi)的SMD技術(shù)在應(yīng)用性能方面實(shí)現(xiàn)了顯著的改善。已經(jīng)發(fā)布和/或公布了被稱(chēng)為高級(jí)向量擴(kuò)展(AVX) (AVX1和AVX2)且使用向量擴(kuò)展(VEX)編碼方案的附加SMD擴(kuò)展集(例如，參見(jiàn)2011年10月的丨ntel? 64和IA-32架構(gòu)軟件開(kāi)發(fā)者手冊(cè)，并且參見(jiàn)2011年6月的丨ntel?高級(jí)向量擴(kuò)展編程參考)。
[0009]附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明
[0010]本發(fā)明是通過(guò)示例說(shuō)明的，而不僅局限于各個(gè)附圖的圖示，在附圖中，類(lèi)似的參考標(biāo)號(hào)表示類(lèi)似的元件，其中:
[0011]圖1示出VPDELTADECODE指令執(zhí)行的示例性操作的示例性說(shuō)明。
[0012]圖2示出在處理器中使用VPDELTADECODE指令的實(shí)施例。
[0013]圖3 (A)示出使用加法來(lái)處理VPDELTADECODE指令的方法的實(shí)施例。
[0014]圖3 (B)示出使用減法來(lái)處理VPDELTADECODE指令的方法的實(shí)施例。[0015]圖4示出用于執(zhí)行該指令的方法的偽代碼實(shí)現(xiàn)的示例。
[0016]圖5示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的I有效位向量寫(xiě)掩碼元素的數(shù)量與向量尺寸和數(shù)據(jù)元素尺寸之間的相關(guān)性。
[0017]圖6A例示了示例性AVX指令格式。
[0018]圖6B示出來(lái)自圖6A的哪些字段構(gòu)成完整操作碼字段和基礎(chǔ)操作字段。
[0019]圖6C示出來(lái)自圖6A的哪些字段構(gòu)成寄存器索引字段。
[0020]圖7A-7B是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的通用向量友好指令格式及其指令模板的框圖。
[0021]圖8A-D是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的示例性專(zhuān)用向量友好指令格式的框圖。
[0022]圖9是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的寄存器架構(gòu)的框圖。
[0023]圖1OA是示出根據(jù)本發(fā)明的各實(shí)施例的示例性有序流水線和示例性的寄存器重命名的無(wú)序發(fā)布/執(zhí)行流水線的框圖。
[0024]圖1OB是示出根據(jù)本發(fā)明的各實(shí)施例的要包括在處理器中的有序架構(gòu)核的示例性實(shí)施例和示例性的寄存器重命名的無(wú)序發(fā)布/執(zhí)行架構(gòu)核的框圖。
[0025]圖1lA-B示出了更具體的示例性有序核架構(gòu)的框圖，該核將是芯片中的若干邏輯塊之一(包括相同類(lèi)型和/或不同類(lèi)型的其他核)。
[0026]圖12是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的可具有超過(guò)一個(gè)的核、可具有集成的存儲(chǔ)器控制器、并且可具有集成圖形的處理器的框圖。
[0027]圖13是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的示例性系統(tǒng)的框圖。
[0028]圖14是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的第一更具體的示例性系統(tǒng)的框圖。
[0029]圖15是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的第二更具體的示例性系統(tǒng)的框圖。
[0030]圖16是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的SoC的框圖。
[0031]圖17是根據(jù)本發(fā)明的各實(shí)施例的對(duì)照使用軟件指令轉(zhuǎn)換器將源指令集中的二進(jìn)制指令轉(zhuǎn)換成目標(biāo)指令集中的二進(jìn)制指令的框圖。
[0032]詳細(xì)描沭
[0033]在下面的描述中，闡述了很多具體細(xì)節(jié)。然而，應(yīng)當(dāng)理解，可以在不具有這些具體細(xì)節(jié)的情況下實(shí)施本發(fā)明的各實(shí)施例。在其他實(shí)例中，未詳細(xì)示出公知的電路、結(jié)構(gòu)和技術(shù)以免模糊對(duì)本描述的理解。
[0034]在說(shuō)明書(shū)中對(duì)“一個(gè)實(shí)施例”、“實(shí)施例”、“示例實(shí)施例”等的引用指示所描述的實(shí)施例可以包括特定特征、結(jié)構(gòu)或特性，但并不一定每個(gè)實(shí)施例都需要包括該特定特征、結(jié)構(gòu)或特性。此外，這樣的短語(yǔ)不一定是指同一個(gè)實(shí)施例。此外，當(dāng)結(jié)合實(shí)施例描述特定特征、結(jié)構(gòu)或特性時(shí)，認(rèn)為在本領(lǐng)域技術(shù)人員學(xué)識(shí)范圍內(nèi)，可以結(jié)合其他實(shí)施例來(lái)影響這樣的特征、結(jié)構(gòu)或特性，無(wú)論是否對(duì)此明確描述。
[0035]概覽
[0036]在下面的描述中，在描述指令集架構(gòu)中的此特定指令的操作之前，有某些項(xiàng)目可能需要說(shuō)明。一個(gè)這樣的項(xiàng)目被稱(chēng)為“寫(xiě)掩碼寄存器”，它通常用于斷言操作數(shù)以有條件地控制每個(gè)元素的計(jì)算操作(下文中，還使用術(shù)語(yǔ)掩碼寄存器，且它是指寫(xiě)掩碼寄存器，諸如以下討論的“k”寄存器)。如下面使用的，寫(xiě)掩碼寄存器存儲(chǔ)多個(gè)位(16，32，64等等)，其中寫(xiě)掩碼寄存器的每一有效位都在SMD處理過(guò)程中控制向量寄存器的打包數(shù)據(jù)元素的操作/更新。通常，有一個(gè)以上寫(xiě)掩碼寄存器可供處理器核使用。
[0037]指令集架構(gòu)包括指定向量操作并且具有用于從這些向量寄存器中選擇源寄存器和/或目的地寄存器的字段的至少一些SMD指令(示例性SMD指令可以指定要對(duì)一個(gè)或多個(gè)向量寄存器中的內(nèi)容所執(zhí)行的向量操作，該向量操作的結(jié)果被存儲(chǔ)在向量寄存器之一中)。本發(fā)明的不同的實(shí)施例可以具有不同尺寸的向量寄存器并支持更多/更少/不同尺寸的數(shù)據(jù)元素。
[0038]由SIMD指令所指定的多位數(shù)據(jù)元素的尺寸(例如，字節(jié)、字、雙字、四字)確定向量寄存器內(nèi)“數(shù)據(jù)元素位置”的位定位，并且向量操作數(shù)的尺寸確定數(shù)據(jù)元素的數(shù)量。打包數(shù)據(jù)元素是指存儲(chǔ)在特定位置的數(shù)據(jù)。換言之，依據(jù)目的地操作數(shù)中數(shù)據(jù)元素的尺寸以及目的地操作數(shù)的尺寸(目的地操作數(shù)的總位數(shù))(或換言之，依據(jù)目的地操作數(shù)的尺寸和目的地操作數(shù)中數(shù)據(jù)元素的數(shù)量)，所得到的向量操作數(shù)內(nèi)的多位數(shù)據(jù)元素位置的位定位(bit locat1n)發(fā)生變化(例如，如果所得到的向量操作數(shù)的目的地是向量寄存器，則多位數(shù)據(jù)元素位置在目的地向量寄存器內(nèi)的位定位發(fā)生變化)。例如，多位數(shù)據(jù)元素的位定位在對(duì)32位數(shù)據(jù)元素(數(shù)據(jù)元素位置O占用位定位31:0，數(shù)據(jù)元素位置I占用位定位63:32，依次類(lèi)推)進(jìn)行操作的向量操作和對(duì)64位數(shù)據(jù)元素(數(shù)據(jù)元素位置O占用位定位63:0，數(shù)據(jù)元素位置I占用位定位127:64，依次類(lèi)推)進(jìn)行操作的向量操作之間是不同的。
[0039]此外，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在I有效位向量寫(xiě)掩碼元素的數(shù)量與向量尺寸和數(shù)據(jù)元素尺寸之間存在如圖5所示的相關(guān)性。示出了 128位、256位以及512位的向量尺寸，雖然其他寬度也是可能的。考慮了 8位字節(jié)(B)、16位字(W)、32位雙字(D)或單精度浮點(diǎn)以及64位四字(Q)或雙精度浮點(diǎn)的數(shù)據(jù)元素尺寸，雖然其他寬度也是可能的。如所示，在向量尺寸是128位的情況下，當(dāng)向量的數(shù)據(jù)元素尺寸是8位時(shí)可使用16位用于掩碼操作，當(dāng)向量的數(shù)據(jù) 元素尺寸是16位時(shí)可使用8位用于掩碼操作，當(dāng)向量的數(shù)據(jù)元素尺寸是32位時(shí)可使用4位用于掩碼操作，當(dāng)向量的數(shù)據(jù)元素尺寸是64位時(shí)可使用2位用于掩碼操作。在向量尺寸是256位的情況下，當(dāng)打包數(shù)據(jù)元素寬度是8位時(shí)可使用32位用于掩碼操作，當(dāng)向量的數(shù)據(jù)元素尺寸是16位時(shí)可使用16位用于掩碼操作，當(dāng)向量的數(shù)據(jù)元素尺寸是32位時(shí)可使用8位用于掩碼操作，當(dāng)向量的數(shù)據(jù)元素尺寸是64位時(shí)可使用4位用于掩碼操作。在向量尺寸是512位的情況下，當(dāng)向量的數(shù)據(jù)元素尺寸是8位時(shí)可使用64位用于掩碼操作，當(dāng)向量的數(shù)據(jù)元素尺寸是16位時(shí)可使用32位用于掩碼操作，當(dāng)向量的數(shù)據(jù)元素尺寸是32位時(shí)可使用16位用于掩碼操作，當(dāng)向量的數(shù)據(jù)元素尺寸是64位時(shí)可使用8位用于掩碼操作。
[0040]根據(jù)向量尺寸和數(shù)據(jù)元素尺寸的組合，可將所有64位或僅僅64位的子集用作寫(xiě)掩碼。一般而言，當(dāng)使用單個(gè)每元素掩碼控制位時(shí)，向量寫(xiě)掩碼寄存器中用于掩碼操作的位(有效位)的數(shù)量等于按位計(jì)的向量尺寸除以按位計(jì)的向量數(shù)據(jù)元素尺寸。
[0041]增量編碼(delta encoding)常用于壓縮算法，并減少編碼經(jīng)排序數(shù)據(jù)集所需的位數(shù)。代替存儲(chǔ)每個(gè)值，可以存儲(chǔ)該值與先前數(shù)據(jù)集之間的差異。作為示例，如果初始數(shù)據(jù)是I= [0，2，5，6，10，…]，則經(jīng)過(guò)增量編碼的版本是D = [0，2，3，1，4...]。增量解碼(deltadecoding)將含有各個(gè)值和先前值的差異的陣列作為源，執(zhí)行逆操作，并返回含有原始值的陣列。
[0042]以下是通常稱(chēng)為向量打包增量解碼(“VPDELTADECODE”)指令的指令實(shí)施例和可用于執(zhí)行此類(lèi)指令的系統(tǒng)、架構(gòu)、指令格式等等的實(shí)施例，此類(lèi)指令在包括【背景技術(shù)】中描述的領(lǐng)域的若干不同領(lǐng)域中是有益的。VPDELTADECODE的執(zhí)行致使在向量寄存器中存儲(chǔ)打包數(shù)據(jù)元素的集合，其中目的地向量寄存器中所存儲(chǔ)的每個(gè)連續(xù)的打包數(shù)據(jù)元素是源向量寄存器的所有在前(更低有效)數(shù)據(jù)元素和當(dāng)前數(shù)據(jù)元素的和。換句話說(shuō)，通過(guò)將源中的當(dāng)前元素加上源中從數(shù)據(jù)元素O開(kāi)始的所有在前元素,來(lái)在源數(shù)據(jù)元素上執(zhí)行增量解碼。這些加法中每一個(gè)的和被存儲(chǔ)在目的地寄存器的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)元素位置中。
[0043]圖1示出VPDELTADECODE指令執(zhí)行的示例性操作的示例性示圖。在所示示例中，源向量寄存器101具有八個(gè)打包數(shù)據(jù)元素。如上所討論的，向量寄存器中的打包數(shù)據(jù)元素的數(shù)量依賴(lài)于向量寄存器尺寸和打包數(shù)據(jù)元素尺寸。
[0044]在該示例中，源寄存器的數(shù)據(jù)元素位置0(SRC[0])是“I”。(該示例中的所有值都采用十進(jìn)制格式。)該值被存儲(chǔ)在目的地寄存器103的相應(yīng)位置(即數(shù)據(jù)元素位置O或DST[0])。不對(duì)該數(shù)據(jù)執(zhí)行加法，因?yàn)樗窃吹牡谝粋€(gè)數(shù)據(jù)元素。在毗鄰的數(shù)據(jù)元素位置(SRC[1])處，值是“2”。由求和邏輯105將該值“2”和在前值“I”相加，且所得的和值“3”被存儲(chǔ)在目的地向量寄存器的第二數(shù)據(jù)元素位置處(即，數(shù)據(jù)元素位置I或DST[1])。對(duì)于源和目的地寄存器的所有數(shù)據(jù)元素位置重復(fù)該過(guò)程。雖然以上示圖示出了分離的求和邏輯，但也可使用單一求和邏輯(即硬件功能單元)。
[0045]另外，雖然上述說(shuō)明書(shū)詳述了加法的使用，相同的功能也可通過(guò)使用減法來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0046]示例件格式
[0047]該指令的示例性格式是“VPDELTADECODE Rl, R2”，其中操作數(shù)Rl和R2是向量寄存器(諸如，128位、256位、512位寄存器等)，且VPDELTADECODE是指令的操作數(shù)。Rl是目的地操作數(shù)，且R2是源操作數(shù)。在一些實(shí)施例中，VPDELTADECODE指令在存儲(chǔ)器位置而不是寄存器上操作，和/或?qū)⒘⒓磾?shù)值用于該源。數(shù)據(jù)元素的尺寸可被定義在該指令的“前綴”中，諸如通過(guò)使用數(shù)據(jù)粒度位的指示來(lái)定義。在多數(shù)實(shí)施例中，該位將指示每個(gè)數(shù)據(jù)元素是32位或64位，但是可以使用其它變型。
[0048]示例性執(zhí)行方法
[0049]圖2示出在處理器中使用VPDELTADECODE指令的實(shí)施例。在201，取出具有目的地向量寄存器操作數(shù)和源向量寄存器操作數(shù)的VPDELTADECODE指令。在一些實(shí)施例中，目的地操作數(shù)和源操作數(shù)是512位向量寄存器。
[0050]在203，通過(guò)解碼邏輯解碼VPDELTADECODE指令。依據(jù)指令的格式，在該階段可解釋各種數(shù)據(jù)，諸如是否要有數(shù)據(jù)變換、要寫(xiě)入和檢索哪些寄存器、要訪問(wèn)哪些存儲(chǔ)器地址
坐寸ο
[0051]在205，檢索/讀取源操作數(shù)值。例如，讀取源寄存器。如果源操作數(shù)之一或兩者是存儲(chǔ)器操作數(shù)，則檢索與該操作數(shù)相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)元素。在一些實(shí)施例中，將來(lái)自存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)元素存儲(chǔ)在臨時(shí)寄存器中。
[0052]在207，通過(guò)諸如一個(gè)或多個(gè)功能單元之類(lèi)的執(zhí)行資源來(lái)執(zhí)行VPDELTADECODE指令(或包括此類(lèi)指令的操作，諸如微操作)。VPDELTADECODE的執(zhí)行導(dǎo)致對(duì)于源的每個(gè)打包數(shù)據(jù)元素位置，計(jì)算包括該打包數(shù)據(jù)元素和所有有效性更低的打包數(shù)據(jù)元素的值。如上文提到的，這可通過(guò)使用打包數(shù)據(jù)元素的相加或相減來(lái)完成。
[0053]在209，將打包數(shù)據(jù)元素定位(positioning)計(jì)算結(jié)果存儲(chǔ)到目的地寄存器中。盡管分別地示出了 207和209，但是在一些實(shí)施例中，它們是作為指令的執(zhí)行的一部分而一起執(zhí)行的。
[0054]圖3 (A)示出使用加法來(lái)處理VPDELTADECODE指令的方法的實(shí)施例。在此實(shí)施例中，假設(shè)早先已經(jīng)執(zhí)行操作201-205中的某些操作或全部操作，然而，沒(méi)有示出那些操作，以便不使下面呈現(xiàn)的細(xì)節(jié)模糊。例如，沒(méi)有示出取出和解碼，也沒(méi)有示出操作數(shù)檢索。
[0055]在301，將來(lái)自源向量寄存器的最低有效數(shù)據(jù)元素位置的數(shù)據(jù)寫(xiě)入目的地向量寄存器的相應(yīng)位置(最低有效數(shù)據(jù)元素位置)。如圖1的示例中所示，將“I”從SRC[0]寫(xiě)入DST [O]。
[0056]在303，通過(guò)功能單元將源向量寄存器的下一(毗鄰)最低有效打包數(shù)據(jù)元素位置的打包數(shù)據(jù)元素和所有有效性更低的打包數(shù)據(jù)元素相加。這創(chuàng)建了直至該打包數(shù)據(jù)元素且包括該打包數(shù)據(jù)元素在內(nèi)的所有打包數(shù)據(jù)元素的和。例如，參照?qǐng)D1，來(lái)自SRC[0]的“I”加上來(lái)自SRC[1]的“2”以產(chǎn)生和“3”。
[0057]在305，303的和被存儲(chǔ)在目的地向量寄存器的相應(yīng)的下一(毗鄰)最低有效打包數(shù)據(jù)元素位置(即DST[I])中。換句話說(shuō)，直至在303被求值的源的打包數(shù)據(jù)元素且包括該打包數(shù)據(jù)元素在內(nèi)的所有數(shù)據(jù)元素的所計(jì)算和被存儲(chǔ)在對(duì)應(yīng)于源向量寄存器的被求值打包數(shù)據(jù)元素的位置處。
[0058]在307判定是否存在有效性剛好大于前一求值的位置的打包數(shù)據(jù)元素位置。如果沒(méi)有更多的打包數(shù)據(jù)元素位置需求值，則該指令的操作完成。然而，如果該判定是否定的，則執(zhí)行303的求和并且該方法從此處繼續(xù)。
[0059]圖3 (B)示出使用減法來(lái)處理VPDELTADECODE指令的方法的實(shí)施例。在此實(shí)施例中，假設(shè)早先已經(jīng)執(zhí)行操作201-205中的某些操作或全部操作，然而，沒(méi)有示出那些操作，以便不使下面呈現(xiàn)的細(xì)節(jié)模糊。例如，沒(méi)有示出取出和解碼，也沒(méi)有示出操作數(shù)檢索。
[0060]在311，源寄存器的所有打包數(shù)據(jù)元素被求和以形成總的臨時(shí)值。例如，在圖1(B)的示例中，源的所有打包數(shù)據(jù)元素被饋入求和邏輯以形成臨時(shí)值“ 28 ”。
[0061]在313，該和被存儲(chǔ)在目的地寄存器的最高有效打包數(shù)據(jù)元素位置中。例如，在圖1(B)的示例中，“28”被存儲(chǔ)在目的地寄存器的最高有效打包數(shù)據(jù)元素位置(該示例中為DST [7])中。
[0062]在315，從臨時(shí)值中減去源向量寄存器中尚未經(jīng)受減法操作的最高有效打包數(shù)據(jù)元素位置，以創(chuàng)建修改的臨時(shí)值。例如，從“26”減去“7”以創(chuàng)建修改的臨時(shí)值“21”。
[0063]在317，修改的臨時(shí)值被存儲(chǔ)在尚未被寫(xiě)入的最高有效打包數(shù)據(jù)元素位置中。例如，修改的臨時(shí)值“ 21 ”被存儲(chǔ)在DST [6]中。
[0064]在319，判定目的地寄存器的最低有效數(shù)據(jù)元素位置是否有在317存儲(chǔ)其中的修改的臨時(shí)值。如果是，則該指令的操作完成。然而，如果判定是否定的，則操作返回到315。
[0065]圖4示出用于執(zhí)行該指令的方法的偽代碼實(shí)現(xiàn)的示例。
[0066]示例性指令格式
[0067]本文中所描述的指令的實(shí)施例可以不同的格式體現(xiàn)。例如，本文描述的指令可體現(xiàn)為VEX、通用向量友好或其它格式。以下討論VEX和通用向量友好格式的細(xì)節(jié)。另外，在下文中詳述示例性系統(tǒng)、架構(gòu)、以及流水線。指令的實(shí)施例可在這些系統(tǒng)、架構(gòu)、以及流水線上執(zhí)行，但是不限于詳述的系統(tǒng)、架構(gòu)、以及流水線。[0068]VEX指令格式
[0069]VEX編碼允許指令具有兩個(gè)以上操作數(shù)，并且允許SMD向量寄存器比128位長(zhǎng)。VEX前綴的使用提供了三個(gè)操作數(shù)(或者更多)句法。例如，先前的兩操作數(shù)指令執(zhí)行改寫(xiě)源操作數(shù)的操作(諸如A = A+B)。VEX前綴的使用使操作數(shù)執(zhí)行非破壞性操作，諸如A =B+C。
[0070]圖6A示出示例性AVX指令格式，包括VEX前綴602、實(shí)操作碼字段630、MoD R/M字節(jié)640、SIB字節(jié)650、位移字段662以及IMM8672。圖6B示出來(lái)自圖6A的哪些字段構(gòu)成完整操作碼字段674和基礎(chǔ)操作字段642。圖6C示出來(lái)自圖6A的哪些字段構(gòu)成寄存器索引字段644。
[0071]VEX前綴(字節(jié)0-2)602以三字節(jié)形式進(jìn)行編碼。第一字節(jié)是格式字段640 (VEX字節(jié)0，位[7:0])，該格式字段640包含明確的C4字節(jié)值(用于區(qū)分C4指令格式的唯一值)。第二-第三字節(jié)(VEX字節(jié)1-2)包括提供專(zhuān)用能力的多個(gè)位字段。具體地，REX字段605 (VEX字節(jié)I，位[7-5])由VEX.R位字段(VEX字節(jié)I，位[7] - R)、VEX.X位字段(VEX字節(jié)1，位[6] -X)以及VEX.B位字段(VEX字節(jié)1，位[5] - B)組成。這些指令的其他字段對(duì)如在本領(lǐng)域中已知的寄存器索引的較低三個(gè)位(rrr、xxx以及bbb)進(jìn)行編碼，由此可通過(guò)增加VEX.R、VEX.X以及VEX.B來(lái)形成Rrrr、Xxxx以及Bbbb。操作碼映射字段615 (VEX字節(jié)1，位[4:0] - mmmmm)包括對(duì)隱含的前導(dǎo)操作碼字節(jié)進(jìn)行編碼的內(nèi)容。W字段664(VEX字節(jié)2，位[7] -W)由記號(hào)VEX.W表示，并且提供取決于該指令而不同的功能。VEX.WW620 (VEX字節(jié)2,位[6:3]-vvvv)的作用可包括如下:1)VEX.vvvv編碼第一源寄存器操作數(shù)且對(duì)具有兩個(gè)或兩個(gè)以上源操作數(shù)的指令有效，第一源寄存器操作數(shù)以反轉(zhuǎn)(I補(bǔ)碼)形式被指定；2) VEX.vvvv編碼目的地寄存器操作數(shù)，目的地寄存器操作數(shù)針對(duì)特定向量位移以I補(bǔ)碼的形式被指定；或者3) VEX.vvvv不編碼任何操作數(shù)，保留該字段，并且應(yīng)當(dāng)包含1111b。如果VEX.L668尺寸字段(VEX字節(jié)2，位[2]-L) = 0，則它指示128位向量；如果VEX.L = 1，則它指示256位向量。前綴編碼字段625 (VEX字節(jié)2，位[1:0]-ρρ)提供了用于基礎(chǔ)操作字段的附加位。
[0072]實(shí)操作碼字段630 (字節(jié)3)還被稱(chēng)為操作碼字節(jié)。操作碼的一部分在該字段中被指定。
[0073]MOD R/Μ 字段 640 (字節(jié) 4)包括 MOD 字段 642 (位[7-6] )、Reg 字段 644 (位[5-3])、以及R/Μ字段646(位[2-0])。Reg字段644的作用可包括如下:對(duì)目的地寄存器操作數(shù)或源寄存器操作數(shù)(Rrrr中的rrr)進(jìn)行編碼；或者被視為操作碼擴(kuò)展且不用于對(duì)任何指令操作數(shù)進(jìn)行編碼。R/Μ字段646的作用可包括如下:對(duì)引用存儲(chǔ)器地址的指令操作數(shù)進(jìn)行編碼；或者對(duì)目的地寄存器操作數(shù)或源寄存器操作數(shù)進(jìn)行編碼。
[0074]比例、索引、基址(SIB)—比例字段650(字節(jié)5)的內(nèi)容包括用于存儲(chǔ)器地址生成的SS652 (位[7-6])。先前已經(jīng)針對(duì)寄存器索引Xxxx和Bbbb參考了 SIB.xxx654 (位[5_3])和 SIB.bbb656(位[2-0])的內(nèi)容。
[0075]位移字段662和立即數(shù)字段(IMM8)672包含地址數(shù)據(jù)。
[0076]通用向量友好指令格式
[0077]向量友好指令格式是適于向量指令(例如，存在專(zhuān)用于向量操作的特定字段)的指令格式。盡管描述了其中通過(guò)向量友好指令格式支持向量和標(biāo)量運(yùn)算兩者的實(shí)施例，但是替代實(shí)施例僅使用通過(guò)向量友好指令格式的向量運(yùn)算。
[0078]圖7A-7B是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的通用向量友好指令格式及其指令模板的框圖。圖7A是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的通用向量友好指令格式及其A類(lèi)指令模板的框圖；而圖7B是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的通用向量友好指令格式及其B類(lèi)指令模板的框圖。具體地，針對(duì)通用向量友好指令格式700定義A類(lèi)和B類(lèi)指令模板，兩者包括無(wú)存儲(chǔ)器訪問(wèn)705的指令模板和存儲(chǔ)器訪問(wèn)720的指令模板。在向量友好指令格式的上下文中的術(shù)語(yǔ)“通用”指不束縛于任何專(zhuān)用指令集的指令格式。
[0079]盡管將描述其中向量友好指令格式支持64字節(jié)向量操作數(shù)長(zhǎng)度(或尺寸)與32位(4字節(jié))或64位(8字節(jié))數(shù)據(jù)元素寬度(或尺寸)(并且由此，64字節(jié)向量由16雙字尺寸的元素或者替代地8四字尺寸的元素組成)、64字節(jié)向量操作數(shù)長(zhǎng)度(或尺寸)與16位(2字節(jié))或8位(I字節(jié))數(shù)據(jù)元素寬度(或尺寸)、32字節(jié)向量操作數(shù)長(zhǎng)度(或尺寸)與32位(4字節(jié))、64位(8字節(jié))、16位(2字節(jié))、或8位(I字節(jié))數(shù)據(jù)元素寬度(或尺寸)、以及16字節(jié)向量操作數(shù)長(zhǎng)度(或尺寸)與32位(4字節(jié))、64位(8字節(jié))、16位(2字節(jié))、或8位(I字節(jié))數(shù)據(jù)元素寬度(或尺寸)的本發(fā)明的實(shí)施例，但是替代實(shí)施例可支持更大、更小、和/或不同的向量操作數(shù)尺寸(例如，256字節(jié)向量操作數(shù))與更大、更小或不同的數(shù)據(jù)元素寬度(例如，128位(16字節(jié))數(shù)據(jù)元素寬度)。
[0080]圖7A中的A類(lèi)指令模板包括:1)在無(wú)存儲(chǔ)器訪問(wèn)705的指令模板內(nèi)，示出無(wú)存儲(chǔ)器訪問(wèn)的完全舍入控制型操作710的指令模板、以及無(wú)存儲(chǔ)器訪問(wèn)的數(shù)據(jù)變換型操作715的指令模板；以及2)在存儲(chǔ)器訪問(wèn)720的指令模板內(nèi)，示出存儲(chǔ)器訪問(wèn)的時(shí)效性725的指令模板和存儲(chǔ)器訪問(wèn)的非時(shí)效性730的指令模板。圖7B中的B類(lèi)指令模板包括:1)在無(wú)存儲(chǔ)器訪問(wèn)705的指令模板內(nèi)，示出無(wú)存儲(chǔ)器訪問(wèn)的寫(xiě)掩碼控制的部分舍入控制型操作712的指令模板以及無(wú)存儲(chǔ)器訪問(wèn)的寫(xiě)掩碼控制的vsize型操作717的指令模板；以及2)在存儲(chǔ)器訪問(wèn)720的指令模板內(nèi)，示出存儲(chǔ)器訪問(wèn)的寫(xiě)掩碼控制727的指令模板。
[0081]通用向量友好指令格式700包括以下列出的按照在圖7A-7B中示出的順序的如下字段。
[0082]格式字段740 —該字段中的特定值(指令格式標(biāo)識(shí)符值)唯一地標(biāo)識(shí)向量友好指令格式，并且由此標(biāo)識(shí)指令在指令流中以向量友好指令格式出現(xiàn)。由此，該字段對(duì)于僅具有通用向量友好指令格式的指令集是不需要的，在這個(gè)意義上該字段是任選的。
[0083]基礎(chǔ)操作字段742 —其內(nèi)容區(qū)分不同的基礎(chǔ)操作。
[0084]寄存器索引字段744-其內(nèi)容直接或者通過(guò)地址生成來(lái)指定源或目的地操作數(shù)在寄存器中或者在存儲(chǔ)器中的位置。這些字段包括足夠數(shù)量的位以從PxQ(例如，32x512、16x128,32x1024,64x1024)個(gè)寄存器組選擇N個(gè)寄存器。盡管在一個(gè)實(shí)施例中N可高達(dá)三個(gè)源和一個(gè)目的地寄存器，但是替代實(shí)施例可支持更多或更少的源和目的地寄存器(例如，可支持高達(dá)兩個(gè)源，其中這些源中的一個(gè)源還用作目的地，可支持高達(dá)三個(gè)源，其中這些源中的一個(gè)源還用作目的地，可支持高達(dá)兩個(gè)源和一個(gè)目的地)。
[0085]修飾符(modifier)字段746 —其內(nèi)容將指定存儲(chǔ)器訪問(wèn)的以通用向量指令格式出現(xiàn)的指令與不指定存儲(chǔ)器訪問(wèn)的以通用向量指令格式出現(xiàn)的指令區(qū)分開(kāi)；即在無(wú)存儲(chǔ)器訪問(wèn)705的指令模板與存儲(chǔ)器訪問(wèn)720的指令模板之間進(jìn)行區(qū)分。存儲(chǔ)器訪問(wèn)操作讀取和/或?qū)懭氲酱鎯?chǔ)器層次(在一些情況下，使用寄存器中的值來(lái)指定源和/或目的地地址)，而非存儲(chǔ)器訪問(wèn)操作不這樣(例如，源和/或目的地是寄存器)。盡管在一個(gè)實(shí)施例中，該字段還在三種不同的方式之間選擇以執(zhí)行存儲(chǔ)器地址計(jì)算，但是替代實(shí)施例可支持更多、更少或不同的方式來(lái)執(zhí)行存儲(chǔ)器地址計(jì)算。
[0086]擴(kuò)充操作字段750 —其內(nèi)容區(qū)分除基礎(chǔ)操作以外還要執(zhí)行各種不同操作中的哪一個(gè)操作。該字段是針對(duì)上下文的。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，該字段被分成類(lèi)字段768、α字段752、以及β字段754。擴(kuò)充操作字段750允許在單一指令而非2、3或4個(gè)指令中執(zhí)行多組共同的操作。
[0087]比例字段760 —其內(nèi)容允許用于存儲(chǔ)器地址生成(例如，用于使用2ttw*索引+基址的地址生成)的索引字段的內(nèi)容的按比例縮放。
[0088]位移字段762A —其內(nèi)容用作存儲(chǔ)器地址生成的一部分(例如，用于使用2 索引+基址+位移的地址生成)。
[0089]位移因數(shù)字段762B(注意，位移字段762A直接在位移因數(shù)字段762B上的并置指示使用一個(gè)或另一個(gè))一其內(nèi)容用作地址生成的一部分，它指定通過(guò)存儲(chǔ)器訪問(wèn)的尺寸(N)按比例縮放的位移因數(shù)，其中N是存儲(chǔ)器訪問(wèn)中的字節(jié)數(shù)量(例如，用于使用2?*索弓I +基址+按比例縮放的位移的地址生成)。忽略冗余的低階位，并且因此將位移因數(shù)字段的內(nèi)容乘以存儲(chǔ)器操作數(shù)總尺寸(N)以生成在計(jì)算有效地址中使用的最終位移。N的值由處理器硬件在運(yùn)行時(shí)基于完整操作碼字段774 (稍后在本文中描述)和數(shù)據(jù)操縱字段754C確定。位移字段762A和位移因數(shù)字段762B可以不用于無(wú)存儲(chǔ)器訪問(wèn)705的指令模板和/或不同的實(shí)施例可實(shí)現(xiàn)兩者中的僅一個(gè)或不實(shí)現(xiàn)兩者中的任一個(gè)，在這個(gè)意義上位移字段762A和位移因數(shù)字段762B是任選的。
[0090]數(shù)據(jù)元素寬度字段764 —其內(nèi)容區(qū)分使用多個(gè)數(shù)據(jù)元素寬度中的哪一個(gè)(在一些實(shí)施例中用于所有指令，在其他實(shí)施例中只用于一些指令)。如果支持僅一個(gè)數(shù)據(jù)元素寬度和/或使用操作碼的某一方面來(lái)支持?jǐn)?shù)據(jù)元素寬度，則該字段是不需要的，在這個(gè)意義上該字段是任選的。
[0091]寫(xiě)掩碼字段770 —其內(nèi)容在每一數(shù)據(jù)元素位置的基礎(chǔ)上控制目的地向量操作數(shù)中的數(shù)據(jù)元素位置是否反映基礎(chǔ)操作和擴(kuò)充操作的結(jié)果。A類(lèi)指令模板支持合并-寫(xiě)掩碼操作，而B(niǎo)類(lèi)指令模板支持合并寫(xiě)掩碼操作和歸零寫(xiě)掩碼操作兩者。當(dāng)合并時(shí)，向量掩碼允許在執(zhí)行任何操作期間保護(hù)目的地中的任何元素集免于更新(由基礎(chǔ)操作和擴(kuò)充操作指定)；在另一實(shí)施例中，保持其中對(duì)應(yīng)掩碼位具有O的目的地的每一元素的舊值。相反，當(dāng)歸零時(shí)，向量掩碼允許在執(zhí)行任何操作期間使目的地中的任何元素集歸零(由基礎(chǔ)操作和擴(kuò)充操作指定)；在一個(gè)實(shí)施例中，目的地的元素在對(duì)應(yīng)掩碼位具有O值時(shí)被設(shè)為O。該功能的子集是控制執(zhí)行的操作的向量長(zhǎng)度的能力(即，從第一個(gè)到最后一個(gè)要修改的元素的跨度)，然而，被修改的元素不一定要是連續(xù)的。由此，寫(xiě)掩碼字段770允許部分向量操作，這包括加載、存儲(chǔ)、算術(shù)、邏輯等。盡管描述了其中寫(xiě)掩碼字段770的內(nèi)容選擇了多個(gè)寫(xiě)掩碼寄存器中的包含要使用的寫(xiě)掩碼的一個(gè)寫(xiě)掩碼寄存器(并且由此寫(xiě)掩碼字段770的內(nèi)容間接地標(biāo)識(shí)了要執(zhí)行的掩碼操作)的本發(fā)明的實(shí)施例，但是替代實(shí)施例相反或另外允許掩碼寫(xiě)字段770的內(nèi)容直接地指定要執(zhí)行的掩碼操作。
[0092]立即數(shù)字段772 —其內(nèi)容允許對(duì)立即數(shù)的指定。該字段在實(shí)現(xiàn)不支持立即數(shù)的通用向量友好格式中不存在且在不使用立即數(shù)的指令中不存在，在這個(gè)意義上該字段是任選的。
[0093]類(lèi)字段768 —其內(nèi)容在不同類(lèi)的指令之間進(jìn)行區(qū)分。參考圖7A-B，該字段的內(nèi)容在A類(lèi)和B類(lèi)指令之間進(jìn)行選擇。在圖7A-B中，圓角方形用于指示專(zhuān)用值存在于字段中(例如，在圖7A-B中分別用于類(lèi)字段768的A類(lèi)768A和B類(lèi)768B)。
[0094]A類(lèi)指令模板
[0095]在A類(lèi)非存儲(chǔ)器訪問(wèn)705的指令模板的情況下，α字段752被解釋為其內(nèi)容區(qū)分要執(zhí)行不同擴(kuò)充操作類(lèi)型中的哪一種(例如，針對(duì)無(wú)存儲(chǔ)器訪問(wèn)的舍入型操作710和無(wú)存儲(chǔ)器訪問(wèn)的數(shù)據(jù)變換型操作715的指令模板分別指定舍入752Α.1和數(shù)據(jù)變換752Α.2)的RS字段752Α，而β字段754區(qū)分要執(zhí)行指定類(lèi)型的操作中的哪一種。在無(wú)存儲(chǔ)器訪問(wèn)705指令模板中，比例字段760、位移字段762Α以及位移比例字段762Β不存在。
[0096]無(wú)存儲(chǔ)器訪問(wèn)的指令模板一完全舍入控制型操作
[0097]在無(wú)存儲(chǔ)器訪問(wèn)的完全舍入控制型操作710的指令模板中，β字段754被解釋為其內(nèi)容提供靜態(tài)舍入的舍入控制字段754Α。盡管在本發(fā)明的所述實(shí)施例中舍入控制字段754Α包括抑制所有浮點(diǎn)異常(SAE)字段756和舍入操作控制字段758，但是替代實(shí)施例可支持、可將這些概念兩者都編碼成相同的字段或者僅具有這些概念/字段中的一個(gè)或另一個(gè)(例如，可僅有舍入操作控制字段758)。
[0098]SAE字段756 —其內(nèi)容區(qū)分是否停用異常事件報(bào)告；當(dāng)SAE字段756的內(nèi)容指示啟用抑制時(shí)，給定指令不報(bào)告任何種類(lèi)的浮點(diǎn)異常標(biāo)志且不喚起任何浮點(diǎn)異常處理程序。
[0099]舍入操作控制字段758 —其內(nèi)容區(qū)分執(zhí)行一組舍入操作中的哪一個(gè)(例如，向上舍入、向下舍入、向零舍入、以及就近舍入)。由此，舍入操作控制字段758允許在每一指令的基礎(chǔ)上改變舍入模式。在其中處理器包括用于指定舍入模式的控制寄存器的本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，舍入操作控制字段750的內(nèi)容優(yōu)先于該寄存器值。
[0100]無(wú)存儲(chǔ)器訪問(wèn)的指令模板一數(shù)據(jù)變換型操作
[0101]在無(wú)存儲(chǔ)器訪問(wèn)的數(shù)據(jù)變換型操作715的指令模板中，β字段754被解釋為數(shù)據(jù)變換字段754Β，其內(nèi)容區(qū)分要執(zhí)行多個(gè)數(shù)據(jù)變換中的哪一個(gè)(例如，無(wú)數(shù)據(jù)變換、混合、廣播)。
[0102]在A類(lèi)存儲(chǔ)器訪問(wèn)720的指令模板的情況下，α字段752被解釋為驅(qū)逐提示字段752Β，其內(nèi)容區(qū)分要使用驅(qū)逐提示中的哪一個(gè)(在圖7Α中，對(duì)于存儲(chǔ)器訪問(wèn)時(shí)效性725的指令模板和存儲(chǔ)器訪問(wèn)非時(shí)效性730的指令模板分別指定時(shí)效性的752Β.1和非時(shí)效性的752Β.2)，而β字段754被解釋為數(shù)據(jù)操縱字段754C，其內(nèi)容區(qū)分要執(zhí)行多個(gè)數(shù)據(jù)操縱操作(也稱(chēng)為基元(primitive))中的哪一個(gè)(例如，無(wú)操縱、廣播、源的向上轉(zhuǎn)換、以及目的地的向下轉(zhuǎn)換)。存儲(chǔ)器訪問(wèn)720的指令模板包括比例字段760、以及任選的位移字段762A或位移比例字段762B。
[0103]向量存儲(chǔ)器指令使用轉(zhuǎn)換支持來(lái)執(zhí)行來(lái)自存儲(chǔ)器的向量加載并將向量存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器。如同尋常的向量指令，向量存儲(chǔ)器指令以數(shù)據(jù)元素式的方式與存儲(chǔ)器來(lái)回傳輸數(shù)據(jù)，其中實(shí)際傳輸?shù)脑赜蛇x為寫(xiě)掩碼的向量掩碼的內(nèi)容規(guī)定。
[0104]存儲(chǔ)器訪問(wèn)的指令模板一時(shí)效性的
[0105]時(shí)效性的數(shù)據(jù)是可能足夠快地重新使用以從高速緩存受益的數(shù)據(jù)。然而，這是提示，且不同的處理器可以不同的方式實(shí)現(xiàn)它，包括完全忽略該提示。[0106]存儲(chǔ)器訪問(wèn)的指令模板一非時(shí)效性的
[0107]非時(shí)效性的數(shù)據(jù)是不可能足夠快地重新使用以從第一級(jí)高速緩存中的高速緩存受益且應(yīng)當(dāng)被給予驅(qū)逐優(yōu)先級(jí)的數(shù)據(jù)。然而，這是提示，且不同的處理器可以不同的方式實(shí)現(xiàn)它，包括完全忽略該提示。
[0108]B類(lèi)指令模板
[0109]在B類(lèi)指令模板的情況下，α字段752被解釋為寫(xiě)掩碼控制(Z)字段752C，其內(nèi)容區(qū)分由寫(xiě)掩碼字段770控制的寫(xiě)掩碼操作應(yīng)當(dāng)是合并還是歸零。
[0110]在B類(lèi)非存儲(chǔ)器訪問(wèn)705的指令模板的情況下，β字段754的一部分被解釋為RL字段757Α，其內(nèi)容區(qū)分要執(zhí)行不同擴(kuò)充操作類(lèi)型中的哪一種(例如，針對(duì)無(wú)存儲(chǔ)器訪問(wèn)的寫(xiě)掩碼控制部分舍入控制類(lèi)型操作712的指令模板和無(wú)存儲(chǔ)器訪問(wèn)的寫(xiě)掩碼控制VSIZE型操作717的指令模板分別指定舍入757Α.1和向量長(zhǎng)度(VSIZE) 757Α.2)，而β字段754的其余部分區(qū)分要執(zhí)行指定類(lèi)型的操作中的哪一種。在無(wú)存儲(chǔ)器訪問(wèn)705指令模板中，比例字段760、位移字段762Α以及位移比例字段762Β不存在。
[0111]在無(wú)存儲(chǔ)器訪問(wèn)的寫(xiě)掩碼控制的部分舍入控制型操作710的指令模板中，β字段754的其余部分被解釋為舍入操作字段759Α，并且停用異常事件報(bào)告(給定指令不報(bào)告任何種類(lèi)的浮點(diǎn)異常標(biāo)志且不喚起任何浮點(diǎn)異常處理程序)。
[0112]舍入操作控制字段759Α —只作為舍入操作控制字段758，其內(nèi)容區(qū)分執(zhí)行一組舍入操作中的哪一個(gè)(例如，向上舍入、向下舍入、向零舍入、以及就近舍入)。由此，舍入操作控制字段759Α允許在每一指令的基礎(chǔ)上改變舍入模式。在其中處理器包括用于指定舍入模式的控制寄存器的本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，舍入操作控制字段750的內(nèi)容優(yōu)先于該寄存器值。
[0113]在無(wú)存儲(chǔ)器訪問(wèn)的寫(xiě)掩碼控制VSIZE型操作717的指令模板中，β字段754的其余部分被解釋為向量長(zhǎng)度字段759Β，其內(nèi)容區(qū)分要執(zhí)行多個(gè)數(shù)據(jù)向量長(zhǎng)度中的哪一個(gè)(例如，128字節(jié)、256字節(jié)、或512字節(jié))。
[0114]在B類(lèi)存儲(chǔ)器訪問(wèn)720的指令模板的情況下，β字段754的一部分被解釋為廣播字段757Β，其內(nèi)容區(qū)分是否要執(zhí)行廣播型數(shù)據(jù)操縱操作，而β字段754的其余部分被解釋為向量長(zhǎng)度字段759Β。存儲(chǔ)器訪問(wèn)720的指令模板包括比例字段760、以及任選的位移字段762Α或位移比例字段762Β。
[0115]針對(duì)通用向量友好指令格式700，示出完整操作碼字段774包括格式字段740、基礎(chǔ)操作字段742以及數(shù)據(jù)元素寬度字段764。盡管示出了其中完整操作碼字段774包括所有這些字段的一個(gè)實(shí)施例，但是在不支持所有這些字段的實(shí)施例中，完整操作碼字段774包括少于所有的這些字段。完整操作碼字段774提供操作碼(opcode)。
[0116]擴(kuò)充操作字段750、數(shù)據(jù)元素寬度字段764以及寫(xiě)掩碼字段770允許在每一指令的基礎(chǔ)上以通用向量友好指令格式指定這些特征。
[0117]寫(xiě)掩碼字段和數(shù)據(jù)元素寬度字段的組合創(chuàng)建各種類(lèi)型的指令，因?yàn)檫@些指令允許基于不同的數(shù)據(jù)元素寬度應(yīng)用該掩碼。
[0118]在A類(lèi)和B類(lèi)內(nèi)出現(xiàn)的各種指令模板在不同的情形下是有益的。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，不同處理器或者處理器內(nèi)的不同核可支持僅A類(lèi)、僅B類(lèi)、或者可支持兩類(lèi)。舉例而言，旨在用于通用計(jì)算的高性能通用無(wú)序核可僅支持B類(lèi)，旨在主要用于圖形和/或科學(xué)(吞吐量)計(jì)算的核可僅支持A類(lèi)，并且旨在用于兩者的核可支持兩者(當(dāng)然，具有來(lái)自?xún)深?lèi)的模板和指令的一些混合、但是并非來(lái)自?xún)深?lèi)的所有模板和指令的核在本發(fā)明的范圍內(nèi))。同樣，單一處理器可包括多個(gè)核，所有核支持相同的類(lèi)或者其中不同的核支持不同的類(lèi)。舉例而言，在具有單獨(dú)的圖形和通用核的處理器中，圖形核中的旨在主要用于圖形和/或科學(xué)計(jì)算的一個(gè)核可僅支持A類(lèi)，而通用核中的一個(gè)或多個(gè)可以是具有旨在用于通用計(jì)算的僅支持B類(lèi)的無(wú)序執(zhí)行和寄存器重命名的高性能通用核。不具有單獨(dú)的圖形核的另一處理器可包括既支持A類(lèi)又支持B類(lèi)的一個(gè)或多個(gè)通用有序或無(wú)序核。當(dāng)然，在本發(fā)明的不同實(shí)施例中，來(lái)自一類(lèi)的特征也可在其他類(lèi)中實(shí)現(xiàn)?？墒挂愿呒?jí)語(yǔ)言撰寫(xiě)的程序成為(例如，及時(shí)編譯或者統(tǒng)計(jì)編譯)各種不同的可執(zhí)行形式，包括:1)僅具有用于執(zhí)行的目標(biāo)處理器支持的類(lèi)的指令的形式；或者2)具有使用所有類(lèi)的指令的不同組合而編寫(xiě)的替代例程且具有選擇這些例程以基于由當(dāng)前正在執(zhí)行代碼的處理器支持的指令而執(zhí)行的控制流代碼的形式。
[0119]示例性專(zhuān)用向量友好指令格式
[0120]圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的示例性專(zhuān)用向量友好指令格式的框圖。圖8示出專(zhuān)用向量友好指令格式800，其指定位置、尺寸、解釋和字段的次序、以及那些字段中的一些字段的值，在這個(gè)意義上向量友好指令格式800是專(zhuān)用的。專(zhuān)用向量友好指令格式800可用于擴(kuò)展x86指令集，并且由此一些字段類(lèi)似于在現(xiàn)有x86指令集及其擴(kuò)展(例如，AVX)中使用的那些字段或與之相同。該格式保持與具有擴(kuò)展的現(xiàn)有x86指令集的前綴編碼字段、實(shí)操作碼字節(jié)字段、MOD R/Μ字段、SIB字段、位移字段、以及立即數(shù)字段一致。示出來(lái)自圖7的字段，來(lái)自圖8的字段映射到來(lái)自圖7的字段。
[0121]應(yīng)當(dāng)理解，雖然出于說(shuō)明的目的在通用向量友好指令格式700的上下文中參考專(zhuān)用向量友好指令格式800描述了本發(fā)明的實(shí)施例，但是本發(fā)明不限于專(zhuān)用向量友好指令格式800，除非另有聲明。例如，通用向量友好指令格式700構(gòu)想各種字段的各種可能的尺寸，而專(zhuān)用向量友好指令格式800被示為具有特定尺寸的字段。作為具體示例，盡管在專(zhuān)用向量友好指令格式800中數(shù)據(jù)元素寬度字段764被示為一位字段，但是本發(fā)明不限于此(即，通用向量友好指令格式700構(gòu)想數(shù)據(jù)元素寬度字段764的其他尺寸)。
[0122]通用向量友好指令格式700包括以下列出的按照?qǐng)D8A中示出的順序的如下字段。
[0123]EVEX前綴(字節(jié)0-3) 802 —以四字節(jié)形式進(jìn)行編碼。
[0124]格式字段740(EVEX字節(jié)0，位[7:0]) —第一字節(jié)(EVEX字節(jié)O)是格式字段740，并且它包含0x62 (在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中用于區(qū)分向量友好指令格式的唯一值)。
[0125]第二一第四字節(jié)(EVEX字節(jié)1-3)包括提供專(zhuān)用能力的多個(gè)位字段。
[0126]REX 字段 805 (EVEX 字節(jié) I，位[7-5]) —由 EVEX.R 位字段(EVEX 字節(jié) I，位[7] - R)、EVEX.X 位字段(EVEX 字節(jié) 1，位[6] - X)以及(757BEX 字節(jié) 1，位[5] - B)組成。EVEX.R、EVEX.X和EVEX.B位字段提供與對(duì)應(yīng)VEX位字段相同的功能，并且使用I補(bǔ)碼的形式進(jìn)行編碼，即ZMMO被編碼為1111B，ZMM15被編碼為0000B。這些指令的其他字段對(duì)如在本領(lǐng)域中已知的寄存器索引的較低三個(gè)位(rrr、xxx、以及bbb)進(jìn)行編碼，由此可通過(guò)增加EVEX.R、EVEX.X 以及 EVEX.B 來(lái)形成 Rrrr、Xxxx 以及 Bbbb。
[0127]REX’字段710—這是REX’字段710的第一部分，并且是用于對(duì)擴(kuò)展的32個(gè)寄存器集合的較高16個(gè)或較低16個(gè)寄存器進(jìn)行編碼的EVEX.R’位字段(EVEX字節(jié)1，位[4] -R，)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，該位與以下指示的其他位一起以位反轉(zhuǎn)的格式存儲(chǔ)以(在公知x86的32位模式下)與實(shí)操作碼字節(jié)是62的BOUND指令進(jìn)行區(qū)分，但是在MOD R/Μ字段(在下文中描述)中不接受MOD字段中的值11 ;本發(fā)明的替代實(shí)施例不以反轉(zhuǎn)的格式存儲(chǔ)該指示的位以及其他指示的位。值I用于對(duì)較低16個(gè)寄存器進(jìn)行編碼。換句話說(shuō)，通過(guò)組合EVEX.R’、EVEX.R、以及來(lái)自其他字段的其他RRR來(lái)形成R’ Rrrr。
[0128]操作碼映射字段815(EVEX字節(jié)1，位[3:0] - _皿)-其內(nèi)容對(duì)隱含的前導(dǎo)操作碼字節(jié)(0F、0F38、或0F3)進(jìn)行編碼。
[0129]數(shù)據(jù)元素寬度字段764 (EVEX字節(jié)2，位[7] - W) 一由記號(hào)EVEX.W表示。EVEX.W用于定義數(shù)據(jù)類(lèi)型(32位數(shù)據(jù)元素或64位數(shù)據(jù)元素)的粒度(尺寸)。
[0130]EVEX.vvvv820 (EVEX 字節(jié) 2,位[6:3]_vvvv) — EVEX.vvvv 的作用可包括如下:1)EVEX.vvvv編碼第一源寄存器操作數(shù)且對(duì)具有兩個(gè)或兩個(gè)以上源操作數(shù)的指令有效，第一源寄存器操作數(shù)以反轉(zhuǎn)(I補(bǔ)碼)的形式被指定；2)EVEX.vvvv編碼目的地寄存器操作數(shù)，目的地寄存器操作數(shù)針對(duì)特定向量位移以I補(bǔ)碼的形式被指定；或者3)EVEX.vvvv不編碼任何操作數(shù)，保留該字段，并且應(yīng)當(dāng)包含1111b。由此，EVEX.vvvv字段820對(duì)以反轉(zhuǎn)(I補(bǔ)碼)的形式存儲(chǔ)的第一源寄存器指定符的4個(gè)低階位進(jìn)行編碼。取決于該指令，額外不同的EVEX位字段用于將指定符尺寸擴(kuò)展到32個(gè)寄存器。
[0131]EVEX.U768類(lèi)字段(EVEX字節(jié)2，位[2]-U) 一如果EVEX.U = 0，則它指示A類(lèi)或EVEX.UO ;如果 EVEX.U = 1，則它指示 B 類(lèi)或 EVEX.Ul。
[0132]前綴編碼字段825 (EVEX字節(jié)2，位[1:0]-ρρ) —提供了用于基礎(chǔ)操作字段的附加位。除了對(duì)以EVEX前綴格式的傳統(tǒng)SSE指令提供支持以外，這也具有壓縮SMD前綴的益處(EVEX前綴只需要2位，而不是需要字節(jié)來(lái)表達(dá)SMD前綴)。在一個(gè)實(shí)施例中，為了支持使用以傳統(tǒng)格式和以EVEX前綴格式的SMD前綴(66H、F2H、F3H)的傳統(tǒng)SSE指令，將這些傳統(tǒng)SMD前綴編碼成SMD前綴編碼字段；并且在運(yùn)行時(shí)在提供給解碼器的PLA之前被擴(kuò)展成傳統(tǒng)SMD前綴(因此PLA可執(zhí)行傳統(tǒng)和EVEX格式的這些傳統(tǒng)指令，而無(wú)需修改)。雖然較新的指令可將EVEX前綴編碼字段的內(nèi)容直接作為操作碼擴(kuò)展，但是為了一致性，特定實(shí)施例以類(lèi)似的方式擴(kuò)展，但允許由這些傳統(tǒng)SIMD前綴指定不同的含義。替代實(shí)施例可重新設(shè)計(jì)PLA以支持2位SMD前綴編碼，并且由此不需要擴(kuò)展。
[0133]α 字段 752 (EVEX 字節(jié) 3，位[7] - EH,也稱(chēng)為 EVEX.EH、EVEX.rs、EVEX.RL、EVEX.寫(xiě)掩碼控制、以及EVEX.N;也以α示出)一如先前所述，該字段是針對(duì)上下文的。
[0134]β 字段 754(EVEX 字節(jié) 3，位[6:4]_SSS，也稱(chēng)為 EVEX.s2_0、EVEX.r2_0、EVEX.rrl,EVEX.LLO、EVEX.LLB ;也以β β β示出)一如先前所述，該字段是針對(duì)上下文的。
[0135]REX’字段710 —這是REX’字段的其余部分，并且是可用于對(duì)擴(kuò)展的32個(gè)寄存器集合的較高16個(gè)或較低16個(gè)寄存器進(jìn)行編碼的EVEX.V’位字段(EVEX字節(jié)3，位[3] - V’)。該位以位反轉(zhuǎn)的格式存儲(chǔ)。值I用于對(duì)較低16個(gè)寄存器進(jìn)行編碼。換句話說(shuō)，通過(guò)組合EVEX.V’、EVEX.vvvv 來(lái)形成 V’ VVVV。
[0136]寫(xiě)掩碼字段770 (EVEX字節(jié)3，位[2:0]_kkk) —其內(nèi)容指定寫(xiě)掩碼寄存器中的寄存器索引，如先前所述。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，特定值EVEX.kkk = 000具有暗示沒(méi)有寫(xiě)掩碼用于特定指令的特殊行為(這可以各種方式實(shí)現(xiàn)，包括使用硬連線到所有的寫(xiě)掩碼或者旁路掩碼硬件的硬件來(lái)實(shí)現(xiàn))。[0137]實(shí)操作碼字段830(字節(jié)4)還被稱(chēng)為操作碼字節(jié)。操作碼的一部分在該字段中被指定。
[0138]MOD R/Μ字段840 (字節(jié)5)包括MOD字段842、Reg字段844、以及R/Μ字段846。如先前所述的，MOD字段842的內(nèi)容將存儲(chǔ)器訪問(wèn)和非存儲(chǔ)器訪問(wèn)操作區(qū)分開(kāi)。Reg字段844的作用可被歸結(jié)為兩種情形:對(duì)目的地寄存器操作數(shù)或源寄存器操作數(shù)進(jìn)行編碼；或者被視為操作碼擴(kuò)展且不用于對(duì)任何指令操作數(shù)進(jìn)行編碼。R/Μ字段846的作用可包括如下:對(duì)引用存儲(chǔ)器地址的指令操作數(shù)進(jìn)行編碼；或者對(duì)目的地寄存器操作數(shù)或源寄存器操作數(shù)進(jìn)行編碼。
[0139]比例、索引、基址(SIB)字節(jié)(字節(jié)6) —如先前所述的，比例字段750的內(nèi)容用于存儲(chǔ)器地址生成。SIB.xxx854和SIB.bbb856 一先前已經(jīng)針對(duì)寄存器索引Xxxx和Bbbb提及了這些字段的內(nèi)容。
[0140]位移字段762A (字節(jié)7-10) —當(dāng)MOD字段842包含10時(shí)，字節(jié)7_10是位移字段762A，并且它與傳統(tǒng)32位位移(disp32) —樣地工作，并且以字節(jié)粒度工作。
[0141]位移因數(shù)字段762B(字節(jié)7) —當(dāng)MOD字段842包含01時(shí)，字節(jié)7是位移因數(shù)字段762B。該字段的位置與傳統(tǒng)x86指令集8位位移(disp8)的位置相同，它以字節(jié)粒度工作。由于disp8是符號(hào)擴(kuò)展的，因此它僅能在-128和127字節(jié)偏移量之間尋址；在64字節(jié)高速緩存行的方面，disp8使用可被設(shè)為僅四個(gè)真正有用的值-128、-64、0和64的8位；由于常常需要更大的范圍，所以使用disp32 ;然而，disp32需要4個(gè)字節(jié)。與disp8和disp32對(duì)比，位移因數(shù)字段762B是dispS的重新解釋?zhuān)划?dāng)使用位移因數(shù)字段762B時(shí)，通過(guò)將位移因數(shù)字段的內(nèi)容乘以存儲(chǔ)器操作數(shù)訪問(wèn)的尺寸(N)來(lái)確定實(shí)際位移。該類(lèi)型的位移被稱(chēng)為disp8*N。這減小了平均指令長(zhǎng)度(單個(gè)字節(jié)用于位移，但具有大得多的范圍)。這種壓縮位移基于有效位移是存儲(chǔ)器訪問(wèn)的粒度的倍數(shù)的假設(shè)，并且由此地址偏移量的冗余低階位不需要被編碼。換句話說(shuō)，位移因數(shù)字段762B替代傳統(tǒng)x86指令集8位位移。由此，位移因數(shù)字段762B以與x86指令集8位位移相同的方式(因此在ModRM/SIB編碼規(guī)則中沒(méi)有變化)進(jìn)行編碼，唯一的不同在于，將dispS超載至disp8*N。換句話說(shuō)，在編碼規(guī)則或編碼長(zhǎng)度中沒(méi)有變化，而僅在通過(guò)硬件對(duì)位移值的解釋中有變化(這需要按存儲(chǔ)器操作數(shù)的尺寸按比例縮放位移量以獲得字節(jié)式地址偏移量)。
[0142]立即數(shù)字段772如先前所述地操作。
[0143]完整操作碼字段
[0144]圖SB是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的構(gòu)成完整操作碼字段774的具有專(zhuān)用向量友好指令格式800的字段的框圖。具體地，完整操作碼字段774包括格式字段740、基礎(chǔ)操作字段742、以及數(shù)據(jù)元素寬度(W)字段764?；A(chǔ)操作字段742包括前綴編碼字段825、操作碼映射字段815以及實(shí)操作碼字段830。
[0145]寄存器索引字段
[0146]圖SC是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的構(gòu)成寄存器索引字段744的具有專(zhuān)用向量友好指令格式800的字段的框圖。具體地，寄存器索引字段744包括REX字段805、REX’字段 810、MODR/M.reg 字段 844、MODR/M.r/m 字段 846、VVVV 字段 820、xxx 字段 854 以及bbb 字段 856。
[0147]擴(kuò)充操作字段[0148]圖8D是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的構(gòu)成擴(kuò)充操作字段750的具有專(zhuān)用向量友好指令格式800的字段的框圖。當(dāng)類(lèi)(U)字段768包含O時(shí)，它表明EVEX.U0(A類(lèi)768A)；當(dāng)它包含I時(shí)，它表明EVEX.Ul (B類(lèi)768B)。當(dāng)U = O且MOD字段842包含11 (表明無(wú)存儲(chǔ)器訪問(wèn)操作)時(shí)，α字段752 (EVEX字節(jié)3，位[7] - EH)被解釋為rs字段752A。當(dāng)rs字段752A包含I (舍入752A.1)時(shí)，β字段754 (EVEX字節(jié)3，位[6:4] - SSS)被解釋為舍入控制字段754A。舍入控制字段754A包括一位SAE字段756和兩位舍入操作字段758。當(dāng)rs字段752A包含O (數(shù)據(jù)變換752A.2)時(shí)，β字段754 (EVEX字節(jié)3，位[6:4] - SSS)被解釋為三位數(shù)據(jù)變換字段754Β。當(dāng)U = O且MOD字段842包含00、01或10 (表明存儲(chǔ)器訪問(wèn)操作)時(shí)，α字段752(EVEX字節(jié)3，位[7] - EH)被解釋為驅(qū)逐提示(EH)字段752B且β字段754(EVEX字節(jié)3，位[6:4] - SSS)被解釋為三位數(shù)據(jù)操縱字段754C。
[0149]當(dāng)U = I時(shí)，α字段752(EVEX字節(jié)3，位[7] - EH)被解釋為寫(xiě)掩碼控制(Z)字段752C。當(dāng)U = I且MOD字段842包含11 (表明無(wú)存儲(chǔ)器訪問(wèn)操作)時(shí)，β字段754的一部分(EVEX字節(jié)3，位[4] - S0)被解釋為RL字段757Α ;當(dāng)它包含I (舍入757Α.1)時(shí)，β字段754的其余部分(EVEX字節(jié)3，位[6_5] - S2^1)被解釋為舍入操作字段759Α，而當(dāng)RL字段757Α包含0(VSIZE757.A2)時(shí)，β字段754的其余部分(EVEX字節(jié)3，位[6-5]-?^)被解釋為向量長(zhǎng)度字段759B(EVEX字節(jié)3，位[6-5] - L1J。當(dāng)U= I且MOD字段842包含00、01或10(表明存儲(chǔ)器訪問(wèn)操作)時(shí)，β字段754(EVEX字節(jié)3，位[6:4] - SSS)被解釋為向量長(zhǎng)度字段759B (EVEX字節(jié)3，位[6-5] - L卜0)和廣播字段757B (EVEX字節(jié)3，位[4] - B)。
[0150]示例性寄存器架構(gòu)
[0151]圖9是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的寄存器架構(gòu)900的框圖。在所示出的實(shí)施例中，有32個(gè)512位寬的向量寄存器910 ;這些寄存器被引用為zmmO到zmm31。較低的16zmm寄存器的較低階256個(gè)位覆蓋在寄存器ymmO-16上。較低的16zmm寄存器的較低階128個(gè)位(ymm寄存器的較低階128個(gè)位)覆蓋在寄存器xmmO-15上。專(zhuān)用向量友好指令格式800對(duì)這些覆蓋的寄存器組操作，如在以下表格中所示的。
[0152]
【權(quán)利要求】
1.一種使用單個(gè)向量打包增量解碼指令在源的打包數(shù)據(jù)元素上執(zhí)行增量解碼并將結(jié)果存儲(chǔ)在目的地的打包數(shù)據(jù)元素中的方法，包括以下步驟: 在處理器核的執(zhí)行資源中執(zhí)行經(jīng)解碼的向量打包增量解碼指令，所述指令包括各自具有多個(gè)打包數(shù)據(jù)元素的源操作數(shù)和目的地操作數(shù)，執(zhí)行所述指令以對(duì)于所述源操作數(shù)的每個(gè)打包數(shù)據(jù)元素位置，計(jì)算包括所述打包數(shù)據(jù)元素位置的打包數(shù)據(jù)元素和有效性更低的打包數(shù)據(jù)元素位置的所有打包數(shù)據(jù)元素的值；以及 對(duì)于每個(gè)經(jīng)計(jì)算的值，將所述值存儲(chǔ)在和所述源操作數(shù)的所述打包數(shù)據(jù)元素位置相對(duì)應(yīng)的所述目的地操作數(shù)的打包數(shù)據(jù)元素位置中。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述源和目的地操作數(shù)是向量寄存器。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述向量寄存器的尺寸是512位。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述打包數(shù)據(jù)元素的尺寸是32位。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過(guò)將所述源的所有打包數(shù)據(jù)元素相加到一起，且對(duì)于每個(gè)打包數(shù)據(jù)元素位置，減去來(lái)自有效性相同或更高的打包數(shù)據(jù)元素位置的所有數(shù)據(jù)元素，來(lái)計(jì)算所述值。
6.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述向量寄存器的尺寸是128位。
7.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述向量寄存器的尺寸是256位。
8.一種使用單個(gè)向量打包增量解碼指令在源的打包數(shù)據(jù)元素上執(zhí)行增量解碼并將結(jié)果存儲(chǔ)在目的地的打包數(shù)據(jù)元素中的方法，包括以下步驟: 響應(yīng)于包括各自具有多個(gè)打包數(shù)據(jù)元素的源操作數(shù)和目的地操作數(shù)的向量打包增量解碼指令， 將來(lái)自所述源操作數(shù)的最低有效打包數(shù)據(jù)元素位置的數(shù)據(jù)元素存儲(chǔ)到所述目的地操作數(shù)的相應(yīng)最低有效打包數(shù)據(jù)元素位置中； 將下一最低有效打包數(shù)據(jù)元素位置的打包數(shù)據(jù)元素和來(lái)自有效性更低的打包數(shù)據(jù)元素的所有打包數(shù)據(jù)元素相加，以創(chuàng)建直至所述下一最低有效打包數(shù)據(jù)元素位置且包括該下一最低有效打包數(shù)據(jù)元素位置在內(nèi)的打包數(shù)據(jù)元素和； 將所述打包數(shù)據(jù)元素和存儲(chǔ)在所述目的地的打包數(shù)據(jù)元素位置中，該打包數(shù)據(jù)元素位置對(duì)應(yīng)于在所述相加步驟中使用的所述源寄存器的所述下一最低有效打包數(shù)據(jù)元素位置；以及 重復(fù)打包數(shù)據(jù)元素差別的所述計(jì)算和存儲(chǔ)步驟，直至所述源操作數(shù)的所有打包數(shù)據(jù)元素位置都被處理。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，還包括: 在所述重復(fù)步驟之前，判定是否還有所述源操作數(shù)的打包數(shù)據(jù)元素位置用于求值。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，還包括: 在所述重復(fù)步驟的每次迭代之后，判定是否還有所述源操作數(shù)的打包數(shù)據(jù)元素位置用于求值。
11.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述源操作數(shù)和目的地操作數(shù)是向量寄存 器。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述向量寄存器的尺寸是128位、256位、或512位。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述打包數(shù)據(jù)元素的尺寸是32位。
14.一種裝置，包括: 硬件解碼器，用于對(duì)包括各自具有多個(gè)打包數(shù)據(jù)元素的源操作數(shù)和目的地操作數(shù)的向量打包增量解碼指令進(jìn)行解碼； 執(zhí)行邏輯，對(duì)于所述源操作數(shù)的每個(gè)打包數(shù)據(jù)元素位置，計(jì)算包括該打包數(shù)據(jù)元素位置的打包數(shù)據(jù)元素和有效性更低的打包數(shù)據(jù)元素位置的所有打包數(shù)據(jù)元素的值，并且對(duì)于每個(gè)經(jīng)計(jì)算的值，將所述值存儲(chǔ)在和所述源操作數(shù)的所述打包數(shù)據(jù)元素位置相對(duì)應(yīng)的所述目的地操作數(shù)的打包數(shù)據(jù)元素位置中。
15.如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，還包括: 多個(gè)向量寄存器，其中所述源操作數(shù)和目的地操作數(shù)是向量寄存器。
16.如權(quán)利要求15所述的方法,其特征在于,所述向量寄存器的尺寸是128位、256位、或512位。
17.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述打包數(shù)據(jù)元素的尺寸是32位。
18.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，通過(guò)將所述源的所有打包數(shù)據(jù)元素相加到一起，且對(duì)于每個(gè)打包數(shù)據(jù)元素位置，減去來(lái)自有效性相同或更高的打包數(shù)據(jù)元素位置的所有數(shù)據(jù)元素，來(lái) 計(jì)算所述值。
【文檔編號(hào)】G06F9/305GK104040482SQ201180075973
【公開(kāi)日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2011年12月28日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月28日
【發(fā)明者】E·烏爾德-阿邁德-瓦爾, T·威爾豪姆, T·G·德賴(lài)斯代爾 申請(qǐng)人:英特爾公司