控制移位分組數據的位校正的裝置的製作方法
2023-11-10 10:23:37
專利名稱：控制移位分組數據的位校正的裝置的製作方法
技術領域：
本發明具體涉及計算機系統領域。更具體地，本發明涉及分組數據操作領域。
背景技術：
在典型的計算機系統中，將處理器實現為利用產生ー種結果的指令在由大量的位(如64)表示的值上操作。例如，執行加法指令將第ー個64位值與第二個64位值相加並作為第三個64位值存儲該結果。然而，多媒體應用(諸如以計算機支持的協作為目的的應用(CSC-電話會議與混合媒體數據處理的集成)、2D/3D圖形、圖象處理、視頻壓縮/解壓、識別算法與音頻處理)要求處理可以用少量的位表示的大量數據。例如，圖形數據通常需要8或16位，聲音數據通常需要8或16位。這些多媒體應用的各個需要ー種或多種算法，各需要若干操作。例如，算法可能需要加法、比較及移位操作。為了改進多媒體應用(以及具有相同特徵的其它應用)，先有技術處理器提供分組數據格式。分組數據格式中通常用來表示單個值的位被分成若干固定長度的數據元素，各元素表示単獨的值。例如，可將ー個64位寄存器分成兩個32位元素，各元素表示ー個單獨的32位值。此外，這些先有技術處理器提供並行分開處理這些分組數據類型中各元素的指令。例如，分組的加法指令將來自第一分組數據與第二分組數據的對應數據元素相加。從而，如果多媒體算法需要包含必須在大量數據元素上執行的五種操作的循環，總是希望組裝該數據並利用分組數據指令並行執行這些操作。以這一方式，這些處理器便能更高效地處理多媒體應用。然而，如果該操作循環中包含處理器不能在分組數據上執行的操作(即處理器缺少適當的指令)，則必須分解該數據來執行該操作。例如，如果多媒體算法要求加法運算而不能獲得上述分組加法指令，則程式設計師必須分解第一分組數據與第二分組數據(即分開包含第一分組數據與第二分組數據的元素)，將各個分開的單獨的元素相加，然後將結果組裝成分組的結果供進一歩分組處理。執行這種組裝與分解所需的處理時間通常抵消了提供分組數據格式的性能優點。因此，希望在通用處理器上包含提供典型多媒體算法所需的所有操作的分組數據指令集。然而，由於當今微處理器上的有限晶片面積，可以增加的指令數目是有限的。包含分組數據指令的ー種通用處理器便是加州Santa Clara的Intel公司製造的i860XP 處理器。i860XP處理器包含具有不同元素大小的若干分組數據類型。此外，i860XP處理器包含分組加法與分組比較指令。然而，分組加法指令並不斷開進位鏈，因此程式設計師必須保證軟體正在執行的運算不會導致溢出，即運算不會導致來自分組數據中ー個元素的位溢出到該分組數據的下一元素中。例如，如果將值I加到存儲「11111111」的8位分組數據元素上，便出現溢出而結果為「100000000」。此外，i860XP所支持的分組數據類型中的小數點位置是固定的(即i860XP處理器支持數8.8,6.10與8.24，其中數1.j包含i個最高位及小數點後的j位)。從而限制了程式設計師可以表示的值。由於i860XP處理器只支持這兩條指令，它不能執行採用分組數據的多媒體算法所要求的許多運算。另ー種支持分組數據的通用處理器便是Motorala公司製造的MC88110 處理器。MC88110處理器支持具有不同長度元素的若干種不同的分組數據格式。此外，MC88110處理器所支持的分組指令集中包括組裝、分解、分組加法、分組減法、分組乘法、分組比較與分組旋轉。MC88110處理器分組命令通過連接第一寄存器對中的各元素的(t*r)/64(其中t為該分組數據的元素中的位數)個最高有效位進行操作來生成寬度為r的ー個欄位。該欄位取代存儲在第二寄存器對中的分組數據的最高有效位。然後將這一分組數據存儲在第三寄存器對中並左旋r位。下面在表I與2中示出所支持的t與r值，以及這一指令的運算實例。
權利要求
1.種處理器，包括: 多個寄存器，用於存儲64位分組數據操作數； 解碼器，用於解碼分解指令，所述分解指令具有32位指令格式，所述分解指令具有用於指示所述多個寄存器中的用來存儲第一 64位源分組數據操作數的第一寄存器的第一欄位，並且所述分解指令具有用於指示所述多個寄存器中的用來存儲第二 64位源分組數據操作數的第二寄存器的第二欄位，所述第一 64位源操作數包括第一 8個8位數據元素，所述第一 8個8位數據元素包括在位[7:0]上的第一 8位數據元素、在位[15:8]上的第二 8位數據元素、在位[23:16]上的第三8位數據元素、在位[31:24]上的第四8位數據元素，所述第二 64位源操作數包括第二 8個8位數據元素,所述第二 8個8位數據元素包括在位[7:0]上的第五8位數據元素、在位[15:8]上的第六8位數據元素、在位[23:16]上的第七8位數據元素、在位[31:24]上的第八8位數據元素；以及 執行單元，所述執行単元與所述解碼器和所述多個寄存器耦合，所述執行単元響應於所述分解指令將64位目的地分組數據操作數存儲在所述多個寄存器中的通過所述分解指令的第三欄位指示的第三寄存器中，所述64位目的地操作數的位[7:0]存儲來自所述第一64位源操作數的位[7:0]的第一 8位數據元素,所述64位目的地操作數的位[15:8]存儲來自所述第二 64位源操作數的位[7:0]的第五8位數據元素,所述64位目的地操作數的位[23:16]存儲來自所述第一 64位源操作數的位[15:8]的第二 8位數據元素,所述64位目的地操作數的位[31:24]存儲來自所述第二 64位源操作數的位[15:8]的第六8位數據元素，所述64位目的地操作數的位[39:32]存儲來自所述第一 64位源操作數的位[23:16]的第三8位數據元素,所述64位目的地操作數的位[47:40]存儲來自所述第二 64位源操作數的位[23:16]的第七8位數據元素,所述64位目的地操作數的位[55:48]存儲來自所述第一 64位源操作數的位[31:24]的第四8位數據元素，所述64位目的地操作數的位[63:56]存儲來自所述第二 64位源操作數的位[31:24]的第八8位數據元素， 其中所述處理器包括通用中央處理單元CPU，並且 其中所述處理器具有RISC體系結構。
2.權利要求1所述的處理器，還包括允許所述處理器在以棧定位方式在所述多個寄存器的寄存器上操作和以非棧定位方式在所述多個寄存器的寄存器上操作之間切換的機構。
3.權利要求1所述的處理器，其中所述處理器能夠處理80位浮點數。
4.權利要求1所述的處理器，其中所述處理器包括64位處理器。
5.種系統,包括: 平板顯示器； 觸控螢幕光標控制裝置，用於控制所述平板顯示器上光標移動； 捕獲視頻圖像的裝置；以及 處理器，所述處理器與所述平板顯示器、所述觸控螢幕光標控制裝置、所述捕獲視頻圖像的裝置耦合，所述處理器包括:多個寄存器，用於存儲64位分組數據操作數；解碼器，用於解碼分解指令，所述分解指令具有32位指令格式，所述分解指令具有用於指示所述多個寄存器中的用來存儲第一 64位源分組數據操作數的第一寄存器的第一欄位，並且所述分解指令具有用於指示所述多個寄存器中的用來存儲第二 64位源分組數據操作數的第二寄存器的第二欄位，所述第一 64位源操作數包括第一 8個8位數據元素，所述第一 8個8位數據元素包括在位[7:0]上的第一 8位數據元素、在位[15:8]上的第二 8位數據元素、在位[23:16]上的第三8位數據元素、在位[31:24]上的第四8位數據元素，所述第二 64位源操作數包括第二 8個8位數據元素,所述第二 8個8位數據元素包括在位[7:0]上的第五8位數據元素、在位[15:8]上的第六8位數據元素、在位[23:16]上的第七8位數據元素、在位[31:24]上的第八8位數據元素；以及執行單元，所述執行単元與所述解碼器和所述多個寄存器耦合，所述執行單元響應於所述分解指令將64位目的地分組數據操作數存儲在所述多個寄存器中的通過所述分解指令的第三欄位指示的第三寄存器中，所述64位目的地操作數的位[7:0]存儲來自所述第一 64位源操作數的位[7:0]的第一 8位數據元素,所述64位目的地操作數的位[15:8]存儲來自所述第二 64位源操作數的位[7:0]的第五8位數據元素,所述64位目的地操作數的位[23:16]存儲來自所述第一 64位源操作數的位[15:8]的第二 8位數據元素，所述64位目的地操作數的位[31:24]存儲來自所述第二 64位源操作數的位[15:8]的第六8位數據元素，所述64位目的地操作數的位[39:32]存儲來自所述第一 64位源操作數的位[23:16]的第三8位數據元素,所述64位目的地操作數的位[47:40]存儲來自所述第二 64位源操作數的位[23:16]的第七8位數據元素,所述64位目的地操作數的位[55:48]存儲來自所述第一 64位源操作數的位[31:24]的第四8位數據元素，所述64位目的地操作數的位[63:56]存儲來自所述第二 64位源操作數的位[31:24]的第八8位數據元素。
6.權利要求5所述的系統，其中所述處理器包括具有RISC體系結構的通用中央處理單元CPU。
全文摘要
一種在處理器中加入支持典型的多媒體應用所要求的分組數據上的操作的指令集的裝置。在一個實施例中，本發明包括具有存儲區(150)、解碼器(165)及多個電路(130)的處理器。該多個電路提供若干指令的執行來操作分組數據。在這一實施例中，這些指令包含組裝、分解、分組乘法、分組加法、分組減法、分組比較及分組移位。
文檔編號G06F9/302GK103092562SQ201210574889
公開日2013年5月8日 申請日期1996年7月17日 優先權日1995年8月31日
發明者A.D.佩勒格, Y.雅裡, M.米塔爾, L.M.門內梅爾, B.艾坦, A.F.格盧, C.杜龍, E.科瓦施, W.維特 申請人:英特爾公司