[发明专利]多指令集的指令预解码

权利要求书

1.用于处理数据的设备，包括：

预解码电路，其响应于从存储器中取出的程序指令来对所述程序指令 执行预解码处理，从而形成预解码的指令；

高速缓冲存储器，其耦合到所述预解码电路，以存储所述预解码的指 令；

解码电路，其响应于从所述高速缓冲存储器中读取的预解码的指令来 生成控制信号；和

处理电路，其响应于所述控制信号以执行由所述预解码的指令指定的 处理操作；其中

所述程序指令来自多个不同的指令集；

所述预解码电路将来自第一指令集的程序指令和来自第二指令集的程 序指令映射到具有共享格式以表示共享功能性的预解码的指令，所述第一 指令集和所述第二指令集的所述程序指令具有所述共享功能性并还具有某 些不被共享的功能性；和

所述解码电路的共享部分生成所述控制信号以关于所述共享功能性控 制所述处理电路；

其中具有所述共享格式的所述预解码的指令包括一个或多个位字段， 该一个或多个位字段用来表示不被来自所述第一指令集和所述第二指令集 的程序指令共享的所述功能性。

2.根据权利要求1所述的设备，其中来自所述第一指令集的程序指令 包括条件码，来自所述第二指令集的程序指令不包括条件码，并且所述一 个或多个位字段用来表示来自所述第一程序指令集的程序指令的条件码。

3.根据权利要求1所述的设备，其中来自所述第一指令集的程序指令 是固定长度的指令，来自所述第二指令集的程序指令是可变长度的指令， 其包括具有高位部分和低位部分的至少一些程序指令，并且所述一个或多 个位字段用来识别来自所述第二指令集的至少一些程序指令的高位部分和 低位部分。

4.根据权利要求1所述的设备，其中所述第二指令集的至少一些程序 指令具有不可预知的行为，并且相应的预解码的指令用来表示具有不与所 述第二指令集的任何程序指令共享的功能性的所述第一指令集的程序指 令。

5.根据权利要求4所述的设备，其中具有不与所述第二指令集的任何 程序指令共享的功能性的所述第一指令集的所述程序指令包括寄存器移位 的寄存器变体指令，所述寄存器移位的寄存器变体指令指定被存储在移位 了第二寄存器中指定的量的第一寄存器内的值。

6.根据权利要求1所述的设备，其中预解码的指令内与所述第一指令 集中的指令对应的位字段被用于对指令做标记，针对该指令，没有等价的 所述第二指令集的指令，并且，使用了所述解码电路的不共享部分。

7.根据权利要求1所述的设备，其中所述多个指令集包括第三指令 集，并且所述预解码电路响应于具有与所述第二指令集的单个指令对应的 组合功能的所述第三指令集的相邻取出的程序指令来生成与所述单个指令 对应的预解码的指令。

8.根据权利要求1所述的设备，其中所述预解码电路响应于与重定向 程序流对应的程序指令的检测，来终止当前的程序指令流的预解码。

9.一种处理数据的方法，包括以下步骤：

对从存储器中取出的程序指令执行预解码操作，以形成预解码的指 令；

将所述预解码的指令存储在高速缓冲存储器中；

响应于从所述高速缓冲存储器中读取的预解码的指令来生成控制信 号；和

响应于所述控制信号，执行由所述预解码的指令指定的处理操作；其 中

所述程序指令来自多个不同的指令集；

执行预解码操作的所述步骤将来自第一指令集的程序指令和来自第二 指令集的程序指令映射到具有共享的格式来表示共享功能性的预解码的指 令，所述第一指令集和所述第二指令集的所述程序指令具有所述共享功能 性并还具有某些不被共享的功能性；和

生成所述控制信号的所述步骤使用解码电路的共享部分来生成所述控 制信号，从而关于所述共享功能性控制处理电路；其中具有所述共享格式 的所述预解码的指令包括一个或多个位字段，该一个或多个位字段用来表 示不被来自所述第一指令集和所述第二指令集的程序指令共享的所述功能 性。