[发明专利]融合了顺序和VLIW的处理器体系结构及指令执行方法

权利要求书

1.一种融合了顺序和VLIW的处理器体系结构，其特征在于，在处理器取指令单元与译码单元之间增设有超长指令字分发单元和顺序执行分发单元，通过一个由执行方式切换指令控制的执行方式选择开关来决定当前所取指令流向其中一个分发单元。

2.根据权利要求1所述处理器体系结构，其特征在于，所述超长指令字分发单元根据指令的编码中预先设置好的并行信息，将并行的指令逐组依次分发。

3.根据权利要求1所述处理器体系结构，其特征在于，所述顺序执行分发单元首先从顺序的指令流中，根据指令的先后顺序来判断指令间的数据依赖关系，维护正在执行指令的寄存器依赖表，保证排在后面的指令一定能得到前面指令的结果，在此前提下，尽可能地并行分发多条指令，以提高指令执行的并行度；同时由于每条指令都要占用特定的执行单元以及访问内存端口，如果硬件资源不够则指令也不能并行分发，所以由处理器来对指令之间的物理资源占用情况进行判断，最终决定哪些指令可以分发，哪些指令需要等待前面的计算完成后才能分发。

4.权利要求1所述处理器体系结构的指令执行方法，其特征在于，

在汇编程序中写入包含两种不同的执行方式的汇编代码以及执行方式切换指令，生成统一的二进制程序代码文件；

取指令单元从指令内存中调取上述二进制程序代码，根据执行方式切换指令控制执行方式选择开关决定当前所取指令流向超长指令字分发单元或顺序执行分发单元；

如果流向超长指令字分发单元，则由硬件识别出指令编码中预先设置好的并行信息，将并行的指令逐组依次分发即可；

如果流向顺序执行分发单元，则由硬件进行指令间的数据依赖关系判断和物理资源限制判断，维护正在执行指令的寄存器依赖表，决定哪些指令可以分发，哪些指令需要等待前面的计算完成后才能分发；

译码单元接收到分发单元所发指令，译码后发往执行单元执行相应指令。

5.根据权利要求4所述指令执行方法，其特征在于，在顺序指令执行方式下，则其基址为当前跳转指令的PC地址；在超长指令字执行方式下，则其基址为并行指令组的首地址；处理器将不同执行方式下的基址，与当前跳转指令编码中由软件设置好的偏移值相加，以得到跳转指令的目标地址。

6.根据权利要求4所述指令执行方法，其特征在于，在顺序指令执行方式下，融入分支预测策略。

7.根据权利要求4所述指令执行方法，其特征在于，在超长指令字执行方式下，通过延时槽的方式来减小跳转开销。