[发明专利]计算机指令的执行方法以及使用此方法的装置

说明书

本发明的实施例提出一种执行计算机指令的方法，至少包括以下步骤：译码计算机指令以产生包括操作码及紧缩操作数的微操作，其中的紧缩操作数包含计算机指令对应的全部n个输入参数；依据操作码以及紧缩操作数产生对应n个输入参数的n个地址；以及从查找表读取n个地址所对应的n个近似值。

技术领域

本发明涉及一种处理器技术，特别是一种计算机指令执行的方法以及使用此方法的装置。

背景技术

计算器的中央处理单元中，微操作(称为micro-operation或μop)为底层指令，用以实现复杂机器指令(也称为宏指令micro-instruction或计算机指令)。通常，微操作是执行一或多个寄存器中数据的基本操作，包括于寄存器间、或寄存器及中央处理单元的外部总线间传递资料，以及执行寄存器中数据的数学运算或逻辑操作。传统的提取-译码-执行周期中，于执行时解构宏指令中的每一级，使得中央处理单元决定及执行一连串的微操作。

计算机指令可用于执行数学运算操作。对于执行较为复杂数学运算操作的指令，例如操作数为紧缩操作数(packed operand)的计算机指令，译码单元(decode unit)会将一条这样的计算机指令译码为多个微操作，并且将产生的多个微操作送入微处理器的执行单元(execution unit)以执行。在乱序执行(out-of-order execution)的微处理器中，微操作的执行是乱序的，要执行完该计算机指令对应的所有微操作，耗时会很长。因此，需要一种执行计算机指令的方法以及使用此方法的装置，用以优化这种计算机指令的执行。

发明内容

本发明的实施例提出一种微操作的执行方法，至少包括以下步骤：译码计算机指令以产生包括操作码及紧缩操作数的微操作，其中的紧缩操作数包含计算机指令对应的全部n个输入参数；依据操作码以及紧缩操作数产生对应n个输入参数的n个地址；以及从查找表读取n个地址所对应的n个近似值。

本发明的实施例提出一种集成微操作的倒数计算装置，至少包括译码单元、只读存储器、只读存储器控制器、地址产生器及控制器。译码单元译码计算机指令以产生包含操作码和紧缩操作数的微操作，其中的紧缩操作数包含计算机指令对应的全部n个输入参数。只读存储器控制器耦接只读存储器，而只读存储器储存查找表。地址产生器耦接码寄存器及来源寄存器。控制器耦接地址产生器，驱动地址产生器用以根据操作码及操作数产生对应所述n个输入参数的n个地址至只读存储器控制器，以及只读存储器控制器从查找表读取所述n个地址所对应的n个近似值。

本发明所披露的执行计算机指令的装置和方法可有效地提高指令的执行效率，在本发明中，包含多个输入参数的计算机指令直接经译码单元被译码为单一一条包含紧缩操作数的微指令，若输入参数为四个单精度浮点数，紧缩操作数包含四个单精度浮点数，执行单元经过5个阶段即可完成4个单精度浮点数的倒数近似值或平方根的倒数近似值的查表操作，并返回结果，因此大大提高了此种计算机指令的执行效率。

附图说明

图1为依据本发明实施例的执行计算机指令的系统架构图。

图2为依据本发明实施例的执行微操作的方块图。

图3为依据本发明实施例的只读存储器控制器及只读存储器间的信息流的示意图。

图4为依据本发明实施例的执行微操作的方块图。

图5为依据本发明实施例的只读存储器控制器及只读存储器间的信息流的示意图。

图6为依据本发明实施例的执行计算机指令方法的流程图。

具体实施方式

以下说明是为完成发明的较佳实现方式，其目的在于描述本发明的基本精神，但并不用以限定本发明。实际的发明内容必须参考之后的权利要求范围。