[发明专利]用于动态配置执行资源的具有可扩展指令集架构的处理器

说明书

一种动态配置执行资源的具有可扩展指令集架构的处理器。该处理器包括可编程执行单元(PEU)，其中可对可编程执行单元进行编程以响应于用户定义指令(UDI)来执行用户定义功能。可编程执行单元包括可编程逻辑元件和可编程互连器，可编程逻辑元件和可编程互连器被共同配置为被编程以执行至少一个处理操作。UDI加载器响应于用于指定UDI和对PEU编程所使用的编程信息的位置的UDI加载指令。可编程执行单元可以针对一个或多个UDI进行编程以用于一个或多个处理。指令表存储各UDI和相应的用以标识该UDI并根据需要可对可编程执行单元进行重新编程的信息。UDI处理程序询问指令表以标识接收到的UDI并将相应信息发送给可编程执行单元从而执行相应的用户定义功能。

相关申请的交叉引用

本申请要求全部内容针对所有意图和目的而通过引用包含于此的以下美国临时专利申请的优先权。

本申请涉及同时提交的全部内容针对所有意图和目的而通过引用包含于此的以下美国专利申请。

技术领域

本发明通常涉及处理器，更特别地，涉及使得能够动态配置执行资源的具有可扩展指令集架构的处理器。

背景技术

处理器持续变得更强大。如这里所使用的术语“处理器”是指包括微处理器、中央处理单元(CPU)、处理核、微控制器等的任意类型的处理单元。如这里所使用的术语“处理器”还包括诸如集成在芯片或集成电路(IC)上的处理单元等的处理器配置，其中这些芯片或集成电路包括芯片系统(SOC)内所包含的芯片或集成电路等。半导体制造技术正持续改善，从而使速度增加、功耗降低并且使得处理芯片上所集成的电路的尺寸减小。集成尺寸的减小允许在处理单元内并入附加功能。然而，一旦制造了处理器，其执行处理功能及其指令集架构(ISA)基本上是固定的。编程器或编译器不能偏离针对给定处理器配置而定义的标准指令的明确定义的界限、而不冒不适当操作甚至故障的风险。

许多应用被编写以包括被设计为进行特定功能或处理操作的一系列指令，其中该特定功能或处理操作并不由处理单元内的任何硬件块来特别进行。通常，这种代码包括可以在应用程序执行期间执行相当多次的软件循环。尽管处理器可以被制造成包括硬件块来进行特定功能以加速执行和完成从而提高该特定应用的性能，但是这种解决方案是不实际的，这是因为该硬件块可能对于任何其它程序均无用处。因此，通用处理器通常被制造成包括相对常见和基本的功能，这些功能对于各种不同的软件应用而言通常是有用且实用的。编程器必须使用所提供的标准指令集来构建算法、功能和操作以满足特定应用的需求。

发明内容

根据一个实施例的处理器包括解码器、可编程执行单元(PEU)、指令表和用户定义指令(UDI)加载器。解码器将预定指令集架构的指令转译为处理器的预定本地指令集的本地指令，并将本地指令转发到具有预定执行功能的执行系统。解码器将接收到的UDI加载指令转发到UDI加载器。UDI加载指令指定UDI和编程信息的外部位置。PEU包括可编程逻辑元件和可编程互连器，可编程逻辑元件和可编程互连器被共同配置为被编程以执行至少一个处理操作。指令表可编程为包括至少一个UDI和至少一个与UDI相对应的内部指令。UDI加载器响应于UDI加载指令以利用指定的UDI对指令表进行编程，并且UDI加载器响应于指定的UDI来检索编程信息并对PEU进行编程以执行相应的处理操作。

处理器还可以包括UDI处理程序，该UDI处理程序用于判断所接收的UDI是否在指令表中被编程为指定的UDI，以及如果所接收的UDI在指令表中被编程为指定的UDI，则将相应的内部指令转发到PEU以执行相应的处理操作。