[发明专利]一种实现处理器直接连接扩展计算模块的方法

摘要

本发明涉及一种实现处理器直接连接扩展计算模块的方法，包括：在处理器内原有的特殊目的寄存器（SPR）访问接口或存储访问接口上再引出1个接口用来连接扩展算术逻辑单元（ALU）的寄存器文件；所述处理器的内核，访问SPR时有1个SPR接口，访问外部存储器时有1个存储访问接口，其中包括2种连接方式，方式一：SPR接口连接扩展ALU方式；方式二：存储访问接口连接扩展ALU方式；这2种方式可以二选一，也可以同时使用。本发明的有益效果是：（1）不需要处理器修改指令集，使用现有处理器指令集即可，无需新增定制指令或协处理器指令。（2）不改动处理器内核流水线结构，利用处理器内核访问内部寄存器或外部存储器的接口来实现扩展。

主权项

1.一种实现处理器直接连接扩展计算模块的方法，其特征在于，包括：在处理器内原有的SPR访问接口或存储访问接口上再引出1个接口用来连接扩展ALU的寄存器文件；所述处理器的内核，访问SPR时有1个SPR接口，访问外部存储器时有1个存储访问接口，其中包括2种连接方式，方式一：SPR接口连接扩展ALU方式；方式二：存储访问接口连接扩展ALU方式；这2种方式可以二选一，也可以同时使用；通过寄存器来实现所述处理器的内核与扩展ALU通信；在处理器看来，扩展ALU就是一堆寄存器；当处理器内核往扩展ALU输入寄存器写入源操作数后，扩展ALU启动运算，运算完成后结果送往扩展ALU输出寄存器；其中：当采取方式一时，扩展ALU的各个寄存器占用SPR地址空间；如果处理器未使用的SPR地址空间充裕，足以容纳所有扩展ALU的寄存器，则为每个扩展ALU寄存器分配SPR地址即可；寄存器的字长可以和处理器其它SPR一致；如果处理器未使用的SPR地址空间不足，则需要在处理器SPR中，或者处理器所在的SOC系统的寄存器文件中设置1个寄存器，名为“SPR页指针（以cext_ptr标识）”；加入SPR页指针后，处理器访问SPR地址空间的地址就变成了{SPR页指针，处理器原访问SPR地址}；当采用方式二是，通过存储访问接口连接扩展ALU时，可以有多个连接位置；一般处理器的内核发出的存储访问并不是和外部总线直接相连接，而是要经过Dcache/DMMU，BIU等模块；连接扩展ALU的位置，可以在处理器内核和Dcache之间，也可以在Dcache/DMMU和BIU之间，也可以在BIU之后；具体连接位置要根据处理器哪处接口便于连接来确定；如果都可以连接，应优先选择距离处理器内核较近的位置。