[发明专利]用于转换向量数据的方法、装置和指令

说明书

本申请是优先权号为US11/964,631、优先权日为2007年12月26日、中国国家申请号为200810190320.2、题为“用于转换向量数据的方法、装置和指令”的申请的分案申请。

技术领域

本公开一般涉及数据处理领域，尤其涉及用于转换向量中使用的数据的方法和有关装置。

背景

数据处理系统可包括硬件资源，诸如一个或多个处理器、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)等。处理器可包括多个处理核。处理系统还可包括软件资源，诸如基本输入/输出系统（BIOS）、虚拟机监控器以及一个或多个操作系统（OS）。

处理器可为处理向量提供硬件资源。向量是一种持有数个连续元素或数据项的数据结构。大小为M的向量寄存器可包含N个大小为O的向量元素，其中N=M/O。例如，64字节向量寄存器可被分成(a)64个向量元素，且每个元素持有占据1字节的数据项；(b)32个各自持有占据2字节（或一个“字”）的数据项的向量元素；(c)16个各自持有占据4字节（或一个“双字”）的数据项的向量元素；(d)8个各自持有占据8字节（或一个“四字”）的数据项的向量元素。

为了提供数据级并行性，处理器可支持单指令、多数据(SIMD)操作。SIMD操作包括将相同操作应用于多个数据项。例如，响应于单个SIMD加指令，处理器可将特定值与向量中的每个元素相加。

发明内容

特定的新机器指令可将数据格式转换操作与一个或多个向量操作相组合。例如，一种类型的指令将转换操作与向量寄存器加载操作相组合。这种类型的指令可被称为向量-加载-转换-和写入指令。另一种类型的指令将转换操作、向量算术操作和向量寄存器加载指令相组合。这种类型的指令可被称为向量-加载-转换-计算-和写入指令。另一种类型的指令将转换操作和将来自向量寄存器的数据存储到存储器中的操作相组合。这种类型的指令被称为向量-转换和存储指令。这些新的机器指令将数据从向量寄存器的可变多个元素转换出，或将数据转换为向量寄存器的可变多个元素，其中多个元素的数目响应于被执行以支持单指令多数据(SIMD)操作的特定相应指令而改变。这些指令可例如使得程序能够使用32位或64位整数或浮点格式进行内部向量操作，同时数据仍被压缩成较小的数据类型，用于与存储器相互作用而不包括额外的指令以处理除了诸如加载和存储之类的操作以外的转换。这些操作可由单个指令触发，该单个指令提供与诸如存储、加载和/或向量算术之类操作相组合的程序设计员可选择的转换。

附图简要说明

本发明的特征和优点将从所附权利要求、以下一个或多个示例实施例的详细描述以及相应附图变得显而易见，附图中：

图1是描述其中可实现本发明的示例实施例的某些方面的适当数据处理环境的框图；

图2是根据本发明的示例实施例的示例指令和相应的执行流水线的框图；

图3是在图1的处理系统中用于处理向量的过程的示例实施例的流程图；以及

图4-6是描述根据本发明的示例实施例的示例向量-加载-转换-和写入指令及相关联的存储结构的框图；

图7是描述根据本发明的示例实施例的示例向量-加载-转换-计算-和写入指令及相关联的存储结构的框图；以及

图8是描述根据本发明的示例实施例的示例向量-转换-和存储指令及相关联的存储结构的框图。

具体实施方式

本公开描述了某些新型机器指令，这些指令的每一个都将数据格式转换操作与一个或多个向量操作相结合。例如，一种类型的指令将转换操作与向量寄存器加载操作合并或组合。这种类型的指令一般被称为向量-加载-转换-和写入（或“VLoadConWr”）指令。另一种类型（或者它可被视为VLoadConWr类型的变形）将转换操作、向量算术操作和向量寄存器加载操作组合。这种类型的指令一般被称为向量-加载-转换-计算-和写入（或“VLoadConComWr”）指令。另一种类型将转换操作和用于将数据从向量寄存器存储到存储器的操作组合。这种类型的指令一般被称为向量-转换-和存储（或“VConStore”）指令。可一般地使用术语“合并的向量转换指令”来指代VLoadConWr、VLoadConComWr和VConStore指令。本公开还描述了有关的装置和方法。