处理器的指令执行方法及其处理器技术

本发明专利技术涉及计算机领域，公开了一种处理器的指令执行方法及其处理器。本发明专利技术中处理器的指令执行方法包括：获取当前指令中描述字段的内容；获取与所述描述字段的内容对应的描述项；基于获取到的所述描述项中用于存储数据的所述地址，根据执行依赖性的要求，从所述地址处读取当前指令执行所需要的输入数据，执行指令，然后向所述地址处写回当前指令执行得到的结果数据。本发明专利技术可通过指令的执行实现支持大数据量输入输出的特定功能。

Instruction Execution Method of Processor and Processor

The invention relates to the field of computer, and discloses an instruction execution method of a processor and a processor. The instruction execution method of the processor in the present invention includes: acquiring the content of the description field in the current instruction; acquiring the description item corresponding to the content of the description field; based on the address used to store data in the obtained description item, according to the requirement of execution dependency, reading the input data needed for execution of the current instruction from the address, executing the instruction, and then executing the instruction. Write back the result data of the current instruction execution to the address. The invention can realize the specific function of supporting large data input and output by executing instructions.

【技术实现步骤摘要】
处理器的指令执行方法及其处理器
本专利技术涉及计算机领域，特别涉及一种处理器的指令执行方法及其处理器。
技术介绍
为了实现更好的性能和功效，计算架构从传统的通用处理架构演变为领域特定架构。在演变过程中，随着硬件加速对传统算术逻辑单元(ALU)的增加，对集成电路(IC)实现固定功能的需求增加。目前，流水线操作设计中存在如下问题：首先，基于指令的固定功能如何将其结果写回到传统方法寄存器使用的架构存储中。由于实现固定功能的IC的输入和/或输出数据可能尺寸很大，例如，人工智能(AI)神经网络(NN)中的卷积外的特征图，因此，宽度受限寄存器是不够的。其次，当使用传统的指令功能时，实现固定功能IC的指令与其他流水线上的指令之间可能存在某种同步。因此，需要一种有效的方法解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种处理器的指令执行方法及其处理器，可实现对数据处理量要求较高的处理器指令的高效执行，提高实现固定功能的集成电路中域特定处理器的运行效率。为解决上述技术问题，本专利技术的实施方式公开了一种处理器的指令执行方法，该方法包括：获取当前指令中描述字段的内容；获取与所述描述字段的内容对应的描述项，其中，所述描述项包括用于存储数据的存储区域的地址；基于获取到的所述描述项中用于存储数据的所述地址，从所述地址处读取当前指令执行所需要的输入数据，或者向所述地址处写回当前指令执行得到的结果数据；其中，所述存储区域不属于所述处理器中的寄存器。在一示范例中，获取与所述描述字段的内容对应的描述项包括：从描述项池中获取一空闲描述项，将与所述描述字段的内容对应的描述项的描述项ID、存储区域的地址和所述存储区域的大小写入该空闲描述项中，得到与所述描述字段的内容对应的描述项。在另一示范例中，在从所述地址处读取当前指令执行所需要的输入数据之后，或者向所述地址处写回当前指令执行得到的结果数据之后，所述方法还包括：删除所述描述项中的所述描述项ID、地址和存储区域的大小，以使得该描述项成为所述描述项池中的空闲描述项。在另一示范例中，所述描述字段的内容为读取描述字段的内容，并且该读取描述字段的内容对应读取描述项，所述读取描述项包括输入数据的读取地址，或者所述描述字段的内容为写回描述字段的内容，并且该写回描述字段的内容对应写回描述项，所述写回描述项包括结果数据的写回地址。在另一示范例中，所述当前指令的描述字段的内容为读取描述字段的内容，并且当前指令的读取描述字段的内容和对应的读取描述项分别与前一指令的写回描述字段的内容和对应的写回描述项相同，并且，在从所述读取地址处读取当前指令执行所需要的输入数据之前，所述方法还包括：确定前一指令是否已经将所述前一指令的结果数据写回到所述前一指令的写回地址处；如果所述确定结果为没有写回，则暂停所述当前指令的执行；如果所述确定结果为已经写回，则从当前指令的所述读取地址处读取当前指令执行所需要的输入数据。在另一示范例中，确定前一指令是否已经将所述前一指令的结果数据写回到所述前一指令的写回地址处包括：查询是否在已写回缓存区中存储有所述前一指令的写回描述项，如果查询结果为存储有所述前一指令的写回描述项，则确定前一指令已经将所述前一指令的结果数据写回到所述前一指令的写回地址处，如果查询结果为未存储有所述前一指令的写回描述项，则确定前一指令还未将所述前一指令的结果数据写回到所述前一指令的写回地址处；并且在从当前指令的所述读取地址处读取当前指令执行所需要的输入数据之后，所述方法还包括：从所述已写回缓存区中删除所述前一指令的写回描述项。在另一示范例中，所述读取描述项还包括所述读取描述项的描述项ID和对应所述读取地址的存储区域的大小；并且在从当前指令的所述读取地址处读取当前指令执行所需要的输入数据之后，所述方法还包括：删除所述当前指令的读取描述项中的所述描述项ID、读取地址和存储区域的大小，以使得该读取描述项成为描述项池中的空闲描述项。在另一示范例中，所述当前指令的描述字段的内容为写回描述字段的内容，并且所述当前指令的写回描述字段的内容和对应的写回描述项分别与后一指令的读取描述字段的内容和对应的读取描述项相同；并且在向所述写回地址处写回当前指令执行得到的结果数据之后，所述方法还包括：保留所述当前指令的写回描述字段的内容和写回描述项之间的对应关系，并将所述当前指令的写回描述项标记为已执行写回操作，以供所述后一指令根据该后一指令的读取描述字段的内容和读取描述项之间的对应关系读取所述后一指令的输入数据。在另一示范例中，将所述当前指令的写回描述项标记为已执行写回操作包括：将所述当前指令的写回描述项存入所述已写回缓存区中。在另一示范例中，获取与所述写回描述字段的内容对应的写回描述项包括：从描述项池中获取一空闲描述项，将与所述写回描述字段的内容对应的所述写回描述项的描述项ID、存储区域的地址和存储区域的大小写入该空闲描述项中，得到所述写回描述项。在另一示范例中，所述存储区域属于内存。本专利技术的实施方式还公开了一种处理器，该处理器包括：第一获取模块，用于获取当前指令中描述字段的内容；第二获取模块，用于获取与所述描述字段的内容对应的描述项，其中，所述描述项包括用于存储数据的存储区域的地址；执行模块，用于基于获取到的所述描述项中用于存储数据的地址，从所述地址处读取当前指令执行所需要的输入数据，或者向所述地址处写回当前指令执行得到的结果数据；其中，所述存储区域不属于所述处理器中的寄存器。在一示范例中，所述第二获取模块包括：获取子模块，用于从描述项池中获取一空闲描述项；写入子模块，用于将与所述描述字段的内容对应的描述项的描述项ID、存储区域的地址和所述存储区域的大小写入该空闲描述项中，得到与所述描述字段的内容对应的描述项。在另一示范例中，所述处理器还包括：第一删除模块，用于删除所述描述项中的所述描述项ID、地址和存储区域的大小，以使得该描述项成为所述描述项池中的空闲描述项。在另一示范例中，所述描述字段的内容为读取描述字段的内容，并且该读取描述字段的内容对应读取描述项，所述读取描述项包括输入数据的读取地址，或者所述描述字段的内容为写回描述字段的内容，并且该写回描述字段的内容对应写回描述项，所述写回描述项包括结果数据的写回地址。在另一示范例中，所述当前指令的描述字段的内容为读取描述字段的内容，并且当前指令的读取描述字段的内容和对应的读取描述项分别与前一指令的写回描述字段的内容和对应的写回描述项相同，并且，所述处理器还包括：确定模块，用于确定前一指令是否已经将所述前一指令的结果数据写回到所述前一指令的写回地址处；暂停模块，用于在所述确定模块的确定结果为没有写回时，暂停所述当前指令的执行；并且如果所述确定模块的确定结果为已经写回，则所述执行模块从当前指令的所述读取地址处读取当前指令执行所需要的输入数据。在另一示范例中，所述确定模块包括：查询子模块，用于查询是否在已写回缓存区中存储有所述前一指令的写回描述项；确定子模块，用于在所述查询子模块的查询结果为存储有所述前一指令的写回描述项时确定前一指令已经将所述前一指令的结果数据写回到所述前一指令的写回地址处，在查询结果为未存储有所述前一指令的写回描述项时确定前一指令还未将所述前一指令的结果数据写回到所述前一指令的写本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种处理器的指令执行方法，其特征在于，包括：获取当前指令中描述字段的内容；获取与所述描述字段的内容对应的描述项，其中，所述描述项包括用于存储数据的存储区域的地址；基于获取到的所述描述项中用于存储数据的所述地址，从所述地址处读取当前指令执行所需要的输入数据，或者向所述地址处写回当前指令执行得到的结果数据；其中，所述存储区域不属于所述处理器中的寄存器。

【技术特征摘要】
1.一种处理器的指令执行方法，其特征在于，包括：获取当前指令中描述字段的内容；获取与所述描述字段的内容对应的描述项，其中，所述描述项包括用于存储数据的存储区域的地址；基于获取到的所述描述项中用于存储数据的所述地址，从所述地址处读取当前指令执行所需要的输入数据，或者向所述地址处写回当前指令执行得到的结果数据；其中，所述存储区域不属于所述处理器中的寄存器。2.根据权利要求1所述的指令执行方法，其特征在于，获取与所述描述字段的内容对应的描述项包括：从描述项池中获取一空闲描述项，将与所述描述字段的内容对应的描述项的描述项ID、存储区域的地址和所述存储区域的大小写入该空闲描述项中，得到与所述描述字段的内容对应的描述项。3.根据权利要求2所述的指令执行方法，其特征在于，在从所述地址处读取当前指令执行所需要的输入数据之后，或者向所述地址处写回当前指令执行得到的结果数据之后，所述方法还包括：删除所述描述项中的所述描述项ID、地址和存储区域的大小，以使得该描述项成为所述描述项池中的空闲描述项。4.根据权利要求1所述的指令执行方法，其特征在于，所述描述字段的内容为读取描述字段的内容，并且该读取描述字段的内容对应读取描述项，所述读取描述项包括输入数据的读取地址，或者所述描述字段的内容为写回描述字段的内容，并且该写回描述字段的内容对应写回描述项，所述写回描述项包括结果数据的写回地址。5.根据权利要求4所述的指令执行方法，其特征在于，所述当前指令的描述字段的内容为读取描述字段的内容，并且当前指令的读取描述字段的内容和对应的读取描述项分别与前一指令的写回描述字段的内容和对应的写回描述项相同，并且，在从所述读取地址处读取当前指令执行所需要的输入数据之前，所述方法还包括：确定前一指令是否已经将所述前一指令的结果数据写回到所述前一指令的写回地址处；如果所述确定结果为没有写回，则暂停所述当前指令的执行；如果所述确定结果为已经写回，则从当前指令的所述读取地址处读取当前指令执行所需要的输入数据。6.根据权利要求5所述的指令执行方法，其特征在于，确定前一指令是否已经将所述前一指令的结果数据写回到所述前一指令的写回地址处包括：查询是否在已写回缓存区中存储有所述前一指令的写回描述项，如果查询结果为存储有所述前一指令的写回描述项，则确定前一指令已经将所述前一指令的结果数据写回到所述前一指令的写回地址处，如果查询结果为未存储有所述前一指令的写回描述项，则确定前一指令还未将所述前一指令的结果数据写回到所述前一指令的写回地址处；并且在从当前指令的所述读取地址处读取当前指令执行所需要的输入数据之后，所述方法还包括：从所述已写回缓存区中删除所述前一指令的写回描述项。7.根据权利要求6所述的指令执行方法，其特征在于，所述读取描述项还包括所述读取描述项的描述项ID和对应所述读取地址的存储区域的大小；并且在从当前指令的所述读取地址处读取当前指令执行所需要的输入数据之后，所述方法还包括：删除所述当前指令的读取描述项中的所述描述项ID、读取地址和存储区域的大小，以使得该读取描述项成为描述项池中的空闲描述项。8.根据权利要求4所述的指令执行方法，其特征在于，所述当前指令的描述字段的内容为写回描述字段的内容，并且所述当前指令的写回描述字段的内容和对应的写回描述项分别与后一指令的读取描述字段的内容和对应的读取描述项相同；并且在向所述写回地址处写回当前指令执行得到的结果数据之后，所述方法还包括：保留所述当前指令的写回描述字段的内容和写回描述项之间的对应关系，并将所述当前指令的写回描述项标记为已执行写回操作，以供所述后一指令根据该后一指令的读取描述字段的内容和读取描述项之间的对应关系读取所述后一指令的输入数据。9.根据权利要求8所述的指令执行方法，其特征在于，将所述当前指令的写回描述项标记为已执行写回操作包括：将所述当前指令的写回描述项存入所述已写回缓存区中。10.根据权利要求9所述的指令执行方法，其特征在于，获取与所述写回描述字段的内容对应的写回描述项包括：从描述项池中获取一空闲描述项，将与所述写回描述字段的内容对应的所述写回描述项的描述项ID、存储区域的地址和存储区域的大小写入该空闲描述项中，得到所述写回描述项。11.根据权利要求1至10中任一项所述的指令执行方法，其特征在于，所述存储区域属于内存。12.一种处理器，其特征在于，包括：第一获取模块，用于获取当前指令中描...

【专利技术属性】
技术研发人员：游骅，孙锦鸿，
申请(专利权)人：安谋科技中国有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31