一种指令功能重构的方法、系统、设备和存储介质技术方案

本发明专利技术提供一种指令功能重构的方法、系统、设备和存储介质，方法包括：根据预留的扩展指令数量和逻辑容量设计实现扩展指令功能，并将逻辑代码转化成可编程逻辑的配置信息；根据所述配置信息对指令按照取指、译码、派发的顺序执行；根据指令译码产生的指令类型和指令使能信号确定是否为扩展指令；以及将扩展指令经前端转换接口传输到可编程逻辑构建的指令计算执行段，计算完成后经扩展指令后端转换接口输出结果。本发明专利技术采用可编程逻辑来实现指令功能重构的方法，并且充分利用了RISC

【技术实现步骤摘要】
一种指令功能重构的方法、系统、设备和存储介质


[0001]本专利技术涉及计算机
，更具体地，特别是指一种指令功能重构的方法、系统、设备和存储介质。

技术介绍

[0002]目前，现有的处理器指令集架构及芯片实现，除RISC
‑
V这种新型的开放指令集架构，通常指令集都是固定的，无法进行自定义扩展指令功能，并且包括指令处理流水线在内的全芯片通常采用ASIC方式实现，一旦芯片化实现后，指令集将不可更改。因此，现有的处理器设计几乎都无法实现指令集的变更或者重构。一方面原因是受制于指令集架构标准和规范的约束，比如，X86架构指令集、ARM指令集、MIPS指令集等，在设计相应架构的处理器时必须严格按照指令集手册中规定的指令集进行设计和实现；另一方面，传统的处理器通常是以ASIC的形式出现，指令处理流水线中的译码和执行逻辑已经固化，无法实现重构或者更新。但随着应用需求的不断发展，各类新型的计算需要进行硬件层面加速，这些新型的计算通常可以将大的操作分解成若干微操作，并且在算法中存在重复使用，可以设计成专用的计算指令。<br/>
技术实现思路
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种指令功能重构的方法，其特征在于，包括如下步骤：根据预留的扩展指令数量和逻辑容量设计实现扩展指令功能，并将逻辑代码转化成可编程逻辑的配置信息；根据所述配置信息对指令按照取指、译码、派发的顺序执行；根据指令译码产生的指令类型和指令使能信号确定是否为扩展指令；以及将扩展指令经前端转换接口传输到可编程逻辑构建的指令计算执行段，计算完成后经扩展指令后端转换接口输出结果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述配置信息对指令按照取指、译码、派发的顺序执行包括：将所述配置信息烧写到外部非易失存储器并加载到FPGA中；或者通过JTAG接口将所述配置信息下载到芯片可编程逻辑中。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述配置信息对指令按照取指、译码、派发的顺序执行包括：根据指令PC值从缓存中读出指令，并发送到指令寄存器中。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述配置信息对指令按照取指、译码、派发的顺序执行包括：按照设定的指令格式进行译码，根据指令中的编码位识别指令类型，并生成相应指令执行段的使能位，根据指令中的寄存器地址，读取相应的操作数到指令执行段接口。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述配置信息对指令按照取指、译码、派发的顺序执行包括：设置扩展指令的编码与非扩展指令的编码相同，并将扩展指令的指令功能执行段进行功能的重定义。6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹晓峰，李拓，李仁刚，
申请(专利权)人：山东云海国创云计算装备产业创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：