使用标量/向量指令处理数据的系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及使用标量/向量指令处理数据的系统和方法。本发明专利技术揭示一种处理器装置，其包含具有用于标量和向量操作的经组合条件码寄存器的寄存器堆。所述处理器装置利用所述经组合条件码寄存器来进行标量和向量操作。此外，比较操作可将所得位存储在所述经组合条件码寄存器中，且条件操作可利用所述经组合条件码寄存器位来评估条件。

【技术实现步骤摘要】

本揭示案大体上涉及处理数据的系统和方法，且更特定来说，涉及处理向量和标量操作的系统和方法。
技术介绍
科技上的进步产生更小且更强大的个人计算装置。举例来说，当前存在多种便携式个人计算装置，包含无线计算装置，例如较小、轻重量且易于由用户携带的便携式无线电话、个人数字助理(PDA)和寻呼装置。更具体来说，便携式无线电话(例如，蜂窝式电话和IP电话)可经由无线网络传送语音和数据包。此外，许多此类无线电话包含并入其中的其它类型装置。举例来说，无线电话还可包含数字静态相机、数字视频相机、数字记录器和音频文件播放器。而且，此类无线电话可包含可用于接入因特网的网络接口。因此，这些无线电话包含相当大的计算能力。通常，随着这些装置变得更小且更强大，其变得越来越受资源约束。举例来说，屏幕尺寸、可用存储器和文件系统空间的量，以及输入和输出能力的量可能受到装置的较小尺寸的限制。此外，电池尺寸、由电池提供的功率量以及电池的寿命也受到限制。一种用以增加装置的电池寿命的方式是设计消耗较少功率的处理器。某些类型的处理器使用用于向量处理的向量架构。具有向量架构的处理器提供对向量(即，线性数据阵列)起作用的高级操作。向量处理一次获取一个指令，且接着以不同的数据多次执行所述指令。此允许用以执行程序所需的能量得以减少，因为尤其是每一指令需要被较少次获取。另外，具有向量架构的处理器通常允许同时完成多个操作，从而在操作之间形成并行性。另一方面，其它类型的处理器使用标量架构以用于标量处理。标量处理在每次执行指令时获取指令和数据。在执行需要多次执行一指令的循环中，具有标量架构的处理器将多次获取所述指令。对于需要将要对较大的数据集合执行相同操作的任务来说，需要向量处理。然而，具有向量架构的处理器不考虑标量条件或产生标量结果。当处理器具有线性定标性能要求时(如在预期用以处置多个视频流的视频装置中)，标量操作是有用的。出于此原因，现有的处理器使用标量架构来用于多媒体处理。由于缺乏并行性，此方法需要处理器运行得非常快，这在功率消耗方面是低效的。因此，提供一种考虑到标量条件的处理向量操作的改进处理系统和方法将是有利的。
技术实现思路
本专利技术揭示一种处理器装置，且其包含:控制寄存器，其包含用于标量和向量操作的经组合条件码寄存器；以及至少一个指令执行单元，其用以执行标量和向量指令，所述标量和向量指令两者均利用所述经组合条件码寄存器。在一特定实施例中，处理器装置包含存储器单元和响应于所述存储器单元的定序器。所述指令执行单元响应于所述定序器。此外，在又一特定实施例中，所述处理器装置包含存储器单元，所述存储器单元具有用于利用经组合条件码寄存器的标量操作的指令以及用于利用经组合条件码寄存器的向量操作的指令。在又一实施例中，所述处理器装置包含标量比较操作。在另一实施例中，所述处理器装置包含向量比较操作。在又一实施例中，所述处理器装置包含基于经组合条件码寄存器而有条件地执行的标量操作。在另一实施例中，所述处理器装置包含将经组合条件码寄存器用作输入的标量操作。在又一实施例中，所述处理器装置包含基于经组合条件码寄存器中的结果而有条件地执行的向量操作。在特定实施例中，所述处理器装置包含使用经组合条件码寄存器来存储向量比较操作的结果的向量比较操作。在特定实施例中，所述处理器装置包含对字节、半字、字和双字执行操作的指令执行单元。本文所揭示的实施例中的一者或一者以上的优点可包含实质上改进处理器装置的性能。另一优点可包含提供所述处理器装置的较低功率使用。在检视整个申请案后，将明白本揭示案的其它方面、优点和特征，申请案包含以下部分:附图说明具体实施方式和权利要求书。附图说明通过参考结合附图而进行的以下详细描述，将更容易明白本文所描述的实施例的方面和优点。图1是示范性数字信号处理器的方框图；图2是示范性指令的概图；图3是向量比较指令的概图；图4是向量半字比较指令的概图；图5是向量多路复用器指令的概图；图6是执行标量操作的方法的流程图；图7是执行标量条件操作的方法的流程图；图8是执行向量操作的方法的流程图；图9是执行向量条件操作的方法的流程图；图10是并入数字信号处理器的便携式通信装置的方框图；图11是并入数字信号处理器的示范性蜂窝式电话的方框图；图12是并入数字信号处理器的示范性无线因特网协议电话的方框图；图13是并入数字信号处理器的示范性便携式数字助理的方框图；以及图14是并入数字信号处理器的示范性音频文件播放器的方框图。具体实施例方式图1说明处理器100的示范性、非限制性实施例的方框图。在特定实施例中，处理器100为数字信号处理器(DSP)，例如用于广泛多种信号、图像和视频处理应用中的高性能和低功率的通用DSP。在特定实施例中，处理器100将标量指令集与面向DSP的指令集进行组合。在此实施例中，处理器100包含完整的且正交的标量指令集，类似于精简指令集计算机(RISC)指令集，其提供对定点数据的操作。所述标量指令经设计为正交的并如同RISC，以便实现较大的灵活度和性能。另外，处理器100包含用于提供多种DSP操作的向量指令集。所述组合提供用于信号处理应用的丰富的一组操作。在特定实施例中，处理器100支持M型操作，包含对定点数据的操作、分数定标、饱和、舍入、单精度、双精度、复数、向量半字和向量字节操作。在特定实施例中，处理器100支持S型操作，包含标量移位、向量移位、改序、位操纵和断言操作。在特定实施例中，处理器100支持ALU64操作，包含算术逻辑单元(ALU)、改序、向量字节、向量半字和向量字操作。在特定实施例中，处理器100支持ALU32操作，包含加法、减法、对32位数据的不具有饱和的求反、标量32位比较、组合半字、组合字、移位半字、多路复用器(MUX)、空操作(Nop)、正负号和零扩展字节和半字，和转移立即数和寄存器。在特定实施例中，处理器100支持控制寄存器操作，例如控制寄存器转移指令。如图1中所说明，处理器100包含存储器102，其经由总线106耦合到定序器104。在特定实施例中，存储器102为统一存储器模型。在特定实施例中，总线106为128位总线，且定序器104经配置以从具有32位长度的存储器102检索指令。定序器104耦合到第一指令执行单元136、第二指令执行单元138、第三指令执行单元140，和第四指令执行单元142。图1指示每一指令执行单元136、138、140、142可耦合到通用寄存器堆144。通用寄存器堆144还可耦合到控制寄存器堆110并耦合到存储器102。在特定实施例中，通用寄存器堆144为单一统一寄存器堆，其保持三十二(32)个32位寄存器，其可被作为单一寄存器存取，或被作为对准的64位对来存取。在特定实施例中，通用寄存器堆144保持指针、标量、向量和累加器数据。通用寄存器144可用于通用的计算，包含地址产生、标量算术和向量算术。在特定实施例中，通用寄存器堆提供用于指令的操作数，包含用于加载/存储的地址、用于数字指令的数据操作数，和用于向量指令的向量操作数。在特定实施例中，存储器102为具有单一 32位地址空间的统一字节可寻址存储器，其保存数据和指令两者，且在小端模式(Little Endian Mode)中操作，其中，存储器中的最低地址字节被保本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理器，其包括：控制寄存器，其包含具有多个位的经组合条件码寄存器，其中所述经组合条件码寄存器中的每一位经配置以设置为第一值和第二值中的一个，所述第一值对应于真比较结果，所述第二值对应于假比较结果，其中所述经组合条件码寄存器中的每一位响应于特定标量比较指令和特定向量比较指令之一的执行而设置；多个指令执行单元，其响应与定序器，且经配置以：执行标量指令和向量指令；其中所述标量指令包括所述特定标量比较指令和特定标量指令，所述特定标量指令是可执行的，以进行利用所述经组合条件码寄存器中的一个位来产生标量结果的数据操作；其中所述向量指令包括所述特定向量比较指令和特定向量指令，所述特定向量指令可执行以产生向量结果，其利用所述经组合条件码寄存器中的第一位来产生所述向量结果的第一部分，并利用所述经组合条件码寄存器中的第二位来产生所述向量结果的第二部分；寄存器文件，其经配置以接收执行所述特定标量指令和所述特定向量指令所产生的结果；以及存储单元；其中所述定序器响应于所述存储单元，且适于从所述存储单元获取多个指令，及将所述多个指令分组成不同类型的指令的包，以便由所述多个指令执行单元并行执行。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：卢奇安·科德雷斯库，埃里克·普隆德克，泰勒·辛普森，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：