一种双宽度指令系统的性能无损切换方法及其应用系统

摘要

本发明公开了一种双宽度指令系统的性能无损切换方法及其应用系统，该方法是在双宽度指令系统中引入两个状态切换指令集合，该两个状态切换指令集合分别“宽-窄”状态切换指令集合和“窄-宽”状态切换指令集合，所述状态切换指令集合中的指令在执行普通操作的同时，还执行切换处理器运行状态的功能。

主权项

一种双宽度指令系统的性能无损切换方法，其特征在于，该方法是在双宽度指令系统中引入两个状态切换指令集合，该两个状态切换指令集合分别是“宽‑窄”状态切换指令集合和“窄‑宽”状态切换指令集合，所述状态切换指令集合中的指令在执行普通操作的同时，还执行切换处理器运行状态的功能；所述“宽‑窄”状态切换指令集合中的指令是在32位指令的程序中频繁出现，该指令在执行普通操作的同时，还执行切换处理器状态至窄指令状态的功能；所述“窄‑宽”状态切换指令集合中的指令是在可用16位指令表示的程序片段最后频繁出现，在执行普通操作的同时，还执行切换处理器状态至宽指令状态的功能；进一步包括以下步骤：状态切换指令的选取步骤，用于由代码分析工具依据设定的算法选择符合设定条件的指令加入到状态切换指令集中；微体系结构的设计步骤，用于在体系结构中引入状态切换指令集合以及双宽度指令系统混合编码的结构设计；混合编码生成步骤，用于在不破坏原有指令语义序列的基础上，将所有可以转换的指令序列用状态切换指令和窄指令表示，生成最终的可执行目标文件；所述状态切换指令的选取步骤进一步包括：步骤S101，分析工具维护两块存储空间来记录每个指令的权重；步骤S102，选择出现频率最高的候选指令加入到相应状态切换指令集合中；步骤S103，对于程序中的每条候选指令，如果该候选指令与目前状态切换集合中的一条指令有“可转换”关系，则存储空间中的相应项的值加一；步骤S104，选择数组中值最大的项，并将它加入状态切换指令集合中，如果状态切换指令集合中指令数少于给定总指令数，则转到步骤S103；否则，结束；所述步骤S103中，所述“可转换”关系的定义如下：当A是“宽‑窄”状 态切换“候选指令”且B是“窄‑宽”状态切换“候选指令”，且在程序二进制代码中二者之间的所有指令都是“可被16位表示的”，则指令A与指令B构成所述“可转换”关系。