发明名称 延伸微处理器指令集之装置及方法
摘要 本发明提供一种延伸微处理器指令集之装置及方法。该装置包括一转译逻辑与一延伸执行逻辑。转译逻辑将一延伸指令转译为对应之微指令。该延伸指令具有一延伸前置码与一延伸指令标记。该延伸前置码用以指示于该延伸指令所指定之运算执行时,需使用一架构延伸项。该延伸指令标记则用以指出该延伸指令前置码,其中延伸指令标记系该微处理器指令集内另一架构化地指定之运算码。延伸执行逻辑耦接至转译逻辑,用以接收该对应之微指令,并于该运算执行时使用该架构延伸项。
申请公布号 TW591527 申请公布日期 2004.06.11
申请号 TW091116957 申请日期 2002.07.30
申请人 智慧第一公司 发明人 葛兰.亨利;罗德.胡克;泰瑞.派克斯
分类号 G06F9/30;G06F9/45 主分类号 G06F9/30
代理机构 代理人 何文渊 台北市信义区松德路一七一号二楼
主权项 2.如申请专利范围第1项所述之装置,其中该延伸指 令更包含依据该微处理器指令集所架构化地指定 之复数个资料项目。3.如申请专利范围第2项所述 之装置,其中该些架构化地指定之资料项目包含一 运算码项目,用以指定该运算。4.如申请专利范围 第3项所述之装置,其中该延伸前置码指定了使用 该架构延伸项于该运算之执行时,所必需之资讯。 5.如申请专利范围第2项所述之装置,其中该延伸前 置码包含复数个位元,且其中该些位元之逻辑状态 指定了该微处理器指令集之复数个架构延伸项。6 .如申请专利范围第1项所述之装置,其中该延伸前 置码包含8个位元。7.如申请专利范围第1项所述之 装置,其中该微处理器指令集包含x86指令集。8.如 申请专利范围第7项所述之装置,其中该延伸指令 标记包含x86指令集之运算码F1(ICE BKPT)。9.如申请 专利范围第1项所述之装置,其中该对应之微指令 包含一微运算码栏位与一微运算码延伸项栏位。 10.如申请专利范围第9项所述之装置,其中该延伸 执行逻辑使用该微运算码延伸项栏位,以决定该架 构延伸项,且其中该延伸执行逻辑使用该微运算码 栏位以决定该运算。11.如申请专利范围第1项所述 之装置,其中该转译逻辑包含: 一逸出指令侦测逻辑,用于侦测该延伸指令标记; 以及 一延伸前置码解码逻辑,耦接至该逸出指令侦测逻 辑,用以转译该延伸前置码,并对该对应微指令内 之一微运算码延伸项栏位进行组态,该微运算码延 伸项栏位指定了该架构延伸项。12.如申请专利范 围第11项所述之装置,其中该转译逻辑更包含: 一指令解码逻辑,用以组态该对应微指令内之其他 栏位,该其他栏位依据该微处理器指令集指定该运 算。13.一种用于一微处理器中之指令延伸机制,包 含: 一指令延伸项,组态为指示该微处理器于一指定运 算执行时,可使用一延伸架构特征,其中该指令延 伸项包含一指令集架构其中之一指令,该指令后则 接着一n位元延伸特征前置码,该指令指出该指令 延伸项,而该n位元延伸特征前置码则指出该延伸 架构特征;以及 一转译器,组态为接收该指令延伸项,并产生一微 指令序列,该序列指示一延伸执行逻辑于执行该指 定运算时,应用该延伸架构特征。14.如申请专利范 围第13项所述之指令延伸机制,更包含: 复数个指令部分,耦接至该指令延伸项,组态为指 定该指定运算。15.如申请专利范围第14项所述之 指令延伸机制,其中该些指令部分系依照该指令集 架构加以格式化。16.如申请专利范围第13项所述 之指令延伸机制,其中该n位元延伸特征前置码之 値系映射至复数个补充该指令集架构之延伸架构 特征。17.如申请专利范围第13项所述之指令延伸 机制,其中该n位元延伸特征前置码包含8个位元。 18.如申请专利范围第13项所述之指令延伸机制,其 中该指令集架构系x86指令集架构。19.如申请专利 范围第18项所述之指令延伸机制,其中该指令包含x 86指令集架构之ICE BKPT指令(即运算码F1)。20.如申 请专利范围第13项所述之指令延伸机制,其中该微 指令序列包含一微运算码栏位与一微运算码延伸 项栏位。21.如申请专利范围第20项所述之指令延 伸机制,其中该微运算码栏位指示该延伸执行逻辑 执行该指定运算,而该微运算码延伸项栏位指示该 延伸执行逻辑使用该延伸架构特征。22.如申请专 利范围第13项所述之指令延伸机制,其中该转译器 包含: 一逸出指令侦测器,用以侦测该指令;以及 一延伸前置码解码器,耦接至该逸出指令侦测器, 用以转译该n位元延伸特征前置码,并产生该微指 令序列内一微运算码延伸项栏位。23.一种指令集 延伸模组,包含: 一逸出标记,由一微处理器之转译器所接收,并指 出一对应指令之附随部分系指定了一微处理器所 要执行之一延伸运算,其中该逸出标记为一微处理 器指令集内一既有指令;以及 一延伸特征指定元,耦接至该逸出标记,且为该附 随部分其中之一,用以指定该延伸运算之一补充部 份,该补充部分系补充由该微处理器指令集所提供 之部分。24.如申请专利范围第23项所述之指令集 延伸模组,其中该附随部分之剩余者系依据该微处 理器指令集,组态为指定该延伸运算之一基本部分 ,且其中该基本部分与该补充部分一起指定该延伸 运算。25.如申请专利范围第24项所述之指令集延 伸模组,其中该附随部分之剩余者包含一运算码位 元组与选用之位址指定元位元组。26.如申请专利 范围第23项所述之指令集延伸模组,其中该延伸特 征指定元包含一8位元资料项目。27.如申请专利范 围第23项所述之指令集延伸模组,其中该微处理器 指令集系x86微处理器指令集。28.如申请专利范围 第27项所述之指令集延伸模组,其中该既有指令包 含x86指令集架构之ICE BKPT指令(即运算码F1)。29.如 申请专利范围第23项所述之指令集延伸模组,其中 该微处理器转译器将该逸出标记与该附随部分转 译成对应的微指令,该对应的微指令系指示一延伸 执行逻辑去执行该延伸运算。30.如申请专利范围 第23项所述之指令集延伸模组,其中该微处理器转 译器包含: 一逸出标记侦测逻辑,用以侦测该逸出标记,并指 示该附随部分的转译动作需依据延伸转译常规( conventions);以及 一解码逻辑,耦接至该逸出标记侦测逻辑,用以依 据该延伸转译常规执行该附随部分的转译动作,以 致能该延伸运算。31.一种延伸一微处理器指令集 之方法,包含: 提供一延伸指令,该延伸指令包括一延伸标记以及 一延伸前置码,其中该延伸标记系该微处理器指令 集之其中之一指令; 透过该延伸前置码与该延伸指令之其余部分指定 所要执行之一延伸运算,其中该延伸运算使用了一 不能由该微处理器指令集中之指令来加以指定的 微处理器之一架构特征;以及 在该延伸运算的执行中应用该架构特征。32.如申 请专利范围第31项所述之方法,其中该指定所要执 行之该延伸运算的动作包含: 首先指定该延伸运算之一习用(conventional)部分,该 首先指定之动作使用了该微处理器指令集中另一 个指令;以及 其次指定该延伸运算之一补充部分,该其次指定之 动作使用了该延伸前置码。33.如申请专利范围第 31项所述之方法,其中该提供延伸指令之动作包含 使用一8位元大小之延伸前置码。34.如申请专利范 围第31项所述之方法,其中该提供延伸指令之动作 包含使用x86微处理器指令集其中一指令作为该延 伸标记。35.如申请专利范围第34项所述之方法,其 中该使用x86微处理器指令集之该指令的动作包含 选取x86 ICE BKPT指令(即运算码F1)作为该延伸标记。 36.如申请专利范围第31项所述之方法,其中该应用 该架构特征的动作包含: 将该延伸指令转译为指示该微处理器执行该延伸 运算之微指令;以及 于一延伸执行逻辑内,执行该微指令以进行该延伸 运算。37.如申请专利范围第36项所述之方法,其中 该转译延伸指令的动作包含: 于一转译逻辑内,侦测该延伸标记;以及 依照延伸转译规则解码该延伸前置码与该延伸指 令之其余部分。图式简单说明: 图一系为一相关技术之微处理器指令格式的方块 图; 图二系为一表格,其描述一指令集架构之指令,如 何对应至图一指令格式内一运算码位元组之位元 逻辑状态; 图三系为本发明之延伸指令格式的方块图; 图四系为一表格,其显示依据本发明,延伸架构特 征如何对应至一8位元延伸前置码实施例中位元的 逻辑状态; 图五系为解说本发明用以执行延伸指令之一管线 化微处理器之方块图; 图六系为图五微处理器内转译阶段逻辑之细部的 方块图; 图七系为描述本发明用以转译与执行延伸指令的 方法之运作流程图。
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