[发明专利]一种RISC处理器及其数据访存方法

权利要求书

1.一种RISC处理器，包括指令模块，物理寄存器堆，译码器，执行单元和存储器，其特征在于：

所述指令模块包括访存扩展指令模块，所述扩展指令模块包括对多倍数据宽度进行访存指令；

所述译码器包括判断模块，多倍存储译码模块和多倍读取译码模块，其中：

所述判断模块，用于判断输入到译码器的指令类型；

所述多倍存储译码模块，用于在输入的指令是访存扩展指令中的存储操作指令时，将源寄存器由一个扩展成多个相邻的寄存器，然后输出到执行单元执行；

所述多倍读取译码模块，用于在输入的指令是访存扩展指令中的读取操作指令时，将该读取操作指令译码为多条内部操作指令，将目标寄存器由一个扩展成多个相邻的寄存器，然后分配到所述多条内部操作中，输出到执行单元执行。

2.根据权利要求1所述的RISC处理器，其特征在于，所述执行单元包括合并单元，用于在多倍读取译码模块对读取内存操作指令译码后，在执行单元执行前，把多个内部操作进行合并。

3.根据权利要求1或2所述的RISC处理器，其特征在于，所述多倍数据宽度访存指令包括对多倍数据宽度的读取内存、写入内存、以及对浮点寄存器的多倍数据宽度的读取内存、写入内存共四类多倍数据宽度访存扩展指令。

4.根据权利要求2所述的RISC处理器，其特征在于，所述合并的方法是如果发现相邻的将要进入执行单元的发射队列的多个操作是多倍数据宽度取数指令译码而成，则后继操作不进入所述发射队列，而将其目的物理寄存器号存为第一个操作的高位目的物理寄存器号。

5.一种RISC处理器的数据访存方法，其特征在于，包括下列步骤：

步骤A，处理器首先取出一条指令输入到译码器；

步骤B，译码器判断指令类型，识别并译码多倍数据宽度指令；

步骤C，将译码后的多倍数据宽度指令发送到执行单元执行操作。

6.根据权利要求5所述的RISC处理器的数据访存方法，其特征在于，所述步骤B包括下列步骤：

如果输入的指令是现有的MIPS指令集中的指令，译码器就将其译为内部操作；

如果输入的指令是多倍访存扩展存储指令，译码器将源寄存器由一个扩展成多个相邻的寄存器；

如果输入指令是多倍访存扩展的读取指令，译码器将目标寄存器由一个扩展成多个相邻的寄存器，并将读取操作分配到多个内部操作里，多个相邻的寄存器分别为这多个内部操作的目标寄存器。

7.根据权利要求6所述的RISC处理器的数据访存方法，其特征在于，所述步骤C包括下列步骤：

在译码器对多倍数据宽度的读取指令译码后，在执行单元执行前，把所述多个内部操作进行合并。

8.根据权利要求7所述的RISC处理器的数据访存方法，其特征在于，所述合并的方法为如果发现相邻的将要进入执行单元的发射队列的多个操作是多倍数据宽度取数指令译码而成，则后继操作不进入所述发射队列，而将其目的物理寄存器号存为第一个操作的高位目的物理寄存器号。

9.根据权利要求5至8任一项所述的RISC处理器的数据访存方法，其特征在于，所述多倍数据宽度访存指令包括对多倍数据宽度的读取内存、写入内存、以及对浮点寄存器的多倍数据宽度的读取内存、写入内存共四类多倍数据宽度访存扩展指令。