[发明专利]基于单/双发射指令集的微处理器指令处理方法及系统

权利要求书

1.一种微处理器指令处理方法，包括：

指令读取步骤，根据指令的地址，从存储器中读取一条指令，其中所述指令中包含指示所述指令为单发射指令或双发射指令的标识位；

指令译码步骤，对所读取的指令进行译码，获得包括所述标识位、操作码、操作数的译码结果，根据所述标识位，确定所述指令为单发射指令或双发射指令；

运算步骤：如果确定该指令为单发射指令，则在第一流水线中完成该单发射指令的操作，如果确定该指令为双发射指令，则在第一流水线中完成该双发射指令中的第一操作，在第二流水线中完成该双发射指令的第二操作，第一流水线和第二流水线以相同的方式并行运行；

写回步骤：将所述第一流水线的运算结果和所述第二流水线的运算结果写回到寄存器。

2.根据权利要求1所述的微处理器指令处理方法，其中由所述单发射指令构成的单发射指令集和由所述双发射指令构成的双发射指令集分别实现微处理器的部分功能。

3.根据权利要求2所述的微处理器指令处理方法，其中，

将频繁使用的常规指令设置为既由单发射指令集实现，又由双发射指令集实现；

将非频繁使用的非常规指令设置为仅由单发射指令集实现，或仅由双发射指令集实现。

4.根据权利要求1所述的微处理器指令处理方法，所述第一流水线和第二流水线可分别包括读取第一操作数的第一级、读取第二操作数的第二级、以及对第一操作数和第二操作数进行运算的第三级。

5.根据权利要求1所述的微处理器指令处理方法，如果第一流水线的运算结果的地址和第二流水线的运算结果的地址发生冲突，则将两个运算结果进行“或”运算。

6.一种微处理器指令处理系统，包括：

寄存器，存储包括指令，操作数，运算结果的数据；

指令读取装置，根据指令的地址，从存储器中读取一条指令，其中所述指令中包含指示所述指令为单发射指令或双发射指令的标识位；

指令译码装置，对所读取的指令进行译码，获得包括所述标识位、操作码、操作数的译码结果，根据所述标识位，确定所述指令为单发射指令或双发射指令；

指令流水线装置，包括第一流水线装置和第二流水线装置，其中如果确定该指令为单发射指令，则在该第一流水线装置中完成该单发射指令的操作，如果确定该指令为双发射指令，则在第一流水线中完成该双发射指令中的第一操作，在第二流水线中完成该双发射指令的第二操作，第一流水线装置和第二流水线装置以完全相同的方式并行运行；

写回装置，将所述第一流水线的运算结果和所述第二流水线的运算结果写回到寄存器。

7.根据权利要求6所述的微处理器指令处理装置，所述指令读取装置由程序计数器、地址寄存器和指令寄存器来实现。

8.根据权利要求6所述的微处理器指令处理装置，所述第一流水线装置包括由第一暂存器构成的第一级，由第二暂存器构成的第二级和由第一运算器构成的第三级；所述第二流水线包括由第三暂存器构成的第一级，由第四暂存器构成的第二级和由第二运算器构成的第三级。

9.根据权利要求8所述的微处理器指令处理装置，其中，

如果确定所述指令为单发射指令，则在所述第一暂存器中读取指令的第一操作数，在所述第二暂存器中读取指令的第二操作数，在所述第一运算器中对第一操作数和第二操作数进行运算；

如果确定所述指令为双发射指令，则在所述第一暂存器中读取指令的第一操作的第一操作数，在所述第二暂存器中读取指令的第一操作的第二操作数，在第一运算器中对第一操作的第一操作数和第一操作的第二操作数进行运算；在所述第三暂存器中读取指令的第二操作的第一操作数，在所述第四暂存器中读取指令的第二操作的第二操作数，在第二运算器中对第二操作的第一操作数和第二操作的第二操作数进行运算。

10.根据权利要求6所述的微处理器指令处理装置，所述写回装置包括连接于第一运算器的第一结果暂存器和连接于第二运算器的第二结果暂存器，分别存储两个运算器的运算结果，并通过总线写回到寄存器中的相应地址。