[发明专利]用于在堆栈机器中分配虚拟寄存器堆栈的方法

权利要求书

1.一种用于在堆栈机器中分配处理单元的虚拟寄存器堆栈(10)的方法，其包括：

在所述堆栈机器的物理寄存器文件(17)中分配所述虚拟寄存器堆栈(10)的给定数目的最顶层元素(11)，并且在所述堆栈机器的分层寄存器缓存(13)中分配所述虚拟寄存器堆栈(10)的附加元素。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，

所述寄存器文件(17)包括多个寄存器，每个寄存器能够由从零开始的寄存器号(14)唯一寻址，

所述虚拟寄存器堆栈(10)的每个元素能够通过从零开始的索引(15)唯一寻址，以及

为了分配所述最顶层的元素(11)中的一个元素，将能够用于对所述元素寻址的索引(15)映射到所述寄存器号(14)中的一个寄存器号(14)。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，

通过和与所述寄存器文件(17)内的处理单元的寄存器的给定容量对应的位掩码(RB)进行逐位逻辑与、然后与所述寄存器在所述寄存器文件(17)中的偏移(RO)进行逐位逻辑或来映射所述索引(15)。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，

如果寄存器的容量耗尽，则所述虚拟寄存器堆栈(10)的任何剩余元素溢出到所述分层寄存器缓存(13)。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其中，所述处理单元是虚拟处理单元，并且所述寄存器包含在所述寄存器文件(17)的由所述虚拟处理单元的专用寄存器(21)定义的段(12)中，所述专用寄存器(21)包括所述位掩码(RB)和所述偏移(RO)。

6.根据权利要求5所述的方法，其包括：

通过引用所述虚拟处理单元的进程指针(PP)管理所述专用寄存器(21)，所述专用寄存器(21)优选地包括唯一任务标识符(TID)、进程标识符(PID)、指令指针(IP)、虚拟寄存器堆栈指针(SP)、数据堆栈指针(DP)和返回堆栈指针(BP)。

7.根据权利要求5所述的方法，其包括，

在激活时，分配所述寄存器文件(17)中的所述段(12)并加载所述虚拟处理单元，

在停用时，卸载所述虚拟处理单元并释放所述段(12)。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，将所述最顶层的元素(11)进一步备份到所述分层寄存器缓存(13)中。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，

所述分层寄存器缓存(13)包括多个寄存器，每个寄存器能够由从零开始的地址(22)唯一寻址，并且为了分配后续元素中的一个元素，将能够用于对所述元素寻址的索引(15)映射到相应的地址(22)。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，

通过与所述分层寄存器缓存(13)的容量对应的位掩码(RB)进行逐位逻辑与、然后与所述分层寄存器缓存(13)内的偏移(RO)进行逐位逻辑或来映射所述索引(15)。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，

如果所述分层寄存器缓存(13)的容量耗尽，则所述虚拟寄存器堆栈(10)的任何剩余的最底部的元素(16)溢出到随机存取存储器。

12.一种堆栈机器，其适于执行根据权利要求1至11中任一项所述的方法的步骤。

13.一种计算机程序，其包括使根据权利要求12所述的堆栈机器执行根据权利要求1至11中任一项所述的方法的步骤的指令。

14.一种计算机可读的数据载体，在其上存储有根据权利要求13所述的计算机程序。