[发明专利]一种数据拼接指令的处理方法和处理装置

说明书

本发明公开了一种指令处理装置，包括适于存储要操作的第一矢量的第一矢量寄存器、适于存储要操作的第二矢量的第二矢量寄存器、适于接收数据拼接指令并进行解码的解码器和执行单元。数据拼接指令指示第一矢量寄存器作为第一操作数、第二矢量寄存器，作为第二操作数、拼接标识和目的地。执行单元耦接到第一矢量寄存器、第二矢量寄存器和解码器，适于执行解码后的数据拼接指令，以便根据拼接标识从第一矢量寄存器中获取第一矢量的第一部分，从第二矢量寄存器中获取第二矢量的第二部分，拼接所获取的第一矢量的第一部分和第二矢量的第二部分以形成第三矢量，并存储到目的地中。

技术领域

本发明涉及处理器领域，尤其涉及具有数据拼接指令的指令集的处理器核心和处理 器。

背景技术

随着处理器技术的发展，已经出现了SIMD指令。SIMD是指具有单指令多数据结构的指令。通常情况下，单条指令对单一数据进行例如加减乘除等处理，而SIMD指令则可 以对多组数据并行地执行相同的操作。SIMD指令因为其特点而适合用于对矢量数据的数 量，例如，在矢量数字信号处理指令集的VDSP指令中得到了广泛使用，而VDSP指令 集又适合用于特殊复杂任务下的数据处理，如音频信号，图像信号和人工智能等，因而在 现代高端数字信号领域中是不可或缺的一部分。

在矢量数字信号处理中，会频繁出现矩阵运算。在矩阵运算中，数据往往是不对齐的， 为了最大化地利用地址空间，矢量数据的各个元素往往在各地址上紧密排列，没有空余。 这也造成了矢量数据间并不是按照地址对齐的，因而当通过VDSP读取指令将地址上数据 加载到矢量寄存器上时，矢量数据的各元素排列是不对齐的。

另一方面，即使矢量数据各元素能够在内存地址上对齐，但由于矢量数据总的大小并 不与矢量寄存器的位宽成倍数关系，当用户加载该矢量数据到矢量寄存器时，无法避免地 会发生最后一次载入矢量寄存器内的数据无法完全占满整个寄存器，导致有部分无效的信 息残留在矢量寄存器中。如若使用不当，无效信息可能会被错误使用。

为此，需要一种方案来高效地解决矢量数据不对齐的问题，为后续高效实现各类数字 信号处理奠定基础。

发明内容

为此，本发明提供了一种新的指令处理装置和指令处理方法，以力图解决或者至少缓 解上面存在的至少一个问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种指令处理装置，包括适于存储要操作的第一矢量 的第一矢量寄存器、适于存储要操作的第二矢量的第二矢量寄存器、适于接收数据拼接指 令并进行解码的解码器和执行单元。数据拼接指令指示第一矢量寄存器作为第一操作数、 第二矢量寄存器，作为第二操作数、拼接标识和目的地。执行单元耦接到第一矢量寄存器、 第二矢量寄存器和解码器，适于执行解码后的数据拼接指令，以便根据拼接标识从第一 矢量寄存器中获取第一矢量的第一部分，从第二矢量寄存器中获取第二矢量的第二部分， 拼接所获取的第一矢量的第一部分和第二矢量的第二部分以形成第三矢量，并存储到目的 地中。

可选地，在根据本发明的指令处理装置中，拼接标识包括长度标识，以指示第一矢量 的第一部分的长度。

可选地，在根据本发明的指令处理装置中，第一、第二和第三矢量具有相同的长度， 第一矢量的第一部分的长度与第二矢量的第二部分的长度之和等于第三矢量的长度。

可选地，在根据本发明的指令处理装置中，拼接标识包括：第一位置标识，指示从最 高位还是从最低位开始获取第一矢量的第一部分；以及第二位置标识，指示从最高位还是 从最低位开始获取所述第二矢量的第二部分。

可选地，根据本发明的指令处理装置还包括第三矢量寄存器，适于用作目的地来存储 所述第三矢量。