[发明专利]一种基于超长指令字专用指令集处理器的汇编器设计方法

摘要

本发明公开了一种基于超长指令字专用指令集处理器的汇编器设计方法，通过在汇编器中设计寄存器重命名和指令打包及调度的功能，实现汇编器的改进。本发明寄存器重命名在检测到指令中的写后写冲突后，搜索一直处于空闲的寄存器替代指令中目的寄存器以消除写后写冲突；所述指令打包及调度设计同时执行，汇编器在打包指令的同时，检测指令间的冲突，通过指令调度调整指令的执行顺序消除指令冲突，指令打包及调度设计包括程序分段、段内指令打包及调度、段间指令冲突检测及调整、跳转指令标号匹配、跳转指令冲突检测及调整和跳转指令标号重新匹配步骤。本发明提高了汇编器指令级并行性，极大地扩展了基于超长指令字的专用指令集处理器的应用领域。

主权项

一种基于超长指令字专用指令集处理器的汇编器设计方法，其特征在于，通过在汇编器中设计寄存器重命名和指令打包及调度的功能，实现汇编器的改进，提高指令级并行性，所述寄存器重命名是在检测到指令中的写后写冲突之后，搜索一直处于空闲的寄存器替代指令中目的寄存器以消除写后写冲突；所述指令打包及调度设计同时执行，汇编器在打包指令的同时，检测指令间的冲突，通过指令调度调整指令的执行顺序消除指令冲突，指令打包及调度设计包括程序分段、段内指令打包及调度、段间指令冲突检测及调整、跳转指令标号匹配、跳转指令冲突检测及调整和跳转指令标号重新匹配步骤；步骤1：所述的程序分段根据跳转指令和目标标号分段，程序分段既保证跳转指令前后指令的执行顺序，又使段内的指令调度不再受跳转指令的限制；步骤2：所述的段内指令打包及调度将各程序段中位置相近并且不存在冲突的指令打包成一条超长指令字“VLIW”指令；如果打包过程中存在指令冲突，跳过该冲突的指令继续搜索，找到与搜索到指令都不存在冲突的指令，将搜索到指令插入到当前位置并跟冲突之前的指令打包成一条VLIW指令；如果直到程序段结束也不存在冲突的指令，就在当前位置插入空“NOP“指令；步骤3：所述的段间指令冲突检测及调整是检测相邻程序段首尾连接部分VLIW指令间的冲突，如果存在冲突，直接在段头插入空“NOP”VLIW指令；步骤4：所述的跳转指令标号匹配是将跳转指令和目标指令连接起来，以便生成跳转指令的二进制代码中的目标地址或偏移量，及检测跳转指令与目标指令的VLIW指令间冲突；步骤5：所述的跳转指令冲突检测及调整是检测跳转指令和目标指令是否存在VLIW指令间的冲突，如果存在冲突，直接在目标地址的指令前插入空“NOP“VLIW指令；步骤6：所述的跳转指令标号重新匹配是在完成跳转指令冲突检测并调整之后，将跳转指令和目标指令重新连接起来。