本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)，特別是涉及一種基于有限狀態(tài)機(jī)的地址向量表取指方法及裝置。
背景技術(shù)：
1、risc-v是一種開源的指令集架構(gòu)(instruction?set?architecture，isa)，以其模塊化、可擴(kuò)展和免費(fèi)開源的特性，在處理器設(shè)計(jì)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，在處理器設(shè)計(jì)中，取指單元是負(fù)責(zé)從指令存儲(chǔ)器中讀取指令并發(fā)送給后續(xù)處理單元的關(guān)鍵組件。一般來(lái)說(shuō)，處理器的取指流程為，指令計(jì)數(shù)器訪問(wèn)指令存儲(chǔ)器，從指令存儲(chǔ)器獲取指令，將指令計(jì)數(shù)器和指令發(fā)送給后續(xù)功能單元，進(jìn)行下一步處理。但是在一些特定情況下，取指單元無(wú)法實(shí)現(xiàn)直接從指令存儲(chǔ)器獲取指令。
2、因此，有必要提供一種基于有限狀態(tài)機(jī)的地址向量表取指方法及裝置，以解決上述問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題和不足，提供一種基于有限狀態(tài)機(jī)的地址向量表取指方法及裝置，通過(guò)設(shè)置一個(gè)有限狀態(tài)機(jī)和一個(gè)多路選擇器，實(shí)現(xiàn)地址向量表的高效取指。
2、本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題而采用的技術(shù)方案是提供一種基于有限狀態(tài)機(jī)的地址向量表取指方法，應(yīng)用于risc-v指令架構(gòu)，包括以下步驟：
3、設(shè)置有限狀態(tài)機(jī)，所述有限狀態(tài)機(jī)用于讀取地址向量表；
4、設(shè)置多路選擇器，所述多路選擇器包括第一數(shù)據(jù)輸入端口、第二數(shù)據(jù)輸入端口、選擇信號(hào)輸入端口以及輸出端口；所述第一數(shù)據(jù)輸入端口獲取下一條指令計(jì)數(shù)器，所述第二數(shù)據(jù)輸入端口獲取地址向量表，所述選擇信號(hào)輸入端口獲取有限狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)；所述多路選擇器根據(jù)所述有限狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)，選擇所述下一條指令計(jì)數(shù)器或所述地址向量表，通過(guò)所述輸出端口賦值給指令計(jì)數(shù)器；
5、當(dāng)所述有限狀態(tài)機(jī)為第一狀態(tài)時(shí)，表示所述有限狀態(tài)機(jī)為空閑態(tài)，當(dāng)前取指單元用于向指令存儲(chǔ)器讀取指令；
6、當(dāng)所述有限狀態(tài)機(jī)為第二狀態(tài)時(shí)，表示所述有限狀態(tài)機(jī)正在向指令存儲(chǔ)器發(fā)送讀取所述地址向量表的請(qǐng)求；
7、當(dāng)所述有限狀態(tài)機(jī)為第三狀態(tài)時(shí)，表示所述有限狀態(tài)機(jī)已經(jīng)向所述指令存儲(chǔ)器成功發(fā)送讀取所述地址向量表的請(qǐng)求，等待所述指令存儲(chǔ)器返回所述地址向量表。
8、優(yōu)選地，當(dāng)所述有限狀態(tài)機(jī)為第一狀態(tài)時(shí)，還包括以下步驟：
9、當(dāng)所述指令存儲(chǔ)器返回就緒信號(hào)時(shí)，所述有限狀態(tài)機(jī)從所述第一狀態(tài)跳轉(zhuǎn)到所述第三狀態(tài)；
10、當(dāng)所述指令存儲(chǔ)器未返回就緒信號(hào)時(shí)，所述有限狀態(tài)機(jī)從所述第一狀態(tài)跳轉(zhuǎn)到所述第二狀態(tài)。
11、優(yōu)選地，當(dāng)所述有限狀態(tài)機(jī)為第二狀態(tài)時(shí)，還包括以下步驟：
12、當(dāng)所述指令存儲(chǔ)器返回就緒信號(hào)時(shí)，所述有限狀態(tài)機(jī)從所述第二狀態(tài)跳轉(zhuǎn)到所述第三狀態(tài)；
13、當(dāng)所述取指單元被刷新時(shí)，所述有限狀態(tài)機(jī)從所述第二狀態(tài)跳轉(zhuǎn)到所述第一狀態(tài)。
14、優(yōu)選地，當(dāng)所述有限狀態(tài)機(jī)為第三狀態(tài)時(shí)，還包括以下步驟：
15、當(dāng)所述指令存儲(chǔ)器返回所述地址向量表時(shí)，所述有限狀態(tài)機(jī)從所述第三狀態(tài)跳轉(zhuǎn)到所述第一狀態(tài)。
16、優(yōu)選地，當(dāng)所述有限狀態(tài)機(jī)處于所述第二狀態(tài)或第三狀態(tài)時(shí)，所述取指單元正在從本地讀取所述地址向量表。
17、優(yōu)選地，當(dāng)所述有限狀態(tài)機(jī)處于所述第一狀態(tài)時(shí)，多路選擇器選擇下一條指令計(jì)數(shù)器給指令計(jì)數(shù)器賦值，下一條指令計(jì)數(shù)器根據(jù)處理器實(shí)現(xiàn)功能和處理器狀態(tài)從多個(gè)路徑中的任一個(gè)讀取數(shù)據(jù)。
18、優(yōu)選地，當(dāng)獲取到關(guān)鍵事件時(shí)，觸發(fā)所述取指單元向所述指令存儲(chǔ)器讀取所述地址向量表。
19、優(yōu)選地，當(dāng)所述有限狀態(tài)機(jī)處于所述第二狀態(tài)或第三狀態(tài)時(shí)，阻止所述指令存儲(chǔ)器返回的有效數(shù)據(jù)進(jìn)入到指令隊(duì)列。
20、優(yōu)選地，當(dāng)所述有限狀態(tài)機(jī)處于所述第三狀態(tài)時(shí)，所述多路選擇器選擇從所述指令存儲(chǔ)器返回的有效數(shù)據(jù)作為地址向量表，發(fā)送給所述指令計(jì)數(shù)器進(jìn)行下一次取指。
21、本發(fā)明還提供一種基于有限狀態(tài)機(jī)的地址向量表取指裝置，所述裝置包括：
22、有限狀態(tài)機(jī)，其用于讀取地址向量表；
23、多路選擇器，其用于獲取所述地址向量表作為指令計(jì)數(shù)器的輸入，所述多路選擇器包括第一數(shù)據(jù)輸入端口、第二數(shù)據(jù)輸入端口、選擇信號(hào)輸入端口以及輸出端口；所述第一數(shù)據(jù)輸入端口獲取下一條指令計(jì)數(shù)器，所述第二數(shù)據(jù)輸入端口獲取地址向量表，所述選擇信號(hào)輸入端口獲取有限狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)；所述多路選擇器根據(jù)所述有限狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)，選擇所述下一條指令計(jì)數(shù)器或所述地址向量表，通過(guò)所述輸出端口賦值給指令計(jì)數(shù)器；
24、第一狀態(tài)獲取模塊，其用于當(dāng)所述有限狀態(tài)機(jī)為第一狀態(tài)時(shí)，表示所述有限狀態(tài)機(jī)為空閑態(tài)，當(dāng)前取指單元用于向指令存儲(chǔ)器讀取指令；
25、第二狀態(tài)獲取模塊，其用于當(dāng)所述有限狀態(tài)機(jī)為第二狀態(tài)時(shí)，表示所述有限狀態(tài)機(jī)正在向指令存儲(chǔ)器發(fā)送讀取所述地址向量表的請(qǐng)求；
26、第三狀態(tài)獲取模塊，其用于當(dāng)所述有限狀態(tài)機(jī)為第三狀態(tài)時(shí)，表示所述有限狀態(tài)機(jī)已經(jīng)向所述指令存儲(chǔ)器成功發(fā)送讀取所述地址向量表的請(qǐng)求，等待所述指令存儲(chǔ)器返回所述地址向量表。
27、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案具有以下有益效果：
28、本發(fā)明提供的基于有限狀態(tài)機(jī)的地址向量表取指方法及裝置，方法包括：設(shè)置有限狀態(tài)機(jī)，所述有限狀態(tài)機(jī)用于讀取地址向量表；設(shè)置多路選擇器，所述多路選擇器包括第一數(shù)據(jù)輸入端口、第二數(shù)據(jù)輸入端口、選擇信號(hào)輸入端口以及輸出端口；所述第一數(shù)據(jù)輸入端口獲取下一條指令計(jì)數(shù)器，所述第二數(shù)據(jù)輸入端口獲取地址向量表，所述選擇信號(hào)輸入端口獲取有限狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)；所述多路選擇器根據(jù)所述有限狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)，選擇所述下一條指令計(jì)數(shù)器或所述地址向量表，通過(guò)所述輸出端口賦值給指令計(jì)數(shù)器；當(dāng)所述有限狀態(tài)機(jī)為第一狀態(tài)時(shí)，表示所述有限狀態(tài)機(jī)為空閑態(tài)，當(dāng)前取指單元用于向指令存儲(chǔ)器讀取指令；當(dāng)所述有限狀態(tài)機(jī)為第二狀態(tài)時(shí)，表示所述有限狀態(tài)機(jī)正在向指令存儲(chǔ)器發(fā)送讀取所述地址向量表的請(qǐng)求；當(dāng)所述有限狀態(tài)機(jī)為第三狀態(tài)時(shí)，表示所述有限狀態(tài)機(jī)已經(jīng)向所述指令存儲(chǔ)器成功發(fā)送讀取所述地址向量表的請(qǐng)求，等待所述指令存儲(chǔ)器返回所述地址向量表；通過(guò)設(shè)置一個(gè)有限狀態(tài)機(jī)，以及在指令計(jì)數(shù)器和有限狀態(tài)機(jī)之間設(shè)置一個(gè)多路選擇器，能夠?qū)崿F(xiàn)地址向量表的取指操作。
29、進(jìn)一步地，通過(guò)有限狀態(tài)機(jī)在第一狀態(tài)、第二狀態(tài)、第三狀態(tài)這三個(gè)狀態(tài)之間的跳轉(zhuǎn)，完成一次地址向量表的讀取，該有限狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔，可高效的完成地址向量表取指操作。
1.一種基于有限狀態(tài)機(jī)的地址向量表取指方法，應(yīng)用于risc-v指令架構(gòu)，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于有限狀態(tài)機(jī)的地址向量表取指方法，其特征在于，當(dāng)所述有限狀態(tài)機(jī)為第一狀態(tài)時(shí)，還包括以下步驟：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于有限狀態(tài)機(jī)的地址向量表取指方法，其特征在于，當(dāng)所述有限狀態(tài)機(jī)為第二狀態(tài)時(shí)，還包括以下步驟：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于有限狀態(tài)機(jī)的地址向量表取指方法，其特征在于，當(dāng)所述有限狀態(tài)機(jī)為第三狀態(tài)時(shí)，還包括以下步驟：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于有限狀態(tài)機(jī)的地址向量表取指方法，其特征在于，當(dāng)所述有限狀態(tài)機(jī)處于所述第二狀態(tài)或第三狀態(tài)時(shí)，所述取指單元正在從本地讀取所述地址向量表。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于有限狀態(tài)機(jī)的地址向量表取指方法，其特征在于，當(dāng)所述有限狀態(tài)機(jī)處于所述第一狀態(tài)時(shí)，多路選擇器選擇下一條指令計(jì)數(shù)器給指令計(jì)數(shù)器賦值，下一條指令計(jì)數(shù)器根據(jù)處理器實(shí)現(xiàn)功能和處理器狀態(tài)從多個(gè)路徑中的任一個(gè)讀取數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于有限狀態(tài)機(jī)的地址向量表取指方法，其特征在于，當(dāng)獲取到關(guān)鍵事件時(shí)，觸發(fā)所述取指單元向所述指令存儲(chǔ)器讀取所述地址向量表。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于有限狀態(tài)機(jī)的地址向量表取指方法，其特征在于，當(dāng)所述有限狀態(tài)機(jī)處于所述第二狀態(tài)或第三狀態(tài)時(shí)，阻止所述指令存儲(chǔ)器返回的有效數(shù)據(jù)進(jìn)入到指令隊(duì)列。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于有限狀態(tài)機(jī)的地址向量表取指方法，其特征在于，當(dāng)所述有限狀態(tài)機(jī)處于所述第三狀態(tài)時(shí)，所述多路選擇器選擇從所述指令存儲(chǔ)器返回的有效數(shù)據(jù)作為地址向量表，發(fā)送給所述指令計(jì)數(shù)器進(jìn)行下一次取指。
10.一種基于有限狀態(tài)機(jī)的地址向量表取指裝置，應(yīng)用于risc-v指令架構(gòu)，其特征在于，所述裝置包括：