專利名稱：通過多載入/存儲(chǔ)指令的代碼尺寸減小方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及一種代碼尺寸減小方法。更具體地，本發(fā)明的實(shí)施例涉及一種通過使數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)器和寄存器之間移動(dòng)的次數(shù)最小化而減小代碼尺寸的方法。
背景技術(shù)：
一般來說，中央處理單元(CPU)利用存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)而執(zhí)行例如運(yùn)算的規(guī)定處理。為此，CPU利用在與該CPU相連地寄存器中寫入的數(shù)據(jù)，而不直接使用存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)。在CPU利用存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)之前，在寄存器中寫入該存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)。在利用寄存器中寫入的數(shù)據(jù)執(zhí)行規(guī)定處理之后，CPU將從該處理獲取的結(jié)果數(shù)據(jù)寫入寄存器中。根據(jù)給定指令，將寄存器中的結(jié)果數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器中。簡(jiǎn)而言之，為了使用存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)，CPU必須利用寄存器。存儲(chǔ)器和寄存器被分別劃分為多個(gè)區(qū)域。
分別為各區(qū)域指定地址。圖1圖示了存儲(chǔ)器和寄存器的構(gòu)造。寄存器被劃分為16個(gè)區(qū)域，并且每一區(qū)域被指定一個(gè)地址。地址r0到r15被順序指定到該寄存器的各區(qū)域。同樣，與寄存器一樣，存儲(chǔ)器包括分別被指定了地址的劃分的區(qū)域。因?yàn)榇鎯?chǔ)器的尺寸可根據(jù)用戶的設(shè)置而變化，所以劃分的區(qū)域數(shù)目也不同。在圖1中，一個(gè)存儲(chǔ)器被劃分為多個(gè)區(qū)域，而劃分的區(qū)域被指定地址0x00、0x04、0x08、0x0c、…、等等。
下面說明如何將存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)移動(dòng)到寄存器。根據(jù)指令，存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)中存儲(chǔ)在某一區(qū)域(地址)的數(shù)據(jù)被傳送到寄存器的特定區(qū)域(地址)。下面，將描述術(shù)語“地址”表示給定地址所指定到的區(qū)域。例如，根據(jù)第一指令，存儲(chǔ)器的地址0x00中的數(shù)據(jù)被傳送和寫入到寄存器的地址r0中。根據(jù)第二指令，存儲(chǔ)器的地址0x04中的數(shù)據(jù)被傳送和寫入到寄存器的地址r1中。第三指令使得存儲(chǔ)器的地址0x08中的數(shù)據(jù)被傳送和寫入到寄存器的地址r2中?？偠灾?，根據(jù)一條指令，將一個(gè)數(shù)據(jù)單元移動(dòng)到寄存器中。
CPU利用寄存器中寫入的數(shù)據(jù)而執(zhí)行規(guī)定處理，并在該寄存器中重寫與該處理對(duì)應(yīng)的結(jié)果數(shù)據(jù)。寄存器中的結(jié)果數(shù)據(jù)根據(jù)單個(gè)指令而一個(gè)接一個(gè)地移動(dòng)到存儲(chǔ)器中。為了克服該復(fù)雜性，下面討論利用一條指令傳送多于一個(gè)數(shù)據(jù)單元的方案，這被稱為多載入/存儲(chǔ)(MLS)。
現(xiàn)在詳細(xì)描述MLS。MLS使得能夠利用一條指令將存儲(chǔ)器中的至少兩個(gè)數(shù)據(jù)單元傳送到寄存器中。然而，MLS要求依次排列從存儲(chǔ)器讀取的數(shù)據(jù)的地址。作為具體的例子，假設(shè)從地址0x08中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)中讀取三條數(shù)據(jù)，則所讀取數(shù)據(jù)的地址是0x08、0x0c、和0x10。應(yīng)注意所讀取的數(shù)據(jù)被寫入在寄存器的連續(xù)地址中。例如，如果所讀取的數(shù)據(jù)被寫入在從r1開始的地址中，則存儲(chǔ)所讀取的數(shù)據(jù)的地址成為r1、r2、和r3。
考慮到以上背景，應(yīng)滿足上述需求來實(shí)現(xiàn)MLS。然而，很少?gòu)拇鎯?chǔ)器中讀取連續(xù)數(shù)據(jù)。分配到存儲(chǔ)器和寄存器的地址的數(shù)據(jù)可通過運(yùn)算而被重新排列以滿足讀取按順序排列的數(shù)據(jù)的需求，但該方案導(dǎo)致太多運(yùn)算來重新排列。

發(fā)明內(nèi)容
提供本發(fā)明來解決傳統(tǒng)配置中出現(xiàn)的上述和其他問題和缺點(diǎn)，并且本發(fā)明的一個(gè)方面提供了一種滿足執(zhí)行多載入/存儲(chǔ)(MLS)的需求的方法。
本發(fā)明的另一方面提供了一種用于滿足MLS需求以最小化數(shù)據(jù)被傳送的次數(shù)，并減小代碼尺寸的方法。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的以上方面和/或特征，提供了一種用于向存儲(chǔ)器中的地址分配數(shù)據(jù)的方法，該存儲(chǔ)器包括分別向其指定了地址的至少兩個(gè)區(qū)域，所述方法包括產(chǎn)生利用一條指令傳送數(shù)據(jù)的至少一個(gè)塊，并指示在所述至少一個(gè)塊中包括該數(shù)據(jù)；將該塊中的數(shù)據(jù)彼此鏈接，并對(duì)于該至少一個(gè)塊計(jì)算鏈接兩個(gè)數(shù)據(jù)的路徑的數(shù)目；考慮到鏈接路徑的數(shù)目，而利用最短路徑鏈接數(shù)據(jù)；和利用最短路徑按地址而分配數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的其它方面和或優(yōu)點(diǎn)部分將在下面的描述中闡述，部分將從描述中顯而易見，或者可以通過對(duì)本發(fā)明的實(shí)踐而得知。


通過結(jié)合附圖對(duì)示范實(shí)施例的以下描述，本發(fā)明的這些和/或其他方面和優(yōu)點(diǎn)將變得清楚和更易于理解，其中
圖1是根據(jù)傳統(tǒng)方法的指定了地址的存儲(chǔ)器和寄存器的示意表示；
圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例將數(shù)據(jù)分別分配到存儲(chǔ)器和寄存器的地址的過程的流程圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的能夠利用一條指令而逐塊傳送的數(shù)據(jù)的示意表示；
圖4A和圖4B是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的能夠利用一條指令傳送并彼此鏈接的數(shù)據(jù)、以及給予每一路徑的權(quán)重的示意表示；和
圖5是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的沿最短路徑鏈接的能夠利用一條指令傳送的數(shù)據(jù)的示意表示。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在詳細(xì)討論本發(fā)明的實(shí)施例，附圖中圖解了本發(fā)明的例子，其中相同的附圖標(biāo)記始終表示相同的元件。下面參考附圖描述實(shí)施例以說明本發(fā)明。
圖2是所說明的根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的減小代碼尺寸的處理的流程圖。測(cè)量區(qū)域L和S(S200)。將在下面詳細(xì)描述區(qū)域L和S。
在實(shí)施例中，對(duì)于鏈接要在存儲(chǔ)器和寄存器之間傳送的數(shù)據(jù)的路徑，計(jì)算權(quán)重(S202)。將該權(quán)重表示為利用一條指令傳送兩個(gè)數(shù)據(jù)單元的次數(shù)。圖1繪出了寄存器中存在16個(gè)區(qū)域，但是寄存器不必限于所述區(qū)域的數(shù)目。應(yīng)理解寄存器中的區(qū)域的數(shù)目可根據(jù)用戶設(shè)置而不同。
去除沿每一路徑的權(quán)重中具有最小權(quán)重的路徑(S204)。數(shù)據(jù)應(yīng)沿著最小數(shù)目的路徑進(jìn)行鏈接，而不必要的鏈接數(shù)據(jù)的路徑根據(jù)其權(quán)重而被去除，這將進(jìn)行詳細(xì)描述。
利用剩余路徑將數(shù)據(jù)單元分別分配到各地址(S206)。由此，數(shù)據(jù)分配可實(shí)現(xiàn)MLS。參考圖2提供以下描述。
假定中央處理單元(CPU)的規(guī)定處理執(zhí)行根據(jù)程序1的以下運(yùn)算。
程序1
…a＝a+b-c+d；<!-- SIPO <DP n="3"> --><dp n="d3"/>if(a＞b){qstring(a，b)；f＝f-d；}else{qstring(a，b)；f＝a+b；d＝b+d；e＝a+f；}f＝d+a；d＝f-d；…
程序1可與寄存器(寄存器地址)相關(guān)地表示為下面的程序2。
程序2
B1-0 r0＝a；B1-1 r1＝b；B1-2 r2＝c；B1-3 r0＝r0+r1；B1-4 r0＝r0-r2；B1-5 r2＝d；B1-6 r0＝r0+r2；B1-7 a＝r0；B1-8 goto L1 if r0≤r1；B2-0 r1＝r2；B2-1 call qstring；B2-2 r0＝f；B2-3 r1＝d；B2-4 r0＝r0-r1；B2-5 f＝r0；B2-6 goto L2<!-- SIPO <DP n="4"> --><dp n="d4"/>B3-0 L1 call qstringB3-1 r0＝a；B3-2 r2＝b；B3-3 r3＝d；B3-4 r1＝r0+r2；B3-5 f＝r1B3-6 r0＝r0+r1；B3-7 r2＝r2+r3；B3-8 e＝r0；B3-9 d＝r2；B4-0 L2 r0＝d；B4-1 r2＝a；B4-2 r1＝r2+r0；B4-3 r2＝r1-r0；B4-4 d+r2；B4-5 f＝r1；
下面說明將數(shù)據(jù)寫入寄存器以利用程序2執(zhí)行以上運(yùn)算的時(shí)間。
程序2包括B1到B4。首先對(duì)B1進(jìn)行描述。為了運(yùn)算而在寄存器中寫入數(shù)據(jù)a的時(shí)間在B1-0和B1-2之間。如果在B1-2之內(nèi)將數(shù)據(jù)a寫入到寄存器中，則CPU可執(zhí)行運(yùn)算。為了運(yùn)算而在寄存器中寫入數(shù)據(jù)b的時(shí)間在B1-0和B1-2之間。為了運(yùn)算而在寄存器中寫入數(shù)據(jù)c的時(shí)間在B1-0和B1-3之間。為了運(yùn)算而在寄存器中寫入數(shù)據(jù)d的時(shí)間在B1-0和B1-5之間。因此，利用一條指令將數(shù)據(jù)a到數(shù)據(jù)d從存儲(chǔ)器傳送到寄存器的時(shí)間在B1-0和B1-2之間。在B1-7，將來自CPU的結(jié)果數(shù)據(jù)寫入到寄存器中。
下面，說明B2。為了運(yùn)算而在寄存器中寫入數(shù)據(jù)f的時(shí)間在B2-0和B2-3之間。為了運(yùn)算而在寄存器中寫入數(shù)據(jù)d的時(shí)間也在B2-0和B2-3之間。因此，利用一條指令從存儲(chǔ)器向寄存器傳送數(shù)據(jù)f和數(shù)據(jù)d的時(shí)間在B2-0和B2-3之間。在B2-5，來自CPU的結(jié)果數(shù)據(jù)f被寫入寄存器以便傳送到存儲(chǔ)器。
至于B3，為了運(yùn)算而在寄存器中寫入數(shù)據(jù)a的時(shí)間在B3-0和B3-3之間。為了運(yùn)算而在寄存器中寫入數(shù)據(jù)d的時(shí)間在B3-0和B3-3之間。為了運(yùn)算而在寄存器中寫入數(shù)據(jù)d的時(shí)間在B3-0和B3-6之間。利用一條指令從存儲(chǔ)器向寄存器傳送數(shù)據(jù)a、b和d的時(shí)間在B3-0和B3-3之間。
在B3-5，從CPU提供的結(jié)果數(shù)據(jù)f被寫入寄存器以便傳送到存儲(chǔ)器。在B3-8，來自CPU的結(jié)果數(shù)據(jù)e被寫入寄存器以便傳送到存儲(chǔ)器。在B3-9，從CPU提供的結(jié)果數(shù)據(jù)d被寫入寄存器以便傳送到存儲(chǔ)器。所以，利用一條指令將結(jié)果數(shù)據(jù)f、e和d從寄存器傳送到存儲(chǔ)器的時(shí)間是B3-9。
至于B4，為了運(yùn)算而在寄存器中寫入數(shù)據(jù)d的時(shí)間在B4-0和B4-1之間。為了運(yùn)算而在寄存器中寫入數(shù)據(jù)a的時(shí)間也在B4-0和B4-1之間。利用一條指令將數(shù)據(jù)d和數(shù)據(jù)a從存儲(chǔ)器傳送到寄存器的時(shí)間在B4-0和B4-1之間。
已圖示了每一塊中利用一條指令傳送數(shù)據(jù)的時(shí)間。下面，將說明對(duì)存儲(chǔ)器或寄存器的地址的數(shù)據(jù)分配。如上所述，為了利用一條指令傳送數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器或寄存器的地址應(yīng)是連續(xù)的。
圖3是圖解根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的要利用一條指令傳送的數(shù)據(jù)、以及鏈接該數(shù)據(jù)的路徑的示意表示。首先描述各決中將數(shù)據(jù)彼此鏈接的路徑。
在(B1)，利用一條指令傳送數(shù)據(jù)a、b、c和d。在圖3的(B1)中繪出了鏈接數(shù)據(jù)a、b、c和d的路徑。另外，圖示了從CPU提供的結(jié)果數(shù)據(jù)a。
在(B2)，利用一條指令傳送數(shù)據(jù)f和數(shù)據(jù)d。在圖3的(B2)中繪出了鏈接數(shù)據(jù)f和數(shù)據(jù)d的路徑。還圖示了從CPU提供的結(jié)果數(shù)據(jù)f。
在(B3)，利用一條指令傳送數(shù)據(jù)a、b和d。在圖3的(B3)中繪出了鏈接數(shù)據(jù)a、b和d的路徑。另外，示出了鏈接從CPU提供的結(jié)果數(shù)據(jù)f、d和e的路徑。
在(B4)，利用一條指令傳送數(shù)據(jù)a和數(shù)據(jù)d。圖3的(B4)中繪出了鏈接數(shù)據(jù)a和數(shù)據(jù)d的路徑。另外，示出了鏈接從CPU提供的數(shù)據(jù)a和b的路徑。
圖4A是圖解參考圖3的路徑的權(quán)重的示意表示。下面，結(jié)果數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)被看作是相同的。
如圖3的(B1)和(B3)所示的鏈接數(shù)據(jù)a和數(shù)據(jù)b的路徑具有權(quán)重2。如圖3的(B1)所示的鏈接數(shù)據(jù)a和數(shù)據(jù)c的路徑具有權(quán)重1。如圖3的(B1)、(B3)、(B4)所示的鏈接數(shù)據(jù)a和數(shù)據(jù)d的路徑具有權(quán)重3。如圖3的(B2)、(B3)、(B4)所示的鏈接數(shù)據(jù)d和數(shù)據(jù)f的路徑具有權(quán)重3。以相同方式，獲得給予圖4A的各路徑的權(quán)重。
圖4B是圖解利用最短路徑鏈接所有數(shù)據(jù)單元的示意圖。從圖4A中擦去了(除圖4B中所選路徑之外的)其他路徑?；诼窂降臋?quán)重而去除一些路徑。也就是說，首先去除具有較小權(quán)重的路徑。結(jié)果，留下具有較高使用頻率的路徑。在圖4B中，去除數(shù)據(jù)a和數(shù)據(jù)c之間的路徑、數(shù)據(jù)c和數(shù)據(jù)d之間的路徑、數(shù)據(jù)b和數(shù)據(jù)d之間的路徑、以及數(shù)據(jù)d和數(shù)據(jù)e之間的路徑。
圖5是圖解參考圖4B而彼此鏈接的圖3的數(shù)據(jù)的示意圖。
(B1)包括數(shù)據(jù)a和數(shù)據(jù)b之間的路徑、數(shù)據(jù)b和數(shù)據(jù)c之間的路徑、數(shù)據(jù)a和數(shù)據(jù)d之間的路徑、以及數(shù)據(jù)a。(B2)包括數(shù)據(jù)f和數(shù)據(jù)d之間的路徑、以及數(shù)據(jù)f。(B3)包括數(shù)據(jù)a和數(shù)據(jù)b之間的路徑、以及數(shù)據(jù)a和數(shù)據(jù)d之間的路徑。(B3)還包括數(shù)據(jù)f和數(shù)據(jù)d之間的路徑、以及數(shù)據(jù)f和數(shù)據(jù)e之間的路徑。(B4)包括數(shù)據(jù)a和數(shù)據(jù)d之間的路徑、以及數(shù)據(jù)d和數(shù)據(jù)f之間的路徑。
下表1示出了利用圖5的路徑而分配到存儲(chǔ)器的各地址的數(shù)據(jù)。
表1
通過如表1所示分配數(shù)據(jù)到存儲(chǔ)器的各地址，可利用一條指令而傳送多個(gè)數(shù)據(jù)。具體地說，從存儲(chǔ)器地址0x00到0x0c一次讀取(B1)所需的數(shù)據(jù)a到數(shù)據(jù)d。從相關(guān)地址一次讀取(B2)(B4)所需的數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明，可利用單個(gè)指令而有效傳送多個(gè)數(shù)據(jù)。將數(shù)據(jù)依次分配到存儲(chǔ)器的地址，以便利用一條指令傳送數(shù)據(jù)。所以，指示數(shù)據(jù)傳送的代碼尺寸可減小，而存儲(chǔ)該代碼的存儲(chǔ)器尺寸也可減小。
盡管示出并描述了本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下，可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行改變，而本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等價(jià)物限定。
權(quán)利要求
1.一種用于向存儲(chǔ)器中的地址分配數(shù)據(jù)的方法，該存儲(chǔ)器包括分別向其分配了地址的至少兩個(gè)區(qū)域，所述方法包括
產(chǎn)生利用一條指令傳送數(shù)據(jù)的至少一個(gè)塊，并指示在所述至少一個(gè)塊中包括該數(shù)據(jù)；
將該塊中的數(shù)據(jù)彼此鏈接，并對(duì)于該至少一個(gè)塊計(jì)算鏈接兩個(gè)數(shù)據(jù)的路徑的數(shù)目；
考慮到鏈接路徑的數(shù)目，而利用最短路徑鏈接數(shù)據(jù)；和
利用最短路徑按地址分配數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中利用具有較大數(shù)目路徑的路徑而將數(shù)據(jù)彼此鏈接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中一塊中的數(shù)據(jù)被依次分配特定地址。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中確定傳送各塊中的數(shù)據(jù)的時(shí)間，并在公共時(shí)間傳送至少一塊中的數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中從存儲(chǔ)器提供的數(shù)據(jù)被傳送到寄存器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中從寄存器的特定地址開始依次寫入來自存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)。
7.一種方法，包括
識(shí)別至少兩個(gè)數(shù)據(jù)單元之間的關(guān)系；
基于所識(shí)別的關(guān)系，使該至少兩個(gè)數(shù)據(jù)單元關(guān)聯(lián)到至少一個(gè)塊中；以及
在處理單元和存儲(chǔ)器之間傳送所述至少一個(gè)塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中所述關(guān)系包括路徑值。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中所述處理單元包括中央處理單元，而所述存儲(chǔ)器包括寄存器。
10.一種在處理單元和存儲(chǔ)器之間的數(shù)據(jù)傳送方法，該方法包括
計(jì)算要在處理單元和存儲(chǔ)器之間移動(dòng)的至少兩個(gè)數(shù)據(jù)單元之間的路徑的權(quán)重；以及
根據(jù)所計(jì)算的權(quán)重鏈接所述至少兩個(gè)數(shù)據(jù)單元。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中根據(jù)所計(jì)算的權(quán)重而對(duì)所述至少兩個(gè)數(shù)據(jù)單元的鏈接包括
沿具有最高權(quán)重的路徑鏈接所述至少兩個(gè)數(shù)據(jù)單元。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中所述處理單元包括中央處理單元，而所述存儲(chǔ)器包括寄存器。
全文摘要
一種利用一條指令傳送存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的多個(gè)數(shù)據(jù)的方法。在包括分別向其指定了地址的至少兩個(gè)區(qū)域的存儲(chǔ)器中，數(shù)據(jù)被依次分配到各地址，而所分配的數(shù)據(jù)利用一條指令進(jìn)行傳送。產(chǎn)生利用一條指令傳送數(shù)據(jù)的至少一塊，并指示在該至少一塊中包括該數(shù)據(jù)。該塊中的數(shù)據(jù)被彼此鏈接，并對(duì)于該至少一塊而計(jì)算鏈接兩個(gè)數(shù)據(jù)的路徑的數(shù)目。考慮到鏈接路徑的數(shù)目而利用最短路徑鏈接數(shù)據(jù)，并且利用最短路徑按地址分配數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)G06F12/02GK1728110SQ20051008756
公開日2006年2月1日 申請(qǐng)日期2005年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月27日
發(fā)明者白潤(rùn)興, 李濬瑞, 鄭鎮(zhèn)宇, 安珉旭, 崔峻植, 曹斗山 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社, 財(cái)團(tuán)法人索爾大學(xué)校產(chǎn)學(xué)協(xié)力財(cái)團(tuán)