多運算指令集架構之研究

Abstract

在本論文中我們提出一種新的多運算指令集架構；forest-structured 指令集。此種 新的多運算指令集架構可以 (1)在有限制的指令拮取頻寬下，提高有效指令之拮取速 率，(2) 減少暫時變數所需求的暫存器數目，(3) 減少可執行碼之指令數目，和 (4) 在具有多個功能單元的環境下減少執行所需時間。 在本論文中我們討論如何在32bits指令長度條件限制下來發展形成一組初步的forest -structured 指令集。一個能配合此種新的多運算指令集架構的徦想硬體架構之初步 設計亦將同時提出討論。我們亦探討了如何在代表基本區塊的有向無循環圖中產生f- orest-structured指令，並提出一個以執行速度為主要考慮因素之基本演算法則。 根據測試結果，forest-structured 指令集可以比一般的精簡指令集加速約 25.5%。 而其在減少指令數目和減少暫時變數所需求的暫存器數目上，亦有明顯之功效。最後 我們對初步的forest-structured 指令集的優缺點和未來可能發展方向作一番討論。