濾波器DSP尋址模式
出處:iC921 發(fā)布于:2008-11-17 15:32:47
現(xiàn)代的通用處理器可能具備多種尋址模式(例如,CISC),也可能只有少數(shù)幾種尋址模式(例如,RISC處理器)。CISC處理器能支持的尋址模式包括直接尋址、寄存器或內(nèi)存問接尋址、間接變址尋址、帶偏移量的間接尋址和帶偏移量的間接變址尋址,而且變址模式可能還支持前/后增量或減量變址。從歷史上看,使用更復(fù)雜的尋址模式可得到更高的代碼熵,這將帶來兩個好處:,匯編程序員的生產(chǎn)率提高;第二,得到的目標(biāo)代碼更加緊湊。但也存在很多因素導(dǎo)致CISC處理器復(fù)雜尋址模式特征的消失。首先是硬件成本與軟件開發(fā)成本在經(jīng)濟(jì)上的比重發(fā)生變化。數(shù)十年前,軟件開發(fā)成本較低,而主要投資在于硬件。應(yīng)用程序一般由手工完成的匯編代碼實(shí)現(xiàn)。如今,與軟件開發(fā)成本相比,硬件顯得并不昂貴。而且,目前市場投放時(shí)間上的壓力也在改變著原來的局勢。因而,大多數(shù)應(yīng)用都在使用語言進(jìn)行編程。
還有一種與上述理由相關(guān)的觀點(diǎn):已經(jīng)證明能夠充分利用復(fù)雜尋址模式及非正交指令集優(yōu)勢的編譯器是難以實(shí)現(xiàn)的。對通用計(jì)算機(jī)中復(fù)雜尋址模式的另一個打擊是這種模式可能導(dǎo)致流水線延遲,因?yàn)閺?fù)雜尋址模式使得數(shù)據(jù)依存關(guān)系變得復(fù)雜。近已有更優(yōu)化的CISC出現(xiàn),即便沒有復(fù)雜尋址模式,它岜能獲得較優(yōu)的性能?;乇軓?fù)雜尋址模式促進(jìn)了載人-存儲體系的運(yùn)用,這使得功能單元可以尤延遲地接受流水線事務(wù),因?yàn)閿?shù)據(jù)依存關(guān)系僅與內(nèi)存中存儲的數(shù)據(jù)相關(guān)。轉(zhuǎn)向寄存器問接載入-存儲結(jié)構(gòu)之后,所有的復(fù)雜尋址操作均可用軟件完成,因而在規(guī)劃指令事務(wù)時(shí)可以有更大的靈活性。寄存器間接裁入-存儲結(jié)構(gòu)可將若十簡單指令組合成更復(fù)雜的“尋址模式”。編譯器可以根據(jù)臨近指令對處理器資源調(diào)度的影響自由地對指令進(jìn)行靜態(tài)組織。處理器也能在可用資源和數(shù)據(jù)依存關(guān)系的約束下選擇重新安排這些簡單指令的執(zhí)行順序。與之相反,傳統(tǒng)CISC中每個指令的微操作是在各指令對應(yīng)的微程序中靜態(tài)規(guī)劃好的。
DSP應(yīng)用經(jīng)常需要以取模尋址或位翻轉(zhuǎn)尋址的方式對數(shù)紐進(jìn)行非連續(xù)的訪問。這些尋址模式在通用RISC或CISC處理器中并不容易實(shí)現(xiàn)。為使性能化,明智的做法是在數(shù)字信號處理器中為這些尋址模式增加專門的硬件支持。所需的尋址模式總結(jié)如下:
?、俚刂芳拇嫫鏖g接尋址。
?、趲挝徊介L和非單位步長按模變址的地址寄存器間接尋址。
③帶位翻轉(zhuǎn)變址的地址寄存器間接尋址。
現(xiàn)有的DSP結(jié)構(gòu)都是單線程的,因而除專門說明的一些特殊模式外,地址寄存器文件和運(yùn)算單元與通用結(jié)構(gòu)是類似的。為支持多線程,需要對硬件和軟件機(jī)制重新定義,使之支持為多個功能單元同時(shí)進(jìn)行地址生成。
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