向量处理器中的数据提取系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明总体上涉及向量处理器中的数据提取。
【背景技术】
[0002]技术的进步己产生较小且较强大的计算装置。举例来说，当前存在多种便携式个人计算装置，包含无线计算装置，例如便携式无线电话、个人数字助理(PDA)和寻呼装置，其体积小，重量轻，且易于由用户携带。更具体来说，例如蜂窝电话和因特网协议(IP)电话等便携式无线电话可经由无线网络传达语音和数据包。而且，此类无线电话可以处理可执行指令，包含软件应用程序，例如可用以接入因特网的网络浏览器应用程序。因此，这些无线电话可包含强大的计算能力。
[0003]例如无线电话等一些装置可包含向量处理器。向量处理器在数据操作中作为一个单元处置数据元素群组方面可能较为高效。举例来说，N元素向量处理器可以通过在源寄存器与存储器之间一次移动N个元素来执行存储器加载和存储操作，或者向量处理器可以作为一个操作对N个元素执行N个数学运算(例如，加法、乘法)。假设单个数据元素是大小为32位的字，则向量处理器的源寄存器的大小可以是N个字。
[0004]在存储器系统中，可以通过字的地址来参考字。举例来说，字a(j)存储在地址j处，字a(j+l)存储在地址j+Ι处，以此类推。包含向量处理器的存储器系统可以设计成对准存储器，使得N个字的群组[a(j+N_l)，...，a(j+l)，a(j)]在地址j处开始存储，以便满足j模N = O这个特性。这被称作对准向量存储器存取。为了说明，在4字向量处理器中，只有在寻址[a(3)，a(2)，a(l)，a(0)]或[a (7)，a (6)，a (5)，a (4)]时，加载和存储操作才可以是有效的。
[0005]当在向量处理器中实施操作时，可能需要在所述操作中反映上述对准存储器结构(即，操作可能需要符合固定存储器结构)。但是，许多操作不是规律性的，并且可能不太符合大小为N的固定存储器，从而导致低效的实施方案。举例来说，正交频分多路复用(OFDM)系统中使用的许多操作对非连续的数据元素进行操作。在OFDM系统中，发射频谱划分成子载波。为了利用频率分集，在特定时间点，仅仅将子载波的一个子集指派给一个发射。所选子载波总体上是非连续的，并且因此，处理是对非连续数据元素发生的。举例来说，如果子载波用索引i存储于线性阵列A中(即，A(i))，则为了获得信道估计，可以向由每隔两个子载波组成的一组数据元素(例如4(1)，六(1+3)，六(1+6)，...)应用导频处理。作为另一实例，OFDM操作可能需要从任意起始索引提取12或6个样本的连续群组。
[0006]因此，将希望的是增强在N字向量处理器上实施不是规律性的操作的效率。
【发明内容】
[0007]向量处理器中的数据提取可以使用置换网络将数据元素重新排序，使得可以作为单个操作的一部分将所述重新排序的数据元素存储到存储器。可以基于控制寄存器将数据元素复制到源寄存器和重新排序，其中所述控制寄存器可以含有对应于所选的数据元素在源寄存器中的位置的索引。可以使用控制寄存器按任何顺序选择数据元素。替代地，可以使用位掩码选择数据元素，其中所述位掩码中的每一位指示是否要将源寄存器中的对应数据元素复制到存储器。可以使用位掩码来进行顺序数据提取。可以从多个寄存器复制所选的数据元素并且将其拼接在一起。可以基于未对准的存储指针将所选的数据元素复制到存储器。所述未对准的存储指针可以指示断言的存储操作，其中可以基于未对准的存储指针将所选的数据元素的第一组复制到存储器中的第一行，并且可以基于未对准的存储指针将所选的数据元素的第二组复制到存储器中的下一行。
[0008]在特定实施例中，向量处理器中的一种数据提取方法包含将至少一个数据元素复制到置换网络的源寄存器。所述方法还包含将所述源寄存器的多个数据元素重新排序，用所述重新排序的数据元素填充所述置换网络的目的地寄存器，以及将所述重新排序的数据元素从所述目的地寄存器复制到存储器。所得的数据元素可以采用任何任意顺序。
[0009]在另一个特定实施例中，具有对准存储器的向量处理器中的数据提取方法包含将至少一个数据元素复制到置换网络的源寄存器。所述方法还包含使用位掩码来确定是否从源寄存器选择一或多个数据元素，并且，响应于确定选择一或多个数据元素，用所选的一或多个顺序数据元素填充置换网络的目的地寄存器。所述方法进一步包含根据指示断言的存储操作的未对准存储指针将所选的一或多个数据元素从目的地寄存器复制到存储器。
[0010]在另一个特定实施例中，向量处理器中的一种数据提取方法包含将至少一个数据元素从两个或更多个第一寄存器复制到寄存器以用作置换网络的输入，其中复制所述至少一个数据元素是基于第一控制寄存器，所述第一控制寄存器针对寄存器的每一位置，指示要使用两个或更多个第一寄存器中的哪一个来填充寄存器的位置。所述方法还包含使用第二控制寄存器选择寄存器的数据元素，其中第二控制寄存器指示寄存器的对应于寄存器中的数据元素的位置的索引，以及用所选的数据元素填充置换网络的目的地寄存器。所述方法进一步包含将所选的数据元素从目的地寄存器复制到存储器。
[0011 ] 在另一个特定实施例中，一种计算机可读媒体存储指令，所述指令在由处理器执行时，致使所述处理器将至少一个数据元素复制到置换网络的源寄存器。所述指令在由所述处理器执行时，还致使所述处理器将源寄存器的多个数据元素重新排序，并且用重新排序的数据元素填充置换网络的目的地寄存器。所述指令在由所述处理器执行时，进一步致使所述处理器将重新排序的数据元素从目的地寄存器复制到存储器。
[0012]在另一个特定实施例中，一种设备包含经配置以接收至少一个数据元素的源寄存器、目的地寄存器和置换网络。所述置换网络经配置以将所述源寄存器的多个数据元素重新排序，并且用重新排序的数据元素填充所述目的地寄存器。
[0013]所揭示的实施例中的至少一个所提供的一个特定优点是在N字向量处理器上的单个操作中例如基于OFDM数据提取模式实现非连续数据元素的数据提取。
[0014]本发明的其它方面、优点和特征将在审阅整个申请案之后变得显而易见，所述整个申请案包含以下部分:【附图说明】、【具体实施方式】和权利要求书。
【附图说明】
[0015]图1是向量处理器、置换网络和控制寄存器的特定说明性实施例的图；
[0016]图2是图1的向量处理器的特定说明性实施例和数据提取的第一阶段处的位掩码的框图；
[0017]图3是图1的向量处理器的特定说明性实施例和数据提取的第二阶段处的图2的位掩码的框图；
[0018]图4是图1的向量处理器的特定说明性实施例和数据提取的第三阶段处的图2的位掩码的框图；
[0019]图5是数据的顺序提取的特定说明性实施例的框图；
[0020]图6是具有使用多个位掩码的向量拼接的图5的顺序提取的特定说明性实施例的框图；
[0021]图7是具有使用第二控制寄存器的向量拼接的图5的顺序提取的特定说明性实施例的框图；
[0022]图8是向量处理器中的数据提取方法的特定说明性实施例的流程图；
[0023]图9是向量处理器中的数据提取方法的第二说明性实施例的流程图；
[0024]图10是向量处理器中的数据提取方法的第三说明性实施例的流程图；以及
[0025]图11是包含具有例如图1的置换网络等置换网络的向量处理器的无线装置的框图。
【具体实施方式】
[0026]图1是向量处理器100的特定说明性实施例的框图。向量处理器100可包含置换网络108，置换网络108从一或多个源寄存器(例如，说明性源寄存器104)接收数据，并且向一或多个目的地寄存器(例如，说明性目的地寄存器110)输出数据。一或多个控制寄存器(例如，说明性控制寄存器106)可以控制置换网络108的操作。举例来说，置换网络108可以用重新排序的方式在目的地寄存器110中存储来自源寄存器104的数据，其中通过控制寄存器106来定义置换网络108所应用的具体的重新排序模式。
[0027]在一个特定实施例中，源寄存器104可以从例如存储器(例如，随机存取存储器(RAM))或寄存器等数据源接收数据。举例来说，在图1中，置换网络108的源寄存器104从第一寄存器102接收数据。类似地，虽然图1中未图示，但是目的地寄存器110可以向目的地输出数据，所述目的地例如是存储器(例如，RAM)或寄存器(例如，向量处理器100的第一寄存器102或另一寄存器)。可以在逐字节、逐半字、逐字和/或逐双字的基础上将数据元素存储到第一寄存器102中和从第一寄存器102复制数据元素。
[0028]置换网络108可操作以将源寄