DSP汇编指令学习笔记

更新时间：2024-06-11 13:05:01 阅读量：综合文库文档下载

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Knowledge

问题

谁在DSP的汇编语言中加入了NOP指令？ NOP指令加入的条件是什么？

About DSP

1. DSP是实时数字信号处理的核心和标志。

2. DSP分为专用和通用两种类型。专用DSP一般采用定点数据结构（一般不支持小数），数据结构简单，处理速度快；通用DSP灵活性好，但是处理速度有所降低。

3. DSP采用取指、译码、执行三个阶段的流水线(Pipeline)技术，缩短了执行时间，提高了

运行速率。DSP具有8个Functional unit，如果并行处理的话，以600MHz的时钟计算，如果执行的指令是single cycle指令，则可以4800MIPS（指令每秒）。 4. DSP的8个functional Unit，具有独特的功能，对滤波、矩阵运算、FFT（傅里叶变换）

具有

哈弗结构

把指令空间与数据空间隔离的存储方式。

这样实现是为了实现指令的连续读取，而实现pipeline流水线结构。

传统哈弗结构：两个独立的存储空间，还使用独立总线。让取指与执行存储独立，加快执行速度。

改进型哈弗结构：指令与数据的存储空间还是独立的。但是使用公共的总线（地址总线与数据总线）。这样实现的原因是因为出现了CACHE，数据的存储动作大部分被内部的CACHE总线承接了，所以总线冲突的情况会大大减少。同时让总线的结构与控制变得简单，CACHE存储的速度也明显快于外设存储器。

冯诺依曼结构：是指令空间与数据空间共享的存放方式。它不能实现pipeline的执行过程。

Pipeline(流水线)技术

是把指令的取指-译码和指令的执行独立开来的技术。虽然每条指令的过程还是要经过取指-译码-执行三个阶段最少3个CPU Cycle。但是多个指令同时并行先后进行，保证总体的指

令吞吐速率理想情况下可以保证在每个指令只要一个CPU CYCLE。

Pipeline技术必须要有哈弗结构支持，即必须把指令空间与数据空间隔离存放。

流水线阻断

流水线中阻断现象也十分普遍，下面就各种阻断情况下的流水线性能进行详细分析。流水线阻断总体有两种情况： 1. 资源冲突阻断：

a) 如果前一指令的某Stage与后一指令某Stage在同一个Cycle执行，但是

前一指令此Stage占用了后一指此Stage的资源，则后一指令此Stage的工作会被延迟执行。

b) 被延迟执行的动作会停留在前一个Stage状态，则前一个Stage的状态就

不能进入新的指令的动作。

c) 依次前推，则总有一个取指Stage的指令被阻断，那么其后一个指令也被阻

断而不能被取指。

d) 所以，每产生一个Cycle的阻断，就会让CPU的执行延迟一个Cycle。即此

指令后面的所有指令都会被延迟一个Cycle被执行。

e) 解决的方法是：使用Cache让存放变得更快；变量集群使用，记录减少变量

存放到memory的需要。

2. 跳转阻断：

a) 跳转阻断有很多情况产生，比如函数调用/返回，循环的break/continue，

if等条件判断，循环跳转，中断跳转的产生。

b) 一旦某条指令要进行跳转时，它就会设置LR寄存器，阻止后续的指令进入执

行Stage，并修改PC指针，执行跳转后的目标代码。 c) 解决的方法是：减少循环、条件判断、分支结构的使用。

DSP Pipeline技术

DSP具有8个独立的执行单元，所以每个CYCLE可以执行8条指令（要求其总线宽度是

256bit）。即DSP是8个pipeline并行处理的技术。所以DSP每个阶段取8个指令，然后在译码阶段把8个指令分配到8个执行单元去处理。所以必须保证被同时取的指令之间没有相关性（即一个指令的执行不需要其他指令的结果参

与），否则会得到错误的结果。所以，DSP引入了NOP指令，如果不能实现这一的要求，则DSP的编译器，则DSP优化器会在其编译的指令后面添加NOP指令。表示此Cycle不能执行8条有效指令，只能擦入空指令。则这样就会有某些执行单元在此CYCLE空闲了。

DSP Pipeline阻断

DSP Pipleline的阻断处理相对比较复杂一些，因为它涉及到8独立执行单元的阻断。 1. 资源冲突阻断：

a) 如果某个Unit因为资源冲突阻断，或者因为一个指令需要多个Cycle执行。则此

Unit会被阻断。 b) 当某个Unit被阻断时，其上一个阶段的指令就不能往下传递。一直阻断到此Unit的取值动作。

c) 所以当有阻断发生是，FG并不会请求8条指令，而是请求1-7条，或者不请求（8个Unit全部阻断了）。这样没有被阻断的Unit还是能够充分运行的。

2. 跳转阻断：http://www.doc88.com/p-908395009795.html

NOP

Not dispatched instruction

It is an empty instruction in DP packet.

如果一个指令标识需要Delay N个slot，则需要在这个指令后面跟N个NOP指令（对于那些自身不带NOP的指令，比如B）（但是对于BNOP则不需要的）。

通过寄存器的定位技巧

1. 2. 3.

查看NRP寄存器的值，则可以直接查看在哪个周期的指令异常了（NRP指令的前一周期就是crash的指令）（使用A10/B10??可以看到此函数的参数）

查看B3寄存器的值，跳到此代码段查看前面一个的Jump指令。看是jump到哪个函数了，则是在此函数中出异常了。则可以看到是谁调用的此crash的函数。（使用A4/B4??可以看到parent的参数）如果参数是二维指针，则此参数所在类存一般都是栈内的某个地址。（可以根据栈空间的特点知道具体应该是哪个地址）

CPU data path & control

说明：

1. Register A也是由两片寄存器组组成的，A0:A1/ … /A30:A31的pair是分布在两个组片

中的

2. ST path是把寄存器的值写入内存的路径

3. LD path是把内存的值加载到寄存器中的路径 4. DA path是读写寄存器的路径 5. X path是跨组读写寄存器的路径

A & B path general purpose registers

1. Each A & B path has 32 32-bit register, named A0-A31, B0-B31. 2. It supports 40bit & 64bit value. If value is larger than 32 bit, it needs register-pair. The 32LSB stores in even-numbered register, such A0, and the 8 or 32 MSB stores in odd-numbered register, such A1. 3. General purpose registers can be used for data, address pointers,

condition registers.

8 functional units

1. 8 functional units can be divided into 2 groups, G1: L1, S1, M1, D1 for A register path, and G2: L2, S2, M2, D2 for B register path. 2. Each function units has its special function, such as +/-/*/>/<. But some operations can be deal in all units

Unit path

The C6000 CPU has 2 generous purpose register files ( A & B), 8 function units (L1/S1/D1/M1 & L2/S2/M2/D1).

The 8 function units have different path to access data or data address: 1. L Path:LD1/LD2: Access data path of A & B register files a) 从A/B中读取数据

2. DA1/DA2: access data address path of A & B register files a) 把数据保存到A/B中

3. ST1/ST2: write data path of A & B register files a) 把立即数或者控制寄存器保存到A/B中

4. 1X/2X: cross path of A & B register files, to access opposite-side. a) 跨A/B读取数据 5. 说明：

a) 前面三个路径统称为T路径（LD、ST、DA）。在具体汇编指

令上，只会显示为T或者X路径，不会具体显示某一种T路径。

b) X路径是在跨A/B寄存器使用的，用或不用情况是一定的 c) 现在只有使用了X路径，或者LDW、STW指令会显示具体使用的路径名称。

1. G1 units can read/write data from/into A registers. And the G2 units can read/write data from/into B registers. So G1 units have cross path to A registers, and G2 units have cross path to B register. 2. At the same time, A registers have cross paths to opposite-B registers, such as Ax is connect to Bx. So function units of A registers can access B register.

Normal registers

Reserved by表示谁负责保存这个寄存器中的值，如果是Parent，则是Caller；如果是Child则是called function。

这里的Parent与child是与某此调用动作相关。如果脱离具体的某此调用，基本所有的函数都即是parent又是child。或者说，在某此函数调用时，哪些寄存器是在调用之前就要压栈保存（可能同时赋值的）——parent类的寄存器；哪些寄存器是在调用后如果使用到了才需要压栈保存的——child类寄存器。

寄存器中的值，始终是根据此次调用（即Crash时的调用）的参数状态。即Parent寄存器保

存的Crash function的Caller的参数；而child寄存器保存的是crash本函数的参数。所以可以查看A10、B10??查看异常函数的参数；查看A4/B4??查看上层函数的参数。

同一指令周期并行执行的指令，不能同时使用同一寄存器。

SP /B15 & FP/A15 & PC & DP

1. SP /B15：是栈顶指针（B15可以在gPdb查看）。启动时需要手动初始化。

2. FP/A15：是本函数的栈底指针。现在没有使用，FP始终等于SP。A15没有使用。 3. PC：是PFC（program fetch counter），是取指位置，是jump指令操作的寄存器(不能在

gPdb中查看，也没有具体意义，因为异常处理时PC也会变)

4. DP：初始化是.bss（为全局变量和静态变量保留（不包含const类全局变量））段的起始

地址。用于指示全局变量的基址。启动时需要手动初始化。 5.

SP & B15 (stack pointer)

B15就是SP的值，它们是同一个寄存器。表示栈顶指针。

SP指针必须是8字节对齐的。Unaligned SP Can Cause Application Crash。 B15 is the stack pointer (SP), which points to the next unused location on the stack。

FP & A15 (frame pointer)

A15就是SP寄存器。

The frame pointer is used to read arguments from the stack and to handle register spilling instructions.

A4:A5 & A3 (function return value)

A4 (或者A4:A5)：是函数返回值（非结构体返回值）存放的寄存器。通常其值的来源是上一函数的返回值。

A3：如果返回的是一个结构，则返回结构的支持存放在这里。

B3 & IRP & NRP （function return address）

B3：普通函数，当前调用的返回地址。之前调用的返回值已经压入栈中了。 IRP：可掩中断调用返回地址。 NRP：不可掩中断调用返回地址。 B3:

836178A0 AaSysComMsgRelay:

836178A0 2246 MV.L1 A4,A1//T1 836178A2 0247 || MV.L2 B4,B0 836178A4 01BC94F6 || STW.D2T2 B3,*SP--[4]

836178A8 9014A121 [!A1] BNOP.S1 C$L37 (PC+40 = 0x836178c8),5//T2 836178AC 80040264 || [ A1] LDW.D1T1 *+A1[0],A0

836178B0 D014A120 [!A0] BNOP.S1 C$L37 (PC+40 = 0x836178c8),5//T3

836178B4 1000C813 CALLP.S2 $Tramp$L$PI$$_AaSysComMsgSend (PC+1600 = 0x83617ee0),B3//T4 //跳转到AaSysComMsgSend函数(FP? AaSysComMsgSend)，并把T5的代码的地址保存在B3中 836178B8 00002276 || STW.D1T2 B0,*+A0[1]

836178BC E0200003 .fphead n, l, W, BU, nobr, nosat, 0000001 836178C0 01BC92E6 LDW.D2T2 *++SP[4],B3//下一周期T5 836178C4 6C6E NOP 4

PFC & retPC & PCE1

1. PFC is the program fetch counter

2. retPC represents the address of the first instruction of the execute packet in the DC

stage of the pipeline 3. PCE1 (program counter) represents the address of the first instruction in the fetch

packet in the E1 stage of the pipeline..

Control register file

Table 2-6. Control Registers

Acronym Register Name Section

AMR Addressing mode register Section 2.8.3 CSR Control status register Section 2.8.4

GFPGFR Galois field multiply control register Section 2.8.5 ICR Interrupt clear register Section 2.8.6 IER Interrupt enable register Section 2.8.7 IFR Interrupt flag register Section 2.8.8

IRP Interrupt return pointer register Section 2.8.9 ISR Interrupt set register Section 2.8.10

ISTP Interrupt service table pointer register Section 2.8.11

NRP Nonmaskable interrupt return pointer register Section 2.8.12 PCE1 Program counter, E1 phase Section 2.8.13 Control Register File Extensions (C64x+ DSP) DIER Debug interrupt enable register Section 2.9.1 DNUM DSP core number register Section 2.9.2 ECR Exception clear register Section 2.9.3

EFR Exception flag register Section 2.9.4

GPLYA GMPY A-side polynomial register Section 2.9.5

GPLYB GMPY B-side polynomial register Section 2.9.6 IERR Internal exception report register Section 2.9.7 ILC Inner loop count register Section 2.9.8 ITSR Interrupt task state register Section 2.9.9

NTSR NMI/Exception task state register Section 2.9.10 REP Restricted entry point address register Section 2.9.11 RILC Reload inner loop count register Section 2.9.12 SSR Saturation status register Section 2.9.13

TSCH Time-stamp counter (high 32) register Section 2.9.14 TSCL Time-stamp counter (low 32) register Section 2.9.14 TSR Task state register

这些控制寄存器，直接使用就可以了。TI会把他们定义为全局变量。比如 extern __cregister volatile unsigned int EFR; 这任何时刻，EFR表示“EFR”寄存器的值。

Exceptions

1. 外部中断：由CPU的外围设备产生的，输入到CPU内，产生的中断叫外部中断。如果

是外部严重错误（Fatal error）将会产生NMI中断。 2. 内部中断：CPU内部自己产生的，比如溢出异常、指令异常、内存访问异常、资源冲

突、等，称为内部中断。内部中断会有寄存器记录其产生的原因的。 3. Reset Interrupt: GPIO 23,强制重启中断。不可掩。

4. NMI - EXCPHNDL_EFR_NXF（non-maskable interrupt）: 是CPU硬件错误

a) The NMIE bit in TSR must be set, then NMI will occur

b) Setting the global exception enable (GEE) bit in the task state register (TSR) to 1，

this interrupt will behave as an exception.

5. IXF - EXCPHNDL_EFR_IXF: 是CPU计算异常

a) 比如指令异常、内存异常，资源异常、除0溢出异常等 6. EXF - EXCPHNDL_EFR_EXF: 是外设上报到CPU的异常

7. SXF - EXCPHNDL_EFR_SXF: 是软件通过SWE指令特意触发的异常，相当于error2。 8. 所有的异常，在执行结束后都会继续执行（出了断电异常）。一般芯片的异常后停止运

行的现象，是APP软件自己实现的，即在底层运行一个死循环。

CPU control registers

1.PC（PCE1）是用来指示下一条要执行的指令的，即存放的是下一条要执行的指令的地址。

几乎所有的MCU都不允许MOV指令修改PC值，这是一个常识。

2.中断服务表指针寄存器ISTP（interrupt servicetable pointer）用于确定中断服务程序在中断服务表中的地址。ISTP中的字段ISTB确定IST的地址的基值，另一字段HPEINT确定特定的中断，并给出这一特定中断取指包在IST中的位置。

3.IFR（中断标志寄存器）：显示出有终端请求但尚未得到服务的中断。

4.IER（中断使能寄存器）：使能后禁止中断处理。

5.IRP（可屏蔽中断返回指针寄存器）：包含从可屏蔽中断返回的地址，该中断返回通过指令BIRP完成。

6.NRP（不可屏蔽中断返回指针寄存器）：包含从不可屏蔽中断返回的地址，该中断返回通过指令BNRP完成。

7.CSR（控制状态寄存器）：控制全局使能或禁止中断。

8.AMR（寻址模式寄存器）：制定是否使用线性或循环寻址，若循环寻址还指定循环地址大小。

9.EN（端结方式）：1=小端终结；0=大端终结。

10.Event Encoder （事件编码器）：事件寄存器ER（包括ERL和ERH）用于捕获对应于64个EDMA通道的事件。在事件编码器中只是负责提交请求，事件的优先局依赖于EDMA通道参数的设定，并且在Transfer Crossbar中才正式排定。

11.协处理器控制位

CR0中的位1~4分别标记位MP（算术存在位）、EM（模拟位）、TS（任务切换位）和ET（扩展类型位），它们控制浮点协处理器的操作。

EM位控制浮点指令的执行是用软件模拟，还是由硬件执行。EM=0时，硬件控制浮点指令传送到协处理器；EM=1时，浮点指令由软件模拟。

12.中断描述符表寄存器IDTR

IDTR长48位，高32位存段基址，低16位存段界线。由于80386只支持256个中断/异常，所以IDT表的最大长度是2K，以字节位单位的段界线为7FFH。IDTR表示IDT表的方式与GDTR表示GDT表的方式相同。

Pipeline

Pipeline Stages

All instructions require the same number of pipeline phases for fetch and decode, but require a varying number of execute phases.

Fetch -- Decode – Execute

Knowledge points

Network materials

5stage的

F/D - Fetch (from cache) and decode four instructions G - Group up to four instructions

R - Read register file and forward operands E - Execute operations, read memory

W - Updates select control registers, complete writes

Fetch packet

就是一次获取的指令。即||获取的指令包。一个指令包最少1条指令，最多8条。

Execute packet

是执行单元内部的概念。

即一条被执行的指令。

一个Fetch packet可以包含1-8个 Execute packet

Fetch package steps

1. 2. 3. 4.

PG: generate a program address PS: send a request to read program PW: wait for response

PR: Receive a program instruction

Decode package steps(P512)

1. 2.

DP: Instruction dispatch

a) 从fetch packet中提取execute packets并送到对应的执行单元中。 DC: Instruction decode

a) 在执行单元中的第一个动作，解析DP送进来的execute packet。

Execute stage

Execute stage has 5 phase, E1-E5. Each phase need which

Each phase has its own special functions. Different instructions require different E phases to complete their executions.

执行阶段最多需要5个步骤。不同的指令需要的步骤也是不一样的。

从执行的步骤的角度看，DSP相关的指令，大致可以分为6类（包括NOP有7类），下图是每类指令需要的执行步骤，以及执行完这些步骤所需要的Slot (CPU Cycle)。

Delay slot：是E1步骤执行完后，此类指令后续执（或者等待）行还需要的CPU Cycle数。只有在Delay Slot之后，指令的结果才是可用的。

6类指令的具体情况是：

1. Single Cycle类：单Cycle指令类，只有数据的计算存储。这类指令只需要E1步骤，需

要一个CPU Cycle。这个指令是计算立即数，并把计算的结果保存的AB寄存器中。 2. 16bit * 16bit (.M Unit执行)指令：这个指令需要2个Cycle。

3. store：是指存放到memory中。它需要3个步骤E1、E2、E3，但是只需要1个Cycle。

这是因为，在数据Access memory后，如果后面是Load动作，则直接可以从E4开始了，所以相当于Store只用了1个Cycle。

Summary

1. 取值是根据PC指令，从内存中取出指令；取数是值根据寄存器记录的内存地址，从此地址中获取数据。

2. 此DSP指令读取与数据读取是走同一Pipeline中的，但是在不同的阶段完成的。指令获取是在PG/PS/PW/PR/DP中完成的，它把指令送到执行单元。执行单元经过DC，后开始执行指令。在执行指令时，如果需要Load数据，则会在E1/.../E5中完成对数据的操作。 3. 取指令的5个阶段与取数据的5个阶段的过程是类似的。如下图：

4. 当数据或者指令都L1cache中（L1D、L1P中），则取值与取数都不会有额外的CPU stall

产生。

a) 但是如果指令不在L1P中，则取值会在PW阶段产生大等于1个Cycle的stall。 b) 但是如果指令不在L1D中，则取值会在E3阶段产生大等于1个Cycle的stall。 c) 当CPU产生Stall，则会前向传递进行Stall积压指令。

5. Stall就是CPU需要额外的N周期去获取资源时，则会停止取指N周期。

6 types of instructions Single cycle instructions

Most DSP instructions are single-cycle instructions, which means they have only one execution phase (E1).

Store Instructions

Three steps E1/E2/E3:

E1: get target address from register file, and calculate the access address of memory. E2: send this address to Memory controller. Get data from register file and send it to memory controller

E3: operating the memory. Write the data into the memory.

Branch Instructions

Instructions

Units of Instruction

Conditional Operations

执行条件寄存器判断。

A0/A1/A2 B0/B1/B2 为0（Z=0）时才执行；或者不为0（Z = 1）是才执行。 Creg 3bit决定对哪个寄存器进行判断。

Operations

1. Src ? dst : 32 bit data

2. Src_h:Src_l ? dst_h:dst_l : 40 bit data. H is 8msb 3. src_o:Src_e ? dst_o:dst_e : 64 bit data o is 32 msb

Instruction description Description format

EXAMPLE (.unit) src, dst .unit = .L1, .L2, .S1, .S2, .D1, .D2

src and dst indicate source and destination, respectively. The (.unit) dictates which functional unit the instruction is mapped to (.L1, .L2, .S1, .S2, .M1, .M2, .D1, or .D2).

可见，DSP的汇编已经制定命令执行的Unit了，dispatch动作仅仅是根据指令进行分发而已。指令格式有以下特点：

1. 在同一个指令中，使用不同的unit，与操作数的bit数什么的都有关系。所以从指令使

用的unit，可以看到很多关于操作数的性质。 2. 指令中已经包含了指令的unit，所以dispatch动作仅仅是根据指令进行分发 3.

ABS

ABS Absolute Value With Saturation

Syntax ABS (.unit) src2, dst //for 32bit data

ABS (.unit) src2_h:src2_l, dst_h:dst_l //for 40bit data unit = .L1 or .L2

Instruction Type Single-cycle Delay Slots 0 Compatibility C62x, C64x, and C64x+ CPU Examples Example 1

ABS .L1 A1,A5

Examples Example 2

ABS .L1 A1:A0,A5:A4

x cross path for src2; 0 = do not use cross path, 1 = use cross path op opfield; field within opcode that specifies a unique instruction：指令号

p parallel execution; 0 = next instruction is not executed in parallel, 1 = next instruction is executed in parallel

s side A or B for destination; 0 = side A, 1 = side B.

ABS2 （for 16bit）

ABS2 Absolute Value With Saturation, Signed, Packed 16-Bit

Syntax ABS2 (.unit) src2, dst

unit = .L1 or .L2

Instruction Type Single-cycle Delay Slots 0 Compatibility C64x and C64x+ CPU

Src2：是两个独立的16bit的数据。 Dst：是两个独立的16bit的数据。

ADD系列（ADD/ADDAB/ADDKPC）

ADD

ADD Add Two Signed Integers Without Saturation

Syntax ADD (.unit) src1, src2, dst

ADD (.L1 or .L2) src1, src2_h:src2_l, dst_h:dst_l or

ADD (.D1 or .D2) src2, src1, dst (if the cross path form is not used) or

ADD (.D1 or .D2) src1, src2, dst (if the cross path form is used) or

ADD (.D1 or .D2) src2, src1, dst (if the cross path form is used with a constant) unit = .D1, .D2, .L1, .L2, .S1, .S2

Instruction Type Single-cycle Delay Slots 0

Compatibility C62x, C64x, and C64x+ CPU

Execution:

Src1 + Src2 --> dst

ADDAB

ADDAB Add Using Byte Addressing Mode

Syntax ADDAB (.unit) src2, src1, dst (C64x and C64x+ CPU)

ADDAB (.unit) B14/B15, ucst15, dst (C64x+ CPU) unit = .D1 or .D2

Compatibility C62x, C64x, and C64x+ CPU

sint Signed 32-bit integer value

ucstn n-bit unsigned constant field (for example, ucst5)

Execution:

src2 + src1 → dst

ADDK

Syntax ADDK (.unit) cst, dst

unit = .S1 or .S2

Description A 16-bit signed constant, cst16, is added to the dst register specified. The result is

placed in dst.

Execution

if (cond) cst16 + dst → dst else nop

ADDKPC

ADDKPC (.unit) src1, dst, src2

1. 把Src1的值设置到dst中，并NOP src2 个cycle. 2. 即本指令需要src2 + 1个slot才能完成。 3. 这个指令并不是跳转指令，仅仅是同时完成了高低16bit赋值以及NOP控制的一个指

令。如果NOP为0此，则高低16bit赋值仅仅为1个cycle

SWE

SWE Software Exception

Syntax SWE

unit = none

Compatibility C64x+ CPU Description:

Software sprint an exception by this instruction. It will set SXF bit in EFR to 1.

And when it complete, CPU will continue with the instructions specified by NRP register

SWENR no-return SWE

It is the same as SWE, but NRP will be invalid.

MV系列

1. MV (.unit) src2, dst：Move From Register to Register AB寄存器之前的MV

2. MVC (.unit) src2, dst：Move Data from AB register to Control register, such as ARM/IRP 3. MVD (.unit) src2, dst：Move From Register to Register, 和MV一样，但是需要3个NOP。 4. MVK (.Unit) src dst 把有符号数的立即数赋值到dst中

5. MVKH (.unit) cst, dst：把立即数的MSB 16bit 赋值到 dst的MSB 16bit 6. MVKLH (.unit) cst, dst：把立即数的LSB 16bit赋值到 dst的MSB 16bit

大小对比操作

1. CMPLT (.unit) src1, src2, dst

a) if (src1 < src2), 1 → dst else else 0 → dst

b) src1是否小于src2，是的话dst=1；否则等0 c)

Delay Slots 0

2. CMPEQ (.unit) src1, src2, dst

a) if (src1 == src2), 1 → dst else else 0 → dst b) Delay Slots 0

逻辑操作系列

AND Src1 Src2 dst：Src1安位与 Src2 结果赋值到dst

Store系列（STDW/）

1. 所有的store指令的delay slot都是0，但是数据真正写入内存的delay slot = 3. 2. 就是说，如果要从内存中直接去看数值的改变需要4个slot后。

3. 但是在第一个slot后，如果代码去Load此地址的值，则能够Load新的值。因为系统

并没有真正的直接从内存中获取，而是半路拦截了正在保存的数据（因为是同一地址），所delay slot为0了。

STB

STB Store Byte to Memory With a 5-Bit Unsigned Constant Offset or Register Offset 存储寄存器的低8bit到内存中。

SIZE = 1B

STH

SIZE = 2B

STW

SIZE = 4B

STDW (DW store (8Bytes))

SIZE = 8B

STDW (.unit) src, *+baseR[ucst5] DW store

if (cond) src → mem mem = *BaseR + (ucst5 * 8) 或者

STDW (.unit) src, *+baser(ucst5)

if (cond) src → mem mem = *BaseR + ucst5

Delay Slots 0

Load系列（LDW）

LDW

Syntax

LDW (.unit) *+baseR[offsetR], dst LDW (.unit) *+baseR[ucst5], dst unit = .D1 or .D2

Delay Slots 4 for loaded value

Example

LDW .D1 *A10,B1

把 *A10的值Load到B1.但是B1只有在执行后4 slot后才会有可用的值。也就是说，这个指令要5个slot才能完成。

jump(B/BNOP/BDEC/ CALLP)

Only PFC jump(B/BNOP/BDEC)

1. B：

a) 修改FP指针的值，让程序后面从一个新的位置开始取指（PG、PS、PW、PR的开

始）

b) B Src： Src? PFC B IRP: IRP? PFC B NRP: NRP? PFC c) Delay 5个slot，即在执行此指令后5个slot时才开始真正的跳转。 2. BNOP：

a) 修改PFC指针的值的同时，后面添加N个NOP指令。一般都要添加4个，因为B

指令跳转到新的地方取指后，新取的指令需要等待取指、分发才会进入执行阶段，所以需要等待。 b) Delay 5个slot（不包括其包含的NOP数），即在执行此指令后5个slot时才开始真

正的跳转。

3. BDEC （BDEC (.unit) src, dst）：

a) 如果dst>=0，则先dst -= 1, 后PFC = src。

b) 否则，直接PFC = src c) Delay Slots 5

PCE1 jump(CALLP/)

1. CALLP (.unit) label, A3/B3：

Execution（跳转到label，并把返回值保存在A3或B3中）

(cst21 << 2) + PCE1 →PFC （label –> PFC） if (unit = S2), retPC → B3 else if (unit = S1), retPC → A3

nop 5 （Delay Slots 5） (注： cst21 = (label - PCE1) >> 2)

a) 这个在修改FP的同时，会保存retPC指针，用于返回return地址。在return后会

把这个地址赋值给PFC，然后从这条指令开始重新执行。 b) Delay Slots 5

SPLOOP系列（SPLOOPD/

SPLOOP

Software Pipelined Loop (SPLOOP) Buffer Operation With Delayed Testing 是通过延时，获取L2/Ext 内存的数据Copy到L1 Memory中。

典型汇编语句解析

STXX REG *B15--[1]

把REG的值保存到内存中。

具体的操作SIZE要看存储的指令。 STB = 1B； STDW = 8B；

REG *B15- - [x]

REG *B15++ [x]

先把REG的值赋值到*B15开始的地址中，然后B15减、加x个REG SIZE

REG *-- B15[x] REG *++B15[x]

先B15减、加x个REG SIZE，然后先把REG的值赋值到*B15开始的地址中。例子：

83689CB0 8577 STDW.D2T1 A11:A10,*B15--[1] 83689CB2 4646 || MV.L1 A4,A10 //写A10会在读A10之后执行 *B15 = A11:A10

*B15 -= 8 (A11:A10是8Byte)

注：每个cycle，写是在读之前完成的，所以此语言写入*B15还是老的A10的值。

2. child函数返回时，如果有返回值，则返回值会被存放在A4或者A3（返回值是结构体，

返回的是结构体的指针）中。

i. 如果返回值是结构体，则返回的是结构体的指针，存放在A3. Parent函数需要

在第一时间把这个结构体copy过来。

How a child function response a call

注：现在FP指针没有使用，都是直接使用SP指针的

Code optimize

In rules.mk file, defined CCFLAGS

For DSP, it has follow optimizations.

Short function will be inline Options

The options

1. When optimizing with the --opt_level=3(High performance optimization level (file

level)) option or --opt_level=2 option (aliased as -O3 and -O2,respectively), the compiler automatically inlines small functions.

A command-line option,--auto_inline=size, specifies the size threshold for automatic inlining. This option controls only the inlining of functions that are not explicitly declared as inline. 3. 4. 5. 6.

when –auto—inline is not set, but optimizing with –O2 or –O3, complier will inline a function that smaller than a default size.

If –auto-inline is set to 0, auto-inline optimization will be diabled.

if –auto-inline is set to a non-zero value, complier will inline any functions smaller than this size.

in rules.mk file, CCFLAGS +=-O3#.

Complier actions

This

For GCC complier, if not use

Loop

What Disqualifies a Loop from Being Software-Pipelined

Interrupt & OS & Chip

1. 中断向量事件寄存器（INT Vector?Event Id）：PRO_INT_MUX_ADDRESS：0x01800104。

此寄存器中记录了每个向量的中断Event Id。每个Event Id是8bit. a) 当触发了某种中断事件，则可以得到其中断向量，便于软件处理。

2. 在OSE中，中断是以中断进程OS_INT_PROC process的形式运行的。触发一个中断就

是启动对应的进程。

a) create_process函数创建中断进程并创建中断管理结构

b) pcb_t *odo_vect2pcb[16]是操作系统记录中断向量到中断进程的MAPPING。下标是

中断向量号

怎么把外部硬件的pin映射到中断向量

http://www.embexperts.com/forum.php?mod=viewthread&tid=11&page=1

硬件设备会连接到PIN管脚上。当一个管脚上触发中断后，CPU可以在指定的寄存器中读取到一个数字——硬件中断编号（或者叫硬件Event Id）。硬件中断编号应各种CPU不一样而不一样。当增加一个外设中断时，就要定义了一个硬件中断号，则对应要增加一个此硬件中断的处理函数。

注册中断回调函数时，需要把硬件中号和中断向量号同时传入。则操作系统会记录硬件中断号到中断向量的对应关系。

则触发了此硬件中断后，操作系统会读取硬件中断号，然后获取Vector Id，然后直接跳转到Vector的起始地址执行。

Vector起始地址就是中断回调函数。

各个中断回调函数必须卸载”.vector x” segment下面，且每个segment下只有一个处理函数。很多时候，为了提高中断回调的速度，这个回调函数直接使用汇编实现。

当然，中断函数不一定就是真正的中断任务完成函数，比如在OSE中是向对应的中断任务发送一个信号量的，触发中断任务。

Interrupt registers(All 32bits)

1. ICR：中断清除寄存器， user for INT type interrupts. If bitX is equal to 1, means vector X

interrupt is cleared.

a) When create Vector X interrupt, clear it.

2. IER：中断使能掩码寄存器。操作系统中会有一个对应的软件中断使能掩码全局变量。

它只对INT Type的中断有效。

怎么为芯片定制操作系统

Interrupt定制

extern cregister volatile unsigned int IER; //interrupt enable register extern cregister volatile unsigned int ICR; //interrupt clear register extern cregister volatile unsigned int ISR; // extern cregister volatile unsigned int CSR;//

1. 中断事件与中断向量：需要把硬件的中断事件映射到操作系统的中断向量中（硬件会提提供最多16种中断事件，而操作系统会具有16个中断向量）。

2. 中事件与中断向量的MAPPING：在芯片中，也有中断向量的概念，或者理解是硬件对

中断事件的编号。

a) 比如在DSP中，PRO_INT_MUX_ADDRESS：0x01800104寄存器就是以中断向量为下标，记录了中断事件对应的中断向量。

b) 当触发了某种中断事件时就很容易得到其中断向量值。

OSE进程切换

基于信号量的进程切换 CPU内切换

OSE是基于Signal的切换的。

如果是CPU内的Signal进程切换，本质是软件触发的切换。

它的实现方法是在Send的时候就触发切换。即Sender进程触发切换，看receiver进程是否比自己的优先级高。如果高则切换到receiver进程上。

CPU间切换

中断方式切换