Leon2處理器IP核技術(shù)（一）

(1)寄存器窗口

它是SPARC的最大技術(shù)特點。SPARC處理器包括兩種寄存器：一種是通用寄存器，另一種是控制／狀態(tài)寄存器。IU的通用寄存器叫r寄存器。一個IU的實現(xiàn)可能包括40~520個32位r寄存器。這些寄存器又被分成8個全局寄存器，再加上2~32個與實現(xiàn)有關(guān)的16位寄存器組，每一個寄存器組又進一步分為8個輸入寄存器和8個輸出寄存器。圖2是一個8窗口寄存器結(jié)構(gòu)示意圖。在任何一個時刻，一條指令只能訪問8個全局寄存器和由當(dāng)前窗口指針(CWP)指定的當(dāng)前窗口。這個窗口是由8個輸入寄存器、8個局部寄存器和8個輸入寄存器構(gòu)成。從圖2中可以看出，兩個相鄰窗口的入和出寄存器是共享的。當(dāng)前是按窗口號順序(或前或后)轉(zhuǎn)換的，正好上一次的輸出寄存器成為當(dāng)前窗口的輸入寄存器，這樣可以減少存儲器讀寫和運行時的現(xiàn)場保護。

(2)支持的數(shù)據(jù)格式

基本有三種：8／16／32／64位有符號整數(shù)、8／16／32／64位無符號整數(shù)、32／64／128位浮點數(shù)。浮點數(shù)格式符合ANSI／IEEE Standard 754-1985。

(3)Traps

它是一種矢量化的、通過一個包含每個陷阱句柄的前4條指令的特殊陷阱表，將控制轉(zhuǎn)向監(jiān)視軟件。陷阱種類有精確陷阱、延遲陷阱和中斷陷阱。

(4)指令集

所有指令都編碼成32位格式，可以分成六個基本的類型，一共有72條指令。六種基本的指令分別是：①Load／store；②Arthmetic／logical／shift；③Control transfer；④Read／write control register；⑤Floating-point operate；⑥Coprocessor operate。

(5)存儲器模式

SPARC的存儲器模型定義了存儲器操作的語義，指定了處理器發(fā)射出這些操作的順序與這些指令被存儲器執(zhí)行的順序是如何進行關(guān)聯(lián)的。標(biāo)準(zhǔn)的存儲器模型叫作TSO(Total Store Ordering)，所有的SPARC實現(xiàn)必須提供這個模型；另一個模型叫作PSO，它可以提供更高性能的存儲系統(tǒng)。