[發明專利]分支處理方法與系統

有效

• 申請號: 201110184416.X
• 申請日: 2011-06-29
• 公開（公告）號: CN102855121B
• 公開（公告）日: 2017-04-19
• 發明（設計）人: 林正浩
• 申請（專利權）人: 上海芯豪微電子有限公司
• 主分類號: G06F9/38
• 分類號: G06F9/38
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種控制處理器流水線操作的方法，所述處理器連接包含可執行的計算機指令的存儲器；所述方法包括：

判斷處理器即將執行的指令是否是分支指令；

提供所述分支指令的分支目標指令地址和所述分支指令在程序序列中的后一指令地址；

決定對應于分支指令的分支判定；和

根據所述分支判定，在所述分支指令到達其在流水線中的執行段前，選擇至少所述分支目標指令和所述后一指令中的一個作為處理器中執行單元將要執行的指令，使得無論所述分支指令的轉移是否發生都不會導致流水線操作的暫停；

通過審查可執行的計算機指令，提取出至少包含分支信息的指令信息；

根據提取的指令信息建立復數條軌道；和

根據所述復數條軌道確定分支目標指令的地址；

建立一個軌道表；所述軌道表包含對應復數條軌道的復數個軌道表行，每個表行對應一條軌道并包含復數個表項，每個表項對應一個軌跡點，每個所述軌跡點對應至少一條指令。

2.根據權利要求1所述方法，其特征在于：

根據分支類型和分支狀態標志決定分支判定。

3.根據權利要求1所述方法，其特征在于所述選擇進一步包括：

根據所述分支判定，選擇分支目標指令地址和后一指令地址中的一個；和

根據分支目標指令地址和后一指令地址中被選擇的一個地址，獲取分支目標指令和后一指令中的一個供給執行單元。

4.根據權利要求1所述方法，其特征在于所述選擇進一步包括：

使用分支目標指令地址和后一指令地址從存儲器中相應獲取分支目標指令和后一指令；和

根據分支判定，選擇獲取到的分支目標指令和獲取到的后一指令中的一個供給執行單元。

5.根據權利要求1所述方法，其特征在于所述選擇進一步包括：

根據分支目標指令的地址從一個儲存裝置中獲取分支目標指令；

根據后一指令地址從存儲器中獲取后一指令；和

根據分支判定，選擇獲取到的分支目標指令和獲取到的后一指令中的一個供給執行單元。

6.根據權利要求1所述方法，其特征在于所述方法進一步包括：

根據由第一地址確定的軌道號和由第二地址確定的軌道內偏移量對軌跡點尋址。

7.根據權利要求6所述方法，其特征在于：

由軌道表提供分支類型；和

由處理器提供分支狀態標志。

8.根據權利要求6所述方法，其特征在于：

當處理器提供的程序計數器(PC)偏移量等于軌道表分支軌跡點中的偏移量時，進行分支判定。

9.根據權利要求6所述方法，其特征在于：

當處理器執行軌跡點對應的一條指令時，由第一地址確定包含所述指令的存儲單元塊，根據處理器提供的偏移量在所述存儲單元塊中可找到所述指令。

10.根據權利要求9所述方法，其特征在于所述方法進一步包括：

可以通過對所述分支指令所在存儲單元塊的塊地址、所述分支指令在所述存儲單元塊中的偏移量、轉移到分支目標指令的轉移偏移量三者求和，計算出分支目標指令的地址。

11.根據權利要求10所述方法，其特征在于所述方法進一步包括：

將所述分支目標指令地址作為表項內容存儲到軌道表中所述分支指令對應的表項中。

12.根據權利要求11所述方法，其特征在于所述方法進一步包括：

當轉移成功時，將所述分支指令對應表項中存儲的第一地址和第二地址相應作為下一第一地址和下一第二地址；和

當轉移不成功時，保持當前第一地址不變作為下一第一地址，并對當前第二地址加一作為下一第二地址，從而到達軌道表中的下一軌跡點。

13.根據權利要求11所述方法，其特征在于所述方法進一步包括：

當轉移成功時，將處理器的程序計數器強制置為分支目標指令的后一指令的地址，使得處理器在執行分支目標指令的同時獲取所述分支目標指令的后一指令。

14.根據權利要求1所述方法，其特征在于：

分支指令可以與非分支指令結合，使所述分支指令的分支執行過程與所述非分支指令的執行過程同時進行。