[發明專利]一種加快存儲指令執行效率的數據處理器

無效

• 申請號: 201110346341.0
• 申請日: 2011-11-04
• 公開（公告）號: CN102495724A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 葛海通;項曉燕;楊軍;陳志堅
• 申請（專利權）人: 杭州中天微系統有限公司
• 主分類號: G06F9/38
• 分類號: G06F9/38;G06F9/48
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;王利強

1.一種加快存儲指令執行效率的數據處理器，其特征在于：所述數據處理器包括：

寄存器堆；

指令譯碼單元，用以根據指令操作碼譯出指令的類型信息和操作數信息，訪問寄存器堆，并對指令操作數的相關性進行檢測；

指令調度單元，用以接收來自指令譯碼單元的所有指令，監測各個執行單元的出口數據，根據指令操作數的相關性信息完成存儲指令地址操作數的前饋和其他指令所有操作數的前饋，將操作數前饋完成的指令發射到對應的指令執行單元中；

存儲指令隊列，用以接收來自指令譯碼單元的存儲指令，保存存儲指令的回寫數據和相關性信息，監測各個執行單元的出口數據，根據存儲指令數據操作數的相關性信息完成存儲指令回寫數據的前饋；

指令執行單元，用以接收來自指令調度單元發射的指令，根據指令類型分為不同的執行單元，存儲指令被發射到存儲指令執行單元中執行，其他指令根據指令類型在相應的執行單元中完成；所述存儲指令執行單元從指令調度單元的出口獲取存儲指令的地址操作數，從存儲指令隊列的出口獲取存儲指令的回寫數據。

2.如權利要求1所述的一種加快存儲指令執行效率的數據處理器，其特征在于：當指令譯碼單元譯出是一條存儲指令時，該存儲指令被輸送到指令調度單元，輸送的信息包括從寄存器堆中取到的地址操作數和指令譯碼單元產生的地址操作數的相關性信息；并同時該存儲指令被創建進入存儲指令隊列中，創建的信息包括從寄存器堆中取到的回寫數據和指令譯碼單元產生的數據操作數的相關性信息。

3.如權利要求1或2所述的一種加快存儲指令執行效率的數據處理器，其特征在于：存儲指令隊列的深度是指令調度單元最多可調度的存儲指令數與存儲指令執行單元最多能同時處理的存儲指令數之和。

4.如權利要求1或2所述的的一種加快存儲指令執行效率的數據處理器，其特征在于：所述的相關性指由當前指令需要用到前一條指令產生的數據，存儲指令的相關性包括地址操作數的相關性與數據操作數的相關性兩種。

5.如權利要求1或2所述的的一種加快存儲指令執行效率的數據處理器，其特征在于：在所述指令譯碼單元中，如果不存在相關性，則各個操作數從寄存器堆中直接獲取，如果存在相關性，則需要通過由指令調度單元或存儲指令隊列從各個執行單元的出口前饋獲得。

6.如權利要求1或2所述的一種加快存儲指令執行效率的數據處理器，其特征在于：在所述指令調度單元中，當存儲指令的地址操作數不存在相關性或者相關性通過前饋消除時，該存儲指令被發射到存儲指令執行單元。

7.如權利要求1或2的一種加快存儲指令執行效率的數據處理器，其特征在于：所述存儲指令在存儲指令隊列中進行的數據操作數的前饋與存儲指令在指令調度單元中接受調度并行開展。

8.如權利要求7的一種加快存儲指令執行效率的數據處理器，其特征在于：所述存儲指令在存儲指令隊列中進行的數據操作數的前饋與存儲指令在存儲指令執行單元中接受處理并行開展。

9.如權利要求1或2所述的一種加快存儲指令執行效率的數據處理器，其特征在于：在存儲指令執行單元中，當存儲指令確定回寫內存或者回寫片上存儲器時，從存儲指令隊列中讀取存儲指令的相關性信息，若數據相關性已消除則回寫內存或者回寫片上存儲器；若相關性沒有消除，該存儲指令不能回寫內存或者回寫片上存儲器，繼續等待數據相關性消除。

10.如權利要求1或2所述的一種加快存儲指令執行效率的數據處理器，其特征在于：存儲指令隊列的存儲指令在數據回寫到內存或者回寫到片上存儲器時從存儲指令隊列中退休。