[發明專利]建立用于子例程返回的分支目標指令高速緩沖存儲器(BTIC)條目以減少執行管線泡，以及相關系統、方法和計算機可讀媒體

在審

• 申請號: 201380061574.3
• 申請日: 2013-11-27
• 公開（公告）號: CN104854556A
• 公開（公告）日: 2015-08-19
• 發明（設計）人: 詹姆斯·諾里斯·迪芬德爾費爾;邁克爾·威廉·莫羅;邁克爾·斯科特·麥克勒瓦伊內;達朗·尤金·施特雷特;維馬爾·K·雷迪;布萊恩·邁克爾·斯坦普爾
• 申請（專利權）人: 高通股份有限公司
• 主分類號: G06F9/30
• 分類號: G06F9/30;G06F9/38
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 宋獻濤

1.一種建立用于執行管線中的子例程返回指令的分支目標指令高速緩沖存儲器BTIC條目以減少管線泡的發生的方法，其包括：

檢測執行管線中的子例程調用指令；以及

響應于檢測到所述子例程調用指令，通過以下操作建立用于子例程返回指令的BTIC條目：

將按順序在所述子例程調用指令之后獲取的至少一個順序指令寫入作為用于所述子例程返回指令的所述BTIC條目中的分支目標指令；

計算下一指令獲取地址；以及

將所述下一指令獲取地址寫入到用于所述子例程返回指令的所述BTIC條目中的下一指令獲取地址字段中。

2.根據權利要求1所述的方法，其中所述子例程返回指令指示從由所述子例程調用指令調用的子例程的返回。

3.根據權利要求1所述的方法，其中所述至少一個順序指令是非分支指令；且

其中計算下一指令獲取地址包括計算跟隨所述至少一個順序指令中的最后一者的指令的地址。

4.根據權利要求1所述的方法，其中所述至少一個順序指令中的最后一者是分支指令；且

其中計算下一指令獲取地址包括計算所述分支指令的目標指令的地址。

5.根據權利要求1所述的方法，其中在所述至少一個順序指令中的最后一者之前的所述至少一個順序指令中的一或多者是分支指令；

其中所述分支指令的目標指令是非分支指令；且

其中計算下一指令獲取地址包括計算跟隨所述分支指令的所述目標指令的指令的地址。

6.根據權利要求1所述的方法，其中建立所述BTIC條目進一步包括設定對應于所述BTIC條目的有效性指示符以指示所述BTIC條目是有效的。

7.根據權利要求1所述的方法，其中檢測所述子例程調用指令包括在所述執行管線中的解碼級中檢測所述子例程調用指令。

8.根據權利要求1所述的方法，其進一步包括：

檢測所述執行管線中的所述子例程返回指令；以及

響應于檢測到所述子例程返回指令：

檢測用于所述子例程返回指令的BTIC命中；以及

消耗用于所述子例程返回指令的所述BTIC條目。

9.根據權利要求8所述的方法，其中檢測用于所述子例程返回指令的所述BTIC命中包括基于對應于用于所述子例程返回指令的所述BTIC條目的有效性指示符確定用于所述子例程返回指令的所述BTIC條目是有效的。

10.根據權利要求8所述的方法，其中消耗所述BTIC條目消除與所述子例程返回指令相關聯的一或多個管線泡。

11.根據權利要求10所述的方法，其中消耗所述BTIC條目包括：

將所述下一指令獲取地址從用于所述子例程返回指令的所述BTIC條目中的所述下一指令獲取地址字段提供到所述執行管線的獲取級；以及

將所述至少一個順序指令從用于所述子例程返回指令的所述BTIC條目提供到所述執行管線的跟隨所述獲取級的后續級。

12.根據權利要求8所述的方法，其中檢測所述子例程返回指令包括在所述執行管線中的解碼級中檢測所述子例程返回指令。

13.根據權利要求1所述的方法，其中所述下一指令獲取地址包括緊跟所述至少一個順序指令中的最后一者的指令的地址。

14.根據權利要求1所述的方法，其中用于所述子例程返回指令的所述BTIC條目對應于存儲所述子例程調用指令的返回地址的鏈棧條目。

15.根據權利要求1所述的方法，其中所述子例程調用指令包括分支和鏈接BL指令，所述BL指令操作以將所述子例程調用指令的返回地址放置到鏈接寄存器LR中且將程序計數器設定于子例程的指令地址。

16.根據權利要求1所述的方法，其中所述子例程返回指令包括用于將程序計數器設定于所述子例程調用指令的返回地址的分支到鏈接BLR指令。