[發明專利]具有高效返回預測能力的分支目標緩沖器

有效

• 申請號: 201410069516.1
• 申請日: 2014-02-28
• 公開（公告）號: CN104020982B
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發明（設計）人: P·博塔;S·帕塔爾
• 申請（專利權）人: MIPS技術公司
• 主分類號: G06F9/38
• 分類號: G06F9/38
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 李玲

1.一種分支目標緩沖器BTB，包括：

輸入，所述輸入被配置為接收要被取得的指令的地址；

非返回緩沖器，所述非返回緩沖器被配置為存儲多個非返回條目和多個目標地址，其中所述多個非返回條目中的每個非返回條目與非返回型指令的地址對應，所述多個目標地址與對應的非返回條目相關聯，并且所述非返回緩沖器進一步被配置為輸出與在所述輸入處接收的地址匹配的對應的非返回條目的目標地址；

返回緩沖器，所述返回緩沖器被配置為存儲多個返回條目，其中所述多個返回條目中的每個返回條目與返回型指令的地址對應，并且所述返回緩沖器進一步被配置為響應于在所述輸入處接收的指令地址與返回條目匹配而產生控制信號；

返回預測棧RPS，所述返回預測棧RPS被配置為存儲與所述返回緩沖器中存儲的返回條目對應的多個目標地址；以及

多路復用器，所述多路復用器被配置為接收來自返回緩沖器的控制信號、來自非返回緩沖器的數據以及來自RPS的數據，并且其中所述多路復用器進一步被配置為基于所述控制信號輸出來自非返回緩沖器的數據或者來自RPS的數據。

2.根據權利要求1所述的BTB，其中，返回緩沖器進一步被配置為確定所述多個返回條目中是否有某一個包含與指令地址對應的標簽。

3.根據權利要求2所述的BTB，其中，返回緩沖器進一步被配置為響應于確定所述多個返回條目中的某一個包含與指令地址對應的標簽而產生控制信號，以使得該控制信號導致多路復用器輸出來自RPS的數據。

4.根據權利要求2所述的BTB，其中，返回緩沖器進一步被配置為響應于確定所述多個返回條目都不包含與指令地址對應的標簽而產生控制信號，以使得該控制信號導致多路復用器輸出來自非返回緩沖器的數據。

5.根據權利要求1所述的BTB，其中，非返回緩沖器被配置為存儲數量比返回緩沖器多的條目。

6.根據權利要求1所述的BTB，其中，所述多個非返回條目包含與非返回型指令對應的標簽部分和數據部分。

7.根據權利要求1所述的BTB，其中，所述多個返回條目包含代表返回型指令的程序計數器的標簽，而不具有對應的指令地址。

8.根據權利要求1所述的BTB，其中，非返回緩沖器包含標簽部分和數據部分。

9.根據權利要求1所述的BTB，其中，非返回緩沖器被配置為確定所述多個非返回條目中是否有某一個與指令地址對應。

10.根據權利要求1所述的BTB，其中，返回條目不包含目標地址。

11.一種通過使用分支目標緩沖器BTB取得地址的方法，包括：

接收與要被取得的指令的指令地址有關的數據；

確定存儲于返回緩沖器中的多個返回條目中是否有某一個與指令地址對應，其中所述多個返回條目中的每個返回條目與返回型指令的地址對應；

由所述返回緩沖器響應于確定所述指令地址與存儲的返回條目對應而產生控制信號；以及

基于產生的控制信號選擇性地輸出來自返回預測棧RPS和非返回緩沖器中的一個的數據，所述返回預測棧RPS被配置為存儲與所述返回緩沖器中存儲的返回條目對應的多個目標地址，所述非返回緩沖器被配置為存儲多個非返回條目和多個目標地址，其中所述多個非返回條目中的每個非返回條目與非返回型指令的地址對應，所述多個目標地址與對應的非返回條目相關聯，并且所述非返回緩沖器進一步被配置為輸出與接收的指令地址匹配的對應的非返回條目的目標地址，其中來自RPS的數據包括存儲在返回緩沖器中的所述多個返回條目中的一個的目標地址。

12.根據權利要求11所述的方法，其中，所述確定包括確定所述多個返回條目中是否有某一個包含與指令地址對應的標簽。