[發明專利]在流水線化處理中使用的預測器數據結構

有效

• 申請號: 201410302707.8
• 申請日: 2014-06-27
• 公開（公告）號: CN104252360B
• 公開（公告）日: 2017-07-18
• 發明（設計）人: M.K.格施溫德;V.薩拉普拉
• 申請（專利權）人: 國際商業機器公司
• 主分類號: G06F9/44
• 分類號: G06F9/44
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 周少杰

技術領域

一個或多個方面總體上涉及在處理環境內的處理，并且具體地說涉及改變處理環境的權限級或其他操作狀態的指令的執行。

背景技術

處理器執行將處理器引導來執行特定操作的指令。該指令可以作為示例是執行用戶限定的任務的用戶應用的一部分或執行系統級服務的操作系統應用的一部分。在用戶應用內包括的指令具有某一的權限級，而操作系統應用的指令具有另一個權限級。該操作系統指令的權限級通常高于該用戶應用的權限級。該更高的特權用于在處理器內提供安全，以防止用戶應用引起在處理器內的損壞。

處理器執行指令，而與類型或權限級無關。處理器可以使用不同類型的處理技術來處理指令。一種處理技術被稱為流水線化處理，其中，分階段執行處理。示例階段包括：獲取階段，其中，處理器從存儲器獲取指令；解碼階段，其中，解碼獲取的指令；執行階段，其中，執行解碼的指令；以及，完成階段，其中，完成指令的執行，包括更新與該處理相關的架構狀態。其他和/或不同的階段也可能。

用于某一指令的流水線化處理的使用可能產生影響性能的延遲。在下述情況下這個特別為真：指令的執行要求清除在指令后獲取的在流水線中的所有指令，并且該指令使得從流水線的開始獲取一個或多個其他指令。

發明內容

現有技術的缺點被克服，并且通過提供用于促進在處理環境內的處理的計算機程序產品來提供另外的優點。所述計算機程序產品包括計算機可讀存儲介質，其能夠被處理電路讀取，并且存儲用于由所述處理電路執行用于執行方法的指令。所述方法包括例如：使用預測器數據結構來用于由流水線化處理器進行的流水線化處理，所述預測器數據結構包括要在從所選擇的指令的執行的返回中使用的預測地址和與所述預測地址相關聯的預測操作狀態；基于確定要執行所選擇的返回指令，從所述預測器數據結構獲得處理要返回到的所述預測地址；以及基于確定要執行所述所選擇的返回指令，預測基于在所述預測器數據結構中存儲的所述預測操作狀態要進入的過渡操作狀態，其中，所述預測地址和所述預測過渡狀態的至少一個要用于驗證所述選擇的返回指令的執行。

也在此描述和要求保護與一個或多個方面相關的方法和系統。而且，也描述和可以在此要求保護與一個或多個方面相關的服務。

通過在此所述的技術來實現另外的特征和優點。在此詳細描述并且作為所要求保護的方面的一部分考慮其他實施例和方面。

附圖說明

在說明書的結論處的權利要求中作為示例具體指出和清楚地要求保護一個或多個方面。從結合附圖獲取的下面的詳細說明，上述和一個或多個方面的目的、特征和優點顯然，在附圖中：

圖1描述了用于合并和使用預測的獲取和解碼能力的一個或多個方面的處理環境的一個實施例；

圖2描述了圖1的處理環境的處理器的另外的細節；

圖3描述了處理環境的處理器的指令流水線的一個實施例；

圖4描述了根據一個方面的指令流水線處理的另外的細節；

圖5描述根據一個方面的指令流水線處理的另一個示例；

圖6描述了系統調用指令的前端執行的一個實施例；

圖7描述了用于執行系統調用指令的邏輯的一個實施例；

圖8描述了在系統調用指令的前端執行中使用的預測器堆棧的一個示例；

圖9描述了異步異常的前端執行的一個實施例；

圖10A描述了從系統調用的返回或從中斷指令的返回的前端執行的一個實施例；

圖10B描述了用于執行從系統調用的返回或從中斷指令的返回的邏輯的一個實施例；

圖11描述了用于清除流水線化處理器的邏輯的一個實施例；

圖12描述了合并一個或多個方面的計算機程序產品的一個實施例；

圖13描述了用于合并和使用一個或多個方面的主機計算機系統的一個實施例；

圖14說明了用于合并和使用一個或多個方面的計算機系統的另一個示例；

圖15描述了包括用于合并和使用一個或多個方面的計算機網絡的計算機系統的另一個示例；

圖16描述了用于合并和使用一個或多個方面的計算機系統的各個元件的一個實施例；

圖17A描述了圖16的計算機系統的執行單元的一個實施例；

圖17B描述了圖16的計算機系統的分支單元的一個實施例；

圖17C描述了圖16的計算機系統的加載/存儲單元的一個實施例；并且