[發明專利]一種分支處理系統和方法

有效

• 申請號: 201210508931.3
• 申請日: 2012-11-26
• 公開（公告）號: CN103838550B
• 公開（公告）日: 2018-01-02
• 發明（設計）人: 林正浩;林穆云;任浩琪
• 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

1.一種分支處理方法，其特征在于所述方法包括：

判斷寫入緩存的指令的指令類型，并記錄該指令類型；當該指令是分支指令時，

計算該分支指令的分支目標指令地址，并記錄該分支目標指令地址對應的目標地址信息；該目標地址信息對應至少包含分支目標指令在內的一個指令段；

若該分支目標指令尚未存儲在緩存中，則根據該分支目標指令地址將至少包含該分支目標指令的指令段填充到緩存中與該目標地址信息對應的位置中，使得處理器核執行該分支指令之前，該分支指令的后一指令及分支目標指令都已存儲在緩存中；

對于間接分支指令，還有一個有效位與之對應；所述有效位表示對應的目標地址信息是否有效；

當所述間接分支指令的有效位表示為有效時，將間接分支指令對應的目標地址信息作為后續指令的地址。

2.根據權利要求1所述方法，其特征在于：

對于緩存中的每條指令，均有一個指令類型和一個目標地址信息與之對應。

3.根據權利要求2所述方法，其特征在于：

所述指令類型包括有條件的分支指令。

4.根據權利要求2所述方法，其特征在于：

所述指令類型包括無條件的分支指令。

5.根據權利要求2所述方法，其特征在于：

所述指令類型包括非分支指令。

6.根據權利要求2所述方法，其特征在于：

對于每條指令，有一個有效位與之對應；所述有效位表示對應的目標地址信息是否有效。

7.根據權利要求6所述方法，其特征在于：

若一個目標地址信息對應的指令段被替換出緩存，則將該目標地址信息對應的有效位設置為無效。

8.根據權利要求7所述方法，其特征在于：

若即將被處理器核執行的分支指令對應的有效位表示為無效，則重新計算該分支指令的分支目標指令地址，并記錄該分支目標指令地址對應的目標地址信息。

9.根據權利要求6所述方法，其特征在于：

若即將被處理器核執行的分支指令是間接分支指令且有效位表示為有效，則在處理器核計算得到分支目標指令地址前，猜測執行該間接分支指令的后續指令，使得流水線操作不會因為間接分支指令而暫停。

10.根據權利要求9所述方法，其特征在于：

在處理器核計算得到間接分支目標指令地址后，將間接分支目標指令地址與間接分支指令對應的記錄中分支目標指令地址進行比較，并根據比較結果決定后續操作。

11.根據權利要求10所述方法，其特征在于：

若比較結果為不相等且發生分支轉移，則以處理器核計算得到分支目標指令地址作為該間接分支指令的后續指令地址。

12.根據權利要求11所述方法，其特征在于：

記錄該分支目標指令地址對應的目標指令地址信息；該目標指令地址信息對應至少包含該分支目標指令在內的一個指令段；

若該分支目標指令尚未存儲在緩存中，則根據該分支目標指令地址將至少包含該分支目標指令的指令段填充到緩存中與該目標地址信息對應的位置中。

13.根據權利要求2所述方法，其特征在于：

所述指令類型還包含函數調用指令和函數返回指令。

14.根據權利要求13所述方法，其特征在于：

當處理器核執行函數調用指令時，將函數返回地址對應的目標地址信息壓棧存儲到一個棧中；所述目標地址信息是函數調用指令本身對應的地址信息；或所述目標地址信息是函數調用指令的后續指令的地址信息。

15.根據權利要求14所述方法，其特征在于：

當處理器核即將執行到函數返回指令時，將所述棧中位于棧頂的目標地址信息出棧，作為該函數返回指令的目標地址信息，并記錄該目標地址信息；該目標地址信息對應至少包含目標指令在內的一個指令段；

若該目標指令尚未存儲在緩存中，則根據目標地址信息對應的目標指令地址將至少包含該目標指令的指令段填充到緩存中與該目標地址信息對應的位置中，使得處理器核執行該函數返回指令之前，該函數返回指令的目標指令都已存儲在緩存中。