[發明專利]一種數據處理裝置及方法

有效

• 申請號: 201480000412.3
• 申請日: 2014-04-28
• 公開（公告）號: CN105308557B
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發明（設計）人: 陳云;蔡衛光;宋昆鵬
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: G06F9/38
• 分類號: G06F9/38
• 代理公司: 北京中博世達專利商標代理有限公司 11274
• 代理人: 申健

本發明的實施例提供一種數據處理裝置及方法，涉及計算機領域，能夠有效提高寄存器堆緩存子模塊的使用效率。所述數據處理裝置，包括：指令預譯碼模塊、指令緩存模塊、寄存器堆控制模塊、重命名模塊、寄存器堆緩存子模塊，獲取N個源寄存器號和N個目的寄存器號；當第i目的寄存器號滿足第一預設條件時，標記所述第i目的寄存器號，將標記的所述第i目的寄存器號映射到寄存器堆緩存子模塊中的第一物理寄存器的寄存器號。本發明實施例提供的數據處理裝置及方法用于處理數據。

技術領域

本發明涉及計算機領域，尤其涉及一種數據處理裝置及方法。

背景技術

隨著超標量技術和多線程技術的發展，超標量通用處理器成為處理器體系架構的一個重要組成部分。超標量通用處理器一般包括IFU(Instruction Fetch Unit，指令讀取單元)模塊、指令預譯碼(Pre-decoder)模塊、IB(Instruction Buffer，指令緩存)模塊、指令譯碼(Decoder)模塊、重命名(Rename)模塊、RF(Register File，寄存器堆)模塊、Exe(Execute Unit，執行單元)模塊和WB(Write Back，寫回)等模塊，其中，Rename模塊可以采用重命名技術將一個體系結構寄存器的寄存器號映射到物理寄存器的寄存器號，所述物理寄存器為多個空閑的物理寄存器中任意一個，所述體系結構寄存器是處理器指令架構的組成部分，RF模塊用于存儲指令運行過程中的中間結果及超標量通用處理器的運行狀態，隨著現代處理器中使用的物理寄存器越來越多，RF一般包含RFC(Register File Cache，寄存器堆緩存)子模塊和MRF(Main Register File，主寄存器堆)子模塊，RFC子模塊一般包含最近使用的物理寄存器，MRF子模塊包括所有物理寄存器，RFC子模塊中的物理寄存器是MRF子模塊中的物理寄存器的一個子集。

現有技術中，首先IFU模塊從存儲器或高速緩沖存儲器中讀取指令，并將指令傳輸至Pre-decoder模塊，Pre-decoder模塊對指令進行預譯碼得到指令類型、源寄存器號和目的寄存器號，并將源寄存器號和目的寄存器號傳輸至IB模塊，IB模塊中存儲了源寄存器號和目的寄存器號，再通過Decoder模塊將源寄存器號和目的寄存器號傳輸至Rename模塊，然后，Rename模塊將源寄存器號映射到第一物理寄存器的寄存器號，將目的寄存器號映射到第二物理寄存器的寄存器號，并將所述第一物理寄存器的寄存器號和所述第二物理寄存器的寄存器號傳輸至RF模塊，所述源寄存器號為指令的源操作數的體系結構寄存器的寄存器號，所述目的寄存器號為指令的目的操作數的體系結構寄存器的寄存器號，所述指令包括源操作數的體系結構寄存器的寄存器號和目的操作數的體系結構寄存器的寄存器號，所述第一物理寄存器為RFC子模塊或MRF子模塊中多個空閑的物理寄存器中任意一個，所述第二物理寄存器為RFC子模塊或MRF子模塊中多個空閑的物理寄存器中任意一個，所述第一物理寄存器的寄存器號和所述第二物理寄存器的寄存器號不同。

在RF模塊中，RFC子模塊讀寫速度快，支持多端口同時讀寫，但存儲容量有限，MRF子模塊存儲容量大，但讀寫端口有限和讀寫速度慢。首先RFC子模塊根據第一物理寄存器的寄存器號從所述第一物理寄存器中獲取源操作數，RFC子模塊再將所述源操作數傳輸至Exe模塊，Exe模塊對該源操作數進行運算得到目的操作數，WB模塊再根據RFC子模塊傳輸的第二物理寄存器的寄存器號將所述目的操作數寫回到第二物理寄存器，所述第一物理寄存器為RFC子模塊中的物理寄存器。

但是，當第一物理寄存器不在RFC子模塊中時，RFC子模塊根據第一物理寄存器的寄存器號在RFC子模塊中獲取不到源操作數，則需要MRF子模塊根據第一物理寄存器的寄存器號從所述第一物理寄存器獲取源操作數，同時MRF子模塊將第一物理寄存器回填到RFC子模塊中，導致第一物理寄存器可能覆蓋RFC子模塊中其他指令需要用的物理寄存器。因此，出現了RFC子模塊的使用效率較低的問題。

發明內容

本發明的實施例提供一種數據處理裝置及方法，能夠有效提高RFC子模塊的使用效率。