[發明專利]預測棧的錯誤恢復方法、裝置及存儲介質

有效

• 申請號: 201711405263.0
• 申請日: 2017-12-22
• 公開（公告）號: CN109960607B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 李策;吳瑞陽
• 申請（專利權）人: 龍芯中科技術股份有限公司
• 主分類號: G06F11/14
• 分類號: G06F11/14
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 楊澤;劉芳

本發明提供一種預測棧的錯誤恢復方法、裝置及存儲介質，該方法包括：在根據待執行分支指令的類型讀寫預測棧后，將預測棧中已有的分支指令的地址信息復制到其中一個恢復棧；若待執行分支指令根據預測棧中的地址信息發生預測錯誤，則根據恢復棧中的地址信息校正預測棧中的地址信息。本發明提供的預測棧的錯誤恢復方法、裝置及存儲介質，提高了返回地址預測棧的準確率。

技術領域

本發明涉及計算機技術領域，尤其涉及一種預測棧的錯誤恢復方法、裝置及存儲介質。

背景技術

返回地址預測棧是處理器中分支預測器的一種，主要用于預測函數返回類分支指令，由于函數返回類分支指令與函數調用類分支指令一一對應，因此，當遇到函數調用類分支指令時，將其下一條指令的地址壓入預測棧；當遇到函數返回類分支指令時，將該地址彈出棧用作預測地址，返回地址預測棧相對于條件分支預測器與間接跳轉預測器，擁有很小的硬件開銷，而且能夠達到較高的預測準確率。

但是，現代處理器中存在猜測執行，即執行的分支指令的跳轉地址是不確定的，這樣一旦猜測錯誤，返回地址預測棧就很有可能發生錯誤，導致后續的預測出現錯誤，降低了返回地址預測棧的預測準確率。為了提高返回地址預測棧的預測準確率，現有技術中通過維護一個恢復棧，將猜測執行過程中被彈出的棧內項放入恢復棧內，當猜測執行錯誤時，將恢復棧內的項全部復寫到返回地址預測棧中。然而，由于存在亂序執行機制，分支錯誤返回時不一定時順序返回，由此造成的錯誤覆蓋同樣會污染棧內的相關項，從而導致返回地址預測棧的準確率不高。

發明內容

本發明提供一種預測棧的錯誤恢復方法、裝置及存儲介質，以解決現有技術中返回地址預測棧準確率不高的問題。

本發明實施例提供一種預測棧的錯誤恢復方法，配置有對預測棧中的地址信息進行備份的至少一個恢復棧；該方法包括：

在根據待執行分支指令的類型讀寫預測棧后，將所述預測棧中已有的分支指令的地址信息復制到其中一個恢復棧；

若所述待執行分支指令根據所述預測棧中的地址信息發生預測錯誤，則根據所述恢復棧中的地址信息校正所述預測棧中的地址信息。

在本發明一實施例中，所述至少一個恢復棧中的每個恢復棧有相應的恢復棧編號；

所述在根據待執行分支指令的類型讀寫預測棧后，將所述預測棧中已有的分支指令的地址信息復制到所述恢復棧，包括：

在所述待執行分支指令的類型為函數調用類分支指令時，在所述預測棧的棧頂指針中寫入所述待執行分支指令的地址信息；將所述預測棧中已有的分支指令的地址信息復制到對應的恢復棧，所述待執行分支指令攜帶所述預測棧的棧頂指針和所述對應的恢復棧的恢復棧編號；

在所述待執行分支指令的類型為函數返回類分支指令時，將所述預測棧的棧頂指針的地址信息確定為所述待執行分支指令的預測地址信息，并將所述棧頂指針中的地址信息從所述預測棧中讀出；將所述預測棧中已有的分支指令的地址信息復制到對應的恢復棧，所述待執行分支指令攜帶所述預測棧的棧頂指針和所述對應的恢復棧的恢復棧編號；

在所述待執行分支指令的類型為其他類分支指令時，確定所述待執行分支指令的前一條分支指令對應的恢復棧；將所述前一條分支指令對應的恢復棧確定為所述待執行分支指令對應的恢復棧，所述待執行分支指令攜帶所述預測棧的棧頂指針和所述對應的恢復棧的恢復棧編號。

在本發明一實施例中，所述若所述待執行分支指令根據所述預測棧中的地址信息發生預測錯誤，則根據所述恢復棧中的地址信息校正所述預測棧中的地址信息，包括：

獲取預測錯誤信息；所述預測錯誤信息包括所述待執行分支指令對應的所述預測棧的棧頂指針和所述待對應的恢復棧的恢復棧編號；

根據所述恢復棧編號對應的所述恢復棧中的地址信息校正所述棧頂指針對應的預測棧中的地址信息。