[發(fā)明專利]Flash控制器、取指令方法及計算機可讀存儲介質(zhì)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810162582.1
• 申請日: 2018-02-26
• 公開（公告）號: CN108399146B
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳誠;趙啟山;陳光勝
• 申請（專利權(quán)）人: 上海東軟載波微電子有限公司
• 主分類號: G06F15/78
• 分類號: G06F15/78
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 吳敏

1.一種Flash控制器，其特征在于，包括：系統(tǒng)總線接口單元、預(yù)取緩存控制單元、緩存寄存器組以及Flash接口控制單元，所述Flash控制器與中央處理器耦接，其中：

所述系統(tǒng)總線接口單元，耦接在所述中央處理器及所述預(yù)取緩存控制單元之間，適于對所述系統(tǒng)總線上的操作指令進行解析，并將解析得到的控制指令及其對應(yīng)的有效地址輸出至所述預(yù)取緩存控制單元；

所述Flash接口控制單元，與Flash存儲器耦接；

所述預(yù)取緩存控制單元，與所述系統(tǒng)總線接口單元、所述緩存寄存器組以及所述Flash接口控制單元耦接，適于在識別并確認所述控制指令為取指指令時，判定所述有效地址是否處于所述緩存寄存器組中；當(dāng)判定所述有效地址處于所述緩存寄存器組中時，從所述緩存寄存器組中讀取與所述有效地址對應(yīng)的第一指令組的指令，并輸出所讀取的指令至中央處理器；當(dāng)判定所述有效地址未處于所述緩存寄存器組時，經(jīng)由所述Flash接口控制單元從所述Flash存儲器中讀取所述有效地址對應(yīng)的指令并輸出至所述中央處理器；所述第一指令組的指令均存儲在所述緩存寄存器組；

預(yù)取寄存器組；所述預(yù)取緩存控制單元，與所述預(yù)取寄存器組耦接，還適于在從所述緩存寄存器組中讀取與所述有效地址對應(yīng)的第一指令組的指令時，從所述Flash存儲器中讀取第二指令組的指令，并將讀取出的所述第二指令組的指令存儲在預(yù)取寄存器組中；在完成從所述緩存寄存器組中讀取所述第一指令組的所有指令之后，從所述預(yù)取寄存器組中讀取所述第二指令組的指令并輸出至所述中央處理器；所述第一指令組與所述第二指令組均屬于所述取指指令對應(yīng)的跳轉(zhuǎn)分支，且所述第一指令組與所述第二指令組連續(xù)，所述第二指令組的指令未存儲在所述緩存寄存器組。

2.如權(quán)利要求1所述的Flash控制器，其特征在于，所述預(yù)取緩存控制單元，還適于當(dāng)檢測到如下任一條件時，停止從所述預(yù)取寄存器組中讀取所述第二指令組的指令：

所述預(yù)取寄存器組中的所有預(yù)取寄存器均已存儲有指令；

或，檢測到所述中央處理器輸出的取指指令再次跳轉(zhuǎn)；

或，檢測到所述預(yù)取寄存器組中最新存儲所述第二指令組的指令的地址被讀取。

3.如權(quán)利要求1所述的Flash控制器，其特征在于，所述預(yù)取緩存控制單元，還適于在從所述Flash存儲器中讀取所述有效地址對應(yīng)的指令之后，將所述有效地址對應(yīng)的指令存儲至所述緩存寄存器組中；其中，將所述有效地址對應(yīng)的指令存儲至所述緩存寄存器組中，包括：將所述有效地址對應(yīng)的指令的一部分存儲至所述緩存寄存器組中；或?qū)⑺鲇行У刂穼?yīng)的全部指令均存儲至所述緩存寄存器組中。

4.如權(quán)利要求3所述的Flash控制器，其特征在于，所述預(yù)取緩存控制單元，還適于檢測所述緩存寄存器組中是否存在未被指令占用的緩存寄存器分組；當(dāng)所述緩存寄存器組中的所有緩存寄存器分組均已被指令占用，且所述所有緩存寄存器分組對應(yīng)的跳轉(zhuǎn)分支與所述取指指令對應(yīng)的跳轉(zhuǎn)分支均不同時，選取一個跳轉(zhuǎn)分支對應(yīng)的緩存寄存器分組并清空，并將所述有效地址對應(yīng)的指令緩存至清空后的緩存寄存器分組；一個跳轉(zhuǎn)分支對應(yīng)至少一個緩存寄存器分組，且一個緩存寄存器分組包括至少一個緩存寄存器。

5.如權(quán)利要求4所述的Flash控制器，其特征在于，所述預(yù)取緩存控制單元，適于從所述緩存寄存器組中，選取被讀取指令次數(shù)最少的跳轉(zhuǎn)分支所占用的緩存寄存器分組并清空。

6.如權(quán)利要求4所述的Flash控制器，其特征在于，所述預(yù)取緩存控制單元，適于從所述所有緩存寄存器分組中，選取被讀取指令次數(shù)最少且最早存儲指令的跳轉(zhuǎn)分支所占用的緩存寄存器分組并清空。

7.如權(quán)利要求5或6所述的Flash控制器，其特征在于，所述預(yù)取緩存控制單元，還適于當(dāng)選讀取的跳轉(zhuǎn)分支所占用的緩存寄存器分組為多個時，從中選擇地址位最高的緩存寄存器分組并清空。