[發(fā)明專利]實現(xiàn)資源索引替換的裝置及處理器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810331737.X
• 申請日: 2018-04-13
• 公開（公告）號: CN108614736B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發(fā)明（設計）人: 劉暢
• 申請（專利權）人: 杭州中天微系統(tǒng)有限公司
• 主分類號: G06F9/50
• 分類號: G06F9/50
• 代理公司: 北京思睿峰知識產權代理有限公司 11396
• 代理人: 謝建云;趙愛軍

本發(fā)明提供一種實現(xiàn)資源索引替換的裝置及處理器。所述裝置包括：指令調度單元、指令執(zhí)行單元、結果保存單元和資源分配單元；所述實現(xiàn)資源索引替換的裝置由資源分配單元在指令進入指令調度單元時，為其分配第一類資源索引，當指令由指令調度單元發(fā)射至指令執(zhí)行單元時，將第一類資源索引替換為第二類資源索引，結果保存單元根據來自于指令執(zhí)行單元的第二類索引保存執(zhí)行結果。本發(fā)明能夠避免在指令進入指令調度單元時過早的分配第二類資源索引，降低對結果保存單元中資源數量的需求，提升資源利用率。

技術領域

本發(fā)明涉及微處理器技術領域，尤其涉及一種實現(xiàn)資源索引替換的裝置及處理器。

背景技術

用于保存執(zhí)行結果和調度的資源數量已成為影響處理器成本的關鍵因素。為提升投機執(zhí)行的效率，處理器需要在指令的調度、發(fā)射、執(zhí)行和回寫的過程中，將指令的通用寄存器重命名為物理寄存器索引或其它具有類似功能的資源索引，以消除指令之間的偽相關性。

可供重命名的資源數量決定了處理器可以投機執(zhí)行指令的數量。資源數量越多，處理器可投機的指令數越多，處理器性能越高。然而，大數量的資源會增加處理器的面積和時序成本，從而帶來處理器整體成本的上升。

在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術中至少存在如下技術問題：

只有當指令在執(zhí)行單元執(zhí)行時，處理器才需要為其分配存放結果的資源。如果過早的為其分配資源，例如在進入指令調度單元時，會造成資源浪費，降低資源的利用效率。

發(fā)明內容

本發(fā)明能夠避免在指令進入指令調度單元時過早的分配第二類資源索引，降低對結果保存單元中資源數量的需求，提升資源利用率。

第一方面，本發(fā)明提供一種實現(xiàn)資源索引替換的裝置，所述裝置包括：

指令調度單元，用于接收來自于資源分配單元的第一類資源索引，然后將指令發(fā)射至指令執(zhí)行單元執(zhí)行；

指令執(zhí)行單元，用于接收來自于資源分配單元的第二類資源索引，以及執(zhí)行來自于指令調度單元的指令，然后將指令的執(zhí)行結果和第二類資源索引發(fā)送至結果保存單元；

結果保存單元，包含復數個用于保存指令執(zhí)行結果的資源，用于保存來自于指令執(zhí)行單元的執(zhí)行結果，執(zhí)行結果所存放的資源由第二類資源索引指定；

資源分配單元，用于向進入指令調度單元的指令分配第一類資源索引，以及向進入指令執(zhí)行單元的指令分配第二類資源索引；

所述實現(xiàn)資源索引替換的裝置用于當指令發(fā)射和執(zhí)行時，所述資源分配單元在指令進入指令調度單元時，分配第一類資源索引，當指令由指令調度單元發(fā)射至指令執(zhí)行單元時，將第一類資源索引替換為第二類資源索引。

可選地，所述第一類資源索引不對應于結果保存單元的資源。

可選地，所述第二類資源索引對應于結果保存單元的資源。

可選地，所述指令包含源操作數索引和目的操作數索引。

可選地，當指令進入指令調度單元時，所述指令的目的操作數索引被資源分配單元替換為第一類資源索引。

可選地，所述指令的源操作數索引對應其它指令的目的操作數索引。

可選地，當對應其它指令的執(zhí)行結果由指令執(zhí)行單元產生后，所述指令才可以被指令調度單元發(fā)射至指令執(zhí)行單元。

可選地，當處于指令調度單元時，所述指令還包含對應其它指令的第一類資源索引或第二類資源索引。

可選地，當所述指令對應其它指令的第一類資源索引被資源分配單元替換為第二類資源索引時，所述指令包含對應其它指令的第一類資源索引被同時替換為相應的第二類資源索引。

第二方面，本發(fā)明提供一種處理器，所述處理器包括上述實現(xiàn)資源索引替換的裝置。