[發(fā)明專利]超標量處理器中寄存器堆共享讀端口的系統(tǒng)、方法和介質(zhì)有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202011293529.9 | 申請日： | 2020-11-18 |
| 公開（公告）號： | CN112463217B | 公開（公告）日： | 2022-07-12 |
| 發(fā)明（設計）人： | 潘杰;耿恒生 | 申請（專利權(quán)）人： | 海光信息技術(shù)股份有限公司 |
| 主分類號： | G06F9/30 | 分類號： | G06F9/30 |
| 代理公司： | 北京市柳沈律師事務所 11105 | 代理人： | 萬里晴 |
| 地址： | 300392 天津市華苑產(chǎn)業(yè)區(qū)*** | 國省代碼： | 天津;12 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 標量 處理器 寄存器 共享 端口 系統(tǒng) 方法 介質(zhì) | ||
1.一種超標量處理器中寄存器堆共享讀端口的系統(tǒng)，包括：
多個執(zhí)行單元的M個輸入端口，M是正整數(shù)；
寄存器堆的N個讀端口，其中，讀端口號為x的讀端口與輸入端口號x至輸入端口號(x+M-N)的輸入端口相關聯(lián)，N和x是正整數(shù)，其中1≤x≤N，
其中，響應于所述M個輸入端口中的一個輸入端口需要讀端口，則從與所述一個輸入端口相關聯(lián)的讀端口中分配未被分配的讀端口中讀端口號最小的讀端口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，在第一指令發(fā)射周期中，以輸入端口號的第一優(yōu)先級順序來為輸入端口分配讀端口，在與所述第一指令發(fā)射周期相鄰的第二指令發(fā)射周期中，以輸入端口號的與所述第一優(yōu)先級順序不同的第二優(yōu)先級順序來為輸入端口分配讀端口。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述第一優(yōu)先級順序是從輸入端口號1為最高優(yōu)先級到輸入端口號N為最低優(yōu)先級的順序，所述第二優(yōu)先級順序是從輸入端口號N為最高優(yōu)先級到輸入端口號1為最低優(yōu)先級的順序。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，在第一指令發(fā)射周期中、一個輸入端口號的優(yōu)先級與在第二指令發(fā)射周期中、所述輸入端口號的優(yōu)先級不同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，在一個指令發(fā)射周期中、需要讀端口的輸入端口的輸入端口號的優(yōu)先級與所述輸入端口多長時間未被分配讀端口相關。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，在M個輸入端口需要的讀端口的數(shù)量小于或等于N的情況下，則在一個指令發(fā)射周期內(nèi)，為所有輸入端口分配讀端口。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，在M個輸入端口需要的讀端口的數(shù)量大于N的情況下，則如果在一個指令發(fā)射周期內(nèi)、一個輸入端口沒有可分配的讀端口，則等待到另一個指令發(fā)射周期內(nèi)，為所述輸入端口分配讀端口。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，對于一個執(zhí)行單元對應的指令發(fā)射隊列，在不同指令發(fā)射周期中選擇不總是相同操作數(shù)的需求的指令進行發(fā)射，以使得在所述執(zhí)行單元在不同指令發(fā)射周期中需要讀端口的數(shù)量不總是相同。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，如果確定輸入端口需要的操作數(shù)不從寄存器堆的讀端口中讀取，則確定該輸入端口需要的讀端口的數(shù)量為0。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述M和N的取值取決于輸入端口的仿真或?qū)嶋H讀端口利用率。
11.一種超標量處理器中寄存器堆共享讀端口的方法，包括：
設置多個執(zhí)行單元的總共M個輸入端口，M是正整數(shù)；
設置寄存器堆的N個讀端口，其中，讀端口號為x的讀端口與輸入端口號x至輸入端口號(x+M-N)的輸入端口相關聯(lián)，N和x是正整數(shù)，其中1≤x≤N；
響應于所述M個輸入端口中的一個輸入端口需要讀端口，則從與所述一個輸入端口相關聯(lián)的讀端口中分配未被分配的讀端口中讀端口號最小的讀端口。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，在第一指令發(fā)射周期中，以輸入端口號的第一優(yōu)先級順序來為輸入端口分配讀端口，在與所述第一指令發(fā)射周期相鄰的第二指令發(fā)射周期中，以輸入端口號的與所述第一優(yōu)先級順序不同的第二優(yōu)先級順序來為輸入端口分配讀端口。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述第一優(yōu)先級順序是從輸入端口號1為最高優(yōu)先級到輸入端口號N為最低優(yōu)先級的順序，所述第二優(yōu)先級順序是從輸入端口號N為最高優(yōu)先級到輸入端口號1為最低優(yōu)先級的順序。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，在第一指令發(fā)射周期中、一個輸入端口號的優(yōu)先級與在第二指令發(fā)射周期中、所述輸入端口號的優(yōu)先級不同。
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