[發(fā)明專利]指令處理方法、指令處理系統(tǒng)及處理器、芯片

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110717773.1
• 申請日: 2021-06-28
• 公開（公告）號: CN113254083B
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發(fā)明（設計）人: 李偉立;趙東艷;劉亮;劉云;張海峰;原義棟;李雷;周佳慧
• 申請（專利權）人: 北京智芯微電子科技有限公司;國網信息通信產業(yè)集團有限公司;國網寧夏電力有限公司營銷服務中心（國網寧夏電力有限公司計量中心）;國家電網有限公司
• 主分類號: G06F9/38
• 分類號: G06F9/38
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 肖冰濱;王曉曉

1.一種指令處理方法，應用于處理器內部的流水線，其特征在于，所述指令處理方法包括：

取指級取回指令并緩存；

譯碼級讀取所述取指級緩存的指令并對讀取的指令進行譯碼處理，判斷譯碼后的指令中是否存在IT指令，在確定存在IT指令時對所述IT指令的后續(xù)相關聯(lián)的IT區(qū)塊指令進行處理；

執(zhí)行級執(zhí)行譯碼后的指令，將當前執(zhí)行結果狀態(tài)信息反饋到所述譯碼級；

其中，所述在確定存在IT指令時對所述IT指令的后續(xù)相關聯(lián)的IT區(qū)塊指令進行處理，包括：所述譯碼級在確定存在IT指令時，根據所述執(zhí)行級反饋的當前執(zhí)行結果狀態(tài)信息判斷與所述IT指令相關聯(lián)的下一條或多條IT區(qū)塊指令是否需要正常執(zhí)行；在確定與所述IT指令相關聯(lián)的下一條或多條IT區(qū)塊指令不需要正常執(zhí)行時，根據當前的譯碼處理狀態(tài)確定下一時鐘周期從所述取指級讀取多條指令，所述多條指令中至多有一條需要正常執(zhí)行的指令，所述譯碼級僅對讀取的指令中需要正常執(zhí)行的指令進行譯碼處理；

所述將當前執(zhí)行結果狀態(tài)信息反饋到所述譯碼級，包括：所述執(zhí)行級通過應用程序狀態(tài)寄存器保存當前執(zhí)行結果狀態(tài)信息，所述執(zhí)行結果狀態(tài)信息包括IT指令所需要的條件信息；通過應用程序狀態(tài)寄存器將對應IT指令執(zhí)行的條件信息反饋到所述譯碼級。

2.根據權利要求1所述的指令處理方法，其特征在于，在以下條件下，所述譯碼級根據當前的譯碼處理狀態(tài)確定下一時鐘周期從所述取指級讀取兩條指令：

所述譯碼級當前正在處理IT指令或IT區(qū)塊指令，且所述取指級緩存有一條IT區(qū)塊指令和一條非IT區(qū)塊指令時，若判斷所述一條IT區(qū)塊指令不需要正常執(zhí)行，則確定下一時鐘周期從所述取指級同時讀取所述一條IT區(qū)塊指令和一條非IT區(qū)塊指令，所述譯碼級僅對所述一條非IT區(qū)塊指令進行譯碼處理。

3.根據權利要求1所述的指令處理方法，其特征在于，在以下條件下，所述譯碼級根據當前的譯碼處理狀態(tài)確定下一時鐘周期從所述取指級讀取兩條指令：

所述譯碼級當前正在處理IT指令或IT區(qū)塊指令，且所述取指級緩存有兩條IT區(qū)塊指令時，若判斷所述兩條IT區(qū)塊指令中任意一條IT區(qū)塊指令不需要正常執(zhí)行，則確定下一時鐘周期從所述取指級同時讀取所述兩條IT區(qū)塊指令，所述譯碼級僅對所述兩條IT區(qū)塊指令中需要正常執(zhí)行的一條IT區(qū)塊指令進行譯碼處理。

4.根據權利要求1所述的指令處理方法，其特征在于，在以下條件下，所述譯碼級根據當前的譯碼處理狀態(tài)確定下一時鐘周期從所述取指級讀取三條指令：

所述譯碼級當前正在處理IT指令或IT區(qū)塊指令，且所述取指級緩存有三條IT區(qū)塊指令，若判斷所述三條IT區(qū)塊指令中有兩條IT區(qū)塊指令都不需要正常執(zhí)行，則確定下一時鐘周期從所述取指級同時讀取所述三條IT區(qū)塊指令，所述譯碼級僅對所述三條IT區(qū)塊指令中需要正常執(zhí)行的一條IT區(qū)塊指令進行譯碼處理。

5.一種指令處理系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：

取指模塊，用于取回需流水線處理的指令并緩存；

譯碼模塊，用于讀取所述取指模塊緩存的指令并對讀取的指令進行譯碼處理，判斷譯碼后的指令中是否存在IT指令，在確定存在IT指令時對所述IT指令的后續(xù)相關聯(lián)的IT區(qū)塊指令進行處理；

執(zhí)行模塊，用于執(zhí)行所述譯碼后的指令，將當前執(zhí)行結果狀態(tài)信息反饋到所述譯碼模塊；

其中，所述在確定存在IT指令時對所述IT指令的后續(xù)相關聯(lián)的IT區(qū)塊指令進行處理，包括：所述譯碼模塊在確定存在IT指令時，根據所述執(zhí)行模塊反饋的當前執(zhí)行結果狀態(tài)信息判斷與所述IT指令相關聯(lián)的下一條或多條IT區(qū)塊指令是否需要正常執(zhí)行；在確定與所述IT指令相關聯(lián)的下一條或多條IT區(qū)塊指令不需要正常執(zhí)行時，根據當前的譯碼處理狀態(tài)確定下一時鐘周期從所述取指模塊讀取多條指令，所述多條指令中至多有一條需要正常執(zhí)行的指令，譯碼級僅對讀取的指令中需要正常執(zhí)行的指令進行譯碼處理；

所述將當前執(zhí)行結果狀態(tài)信息反饋到所述譯碼模塊，包括：所述執(zhí)行模塊通過應用程序狀態(tài)寄存器保存當前執(zhí)行結果狀態(tài)信息，所述執(zhí)行結果狀態(tài)信息包括IT指令所需要的條件信息；通過應用程序狀態(tài)寄存器將對應IT指令執(zhí)行的條件信息反饋到所述譯碼模塊。