[發(fā)明專利]處理器、物理寄存器管理方法及電子裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111031336.0
• 申請(qǐng)日: 2021-09-03
• 公開（公告）號(hào): CN113626205B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于亞軒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 海光信息技術(shù)股份有限公司
• 主分類號(hào): G06F9/50
• 分類號(hào): G06F9/50
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 彭久云

本公開的實(shí)施例提供了處理器、物理寄存器管理方法及電子裝置。該處理器處包括：多個(gè)物理寄存器，被配置為被運(yùn)行在處理器上的多個(gè)線程復(fù)用；以及線程信息存儲(chǔ)裝置，被配置為記錄多個(gè)物理寄存器與多個(gè)線程的對(duì)應(yīng)關(guān)系。通過利用線程信息存儲(chǔ)裝置來記錄物理寄存器和線程之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，在硬件出現(xiàn)故障或其他原因?qū)е碌奈锢砑拇嫫魈?hào)被錯(cuò)誤廣播時(shí)，可以及時(shí)實(shí)現(xiàn)糾錯(cuò)，從而避免后續(xù)的系列錯(cuò)誤并保證處理器正常工作。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開的實(shí)施例涉及一種處理器、物理寄存器管理方法及電子裝置。

背景技術(shù)

CPU多線程被稱為SMT(Simultaneous?multithreading)，多線程可以通過復(fù)制處理器上的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，讓同一個(gè)處理器上的多個(gè)線程同步執(zhí)行并共享處理器的資源。為了實(shí)現(xiàn)處理器亂序執(zhí)行，通常是對(duì)物理寄存器進(jìn)行寄存器重命名來將指令中的邏輯寄存器映射到物理寄存器。現(xiàn)在的處理器中的物理寄存器被多線程復(fù)用時(shí)，很容易出現(xiàn)錯(cuò)誤。例如，線程A釋放了物理寄存器prn1之后，物理寄存器prn1被重新分配給線程B，如果在線程A釋放了物理寄存器prn1之后，線程A由于例如硬件錯(cuò)誤又廣播了prn1的物理寄存器號(hào)，就會(huì)造成線程B認(rèn)為物理寄存器prn1的數(shù)據(jù)已經(jīng)準(zhǔn)備好了而實(shí)際上此時(shí)的物理寄存器prn1的數(shù)據(jù)并未準(zhǔn)備好，從而出現(xiàn)錯(cuò)誤。面對(duì)這種錯(cuò)誤，現(xiàn)有技術(shù)的常規(guī)思路是，由處理器硬件識(shí)別線程A已經(jīng)了物理寄存器prn1并阻止線程A廣播其物理寄存器號(hào)。但在實(shí)際應(yīng)用或?qū)嶋H電路設(shè)計(jì)中，利用處理器硬件來實(shí)現(xiàn)上述思路不僅實(shí)現(xiàn)困難并且還容易出錯(cuò)。例如，新分配的指令同時(shí)選擇了相同的物理寄存器、或新分配的指令在被它的生產(chǎn)者下發(fā)之前就被提前下發(fā)等。

發(fā)明內(nèi)容

本公開至少一個(gè)實(shí)施例提供一種處理器，包括：多個(gè)物理寄存器，被配置為被運(yùn)行在所述處理器上的多個(gè)線程復(fù)用；以及線程信息存儲(chǔ)裝置，被配置為記錄所述多個(gè)物理寄存器與所述多個(gè)線程的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

例如，在本公開一實(shí)施例提供的處理器中，其中，所述對(duì)應(yīng)關(guān)系為表征當(dāng)前所述多個(gè)物理寄存器中每個(gè)物理寄存器是否被分配給所述多個(gè)線程之一的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

例如，在本公開一實(shí)施例提供的處理器中，所述處理器還包括控制器，其中，所述控制器被配置為，響應(yīng)于所述多個(gè)物理寄存器中的一個(gè)物理寄存器被分配給所述多個(gè)線程中的一個(gè)線程和/或響應(yīng)于所述多個(gè)物理寄存器中的一個(gè)物理寄存器被釋放，修改所述線程信息存儲(chǔ)裝置中的所述對(duì)應(yīng)關(guān)系。

例如，在本公開一實(shí)施例提供的處理器中，其中，所述控制器還被配置為，響應(yīng)于所述多個(gè)物理寄存器中的第一被選擇物理寄存器被分配給所述多個(gè)線程中的第一線程且所述第一線程將所述第一被選擇物理寄存器設(shè)為無效，在所述線程信息存儲(chǔ)裝置中與所述第一被選擇物理寄存器對(duì)應(yīng)的項(xiàng)記錄所述第一線程的第一線程號(hào)。

例如，在本公開一實(shí)施例提供的處理器中，其中，所述控制器還被配置為，響應(yīng)于針對(duì)所述第一被選擇物理寄存器的廣播操作，獲取所述多個(gè)線程中發(fā)起所述廣播操作的第二線程的第二線程號(hào)，獲取所述線程信息存儲(chǔ)裝置中與所述第一被選擇物理寄存器對(duì)應(yīng)的項(xiàng)中記錄的第一線程號(hào)；響應(yīng)于所述第二線程號(hào)與所述第一線程號(hào)相同，確定所述廣播操作為有效廣播操作；響應(yīng)于所述第二線程號(hào)與所述第一線程號(hào)不同，確定所述廣播操作為無效廣播操作。

例如，在本公開一實(shí)施例提供的處理器中，其中，所述控制器還被配置為記錄所述無效廣播操作以及發(fā)起所述無效廣播操作的第二線程的第二線程號(hào)。

例如，在本公開一實(shí)施例提供的處理器中，其中，所述控制器還被配置為響應(yīng)于確定所述廣播操作為無效廣播操作以及所述第二線程號(hào)，阻止所述第二線程將數(shù)據(jù)寫入所述第一被選擇物理寄存器。

本公開至少一個(gè)實(shí)施例提供一種物理寄存器管理方法，包括：使多個(gè)物理寄存器被運(yùn)行在處理器上的多個(gè)線程復(fù)用；以及使用線程信息存儲(chǔ)裝置記錄所述多個(gè)物理寄存器與所述多個(gè)線程的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

例如，在本公開一實(shí)施例提供的方法中，其中，所述對(duì)應(yīng)關(guān)系為表征當(dāng)前所述多個(gè)物理寄存器中每個(gè)物理寄存器是否被分配給所述多個(gè)線程之一的對(duì)應(yīng)關(guān)系。