[发明专利]用于预取不连续指令地址的方法和设备

权利要求书

1.一种取出指令的方法，其包括：

以导致指令高速缓冲存储器未命中的第一指令地址存取指令高速缓冲存储器；

获得第二指令地址，所述第二指令地址包含预测为被取用的分支指令的分支目标 地址；

启始较高级存储器事务处理以检索与所述第一指令地址相关联的第一指令；以及

在所述较高级存储器事务处理期间，确认与所述第二指令地址相关联的第二指令 是否存储在所述指令高速缓冲存储器中，不从所述指令高速缓冲存储器检索任何指 令。

2.根据权利要求1所述的方法，其中获得所述第二指令地址包括以所述第一指令地址 或以跟在所述第一指令地址之后的下一地址存取分支目标地址高速缓冲存储器。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述分支目标地址高速缓冲存储器中的每一条目 与一对应取出群组相关联，所述对应取出群组包含包括先前已评估为被取用的分支 指令的一个或一个以上指令。

4.根据权利要求3所述的方法，其进一步包括预测先前已评估为被取用的分支指令的 评估。

5.根据权利要求4所述的方法，其中预测所述分支指令的所述评估进一步包括使用所 述第一指令地址或跟在所述第一指令地址之后的所述下一地址存取存储所述分支 指令的过去评估的指示的分支历史表。

6.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括将一属性与所述第二指令地址相关联， 所述属性指示当确认第二指令是否存储在所述指令高速缓冲存储器中时不从所述 指令高速缓冲存储器检索指令。

7.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：当所述第二指令不存储在所述指令高 速缓冲存储器中，那么启始较高级存储器事务处理以检索所述第二指令。

8.根据权利要求7所述的方法，其进一步包括当所述第二指令地址流动穿过指令取出 管线以存取所述指令高速缓冲存储器时存储所述第一指令地址，且随后将所述第一 指令地址重新载入到所述指令取出管线中。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述预测为被取用的分支指令与所述第一指令地 址或跟在所述第一指令地址之后的下一地址相关联。

10.一种取出指令的方法，其包括：

启始具有第一指令地址的第一指令的取出；以及

当所述第一指令地址在第一级指令高速缓冲存储器中未命中且所述取出启始第 一较高阶存储器存取时，启始指令高速缓冲存储器内容可寻址存储器的存取以定位 与包含分支指令的第二指令相关联的预测的分支目标地址，所述指令高速缓冲存储 器内容可寻址存储器的存取发生在所述第一较高阶存储器的存取期间，

其中，如果所预测的分支目标地址在所述第一级指令高速缓冲存储器中命中，则 不检索所述第二指令。

11.根据权利要求10所述的方法，其中从由所述第一指令地址或跟在所述第一指令地 址之后的下一地址加索引的分支目标地址高速缓冲存储器检索所述所预测的分支 目标地址。

12.根据权利要求10所述的方法，其进一步包括：当一第二指令地址在所述第一级指 令高速缓冲存储器中未命中，那么在所述第一较高阶存储器的存取期间使用所述第 二指令地址启始一第二较高阶存储器存取。

13.根据权利要求10所述的方法，其中基于预取寄存器中的属性确定是否执行所述取 出操作或所述指令高速缓冲存储器内容可寻址存储器存取操作，其中所述属性与第 二指令地址相关联。

14.根据权利要求13所述的方法，其中响应于指令取出管线中的与所述所预测的分支 目标地址相关联的分支目标地址旗标而将所述所预测的分支目标地址载入到所述 预取寄存器中。

15.根据权利要求10所述的方法，其中所述分支指令与所述第一指令地址或跟在所述 第一指令地址之后的下一地址相关联。