[发明专利]指令执行控制装置以及指令执行控制方法

权利要求书

1.一种指令执行控制装置，以乱序且同时以多线程方式执行多个 线程指令，其特征在于，具有：

保留站单元，保持多个项并通过上述项的选择，对运算处理或者主 存储操作数地址生成进行控制，其中，该项具有基于来自指令解码器的 解码结果来识别指令的指令标识符和识别上述指令的线程的线程识别 符；

寄存器更新缓冲器，保存通过上述运算处理或者主存储操作数地址 生成的执行所获得的数据；

寄存器文件，具有多个按每个线程而设置并分别存储操作数数据的 结构寄存器和将能够同时进行读出的线程数限制于比结构寄存器的线 程数少的线程数的读出线程选择电路；

线程选择电路，在通过上述保留站单元的项的执行从上述寄存器文 件读出操作数数据时，在上述项的选择的一个周期之前利用上述项的线 程识别符来选择上述项的读出线程，并控制上述读出线程选择电路；以 及

读出操作数选择电路，在上述项的基于指令识别符的运算或者执行 操作数生成时，从上述线程选择电路所选择的线程的结构寄存器读出操 作数数据。

2.按照权利要求1所记载的指令执行控制装置，其特征在于：

在从上述寄存器更新缓冲器读出上述运算和操作数地址生成所需 要的操作数数据的情况下或从立即数寄存器读出立即数的情况下，上述 保留站单元不限制能够同时进行读出的线程数。

3.按照权利要求1所记载的指令执行控制装置，其特征在于：

在将通过利用上述保留站单元的上述项执行指令所获得的数据保 存在上述寄存器更新缓冲器中并完成了由上述保留站单元执行的指令 时，将上述寄存器更新缓冲器的操作数数据保存在上述结构寄存器中。

4.按照权利要求1所记载的指令执行控制装置，其特征在于：

上述保留站单元，判定上述保留站单元的项是否需要从上述寄存器 文件读出操作数数据、且判定是否与上述线程选择电路所选择的项的线 程一致，为了上述执行而选择上述项需要从上述寄存器文件进行读出且 与上述线程相一致的项。

5.按照权利要求4所记载的指令执行控制装置，其特征在于：

上述保留站单元通过上述判定，选择能够从上述寄存器更新缓冲器 读出功能的执行所需要的操作数数据、或能够使用立即数的项作为与项 的线程无关地执行的项。

6.按照权利要求1所记载的指令执行控制装置，其特征在于：

上述线程选择电路：

基于响应于上述线程对当前窗口指针的变更正在将上述结构寄存 器的当前窗口指针所表示的保存区域复制到当前窗口寄存器的情况，检 测必须将能够从上述寄存器文件进行读出的线程限定于特定的线程的 情况，并选择变更了上述当前窗口指针的特定的线程。

7.按照权利要求6所记载的指令执行控制装置，其特征在于：

上述线程选择电路检测无需将能够从上述寄存器文件进行读出的 线程限定于特定的线程的情况，并利用表示正在进行动作的线程的信号 来禁止选择未进行动作的线程。

8.按照权利要求6所记载的指令执行控制装置，其特征在于：

上述线程选择电路检测无需将能够从上述寄存器文件进行读出的 线程限定于特定的线程的情况，并判定正在进行动作的线程中是否存在 处于在保留站单元的项中一个都无法执行的状态的线程，在判定为存在 上述线程时，在存在处于能够从正在进行动作的其他线程的项发出的状 态的线程的情况下，禁止对处于一个都无法发出的状态的线程的线程选 择。

9.按照权利要求6所记载的指令执行控制装置，其特征在于：

上述线程选择电路，检测无需将能够从上述寄存器文件进行读出的 线程限定于特定的线程的情况，并判定在保留站单元的项中是否存在无 法在一定期间完成的指令，在判定为存在上述项的情况下，以一定间隔 选择上述尚未完成的线程的项。