[发明专利]记录式分支预测器的硬件实现方法

权利要求书

1.一种记录式分支预测器的硬件实现方法，其特征在于：

1)记录式分支预测器的工作过程：

记录式分支预测器是记录式结构在分支预测器上的运用，记录式结构具有 全局历史寄存器、全局历史寄存器组、PC记录、多路选择器和两个比较器；在 预测时，分支的PC值和PC记录中的PC值比较，把相关的全局历史寄存器存 入全局历史寄存器组中，再比较当前全局历史寄存器较低几位与全局历史寄存 器组中的值，最后决定用于预测的全局历史寄存器值，然后使用该全局历史寄 存器索引模式历史表，预测分支结果，记录式分支预测器对模式历史表的更新 保持原来分支预测器的更新方法；

2)PC记录和全局历史寄存器维护：

记录式分支预测器中全局历史寄存器较长，其维护过程如下：当得到分支 结果时全局历史寄存器左移，新得到的分支结果存入全局历史寄存器的最低位， PC记录是修改全局历史寄存器对应位的PC值的记录，全局历史寄存器左移， 那么PC记录也会左移，PC记录中的项始终与全局历史寄存器中的位相对应；

3)全局历史寄存器组和多路选择决定用于预测的全局历史寄存器：

全局历史寄存器组用于存放临时的全局历史寄存器值，通过第一比较器(1)， 将当前PC与PC记录比较以后，可能得到多个相等的值，那么全局历史寄存 器组中就有多个项来存放当前PC和PC记录比较后得到的相等的值，而这些 相等的值的最终使用由第二比较器(2)控制多路选择器进行选择；

4)保持原来分支预测器的更新方法：

记录式分支预测器在预测过程中具有和原来分支预测器不同的全局历史寄 存器使用方法，但是在对模式历史表的更新过程中，和原来分支预测器使用相 同的全局历史寄存器值，这个全局历史寄存器值是记录式结构中较长全局历史 寄存器值的较低几位；

所述的预测时的三条原则：

1.1)如果某分支将要使用一个从来没有对该分支预测过的全局历史寄存器 值进行预测，那么采用该分支上一次使用的全局历史寄存器值进行预测，即使 用上一次修改的模式历史表项进行预测；

1.2)如果某分支将要使用的全局历史寄存器值在该分支之前的预测中被使 用过，那么使用该全局历史寄存器进行分支预测；

1.3)如果一个分支从来没有被预测过，那么使用默认全局历史寄存器进行预 测。