[发明专利]一种高性能DSP处理器中的指令多发射方法

权利要求书

1. 一种高性能DSP处理器中的指令多发射方法，其特征是：

a. CPU取指单元发出取指地址，从指令缓存中取出所需的指令；如果指令缓存发生缺失，则从外部存储单元中取指令，并更新相应的缓存行；

b. 将取到的指令对齐后放入预取缓冲器中，预取缓冲器根据CPU取指地址的偏移位将指令进行排列对齐，将取值单元首次取到的指令对齐后放入预取缓冲器的低4位，将取值单元第2次取到的指令对齐后放入预取缓冲器的高4位，最后预取缓冲器将排列对齐好的指令放入取指缓冲器中等待发射到相对应的流水线中；

c. 取指缓冲器是一个堆栈结构，取指缓冲器低4位的指令通过发射寄存器发射出去后，取指缓冲器就将高4位中的指令开始下压到取指缓冲器低4位，准备下一次开始发射，并腾出高位的空间来存放来自预取缓冲器中的指令，等待发射；

d. 指令的发射通过两个发射寄存器：第零发射寄存器和第一发射寄存器来实现指令的多发射，第零发射寄存器始终取取指缓冲器低位中的指令，第一发射寄存器取接下来的指令，并根据所取的指令的类型与大小，分别将指令发送到不同流水线中去。

2.如权利要求1所述的高性能DSP处理器中的指令多发射方法，其特征是，所述指令缓存的组织结构采用两路组相联结构，行大小为256位，能够支持取多条指令；对于不可缓存的地址，专门添加大小为256位行缓冲器作为单行缓存行。

3.如权利要求1所述的高性能DSP处理器中的指令多发射方法，其特征是，将指令从指令缓存中取到预取缓冲器中后，根据CPU取指地址的偏移位进行排列对齐，并将排列对齐好的指令放入取指缓冲器中等待发射到相对应的流水线中；取指缓冲器为一堆栈结构，每次取指时都是取取指缓冲器低位中的指令；当取指缓冲器低位中的指令发送出去后，取指缓冲器中高位的指令就开始下压到低位，并腾出高位的空间来存放来自指令缓存中的指令。

4.如权利要求1所述的高性能DSP处理器中的指令多发射方法，其特征是，第零发射寄存器与第一发射寄存器相互配合，负责从取指缓冲器中取指，并根据指令的大小与类型，将指令安排到不同的流水线中去；第零发射寄存器根据所取指令的类型，将指令发射到相应流水线中，第一发射寄存器根据第零发射寄存器所取指令的大小，取取指缓冲器中接下来的指令，并判断指令的类型，如果与第零发射寄存器所取指令类型相同，则交给第零发射寄存器等待发射，避免流水线阻塞，如果与第零发射寄存器所取指令类型不同，则直接发送到另一条流水线中；一旦发射寄存器中指令发送出去后，立即填入取指缓冲器中的指令。