[发明专利]一种分支处理系统和方法

权利要求书

1.一种分支处理方法，其特征在于所述方法包括：

判断写入缓存的指令的指令类型，并记录该指令类型；当该指令是分支指令时，

计算该分支指令的分支目标指令地址，并记录该分支目标指令地址对应的目标地址信息；该目标地址信息对应至少包含分支目标指令在内的一个指令段；

若该分支目标指令尚未存储在缓存中，则根据该分支目标指令地址将至少包含该分支目标指令的指令段填充到缓存中与该目标地址信息对应的位置中，使得处理器核执行该分支指令之前，该分支指令的后一指令及分支目标指令都已存储在缓存中；

对于间接分支指令，还有一个有效位与之对应；所述有效位表示对应的目标地址信息是否有效；

当所述间接分支指令的有效位表示为有效时，将间接分支指令对应的目标地址信息作为后续指令的地址。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于：

对于缓存中的每条指令，均有一个指令类型和一个目标地址信息与之对应。

3.根据权利要求2所述方法，其特征在于：

所述指令类型包括有条件的分支指令。

4.根据权利要求2所述方法，其特征在于：

所述指令类型包括无条件的分支指令。

5.根据权利要求2所述方法，其特征在于：

所述指令类型包括非分支指令。

6.根据权利要求2所述方法，其特征在于：

对于每条指令，有一个有效位与之对应；所述有效位表示对应的目标地址信息是否有效。

7.根据权利要求6所述方法，其特征在于：

若一个目标地址信息对应的指令段被替换出缓存，则将该目标地址信息对应的有效位设置为无效。

8.根据权利要求7所述方法，其特征在于：

若即将被处理器核执行的分支指令对应的有效位表示为无效，则重新计算该分支指令的分支目标指令地址，并记录该分支目标指令地址对应的目标地址信息。

9.根据权利要求6所述方法，其特征在于：

若即将被处理器核执行的分支指令是间接分支指令且有效位表示为有效，则在处理器核计算得到分支目标指令地址前，猜测执行该间接分支指令的后续指令，使得流水线操作不会因为间接分支指令而暂停。

10.根据权利要求9所述方法，其特征在于：

在处理器核计算得到间接分支目标指令地址后，将间接分支目标指令地址与间接分支指令对应的记录中分支目标指令地址进行比较，并根据比较结果决定后续操作。

11.根据权利要求10所述方法，其特征在于：

若比较结果为不相等且发生分支转移，则以处理器核计算得到分支目标指令地址作为该间接分支指令的后续指令地址。

12.根据权利要求11所述方法，其特征在于：

记录该分支目标指令地址对应的目标指令地址信息；该目标指令地址信息对应至少包含该分支目标指令在内的一个指令段；

若该分支目标指令尚未存储在缓存中，则根据该分支目标指令地址将至少包含该分支目标指令的指令段填充到缓存中与该目标地址信息对应的位置中。

13.根据权利要求2所述方法，其特征在于：

所述指令类型还包含函数调用指令和函数返回指令。

14.根据权利要求13所述方法，其特征在于：

当处理器核执行函数调用指令时，将函数返回地址对应的目标地址信息压栈存储到一个栈中；所述目标地址信息是函数调用指令本身对应的地址信息；或所述目标地址信息是函数调用指令的后续指令的地址信息。

15.根据权利要求14所述方法，其特征在于：

当处理器核即将执行到函数返回指令时，将所述栈中位于栈顶的目标地址信息出栈，作为该函数返回指令的目标地址信息，并记录该目标地址信息；该目标地址信息对应至少包含目标指令在内的一个指令段；

若该目标指令尚未存储在缓存中，则根据目标地址信息对应的目标指令地址将至少包含该目标指令的指令段填充到缓存中与该目标地址信息对应的位置中，使得处理器核执行该函数返回指令之前，该函数返回指令的目标指令都已存储在缓存中。