[发明专利]循环缓冲器学习

权利要求书

1.一种设备，包括：

循环缓冲器，被配置成保存指令操作，其中响应于检测到所述设备处于循环缓冲模式，从循环缓冲器分派指令操作；和

与循环缓冲器耦接的循环缓冲器控制单元，其中循环缓冲器控制单元被配置成：

跟踪从包含多条指令的候选循环的起点到所述候选循环内的每个跳转分支的距离；和

响应于检测到从候选循环的起点到各个跳转分支的距离在候选循环的至少给定迭代次数期间无变化，启动循环缓冲模式。

2.按照权利要求1所述的设备，还包括取指令单元和指令高速缓存，其中所述设备被配置成，响应循环缓冲模式被启动，关闭取指令单元和指令高速缓存中的至少一个。

3.按照权利要求1所述的设备，其中当所述设备处于循环缓冲模式时，从循环缓冲器向解码单元分派指令操作。

4.按照权利要求1所述的设备，其中按指令操作测量从候选循环的起点到每个跳转分支的距离。

5.按照权利要求1所述的设备，其中所述给定迭代次数对应于大于阈值的迭代次数。

6.按照权利要求5所述的设备，其中所述阈值基于分支预测器预测候选循环的结束所需的时间量。

7.按照权利要求1所述的设备，还包括分支跟踪表，其中分支跟踪表包含关于候选循环的每个跳转分支的条目，并且其中每个条目包括与从候选循环的起点到相应的跳转分支的距离对应的值。

8.一种处理器，包括：

循环缓冲器；和

与循环缓冲器耦接的循环缓冲器控制单元；

其中循环缓冲器控制单元被配置成：

响应于检测到向后跳转分支，监控候选循环；

跟踪从候选循环的起点到所述候选循环内的一个或多个指令的一个或多个距离；

响应于检测到对第一批多个检测到的跳转分支来说所述一个或多个距离无变化，使候选循环被保存在循环缓冲器中。

9.按照权利要求8所述的处理器，其中被跟踪的一个或多个指令是一个或多个跳转分支。

10.按照权利要求8所述的处理器，其中候选循环的起点被识别为向后跳转分支之后的指令。

11.按照权利要求8所述的处理器，其中在候选循环中只允许一个向后跳转分支。

12.按照权利要求8所述的处理器，还包括映射和分派单元，其中当候选循环被保存在循环缓冲器中时，指令操作从循环缓冲器被分派给映射和分派单元。

13.按照权利要求9所述的处理器，其中循环缓冲器控制单元还被配置成响应于监测到在候选循环的任何后续迭代时从候选循环的起点到任意跳转分支的距离已改变，终止候选循环的监控和跟踪。

14.按照权利要求8所述的处理器，其中，循环缓冲器控制单元还被配置成响应于检测到候选循环不能放入循环缓冲器中而终止候选循环的监控和跟踪。

15.一种方法，包括：

检测循环终止分支；

启动指令操作计数器和迭代计数器；

跟踪候选循环的多个指令；

响应于第二次检测到所述循环终止分支，比较指令操作计数器和循环缓冲器的大小；

当第二次检测到所述循环终止分支时，响应于确定指令操作计数器大于循环缓冲器的大小，终止候选循环的跟踪；

响应于确定指令操作计数器不大于循环缓冲器的大小，继续跟踪候选循环并递增迭代计数器；和

响应于迭代计数器超过阈值，把候选循环高速缓存在循环缓冲器中。

16.按照权利要求15所述的方法，还包括：

在候选循环的第一迭代次数期间，监控从候选循环的起点到候选循环的每个跳转分支的距离；和

响应于确定在候选循环的第一迭代次数中的任意一次迭代时，从候选循环的起点到候选循环的任意跳转分支的距离已变化，终止候选循环的跟踪。

17.按照权利要求15所述的方法，还包括：响应于把候选循环高速缓存在循环缓冲器中，关闭取指令单元。

18.按照权利要求15所述的方法，还包括：响应于把候选循环高速缓存在循环缓冲器中，把候选循环从循环缓冲器分派给处理器流水线的下一级。