[发明专利]寄存器文件高速缓存的软分区

说明书

描述了对寄存器文件高速缓存的软分区。所述软分区通过基于在多线程乱序处理器中指令属于的线程而对与所述指令相关联的目的寄存器重命名来实现。寄存器重命名可以由寄存器重命名模块来执行，并且在实施例中，寄存器重命名模块接收用于寄存器重命名的指令，所述指令识别与所述指令相关联的线程和一个或多个架构寄存器。可用的物理寄存器然后基于所识别的线程向每一个所识别的架构寄存器分配。在一些示例中，将在多线程乱序处理器中的物理寄存器在逻辑上划分成组，并且基于线程到组映射来分配物理寄存器。在另外的示例中，线程到组映射不是固定的，但可以基于在多线程乱序处理器中的一个或多个线程的活动水平来更新。

背景技术

很多现代处理器都是多线程的，并且每一个线程都能够在同一处理器核心上同步执行。在多线程处理器中，在核心内的一些资源被复制(使得存在用于每一个线程的资源的实例)，并且一些资源在线程之间共享。在资源在线程之间共享的场合，其中一个线程的操作干扰其它线程的操作，性能瓶颈就可能出现。例如，在高速缓存资源在线程之间共享的场合，当一个线程用数据填充高速缓存时，冲突可能出现。当数据被添加到已经充满的高速缓存时，可以由其它线程(被称为“受害者”线程)使用的数据可以被迁出(用于为新数据提供空间)。当接下来需要迁出的数据时然后需要将所述迁出的数据再次取回，并且这影响了需要数据的受害者线程的性能。对此的解决方案是为每一个线程提供单独的高速缓存。

下面描述的实施例不限于解决已知的多线程处理器的任何或所有缺点的实现。

发明内容

提供本发明内容用于以简化形式介绍下面在具体实施方式中进一步详细地描述的选择的概念。本发明内容并不是要识别所要求保护的主题的关键特征或本质特征，也不是要用于有助于确定所要求保护的主题的范围。

描述了寄存器文件高速缓存的软分区。通过基于在多线程乱序处理器中指令属于的线程来对与所述指令相关联的目的寄存器进行重命名，从而实现所述软分区。寄存器重命名可以由寄存器重命名模块来执行，并且在实施例中，寄存器重命名模块接收用于寄存器重命名的指令，所述指令识别与该指令相关联的线程以及一个或多个架构寄存器。然后基于识别出的线程将可用的物理寄存器分配给每一个识别出的架构寄存器。在一些示例中，将在多线程乱序处理器中的物理寄存器在逻辑上划分成组，并且基于线程到组的映射来分配物理寄存器。在另外的示例中，线程到组的映射不是固定的，而可以基于多线程乱序处理器中的一个或多个线程的活动水平来对线程到组的映射进行更新。

第一方面提供了使用寄存器重命名来在包括多个物理寄存器的多线程乱序处理器中的线程之间动态地分配分配物理寄存器以及资源的方法，所述方法包括：接收用于寄存器重命名的指令，所述指令识别架构寄存器和与指令相关联的线程；至少基于与所述指令相关联的线程将来自处理器中的多个物理寄存器的可用的物理寄存器分配给架构寄存器，其中多个物理寄存器中的每一个都被映射到在动态分配的资源中的一个或多个存储位置；以及存储寄存器分配的细节。

第二方面在多线程乱序处理器中提供了模块，所述模块被布置用于使用寄存器重命名来在处理器中的线程之间动态地分配分配物理寄存器以及资源，多线程乱序处理器包括多个物理寄存器和包括硬件逻辑的模块，所述硬件逻辑被布置用于：至少基于与指令相关联的线程将来自处理器中的多个物理寄存器中的可用物理寄存器分配给指令中的架构寄存器，其中，多个物理寄存器中的每一个被映射到动态地分配的资源中的一个或多个存储位置。

另一方面提供了以下内容：实质上参考附图的图2或4所描述的方法；实质上参考附图的图1或3描述的处理器；计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质具有在其上编码的计算机可读程序代码，以用于生成包括本文描述的模块的处理器；以及计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质具有在其上编码的计算机可读程序代码，以用于生成被配置用于执行本文描述的方法的处理器。