[发明专利]用于确定分支历史以进行分支预测的方法和装置

说明书

公开了一种涉及确定全局分支历史以进行分支预测的方法和处理装置。所述方法包括：将分支签名的第一位移位到当前全局分支历史中；以及在所述分支签名的第二位和所述当前全局分支历史的经移位的位上执行逐位异或(XOR)函数。通过这种方式，更新所述当前全局分支历史。所述处理装置使用以下项来实施所述方法：移位逻辑，其被配置成存储表示当前全局分支历史的位并将所述位移位；寄存器，其被配置成存储所述当前全局分支历史；判定电路，其被配置成确定分支是否被采用；以及XOR门。

背景技术

在计算机架构中，分支预测器是在确实知道诸如程序或代码中的如果-则-否则结构等分支将走哪条路之前尝试对此进行猜测的数字电路。分支预测器实施分支预测的方法。分支预测改善指令流水线的流动并且在很多微处理器架构中在实现高效性能方面起作用。

分支预测是基于分支历史，也就是，采用和未采用给定分支的频率的记录。在全局分支历史中，多个分支的分支历史存储在一组位中。

图2示出用于更新全局分支历史的传统类型的处理装置和方法。电路确定是否已发现分支(步骤225)。当未发现分支时，当前全局历史不变(步骤220)。当发现分支时，将当前全局分支历史移位一位(步骤215；示为左移)并且丢掉最旧历史位(位3)。当前全局分支历史中的最右位被指示是否采用所述分支的位替代(步骤230)，例如，0是未采用且1是采用。通过这种方式，更新当前全局分支历史。当前分支历史用在分支预测器中以预测分支在将来是否会被采用。

附图说明

从结合附图通过示例给出的以下描述中可以获得更详细的理解，在附图中：

图1是可以实施一个或多个公开方面的示例装置的框图；

图2示出被配置成更新全局分支历史的处理装置；

图3示出被配置成更新全局分支历史的另一处理装置；

图4示出被配置成更新全局分支历史的另一处理装置；

图5示出用于确定和更新全局分支历史的方法；并且

图6示出用于确定和更新全局分支历史的另一方法。

具体实施方式

与诸如先前描述的传统全局分支历史方法和装置相对比，所公开的方法和装置改进了定时并且在发现新分支时避免丢失先前的分支预测器训练。所公开的方法和装置还提供能够在不同代码位置处区分相同采用/未采用(T/NT)模式的益处。如果所执行的计算机代码含有发现的NT分支，则所公开的方法和装置能够跟踪比传统全局历史更新方法和装置更长的序列。

所述方法包括：将分支签名的第一位移位到当前全局分支历史中；以及在所述分支签名的第二位和所述当前全局分支历史的经移位的位上执行逐位异或(XOR)函数。所述第二位与所述第一位不同。所述分支签名包括识别其分支历史被更新的特定分支的位。所述移位包括丢弃所述当前全局分支历史中的最旧位中的一个或多个。在采用由所述分支签名识别的分支时实施所述移位和所述逐位XOR函数的所述执行。在不采用由所述分支签名识别的分支时不改变所述当前全局分支历史。

在实现方式中，所述方法还包括：将所述当前全局分支历史中的一个或多个最新位移位第一数量的位置；将所述当前全局分支历史中的一个或多个最旧位移位第二数量的位置，所述第二数量的位置不同于所述第一数量的位置；以及在移位所述第二数量的位置的位与所述当前全局分支历史中的较新位之间执行逐位XOR函数。在采用由所述分支签名识别的分支时执行所述方法的这些部分，并且在不采用由所述分支签名识别的分支时不改变所述当前全局分支历史。例如，所述第二数量的位置少于所述第一数量的位置(例如，所述第一数量的位置是三并且所述第二数量的位置是一)。

在实现方式中，实施所述方法，使得经更新的当前全局分支历史被包括在两级自适应预测器的第一级中。