[发明专利]在基于处理器系统中基于负载路径历史使用地址预测表以提供负载地址预测

权利要求书

1.一种加载地址预测引擎，其包括加载地址预测表，所述加载地址预测表经配置以存储各自包括预测子标记字段及存储器地址字段的多个加载地址预测表项，所述加载地址预测引擎经配置以：

接收加载指令；

基于用于所述加载指令的识别符及加载路径历史指示符产生表索引及预测子标记；

确定所述预测子标记是否存在于所述多个加载地址预测表项中的对应于所述表索引的加载地址预测表项的预测子标记字段中；且

响应于确定所述预测子标记存在于所述多个加载地址预测表项中的对应于所述表索引的加载地址预测表项的预测子标记字段中，提供来自所述加载地址预测表项的存储器地址字段的存储器地址作为用于所述加载指令的所预测的存储器地址。

2.根据权利要求1所述的加载地址预测引擎，其进一步经配置以基于分支方向历史或分支路径历史或其组合产生所述表索引及所述预测子标记。

3.根据权利要求1所述的加载地址预测引擎，其进一步经配置以：

确定用于所述加载指令的所预测的存储器地址是否存在于处理器的系统数据高速缓存存储器中；

响应于确定用于所述加载指令的所预测的存储器地址存在于所述处理器的系统数据高速缓存存储器中：

从所述系统数据高速缓存存储器检索用于所预测的存储器地址的数据；且

将所检索的数据作为数据值预测提供到所述处理器的执行管线的后端指令管线；且

响应于确定用于所述加载指令的所预测的存储器地址不存在于所述处理器的系统数据高速缓存存储器中：

从所述处理器的系统存储器预取对应于所预测的存储器地址的数据；且

将所预取的数据存储于所述处理器的所述系统数据高速缓存存储器中。

4.根据权利要求3所述的加载地址预测引擎，其中：

所述多个加载地址预测表项的每一加载地址预测表项进一步包括信赖值字段；且

所述加载地址预测引擎经配置以进一步响应于所述加载地址预测表项的所述信赖值字段超出所述加载地址预测引擎的信赖阈值字段而提供所述加载地址预测表项的所述存储器地址字段的所述存储器地址作为用于所述加载指令的所预测的存储器地址。

5.根据权利要求4所述的加载地址预测引擎，其进一步经配置以在所述加载指令的执行之后执行以下操作：

响应于确定所述预测子标记存在于所述多个加载地址预测表项中的对应于所述表索引的加载地址预测表项的所述预测子标记字段中：

确定所述加载指令的实际存储器地址是否匹配用于所述加载指令的所预测的存储器地址；

响应于确定所述加载指令的实际存储器地址匹配用于所述加载指令的所预测的存储器地址，递增对应于所述表索引的所述加载地址预测表项的所述信赖值字段；且

响应于确定所述加载指令的实际存储器地址不匹配用于所述加载指令的所预测的存储器地址，复位对应于所述表索引的所述加载地址预测表项的所述信赖值字段；且

响应于确定所述预测子标记不存在于所述多个加载地址预测表项中的对应于所述表索引的所述加载地址预测表项的所述预测子标记字段中：

确定对应于所述表索引的所述加载地址预测表项的所述信赖值字段是否为非零；

响应于确定对应于所述表索引的所述加载地址预测表项的所述信赖值字段为非零，递减对应于所述表索引的所述加载地址预测表项的所述信赖值字段；且

响应于确定对应于所述表索引的所述加载地址预测表项的所述信赖值字段为零(0)，以用于所述加载指令的所述预测子标记及所述实际存储器地址初始化对应于所述表索引的所述加载地址预测表项。

6.根据权利要求3所述的加载地址预测引擎，其中：

所述多个加载地址预测表项的每一加载地址预测表项进一步包括高速缓存通路字段；且

所述加载地址预测引擎经配置以基于所述多个加载地址预测表项中的对应于所述表索引的所述加载地址预测表项的所述高速缓存通路字段确定用于所述加载指令的所预测的存储器地址是否存在于所述处理器的所述系统数据高速缓存存储器中。