[发明专利]用于管线间数据危害避免的方法和系统

权利要求书

1.一种并行处理单元(100、600、900)，包括：

计数器块(102、602)，该计数器块包括多个计数器(103)；

多个队列(110、610、910)，每个队列(110、610、910)在多个指令管线(106)中的一个指令管线之前，并且与所述计数器块(102、602)通信；

指令解码器(104、604、904)，被配置为：

解码接收到的指令；

响应于确定所解码的指令是至少一个其他指令所依赖的主指令，使得与所述主指令相关联的所述计数器块(102、602)的所述多个计数器中的计数器(103)的值被调整以指示存在与所述主指令相关的危害；并且

将所述解码的指令转发到所述多个队列(110、610、910)中的一个队列；以及

监测器逻辑(108)，被配置为监测所述多个指令管线(106)，并且响应于检测到指令管线(106)已经解决了与主指令相关的危害，使得与所述主指令相关联的所述计数器的值被调整以指示与所述主指令相关的所述危害已被解决；

其中，每个队列(110、610、910)被配置为响应于接收到依赖于一个或多个主指令的次指令，如果与所述次指令所依赖的主指令相关联的所述计数器块(102、602)的所述多个计数器中的计数器(103)指示存在与该主指令相关的危害，则停滞由所述相关联的指令管线(106)对所述次指令的执行。

2.根据权利要求1所述的并行处理单元(100、600、900)，其中，所述指令解码器(104)被配置为通过使得与所述主指令相关联的所述计数器(103)的值增加预定量来使得与所述主指令相关联的所述计数器(103)的值被调整以指示存在与所述主指令相关的危害。

3.根据权利要求2所述的并行处理单元(100、600、900)，其中，所述监测器逻辑(108)被配置为通过使得与所述主指令相关联的所述计数器(103)的值减少预定量来使得与所述主指令相关联的计数器的值被调整以指示与所述主指令相关的危害已被解决。

4.根据权利要求1所述的并行处理单元(100、600、900)，其中，所述接收到的指令包括主指令字段(202)和次指令字段(204)，所述主指令字段(202)被配置为指示所述指令是否为主指令并且标识与该主指令相关联的所述计数器(103)，并且所述次指令字段(204)被配置为指示所述指令是否为次指令以及与所述次指令所依赖的每个主指令相关联的所述计数器(103)。

5.根据权利要求4所述的并行处理单元(100、600、900)，其中，所述主指令字段(202)被配置为保持数字，并且当所述数字为预定值时，所述数字指示所述指令不是主指令，并且当所述数字不是所述预定值时，所述数字指示所述指令是主指令，并且所述数字表示与所述主指令相关联的所述计数器(103)的数字。

6.根据权利要求4所述的并行处理单元(100、600、900)，其中，所述次指令字段(204)被配置为保持位掩码，其中所述位掩码的每个位对应于所述多个计数器中的计数器(103)，并且当所述掩码中的位被设置时，该位指示所述指令是依赖于与所述相应的计数器(103)相关联的所述主指令的次指令。

7.根据权利要求4所述的并行处理单元(100、600、900)，其中，所述接收到的指令已经由编译器生成，所述编译器被配置成标识在一组相关指令内的数据危害，为每个标识的数据危害分配计数器，并且生成计算机可执行指令以包括基于所述标识和计数器分配所配置的主指令字段和次指令字段。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的并行处理单元(100、600、900)，其中，所述接收到的指令形成具有特定任务ID的任务的一部分，并且每个队列(110、610、910)被配置为如果次指令被停滞，则在该次指令之前将形成具有不同任务ID的任务的一部分的指令转发到所述相关联的指令管线。