[发明专利]一种一对数装载指令的执行方法

权利要求书

1.一种一对数装载指令的执行方法，其特征在于实施步骤包括：

1）取指：从指令缓冲中取出一对数装载指令LDP；

2）译码：将一对数装载指令LDP拆分成两个微操作，每个微操作带有一个目的寄存器；以微操作为单位进行译码，每个微操作的目的寄存器数目不超过1；

3）寄存器重命名：以微操作为单位对拆分出的两个微操作进行寄存器重命名；

4）分派：在再定序缓冲ROB中为拆分出的两个微操作各分配一项，在发射队列中将拆分出的两个微操作进行合并得到只占用一项的合并后的一对数装载指令LDP；

5）发射：判断合并后的一对数装载指令LDP的源操作数准备就绪并且不存在结构相关是否成立，如果成立则发射到访存单元执行，并跳转执行步骤6），否则继续在发射队列中等待，并跳转重新执行步骤5）；

6）执行：将合并后的一对数装载指令LDP和其他数据装载指令一样使用基址寄存器的值和地址偏移计算得到的数据作为访存地址访问存储器，只通过一次访存操作获取要载入两个目的寄存器的数据；

7）写回：在合并后的一对数装载指令LDP执行完毕后，访存获取的数据的低半部分写入目的寄存器Rd1，高半部分写入目的寄存器Rd2，同时将再定序缓冲ROB中一对数装载指令LDP的两个微操作的对应项的状态改为可提交；

8）提交：释放一对数装载指令LDP的两个微操作所占用的包括重命名寄存器在内的乱序执行资源；步骤2）的详细执行步骤包括：

2.1）将一对数装载指令LDP拆分成两个微操作LDP_uop0和LDP_uop1，第一个微操作LDP_uop0带有基址寄存器Xn、地址偏移offset两种操作数信息以及两个目的寄存器中的一个目的寄存器Rd1，拆分出的第二个微操作LDP_uop1只带有两个目的寄存器中的另一个目的寄存器Rd2；

2.2）以微操作为单位进行译码，解析操作数信息：对于LDP拆分出的第一个微操作LDP_uop0，译码解析出该微操作具有两个源操作数，分别是作为基址的寄存器类型操作数Xn，和作为地址偏移的操作数offset，具有一个目的操作数为寄存器类型的目的寄存器Rd1；对于LDP拆分出的第二个微操作LDP_uop1，译码解析出该微操作没有源操作数，只有一个目的操作为寄存器类型的目的寄存器Rd2。

2.根据权利要求1 所述的一对数装载指令的执行方法，其特征在于，步骤4）的详细执行步骤包括：

4.1）判断要分派的微操作是否是一对数装载指令LDP的第一个微操作，如果不是，那么进入普通分派流程，否则进入步骤4.2）；

4.2）判断该微操作是否是当拍要分派的最后一个微操作，如果是，那么该微操作不被分派，继续在步骤4.2）等待，否则进入步骤4.3）；

4.3）判断该微操作的后续第一个微操作是否有效，如果无效，那么该微操作不被分派，继续在步骤4.3）等待，否则进入步骤4.4）；

4.4）一对数装载指令LDP的两个微操作同时被分派，在再定序缓冲ROB中连续占用两项，在发射队列中占用一项；所述再定序缓冲ROB共有N项，且每项设置一个目的寄存器通道且包含dst_vld、dst_tag以及ret_ok字段信息，其中dst_vld表示目的寄存器是否有效，dst_tag表示目的寄存器的编号，ret_ok表示该项对应的微操作的状态是否是可提交的；发射队列共有M项，且每项设置两个目的寄存器通道且包含dst1_vld、dst1_tag、dst2_vld、dst2_tag以及ROB_id字段信息，其中dst1_vld表示第一个目的寄存器是否有效，dst1_tag表示第一个目的寄存器的编号，dst2_vld表示第二个目的寄存器是否有效，dst2_tag表示第二个目的寄存器的编号，ROB_id表示该微操作在ROB再定序缓冲占用的项的索引，且ROB_id的值为一对数装载指令LDP的两个微操作在再定序缓冲ROB中分配的第一项的索引。