[发明专利]改进的返回堆栈缓存

权利要求书

1.一种操作处理器的方法，所述方法包括：

响应于函数调用，将跟随所述函数调用的地址存储在修改的返回堆栈缓存中的顶部条目中的多个地址段中的一个地址段中，并且更新堆栈指针和堆栈指针位以指向其中存储了所述地址的所述条目和所述地址段，并且设置在所述条目中的一个或多个指针位的值，所述一个或多个指针位包括第一部分和第二部分，所述第一部分至少指示在所述条目中的最近写入的地址段，所述第二部分指示：对于在所述条目中的所述多个地址段中的每个地址段，在所述条目中的所述多个地址段中的特定的一个地址段被写入时在先前的条目中的最近写入的地址段；以及

响应于函数返回，从由所述堆栈指针和所述堆栈指针位识别的所述修改的返回堆栈缓存中的条目中的地址段读取地址，更新所述堆栈指针以指向所述先前的条目，并且基于所述条目的所述一个或多个指针位的所述第二部分和所述地址读取自的所述地址段来更新所述堆栈指针位。

2.根据权利要求1所述的方法，其中跟随所述函数调用的所述地址被存储在所述多个地址段中的选定的地址段中，其中所述选定的地址段使用替换算法进行选择。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述替换算法在所述条目中选择最近最少使用的地址段。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法还包括：

每次在所述处理器中做出预测时，存储所述修改的返回堆栈缓存的所述堆栈指针和所述堆栈指针位。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述修改的返回堆栈缓存包括多个条目，并且每个条目包括两个地址段和一个或多个指针位。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述一个或多个指针位包括：

第一部分，其指示所述两个地址段中的哪个地址段被最近写入；以及

第二部分，其包括与所述两个地址段中的第一地址段相关联的至少一位和与所述两个地址段中的第二地址段相关联的至少一位，其中与地址段相关联的位被布置为指示在所述特定的地址段被写入时在所述修改的返回堆栈缓存中的所述先前的条目中最近写入的地址段。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述修改的返回堆栈缓存包括多个条目，并且每个条目包括多个地址段和针对每个地址段的一个或多个指针位。

8.根据权利要求7所述的方法，其中针对每个地址段的所述一个或多个指针位包括：

第一部分，其指示所述每个地址段是否是被最近写入；以及

第二部分，其被布置为指示在所述每个地址段被写入时在所述修改的返回堆栈缓存中的所述先前的条目中最近写入的地址段。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其中所述处理器是无序处理器。

10.一种处理器，包括：

取指级；以及

资源，所述资源被布置为存储修改的返回堆栈缓存，

其中所述取指级被布置为：

响应于函数调用，将跟随所述函数调用的地址存储在修改的返回堆栈缓存中的顶部条目中的多个地址段中的一个地址段中，更新堆栈指针和堆栈指针位以指向所述条目和其中存储所述地址的所述地址段，并且设置在所述条目中的一个或多个指针位的值，所述一个或多个指针位包括第一部分和第二部分，所述第一部分至少指示在所述条目中最近写入的地址段，所述第二部分指示：对于在所述条目中的所述多个地址段中的每个地址段，在所述条目中的所述多个地址段中的特定的一个地址段被写入时在先前的条目中最近写入的地址段；以及

响应于函数返回，从由所述堆栈指针和所述堆栈指针位识别的所述修改的返回堆栈缓存中的条目中的地址段读取地址，更新所述堆栈指针以指向所述先前的条目，并基于所述条目的所述一个或多个指针位的所述第二部分和所述地址读取自的所述地址段来更新所述堆栈指针位。

11.根据权利要求10所述的处理器，其中跟随所述函数调用的所述地址存储在所述多个地址段中的选定的地址段中，其中使用替换算法来选择所述选定的地址段。