[发明专利]一种基于可标记指令的发射队列智能调节方法

说明书

本发明公开了一种基于可标记指令的发射队列智能调节方法。本发明利用智能可调节和分配技术改进多端口发射队列的利用率，能够在保证原有发射队列结构的基础上，通过智能调节指令进入发射队列策略，或者智能调节指令从发射队列发射的策略。本发明使用了分派调节和发射调节两级调节的方式，能够有效增大发射队列和功能资源的利用率，避免指令发射冲突，降低相关控制功耗，提高指令执行的效率。

技术领域

本发明涉及乱序超标量处理器领域，特别涉及一种基于可标记指令的发射队列智能调节方法。

背景技术

随着乱序超标量处理器设计技术的进步，相关发射队列的设计也越来越复杂。指令级的并行程度，很大程度上由发射队列的设计深度和发射策略决定。发射队列的项数越大，能够同时发射的指令数越多，所获得的指令级并行性越大。但是相关的功耗和面积开销也越来越大。因此，乱序超标量处理器中发射队列的设计对处理器的性能、功耗以及面积具有非常重要的影响。

利用智能可调节和分配技术改进多端口发射队列的利用率，能够在保证原有发射队列结构的基础上，通过智能调节指令进入发射队列策略，或者智能调节指令从发射队列发射的策略，最大限度的提升发射队列的使用效率，提升指令级的并行性，降低硬件开销，提高性价比。

发明内容

为了解决传统方法存在的缺点，本发明提供了一种基于可标记指令的发射队列智能调节方法。本发明要解决的技术问题是利用智能可调节和分配技术改进多端口发射队列的利用率，能够在保证原有发射队列结构的基础上，通过智能调节指令进入发射队列策略，或者智能调节指令从发射队列发射的策略。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于可标记指令的发射队列智能调节方法，该方法涉及乱序超标量处理器中发射队列，发射队列包含智能可调节发射逻辑、智能可调节分派逻辑、监控逻辑以及唤醒逻辑。包含以下步骤：

步骤1：处理器复位后，发射队列的输入和输出处于普通模式；

步骤2：智能可调节分派逻辑根据监控逻辑检查发射队列的端口分配状态以及发射队列中所保存指令的归属状态；

步骤3：智能可调节分派逻辑根据监控状态判断是否对指令进行标记，并保存到发射队列；

步骤4：发射队列中，各个指令等待所需的操作数已经准备就绪，且执行该指令的功能资源都无冲突，确认可以进入乱序执行；

步骤5：唤醒逻辑从发射队列中选择有效指令，并将就绪的指令进行唤醒；

步骤6：智能可调节发射逻辑根据被唤醒的指令类型以及所需要的资源情况，判断是否对被唤醒的指令进行重新标记，然后根据指令标记进行调度；

步骤7：后续接受指令的功能单元从发射队列接收对应指令。

所述步骤3中可以按照如下方式对指令进行标记：标记内容包括指令的类型、所需的资源类型、预计的发射端口。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：

1.本发明能够增大发射队列的利用率，降低因为资源冲突导致的发射端口阻塞。相对于无调节功能的发射队列设计，本发明使用了分派调节和发射调节两级调节的方式，能够有效增大发射队列和功能资源的利用率，并降低由于端口或者资源冲突引起的冲突，提高指令执行的效率。

2.本发明能够提前避免指令发射冲突，有效降低发射相关控制的功耗。从分派和发射阶段对指令进行提前标记调节，能够避免因为多条指令之间相互冲突引起的多次重新发射，甚至重新分派，能够有效的降低相关控制功耗。

附图说明

图1为具有m个分派接口n个发射端口的X项的发射队列结构；

图2为本发明基本实施流程示意图；