[发明专利]一种基于记分牌原理的两级缓置发射装置

权利要求书

1.一种基于记分牌原理的两级缓置发射装置，包括一级等待队列和二级发射队列，所述一级等待队列和二级发射队列之间设置有推测记分牌，所述推测记分牌用于调控所有指令从所述一级等待队列发向所述二级发射队列的时机，其特征在于，所述二级发射队列的发射处设置有一个精确记分牌，所述精确记分牌用于调控所有指令从所述二级发射队列精确发射的时机；所述推测记分牌解锁时机是根据指令在执行部件执行的周期来确定指令从所述一级等待队列发射至所述二级发射队列后解推测记分牌的时机；所述精确记分牌解锁时机是根据指令在执行部件执行的周期来确定指令从二级发射子队列至执行部件后解整数精确记分牌的时机；假设指令的目标记分牌的第m位为有效位置，执行周期数为N，则该指令从重命名站台进入所述一级等待队列后，立即将所述推测记分牌的第m位封锁；该指令从所述二级发射队列发射至执行部件后第N-2个周期时，将所述推测记分牌的第m位解锁。

2.根据权利要求1所述的基于记分牌原理的两级缓置发射装置，其特征在于，对于单拍指令，在指令从所述一级等待队列发射至所述二级发射队列时，即将所述推测记分牌的第m位解锁；对于LOAD类指令，其执行周期数被认为与命中一级数据Cache时的执行周期数相同。

3.根据权利要求1所述的基于记分牌原理的两级缓置发射装置，其特征在于，指令进入所述一级等待队列时，若发现存在与本指令的源记分牌有效位置对应的推测记分牌的状态有任意一位或几位为封锁状态，则指令被禁止发射至所述二级发射队列。

4.根据权利要求1所述的基于记分牌原理的两级缓置发射装置，其特征在于，所述一级等待队列共有3个，分别为整数等待队列、浮点等待队列和访存等待队列；所述二级发射队列共有9个，包含3个整数发射队列，2个浮点发射队列，2个访存发射队列，1个整数存储数据发射队列和1个浮点存储数据发射队列；所述整数等待队列中的指令按照所分配的流水线分别发往3个整数发射队列；所述浮点等待队列中的指令按照所分配的流水线分别发往2个浮点发射队列；所述访存等待队列中的指令，如果是LOAD类指令，按照所分配的流水线发往2个访存发射队列，如果是STORE类指令则一方面按照所分配的流水线，发往2个访存发射队列，另一方面按照STORE数据类型，发往整数存储数据发射队列或浮点存储数据发射队列。

5.一种基于记分牌原理的两级缓置发射装置，包括一级等待队列和二级发射队列，所述一级等待队列和二级发射队列之间设置有推测记分牌，所述推测记分牌用于调控所有指令从所述一级等待队列发向所述二级发射队列的时机，其特征在于，所述二级发射队列的发射处设置有一个精确记分牌，所述精确记分牌用于调控所有指令从所述二级发射队列精确发射的时机；所述推测记分牌解锁时机是根据指令在执行部件执行的周期来确定指令从所述一级等待队列发射至所述二级发射队列后解推测记分牌的时机；所述精确记分牌解锁时机是根据指令在执行部件执行的周期来确定指令从二级发射子队列至执行部件后解整数精确记分牌的时机；假设指令的目标记分牌的第m位为有效位置，执行周期数为N，则该指令从重命名站台进入所述一级等待队列后，立即将所述精确记分牌的第m位封锁；该指令从所述二级发射队列发射至执行部件后第N-1个周期时，将所述精确记分牌的第m位解锁。

6.根据权利要求5所述的基于记分牌原理的两级缓置发射装置，其特征在于，对于单拍指令，在指令从所述二级发射队列发射至所述执行部件时，即将所述精确记分牌的第m位解锁；对于LOAD类指令，其执行周期数被认为与命中一级数据Cache时的执行周期数相同，认为LOAD指令执行周期是4拍，发射一条LOAD指令后，记录该指令设置的记分牌号，在发射后第3拍时，将LOAD指令设置的记分牌号译为64位后解除精确记分牌的第m位封锁，在发射第4拍时根据DCache命中信号判断推测是否成功，如果推测成功，则继续后续操作；如果推测失败，则封锁当拍指令发射，并其精确记分牌第m位重新封锁，等待其完成时再解锁。

7.根据权利要求5所述的基于记分牌原理的两级缓置发射装置，其特征在于，所述一级等待队列共有3个，分别为整数等待队列、浮点等待队列和访存等待队列；所述二级发射队列共有9个，包含3个整数发射队列，2个浮点发射队列，2个访存发射队列，1个整数存储数据发射队列和1个浮点存储数据发射队列；所述整数等待队列中的指令按照所分配的流水线分别发往3个整数发射队列；所述浮点等待队列中的指令按照所分配的流水线分别发往2个浮点发射队列；所述访存等待队列中的指令，如果是LOAD类指令，按照所分配的流水线发往2个访存发射队列，如果是STORE类指令则一方面按照所分配的流水线，发往2个访存发射队列，另一方面按照STORE数据类型，发往整数存储数据发射队列或浮点存储数据发射队列。