[发明专利]一种指令处理装置、处理器及其处理方法

权利要求书

1.一种指令处理装置，包括：

指令读取和译码单元，适于读取指令并对所读取的指令进行译码，并缓存所读取和/或译码的指令；

指令调度单元，适于接收已译码的指令并缓存，并将所接收的指令发射到指令执行单元来执行；

所述指令执行单元，适于接收从所述指令调度单元发射过来的指令并执行所述指令；以及

指令退休单元，适于缓存所述指令执行单元完成执行的指令，并退休所述指令，

其中所述指令包括推测执行指令和推测条件判断指令，所述推测执行指令为假定所述推测条件正确时要执行的指令，以及

所述指令读取和译码单元适于在读取并译码所述推测条件判断指令时，假定所述推测条件正确，读取并译码所述推测执行指令以便推测执行，

当所述推测条件判断指令的执行结果指示所述推测条件错误时：所述指令读取和译码单元清除所缓存的读取和/或译码的指令；在所述推测条件判断指令退休之后，所述指令退休单元指示所述指令调度单元清除所缓存的指令；以及在比所述推测条件判断指令老的指令执行完成并退休了之后，所述指令退休单元适于指示所述指令执行单元清除其中执行的指令，并清除所述指令退休单元中缓存的指令。

2.如权利要求1所述的指令处理装置，其中所述指令读取和译码单元适于在清除所缓存的读取和/或译码指令之后，新读取在所述推测条件错误时要执行的指令并译码，并缓存所述新读取和/或译码的指令。

3.如权利要求2所述的指令处理装置，其中所述指令读取和译码单元适于在所述指令执行单元中缓存的指令被清除之前，不将所述新读取并译码的指令发送到所述指令调度单元。

4.如权利要求1-3中任一个所述的指令处理装置，其中所述指令执行单元适于确定所述结果指示错误的推测条件判断指令是否为目前最老的、结果为错误的推测条件判断指令，以及

当所述结果错误的推测条件判断指令不是最老的、结果错误的推测条件判断指令时，则不指示所述指令读取和译码单元清除所缓存的读取和/或译码的指令。

5.如权利要求4所述的指令处理装置，其中所述指令执行单元适于将所述结果错误的推测条件判断指令与已记录的、结果为错误的推测条件判断指令进行比较；

如果所述推荐条件判断指令老于所述已记录的推测条件判断指令，则用所述推测条件判断指令替换已记录的推测条件判断指令，并指示所述指令读取和译码单元清除所缓存的读取和/或译码的指令。

6.如权利要求1-5中任一个所述的指令处理装置，其中所述推测条件为跳转分支预测，所述推测条件判断指令为跳转分支指令，以及所述指令读取和译码单元适于根据所述跳转分支指令的历史跳转记录来设置预测的跳转分支作为所述推测条件。

7.如权利要求6所述的指令处理装置，其中所述指令执行单元包括分支跳转单元，所述分支跳转单元中记录最老的、发生跳转分支预测失败的指令作为所述老的、结果为错误的推测条件判断指令。

8.如权利要求1-7中任一个所述的指令处理装置，其中所述指令读取和译码单元顺序读取指令并译码；

所述指令调度单元将所译码的指令乱序发射到所述指令执行单元来执行；以及

所述指令退休单元顺序退出所述执行完成的指令。