[发明专利]用于预测源操作数值并优化指令处理的设备和方法

权利要求书

1.一种设备，包括：

执行电路，用于执行指令，每个指令需要使用一个或多个源操作数值来执行关联操作以产生结果值；

发布电路，用于维护等待由所述执行电路执行的未决指令的记录；

预测电路，用于为选择的未决指令产生预测的源操作数值；以及

优化电路，用于在下述情况下针对所述选择的未决指令检测到优化条件：考虑到所述选择的未决指令的所述关联操作，所述预测的源操作数值使得所述结果值在不执行所述关联操作的情况下也是已知的；

其中，所述优化电路被布置为：响应于检测到所述优化条件，实现优化操作，而不是使所述执行电路执行所述关联操作以执行所述选择的未决指令。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述选择的未决指令提供目的地寄存器标识符，并且所述优化操作包括：一旦所述预测的源操作数值被确定为正确，就将所述已知结果值提交给根据所述目的地寄存器标识符确定的寄存器。

3.根据权利要求2所述的设备，其中：

每个指令被布置为通过提供关联的源寄存器标识符来标识所述一个或多个源操作数值；

所述选择的未决指令针对由所述预测电路预测的所述源操作数提供源寄存器标识符，该源寄存器标识符是要由所述执行电路执行的指令序列中的较早指令的目的地寄存器标识符；并且

一旦为所述较早指令确定了所述结果值并且所述结果值与所述预测的源操作数值匹配，就将为所述选择的未决指令预测的源操作数值确定为正确的。

4.根据权利要求2或权利要求3所述的设备，其中，所述优化电路被布置为：通过使所述执行电路将所述已知结果值写入根据所述目的地寄存器标识符确定的所述寄存器，来实现所述优化操作。

5.根据权利要求2或权利要求3所述的设备，其中，所述设备支持所述执行电路相对于所述指令的原始程序次序乱序推测地执行所述指令，所述设备还包括：

寄存器重命名电路，用于将所述指令中的寄存器标识符所标识的架构寄存器映射到物理寄存器集内的物理寄存器，其中，物理寄存器的数量超过架构寄存器的数量；以及

所述优化电路被布置为通过使所述寄存器重命名电路执行重映射来实现所述优化操作，所述重映射使得所述目的地寄存器标识符所标识的架构寄存器被映射到包含所述已知结果值的物理寄存器。

6.根据权利要求5所述的设备，其中，所述优化电路被布置为：在所述预测的源操作数值被确定为正确之前推测地执行所述重映射，然后在所述预测的源操作数值已被确定为正确时提交所述重映射。

7.根据权利要求6所述的设备，其中，所述重映射用于针对至少一个相关指令触发进一步优化操作，所述至少一个相关指令使用所述选择的未决指令的结果值作为源操作数。

8.根据权利要求7所述的设备，其中，所述至少一个相关指令是移动指令，所述移动指令将所述选择的未决指令的所述结果值标识为源操作数，并且所述进一步优化操作使所述寄存器重命名电路执行进一步重映射，使得所述移动指令的目的地寄存器标识符所标识的架构寄存器也被映射到包含所述已知结果值的物理寄存器。

9.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述选择的未决指令的所述关联操作对多个源操作数值进行操作，并且所述关联操作使得：当所述预测的源操作数值为预定值时，所述已知结果值由所述源操作数值之一给出。

10.根据权利要求9所述的设备，其中，所述预定值是0。

11.根据权利要求10所述的设备，其中，所述选择的未决指令是乘法指令，并且当所述预测的源操作数值为零时，所述已知结果值为零。