[发明专利]基于对废弃寄存器编码指令的处理来废弃存储在处理器中的寄存器中的值在审
申请号: | 202080083834.7 | 申请日: | 2020-11-05 |
公开(公告)号: | CN114761924A | 公开(公告)日: | 2022-07-15 |
发明(设计)人: | T·A·萨托里乌斯;T·P·施派尔;M·S·麦克勒瓦伊内;J·N·迪芬德尔费尔;R·W·史密斯 | 申请(专利权)人: | 微软技术许可有限责任公司 |
主分类号: | G06F9/30 | 分类号: | G06F9/30;G06F8/41;G06F9/38;G06F9/46 |
代理公司: | 北京市金杜律师事务所 11256 | 代理人: | 李辉 |
地址: | 美国华*** | 国省代码: | 暂无信息 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 基于 废弃 寄存器 编码 指令 处理 存储 处理器 中的 | ||
公开了基于处理废弃寄存器编码指令来废弃存储在处理器中的寄存器中的值。处理器被配置为支持对读和/或写指令的执行,指令包括废弃编码,废弃编码指示其源和/或目标寄存器操作数中的一项或多项将由处理器废弃。被编码为废弃的寄存器意味着存储在这种寄存器中的数据值将不会被指令流中的后续指令使用,因此不需要保留。因此,这种寄存器可以被设置为废弃状态,使得存储在这种寄存器中的数据值可以被忽略以改进性能。作为一个示例,针对具有废弃状态的寄存器的数据值可以被忽略,并且因此不被存储在针对要被切换出的进程的保存的上下文中,从而节省了存储器并且改进了用于进程切换的处理时间。
技术领域
本发明的技术涉及采用中央处理器单元(CPU)的基于处理器的系统,该CPU包括一个或多个处理器,每个处理器被配置为执行计算机指令,并且更具体地,包括处理器中的通用寄存器(GPR),其用于存储和访问作为已执行指令的源和目标操作数的值。
背景技术
微处理器,也称为“处理器”,针对各种应用执行计算任务。传统微处理器包括中央处理单元(CPU),该CPU包括执行软件指令的一个或多个处理器核,也被称为“处理器”或“CPU核”。软件指令指示处理器基于数据执行操作。处理器执行计算机程序指令(“指令”),也被称为“软件指令”,以基于数据执行操作并生成结果,该结果是所产生的值。生成或写入所产生的值的指令是“生产者”指令。然后,所产生的值可以被存储在存储器中,以作为输出提供给输入/输出(I/O)设备,或者作为输入值对处理器执行的另一“消费者”(例如,读/加载)指令可用(即,传送)。
处理器包括指令处理电路,其被配置为将针对由相应处理器执行的给定软件进程获取的指令译码为译码指令,以确定指令类型和所需的动作。译码指令被放置在一个或多个指令流水线中,并根据处理器的指令集体系结构(ISA),基于译码指令的源和目标操作数进行处理。传统上,ISA一直围绕使用通用寄存器(GPR)作为源和目标操作数,其中编码在指令中的ISA通过编码GPR号指定其源和目标。存储在这些GPR中的值是“永久的”,这意味着对于每个GPR,一旦给定指令将结果写入其中,则该GPR中的该值对于使用该GPR作为源操作数的任何后续指令,保持作为“架构上必需的”值。存储在GPR中的值一直可用,直到或是某个后续指令将新值写入该GPR,或是处理器被“重置”的时间点。本质上,对于任何给定的软件“进程”,GPR中的值被认为是该进程的“状态”的一部分。因此,处理器硬件必须维护GPR的值,并且当处理器在不同进程之间切换时,软件必须注意保存和恢复这些值。
图1是可以由处理器执行的软件进程102的计算机软件指令100的示例性集合。计算机软件指令100包括指令I1-11,该指令包括将GPR命名为源和/或目标操作数的指令。在该示例中,指令I1和I2是分别将立即值移入寄存器R0和R1的移动(MOV)指令。寄存器R0和R1中的值由加(ADD)写指令I3消费,该指令加载存储在寄存器R0和R1中的值,并将这两个值相加在一起,并将结果存储在(即,写入)寄存器R2中。如在计算机软件指令100中所见,在写入指令I3之后再次访问存储在寄存器R0和R1中的值之前,寄存器R0和R1被指令I10和I11覆写。因此,在该示例中,在指令I3的执行完成之后,软件进程102中的指令I4-I9不再需要存储在寄存器R0和R1中的值。简而言之,在指令I3的执行完成之后,存储在寄存器R0和R1中的值已经变为废弃。
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