[发明专利]用于图形处理器中多核多流水线并行执行优化方法

权利要求书

1.用于图形处理器中多核多流水线并行执行优化方法，包括以下步骤：

步骤1、指令缓冲区接收并缓存指令；

步骤2、选取可乱序执行的指令；

步骤3、拆分指令请求并读取数据；

步骤4、接收读取请求返回的数据并进行存储；

步骤5、进行可执行小粒度请求的控制；

步骤6、抽取指令信息；

步骤7、执行可执行小粒度的请求；

步骤8、输出执行完成的请求的结果；

步骤9、清除执行完成的指令。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1包括：并行流水线首先需要对从图形处理器的N个流处理核同时发射过来的相同外部处理指令进行轮询接收处理，并将接收的指令写入专门用于存储指令信息的指令缓冲区，如果所述流处理核没有发射指令出来，则跳过流处理核与本执行流水线的处理；当完成指令写入缓冲区操作时，获得指令条目作为索引查找指令具体信息，同时，将指令索引编号、所执行的单指令多数据线程编号、流处理核编号和优先级信息放入指令检索队列。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤2包括：执行指令流水线的指令选择器从指令检索队列中，根据指令携带的优先级信息、流处理核编号和所执行的单指令多数据线程编号，选择出对应各个独立流处理核的指令。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤3包括：指令流水线内根据获取的指令索引信息，读取指令并在内部进行拆分，将指令拆分成可执行小粒度请求，通过流处理核编号、所执行的单指令多数据线程编号、指令索引编号、实例起始信息与实例数量信息、源地址信息、指令中请求索引以及请求可执行标记分别发送给各个独立核中的数据存储器去获取相应的操作数数据。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤4包括：指令流水线内的指令请求拆分单元拆分请求时，向数据缓冲区申请需要存放的返回数据的位置地址，当读取数据请求返回时，接收并根据所述需要存放的返回数据的位置地址，将数据写入数据缓冲区中进行存储；获取操作数后，各核读取通用数据寄存器返回的顺序会错乱，此时按轮询方式写入数据缓冲区，同时检查请求可执行标记位，如果返回的可执行小粒度请求中携带的请求可执行标记有效，则发送给执行流水线的请求控制器，执行流水线的请求控制器会根据返回的就绪状态信息控制小粒度请求的执行。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤5包括：执行流水线对于两个可执行小粒度请求以上的就绪状态，按照就绪先后顺序进入就绪队列，可执行小粒度请求控制依次从就绪队列中读取就绪状态的请求，根据指令索引，查找到指令条目，然后根据需要的信息，抽取出执行时所需要的对应的指令信息。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤6包括：当执行到对应小粒度请求时，请求控制器会将信息发送给信息抽取模块单元去抽取执行状态数据，通过返回所携带的指令索引，抽取指令缓冲区中有效的指令请求，然后根据请求实例起始位置和实例数量抽取对应请求的有效实例掩码、指令操作码，再与请求控制读取的源数据一起发送给请求执行子单元真正执行。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤7包括：请求执行子单元收集到指令执行的操作码、有效实例掩码、源数据和状态信息，开始执行流水线本身的计算，得到计算结果。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤8包括：流水线的计算结果会根据指令目的地址信息状态类型，决定应当选择写回通用数据寄存器文件，或者输出到指定缓冲区存储区进行存储。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤9包括：当执行请求结束时，检查当前指令，确认是否所有请求均执行完成，如果未完成，则继续循环执行各小粒度请求；如果完成，则执行指令检索队列中对应指令条目，并将后续指令索引条目下移，填充保持连续区域可用，同时清除指令缓冲区中对应指令条目，用于接收后续发射出来的指令。