[发明专利]一种单发射五级流水处理器的精确异常处理方法

摘要

本发明公开了一种单发射五级流水处理器的精确异常处理方法，在流水线各单元中通过流水级间寄存器组依次相连，流水级间寄存器组中含有异常标志寄存器和指令废除标志寄存器；在取指级中增设异常检测模块、功耗控制模块、三输入或门、多路选择器和快速响应模块。该方法适用于单发射五级流水线处理器的高效率精确异常处理，通过禁止取指单元IF在精确异常发生时向主存请求指令，可以大大提高精确异常发生时的取指效率；通过提前给出指令废除信号，在提高嵌入式处理器的性能的同时降低了功耗。

主权项

一种单发射五级流水处理器的精确异常处理方法，其特征在于，包括以下操作：在取指单元IF、译码取指单元ID、执行取指单元EX、存储器访问取指单元M、写回取指单元WR五个单元之间设置流水级间寄存器组，流水级间寄存器组中含有异常标志寄存器和指令废除标志寄存器；在取指单元IF中增设异常检测模块（516）、多输入或门（514）、多路选择器（515）、功耗控制模块（526）和快速响应模块（517）；流水级间寄存器组分别输出执行级异常标识信号、存储器访问级异常标识信号、写回级异常标识信号至多输入或门（514）相或；多输入或门（514）输出至异常检测模块（516），异常检测模块（516）的三个输出指令选择信号（518）、指令无效标志信号（522）和停止取指标志信号（521）分别至多路选择器（515）、功耗控制模块（526）和指令缓冲存储器（529）；多路选择器（515）根据异常检测模块（516）的输出信息，从取指单元IF的指令缓冲存储器（529）输出或快速响应模块（517）的输出选择其中之一输出给译码单元ID；功耗控制模块（526）根据指令无效标志信号（522），输出指令废除信号annul（527）给译码单元ID；指令缓冲存储器（529）根据停止取指标志信号（521），对流水线使能信号进行控制；当精确异常发生时，禁止处理器向主存请求指令，将快速响应模块（517）中提供的单周期指令送入译码取指单元ID，同时给出指令无效的标志信号，标志信号随着无效指令依次向下一个流水逻辑块传递，无效标志信号防止各流水逻辑块内的组合逻辑翻转。