实现资源索引替换的装置及处理器制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种实现资源索引替换的装置及处理器。所述装置包括：指令调度单元、指令执行单元、结果保存单元和资源分配单元；所述实现资源索引替换的装置由资源分配单元在指令进入指令调度单元时，为其分配第一类资源索引，当指令由指令调度单元发射至指令执行单元时，将第一类资源索引替换为第二类资源索引，结果保存单元根据来自于指令执行单元的第二类索引保存执行结果。本发明专利技术能够避免在指令进入指令调度单元时过早的分配第二类资源索引，降低对结果保存单元中资源数量的需求，提升资源利用率。

【技术实现步骤摘要】
实现资源索引替换的装置及处理器
本专利技术涉及微处理器
，尤其涉及一种实现资源索引替换的装置及处理器。
技术介绍
用于保存执行结果和调度的资源数量已成为影响处理器成本的关键因素。为提升投机执行的效率，处理器需要在指令的调度、发射、执行和回写的过程中，将指令的通用寄存器重命名为物理寄存器索引或其它具有类似功能的资源索引，以消除指令之间的伪相关性。可供重命名的资源数量决定了处理器可以投机执行指令的数量。资源数量越多，处理器可投机的指令数越多，处理器性能越高。然而，大数量的资源会增加处理器的面积和时序成本，从而带来处理器整体成本的上升。在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在如下技术问题：只有当指令在执行单元执行时，处理器才需要为其分配存放结果的资源。如果过早的为其分配资源，例如在进入指令调度单元时，会造成资源浪费，降低资源的利用效率。
技术实现思路
本专利技术能够避免在指令进入指令调度单元时过早的分配第二类资源索引，降低对结果保存单元中资源数量的需求，提升资源利用率。第一方面，本专利技术提供一种实现资源索引替换的装置，所述装置包括：指令调度单元，用于接收来自于资源分配单元的第一类资源索引，然后将指令发射至指令执行单元执行；指令执行单元，用于接收来自于资源分配单元的第二类资源索引，以及执行来自于指令调度单元的指令，然后将指令的执行结果和第二类资源索引发送至结果保存单元；结果保存单元，包含复数个用于保存指令执行结果的资源，用于保存来自于指令执行单元的执行结果，执行结果所存放的资源由第二类资源索引指定；资源分配单元，用于向进入指令调度单元的指令分配第一类资源索引，以及向进入指令执行单元的指令分配第二类资源索引；所述实现资源索引替换的装置用于当指令发射和执行时，所述资源分配单元在指令进入指令调度单元时，分配第一类资源索引，当指令由指令调度单元发射至指令执行单元时，将第一类资源索引替换为第二类资源索引。可选地，所述第一类资源索引不对应于结果保存单元的资源。可选地，所述第二类资源索引对应于结果保存单元的资源。可选地，所述指令包含源操作数索引和目的操作数索引。可选地，当指令进入指令调度单元时，所述指令的目的操作数索引被资源分配单元替换为第一类资源索引。可选地，所述指令的源操作数索引对应其它指令的目的操作数索引。可选地，当对应其它指令的执行结果由指令执行单元产生后，所述指令才可以被指令调度单元发射至指令执行单元。可选地，当处于指令调度单元时，所述指令还包含对应其它指令的第一类资源索引或第二类资源索引。可选地，当所述指令对应其它指令的第一类资源索引被资源分配单元替换为第二类资源索引时，所述指令包含对应其它指令的第一类资源索引被同时替换为相应的第二类资源索引。第二方面，本专利技术提供一种处理器，所述处理器包括上述实现资源索引替换的装置。本专利技术实施例提供的实现资源索引替换的装置及处理器，当资源分配单元在指令进入指令调度单元时，为其分配第一类资源索引，当指令由指令调度单元发射至指令执行单元时，将第一类资源索引替换为第二类资源索引，结果保存单元根据来自于指令执行单元的第二类索引保存执行结果。本专利技术能够避免在指令进入指令调度单元时过早的分配第二类资源索引，降低对结果保存单元中资源数量的需求，提升资源利用率。附图说明图1为本专利技术一实施例实现资源索引替换的装置的结构示意图；图2为本专利技术一实施例指令组成和资源索引示意图；图3为本专利技术一实施例实现资源索引替换的装置在执行步骤一之后的示意图；图4为本专利技术一实施例实现资源索引替换的装置在执行步骤二之后的示意图；图5为本专利技术一实施例实现资源索引替换的装置在执行步骤三之后的示意图；图6为本专利技术一实施例实现资源索引替换的装置在执行步骤四之后的示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供一种实现资源索引替换的装置，如图1所示，所述装置包括：指令调度单元20，用于接受来自于资源分配单元50的第一类资源索引，然后将该索引与对应的指令存放于指令调度单元20中，等待发射至指令执行单元30；指令执行单元30，用于接收来自于资源分配单元50的第二类资源索引，以及执行来自于指令调度单元20的指令，然后将指令的执行结果和第二类资源索引发送至结果保存单元40；结果保存单元40，包含复数个用于保存指令执行结果的资源41，用于保存来自于指令执行单元30的执行结果，执行结果所存放的资源41由第二类资源索引指定；资源分配单元50，用于向进入指令调度单元20的指令分配第一类资源索引，以及向进入指令执行单元30的指令分配第二类资源索引；所述实现资源索引替换的装置用于当指令发射和执行时，所述资源分配单元50在指令进入指令调度单元20时，分配第一类资源索引，当指令由指令调度单元20发射至指令执行单元30时，将第一类资源索引替换为第二类资源索引。可选的，资源分配单元50在指令进入指令调度单元20时，向其分配的资源不对应于结果保存单元40的资源。资源分配单元50在指令由指令调度单元20发射至指令执行单元30时，用于替换第一类资源索引的第二类资源索引，对应于结果保存单元40的资源。可选的，指令包含源操作数索引和目的操作数索引，资源分配单元50通过将目的操作数索引替换为第一类资源索引实现第一类资源索引的分配。可选的，指令的源操作数索引对应于其它指令的目的操作数索引，资源分配单元50将指令的源操作数索引替换为对应指令的第一类资源索引。当对应指令的第一类资源索引被替换为第二类操作数索引时，该指令包含对应其它指令的第一类资源索引被同时替换为相应的第二类资源索引。可选的，当对应其它指令的执行结果由指令执行单元30产生后，所述指令才可以被指令调度单元20发射至指令执行单元30。本专利技术实施例提供的一种实现资源索引替换的装置，资源分配单元50在指令进入指令调度单元20时，为其分配第一类资源索引，当指令由指令调度单元20发射至指令执行单元30时，将第一类资源索引替换为第二类资源索引，结果保存单元40根据来自于指令执行单元30的第二类索引保存执行结果。本专利技术能够避免在指令进入指令调度单元20时过早的分配第二类资源索引，降低对结果保存单元40中资源数量的需求，提升资源利用率。本专利技术实施例还提供一种实现资源索引替换的处理器，所述处理器包括上述实现资源索引替换的装置。具体的，处理器所执行的指令包含任意个目的操作数和源操作数。以图2的指令92为例，该指令包含1个目的操作数索引61和1个源操作数索引62，均为通用寄存器索引。其源操作数是另一条指令91的目的操作数，因此指令91是指令92对应的指令，或称为指令92的生产者指令。当指令进入指令调度单元时，处理器的资源分配单元会将指令目的操作数重命名为物理寄存器标记71。该标记即为第一类资源索引，不对应于结果保存单元的物理寄存器。可选的，与此同时资源分配单元还会将源操作数重命名为生产者指令目的操作数的物理寄存器标记，或物理寄存器索本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种资源索引替换的装置，其特征在于，所述装置包括：指令调度单元，用于接收来自于资源分配单元的第一类资源索引，然后将指令发射至指令执行单元执行；指令执行单元，用于接收来自于资源分配单元的第二类资源索引，以及执行来自于指令调度单元的指令，然后将指令的执行结果和第二类资源索引发送至结果保存单元；结果保存单元，包含复数个用于保存指令执行结果的资源，用于保存来自于指令执行单元的执行结果，执行结果所存放的资源由第二类资源索引指定；资源分配单元，用于向进入指令调度单元的指令分配第一类资源索引，以及向进入指令执行单元的指令分配第二类资源索引；所述实现资源索引替换的装置用于当指令发射和执行时，所述资源分配单元在指令进入指令调度单元时，分配第一类资源索引，当指令由指令调度单元发射至指令执行单元时，将第一类资源索引替换为第二类资源索引。

【技术特征摘要】
1.一种资源索引替换的装置，其特征在于，所述装置包括：指令调度单元，用于接收来自于资源分配单元的第一类资源索引，然后将指令发射至指令执行单元执行；指令执行单元，用于接收来自于资源分配单元的第二类资源索引，以及执行来自于指令调度单元的指令，然后将指令的执行结果和第二类资源索引发送至结果保存单元；结果保存单元，包含复数个用于保存指令执行结果的资源，用于保存来自于指令执行单元的执行结果，执行结果所存放的资源由第二类资源索引指定；资源分配单元，用于向进入指令调度单元的指令分配第一类资源索引，以及向进入指令执行单元的指令分配第二类资源索引；所述实现资源索引替换的装置用于当指令发射和执行时，所述资源分配单元在指令进入指令调度单元时，分配第一类资源索引，当指令由指令调度单元发射至指令执行单元时，将第一类资源索引替换为第二类资源索引。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一类资源索引不对应于结果保存单元的资源。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二类资源索引对应...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘畅，
申请(专利权)人：杭州中天微系统有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33