一种指令流水线的预译码系统及方法技术方案

技术编号:23314821 阅读:32 留言:0更新日期:2020-02-11 17:42
本发明专利技术公开了一种指令流水线的预译码系统及方法,预译码系统包括:依次连接的指令流水线、指令存储器、预译码逻辑和下一级存储器,指令存储器与下一级存储器连接;预译码逻辑用于当确定从下一级存储器中取出的当前指令为转移指令时根据当前指令的地址和第一转移指令编码信息得到当前指令的第二转移指令编码信息并输出至指令存储器;指令流水线用于根据从指令存储器中取得的当前指令的第二转移指令编码信息和当前指令的地址得到当前指令的转移目标指令的地址。本发明专利技术所提供的系统及方法,避免了重复的预译码动作,可以有效减少处理器流水线前段的动态功耗。

A pre decoding system and method of instruction pipeline

【技术实现步骤摘要】
一种指令流水线的预译码系统及方法
本专利技术涉及处理器
,具体涉及一种指令流水线的预译码系统及方法。
技术介绍
现代处理器设计中,指令流水线从一级指令缓冲中取得指令并提交执行部件执行。一级指令缓存中存放的指令二进制编码,指令流水线读取指令的二进制编码后,将其转换成控制信号,指示各部件的运行。为了维护正确的指令流,并且支持高效的指令执行,指令流水线中设置了预译码部件和转移预测部件,用于检测指令流中存在的转移类指令,尽早计算其转移方向,并进行适时的信息更新和指令流方向调整。由于一级指令缓存中存放的指令均会被多次取出并多次执行,因此对于转移类指令来说,其预译码动作(判断转移指令类型,计算程序的转移方向)会多次进行。由于大部分转移类指令每次预译码的结果均是相同的,可以认为重复的预译码动作是冗余的,因此这些预译码动作的重复造成了处理器运行时动态功耗的浪费。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷,本专利技术的目的在于提供一种指令流水线的预译码系统及方法,避免了重复的预译码动作,可以有效减少处理器流水线前段的动态功本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种指令流水线的预译码系统,其特征在于,所述预译码系统包括:依次连接的指令流水线、指令存储器、预译码逻辑和下一级存储器,所述指令存储器与所述下一级存储器连接;/n所述预译码逻辑用于当确定从所述下一级存储器中取出的当前指令为转移指令时根据当前指令的地址和第一转移指令编码信息得到当前指令的第二转移指令编码信息并输出至所述指令存储器;/n所述指令流水线用于根据从所述指令存储器中取得的当前指令的第二转移指令编码信息和当前指令的地址得到当前指令的转移目标指令的地址。/n

【技术特征摘要】
1.一种指令流水线的预译码系统,其特征在于,所述预译码系统包括:依次连接的指令流水线、指令存储器、预译码逻辑和下一级存储器,所述指令存储器与所述下一级存储器连接;
所述预译码逻辑用于当确定从所述下一级存储器中取出的当前指令为转移指令时根据当前指令的地址和第一转移指令编码信息得到当前指令的第二转移指令编码信息并输出至所述指令存储器;
所述指令流水线用于根据从所述指令存储器中取得的当前指令的第二转移指令编码信息和当前指令的地址得到当前指令的转移目标指令的地址。


2.根据权利要求1所述的一种指令流水线的预译码系统,其特征在于,所述第一转移指令编码信息包括指令类型和转移偏移量,所述第二转移指令编码信息包括转移指令标识、简化后指令类型和转移目标信息,所述简化后指令类型包括预译码已识别信息和转移指令子类型;
所述转移指令标识用于标识当前指令是否为转移指令;
所述预译码已识别信息用于标识该转移指令是否已经通过所述预译码逻辑获取对应的第二转移指令编码信息;
所述转移目标信息用于记录该转移指令的转移目标指令的地址;
所述转移指令子类型用于标识该转移指令的具体类型。


3.根据权利要求2所述的一种指令流水线的预译码系统,其特征在于,所述预译码逻辑用于:
当确定当前指令为转移指令时根据当前指令的第一转移指令编码信息中的转移偏移量和当前指令的地址计算得到当前指令的转移目标指令的地址,根据计算得到的当前指令的转移目标指令的地址和当前指令的第一转移指令编码信息得到当前指令的第二转移指令编码信息。


4.根据权利要求3所述的一种指令流水线的预译码系统,其特征在于,所述预译码逻辑用于:
当确定当前指令为转移指令时根据当前指令的第一转移指令编码信息中的转移偏移量和当前指令的地址计算得到当前指令的转移目标指令的地址,将计算得到的当前指令的转移目标指令的地址划分为高段和低段,将低段部分作为当前指令的第二转移指令编码信息中的转移目标信息;
根据高段部分的值与当前指令的地址高段的值,对当前指令的第二转移指令编码信息中的预译码已识别信息进行标识。


5.根据权利要求4所述的一种指令流水线的预译码系统,其特征在于,所述预译码逻辑用于:
当确定当前指令的转移...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴汉明朱敏
申请(专利权)人:芯创智北京微电子有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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