一种面向多周期指令的指令调度方法、系统及介质技术方案

本发明专利技术公开了一种面向多周期指令的指令调度方法、系统及介质，本发明专利技术方法包括在指令译码后识别多周期指令及其依赖指令；读取优先调度指令缓冲，如果优先调度指令缓冲中有相应的记录，则判定当前指令和某个多周期指令之间有数据依赖关系，标记当前指令为优先调度指令；在指令重命名时，将多周期指令依赖的指令的地址信息写入到优先调度缓冲中；在指令发射时优先发射标记为优先发射指令的指令。本发明专利技术充分发掘高性能乱序微处理器中指令并行特性，面向多周期指令通过指令调度使得多周期指令尽早执行，提高处理器性能，并且实现代价小，可方便地集成到现有处理器设计中。

【技术实现步骤摘要】
一种面向多周期指令的指令调度方法、系统及介质
本专利技术涉及处理器微体系结构设计领域，具体涉及一种面向多周期指令的指令调度方法、系统及介质。
技术介绍
在高性能微处理器的设计中，为了提高程序性能，通常需要充分发掘程序指令级的并行性。当多个指令不存在相关时，它们在流水线中是可以并行执行的，通过在不同的部件并行执行缩短整个程序的执行时间，从而提高程序性能。当程序中存在数据依赖时，即当某指令的输入依赖于另一个指令的输出时，这两个指令是不能并行的，必须要等数据产生指令执行完成之后，数据消费指令才能够执行。当程序中多个同类指令需要在同一个执行部件中执行时，由于资源冲突，它们也是不能并行的，只能串行执行。对于同一个部件中的指令来说，通常采用的调度算法是选取操作数准备好的最老的指令，这里最老指在程序顺序上处于较前的指令，这样的指令调度算法也存在效率不高的问题。如图1所示，指令I1、I2、I3、I4是在算数运算部件ALU执行的同类指令。指令I5是是在多周期运算部件MXU执行的指令。程序中指令的顺序为I1、I2、I3、I4、I5，指令I1、I2、I3、I本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种面向多周期指令的指令调度方法，其特征在于实施步骤包括：/n1）取当前指令；/n2）在指令译码时，将当前指令的操作数和操作码进行译码；/n3）通过操作码识别当前指令是否为多周期指令，如果是多周期指令则标记当前指令为多周期指令，识别出当前指令的依赖指令；同时，读取优先调度指令缓冲，使用译码后指令的指令地址或者是指令地址经过运算后的值在优先调度指令缓冲里面查找是否有对应的记录，如果优先调度指令缓冲中有相应的记录，则判定当前指令和某个多周期指令之间有数据依赖关系，标记当前指令为优先调度指令；/n4）在指令重命名时，如果目前重命名的指令被标记为多周期指令，则读取该指令的源寄存器的产生者的指令地址...

【技术特征摘要】
1.一种面向多周期指令的指令调度方法，其特征在于实施步骤包括：
1）取当前指令；
2）在指令译码时，将当前指令的操作数和操作码进行译码；
3）通过操作码识别当前指令是否为多周期指令，如果是多周期指令则标记当前指令为多周期指令，识别出当前指令的依赖指令；同时，读取优先调度指令缓冲，使用译码后指令的指令地址或者是指令地址经过运算后的值在优先调度指令缓冲里面查找是否有对应的记录，如果优先调度指令缓冲中有相应的记录，则判定当前指令和某个多周期指令之间有数据依赖关系，标记当前指令为优先调度指令；
4）在指令重命名时，如果目前重命名的指令被标记为多周期指令，则读取该指令的源寄存器的产生者的指令地址信息得到该多周期指令依赖的指令的地址信息，并将多周期指令依赖的指令的地址信息写入到优先调度缓冲中；
5）进行指令分派；
6）在指令发射时，指令在部件的队列中等待源操作数准备好，然后等待被调度；当队列中有多个指令可被发射时，优先发射标记为优先发射指令的指令。


2.根据权利要求1所述的面向多周期指令的指令调度方法，其特征在于，步骤3）中识别当前指令是否为多周期指令具体是指判断当前指令的执行周期大于设定时钟周期数是否成立，如果成立则判定当前指令多周期指令。


3.根据权利要求1所述的面向多周期指令的指令调度方法，其特征在于，步骤3）中识别当前指令是否为多周期指令具体是指根据执行部件中动态执行的状态进行识别，如果指令在指定的执行部件中出现指定的执行状态则判定当前指令多周期指令。


4.根据权利要求1所述的面向多周期指令的指令调度方法，其特征在于，步骤3）中标记当前指令为多周期指令具体是指在当前指令的指令信息内增加一个比特位进行标记。


5.根据权利要求1所述的面向多周期指令的指令调度方法，其特征在于，步骤3）中识别出当前指令的依赖指令具体是指识别出多周期指令存在数据依赖的指令作为多周期指令的依赖指令，所述依赖指令的数据输出为多周期指令的源数据。


6.根据权利要求4所述的面...

【专利技术属性】
技术研发人员：施军，叶晨，
申请(专利权)人：超验信息科技长沙有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43