一种提高超标量处理器缓存命中率的方法及装置制造方法及图纸

本公开提供了一种提高超标量处理器缓存命中率的方法及装置，该方法包括：步骤1：绘制超标量处理器的程序控制流图，程序控制流图中每个程序块有两个结束节点，结束节点为当前程序块下一拍将要被执行的下一程序块；步骤2：将当前程序块及当前程序块下一拍将要被执行的全部下一程序块均加载至cache；步骤3：根据当前程序块遍历执行路径，根据遍历后的结果在cache中选择下一程序块执行。本公开提供的一种提高超标量处理器缓存命中率的方法及装置，通过超标量处理器的程序控制流图，将当前执行的程序块及下一个要执行的程序块提前放入cache中，使得cache中总会有一个程序块可以处在执行中，极大提高了缓存的命中率，提高了超标量处理器性能。标量处理器性能。标量处理器性能。

【技术实现步骤摘要】
一种提高超标量处理器缓存命中率的方法及装置


[0001]本公开涉及计算机
，尤其涉及一种提高超标量处理器缓存命中率的方法及装置。

技术介绍

[0002]超标量处理器作为当代数字化和智能化工业中的核心，已深入我们生活的方方面面。在过去，CPU访问主存速度不高一直是限制处理器提高性能的瓶颈问题，于是便有了高速缓存cache系统的出现。Cache的引入提高了处理器的整体性能，然而现代超标处理器处理速度和处理数据类型都发生了翻天覆地的变化，如何进一步挖掘超标量处理器的潜在性能，提高cache的命中率已经成为提升超标量处理器性能的重要途径之一。
[0003]Cache的命中率与cache的映射方式和替换算法息息相关。在先有的超标量处理器中，通常采用的映射方式有直接映射、组相连和全相连，全相连最灵活但是实现比较复杂，直接映射比较容易实现，但是可能产生快速抖动，组相连则是前两者的一个折衷。常用的替换策略有近期最少使用法（LRU）、随机替换法和先入先出法（FIFO）等，LRU顾名思义是替换掉近期最少使用的某个块，但是随着cache相关度的增加，相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高超标量处理器缓存命中率的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：绘制超标量处理器的程序控制流图，所述程序控制流图中每个程序块有两个结束节点，所述结束节点为当前程序块下一拍将要被执行的下一程序块；步骤2：将当前程序块及当前程序块下一拍将要被执行的全部下一程序块均加载至cache；步骤3：根据当前程序块遍历执行路径，根据遍历后的结果在cache中选择下一程序块执行。2.根据权利要求1所述的一种提高超标量处理器缓存命中率的方法，其特征在于，在步骤1中，所述绘制超标量处理器的程序控制流图包括：步骤1.1：获取超标量处理器源码；步骤1.2：将超标量处理器源码转化成抽象语法树；步骤1.3：将程序划分为有一个开始节点和两个结束节点的程序块，完成程序控制流图的绘制。3.根据权利要求1所述的一种提高超标量处理器缓存命中率的方法，其特征在于，在步骤2中，所述将当前程序块及当前程序块下一拍将要被执行的全部下一程序块均加载至cache包括，步骤2.1：将所述程序控制流图中的程序块以链表数据结构存储在程序控制流图存储器内，链表数据结构由当前程序块Bc、左子树中的下一程序块Bl和右子树中的下一程序块Br构成，其中，左子树中的下一程序块Bl为与当前程序块相连的下一程序块，右子树中的下一程序块Br为与当前程序块不相连的下一程序块；步骤2.2：加载和替换单元从程序控制流图存储器加载一定数量的程序块，并将当前要执行的程序块和将要被执行的程序块同时加载到cache中。4.根据权利要求3所述的一种提高超标量处理器缓存命中率的方法，其特征在于，在步骤3中，所述根据当前程序块遍历执行路径，根据遍历后的结果在cache中选择下一程序块执行包括，步骤3.1：cpu进入第一个程序块；步骤3.2：cache判断下一拍执行的程序块是否是当前程序块相连的程序块，若不是，则执行步骤3.3，若是，则执行步骤3.4；步骤3.3：丢弃左子树中的下一程序块Bl，并从加载和替换单元中根据程序控制流图向下加载一级右子树程序集；步骤3.4：丢弃右子树中的下一程序块Br，并从加载和替换单元中根据程序控制流图向下加载一级左子树程序集；步骤3.5：cpu进入未丢弃的下一程序块，并判断程序块是否结束，若程...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖文彬，朱晓明，朱伏生，苏日娜，廖述京，
申请(专利权)人：广东省新一代通信与网络创新研究院，
类型：发明
国别省市：