屏蔽存储器访问的高效处理制造技术

技术编号:37514417 阅读:13 留言:0更新日期:2023-05-12 15:35
本文公开了用于处理包括处置故障异常和检查要被访问的(多个)存储器区域的存储器属性的屏蔽存储器访问的系统和方法。实现方式针对屏蔽向量存储器指令执行两级存储器保护违规方案。第一级存储器检查忽略与屏蔽向量存储器指令相关联的屏蔽信息,并且对与屏蔽向量存储器指令相关联的存储器占用进行操作。如果相对于存储器占用检测到存储器保护违规或者推测性访问被拒绝,则第二级存储器检查在向量元素级别上评估屏蔽信息以确定是否应该引发故障异常。如果设置了向量元素的屏蔽位并且检测到存储器违规,则针对屏蔽向量存储器指令引发故障异常。如果没有设置屏蔽位,则能够继续屏蔽向量存储器指令的执行。蔽向量存储器指令的执行。蔽向量存储器指令的执行。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】屏蔽存储器访问的高效处理


[0001]本公开涉及处理器中指令的执行,即屏蔽存储器访问的处理。

技术介绍

[0002]处理器核心能够包括标量和向量处理单元或机器以分别高效地处理标量和向量指令,从而支持广泛范围的实现方式和用例,诸如物联网(IoT)、边缘处理和数据中心处理。这些处理器核心能够按序或无序地执行指令。
[0003]向量处理单元能够采取若干周期来执行向量存储器指令,诸如向量负载或向量存储。因此,按序和无序处理器核心和向量处理单元都允许在处理流水线中处理多个向量指令。也就是说,下一向量指令能够在当前向量指令完成处理之前开始处理。即使当向量指令都是需要存储器访问的向量存储器指令并且经受故障异常时,这也能够发生。
[0004]一些向量存储器指令是屏蔽向量存储器指令。屏蔽向量存储器指令,诸如屏蔽向量负载和/或屏蔽向量存储,能够是需要许多时钟周期来执行的复杂操作。屏蔽能够用于屏蔽不需要或不应该执行的N个元素向量存储器指令的元素。
[0005]给定故障异常和屏蔽向量,存储器指令的执行可能是复杂的。当前的技术不能提供包括故障异常的处置和检查要被访问的(多个)存储器区域的存储器属性的屏蔽向量存储器指令的高效处理。

技术实现思路
附图说明
[0006]当结合附图阅读时,从以下具体描述可以最好地理解本公开。需要强调的是,根据惯例,附图的各种特征不是按比例绘制的。相反,为了清晰性,各种特征的尺寸被任意扩大或缩小。
[0007]图1是根据本公开的实施例的用于执行高效处理屏蔽向量存储器访问的指令的集成电路的示例的框图。
[0008]图2是根据本公开的实施例的用于执行高效处理屏蔽向量存储器访问的指令的集成电路的示例的框图。
[0009]图3是根据本公开的实施例的用于高效处理屏蔽向量存储器访问的过程的示例的流程图。
[0010]图4是根据本公开的实施例的用于高效处理屏蔽向量存储器访问的过程的示例的流程图。
[0011]图5是根据本公开的实施例的用于高效处理屏蔽向量存储器访问的过程的示例的流程图。
具体实施方式
[0012]本文公开了用于高效处理包括故障异常的处置和检查要被访问的(多个)存储器区域的存储器属性的屏蔽存储器访问的系统和方法。
[0013]本文描述的实现方式能够用于通过对屏蔽向量存储器指令执行两级存储器保护违规方案来增加吞吐量和效率。第一级或保守存储器检查忽略与屏蔽向量存储器指令相关联的屏蔽信息,并且对与屏蔽向量存储器指令相关联的存储器占用进行操作。如果相对于存储器占用没有检测到存储器保护违规并且存储器占用内的存储器属性指示幂等,则屏蔽向量存储器指令的执行能够继续。这导致屏蔽向量存储器指令的优化执行。如果相对于存储器占用检测到存储器保护违规或者推测性访问不被允许,则第二级或精确存储器检查在向量元素级别上评估信息以确定是否应该引发故障异常。也就是说,向量元素被单独和顺序地处理。如果设置了向量元素的屏蔽位并且检测到该向量元素的存储器保护违规,则针对屏蔽向量存储器指令引发故障异常。如果设置了向量元素的屏蔽位并且没有检测到该向量元素的存储器保护违规,则执行对应的存储器访问并且执行能够继续。如果没有设置屏蔽位,则不执行存储器访问,并且屏蔽向量存储器指令的执行能够继续。两级存储器保护违规方案能够通过仅在检测到潜在的存储器保护违规时分析信息来提高吞吐量和效率,而不是检查每个屏蔽向量存储器指令的屏蔽信息。
[0014]本文描述的实现方式能够检查与屏蔽向量存储器指令相关联的存储器占用的幂等存储器属性。幂等存储器属性能够指示对于存储器占用或(多个)存储器区域是否允许推测性访问。也就是说,对存储器占用或(多个)存储器区域的读写访问是否有副作用。例如,是访问可高速缓存还是访问输入/输出(I/O)设备。如果访问是非幂等的,即访问存储器区域存在潜在的副作用,则推测性访问不被允许。
[0015]在实现方式中,故障异常处置和存储器属性检查能够并行或顺序地执行。例如,能够在存储器属性检查之后执行故障异常处置。
[0016]本公开的这些和其他方面在以下具体实施方式、随附权利要求和附图中公开。
[0017]如本文所使用,术语“处理器”指示一个或多个处理器,诸如一个或多个专用处理器、一个或多个数字信号处理器、一个或多个微处理器、一个或多个控制器、一个或多个微控制器、一个或多个应用处理器、一个或多个中央处理单元(CPU)、一个或多个图形处理单元(GPU)、一个或多个数字信号处理器(DSP)、一个或多个专用集成电路(ASIC)、一个或多个专用标准产品、一个或多个现场可编程门阵列、任何其他类型的集成电路或其组合、一个或多个状态机或其任何组合。
[0018]术语“电路”是指被构造成实现一个或多个功能的电子组件(例如,晶体管、电阻器、电容器和/或电感器)的布置。例如,电路可以包括一个或多个互连的晶体管以形成共同实现逻辑功能的逻辑门。
[0019]如本文所使用,术语“确定”和“识别”或其任何变体包括使用本文所示和描述的一个或多个设备和方法以任何方式进行选择、确认、计算、查找、接收、确定、建立、获得或以其他方式识别或确定。
[0020]如本文所使用,术语“示例”、“实施例”、“实现方式”、“方面”、“特征”或“元素”指示充当示例、实例或说明。除非明确指出,否则任何示例、实施例、实现方式、方面、特征或元素都独立于其他示例、实施例、实现方式、方面、特征或元素,并且可以与任何其他示例、实施
例、实现方式、方面、特征或元素结合使用。
[0021]如本文所使用,术语“或”旨在意指包括性的“或”,而不是排他性的“或”。也就是说,除非另有说明或从上下文中清楚,“X包括A或B”旨在指示任何自然的包括性排列。也就是说,如果X包括A;X包括B;或者X包括A和B两者,则在任何前述情况下都满足“X包括A或B”。另外,在本申请和所附权利要求中使用的冠词“一(a)”和“一个(an)”通常应被解释为意指“一个或多个”,除非另有说明或从上下文中清楚地指向单数形式。
[0022]此外,为了解释的简单性,尽管本文的附图和描述可以包括步骤或阶段的序列或系列,但是本文公开的方法的元素可以以各种顺序或同时发生。此外,本文公开的方法的元素可以与本文未明确呈现和描述的其他元素一起发生。此外,不是本文描述的方法的所有元素都需要实现根据本公开的方法。尽管在本文中以特定组合描述了方面、特征和元素,但是每一方面、特征或元素可以独立使用,或者与其他方面、特征和元素一起或不一起以各种组合使用。
[0023]应理解,实施例的附图和描述已经被简化以示出与清楚理解相关的元素,同时为了清楚起见,消除了在典型处理器中发现的许多其他元素。本领域普通技术人员可以认识到,在实现本公开时,其他元素和/或步骤是期望的和/或需要的。然而,因为这些元素和步骤不便于更好地理解本公开,所以本文不提供对这些元素和步骤的论述。
[0024]图1是用于屏蔽向量存储器访问的高效处理的集成电路1100的示例的框图,本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于执行指令的集成电路,包括:处理器核心,所述处理器核心包括被配置成执行屏蔽向量存储器指令的流水线;以及存储器保护电路,所述存储器保护电路被配置成检查存储器保护违规,所述存储器保护电路被配置成:监视所述屏蔽向量存储器指令;基于屏蔽向量存储器指令的存储器占用,在标量处理期间执行存储器保护违规检查,并且忽略与由所述屏蔽向量存储器指令识别的向量相关联的屏蔽信息;在存储器保护违规或推测性访问基于所述存储器占用而被拒绝的情况下,在向量处理期间,对所述向量的向量元素执行存储器保护违规检查;当屏蔽位被启用并且针对向量元素检测到存储器违规时,引发故障异常;以及如果针对所述向量元素没有检测到存储器保护违规,则继续所述屏蔽向量存储器指令的执行。2.根据权利要求1所述的集成电路,其中,所述存储器占用是与所述屏蔽向量存储器指令相关联的存储器地址范围的指示符。3.根据权利要求1所述的集成电路,其中,所述存储器保护电路还被配置成:等待直到屏蔽寄存器被所述处理器核心的向量处理器加载了屏蔽信息为止。4.根据权利要求1所述的集成电路,其中,所述存储器保护电路还被配置成:当屏蔽位未被设置时,忽略针对向量元素的检测到的存储器保护违规。5.根据权利要求1所述的集成电路,其中,所述存储器保护电路在所述标量处理期间和在所述向量处理期间监视所述屏蔽向量存储器指令。6.根据权利要求1所述的集成电路,其中,所述存储器保护电路还被配置成:如果相对于所述存储器占用没有检测到存储器保护违规并且推测性访问被允许,则继续所述屏蔽向量存储器指令的执行。7.根据权利要求1所述的集成电路,其中,所述处理器核心的标量单元被配置成提取和解码所述屏蔽向量存储器指令。8.一种用于执行指令的集成电路,包括:处理器核心,所述处理器核心包括至少标量处理器和向量处理器;以及存储器保护电路,所述存储器保护电路被配置成:监视由所述标量处理器对屏蔽向量存储器指令的处理;在标量处理期间,执行第一级存储器保护违规检查和幂等存储器属性检查,其忽略与由所述屏蔽向量存储器指令识别的向量相关联的屏蔽信息;在由所述向量处理器对所述屏蔽向量存储器指令的向量处理期间,等待直到屏蔽寄存器加载完成为止;在来自所述第一级存储器检查的存储器保护违规检测或推测性访问基于检查所述幂等存储器属性而被拒绝的情况下,在所述向量处理期间,对所述向量的向量元素执行第二级存储器保护违规检查;如果屏蔽位被启用并且针对向量元素检测...

【专利技术属性】
技术研发人员:安德鲁
申请(专利权)人:斯法夫股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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