【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及处理器架构领域，具体地，涉及一种用于超标量处理的处理器及其操作方法。
技术介绍
1、在超标量处理器的设计中，有效地管理物理寄存器的分配和释放是提高性能的关键。在超标量处理器中，每当执行一条指令需要使用新的物理寄存器时，处理器的寄存器分配单元会尝试找到一个未被使用的物理寄存器。
2、move指令与其他计算指令不同，它不涉及算术或逻辑操作，只是简单地将一个寄存器的值复制到另一个寄存器。因此，move指令不需要分配新的物理寄存器，而是直接将目的逻辑寄存器映射到源逻辑寄存器当前映射的物理寄存器。这种处理方式可以减少寄存器的占用并实现零延迟执行，因为避免了额外的寄存器分配和数据移动。
3、寄存器重命名映射表（rat）是超标量处理器中用于跟踪逻辑寄存器到物理寄存器映射的关键数据结构。rat允许处理器动态地管理寄存器资源，通过重命名来解决寄存器之间的冲突。
4、当指令需要分配新的物理寄存器时，处理器必须检查rat以确定旧的物理寄存器是否已经被其他逻辑寄存器映射。如果旧的物理寄存器在rat中存在重复映射，这意味着其他指令依赖于这个物理寄存器中的数据，因此在当前指令提交时不能释放这个旧的物理寄存器。
5、现有技术中，难以快速确定物理寄存器是否存在重复映射，因此难以快速确定旧的物理寄存器是否可以释放，这极大地影响了物理寄存器资源的使用并降低了处理器的工作效率。
技术实现思路
1、针对现有技术中的问题，本专利技术提供了一种用于超标量处理的处理
2、根据本专利技术的一方面，提供了一种用于超标量处理的处理器的操作方法，处理器包括：rat管理器，用于管理rat，rat存储逻辑寄存器与物理寄存器之间的映射关系；比特矩阵管理器，用于管理比特矩阵，比特矩阵的行和列指示逻辑寄存器，比特矩阵的行和列的坐标值具有第一值或第二值，第一值表示相应行和列所指示的逻辑寄存器重复映射到同一物理寄存器，第二值表示相应行和列所指示的逻辑寄存器没有映射到同一物理寄存器；以及控制器，与rat管理器和比特矩阵管理器通信联接，并用于控制rat管理器和比特矩阵管理器的操作；其中，方法包括：在指令的重命名阶段，控制rat管理器根据指令所指示的目的逻辑寄存器查询rat，以确定rat中与目的逻辑寄存器相对应的物理寄存器；控制比特矩阵管理器根据指令所指示的目的逻辑寄存器查询比特矩阵，以确定比特矩阵中与目的逻辑寄存器相关的坐标值；基于比特矩阵管理器的确定结果，确定与目的逻辑寄存器相对应的物理寄存器是否能够释放。
3、进一步地，基于比特矩阵管理器的确定结果，确定与目的逻辑寄存器相对应的物理寄存器是否能够释放包括：当确定结果指示比特矩阵中与目的逻辑寄存器相关的坐标值中的至少一个具有第一值时，确定与目的逻辑寄存器相对应的物理寄存器不能释放；或者当确定结果指示比特矩阵中与目的逻辑寄存器相关的坐标值中的全部都具有第二值时，确定与目的逻辑寄存器相对应的物理寄存器能够释放。
4、进一步地，方法进一步包括：在指令完成重命名之后，控制rat管理器更新rat中与目的逻辑寄存器相关的映射关系；控制比特矩阵管理器更新比特矩阵中与目的逻辑寄存器相关的坐标值。
5、进一步地，控制rat管理器更新rat中与目的逻辑寄存器相关的映射关系包括：当指令为非move指令时，控制rat管理器将目的逻辑寄存器映射到新分配的物理寄存器来更新rat。
6、进一步地，控制rat管理器更新rat中与目的逻辑寄存器相关的映射关系包括：当指令为move指令时，控制rat管理器将目的逻辑寄存器映射到现有的已分配物理寄存器来更新rat。
7、进一步地，控制比特矩阵管理器更新比特矩阵中与目的逻辑寄存器相关的坐标值包括：当指令为非move指令时，控制比特矩阵管理器将比特矩阵中与目的逻辑寄存器相关的坐标值全部更新为第二值。
8、进一步地，控制比特矩阵管理器更新比特矩阵中与目的逻辑寄存器相关的坐标值包括：当指令为move指令时，控制比特矩阵管理器将比特矩阵中与目的逻辑寄存器相关的坐标值中的一个更新为第一值，并将其余坐标值更新为基于指令指示的源逻辑寄存器确定的坐标值。
9、根据本专利技术的一方面，提供了一种用于超标量处理的处理器，包括：rat管理器，用于管理rat，rat存储逻辑寄存器与物理寄存器之间的映射关系；比特矩阵管理器，用于管理比特矩阵，比特矩阵的行和列指示逻辑寄存器，比特矩阵的行和列的坐标值具有第一值或第二值，第一值表示相应行和列所指示的逻辑寄存器重复映射到同一物理寄存器，第二值表示相应行和列所指示的逻辑寄存器没有映射到同一物理寄存器；以及控制器，与rat管理器和比特矩阵管理器联接，并用于控制rat管理器和比特矩阵管理器的操作；其中，在指令的重命名阶段，控制器：控制rat管理器根据指令所指示的目的逻辑寄存器查询rat，以确定rat中与目的逻辑寄存器相对应的物理寄存器；控制比特矩阵管理器根据指令所指示的目的逻辑寄存器查询比特矩阵，以确定比特矩阵中与目的逻辑寄存器相关的坐标值；基于比特矩阵管理器的确定结果，确定与目的逻辑寄存器相对应的物理寄存器是否能够释放。
10、根据本专利技术的一方面，提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时实现如以上用于超标量处理的处理器的操作方法的步骤。
11、根据本专利技术的一方面，提供了一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如以上用于超标量处理的处理器的操作方法的步骤。
12、根据本专利技术的实施例，提供了一种用于超标量处理的处理器及其操作方法，其能够快速地确定物理寄存器是否被重复映射，从而确定是否能够释放，提高了处理器的性能和资源利用率。
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1.一种用于超标量处理的处理器的操作方法，其特征在于，所述处理器包括：
2. 根据权利要求1所述的用于超标量处理的处理器的操作方法，其特征在于，基于所述比特矩阵管理器的确定结果，确定与所述目的逻辑寄存器相对应的物理寄存器是否能够释放包括：
3.根据权利要求1所述的用于超标量处理的处理器的操作方法，其特征在于，所述方法进一步包括：在指令完成重命名之后，控制所述RAT管理器更新所述RAT中与所述目的逻辑寄存器相关的映射关系；控制所述比特矩阵管理器更新所述比特矩阵中与所述目的逻辑寄存器相关的坐标值。
4.根据权利要求3所述的用于超标量处理的处理器的操作方法，其特征在于，控制所述RAT管理器更新所述RAT中与所述目的逻辑寄存器相关的映射关系包括：当所述指令为非move指令时，控制所述RAT管理器将所述目的逻辑寄存器映射到新分配的物理寄存器来更新所述RAT。
5.根据权利要求4所述的用于超标量处理的处理器的操作方法，其特征在于，控制所述RAT管理器更新所述RAT中与所述目的逻辑寄存器相关的映射关系包括：当所述指令为move指令时，控制所述RA
6.根据权利要求3所述的用于超标量处理的处理器的操作方法，其特征在于，控制所述比特矩阵管理器更新所述比特矩阵中与所述目的逻辑寄存器相关的坐标值包括：当所述指令为非move指令时，控制所述比特矩阵管理器将所述比特矩阵中与所述目的逻辑寄存器相关的坐标值全部更新为所述第二值。
7.根据权利要求6所述的用于超标量处理的处理器的操作方法，其特征在于，控制所述比特矩阵管理器更新所述比特矩阵中与所述目的逻辑寄存器相关的坐标值包括：当所述指令为move指令时，控制所述比特矩阵管理器将所述比特矩阵中与所述目的逻辑寄存器相关的坐标值中的一个更新为所述第一值，并将其余坐标值更新为基于所述指令指示的源逻辑寄存器确定的坐标值。
8.一种用于超标量处理的处理器，其特征在于，包括：
9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至7任一项所述的用于超标量处理的处理器的操作方法的步骤。
10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的用于超标量处理的处理器的操作方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种用于超标量处理的处理器的操作方法，其特征在于，所述处理器包括：
2. 根据权利要求1所述的用于超标量处理的处理器的操作方法，其特征在于，基于所述比特矩阵管理器的确定结果，确定与所述目的逻辑寄存器相对应的物理寄存器是否能够释放包括：
3.根据权利要求1所述的用于超标量处理的处理器的操作方法，其特征在于，所述方法进一步包括：在指令完成重命名之后，控制所述rat管理器更新所述rat中与所述目的逻辑寄存器相关的映射关系；控制所述比特矩阵管理器更新所述比特矩阵中与所述目的逻辑寄存器相关的坐标值。
4.根据权利要求3所述的用于超标量处理的处理器的操作方法，其特征在于，控制所述rat管理器更新所述rat中与所述目的逻辑寄存器相关的映射关系包括：当所述指令为非move指令时，控制所述rat管理器将所述目的逻辑寄存器映射到新分配的物理寄存器来更新所述rat。
5.根据权利要求4所述的用于超标量处理的处理器的操作方法，其特征在于，控制所述rat管理器更新所述rat中与所述目的逻辑寄存器相关的映射关系包括：当所述指令为move指令时，控制所述rat管理器将所述目的逻辑寄存器映射到现有的已分配物理寄存器来更新所述rat。
<...【专利技术属性】
技术研发人员：宋德林，刘翼，
申请(专利权)人：北京微核芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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