[发明专利]用于微处理器的转译地址高速缓存

说明书

背景技术

可在指令集架构（ISA）和本地（native）架构之间转译用于微处理器的架构级指令。在一些微处理器中，ISA指令的软件优化可比那些软件优化所基于的ISA指令相对更有效地执行。一些过去的方法对软件优化加以链接以从一个软件优化到另一个软件优化来传递控制。然而，因为可能难以确定间接分支的目标，所以这样的方法可能受到经间接分支的过程的挑战。

附图说明

图1示意性示出了根据本公开的实施例的微处理器。

图2示意性示出了根据本公开的实施例的转译地址高速缓存。

图3A示出了根据本公开的实施例的、从指令高速缓存获取指令和确定用于指令的替代版本是否存储在指令高速缓存中的方法的流程图的一部分。

图3B示出了图3A中所示出的流程图的另一部分。

图3C示出了图3A和图3B中所示出的流程图的另一部分。

图4示意性示出了根据本公开的实施例的对用于指令的线性地址进行散列以生成用于该线性地址的散列（hash）索引和消歧标签的方法。

图5示意性示出了根据本公开的实施例的转译地址高速缓存条目。

具体实施方式

在现代微处理器中，可在诸如高级RISC机器（ARM）架构或x86架构的源指令集架构（ISA）和取得与该源相同可觉察功能性的替代ISA之间转译架构级指令。例如，源ISA的一个或多个指令的集合可转译为实施与该源ISA相同功能的本地架构的一个或多个微操作。在一些设定中，本地微操作可提供相对于源ISA指令的增强的或优化的性能。

一些过去的方法试图对源指令的软件优化进行链接使得控制经由直接本地分支从一个软件优化传递到另一个软件优化。然而，这样的方法可能受到经分支的过程的挑战。因为在程序执行期间分支源可以是动态的，因此软件优化之间的链向交递可能不可行。例如，如果间接分支发生，那么分支的不确定目标可能使得难以查明在创建优化的时候应该检索哪个软件优化。因此，当从潜在的数千候选优化来确定分支和用于该分支的软件优化时微处理器可能停滞。

因此，本文所公开的各种实施例与获取源信息和源信息的替代版本相关，所述源信息的替代版本在可接受公差内（例如，在架构上可觉察效应的可接受公差内）达到源信息的相同可觉察功能性（本文以相同功能性（the same functionality）来指代）。应该理解，几乎可采用任何合适的源信息和其任何替代版本，而不脱离本公开的范围。在一些实施例中，源可包括诸如用于ISA架构的指令的指令。补充或者取代指令，源信息可包括源数据，并且替代版本可包括源数据的可替换的形式或版本。同样地，应该理解，将源转换为其替代版本（例如，软件方法和/或硬件方法）的任何合适的方式均可视为是在本公开的范围内。出于示例性目的，尽管这样的实施例不是限制性的，但是本文所呈现的描述和图形分别将源指令和源指令的转译指代为源信息和源信息的替代版本。

一个示范性方法包括，一旦被引导以检索指令时，就对用于该指令的地址进行散列使得可确定是否存在用于该指令的替代版本。实施散列以确定是否存在达到相同功能性的指令的替代版本，诸如本地转译（例如，在源指令集架构和本地微操作集架构之间的、用于可由微处理器所获取以用于执行的各种指令的转译）。该示范性方法进一步包括，如果散列导致确定这样的替代版本存在，则中止（abort）检索指令并且检索和执行替代版本。

本文的论述将频繁提到“检索（retrieving）”指令以及如果存在某些条件，那么随后中止该检索。在一些实施例中，“检索”指令可包括对指令进行获取。进一步地，当这样的中止发生时，则检索过程终止。终止典型性地在检索过程完成之前发生。例如，在一个场景中，中止检索可在当正在检索用于指令的物理地址时发生。在另一个场景中，中止检索可在检索用于指令的物理地址之后但在从存储器检索该指令之前发生。在检索过程完成之前中止检索可节省花费在访问和从存储器检索源的时间。应该理解，如本文所使用的，检索不限于获取场景，其中获取典型性地在解码之前完成。例如，可在解码期间、在解码之前或在任何合适的点检索但中止指令。

对于在源信息和该信息的经转译版本之间进行映射和转译而言存在各种不同的可能性。通过确定替代版本是否存在并且中止检索指令，例如，ISA指令，如果替代版本的确存在，那么微处理器通过避免解码操作可相对于解码源ISA指令的微处理器提供增强的性能。附加的性能增强可在设定中实现，在该设定中替代版本通过对操作的改变来提供经优化的性能，其允许替代版本比源ISA指令更快地进行执行。