[发明专利]流水线调度中混叠寄存器的分配

说明书

在实施例中，系统包括处理器，其包括一个或多个核和多个混叠寄存器，用于存储与环的多个操作关联的存储器范围信息。该存储器范围信息引用存储器内的一个或多个存储器位点。系统还包括寄存器分配部件，用于将所述混叠寄存器中的每个分配给环的对应操作，其中根据旋转调度进行所述分配，并且混叠寄存器中的一个被分配给环的第一迭代中的第一操作和环的后续迭代中的第二操作。系统还包括耦合于处理器的存储器。描述其他实施例并且它们被要求保护。

技术领域

实施例涉及流水线调度操作。

背景技术

通常由编译器处理的任务是存储器消歧(memory disambiguation)，其可包括检测非混叠存储器访问，例如访问不同存储器位点的加载或存储。这些操作可调度成为了更好的指令级并行性而无序运行。相比之下，访问相同存储器位点的存储器操作标记为“混叠(aliased)”，并且无法被无序调度。

在编译器优化(例如，软件流水线)中通常包括存储器消歧。软件流水线可以通过使连续迭代的执行重叠而为环利用指令级并行性。然而，连续迭代中操作的执行的重叠可以产生混叠。

附图说明

图1是根据本发明的实施例用于调度混叠寄存器的系统的框图。

图2A、B、C图示根据本发明的实施例的混叠寄存器分配方案。

图3是根据本发明的另一个实施例的混叠寄存器分配方案的图示。

图4是根据本发明的实施例用于调度混叠寄存器的方法的流程图。

图5是根据本发明的实施例的处理器的框图。

图6是根据本发明的实施例包括多个核的处理器的实施例的图示。

图7是根据本发明的实施例的系统的框图。

具体实施方式

为了在运行时执行的优化，硬件支持可用于完成存储器消歧。在本发明的实施例中，硬件支持可包括寄存器堆(例如，旋转寄存器堆)，其包括多个存储器访问寄存器(“混叠寄存器”)，这些寄存器可应用于例如环等循环码，其包括要为了多个迭代而执行的多个操作。在实施例中，混叠寄存器可应用于环的软件流水线调度来实行存储器消歧并且在运行时发现混叠。

例如，在调度阶段期间，环内的存储器访问(例如，加载操作或存储操作，在本文是“操作”)可以假设为没有混叠(“数据猜测”)，例如可以假设在存储器访问之间没有依赖性(例如，有序关系)。尽管数据猜测实现更多的并行性(例如，计算资源通过操作的无序处理的高效使用)，它也可导致错误。例如，如果存储器访问碰巧彼此混叠(例如，存储器访问被引导到重叠的存储器位点)并且如果在执行调度中存储器访问的顺序与它们在原始环中的顺序不同，则数据猜测是错误的，例如数据猜测失败。为了捕捉将导致混叠的该情况，可以对每个存储器访问分配混叠寄存器，其在执行访问时记录访问的地址(例如，被访问存储器的起始地址和范围)的存储器范围。访问的存储器范围可与所有潜在混叠访问的混叠寄存器比较并且如果存在匹配，则识别混叠，例如数据猜测的失败。这样的失败可通过例如执行恢复代码来处理。在一些实施例中，恢复代码的执行可导致退回到环之前的迭代，和/或对操作重新排序来消除混叠。

一般存在两种混叠寄存器：静态和旋转。静态混叠寄存器与旋转混叠寄存器使用起来不同，例如在指令中编码如何比较寄存器方面。为了执行与静态混叠寄存器的比较，静态混叠寄存器的寄存器号可被显式编码。与静态寄存器相比之下，典型地不单独比较旋转混叠寄存器。相反，仅对一个寄存器号编码并且比较所有寄存器，从编码寄存器开始直到编号最大的寄存器。该技术可解决编码但可产生假肯定，例如如果未正确地分配寄存器。

注意对于旋转混叠寄存器堆，比较可以是“单向的”，例如比较可以是针对编号最大的寄存器的“向上检查”，而不是“向下”。可存在基址指针，其指向混叠寄存器堆。在“旋转”中，基址指针上移，并且从原始到基址指针所指向的当前寄存器，清除所有寄存器。