[发明专利]用于预测源操作数值并优化指令处理的设备和方法

说明书

提供了一种用于处理指令的设备和方法。所述设备具有用于执行指令的执行电路，其中每个指令需要使用一个或多个源操作数值来执行关联操作以产生结果值。发布电路用于维护等待由所述执行电路执行的未决指令的记录，并且预测电路用于为选择的未决指令产生预测的源操作数值。优化电路然后被布置为在下述情况下针对所述选择的未决指令检测到优化条件：考虑到所述选择的未决指令的所述关联操作，所述预测的源操作数值使得所述结果值在不执行所述关联操作的情况下是已知的。响应于检测到所述优化条件，实现优化操作，而不是使所述执行电路执行所述关联操作以执行所述选择的未决指令。这可导致显著的性能和/或功耗改进。

背景技术

本技术涉及一种用于处理指令的设备和方法。数据处理设备将通常提供用于执行指令序列的执行电路，其中每个指令可能需要使用一个或多个源操作数值来执行关联操作以产生结果值。在执行电路可以执行特定指令之前，该指令的源操作数值必须是可用的。例如，情况可能是特定指令所需的一个或多个源操作数值被产生作为其他较早指令的结果值。在这样的情形下，在上述特定指令被认为使其源操作数值可用并因此可以被分派到执行电路之前，通常需要等待产生任何这样的结果值。

为了寻求改进性能，一些系统提供用于为一个或多个指令产生预测的源操作数值的值预测电路。基于这种预测的源操作数值，然后可将指令发布到执行电路(只要任何其他需要的源操作数值也是可用的)，这可以在预测的源操作数值正确的情况下提高性能。在适当的时候，可做出关于预测的源操作数值是否正确的确定，并且如果不正确，则可将处理系统的状态返回到利用预测的源操作数值之前的点，同时考虑到实际的源操作数值来重新执行任何受影响的指令。

期望进一步改进在采用值预测的系统内可获得的性能好处。

发明内容

在一种示例布置中，提供了一种设备，所述设备包括：执行电路，用于执行指令，每个指令需要使用一个或多个源操作数值来执行关联操作以产生结果值；发布电路，用于维护等待由所述执行电路执行的未决指令的记录；预测电路，用于为选择的未决指令产生预测的源操作数值；和优化电路，用于在下述情况下针对所述选择的未决指令检测到优化条件：考虑到所述选择的未决指令的所述关联操作，所述预测的源操作数值使得所述结果值在不执行所述关联操作的情况下是已知的；其中所述优化电路被布置为：响应于检测到所述优化条件，实现优化操作，而不是使所述执行电路执行所述关联操作以执行所述选择的未决指令。

在另一示例布置中，提供了一种处理指令的方法，所述方法包括：提供执行电路来执行所述指令，每个指令需要使用一个或多个源操作数值来执行关联操作以产生结果值；维护等待由所述执行电路执行的未决指令的记录；采用预测电路来为选择的未决指令产生预测的源操作数值；在下述情况下针对所述选择的未决指令检测到优化条件：考虑到所述选择的未决指令的所述关联操作，所述预测的源操作数值使得所述结果值在不执行所述关联操作的情况下也是已知的；以及响应于检测到所述优化条件，实现优化操作，而不是使所述执行电路执行所述关联操作以执行所述选择的未决指令。

在再一示例布置中，提供了一种设备，所述设备包括：执行装置，用于执行指令，每个指令需要使用一个或多个源操作数值来执行关联操作以产生结果值；发布装置，用于维护等待由所述执行装置执行的未决指令的记录；预测装置，用于为选择的未决指令产生预测的源操作数值；和优化装置，用于在下述情况下针对所述选择的未决指令检测到优化条件：考虑到所述选择的未决指令的所述关联操作，所述预测的源操作数值使得所述结果值在不执行所述关联操作的情况下也是已知的；其中所述优化装置被布置为：响应于检测到所述优化条件，实现优化操作，而不是使所述执行装置执行所述关联操作以执行所述选择的未决指令。

附图说明

将参考如附图中所示的本技术的示例，仅通过图示来进一步描述本技术，在附图中：

图1是根据一个示例配置的数据处理设备的框图；

图2示意性地图示了在一个示例布置中可以在图1的预测表内维护的信息；

图3是图示在一个示例布置中图1的优化分析器的操作的流程图。