[发明专利]数据处理系统、编译器、处理器的方法和机器可读介质

说明书

数据处理系统、编译器、处理器的方法和机器可读介质。一种数据处理系统包括：处理器，所述处理器可操作为执行被划分成多个离散的指令的程序，所述处理器包括多个处理元件，每个处理元件能够每个周期执行n个指令，其中，n大于1；以及接口，所述接口被构造为读取第一程序，并且在由创建各自具有不同的指令序列的m个分支的程序检测到分支操作时，将来自所述分支中的一个的指令与来自其它分支中的至少一个的指令进行组合，以使得处理元件在单个周期期间针对至少一个分支来执行所组合的指令。

本申请是原案申请号为201510542611.3的发明专利申请(申请日：2015年8月28日，发明名称：数据处理系统、编译器、处理器的方法和机器可读介质)的分案申请。

技术领域

本发明涉及在处理器处高效地执行指令。

背景技术

利用一些类型的数据(诸如图形数据)，大的数据块经常需要经历相同的处理操作。一个示例是当改变图像的亮度时。与串行处理相比，并行地处理这种数据能够减少处理时间。能够在单指令多线程(SIMT)或单指令多数据(SIMD)处理器上执行并行处理，所述SIMT或SIMD处理器是像任何其它处理器一样具有执行单元、高速缓存存储器和存储器的微处理器，但是附加地并入了并行地执行多个线程或数据流的概念。然而，代替使各个线程从存储器单独地提取数据，各个线程通过用于提取携带针对线程中的每一个的数据块的单个提取操作来在能够被提供给所述线程的不同的数据上执行相同的指令集。与传统的单指令单数据(SISD)处理相比，SIMT和SIMD处理能够提供提高的处理效率。

SIMT和SIMD处理器包括能够同时执行相同的指令的多个处理元件。每个处理元件支持它自己的线程，并且每个线程运行相同的程序代码，但是具有不同的数据。SIMT和SIMD处理的一个问题是分支操作(如可能由程序代码中的IF()语句导致)的高成本，这导致块中的一些数据正由指令的一个分支操作，而剩余的数据由指令的另一分支操作。这种操作能够导致处理元件的空闲和未充分利用以及程序的处理时间的增加。因此，需要更高效地并行处理具有分支操作的程序。

发明内容

根据第一方面，提供了一种数据处理系统，该数据处理系统包括：处理器，所述处理器能操作为执行被划分成多个离散的指令的程序，所述处理器包括多个处理元件，每个处理元件能够每个周期执行n个指令，其中，n大于1；以及接口，所述接口被构造为在由创建各自具有不同的指令序列的m个分支的程序检测到分支操作时，将来自所述分支中的一个的指令与来自其它分支中的至少一个的指令进行组合，以使得处理元件在单个周期期间执行所组合的指令。

m可以大于1。

m可以小于n。另选地，m和n可以相等。

来自所述分支中的每一个的指令可以被组合，以使得各个处理元件每个周期执行来自各个分支的至少一个指令。

所述处理器可以被构造为使得每个处理元件每个周期执行与其它处理元件相同的指令。

每个分支的指令序列可以独立于其它分支的指令序列。

每个指令序列可以包括依赖于所述序列中的以前的指令的至少一个指令以及独立于所述序列中的以前的指令的至少一个指令。

每个指令序列可以包括能够被并行地执行的n个连续的指令以及不能够被并行地执行的n个连续的指令。

可以根据所述程序来创建所述分支。

所述数据处理系统还可以包括编译器，所述编译器被构造为读取所述程序并且将所述程序编译成多个指令。

所述接口可以被构造为模拟包括多个处理元件的处理器，每个处理元件能够每个周期执行不超过一个指令。

所述接口可以被构造为生成包括所述被模拟的处理器的参数的消息，并且将所述消息发送到所述编译器。