[发明专利]一种load投机唤醒方法

说明书

本发明涉及微处理器技术领域，具体涉及一种load投机唤醒方法，本发明在load指令上pipeline的时候就投机的去唤醒对该load数据有依赖关系的指令，这样可以让该load数据有依赖关系的指令能提前2拍上pipeline；如果后面发现load指令投机执行失败，再把被唤醒并投机的上了pipeline的指令中途给cancel掉；如果load投机失败需要把被唤醒并投机的上了pipeline的指令中途给cancel掉，每个load pipeline只需2bit的比对即可完成。因此本发明只需2bit的比对即可确定，时序比较好，减少了耗资源面积，提升了CPU整体性能。

技术领域

本发明涉及微处理器技术领域，具体涉及一种load投机唤醒方法。

背景技术

在乱序执行的CPU系统中，由于LOAD指令LOAD的数据大概率会是后面指令的源操作数，所以LOAD指令LOAD回数据的快慢，对整个CPU系统性能具有很大的作用。

LOAD指令的执行是投机的去执行，投机的执行必然就会出现load成功或失败两种可能，所以很多CPU系统都是直到LOAD指令成功获得数据后才会唤醒对该load数据有依赖关系的指令，但是考虑到当前CPU L1_cache系统的命中率基本都在98％以上。

所以本方案提出：(1)在load指令上pipeline的时候就投机的去唤醒对该load数据有依赖关系的指令，这样可以让该load数据有依赖关系的指令能提前2拍上pipeline。

(2)如果后面发现load指令投机执行失败，再把被唤醒并投机的上了pipeline的指令中途给cancel掉。

虽然有的CPU系统会提前的投机唤醒对load数据有依赖关系的指令，如果load投机失败需要把被唤醒并投机的上了pipeline的指令中途给cancel掉付出比较大的代价，如采用物理寄存器编号的一致性来match,或者用load在load_queue的index来索引，这种方式都是多bit的比较，耗资源面积，同时对时序还不好，本方案则提出每个load pipeline只需2bit的比对即可确定，时序也比较好。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明公开了一种load投机唤醒方法，用于解决LOAD指令投机的上pipeline,并没有投机的唤醒对该load数据有依赖关系的指令，而load指令投机执行成功的概率很高的情况下，load指令的dest又往往是后面指令的source，整个指令执行都往后推了2拍，严重影响CPU整体性能。虽然有的CPU系统会提前的投机唤醒对load数据有依赖关系的指令，如果load投机失败需要把被唤醒并投机的上了pipeline的指令中途给cancel掉付出比较大的代价，如采用物理寄存器编号的一致性来match,或者用load在load_queue的index来索引，这种方式都是多bit的比较，耗资源面积，同时对时序还不好的问题。

本发明通过以下技术方案予以实现：

本发明公开一种load投机唤醒方法，包括以下步骤：

S1利用load指令投机的唤醒一条alu指令，同时更新alu指令在保留站的ld_wakeup_info为01，ready信息更新为1，并且将该信息左移一位为10；

S2指令被选中issue上pipeline pileline上的ld_wakeup_info为01，同时将pipeline上的ld_wakeup_info信息左移一位后更新为10，将ld_wakeup_info信息左移一位后为10；

S3如果load_mispredict＝0,则保持ready＝1指令正常执行下去；如果load_mispredict＝1,更新ready＝0，指令在pipeline的valid cancel掉；