[发明专利]双栈返回地址预测器中返回地址栈的恢复方法

摘要

本发明公开了一种双栈返回地址预测器中返回地址栈的恢复方法，要解决的技术问题是在修改RAS_EXE的同一个时钟周期实现对RAS_PRED的恢复，保证RAS_PRED及时获得最新数据。本发明的总体逻辑结构包括RAS_PRED、RAS_EXE、写模块1和写模块2。RAS_PRED和RAS_EXE是两个返回地址栈，由写模块1完成RAS_EXE的写操作，写模块2完成RAS_PRED的写操作。采用本发明能及时、准确地恢复RAS_PRED，且RAS_PRED的恢复和RAS_EXE的修改在同一个时钟周期内进行，不需要在下一个时钟周期发出提示信号，降低了实现的复杂度。

主权项

1.一种双栈返回地址预测器中返回地址栈的恢复方法，使用RAS_EXE恢复RAS_PRED，即把RAS_EXE中各项的数据写到RAS_PRED的相应项中，其总体逻辑结构包括RAS_PRED、RAS_EXE和写模块1，写模块1完成RAS_EXE的写操作；采用的信号有TOS_PRED、TOS_EXE、分支预测信息、实际执行信息、返回地址2即处在分支预测阶段的调用指令的返回地址和返回地址1即处在分支执行阶段的调用指令的返回地址；其特征在于它的总体逻辑结构还包括写模块2，写模块2完成RAS_PRED的写操作；用于修改RAS_EXE的信号包括TOS_EXE、返回地址1和实际执行信息，它们既连到写模块1上，也连到写模块2上；TOS_PRED、返回地址2和分支预测信息只连到写模块2上；在写模块1修改RAS_EXE的同一个时钟周期写模块2完成对RAS_PRED的恢复操作，保证RAS_PRED及时获得最新数据；用写模块2恢复RAS_PRED的流程是：如果发生了分支误预测，则查看实际执行信息，如果检测到发生误预测的分支指令是跳转的调用指令，则把返回地址1写入RAS_PRED的第TOS_EXE+1项中，RAS_PRED的其他入口中的数据由RAS_EXE中相应项的数据恢复；如果发生了分支误预测，但发生误预测的分支指令不是跳转的调用指令，则RAS_PRED所有入口中的数据都由RAS_EXE中相应项的数据恢复；如果没有发生分支误预测，则查看分支预测信息，如果检测到调用指令并且预测其发生跳转，则把返回地址2写入RAS_PRED的第TOS_PRED+1项中，RAS_PRED的其他入口中的数据保持不变；如果没有发生分支误预测，并且分支预测信息指示检测到的不是调用指令或者检测到调用指令但预测其不发生跳转，则RAS_PRED所有入口中的数据都保持不变。