[发明专利]一种改进型PAp分支预测方法

摘要

一种改进型PAp分支预测方法，包括降低预测器训练时间方法和提高分支预测准确率方法，降低预测器训练时间方法包括：使用一种新的有限状态机来表示跳转指令的跳转方向；改进第一次训练时跳转方向训练方法；以及改进PT表计数器计数规则；提高分支预测准确率方法包括：在取指级当遇到不跳转的跳转指令时，同一个取指包中多取一套预测信息；跳转出错后对PT表计数器正确复位，本发明可降低预测训练时间，提高预测效率并提高预测准确率，从而提高处理器性能。 1

主权项

1.一种改进型PAp分支预测方法，包括降低预测器训练时间方法和提高分支预测准确率方法，其特征在于：

所述降低预测器训练时间方法包括：使用一种新的有限状态机来表示跳转指令的跳转方向；改进第一次训练时跳转方向训练方法；以及改进PT表计数器计数规则；

所述提高分支预测准确率方法包括：在取指级当遇到不跳转的跳转指令时，同一个取指包中多取一套预测信息；跳转出错后对PT表计数器正确复位；

所述新的有限状态机由00,10,11三个状态组成，00代表跳转方向为不跳转，10与11代表跳转方向为跳转，状态机的初始状态为00，稳定状态为00或11，当第一次遇到跳转指令时，状态由00变为10；

所述改进第一次训练时跳转方向训练方法是指，对于某一跳转指令，第一次训练时，其对应的PT表计数器0000项对应其跳转方向，此时所述0000项中的BHI值被更改，与此同时，所述PT表计数器其他计数项的BHI值也做同样的更改；

所述改进PT表计数器计数规则是指，训练时，当遇到某条跳转指令的跳转方向为不跳转时，该跳转指令对应的PT表计数器计数值清零，该跳转指令的历史跳转信息训练结束；

所述同一个取指包中多取一套预测信息是指，预测时，对取指包中的指令进行遍历BTB表，当遍历到跳转指令时，取得表项中的跳转信息进行预测，如果所述跳转指令的跳转方向为不跳转，则继续遍历所述取指包，如果所述取指包中有另一条跳转指令，则将该所述另一条跳转指令的跳转信息同时取出，与第一条跳转指令信息一同做跳转预测；

所述跳转出错后对PT表计数器正确复位是指，当执行级执行跳转指令时，如果发现预测发生错误，则清空流水线，从正确的位置重新执行，并对预测错的跳转指令对应的PT表计数器清零，同时将其他跳转指令PT表计数器恢复到正确的计数值；

所述复位为：取两套PT表计数器计数值，一套是预测阶段计数值，另一套是实际执行的计数值，实际执行的计数值代表跳转指令真正执行所对应的计数值，预测阶段的计数值则是为预测而设计的计数值，当预测出错时，实际执行的计数值是正确的计数值，此时将错误计数值恢复到实际执行计数值。