[发明专利]一种可控动态多线程方法及处理器

摘要

本发明公开了一种可控动态多线程方法及处理器，所述方法是对一个采用流水线结构的处理器,在其指令结构中新增mark，该mark包含二部分信息mark对应指令所属的线程以及mark对应指令的优先级信息；处理器根据mark控制其对应指令，并根据mark中的线程及优先级信息发射并执行该指令。所述处理器至少包括一个含有mark的指令系统、一个能够识别和跟踪mark的程序执行控制单元（Branch）、一个能够识别mark并进行解码的指令解码电路、一个能够识别和解码mark的算术运算单元及相应的内存单元。本发明能够动态的调度一个处理器的所有运算硬件资源从而提高处理器的运算能力，且不需要增加很多复杂的硬件。

主权项

一种可控动态多线程方法，其特征在于，对一个采用流水线结构且具有I‑cache的处理器, 在其指令结构中新增mark，该mark包含二部分信息：mark对应指令所属的线程以及mark对应指令的优先级信息，所述优先级信息用于指明指令的执行顺序及与其前后指令的相关性；处理器根据mark控制其对应指令，按该对应指令的优先级信息和所属的线程发射并执行该指令，具体步骤如下：步骤1），根据等待被执行指令对应mark中的优先级信息读取指令；步骤1.1），处理器的指令读取电路检查I‑Cache是否有指令被等待执行，即是否存在处于Valid状态的指令；步骤1.1.1），如果仅存在1个处于Valid状态的指令，则读取该指令；步骤1.1.2），如果有2个以上的指令处于Valid状态,则根据指令对应的mark检查哪一条指令的优先级高；步骤1.1.2.1），如果存在优先级高于其他指令的指令，则读取该优先级高于其他指令的指令；步骤1.1.2.2），如果不存在优先级高于其他指令的指令，则判断是否存在前一步执行的指令线程；步骤1.1.2.2.1），如果存在前一步执行的指令线程，读取和前一步执行的指令线程不同线程的指令或根据指令线程的顺序读取指令；步骤1.1.2.2.2），如果不存在前一步执行的指令线程，根据指令线程的顺序读取指令；步骤2），指令解码及分配：处理器的解码电路将步骤1）中所读取的指令解码为mark和各个子指令，处理器的分配逻辑根据各个子指令的功能将其分配给不同的运算单元去执行；步骤3），指令执行：对于各个子指令，处理器按照其所属指令mark中的线程信息读取该线程对应的寄存器的数据，并将执行的结果存入相应线程的寄存器；步骤4），跳转至步骤1）。