[发明专利]使用多块物理寄存器映射表的寄存器重命名系统及其方法

权利要求书

1.一种将架构寄存器关联到物理寄存器的寄存器重命名系统， 包括：

多个寄存器块，用以存储具有多个项的物理寄存器映射表，所述 映射表中的每个项均指示相应的物理寄存器的状态，所述映射表具 有多个非重叠段，其中每个段均具有相应的映射表项；以及

耦合到所述多个寄存器块的重命名逻辑，所述重命名逻辑用以并 行地搜索所述映射表的多个段，以识别每个均指示相应的物理寄存 器处于第一状态的项，所述重命名逻辑还用以选择性地将多个架构 寄存器中的每个关联到相应的被识别为处于所述第一状态的物理寄 存器。

2.根据权利要求1所述的寄存器重命名系统，其中所述多个寄 存器块中的每个寄存器块储存所述映射表中的相应段并且每个寄存 器块中的每个寄存器储存所述映射表的相应段中的相应项。

3.根据权利要求2所述的寄存器重命名系统，其中所述重命名 逻辑包括搜索逻辑，所述搜索逻辑用以搜索所述多个寄存器块以识 别其中所储存的指示相应的物理寄存器处于所述第一状态的项，所 述搜索逻辑用以同时按第一方向和与所述第一方向不同的第二方向 搜索每个所述寄存器块。

4.根据权利要求2所述的寄存器重命名系统，其中所述重命名 逻辑包括映射逻辑，所述映射逻辑用以接收多个架构寄存器标识符， 其中每个架构寄存器标识符代表相应的一个架构寄存器，以及用以 选择性地将每个所述架构寄存器标识符关联到指示相应的物理寄存 器处于所述第一状态的相应的映射表项。

5.根据权利要求4所述的寄存器重命名系统，其中所述映射逻 辑选择性地将每个架构寄存器标识符记录在指示相应的物理寄存器 处于所述第一状态的相应的映射表项中。

6.根据权利要求5所述的寄存器重命名系统，其中所述映射逻 辑将记录相应的架构寄存器标识符的映射表项的状态从所述第一状 态改变成不同于所述第一状态的另一状态。

7.根据权利要求4所述的寄存器重命名系统，其中所述映射逻 辑对架构寄存器标识符到所述映射表的每个段中的项的关联进行均 衡。

8.根据权利要求7所述的寄存器重命名系统，其中所述映射逻 辑基于先前关联到所述映射表的每个段中的项的架构寄存器标识符 的相应数量，调整要关联到所述映射表的每个段中的项的架构寄存 器标识符的相应数量。

9.根据权利要求3所述的寄存器重命名系统，其中所述搜索逻 辑被耦合到映射逻辑以提供多个标记信号，其中每个所述标记信号 指示所述寄存器块中的相应的寄存器中是否储存有指示相应的物理 寄存器处于所述第一状态的相应项。

10.根据权利要求4所述的寄存器重命名系统，其中所述映射逻 辑将所述架构寄存器标识符分组成多组架构寄存器标识符，其中所 述映射逻辑在第一轮关联中将每组架构寄存器标识符关联到所述映 射表的相应段中的项，并且其中所述映射逻辑基于在所述第一轮关 联中关联到所述映射表的每个段中的项的架构寄存器标识符的相应 数量，在所述第一轮关联之后的第二轮关联中将每组架构寄存器标 识符关联到所述映射表的不同段中的项。

11.一种处理器中的寄存器重命名系统，包括：

第一寄存器块，所述第一寄存器块中的每个寄存器用以储存物理 寄存器映射表的第一段中的相应项，所述第一段的所述相应项指示 相应的物理寄存器的多个状态之一；

第二寄存器块，所述第二寄存器块中的每个寄存器用以储存物理 寄存器映射表的第二段中的相应项，所述第二段的所述相应项指示 相应的物理寄存器的多个状态之一；

搜索逻辑，其被耦合到所述第一寄存器块和第二寄存器块用以并 行地搜索所述第一寄存器块和所述第二寄存器块，以便识别所述第 一寄存器块和第二寄存器块中所储存的相应的映射表项指示相应的 物理寄存器处于第一状态的寄存器。