[发明专利]一种支持自动纠错功能的返回地址栈实现方法

权利要求书

1.一种支持自动纠错功能的返回地址栈实现方法，其特征在于：所述 的返回地址栈实现方法包括以下步骤：

1)在指令预取过程中对函数调用指令和函数返回指令进行预译码，并 根据预译码结果进行函数返回地址信息的入栈和出栈操作；

2)设置栈顶指针标识指令预译码时返回地址栈的当前操作的位置；

3)采用退休指针记录函数调用和函数返回指令退休后的返回地址栈状 态，在流水线清空操作时，利用退休指针对栈顶指针进行自动恢复；

4)采用检验指针记录后级流水线确认预测后的返回地址栈状态，在分 支跳转预测出错时，利用检验指针对栈顶指针进行自动恢复。

2.如权利要求1所述的一种支持自动纠错功能的返回地址栈实现方 法，其特征在于：在所述步骤1)中，在指令预取过程中设置返回地 址栈，并对预取指令进行动态预译码，若当前指令为函数调用指令， 将函数的返回地址压入返回地址栈；若当前指令为函数返回指令，从 返回地址栈中获得返回地址，跳入返回函数开始预取指令。

3.如权利要求1所述的一种支持自动纠错功能的返回地址栈实现方 法，其特征在于：在所述步骤2)中，所述返回地址栈为循环堆栈结 构，栈顶指针指示返回地址栈当前写入和读取的位置，栈顶指针在有 效范围内循环更新，在指令预取的同时控制栈顶指针的更新和返回地 址栈对应位置的入栈和出栈操作。

4.如权利要求2所述的一种支持自动纠错功能的返回地址栈实现方 法，其特征在于：在所述步骤2)中，所述返回地址栈为循环堆栈结 构，栈顶指针指示返回地址栈当前写入和读取的位置，栈顶指针在有 效范围内循环更新，在指令预取的同时控制栈顶指针的更新和返回地 址栈对应位置的入栈和出栈操作。

5.如权利要求1所述的一种支持自动纠错功能的返回地址栈实现方 法，其特征在于：在所述步骤3)中，程序遇到异常时产生流水线清 空操作，流水线的各种状态恢复为指令退休时的状态，利用退休指针 恢复返回地址栈的栈顶指针，返回地址栈重新进入正常工作状态。

6.如权利要求4所述的一种支持自动纠错功能的返回地址栈实现方 法，其特征在于：在所述步骤3)中，程序遇到异常时产生流水线清 空操作，流水线的各种状态恢复为指令退休时的状态，利用退休指针 恢复返回地址栈的栈顶指针，返回地址栈重新进入正常工作状态。

7.如权利要求1所述的一种支持自动纠错功能的返回地址栈实现方 法，其特征在于：在所述步骤4)中，后级流水线在函数调用指令和 函数返回指令执行时即对返回地址预测进行检验。

8.如权利要求7所述的一种支持自动纠错功能的返回地址栈实现方 法，其特征在于：在所述步骤4)中，当流水线执行过程中出现分支 预测错误，将返回地址栈栈顶指针更新为检验指针，恢复操作无需等 待当前分支预测错误指令退休时进行，返回地址栈提前进入正常工作 状态。