[发明专利]在超前运行期间对数据的选择性毒化

说明书

技术领域

本发明涉及操作微处理器的方法和微处理器。

背景技术

微处理器中的指令有时停顿，即停止前进直到停顿被解决。因为揭露随后的指令之中的其他独立停顿是有帮助的，所以微处理器可以实施配置为在初始停顿正在被解决的同时检测其他停顿的超前运行（runahead）操作。虽然超前运行可以揭露其他潜在的停顿，但是利用缺失的或无效的数据的继续执行可能污染高速缓存。

发明内容

本发明提供一种用于操作微处理器的方法。所述方法包括：根据对超前运行事件的检测，使所述微处理器进入超前运行；在超前运行期间，实现从操作为管理超前运行毒物注入的多个超前运行毒物策略中所选择的第一超前运行毒物策略；以及在微处理器操作期间，选择并且实现与所述第一超前运行毒物策略不同地管理超前运行毒物注入的第二超前运行毒物策略。

附图说明

图1描绘了根据本公开实施例的、在微处理器操作期间从多个超前运行毒物策略中选择超前运行毒物策略的示范性方法。

图2描绘了根据本公开实施例的、在微处理器操作期间从多个超前运行毒物策略中选择超前运行毒物策略的另一个示范性方法。

图3描绘了根据本公开实施例的、在微处理器操作期间从多个超前运行毒物策略中选择超前运行毒物策略的又一个示范性方法。

图4描绘了根据本公开实施例的、在微处理器操作期间从多个超前运行毒物策略中选择超前运行毒物策略的再一个示范性方法。

图5示意性地示出了根据本公开实施例的、操作为在运行时期间选择性地实现多个超前运行毒物策略中的任何一个的示范性微处理器。

具体实施方式

在现代微处理器中，指令经常在管线中执行。这类指令可以单独地或作为微操作束被发出到管线中的各执行机制。不管指令当被发出用于执行时的形式，当指令被发出时，可能在分派时不知道在指令的执行期间是否将发生未命中或异常。可以花费一些时间在微处理器能够对随后的指令取得进展之前解决一些未命中/异常。这样，微处理器可以在尝试解决长延迟事件的根本原因的同时停顿。

一些微处理器可以配置为在停顿的根本原因正在被解决的同时前瞻性地执行指令。前瞻性的执行典型地针对发现其他潜在的停顿，使得微处理器也可以开始解决那些停顿，潜在地节约处理时间。在一些设定中，在初始停顿事件被解决和正常操作恢复之前揭露尽可能多的潜在停顿是可取的。这样，微处理器的一个目标可以是前瞻性地处理尽可能多的指令。然而，因为微处理器操作在所生成的一些结果可能将无效的制度中，所以可能在前瞻性操作结束之后可能导致高速缓存污染的存储器请求中引用一个或多个无效结果。

可能在指令的执行期间出现的常见的管线执行停顿是加载未命中。换句话说，停顿可以由加载请求产生，其中所请求的数据不存在于高速缓存存储器中的特定位置处，造成在从另一个位置（例如在较高高速缓存级别下）检索数据时的长延迟事件。这类加载未命中可以触发进入操作的超前运行（runahead）模式（后文称为“超前运行”），该超前运行配置为：在解决初始加载未命中的同时，检测例如其他高速缓存未命中（例如存储未命中和/或加载未命中）、指令获取未命中、转译后备缓冲区（例如用于指令或数据）中的未命中和/或分支误预测。

如本文所使用的，超前运行描述在触发微处理器中的未解决状态的长延迟事件期间所实施的任何合适的前瞻性执行方案。应该理解这类长延迟事件的性质和标识可以改变。长延迟事件的其他非限制性示例包括存储未命中和一些长延迟浮点操作（例如非正规平方根操作）。一旦检测到超前运行触发事件，就可以为微处理器的状态（例如寄存器和其他合适的状态）设置检查点（checkpoint），使得微处理器可以在超前运行之后返回到该状态。之后微处理器在超前运行期间继续执行在工作状态。在解决初始的长延迟事件之后，微处理器退出超前运行并且正常操作恢复。