[发明专利]处理器指令集中的谓词计算方法和装置

说明书

技术领域

本公开涉及处理器，更具体地涉及用于处理针对分支指令的谓词(predicate)计算的方法与装置实施例。

背景技术

很多现代处理器利用执行技术诸如分支预测和分支断定(predication)来提高性能。分支预测是提前预测具有条件分支的指令的结果的技术。可推测式地执行预测路径中的分支指令之后的指令。如果预测正确，则可将推测式地执行的指令的结果用于当寄存器一旦需要时就交付给它们。否则，从预测路径中推测式地执行指令所获得的结果被丢弃，同时可执行正确路径中的指令。

作为分支预测的另选方案，分支断定是推测式地执行条件分支的两条可能路径的指令的技术。随后可通过执行具有条件分支的指令来确定正确路径。一旦确定了正确路径，就可将来自对应指令的结果交付给寄存器，同时可丢弃来自不正确路径中的指令的结果。

对于一些指令，可在其执行期间设定标记位。条件代码也可与某些指令相关联。对于具有条件分支的那些指令，条件代码表示要检查哪些标记以确定是否采用分支。在一些指令集架构中，可组合根据条件代码来设定标记并检查标记的指令。因此，标记的设定和特定条件的确定可发生在单个周期中。这种组合指令可用于分支断定。

发明内容

本发明公开了一种用于计算标记位的装置和方法。可在利用分支断定的处理器中使用该标记位。更具体地，可使用该装置与方法来计算可由评估是否采用分支的分支单元所使用的谓词。在一个实施例中，该装置被耦接以接收与指令相关联的条件代码，并且响应于执行指令来生成标记位。 条件代码指示因执行指令而需要检查的条件。然后该装置可提供条件是否为真的指示。

在一个实施例中，一种用于谓词计算的装置包括多个复用器。每个复用器包括被耦接以接收对应修改的条件代码的数据输入。复用器还包括被耦接以接收在执行与未修改的条件代码(修改的条件代码基于此)相关联的指令期间所生成的标记位的选择输入。被耦接以从复用器接收输出的输出逻辑电路可提供指示由条件代码所指示的条件是否为真的输出。用于谓词计算的装置还可包括一个或多个额外的逻辑电路，该逻辑电路被布置成以其他方式计算使用复用器未确定的条件。一个或多个额外的逻辑电路可具有也耦接到输出逻辑电路的最后输出。

分支单元可被耦接以从装置接收最后输出以用于进行谓词计算。基于条件是否为真，分支单元可确定在指令序列中是否采用分支。此外，用于谓词计算的装置可与推测式地执行的指令一起使用。例如，根据与分支指令相关联的特定条件的结果，指令序列可包括两条可能的路径。两条可能路径的指令都可被推测式地执行，其中对应结果保留在寄存器文件中。分支指令可以是包括两种操作的指令，第一种操作确定一个或多个标记位的状态，并且第二种操作基于一个或多个标记位的状态来确定条件是否为真(例如由条件代码定义)。因此，执行分支指令可因此确定采用哪条路径。一旦确定了正确路径，就可丢弃来自另一条路径的结果，同时可保留正确路径的结果以交付给架构化的寄存器。

附图说明

以下详细描述参考该附图，现在简要描述该附图。

图1是处理器的一个实施例的框图。

图2是示出用于推算的分支操作的示例性指令流的图示。

图3是谓词计算单元的一个实施例的逻辑图。

图4是各种条件代码和计算对应的修改条件代码的例证。

图5是示出用于执行谓词计算的方法的一个实施例的流程图。

图6是示例性系统的一个实施例的框图。

尽管本发明易受各种修改形式和替代形式的影响，但附图中以举例的方式示出的其具体实施例并将在本文进行详细描述。然而，应当理解，附 图和对其的详细描述并非旨在将本发明限制于公开的特定形式，而正相反，其目的在于覆盖落在由所附权利要求所限定的本发明的实质和范围内的所有修改形式、等价形式和替代形式。本文使用的标题仅用于组织的目的，并非意在用于限制说明书的范围。如在整个本专利申请中所使用的，以允许的意义(即，意味着具有可能性)而不是强制的意义(即，意味着必须)来使用“可以”一词。类似地，词语“包括”(“include”，“including”，和“includes”)是指包括但不限于。