[发明专利]用于执行分组成块的多线程指令的方法

说明书

用于执行分组成块的多线程指令的方法。该方法包括使用全局前端接收进入的指令序列；将指令分组以形成指令块，其中所述指令块的指令与多个线程交错；调度所述指令块的指令以依照所述多个线程执行；以及跟踪对所述多个线程的执行以强制执行管线中的公正性。

本申请要求与在2013年3月15日提交的、穆罕默德A.阿卜杜拉(MohammadA.Abdallah)的题为“用于执行分组成块的多线程指令的方法”的、序列号为61/800,123的共同转让的共同未决的美国临时专利申请的权益，其全部内容通过引用并入本文。

相关申请的交叉引用

本申请与在2007年4月12日提交的、穆罕默德A.阿卜杜拉的题为“用于处理指定并行独立操作的指令矩阵的装置和方法”的、公布号为2009/0113170的共同转让的共同未决的美国专利申请相关，其全部内容通过引用并入本文。

本申请与在2007年11月14日提交的、穆罕默德A.阿卜杜拉的题为“用于处理支持各种上下文切换模式和虚拟化方案的多线程体系架构中的复杂指令格式的装置和方法”的、公布号为2010/0161948的共同转让共同未决的美国专利申请相关，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明一般地涉及数字计算机系统，更具体地，涉及用于选择包括指令序列的指令的系统和方法。

背景技术

需要处理器来处理相依赖的或完全独立的多个任务。这类处理器的内部状态通常包含可保存程序执行的每个特定瞬间的不同值的寄存器。在程序执行的每个瞬间，内部状态图像被称为处理器的体系架构状态。

当切换代码执行以运行另一函数(例如，另一线程、过程或程序)时，需要保存机器/处理器的状态，这样新的函数可利用内部寄存器来建立其新的状态。一旦新功能结束，则可丢弃其状态，并且将恢复先前内容的状态且执行继续。这样的切换过程被称为上下文切换(context switch)，并且通常包括数十个或数百个循环，特别是采用大量寄存器(例如64,128,256)和/或乱序执行的现代体系架构。

在线程感知的硬件体系架构中，硬件支持多上下文状态用于有限数目的硬件支持的线程是正常的。在这种情况下，硬件复制所有体系架构状态元素用于每个所支持的线程。这消除了当执行新线程时对上下文切换的需求。然而，这仍存在多个缺点，也就是针对硬件中所支持的每个附加线程复制所有体系架构状态元素(即寄存器)的区域、电力和复杂度。此外，如果软件线程的数目超过所明确支持的硬件线程的数目，则仍然必须实施上下文切换。

这将由于在要求大量线程的细粒度基础上对并行机制的需要而变得普遍。采用复制的上下文状态硬件存储的硬件线程感知体系架构对非线程软件代码没有帮助，且只能针对线程化的软件减少上下文切换的数目。然而，那些线程通常被构建用于粗粒并行机制，并导致繁重的软件开销用于初始化和同步化，留下细粒并行机制(诸如函数调用和循环并行执行)没有高效的线程初始化/自动生成。针对非明确地/容易地并行化/线程软件代码使用现有技术中的编译器或用户并行化技术，这类所描述的开销伴随这类代码的自动并行化的困难。

发明内容

在一个实施例中，本发明实现为用于执行分组成块的多线程指令的方法。该方法包括使用全局前端接收进入的指令序列；将指令分组以形成指令块，其中所述指令块的指令与多个线程交错；调度所述指令块的指令以依照所述多个线程执行；以及跟踪对所述多个线程的执行以强制执行管线中的公正性。

前述是概要并且因此不可避免地包含简单化、一般化和细节的省略；因此，本领域技术人员将理解概要仅是示例性的，并且非意在以任何方式加以限制。本发明的其他方面、创造性特征和优势，如权利要求所唯一定义的，将在下文阐述的非限制的详细描述中变得显而易见。

附图说明

以示例而非限制的方式将本发明示出在附图的图中，在附图中，类似的参考标记指代相似的元件。