[发明专利]分支预测方法及装置

权利要求书

1.一种分支预测方法，其特征在于，所述方法包括：

获取当前周期内待执行的指令簇，所述指令簇中包括多个有效指令；

当所述多个有效指令中存在分支指令时，基于所述指令簇的地址和所述指令簇所属线程的历史分支信息，从模式历史表PHT中获取所述指令簇的分支预测信息；

当所述指令簇的分支预测信息为指定值时，确定所述多个有效指令中所有分支指令的分支预测结果均为不跳转；

当所述指令簇的分支预测信息不为指定值时，确定所述指令簇的分支预测信息所指示的跳转指令位置n，所述n为按照所述多个有效指令的存储地址对所述多个有效指令排序时，所述指令簇中被预测跳转的分支指令在所述多个有效指令中的所有分支指令中的位置；

当所述多个有效指令中的分支指令的个数小于所述n时，确定所述多个有效指令中所有分支指令的分支预测结果均为不跳转；

当所述多个有效指令中的分支指令的个数不小于所述n时，按照所述多个有效指令的存储地址的顺序，确定所述多个有效指令中的第n个分支指令的分支预测结果为跳转，并确定所述多个有效指令中的前n-1个分支指令的分支预测结果均为不跳转。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述指令簇的地址和所述指令簇所属线程的历史分支信息，从PHT中获取所述指令簇的分支预测信息，包括：

基于所述指令簇的地址和所述指令簇所属线程的历史分支信息，确定索引值；

将所述索引值作为索引查询所述PHT，得到所述指令簇的分支预测信息。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述基于所述指令簇的分支预测信息，确定所述多个有效指令中每个分支指令的分支预测结果之后，还包括：

在所述指令簇所属线程的历史分支信息中，增加所述多个有效指令中每个分支指令的分支预测结果，并删除m个存储时间最早的分支结果，所述m为所述多个有效指令中的分支指令的个数。

4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述PHT的表项包括分支预测信息和状态信息，所述状态信息用于指示所述分支预测信息为强状态或弱状态；

所述基于所述指令簇的分支预测信息，确定所述多个有效指令中每个分支指令的分支预测结果之后，还包括：

执行所述多个有效指令，得到所述多个有效指令中每个分支指令的分支跳转结果；

当所述多个有效指令中的所有分支指令的分支预测结果和分支跳转结果均为不跳转时，或者当所述多个有效指令中分支预测结果为跳转的分支指令的分支跳转结果为跳转时，如果所述PHT中所述指令簇的分支预测信息所在表项中的状态信息指示强状态，则不对所述表项进行更新；如果所述PHT中所述指令簇的分支预测信息所在表项中的状态信息指示弱状态，则将所述表项中的状态信息更新为指示强状态的状态信息；

当所述多个有效指令中的所有分支指令的分支预测结果均为不跳转且所述多个有效指令中存在分支指令的分支跳转结果为跳转时，或者当所述多个有效指令中分支预测结果为不跳转的分支指令的分支跳转结果为跳转时，如果所述PHT中所述指令簇的分支预测信息所在表项中的状态信息指示强状态，则将所述表项中的状态信息更新为指示弱状态的状态信息；如果所述PHT中所述指令簇的分支预测信息所在表项中的状态信息指示弱状态，则将所述表项中的分支预测信息更新为用于指示所述指令簇的跳转指令位置的分支预测信息，所述指令簇的跳转指令位置为按照所述多个有效指令的存储地址对所述多个有效指令排序时，所述多个有效指令中分支跳转结果为跳转的分支指令在所述多个有效指令中的所有分支指令中的位置。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述指令簇的地址和所述指令簇所属线程的历史分支信息，从PHT中获取所述指令簇的分支预测信息，包括：

当基于所述PHT对正在运行的多个线程的分支指令进行分支预测时，基于所述指令簇的地址、所述指令簇所属线程的历史分支信息和所述指令簇所属线程的线程标识，从所述PHT中获取所述指令簇的分支预测信息。