基于資源重用的嵌入式處理器指令發(fā)射機(jī)制研究.pdf

1、指令發(fā)射機(jī)制的研究主要包括指令相關(guān)性檢查和操作數(shù)旁路機(jī)制、寄存器重命名方法以及指令發(fā)射隊(duì)列,本文分別對(duì)這三個(gè)方面進(jìn)行研究并提出了基于計(jì)數(shù)方式的操作數(shù)旁路方法、基于存儲(chǔ)資源迭代重用的寄存器重命名方法以及基于最老最先發(fā)射的集中分布式結(jié)構(gòu)指令發(fā)射隊(duì)列。
　　 基于計(jì)數(shù)方式的操作數(shù)旁路方法通過(guò)對(duì)指令執(zhí)行周期數(shù)進(jìn)行遞減計(jì)數(shù)來(lái)判斷指令能夠獲得源操作數(shù)的時(shí)間,并通過(guò)對(duì)流水線級(jí)數(shù)的信息來(lái)確定旁路的路徑,緩解了指令間數(shù)據(jù)真相關(guān)性帶來(lái)的流水線停頓。

2、
　　 針對(duì)超標(biāo)量深流水線中物理寄存器資源沖突造成的流水線阻塞問(wèn)題,本文提出了一種多指令共享同一物理寄存器資源的非阻塞指令發(fā)射方法。該方法可在物理寄存器資源沖突下繼續(xù)分配物理寄存器,利用發(fā)射緩沖隊(duì)列臨時(shí)緩沖沖突的指令,增加發(fā)射流水級(jí)實(shí)際可分配的物理寄存器數(shù)量,釋放發(fā)射窗口,提高物理寄存器使用的并行性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,相對(duì)于傳統(tǒng)重命名方法,該方法可減少27.3％的物理寄存器資源實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)方法相同的性能。
　　 基于最老最先發(fā)射