发明名称 超大规模电脑之暂存器架构
摘要 一种用以不依序执行指令并能处理资料相依性,资料反相依性,及为精确中断,重始和分支删除处理顺序性之完整之超大规模电脑架构和运算方法。使用多重暂存器和表以重新命名和再利用注明一通用暂存器之来源和目的位址。锁定对通用暂存器之目的资料之存取直到相关于该资料之指令执行完毕为止。来源和目的暂存器之重新命名避免反相依性问题,而藉由与输入指令次序一致之指令结果之有序退移可维持顺序性之完整。本系统和方法以多重输入指令和多重执行单元来运作藉由来源和目的暂存器之重新命名而产生之控制字组与原始指令相差无几,因而无需增加状态和顺序资讯至处理器控制字组。
申请公布号 TW306987 申请公布日期 1997.06.01
申请号 TW082107359 申请日期 1993.09.08
申请人 万国商业机器公司 发明人 法瑞登.卡瑞
分类号 G06F12/00 主分类号 G06F12/00
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种用以不依序执行指令之超大规模电脑架构,其包含:多个用以执行控制字组之执行单元装置;一用以按照位址贮存控制字组资料之通用暂存器;用以组成控制字组,传输至可用之执行单元装置之装置,且其使用指明通用暂存器之重新命名和再利用暂存器位址;及用以再利用通用暂存器位址以回应执行单元内有序控制字组之执行之装置。2.根据申请专利范围第1项之电脑架构,其中用以再利用通用暂存器位址之装置依序在前之控制字组开始执行时便更新暂存器位址之重新命名。3.根据申请专利范围第1项之电脑架构,其中用以再利用通用暂存器位址之装置再利用大小与提取指令之数目一致之多重次表。4.根据申请专利范围第2项之电脑架构,其中用以组成控制字组之装置产生包含一运算码,直接重新命名来源位址,及碰撞向量表重新命名位址,之控制字组。5.根据申请专利范围第3项之电脑架构,其中用以组成控制字组之装置产生包含一运算码,直接重新命名来源位址,及碰撞向量表重新命名目的位址,之控制字组6.一种操作超大规模架构电脑以允许输入指令之不依序执行之方法,其包含下列步骤:将利用一第一重新命名表之多重输入指令之来源暂存器位址予以重新命名;将利用一碰撞向量表之多重输入指令之目的暂存器位址予以重新命名;处理由重新命名来源暂存器位址,重新命名目的暂存器位址,和利用可用之执行单元之碰撞向量表位址组成之控制字组;及依次序在前之指令完成时再利用位址。7.根据申请专利范围第6项之方法,其中位址之再利用是按照一对应于输入指令次序次序。8.根据申请专利范围第7项之方法,更包含下一步骤:锁定对目的暂存器资料之存取直到与该暂存器相关之资料由对应之执行单元产生为止。9.根据申请专利范围第8项之方法,更包含下一步骤:在与暂存器相关之资料输入时,释放对对应目的暂存器之存取及设定在碰撞向量表之一对应项目之结束旗标。10.根据申请专利范围第9项之方法,更包含下一步骤:在碰撞向量表和一第二重新命名表间之再利用位址依序为按输入之先后,于其指令完成时之序。11.一种用以执行一有序列之指令且至少有数个指令在程式架构可用暂存器内执行资料计算之资料处理系统,该系统包含:多个用以贮存资料之通用暂存器;多个对应程式架构可用暂存器且包含通用暂存器位址之重新命名暂存器;用以提供取代各指令之控制字组之控制字组装置,而各控制字组令任何指令之程式架构可用暂存器为包含于其对应之重新命名暂存器之通用暂存器位址所取代;多个用以对来自该通用暂存器之资料执行控制字组之执行单元;用以调节各执行单元内控制字组之执行之装置,以便经由通用暂存器之指定以一顺序匹配指令来维持该通用暂存器之有序指令资料完整性并同时提供不依序控制字组之执行,该调节装置包含用以贮存控制字组执行状态于一经由通用暂存器数目与电脑程式架构可用暂存器数目之差所定义之大小之表中之装置。12.一种用以执行一有序列之指令且至少有数个指令在程式架构可用暂存器内执行资料计算之资料处理系统,该系统包含:多个用以贮存资料之通用暂存器,各暂存器包含用以显示其将要接收资料之装置;多个对应程式架构可用暂存器且包含通用暂存器位址之重新命名暂存器;用以提供取代各指令之控制字组之控制字组装置,而各控制字组令任何指令之程式架构可用暂存器为包含于其对应之重新命名暂存器之通用暂存器位址所取代;多个用以对来自该通用暂存器之资料执行控制字组之执行单元;用以调节各执行单元内控制字组之执行之装置,以便经由通用暂存器之指定以一顺序匹配指令来维持该通用暂存器之有序指令资料完整性并同时利用一经由通用暂存器数目与电脑程式架构可用暂存器数目之差所定义之大小之表以提供不依序控制字组之执行。13.根据申请专利范围第12项之一种资料处理系统,其中该暂存器显示装置包含装置以锁定对暂存器之存取直到暂存器接收资料为止。图示简单说明:图一是一先前技术多重执行单元架构之高层次示意方块图。图二是本架构之暂存器和执行单元之一较佳建构之示意方块图。图三是描述控制字组之形成之功能示意图。图四是描述根据本发明相关于暂存器再利用之作用之功能示意图。图五A,五B,和五C一起利用示意流程图描述具有本发明特色之方法。图六-二五示意显示处理一组示范指令之示范系统之暂存器内含。
地址 美国