一种多线程流分支控制方法及其控制装置

摘要

一种多线程流分支控制方法及其控制装置，该方法的步骤为：①初始化；②取指令阶段：比较每个标量核内部PC寄存器与外部PC寄存器的值；③指令译码阶段：如果是分支指令，每个标量核中都“排空”流水线；④执行阶段：未被排空的流水线正常执行指令；⑤存储访问阶段：对分支指令计算出每个标量核的内部PC寄存器值；⑥写回阶段：对计算后所有标量核内部PC寄存器的值进行比较，将最小值赋值给外部PC寄存器。该控制装置包括多个标量核和一个外部PC寄存器，每个标量核中均包括一个内部PC寄存器以及依次相连的取指令单元、指令译码单元、执行单元、存储访问单元和写回单元。本发明具有原理简单、成本低廉、可靠性好、响应速度快、功耗低等优点。

主权项

一种多线程流分支控制方法，其特征在于步骤为：① 初始化：在外部PC寄存器第一次初始化时，每个标量核的内部PC寄存器也初始化为相同值；② 取指令阶段：将每个标量核内部PC寄存器的值与外部PC寄存器的值进行比较，如果两者不相等，不接收当前指令，直到外部PC寄存器的值变化到与内部PC寄存器的值相等；如果两者相等，正常进行取指令操作；③ 指令译码阶段：判断指令类型，如果是分支指令，那么每个标量核中都需要排空流水线，即清除流水线在分支指令之后读入的任何指令；④ 执行阶段：未被排空的流水线正常执行指令；⑤ 存储访问阶段：对分支指令计算出每个标量核的内部PC寄存器值；⑥ 写回阶段：当所有标量核内部PC寄存器的值计算完成时，对所有值进行比较，获得一个最小值，将上述最小值赋值给外部PC寄存器；在每个取指令阶段结束前，所述外部PC寄存器要进行累加，指向指令存储器上物理地址相邻的下一条指令；所有正常进行取指令操作的标量核的内部PC寄存器也进行累加，与外部PC寄存器的值保持同步。