流水线微处理器的循环高速缓冲存储器及高速缓存控制器

摘要

本发明揭示一种微处理器和用于操作该微处理器的方法。该微处理器包括从一个指令流水线接收指令的多重执行单元，一个循环高速缓存存储器(210)与指令流水线通信，一个循环高速缓存控制器(214)控制指令流。最好由软件指令通知存控制器开始建立一个规定规模的软件流水线循环到缓存器。然后将指令从指令流水线累积到缓存器；当软件流水线循环的核心被建立到缓存器时，控制器最好停顿该指令流水线并使用缓存的指令执行循环。在循环完成后，恢复指令流水线。可减少所需的程序规模并减少功率消耗。

主权项

1.一种操作具有指令流水线和一个能储存N个执行包的循环高速缓存存储器的多重执行单元处理器的方法，其中N是大于零的整数，其特征在于，所述的方法包括下述步骤：提供一个用于储存N个执行包的循环高速缓存存储器，其中N是一个大于零的整数；在所述循环高速缓存存储器中建立一个长度为n个执行包的软件流水线循环核心，其中n为大于零且小于或等于N的整数；停顿所述的指令流水线；通过对每次迭代发送所述循环高速缓存存储器中的n个执行包的所述软件流水线循环核心，执行所述软件流水线循环核心的至少一次迭代；检测循环退出条件；和恢复所述的指令流水线；其中，所述的建立步骤包括下述步骤：通过一条指令通知所述处理器开始在所述循环高速缓存存储器中建立长度为n时钟周期的软件流水线循环；将m时钟周期循环建立指令输入到所述的处理器，其中m大于n且在每个时钟周期m输入一个或多个指令；将每个所述的m时钟周期的循环建立指令累积到所述循环高速缓存存储器的一个所述n个执行包的位置；其中，所述的累积步骤包括下述步骤：将所述m个时钟周期循环建立指令的第一个储存到所述n个执行包的第一个位置；通过将执行包位置增加1计算新执行包的位置，并如果增加后的位置通过所述n个执行包的最后位置，则将执行包位置复位到所述的第一执行包位置；将所述m个时钟周期的循环建立指令的第二个存入所述的执行包位置；且重复所述计算一个新执行包位置的步骤和所述存储一个时钟周期的循环建立指令步骤，直到每个所述m个时钟周期循环建立指令被储存到所述的循环高速缓存存储器。