當指令高速緩沖存儲器中發(fā)生未命中時，使用使未命中率、存儲器存取帶寬和功率使用最小化的預取技術。所述預取技術中的一種預取技術在發(fā)生未命中時操作。接收獲取地址在指令高速緩沖存儲器中未命中的通知。分析引起所述未命中的所述獲取地址以確定所述獲取地址的屬性，且基于所述屬性，預取指令線。所述屬性可指示所述獲取地址是非循序操作的目標地址。另一個屬性可指示所述獲取地址是非循序操作的目標地址，且所述目標地址有大于Ｘ％進入高速緩沖存儲器線中。其它屬性可指示所述獲取地址是所述指令高速緩沖存儲器中的偶地址。可組合此些屬性以確定是否進行預取。
【技術實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術大體上涉及指令高速緩沖存儲器的領域，且更具體來說，涉及在指令高速緩 沖存儲器中有未命中時的指令預取。
技術介紹
許多便攜式產品(例如，手機、膝上型計算機、個人數(shù)據助理(PDA)等)利用執(zhí) 行程序(例如，通信和多媒體程序)的處理器。用于此些產品的處理系統(tǒng)包括用于存儲 指令和數(shù)據的處理器與存儲器復合體。與處理器循環(huán)時間相比，大容量主存儲器通常具 有較慢的存取時間。因此，常規(guī)上基于高速緩沖存儲器的容量和性能來按層級組織存儲 器復合體，其中最高性能和最低容量的高速緩沖存儲器位于最接近于處理器處。舉例來 說，1級指令高速緩沖存儲器和1級數(shù)據高速緩沖存儲器將一般直接附接到處理器。而 2級統(tǒng)一高速緩沖存儲器連接到1級(Ll)指令和數(shù)據高速緩沖存儲器。另外，系統(tǒng)存 儲器連接到2級(L2)統(tǒng)一高速緩沖存儲器。1級指令髙速緩沖存儲器通常以處理器速 度來操作，且2級統(tǒng)一高速緩沖存儲器比1級高速緩沖存儲器操作得慢，但具有比系統(tǒng) 存儲器的存取時間快的存取時間。替代性存儲器組織除了 Ll和L2高速緩沖存儲器外大 量存在(例如)具有3級高速緩沖存儲器的存儲器層級。另一個存儲器組織可僅使用1 級高速緩沖存儲器和系統(tǒng)存儲器。為何可使用指令高速緩沖存儲器的存儲器層級背后的原理之一為傾向于從存儲器 中的循序位置來存取指令。通過通過使高速緩沖存儲器保存最近所使用的代碼段，處理 器可以較高性能水平執(zhí)行。由于程序還含有分支、調用和返回類型的指令，且支持其它 非循序操作(例如，中斷)，所以可僅針對相當短的代碼段維持循序位置的原理。歸因 于此些非循序操作，對指令高速緩沖存儲器的指令獲取可未命中，使得將指令取響應用 于在較高存儲器容量和較慢存取時間下操作的下一較高級存儲器。未命中可使處理器中 止以等待指令。為了使處理器性能保持較高，高速緩沖存儲器未命中率應為低。指令高速緩沖存儲器通常由位于指令高速緩沖存儲器中的單個地址處的多個指令 構成。此多個指令通常被稱為高速緩沖存儲器線或簡稱為線。未命中可發(fā)生于高速緩沖 存儲器線中任何地方的指令存取時。當未命中發(fā)生時，不再僅獲取所需指令，而是還可獲取高速緩沖存儲器線的剩余部分，即，從所未命中指令到高速緩沖存儲器線的末端。 在一些系統(tǒng)中，將此種預取技術進一步擴展到在未命中時總是預取高速緩沖存儲器線的 剩余部分和下一個高速緩沖存儲器線。此種總是預取下一個高速緩沖存儲器線的常規(guī)技 術是基于下一個高速緩沖存儲器線含有不久將需要的指令的假定。對使用下一個高速緩 沖存儲器線中的指令的此設想保持有效，即使是(例如)在所述線中遇到條件分支且條 件致使所述分支流淪為下一個循序指令。通過一直預取下一個高速緩沖存儲器線，可減 少未命中。當然，在程序中的某點處，對指令的循序存取的位置原理失敗，且未命中確實歸因 于由分支、調用和返回等引起的非循序操作而發(fā)生。舉例來說，當在高速緩沖存儲器線 的末端處獲取指令，且下一個循序指令(其應駐存在下一個循序指令高速緩沖存儲器線 中)不駐存在高速緩沖存儲器中時，還可發(fā)生歸因于循序存取的未命中。舉例來說，當 遇到分支指令且所述分支使程序地址改變?yōu)樾碌奈恢们倚挛恢锰幍闹噶畈获v存在高速 緩沖存儲器中時，可發(fā)生歸因于非循序存取的未命中。 一直預取下一個高速緩沖存儲器 線的常規(guī)技術獲取可能會不使用的指令且因此引起存儲器存取帶寬的不必要損失、增加 的功率使用和較低處理器性能。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術認識到，當未命中發(fā)生時，需要減少未命中率、存儲器存取帶寬和功率使用 的預取技術。本專利技術的一個實施例提供一種用于指令預取的方法。當未命中發(fā)生時，接 收在指令高速緩沖存儲器中未命中獲取地址的通知。確定引起未命中的獲取地址屬性， 且基于所述屬性，預取指令線。本專利技術的另一個實施例針對指令高速緩沖存儲器和預取系統(tǒng)。指令高速緩沖存儲器 經配置以產生未命中獲取地址的通知。預取決策邏輯經配置以確定引起未命中的獲取地 址屬性，且預取邏輯經配置以基于所述屬性來預取指令線。本專利技術的另一個實施例針對一種存儲器系統(tǒng)。所述存儲器系統(tǒng)使用經配置以產生未 命中獲取地址的通知的指令高速緩沖存儲器。預取決策邏輯經配置以確定引起未命中的 獲取地址屬性且基于未命中的獲取地址和所述屬性來產生未命中信息。系統(tǒng)存儲器層級 經配置以用與所未命中獲取地址相關聯(lián)的指令來響應于所述未命中信息。應理解，通過以下詳細描述，所屬領域的技術人員將容易明白本專利技術的其它實施 例，其中以說明的方式來展示并描述本專利技術的各個實施例。如將認識到的，本專利技術能夠 具有其它且不同的實施例，且其若干細節(jié)能夠在各個其它方面受到修改，所述其它且不同實施例和對其的修改均不脫離本專利技術。因此，圖式和詳細描述將被視為本質上為說明 性的而非限制性的。附圖說明圖1說明無線通信系統(tǒng)；圖2為處理器與存儲器復合體的功能框圖，其中可基于對存儲器有效操作的試探來 調適對指令高速緩沖存儲器線的預取；和圖3為展示低復雜性預取過程的流程圖。具體實施例方式在下文結合附圖陳述的詳細描述意欲作為對本專利技術的各種示范性實施例的描述且 不意欲表示可實踐本專利技術的唯一實施例。所述詳細描述包括特定細節(jié)以便達成提供對本 專利技術的徹底理解的目的。然而，所屬領域的技術人員將明白，可在無這些特定細節(jié)的情 況下實踐本專利技術。在一些情況下，以框圖形式來展示眾所周知的結構和組件以便避免混 淆本專利技術的概念。圖1說明示范性無線通信系統(tǒng)100,其中，可有利地采用本專利技術的實施例。出于說 明的目的，圖1展示三個遠程單元120、 130和150和兩個基站140。將認識到，典型無 線通信系統(tǒng)可具有許多更多遠程單元和基站。遠程單元120、 130和150包括分別由組 件125A、 125C和125B表示的硬件組件、軟件組件或其兩者，如下文中進一步所論述， 其已被調適以實施本專利技術。圖1展示從基站140到遠程單元120、 130和150的前向鏈 路信號180和從遠程單元120、 130和150到基站140的反向鏈路信號190。在圖1中，將遠程單元120展示為移動電話，將遠程單元130展示為便攜式計算機， 和將遠程單元150展示為無線本地回路系統(tǒng)中的固定位置遠程單元。舉例來說，所述遠 程單元可或者為手機、尋呼機、對講機、手持式個人通信系統(tǒng)(PCS)單元、例如個人 數(shù)據助理的便攜式數(shù)據單元，或例如儀表讀取裝備的固定位置數(shù)據單元。雖然圖l說明 根據本專利技術的教示的示范性遠程單元，但本專利技術不限于這些示范性的所說明單元。本發(fā) 明可適于用在具有帶有指令高速緩沖存儲器和系統(tǒng)存儲器的處理器的任何裝置中。圖2為處理器與存儲器復合體200的功能框圖，其中可基于對存儲器有效操作的試 探來調適對指令高速緩沖存儲器線的預取。處理器與存儲器復合體200包括處理器202; 直接映射1級(Ll)指令高速緩沖存儲器(Icache) 203，其包含LI Icache線陣列204 和Ll Icache控制單元206;和系統(tǒng)存儲器層級208。如可用在各種類型的高速緩沖存儲7器(例如，組相關聯(lián)高速緩沖存儲器)中，LI Icache控制單元206可包括預取邏輯和用 于指令標簽匹配的指令內容可尋址存儲器。出于論述清楚起見，不展示可連接到處理器 復合體的外圍裝置。處理器與存儲器復合體200可適于用在用于執(zhí)行存儲于LI I本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種用于指令預取的方法，其包含： 接收獲取地址在指令高速緩沖存儲器中未命中的通知； 確定引起所述未命中的所述獲取地址的屬性；以及 基于所述屬性來預取指令線。
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：邁克爾威廉莫羅，詹姆斯諾里斯迪芬德爾弗爾，
申請(專利權)人：高通股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：US[美國]
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