System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 指令处理方法、可读存储介质、程序产品及电子设备技术_技高网

指令处理方法、可读存储介质、程序产品及电子设备技术

技术编号:44976490 阅读:2 留言:0更新日期:2025-04-15 16:58
本申请涉及计算机技术领域,特别涉及一种指令处理方法、可读存储介质、程序产品及电子设备。该指令处理方法应用于电子设备,通过该指令处理方法,在顺序执行的流水线中,当前指令在发射阶段被暂停,如果该指令在执行阶段执行的运行单元与当前在执行阶段运行的指令的运行单元不同,并且该指令与执行顺序在前的指令之间没有依赖关系,则可以将当前的指令发射到对应的运行单元运行。如此,流水线即使被暂停,当前的指令也能继续运行,从而减少流水线的延迟,提高流水线的处理效率。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及计算机,特别涉及一种指令处理方法、可读存储介质、程序产品及电子设备


技术介绍

1、流水线(pipeline)技术是一种提高处理器性能的重要方法。基于流水线技术,可以将指令执行过程划分为多个阶段,各个阶段并行处理(即各个阶段上都有指令运行)并至少占用流水线上的某一时钟周期。也就是说,在一个时钟周期,一条流水线的各个阶段可以同时运行,以减少指令执行的等待时间,从而减少处理器的延迟,提高处理器的效率和性能。

2、但是,在一些流水线中,如果较老的阶段(排列顺序相对靠近流水线结束的阶段)上的指令运行的时钟周期较长,较年轻的阶段(排列顺序相对靠近流水线开始的阶段)上的指令就被暂停,导致流水线出现延迟。如果该较年轻指令在下一个阶段的运行所占用的时钟周期较长,则会进一步提高该流水线的延迟,降低处理器的效率和性能。


技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种指令处理方法、可读存储介质、程序产品及电子设备。

2、第一方面,本申请实施例提供了一种指令处理方法,应用于电子设备,方法包括:检测到第一流水线中的第一指令在第一流水阶段暂停;确定第一指令的运行过程不依赖于执行顺序在第一指令前的指令,第一指令前的指令包括第二指令,并且,第一指令在第二流水阶段在第一运行单元中运行,其中,第二流水阶段为第一流水阶段的下一个阶段,并且,当前在第二流水阶段运行的第二指令所在的第二运行单元与第一运行单元不是同一个运行单元;将第一指令发送到第一运行单元中运行。

3、示例性地,在本申请的一些实施例中,第一流水线为顺序执行的流水线,也就是说,指令在第一流水线的执行过程中需要按照顺序执行。因此,如果执行顺序在前的第二指令长时间处于第二流水阶段,则第一流水阶段的指令就会被暂停。在本申请的实施例中,如果第一指令在第二流水阶段对应的第一运行单元与当前处于第二流水阶段中的第二指令的第二运算单元不是同一个运算单元,则第一指令在第一流水阶段运行完成后,可以先发送到第一运行单元中运行。如此,即使第一流水线被暂停,也不会影响第一指令在第流水阶段的运行,从而提高第一流水线的处理效率,降低第一流水线的延迟。

4、在上述第一方面的一种可能的实现中,上述第一流水线为三级流水线并且包括下列流水阶段:取指阶段、译码阶段、执行阶段;第一流水阶段为译码阶段,第二流水阶段为执行阶段。

5、在本申请的一些实施例中,电子设备在译码阶段可以对指令进行译码,获取指令对应的操作数,因此,译码阶段占用的时钟周期较短,而在执行阶段,电子设备中的运行单元根据指令的操作码对指令对应的操作数进行运算,因此,执行阶段可能会占用较长的时钟周期。也就是说,在译码阶段的第一指令运行完毕后,执行阶段的第二指令可能还在运行,从而使得第一流水线进入暂停,第一指令无法进入执行阶段。因此,在本申请的实施例中,电子设备可以先将第一指令发送到第一运行单元中运行,也就是说,第一指令仍然处于译码阶段,但是已经在第一运行单元中运行,如此可以降低第一流水线的延迟。

6、在上述第一方面的一种可能的实现中,上述检测到第一流水线中的第一指令在第一流水阶段暂停,包括:检测到第一指令在第一流水阶段完成运行,并且,执行顺序在第一指令之前的指令正在运行。

7、示例性地,在本申请的一些实施例中,第一指令在第一流水阶段完成运行后,执行顺序在第一指令的任意一个指令如果正在运行,则会导致第一指令进入暂停阶段。

8、在上述第一方面的一种可能的实现中,上述第一流水线为顺序执行的流水线。

9、在上述第一方面的一种可能的实现中,上述确定第一指令的运行过程不依赖于执行顺序在第一指令前的第二指令,包括:获取第一指令访问的第一地址,以及存储第二指令的运算结果的第二地址;对应于第一地址与第二地址不匹配,确定第一指令的运行过程不依赖于执行顺序在第一指令前的第二指令。

10、示例性地,在本申请的一些实施例中,如果第一指令被暂停,在将第一指令发送到第一运行单元前,需要先检查第一指令和执行顺序在前的指令之间是否存在依赖关系。例如,在译码阶段,电子设备可以获取各个指令需要访问的存储地址。如果第一指令需要访问的第一地址与执行顺序在前的指令用于存储运行结果的第二地址不是同一个地址,则可以确定第一指令和执行顺序在前的指令没有依赖关系。

11、在另一些实施例中,电子设备还可以检测第一指令在执行过程中是否依赖于执行顺序在前的指令的执行结果,如果第一指令的执行过程不需要执行顺序在前的指令的执行结果,则可以确定第一指令与执行顺序在前的指令之间没有依赖关系。

12、在上述第一方面的一种可能的实现中,上述第一指令包括第一指令码,第一指令码指示第一指令在第二流水阶段进入第一运行单元中运行,第二指令包括第二指令码,第二指令码指示第二指令在第二流水阶段进入第二运行单元中运行;确定当前在第二流水阶段运行的第二指令所在的第二运行单元与第一运行单元不是同一个运行单元的方式,包括:基于第一指令码和第二指令码,确定第二运行单元与第一运行单元不是同一个运行单元。

13、在本申请的一些实施例中,各个指令在译码阶段,电子设备可以获取各个指令的操作码,对应第一指令的操作码指示的第一运行单元与第二指令的操作码指示的第二运行单元不是同一个运行单元,可以确定第二运行单元与第一运行单元不是同一个运行单元。

14、在上述第一方面的一种可能的实现中,上述第一指令为加载指令或存储指令,第二指令为算术逻辑指令,第一运行单元为加载或存储单元,第二运行单元为算术逻辑单元。

15、第二方面,本申请提供一种电子设备,包括:存储器,用于存储指令;至少一个处理器,用于指执行指令使设备实现上述第一方面及上述第一方面的任意一种可能实现提供的方法。第二方面能达到的有益效果可参考第一方面任一实施方式所提供的方法的有益效果,此处不再赘述。

16、第三方面,本申请提供一种计算机可读存储介质,该可读存储介质中存储有指令,该指令被设备执行时,使计算机实现上述第一方面及上述第一方面的任意一种可能实现提供的方法。第三方面能达到的有益效果可参考第一方面任一实施方式所提供的方法的有益效果,此处不再赘述。

17、第四方面,本申请提供一种计算机程序产品,该计算机程序产品在设备上运行时,使设备实现上述第一方面及上述第一方面的任意一种可能实现提供的方法。第四方面能达到的有益效果可参考第一方面任一实施方式所提供的方法的有益效果,此处不再赘述。

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【技术保护点】

1.一种指令处理方法,应用于电子设备,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一流水线为三级流水线并且包括下列流水阶段:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述检测到第一流水线中的第一指令在第一流水阶段暂停,包括:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一流水线为顺序执行的流水线。

5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,确定所述第一指令的运行过程不依赖于执行顺序在所述第一指令前的第二指令,包括:

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一指令包括第一指令码,所述第一指令码指示所述第一指令在第二流水阶段进入所述第一运行单元中运行,所述第二指令包括第二指令码,所述第二指令码指示所述第二指令在第二流水阶段进入所述第二运行单元中运行;

7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一指令为加载指令或存储指令,所述第二指令为算术逻辑指令,所述第一运行单元为加载或存储单元,所述第二运行单元为算术逻辑单元。

8.一种电子设备,其特征在于,包括:存储器,用于存储指令;

9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述可读存储介质上存储有指令,所述指令在计算机上执行时,使所述计算机执行权利要求1至7中任一项所述的方法。

10.一种计算机程序产品,其特征在于,所述计算机程序产品在设备上运行时,使设备执行权利要求1至7中任一项所述的方法。

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【技术特征摘要】

1.一种指令处理方法,应用于电子设备,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一流水线为三级流水线并且包括下列流水阶段:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述检测到第一流水线中的第一指令在第一流水阶段暂停,包括:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一流水线为顺序执行的流水线。

5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,确定所述第一指令的运行过程不依赖于执行顺序在所述第一指令前的第二指令,包括:

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一指令包括第一指令码,所述第一指令码指示所述第一指令在第二流水阶段进入所述第一运行单元中...

【专利技术属性】
技术研发人员:王俊钟晨阳
申请(专利权)人:安谋科技中国有限公司
类型:发明
国别省市:

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