派送新的更名的微指令至其所對(duì)應(yīng)的執(zhí)行單元EU1-EUN。雖然在圖4未顯示，但必須注意地是，執(zhí)行單元EU1-EUN、EUL也可存取在加載操作可獲得的操作數(shù)，且提供這些操作數(shù)給目前執(zhí)行的微指令。對(duì)于在少于所規(guī)定的數(shù)量的時(shí)鐘周期完成的加載而言，例如:在層級(jí)I高速緩存423命中的加載，操作數(shù)會(huì)被提供給所派送的相依的新的微指令，其中此新的微指令執(zhí)行完成的速度會(huì)快于提供原先的操作數(shù)的情況。對(duì)于在超過所規(guī)定的數(shù)量的時(shí)鐘周期完成的加載而言，例如:在層級(jí)I高速緩存423未命中的加載，在加載成功完成后，在要命中的假設(shè)下，被派送的所有相依的新的微指令，都必須被重新執(zhí)行。因此，當(dāng)無法在層級(jí)I高速緩存423命中時(shí)，執(zhí)行單元EUL將會(huì)通過在總線453上指示未命中的加載指令的卷標(biāo)，來通知重排緩沖器424，以啟動(dòng)新的相依的指令的重新執(zhí)行。
[0072]然而，在本發(fā)明中也提供了有別于上述加速方法的作法，也就是在增強(qiáng)加載保留站ERSL 421.L中包含非內(nèi)核緩存組件461。非內(nèi)核緩存組件461用以檢測(cè)一或多加載微指令類型，以通過緩存新的微指令直到其取得算元，在一或多執(zhí)行單元EUl-EUN中執(zhí)行節(jié)能機(jī)制，其中新的微指令和一或多加載微指令類型的微指令相依。非內(nèi)核未命中組件462(UMISS)也會(huì)檢測(cè)一或多加載微指令類型，以在當(dāng)一或多加載微指令類型花費(fèi)超過規(guī)定的數(shù)量的時(shí)鐘周期來取得其操作數(shù)時(shí)，排除在對(duì)應(yīng)未命中信號(hào)MISS的總線上的不命中。通過此做法，一或多加載微指令類型的微指令被允許完成執(zhí)行，且因?yàn)樾碌南嘁赖奈⒅噶钜呀?jīng)在保留站RSl-RSN中緩存，所以不需要重新執(zhí)行和一或多微指令類型的微指令相依的新的微指令。在本發(fā)明一實(shí)施例中，保留站RS1_RSN、ERSL會(huì)彼此進(jìn)行關(guān)于檢測(cè)的一或多微指令類型的微指令的信息的溝通，或通過對(duì)應(yīng)保留和保留信號(hào)HOLDY的總線444和重排緩沖器424進(jìn)行關(guān)于檢測(cè)的一或多微指令類型的微指令的信息的溝通。當(dāng)一或多加載微指令類型的微指令完成執(zhí)行時(shí)，重排緩沖器42通過提供已經(jīng)在對(duì)應(yīng)保留和保留信號(hào)HOLDY總線444上完成執(zhí)行的一或多加載微指令類型的微指令的卷標(biāo)，來指示保留站RSl-RSN釋出(release)其所緩存新的相依的微指令以進(jìn)行派送。
[0073]就優(yōu)點(diǎn)而言，本發(fā)明的作法，在關(guān)于對(duì)應(yīng)由系統(tǒng)存儲(chǔ)器高速緩存的操作數(shù)的加載微指令上，提供了更有效的性能，以及大幅降低關(guān)于一或多微指令類型的微指令重新執(zhí)行的次數(shù)，因此，使得執(zhí)行單元EUl-EUN在因?yàn)楸景l(fā)明緩存相依的微指令的應(yīng)用而變成空閑(empty)日寸，會(huì)泛句多進(jìn)人節(jié)會(huì)K豐莫式(power saving mode)。
[0074]因此，舉例來說，特別用以指示非內(nèi)核資源(規(guī)定資源)430的加載微指令，將不會(huì)導(dǎo)致具有來自非內(nèi)核資源的加載的標(biāo)簽的新的相依的微指令重新執(zhí)行，其中非內(nèi)核資源430可像是熔絲陣列308、總線單元305、高階可編程中斷控制器307、輸入/輸出單元306、層級(jí)2高速緩存303、以及隨機(jī)存取存儲(chǔ)器304。
[0075]在本發(fā)明一實(shí)施例中，一或多加載微指令類型會(huì)包括來自非內(nèi)核資源430所規(guī)定的加載，其它類型的加載包括，輸入/輸出加載、需要特定數(shù)量的周期的加載、已知的需要頁(yè)表查找(page table walk)的來自存儲(chǔ)器系統(tǒng)的加載、由于x86特定總線周期(例如:關(guān)閉(shutdown)、暫停(halt)、清除(flush)等)的執(zhí)行所產(chǎn)生的加載、已知解決無法高速緩存空間的加載、或已知解決寫入結(jié)合的存儲(chǔ)器空間的加載。在其它實(shí)施例中則考慮了任何類型的加載操作的檢測(cè)，其中這樣的做法有很大的可能性會(huì)花費(fèi)比規(guī)定的數(shù)量的時(shí)鐘周期還長(zhǎng)的時(shí)間來完成。
[0076]在本發(fā)明一實(shí)施例中，非內(nèi)核緩存組件461以及非內(nèi)核未命中組件462(UMISS)會(huì)根據(jù)本發(fā)明所描述的檢測(cè)加載微指令類型的作法，用以執(zhí)行處理器內(nèi)核401的初始化(開啟電源或重新設(shè)定)。本發(fā)明所描述的加載微指令類型會(huì)從熔絲陣列308特定的位置中被讀取，以進(jìn)行初始化。在本發(fā)明另一實(shí)施例中，每一處理器內(nèi)核401會(huì)用以經(jīng)由熔絲陣列308中的程序設(shè)計(jì)來檢測(cè)不同類型的規(guī)定的加載微指令，其中關(guān)于每一處理器內(nèi)核401的微指令的類型會(huì)被設(shè)在熔絲陣列308中所對(duì)應(yīng)的位置。更在本發(fā)明一實(shí)施例中，當(dāng)經(jīng)由聯(lián)合測(cè)試工作群組(Joint Test Act1n Group，JTAG)接口(未顯示)，在裝置芯片310開啟電源或重新設(shè)定時(shí)，規(guī)定的加載微指令的類型會(huì)被設(shè)計(jì)在隨機(jī)存取存儲(chǔ)器304中，其中規(guī)定的加載微指令的類型會(huì)根據(jù)來自隨機(jī)存取存儲(chǔ)器304的特定區(qū)域的后續(xù)的初始化的結(jié)果來被讀取。
[0077]現(xiàn)在來談?wù)搱D5，圖5為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例所述的圖4的非內(nèi)核緩存組件461的區(qū)塊圖500。非內(nèi)核緩存組件461包括微指令寄存器510，其中微指令寄存器510耦接至非內(nèi)核加載操作數(shù)檢測(cè)邏輯電路501。微指令寄存器510包括微指令卷標(biāo)字段OP TAG 511、運(yùn)算碼字段MICRO OP 512、資源A字段SRC A 513、標(biāo)簽A字段TAG A 514、資源B字段SRC B 515、標(biāo)簽B字段TAG B 516、資源C字段SRC C 517、以及標(biāo)簽C字段TAG C 518。非內(nèi)核加載操作數(shù)檢測(cè)邏輯電路501產(chǎn)生保留信號(hào)H0LDY，且檢測(cè)邏輯電路501耦接至總線444。
[0078]如同本領(lǐng)域技術(shù)人員所知，目前的指令集架構(gòu)(ISA)，例如:x86指令集架構(gòu)，提供了許多不同的操作數(shù)尋址模式(operand addressing mode)，操作數(shù)尋址模式包括，直接尋址(direct)、間接尋址(indirect)、立即尋址(immediate)，以及相對(duì)尋址(relative)，但本發(fā)明并不以此為限。因此，資源字段SRC A-SRC C的一或多個(gè)會(huì)包括，操作數(shù)、操作數(shù)的一或多規(guī)定的位置(包括結(jié)果的目標(biāo))。因此，為了允許擴(kuò)張本發(fā)明的應(yīng)用，以應(yīng)用在更多數(shù)量的指令集上，非內(nèi)核緩存組件461的操作數(shù)將以像是資源字段SRC A-SRC C的一般認(rèn)知的內(nèi)容來做說明。
[0079]在操作上，如同重新執(zhí)行多工層414所提供的微指令，加載微指令會(huì)被輸入至微指令寄存器510。微指令卷標(biāo)字段OP TAG 511具有目前在微指令寄存器510的微指令的卷標(biāo)。運(yùn)算碼字段MICRO OP 512則具有目前在微指令寄存器510的微指令的操作數(shù)。標(biāo)簽A字段TAG A 514的內(nèi)容包括和資源A(SRC A)所相依的舊的微指令的卷標(biāo)。標(biāo)簽B字段TAG A 516的內(nèi)容包括和資源B(SRC B)所相依的舊的微指令的卷標(biāo)。標(biāo)簽C字段TAG C 518的內(nèi)容包括和資源C(SRC C)所相依的舊的微指令的卷標(biāo)。非內(nèi)核加載操作數(shù)檢測(cè)邏輯電路501用以讀取運(yùn)算碼字段MICRO OP 512的內(nèi)容。若運(yùn)算碼字段MICRO OP 512不包括規(guī)定的加載操作數(shù)的其中一個(gè)，非內(nèi)核加載操作數(shù)檢測(cè)邏輯電路501會(huì)取消設(shè)置(deassert)保留信號(hào)H0LDY，以指示保留站RS1-RSN，緩存在其內(nèi)部的新的微指令會(huì)在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候被派送，其中規(guī)定的加載操作數(shù)表示，上述會(huì)造成在和微指令寄存器510中目前的微指令相依的其它保留站RSl-RSN的新的微指令被緩存的操作數(shù)。然而，若運(yùn)算碼字段MICRO OP 512包括規(guī)定的加載操作數(shù)的其中一個(gè)，非內(nèi)核加載操作數(shù)檢測(cè)邏輯電路501會(huì)設(shè)置(assert)保留信號(hào)HOLDY以及在總線444上安置微指令卷標(biāo)字段OP TAG 511的內(nèi)容，以指示保留站RS1-RSN，其內(nèi)部的新的微指令必須被緩存直到微指令寄存器510中目前的微指令所規(guī)定的加載完成，以及加載的結(jié)果被提供給新的相依的微指令為止，其中規(guī)定的加載操作數(shù)表示，上述會(huì)造成在和微指令寄存器510中目前的微指令相依的其它保留站RS1-RSN的新的微指令被緩存的操作數(shù)。當(dāng)加載完成時(shí)，重排緩沖器424將取消設(shè)置保留信號(hào)H0LDY，并釋放緩存的微指令。
[0080]回到圖6，圖6為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例所述的圖4的每一保留站RS1-RSN的方塊圖600。每一保留站RSl-RSN包括微指令寄存器610，其中微指令寄存器610耦接至相依性檢查邏輯單元601。微指令寄存器610包括微指令卷標(biāo)字段OP TAG 611、運(yùn)算碼字段MICRO OP612、資源A字段SRC A 613、標(biāo)簽A字段TAG A 614、資源B字段SRC B 615、標(biāo)簽B字段TAG B616、資源C字段SRC C 617、以及標(biāo)簽C字段TAG C 618。相依性檢查邏輯單元601產(chǎn)生備妥信號(hào)READY，且監(jiān)測(cè)耦接至總線444的邏輯電路501所產(chǎn)生的保留信號(hào)HOLDY。
[0081]微指令寄存器610的字段611-618的內(nèi)容和圖5中具有相同名稱的字段相同，因此可參考圖5所述的內(nèi)容。相依性檢查邏輯單元601用以讀取資源的標(biāo)簽字段TAG A -TAG C的內(nèi)容。若任何標(biāo)簽字段TAG A -TAG C的內(nèi)容和設(shè)置在保留信號(hào)HOLDY上的卷標(biāo)相符，在微指令寄存器610中的微指令會(huì)被緩存，直到和在微指令寄存器610中的微指令相依的加載完成為止，此微指令經(jīng)由加載取得的操作數(shù)，會(huì)被提供給對(duì)應(yīng)的資源字段SRC A-SRC C，且重排緩沖器424取消設(shè)置保留信號(hào)H0LDY。當(dāng)保留信號(hào)HOLDY被取消設(shè)置，相依性檢查邏輯單元601設(shè)置備妥信號(hào)READY，以指示在微指令寄存器610中的微指令已準(zhǔn)備好被派送至其所對(duì)應(yīng)的執(zhí)行單元EU 1-EUN。
[0082]若卷標(biāo)字段TAGA-TAG C的內(nèi)容和設(shè)置在保留信號(hào)HOLDY上的卷標(biāo)不相符，相依性檢查邏輯單元601會(huì)設(shè)置備妥信號(hào)READY，以指示在微指令寄存器610中的微指令已準(zhǔn)備好被派送至其所對(duì)應(yīng)的執(zhí)行單元EU 1-EUN。
[0083]現(xiàn)在來參考圖7，圖7為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例所述的圖4的非內(nèi)核未命中組件462的方塊圖700。非內(nèi)核未命中組件462包括微指令寄存器710，其中微指令寄存器710耦接至加載未命中排除邏輯電路701。微指令寄存器710包括微指令卷標(biāo)字段OP TAG 711、運(yùn)算碼字段MICRO OP 712、資源A字段SRC A 713、標(biāo)簽A字段TAG A 714、資源B字段SRC B 715、標(biāo)簽B字段TAG B 716、資源C字段SRC C 717、以及標(biāo)簽C字段TAG C 718。加載未命中排除邏輯電路701產(chǎn)生無未命中信號(hào)N0MISS(no miss signal)。
[0084]微指令寄存器710的字段711-718的內(nèi)容和圖5-圖6中具有相同名稱的字段相同，因此可參考圖5-圖6所述的內(nèi)容。加載未命中排除邏輯電路701用以讀取運(yùn)算碼字段MICROOP 712的內(nèi)容。若運(yùn)算碼字段MICRO OP 712不包括規(guī)定的上述會(huì)造成新的微指令被緩存的操作數(shù)的其中一個(gè)，加載未命中排除邏輯電路701會(huì)取消設(shè)置無未命中信號(hào)N0MISS，以通知對(duì)應(yīng)的加載執(zhí)行單元EUL 422.