多線程處理器中分支預(yù)測(cè)資源的調(diào)度方法、設(shè)備和系統(tǒng)的制作方法【專利摘要】本發(fā)明實(shí)施例涉及計(jì)算機(jī)【
技術(shù)領(lǐng)域：
】，公開了一種多線程處理器中分支預(yù)測(cè)資源的調(diào)度方法、系統(tǒng)和多線程處理器。其中，所述多線程處理器能夠同時(shí)執(zhí)行至少二個(gè)線程，所述多線程處理器包括至少一個(gè)分支預(yù)測(cè)部件，該方法包括：設(shè)置所述至少二個(gè)線程與所述至少一個(gè)分支預(yù)測(cè)部件的對(duì)應(yīng)關(guān)系；將第一分支預(yù)測(cè)部件分配給第一線程獨(dú)享使用；所述至少一個(gè)分支預(yù)測(cè)部件的數(shù)量小于所述至少二個(gè)線程的數(shù)量，所述至少一個(gè)分支預(yù)測(cè)部件包括所述第一分支預(yù)測(cè)部件，所述至少二個(gè)線程包括所述第一線程。實(shí)施本發(fā)明實(shí)施例，可以減少分支預(yù)測(cè)資源的硬件開銷，提高分支預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性?！緦＠f明】多線程處理器中分支預(yù)測(cè)資源的調(diào)度方法、設(shè)備和系統(tǒng)【
技術(shù)領(lǐng)域：
】[0001]本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)【
技術(shù)領(lǐng)域：
】，具體涉及一種多線程處理器中分支預(yù)測(cè)資源的調(diào)度方法、設(shè)備和系統(tǒng)?！?br>背景技術(shù)：
】[0002]目前，多數(shù)處理器都使用流水線方式使指令的執(zhí)行可以重疊以提高效率，當(dāng)包含流水線技術(shù)的處理器處理分支指令時(shí)就會(huì)遇到一個(gè)問題，根據(jù)判定條件的真/假的不同，有可能會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)跳，而這會(huì)打斷流水線中指令的處理，因?yàn)樘幚砥鳠o法確定該指令的下一條指令，直到分支執(zhí)行完畢。流水線越長(zhǎng)，處理器等待的時(shí)間便越長(zhǎng)，因?yàn)樗仨毜却种е噶钐幚硗戤叄拍艽_定下一條進(jìn)入流水線的指令程序中。分支預(yù)測(cè)技術(shù)便是為解決這一問題而出現(xiàn)的，分支預(yù)測(cè)可包括對(duì)條件分支指令的目標(biāo)跳轉(zhuǎn)方向的預(yù)測(cè)以及對(duì)子程序返回地址的預(yù)測(cè)。[0003]現(xiàn)有技術(shù)中存在一種多線程處理器的分支預(yù)測(cè)方法，在該方法中每個(gè)線程獨(dú)自占有一個(gè)子程序RAS(ReturnAddressStack,返回地址棧)用于子程序返回地址的預(yù)測(cè)。RAS采用LIFO(LastInFirstOut,后進(jìn)先出)結(jié)構(gòu)，ControlLogic(控制邏輯)控制返回地址的入棧與出棧邏輯。在指令對(duì)call/ret(請(qǐng)求/返回)中，call指令在fetch(取指令)流水級(jí)時(shí)將返回地址push(入棧)到RAS中，子程序結(jié)束時(shí)ret指令在fetch流水級(jí)時(shí)將返回地址從RAS中pop(出棧)。以32個(gè)線程的多線程處理器為例，則需要32個(gè)RAS，若每個(gè)RAS中有4個(gè)entry(條目),則共有128個(gè)entry,同時(shí)每個(gè)RAS還需要一個(gè)控制邏輯,這樣導(dǎo)致硬件開銷太大。但如果將每個(gè)RAS中的entry減少為2個(gè)，開銷雖然降低，但每個(gè)線程獨(dú)自享有的資源變少了，可能經(jīng)常發(fā)生溢出而影響性能。[0004]現(xiàn)有技術(shù)中還存在一種多線程處理器的分支預(yù)測(cè)方法，在該方法中，每個(gè)線程有自己獨(dú)立的GHR(GlobalHistoryRegister,全局歷史寄存器)，多個(gè)線程共享PHT(patternhistorytable，模式歷史表)進(jìn)行分支跳轉(zhuǎn)方向的預(yù)測(cè)。該方法中，雖然每個(gè)線程之間共享PHT，減少了一定的硬件開銷，但也會(huì)導(dǎo)致線程間的相互干擾，降低分支預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性?！?br/>發(fā)明內(nèi)容】[0005]本發(fā)明實(shí)施例提供一種多線程處理器中分支預(yù)測(cè)資源的調(diào)度方法、設(shè)備和系統(tǒng)，用于減少分支預(yù)測(cè)資源的硬件開銷，提高分支預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。[0006]本發(fā)明實(shí)施例提供一種多線程處理器中分支預(yù)測(cè)資源的調(diào)度方法，所述多線程處理器能夠同時(shí)執(zhí)行至少二個(gè)線程，所述多線程處理器包括至少一個(gè)分支預(yù)測(cè)部件，所述方法包括:[0007]設(shè)置所述至少二個(gè)線程與所述至少一個(gè)分支預(yù)測(cè)部件的對(duì)應(yīng)關(guān)系；[0008]將第一分支預(yù)測(cè)部件分配給第一線程獨(dú)享使用；所述至少一個(gè)分支預(yù)測(cè)部件的數(shù)量小于所述至少二個(gè)線程的數(shù)量，所述至少一個(gè)分支預(yù)測(cè)部件包括所述第一分支預(yù)測(cè)部件，所述至少二個(gè)線程包括所述第一線程。[0009]相應(yīng)的，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種多線程處理器中分支預(yù)測(cè)資源的調(diào)度系統(tǒng)，所述多線程處理器能夠同時(shí)執(zhí)行至少二個(gè)線程，所述多線程處理器包括至少一個(gè)分支預(yù)測(cè)部件，所述系統(tǒng)包括:[0010]設(shè)置單元，用于設(shè)置所述至少二個(gè)線程與所述至少一個(gè)分支預(yù)測(cè)部件的對(duì)應(yīng)關(guān)系；所述至少一個(gè)分支預(yù)測(cè)部件的數(shù)量小于所述至少二個(gè)線程的數(shù)量；[0011]分配單元，用于將第一分支預(yù)測(cè)部件分配給第一線程獨(dú)享使用；所述至少一個(gè)分支預(yù)測(cè)部件包括所述第一分支預(yù)測(cè)部件，所述至少二個(gè)線程包括所述第一線程。[0012]相應(yīng)的，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種多線程處理器，所述多線程處理器包括:[0013]至少一個(gè)分支預(yù)測(cè)部件以及如前所述的分支預(yù)測(cè)資源的調(diào)度系統(tǒng)。[0014]本發(fā)明實(shí)施例中提供的多線程處理器中分支預(yù)測(cè)資源的調(diào)度方法、系統(tǒng)和多線程處理器，該多線程處理器中分支預(yù)測(cè)部件的數(shù)量小于多線程處理器的線程的數(shù)量，可節(jié)約硬件開銷，另外，將一個(gè)分支預(yù)測(cè)部件分配給多線程處理器可執(zhí)行的多個(gè)線程中的其中一個(gè)線程獨(dú)享使用，也克服了現(xiàn)有技術(shù)中共享分支預(yù)測(cè)資源所帶來的線程間的相互干擾的問題，提高了分支預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性?！緦＠綀D】【附圖說明】[0015]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。[0016]圖1是本發(fā)明實(shí)施例一提供的多線程處理器中分支預(yù)測(cè)資源的調(diào)度方法的流程示意圖；[0017]圖2是本發(fā)明實(shí)施例二提供的多線程處理器中分支預(yù)測(cè)資源的調(diào)度方法的流程示意圖；[0018]圖3是本發(fā)明實(shí)施例三提供的多線程處理器中分支預(yù)測(cè)資源的調(diào)度方法的流程示意圖；[0019]圖4本發(fā)明實(shí)施例四提供的多線程處理器中分支預(yù)測(cè)資源的調(diào)度系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；[0020]圖5是本發(fā)明實(shí)施例五提供的多線程處理器中分支預(yù)測(cè)資源的調(diào)度系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；[0021]圖6是本發(fā)明實(shí)施例六提供的多線程處理器中分支預(yù)測(cè)資源的調(diào)度系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】[0022]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。[0023]本發(fā)明實(shí)施例中提供了一種多線程處理器中分支預(yù)測(cè)資源的調(diào)度方法、系統(tǒng)和多線程處理器，用于節(jié)約分支預(yù)測(cè)資源的硬件開銷，提高分支預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。以下分別進(jìn)行詳細(xì)說明。[0024]本發(fā)明的說明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于區(qū)別類似的對(duì)象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當(dāng)情況下可以互換，以便這里描述的本發(fā)明的實(shí)施例例如能夠以除了在這里圖示或描述的那些以外的順序?qū)嵤?。此外，術(shù)語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過程、方法、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其它步驟或單元。[0025]實(shí)施例一:[0026]參考圖1，本發(fā)明提供一種多線程處理器中分支預(yù)測(cè)資源的調(diào)度方法，該多線程處理器能夠同時(shí)執(zhí)行至少二個(gè)線程，該多線程處理器包括至少一個(gè)分支預(yù)測(cè)部件，如圖1所示，該方法包括:[0027]101、設(shè)置上述至少二個(gè)線程與上述至少一個(gè)分支預(yù)測(cè)部件的對(duì)應(yīng)關(guān)系；[0028]本實(shí)施例中，分支預(yù)測(cè)部件可以為模式歷史表PHT或返回地址棧RAS；[0029]102、將第一分支預(yù)測(cè)部件分配給第一線程獨(dú)享使用；[0030]其中，上述至少一個(gè)分支預(yù)測(cè)部件的數(shù)量小于上述至少二個(gè)線程的數(shù)量，上述至少一個(gè)分支預(yù)測(cè)部件包括上述第一分支預(yù)測(cè)部件，上述至少二個(gè)線程包括上述第一線程，且上述第一線程與上述第一分支預(yù)測(cè)部件存在對(duì)應(yīng)關(guān)系。[0031]本實(shí)施例中，多線程處理器中分支預(yù)測(cè)部件的數(shù)量小于多線程處理器的可同時(shí)執(zhí)行的線程的數(shù)量，可節(jié)約硬件開銷，另外，將一個(gè)分支預(yù)測(cè)部件分配給多個(gè)線程中的其中一個(gè)線程獨(dú)享使用，也克服了現(xiàn)有技術(shù)中共享分支預(yù)測(cè)資源所帶來的線程間的相互干擾的問題，提高了分支預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。[0032]實(shí)施例二:[0033]本發(fā)明還提供一種多線程處理器中分支預(yù)測(cè)資源的調(diào)度方法，該多線程處理器能夠同時(shí)執(zhí)行至少二個(gè)線程，該多線程處理器包括至少一個(gè)分支預(yù)測(cè)部件，如圖2所示，該方法包括:[0034]201、設(shè)置上述至少二個(gè)線程與上述至少一個(gè)分支預(yù)測(cè)部件的對(duì)應(yīng)關(guān)系；[0035]本實(shí)施例中，分支預(yù)測(cè)部件可以為模式歷史表PHT或返回地址棧RAS；[0036]202、檢測(cè)上述至少二個(gè)線程中各個(gè)線程的優(yōu)先級(jí)；[0037]203、將第一分支預(yù)測(cè)部件分配給第一線程獨(dú)享使用；[0038]其中，上述至少一個(gè)分支預(yù)測(cè)部件的數(shù)量小于上述至少二個(gè)線程的數(shù)量，上述至少一個(gè)分支預(yù)測(cè)部件包括上述第一分支預(yù)測(cè)部件，上述至少二個(gè)線程包括上述第一線程，且上述第一線程是與第一分支預(yù)測(cè)部件對(duì)應(yīng)的線程中優(yōu)先級(jí)最高的線程；[0039]204、將上述第一分支預(yù)測(cè)部件的所有條目置為無效；[0040]在將第一分支預(yù)測(cè)部件分配給第一線程獨(dú)享使用之后，由于第一分支預(yù)測(cè)部件可能保存著上一個(gè)線程中的分支預(yù)測(cè)歷史信息，這些分支預(yù)測(cè)歷史信息可能對(duì)第一線程的分支預(yù)測(cè)沒有用處，因此可將第一分支預(yù)測(cè)部件的所有條目(entry)置為無效，以清空對(duì)第一線程無效的分支預(yù)測(cè)歷史信息；[0041]205、保存指示上述第一分支預(yù)測(cè)部件被分配給上述第一線程獨(dú)享使用的分配信肩、O[0042]具體地,如果上述分支預(yù)測(cè)部件是PHT,則操作系統(tǒng)可以通過MSR(movegeneralpurposeregistertosystemregister)類型的指令設(shè)置至少二個(gè)線程與至少一個(gè)模式歷史表PHT的對(duì)應(yīng)關(guān)系，上述預(yù)先設(shè)置的至少二個(gè)線程與至少一個(gè)模式歷史表PHT的對(duì)應(yīng)關(guān)系的信息可以保存在分支線程寄存器(BTR，BranchThreadRegister)中，該分支線程寄存器可以是只寫(Write-only)寄存器；同樣，也可以將指示上述第一PHT被分配給上述第一線程獨(dú)享使用的分配信息保存在分支線程寄存器，每個(gè)PHT可配置一個(gè)BTR用于保存與該P(yáng)HT相關(guān)的對(duì)應(yīng)關(guān)系和分配信息。[0043]例如，一個(gè)8線程處理器，其中包括2個(gè)PHT，預(yù)先設(shè)置為:ΡΗΤ0對(duì)應(yīng)于threadO、threadl、thread2、thread3,PHTl對(duì)應(yīng)于線程thread4、thread5、thread6、thread7,對(duì)于ΡΗΤΟ,將其分配給threadO、threadl、thread2、thread3中優(yōu)先級(jí)最高的線程獨(dú)享使用。對(duì)于PHT1,將其分配給thread4、thread5、thread6、thread7中優(yōu)先級(jí)最高的線程獨(dú)享使用。操作系統(tǒng)可以每隔預(yù)定時(shí)間對(duì)各個(gè)線程的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行判斷，以更新PHT的分配。[0044]當(dāng)然，PHT的分配方式不限于上述的優(yōu)先級(jí)高的方式，也可以采用其它分配方式，例如隨機(jī)選擇的分配方式。[0045]具體地，如果分支預(yù)測(cè)部件是RAS,則操作系統(tǒng)可以通過MSR(movegeneralpurposeregistertosystemregister)類型的指令設(shè)置至少二個(gè)線程與至少一個(gè)返回地址棧RAS的對(duì)應(yīng)關(guān)系，上述預(yù)先設(shè)置的至少二個(gè)線程與至少一個(gè)返回地址棧RAS的對(duì)應(yīng)關(guān)系的信息可以保存在返回地址棧_線程寄存器(RAS_TR,ReturnAddressStack_ThreadRegister)中，該RAS_TR可以是只讀(Read-only)寄存器；同樣,也可以將指示上述第一RAS被分配給上述第一線程獨(dú)享使用的分配信息保存在RAS_TR中，每個(gè)RAS可配置一個(gè)RAS_TR用于保存與該RAS相關(guān)的對(duì)應(yīng)關(guān)系和分配信息。[0046]例如，一個(gè)8線程處理器，其中包括2個(gè)RAS，預(yù)先設(shè)置為:RAS0對(duì)應(yīng)于threadO、threadl>thread2、thread3,RASl對(duì)應(yīng)于線程thread4、thread5、thread6、thread7,對(duì)于RAS0,將其分配給threadO、threadl、thread2、thread3中優(yōu)先級(jí)最高的線程獨(dú)享使用。對(duì)于RAS1,將其分配給thread4、thread5、thread6、thread7中優(yōu)先級(jí)最高的線程獨(dú)享使用。操作系統(tǒng)可以每隔預(yù)定時(shí)間對(duì)各個(gè)線程的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行判斷，以更新RAS的分配。[0047]當(dāng)然，RAS的分配方式不限于上述的優(yōu)先級(jí)高的方式，也可以采用其它分配方式，例如隨機(jī)選擇的分配方式。[0048]本實(shí)施例中提供的多線程處理器中分支預(yù)測(cè)資源的調(diào)度方法，可方便于從操作系統(tǒng)層面對(duì)分支資源進(jìn)行靈活的調(diào)度和分配，可控性地進(jìn)行分支預(yù)測(cè)，提高了分支預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確率；從硬件角度看，在多線程處理器中，本實(shí)施例的方案與現(xiàn)有技術(shù)中的方案相比，節(jié)約了分支預(yù)測(cè)硬件資源；從而很好地平衡了分支預(yù)測(cè)中資源開銷和準(zhǔn)確率之間的沖突。[0049]實(shí)施例三:[0050]參考圖3，本發(fā)明還提供一種多線程處理器中分支預(yù)測(cè)資源的調(diào)度方法，該多線程處理器能夠同時(shí)執(zhí)行至少二個(gè)線程，該多線程處理器包括至少一個(gè)分支預(yù)測(cè)部件，如圖3所示，該方法包括:[0051]301、設(shè)置上述至少二個(gè)線程與上述至少一個(gè)分支預(yù)測(cè)部件的對(duì)應(yīng)關(guān)系；[0052]本實(shí)施例中，分支預(yù)測(cè)部件可以為模式歷史表PHT或返回地址棧RAS；[0053]302、將第一分支預(yù)測(cè)部件分配給第一線程獨(dú)享使用；[0054]其中，上述至少一個(gè)分支預(yù)測(cè)部件的數(shù)量小于上述至少二個(gè)線程的數(shù)量；上述至少一個(gè)分支預(yù)測(cè)部件包括上述第一分支預(yù)測(cè)部件，上述第一線程固定為與上述第一分支預(yù)測(cè)部件對(duì)應(yīng)的線程中的其中一個(gè)；[0055]303、將上述第一分支預(yù)測(cè)部件的所有條目置為無效；[0056]在將第一分支預(yù)測(cè)部件分配給第一線程獨(dú)享使用之后，由于第一分支預(yù)測(cè)部件可能保存著上一個(gè)線程中的分支預(yù)測(cè)歷史信息，這些分支預(yù)測(cè)歷史信息可能對(duì)第一線程的分支預(yù)測(cè)沒有用處，因此可將第一分支預(yù)測(cè)部件的所有條目(entry)置為無效，以清空對(duì)第一線程無用的分支預(yù)測(cè)歷史信息；[0057]304、保存指示上述第一分支預(yù)測(cè)部件被分配給上述第一線程獨(dú)享使用的分配信息；[0058]305、將第二線程中需要進(jìn)行分支預(yù)測(cè)的任務(wù)調(diào)度到上述第一線程進(jìn)行執(zhí)行；上述第二線程為與上述第一分支預(yù)測(cè)部件對(duì)應(yīng)的線程中的任意一個(gè)，且與上述第一線程不同；[0059]本實(shí)施例中，與實(shí)施例二不同的是，對(duì)于一個(gè)分支預(yù)測(cè)部件，其將被分配給固定的一個(gè)線程獨(dú)享使用，當(dāng)其他線程中存在需要分支預(yù)測(cè)的任務(wù)時(shí)，為了完成這些任務(wù)，可將其他線程中的需要分支預(yù)測(cè)的任務(wù)調(diào)度到第一線程中進(jìn)行執(zhí)行。[0060]具體地,如果上述分支預(yù)測(cè)部件是PHT,則操作系統(tǒng)可以通過MSR(movegeneralpurposeregistertosystemregister)類型的指令設(shè)置至少二個(gè)線程與至少一個(gè)模式歷史表PHT的對(duì)應(yīng)關(guān)系，上述預(yù)先設(shè)置的至少二個(gè)線程與至少一個(gè)模式歷史表PHT的對(duì)應(yīng)關(guān)系的信息可以保存在分支線程寄存器(BTR，BranchThreadRegister)中，該分支線程寄存器可以是只寫(Write-only)寄存器；同樣，也可以將指示上述第一PHT被分配給上述第一線程獨(dú)享使用的分配信息保存在分支線程寄存器，每個(gè)PHT可配置一個(gè)BTR用于保存與該P(yáng)HT相關(guān)的對(duì)應(yīng)關(guān)系和分配信息。[0061]例如，一個(gè)8線程處理器，其中包括2個(gè)PHT，預(yù)先設(shè)置為:ΡΗΤ0對(duì)應(yīng)于threadO、threadl>thread2、thread3,PHTl對(duì)應(yīng)于線程thread4、thread5、thread6、thread7。對(duì)于ΡΗΤΟ,將其分配給threadO獨(dú)享使用，當(dāng)threadl、thread2、thread3的任意一個(gè)線程中存在需要分支預(yù)測(cè)的任務(wù)時(shí)，可以將這些需要分支預(yù)測(cè)的任務(wù)都調(diào)度到threadO來執(zhí)行，在調(diào)度之前，可將與PHTO的所有條目置為無效。對(duì)于PHT1，將其分配給threacM獨(dú)享使用，同樣，當(dāng)thread5、thread6、thread7的任意一個(gè)線程中存在需要分支預(yù)測(cè)的任務(wù)時(shí),可以將這些需要分支預(yù)測(cè)的任務(wù)都調(diào)度到thread4來執(zhí)行，在調(diào)度之前，可將與PHTl的所有條目置為無效。[0062]具體地，當(dāng)分支預(yù)測(cè)部件是RAS時(shí),操作系統(tǒng)可以通過MSR(movegeneralpurposeregistertosystemregister)類型的指令設(shè)置至少二個(gè)線程與至少一個(gè)返回地址棧RAS的對(duì)應(yīng)關(guān)系，上述預(yù)先設(shè)置的至少二個(gè)線程與至少一個(gè)返回地址棧RAS的對(duì)應(yīng)關(guān)系的信息可以保存在返回地址棧_線程寄存器(RAS_TR,ReturnAddressStack_ThreadRegister)中，該RAS_TR可以是只讀(Read-only)寄存器；同樣，也可以將指示上述第一RAS被分配給上述第一線程獨(dú)享使用的分配信息保存在RAS_TR中，每個(gè)RAS可配置一個(gè)RAS_TR用于保存與該RAS相關(guān)的對(duì)應(yīng)關(guān)系和分配信息。[0063]例如，一個(gè)8線程處理器，其中包括2個(gè)RAS，預(yù)先設(shè)置為:RAS0對(duì)應(yīng)于threadO、threadl>thread2、thread3,RASl對(duì)應(yīng)于線程thread4、thread5、thread6、thread7。對(duì)于RASO，將其分配給threadO獨(dú)享使用，對(duì)于RASl，將其分配給thread4獨(dú)享使用。如果threadl(或thread2,或thread3)中存在需要進(jìn)行分支預(yù)測(cè)的任務(wù),可將該任務(wù)調(diào)度到threadO上進(jìn)行執(zhí)行，在調(diào)度之前，可將與RASO中的內(nèi)容置為無效。同理，也可將thread5(或thread6,或thread7)中的需要分支預(yù)測(cè)的任務(wù)調(diào)度到thread4上進(jìn)行執(zhí)行,在調(diào)度之前，也可將與RASl中的內(nèi)容置為無效。[0064]本實(shí)施例中提供的多線程處理器中分支預(yù)測(cè)資源的調(diào)度方法，可方便于從操作系統(tǒng)層面對(duì)分支資源進(jìn)行靈活的調(diào)度和分配，可控性地進(jìn)行分支預(yù)測(cè)，提高了分支預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確率；從硬件角度看，在多線程處理器中，本實(shí)施例的方案與現(xiàn)有技術(shù)中的方案相比，節(jié)約了分支預(yù)測(cè)硬件資源；從而很好地平衡了分支預(yù)測(cè)中資源開銷和準(zhǔn)確率之間的沖突。[0065]實(shí)施例四:[0066]本發(fā)明還提供一種多線程處理器中的分支預(yù)測(cè)資源的調(diào)度系統(tǒng)，該多線程處理器能夠同時(shí)執(zhí)行至少二個(gè)線程，且該多線程處理器包括至少一個(gè)分支預(yù)測(cè)部件，如圖4所示，該系統(tǒng)可包括:[0067]設(shè)置單元100，用于設(shè)置上述至少二個(gè)線程與上述至少一個(gè)分支預(yù)測(cè)部件的對(duì)應(yīng)關(guān)系；上述至少一個(gè)分支預(yù)測(cè)部件的數(shù)量小于上述至少二個(gè)線程的數(shù)量；[0068]分配單元200，用于將第一分支預(yù)測(cè)部件分配給與上述第一分支預(yù)測(cè)部件對(duì)應(yīng)的第一線程獨(dú)享使用；上述至少一個(gè)分支預(yù)測(cè)部件包括上述第一分支預(yù)測(cè)部件，上述至少二個(gè)線程包括上述第一線程。[0069]本實(shí)施例中，分支預(yù)測(cè)部件可以是模式歷史表PHT或返回地址棧RAS。[0070]本實(shí)施例中提供的多線程處理器中分支預(yù)測(cè)資源的調(diào)度系統(tǒng)可用于為包括至少一個(gè)分支預(yù)測(cè)部件的多線程處理器進(jìn)行分支預(yù)測(cè)資源的調(diào)度，本實(shí)施例中，多線程處理器中分支預(yù)測(cè)部件的數(shù)量小于多線程處理器的可同時(shí)執(zhí)行的線程的數(shù)量，可節(jié)約硬件開銷，另外，將一個(gè)分支預(yù)測(cè)部件分配給多個(gè)線程中的其中一個(gè)線程獨(dú)享使用，也克服了現(xiàn)有技術(shù)中共享分支預(yù)測(cè)資源所帶來的線程間的相互干擾的問題，提高了分支預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。[0071]實(shí)施例五:[0072]本發(fā)明還提供一種多線程處理器中的分支預(yù)測(cè)資源的調(diào)度系統(tǒng)，該多線程處理器能夠同時(shí)執(zhí)行至少二個(gè)線程，且該多線程處理器包括至少一個(gè)分支預(yù)測(cè)部件，如圖5所示，該系統(tǒng)可包括:[0073]設(shè)置單元100，用于設(shè)置上述至少二個(gè)線程與上述至少一個(gè)分支預(yù)測(cè)部件的對(duì)應(yīng)關(guān)系；上述至少一個(gè)分支預(yù)測(cè)部件的數(shù)量小于上述至少二個(gè)線程的數(shù)量；[0074]分配單元200，用于將第一分支預(yù)測(cè)部件分配給第一線程獨(dú)享使用；上述至少一個(gè)分支預(yù)測(cè)部件包括上述第一分支預(yù)測(cè)部件，上述至少二個(gè)線程包括上述第一線程，上述第一線程為與所述第一分支預(yù)測(cè)部件對(duì)應(yīng)的線程中優(yōu)先級(jí)最高的線程；[0075]優(yōu)先級(jí)檢測(cè)單元300，與分配單元200連接，用于檢測(cè)上述至少二個(gè)線程中各個(gè)線程的優(yōu)先級(jí)；[0076]無效單元400，與分配單元200連接，用于在分配單元200將第一分支預(yù)測(cè)部件分配給上述第一線程獨(dú)享使用之后，將上述第一分支預(yù)測(cè)部件的所有條目置為無效；[0077]保存單元500，與分配單元200連接，用于保存指示上述第一分支預(yù)測(cè)部件被分配給上述第一線程獨(dú)享使用的分配信息。[0078]本實(shí)施例中，分支預(yù)測(cè)部件可以為模式歷史表PHT或返回地址棧RAS。[0079]具體地,如果上述分支預(yù)測(cè)部件是PHT,則操作系統(tǒng)可以通過MSR(movegeneralpurposeregistertosystemregister)類型的指令設(shè)置至少二個(gè)線程與至少一個(gè)模式歷史表PHT的對(duì)應(yīng)關(guān)系，上述預(yù)先設(shè)置的至少二個(gè)線程與至少一個(gè)模式歷史表PHT的對(duì)應(yīng)關(guān)系的信息可以保存在分支線程寄存器(BTR，BranchThreadRegister)中，該分支線程寄存器可以是只寫(Write-only)寄存器；同樣，也可以將指示上述第一PHT被分配給上述第一線程獨(dú)享使用的分配信息保存在分支線程寄存器，每個(gè)PHT可配置一個(gè)BTR用于保存與該P(yáng)HT相關(guān)的對(duì)應(yīng)關(guān)系和分配信息。[0080]例如，一個(gè)8線程處理器，其中包括2個(gè)PHT，預(yù)先設(shè)置為:ΡΗΤ0對(duì)應(yīng)于threadO、threadl>thread2、thread3,PHTl對(duì)應(yīng)于線程thread4、thread5、thread6、thread7,對(duì)于ΡΗΤΟ,將其分配給threadO、threadl、thread2、thread3中優(yōu)先級(jí)最高的線程獨(dú)享使用。對(duì)于PHT1,將其分配給thread4、thread5、thread6、thread7中優(yōu)先級(jí)最高的線程獨(dú)享使用。操作系統(tǒng)可以每隔預(yù)定時(shí)間對(duì)各個(gè)線程的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行判斷，以更新PHT的分配。[0081]當(dāng)然，PHT的分配方式不限于上述的優(yōu)先級(jí)高的方式，也可以采用其它分配方式，例如隨機(jī)選擇的分配方式。[0082]具體地，如果分支預(yù)測(cè)部件是RAS,則操作系統(tǒng)可以通過MSR(movegeneralpurposeregistertosystemregister)類型的指令設(shè)置至少二個(gè)線程與至少一個(gè)返回地址棧RAS的對(duì)應(yīng)關(guān)系，上述預(yù)先設(shè)置的至少二個(gè)線程與至少一個(gè)返回地址棧RAS的對(duì)應(yīng)關(guān)系的信息可以保存在返回地址棧_線程寄存器(RAS_TR,ReturnAddressStack_ThreadRegister)中，該RAS_TR可以是只讀(Read-only)寄存器；同樣,也可以將指示上述第一RAS被分配給上述第一線程獨(dú)享使用的分配信息保存在RAS_TR中，每個(gè)RAS可配置一個(gè)RAS_TR用于保存與該RAS相關(guān)的對(duì)應(yīng)關(guān)系和分配信息。[0083]例如，一個(gè)8線程處理器，其中包括2個(gè)RAS，預(yù)先設(shè)置為:RAS0對(duì)應(yīng)于threadO、threadl>thread2、thread3,RASl對(duì)應(yīng)于線程thread4、thread5、thread6、thread7,對(duì)于RASO,將其分配給threadO、threadl、thread2、thread3中優(yōu)先級(jí)最高的線程獨(dú)享使用。對(duì)于RAS1,將其分配給thread4、thread5、thread6、thread7中優(yōu)先級(jí)最高的線程獨(dú)享使用。操作系統(tǒng)可以每隔預(yù)定時(shí)間對(duì)各個(gè)線程的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行判斷，以更新RAS的分配。[0084]當(dāng)然，RAS的分配方式不限于上述的優(yōu)先級(jí)高的方式，也可以采用其它分配方式，例如隨機(jī)選擇的分配方式。[0085]本實(shí)施例中提供的多線程處理器中分支預(yù)測(cè)資源的調(diào)度系統(tǒng)，可方便于從操作系統(tǒng)層面對(duì)分支資源進(jìn)行靈活的調(diào)度和分配，可控性地進(jìn)行分支預(yù)測(cè)，提高了分支預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確率；從硬件角度看，在多線程處理器中，本實(shí)施例的方案與現(xiàn)有技術(shù)中的方案相比，節(jié)約了分支預(yù)測(cè)硬件資源；從而很好地平衡了分支預(yù)測(cè)中資源開銷和準(zhǔn)確率之間的沖突。[0086]實(shí)施例六:[0087]本發(fā)明還提供一種多線程處理器中的分支預(yù)測(cè)資源的調(diào)度系統(tǒng)，該多線程處理器能夠同時(shí)執(zhí)行至少二個(gè)線程，且該多線程處理器包括至少一個(gè)分支預(yù)測(cè)部件，如圖6所示，該系統(tǒng)可包括:[0088]設(shè)置單元100，用于設(shè)置上述至少二個(gè)線程與上述至少一個(gè)分支預(yù)測(cè)部件的對(duì)應(yīng)關(guān)系；上述至少一個(gè)分支預(yù)測(cè)部件的數(shù)量小于上述至少二個(gè)線程的數(shù)量；[0089]分配單元200，用于將第一分支預(yù)測(cè)部件分配給第一線程獨(dú)享使用；上述至少一個(gè)RAS包括上述第一RAS，上述至少二個(gè)線程包括上述第一線程，且上述第一線程固定為與上述第一分支預(yù)測(cè)部件對(duì)應(yīng)的線程中的其中一個(gè)；[0090]無效單元400，與分配單元200連接，用于在分配單元200將第一分支預(yù)測(cè)部件分配給上述第一線程獨(dú)享使用之后，將上述第一分支預(yù)測(cè)部件的所有條目置為無效；[0091]保存單元500，與分配單元200連接，用于保存指示上述第一分支預(yù)測(cè)部件被分配給上述第一線程獨(dú)享使用的分配信息；[0092]調(diào)度單元600，與保存單元500連接，用于將第二線程中需要進(jìn)行分支預(yù)測(cè)的任務(wù)調(diào)度到上述第一線程進(jìn)行執(zhí)行；上述第二線程為與上述第一分支預(yù)測(cè)部件對(duì)應(yīng)的線程中的任意一個(gè)，且與上述第一線程不同。[0093]本實(shí)施例中，與實(shí)施例五不同的是，對(duì)于一個(gè)分支預(yù)測(cè)部件，其將被分配給固定的一個(gè)線程獨(dú)享使用，當(dāng)其他線程中存在需要分支預(yù)測(cè)的任務(wù)時(shí)，為了完成這些任務(wù)，可將其他線程中的需要分支預(yù)測(cè)的任務(wù)調(diào)度到第一線程中進(jìn)行執(zhí)行。[0094]具體地,如果上述分支預(yù)測(cè)部件是PHT,則操作系統(tǒng)可以通過MSR(movegeneralpurposeregistertosystemregister)類型的指令設(shè)置至少二個(gè)線程與至少一個(gè)模式歷史表PHT的對(duì)應(yīng)關(guān)系，上述預(yù)先設(shè)置的至少二個(gè)線程與至少一個(gè)模式歷史表PHT的對(duì)應(yīng)關(guān)系的信息可以保存在分支線程寄存器(BTR，BranchThreadRegister)中，該分支線程寄存器可以是只寫(Write-only)寄存器；同樣，也可以將指示上述第一PHT被分配給上述第一線程獨(dú)享使用的分配信息保存在分支線程寄存器，每個(gè)PHT可配置一個(gè)BTR用于保存與該P(yáng)HT相關(guān)的對(duì)應(yīng)關(guān)系和分配信息。[0095]例如，一個(gè)8線程處理器，其中包括2個(gè)PHT，預(yù)先設(shè)置為:ΡΗΤ0對(duì)應(yīng)于threadO、threadl>thread2、thread3,PHTl對(duì)應(yīng)于線程thread4、thread5、thread6、thread7。對(duì)于ΡΗΤΟ,將其分配給threadO獨(dú)享使用，當(dāng)threadl、thread2、thread3的任意一個(gè)線程中存在需要分支預(yù)測(cè)的任務(wù)時(shí)，可以將這些需要分支預(yù)測(cè)的任務(wù)都調(diào)度到threadO來執(zhí)行，在調(diào)度之前，可將與PHTO的所有條目置為無效。對(duì)于PHTl，將其分配給threacM獨(dú)享使用，同樣，當(dāng)thread5、thread6、thread7的任意一個(gè)線程中存在需要分支預(yù)測(cè)的任務(wù)時(shí),可以將這些需要分支預(yù)測(cè)的任務(wù)都調(diào)度到threacM來執(zhí)行，在調(diào)度之前，可將與PHTl的所有條目置為無效。[0096]具體地，當(dāng)分支預(yù)測(cè)部件是RAS時(shí),操作系統(tǒng)可以通過MSR(movegeneralpurposeregistertosystemregister)類型的指令設(shè)置至少二個(gè)線程與至少一個(gè)返回地址棧RAS的對(duì)應(yīng)關(guān)系，上述預(yù)先設(shè)置的至少二個(gè)線程與至少一個(gè)返回地址棧RAS的對(duì)應(yīng)關(guān)系的信息可以保存在返回地址棧_線程寄存器(RAS_TR,ReturnAddressStack_ThreadRegister)中，該RAS_TR可以是只讀(Read-only)寄存器；同樣，也可以將指示上述第一RAS被分配給上述第一線程獨(dú)享使用的分配信息保存在RAS_TR中，每個(gè)RAS可配置一個(gè)RAS_TR用于保存與該RAS相關(guān)的對(duì)應(yīng)關(guān)系和分配信息。[0097]例如，一個(gè)8線程處理器，其中包括2個(gè)RAS，預(yù)先設(shè)置為:RAS0對(duì)應(yīng)于threadO、threadl>thread2、thread3,RASl對(duì)應(yīng)于線程thread4、thread5、thread6、thread7。對(duì)于RASO，將其分配給threadO獨(dú)享使用，對(duì)于RASl，將其分配給thread4獨(dú)享使用。如果threadl(或thread2,或thread3)中存在需要進(jìn)行分支預(yù)測(cè)的任務(wù),可將該任務(wù)調(diào)度到threadO上進(jìn)行執(zhí)行，在調(diào)度之前，可將與RASO中的內(nèi)容置為無效。同理，也可將thread5(或thread6,或thread7)中的需要分支預(yù)測(cè)的任務(wù)調(diào)度到thread4上進(jìn)行執(zhí)行,在調(diào)度之前，也可將與RASl中的內(nèi)容置為無效。[0098]本實(shí)施例中提供的多線程處理器中分支預(yù)測(cè)資源的調(diào)度系統(tǒng)，可方便于從操作系統(tǒng)層面對(duì)分支資源進(jìn)行靈活的調(diào)度和分配，可控性地進(jìn)行分支預(yù)測(cè)，提高了分支預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確率；從硬件角度看，在多線程處理器中，本實(shí)施例的方案與現(xiàn)有技術(shù)中的方案相比，節(jié)約了分支預(yù)測(cè)硬件資源；從而很好地平衡了分支預(yù)測(cè)中資源開銷和準(zhǔn)確率之間的沖突。[0099]實(shí)施例七:[0100]本發(fā)明還提供一種多線程處理器，所述多線程處理器包括:[0101]至少一個(gè)分支預(yù)測(cè)部件以及如實(shí)施例四或?qū)嵤├寤驅(qū)嵤├龅姆种ьA(yù)測(cè)資源的調(diào)度系統(tǒng)。[0102]上述分支預(yù)測(cè)部件可以是PHT或RAS。[0103]該多線程處理器可以進(jìn)行分支跳轉(zhuǎn)方向和/或返回地址的預(yù)測(cè)，具體地，可參考實(shí)施例四或五或六的描述，在此不予贅述。[0104]需要說明的是，以上各實(shí)施例均基于同一發(fā)明構(gòu)思，在各實(shí)施例中描述各有側(cè)重，個(gè)別實(shí)施例描述未詳盡之處，可參考其他實(shí)施例中的描述。[0105]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解上述實(shí)施例的各種方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件來完成，該程序可以存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中，存儲(chǔ)介質(zhì)可以包括:閃存盤、只讀存儲(chǔ)器(Read-OnlyMemory,ROM)、隨機(jī)存取器(RandomAccessMemory,RAM)、磁盤或光盤等。[0106]以上對(duì)本發(fā)明實(shí)施例所提供的多線程處理器中分支預(yù)測(cè)資源的調(diào)度方法、系統(tǒng)和多線程處理器進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在【具體實(shí)施方式】及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制?！緳?quán)利要求】1.一種多線程處理器中分支預(yù)測(cè)資源的調(diào)度方法，其特征在于，所述多線程處理器能夠同時(shí)執(zhí)行至少二個(gè)線程，所述多線程處理器包括至少一個(gè)分支預(yù)測(cè)部件，所述方法包括:設(shè)置所述至少二個(gè)線程與所述至少一個(gè)分支預(yù)測(cè)部件的對(duì)應(yīng)關(guān)系；將第一分支預(yù)測(cè)部件分配給第一線程獨(dú)享使用；所述至少一個(gè)分支預(yù)測(cè)部件的數(shù)量小于所述至少二個(gè)線程的數(shù)量，所述至少一個(gè)分支預(yù)測(cè)部件包括所述第一分支預(yù)測(cè)部件，所述至少二個(gè)線程包括所述第一線程。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括:將所述第一分支預(yù)測(cè)部件的所有條目置為無效；保存指示所述第一分支預(yù)測(cè)部件被分配給所述第一線程獨(dú)享使用的分配信息。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在所述將第一分支預(yù)測(cè)部件分配給第一線程獨(dú)享使用之前，所述方法還包括:檢測(cè)所述至少二個(gè)線程中各個(gè)線程的優(yōu)先級(jí)；所述第一線程為與所述第一分支預(yù)測(cè)部件對(duì)應(yīng)的線程中優(yōu)先級(jí)最高的線程。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一線程為與所述第一分支預(yù)測(cè)部件對(duì)應(yīng)的線程中的其中一個(gè)；在所述將第一分支預(yù)測(cè)部件分配給第一線程獨(dú)享使用之后，所述方法還包括:將第二線程中需要進(jìn)行分支預(yù)測(cè)的任務(wù)調(diào)度到所述第一線程進(jìn)行執(zhí)行；所述第二線程為與所述第一分支預(yù)測(cè)部件對(duì)應(yīng)的線程中的任意一個(gè)，且與所述第一線程不同。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述分支預(yù)測(cè)部件為返回地址棧或模式歷史表。6.一種多線程處理器中分支預(yù)測(cè)資源的調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于，所述多線程處理器能夠同時(shí)執(zhí)行至少二個(gè)線程，所述多線程處理器包括至少一個(gè)分支預(yù)測(cè)部件，所述系統(tǒng)包括:設(shè)置單元，用于設(shè)置所述至少二個(gè)線程與所述至少一個(gè)分支預(yù)測(cè)部件的對(duì)應(yīng)關(guān)系；所述至少一個(gè)分支預(yù)測(cè)部件的數(shù)量小于所述至少二個(gè)線程的數(shù)量；分配單元，用于將第一分支預(yù)測(cè)部件分配給第一線程獨(dú)享使用；所述至少一個(gè)分支預(yù)測(cè)部件包括所述第一分支預(yù)測(cè)部件，所述至少二個(gè)線程包括所述第一線程。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括:無效單元，與所述分配單元連接，用于在所述分配單元將第一分支預(yù)測(cè)部件分配給所述第一線程獨(dú)享使用之后，將所述第一分支預(yù)測(cè)部件的所有條目置為無效；保存單元，與所述分配單元連接，用于保存指示所述第一分支預(yù)測(cè)部件被分配給所述第一線程獨(dú)享使用的分配信息。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括:優(yōu)先級(jí)檢測(cè)單元，與所述分配單元連接，用于檢測(cè)所述至少二個(gè)線程中各個(gè)線程的優(yōu)先級(jí)；所述第一線程為與所述第一分支預(yù)測(cè)部件對(duì)應(yīng)的線程中優(yōu)先級(jí)最高的線程。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一線程為與所述第一分支預(yù)測(cè)部件對(duì)應(yīng)的線程中的其中一個(gè)；所述系統(tǒng)還包括:調(diào)度單元，與所述保存單元連接，用于將第二線程中需要進(jìn)行分支預(yù)測(cè)的任務(wù)調(diào)度到所述第一線程進(jìn)行執(zhí)行；所述第二線程為與所述第一分支預(yù)測(cè)部件對(duì)應(yīng)的線程中的任意一個(gè)，且與所述第一線程不同。10.根據(jù)權(quán)利要求6-9任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述分支預(yù)測(cè)部件為返回地址?；蚰Ｊ綒v史表。11.一種多線程處理器，其特征在于，所述多線程處理器包括:至少一個(gè)分支預(yù)測(cè)部件以及如權(quán)利要求6-10任一項(xiàng)所述的多線程處理器中分支預(yù)測(cè)資源的調(diào)度系統(tǒng)。【文檔編號(hào)】G06F9/50GK104424032SQ201310386082【公開日】2015年3月18日申請(qǐng)日期:2013年8月29日優(yōu)先權(quán)日:2013年8月29日【發(fā)明者】侯銳,馮煜晶,郭旭斌,蘇東鋒申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司,中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所