元数据预测器的制作方法

背景技术：

1、本发明总体上涉及计算机系统，并且更具体地涉及被配置和安排用于元数据预测器的计算机实现的方法、计算机系统和计算机程序产品。

2、流水线微处理器具有被分成执行特定任务的阶段(stage)的路径、通道或流水线。每个特定任务是由编程指令引导的整体操作的一部分。软件应用程序中的每个编程指令或宏指令由微处理器顺序执行。当编程指令进入流水线的第一阶段时，完成某些任务。然后将指令传递到后续阶段以完成后续任务。在完成最终任务之后，指令完成执行并且退出流水线。由流水线微处理器执行的程序指令类似于在装配线上制造物品。任何装配线的明显方面之一在于，在任何给定的时间点期间，在连续的组装阶段中在线路中驻留多个物品。对于流水线微处理器也是如此。在流水线时钟信号的任何周期期间，在不同阶段中存在多个指令，其中所述指令中的每一者处于连续完成水平。因此，微处理器允许多个指令用相同电路重叠执行。电路通常被分成多个阶段，并且每个阶段一次处理一个指令的特定部分，将部分结果传递到下一个阶段。

技术实现思路

1、本发明的实施例涉及用于元数据预测器的计算机实现的方法。一种非限制性示例计算机实现的方法，包括：操作索引流水线以在索引缓冲器中生成索引，所述索引用于读出存储器设备；以及用从所述存储器设备读取的指令的元数据填充预测高速缓存。所述计算机实施的方法包含操作预测流水线以使用来自所述预测高速缓存的指令的元数据来产生预测，用指令的元数据填充预测高速缓存与所述操作预测流水线异步地执行。

2、一种非限制性示例计算机实现的方法包括使用重置地址来查询索引加速器并且响应于查询确定索引行存在于索引加速器中。计算机实现的方法包括：确定索引加速器中的索引行的后续行；以及提供具有后续行的索引缓冲器。

3、一种非限制性示例计算机实现的方法包括：使用元数据来生成主要预测和辅助预测；确定主要预测和辅助预测是不同的；以及响应于主要预测和辅助预测是不同的，选择辅助预测。所述计算机实现的方法包含延伸预测流水线的长度达预定时间且将所述辅助预测提供到指令执行流水线。

4、本发明的其他实施例在计算机系统和计算机程序产品中实现上述方法的特征。

5、通过本发明的技术实现了附加技术特征和优点。在本文中详细描述了本发明的实施例和方面，并且这些实施例和方面被认为是所要求保护的主题的一部分。为了更好的理解，参考详细说明和附图。

技术特征：

1.一种计算机实现的方法，包括：

2.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中，用所述指令的所述元数据填充所述预测高速缓存与所述操作预测流水线异步地执行包括：独立于所述预测流水线中的过程，连续地索引所述存储器设备以读出所述预测缓存的所述元数据。

3.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中，所述索引缓冲器被配置为不依赖于和预先于使用来自所述预测高速缓存的所述元数据生成所述预测，读出具有用于所述预测高速缓存的所述元数据的所述存储器设备。

4.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中，所述预测流水线被配置为从所述预测高速缓存输出所述指令的所述元数据的一行。

5.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中，所述预测流水线被配置为连续重新使用来自所述预测高速缓存的所述指令的所述元数据的一行，而无需重新访问所述存储器设备。

6.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中，所述预测流水线被配置为响应于先前预测被预测到所述元数据的一行，连续重新使用已经从所述预测高速缓存输出的所述指令的所述元数据的行，以生成新预测。

7.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中，所述预测被提供给乱序指令执行流水线，所述乱序指令执行流水线平行于所述索引流水线和所述预测流水线操作。

8.一种系统，包括：

9.根据权利要求8所述的系统，其中，用所述指令的所述元数据填充所述预测高速缓存与所述操作预测流水线异步地执行包括：独立于所述预测流水线中的过程，连续地索引所述存储器设备以读出所述预测缓存的所述元数据。

10.根据权利要求8所述的系统，其中，所述索引缓冲器被配置为不依赖于和预先于使用来自所述预测高速缓存的所述元数据生成所述预测，读出具有用于所述预测高速缓存的所述元数据的所述存储器设备。

11.根据权利要求8所述的系统，其中，所述预测流水线被配置为从所述预测高速缓存输出所述指令的所述元数据的一行。

12.根据权利要求8所述的系统，其中，所述预测流水线被配置为连续重新使用来自所述预测高速缓存的所述指令的所述元数据的一行，而无需重新访问所述存储器设备。

13.根据权利要求8所述的系统，其中，所述预测流水线被配置为响应于先前预测被预测到所述元数据的一行，连续重新使用已经从所述预测高速缓存输出的所述指令的所述元数据的行，以生成新预测。

14.根据权利要求8所述的系统，其中，所述预测被提供给乱序指令执行流水线，所述乱序指令执行流水线平行于所述索引流水线和所述预测流水线操作。

15.一种计算机程序产品，包括具有包含在其中的程序指令的计算机可读存储介质，所述程序指令可由一个或多个处理器执行以使所述一个或多个处理器执行过程，所述过程包括：

16.根据权利要求15所述的计算机程序产品，其中，用所述指令的所述元数据填充所述预测高速缓存与所述操作预测流水线异步地执行包括：独立于所述预测流水线中的过程，连续地索引所述存储器设备以读出所述预测缓存的所述元数据。

17.根据权利要求15所述的计算机程序产品，其中，所述索引缓冲器被配置为不依赖于和预先于使用来自所述预测高速缓存的所述元数据生成所述预测，读出具有用于所述预测高速缓存的所述元数据的所述存储器设备。

18.根据权利要求15所述的计算机程序产品，其中，所述预测流水线被配置为从所述预测高速缓存输出所述指令的所述元数据的一行。

19.根据权利要求15所述的计算机程序产品，其中，所述预测流水线被配置为连续重新使用来自所述预测高速缓存的所述指令的所述元数据的一行，而无需重新访问所述存储器设备。

20.根据权利要求15所述的计算机程序产品，其中，所述预测流水线被配置为响应于先前预测被预测到所述元数据的一行，连续重新使用已经从所述预测高速缓存输出的所述指令的所述元数据的行，以生成新预测。

21.一种计算机实现方法，包括：

22.根据权利要求21所述的计算机实现的方法，其中：

23.根据权利要求21所述的计算机实现的方法，其中，所述索引行包括给定入口指令地址的分支的出口目标指令地址。

24.一种计算机实现的方法，包括：

25.根据权利要求24所述的计算机实现的方法，其中，所述辅助预测需要比所述主要预测更长的处理时间。

技术总结
用于元数据预测器的实施例。索引流水线在索引缓冲器中生成索引，其中索引用于读出存储器设备。用从存储器设备读取的指令的元数据填充预测高速缓存。预测流水线使用来自预测高速缓存的指令的元数据产生预测，用指令的元数据填充预测高速缓存与操作预测流水线异步地执行。

技术研发人员：E·T·莫莉,A·B·科卢拉,B·R·普拉斯基,J·博纳诺,D·迪托马索
受保护的技术使用者：国际商业机器公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/7