CN117112031A - 一种指令发射方法、装置、电子设备及储存介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种指令发射方法、装置、电子设备及储存介质。所述方法包括：根据第一依赖链，将第一依赖链中的第一指令分配至指令发射队列；第一依赖链包括第一指令和从与第一指令关联的至少一条源指令中确定的第二指令，第二指令在第一指令之前进入指令发射队列；根据第一指令在指令发射队列中的位置信息，更新指令发射队列对应的指令信息表；在从指令发射队列中发射第二指令时，根据第二指令与第一指令之间的依赖关系，从指令信息表中读取第一指令的位置信息；根据位置信息，从指令发射队列中发射第一指令。本发明实施例在实现指令发射队列中指令的背靠背发射的同时，缓解了背靠背发射所带来的处理器的时序开销，提高了处理器的执行效率。

Description

一种指令发射方法、装置、电子设备及储存介质

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，特别是涉及一种指令发射方法、装置、电子设备及储存介质。

背景技术

乱序超标量处理器在每个周期获取多条指令，并一次性乱序执行多条指令，是一种应用广泛的处理器架构，而发射队列是乱序超标量处理器中的重要组成部件之一，其功能是记录并跟踪指令之间的依赖关系并实现指令之间的乱序执行，从而提高处理器指令并行性。乱序超标量处理器一般通过发射队列实现相关指令之间的背靠背发射来提高性能。

目前，为实现指令之间的背靠背发射，通常需要在指令发射的时钟周期内发送唤醒信号以唤醒依赖于该指令的关联指令，使得依赖于该指令的关联指令能够在下一时钟周期发射。

但是，在现实场景下，指令的发射与唤醒在同一时钟周期之内完成，会给处理器带来沉重的时序负担，并且随着发射队列容量的不断扩大，通过在同一时钟周期进行指令的发射和唤醒来实现指令之间的背靠背发射，所带来的时序开销问题也更加明显。

发明内容

本发明实施例提供一种指令发射方法、装置、电子设备及储存介质，可以实现同一发射队列内指令的背靠背发射，指令的发射与唤醒可以分两个时钟周期进行，缓解了背靠背发射所带来的处理器的时序开销，提高了处理器的执行效率。

为了解决上述问题，本发明实施例公开了一种指令发射方法，应用于处理器，所述处理器包括指令发射队列；所述方法包括：

根据第一依赖链，将第一依赖链中的第一指令分配至所述指令发射队列；所述第一依赖链用于记录指令之间的依赖关系，包括所述第一指令和从与所述第一指令关联的至少一条源指令中确定的第二指令，所述第二指令在所述第一指令之前进入所述指令发射队列；

根据所述第一指令在所述指令发射队列中的位置信息，更新所述指令发射队列对应的指令信息表；所述指令信息表用于记录所述第一依赖链中每条指令在所述指令发射队列中的位置信息；

在从所述指令发射队列中发射所述第二指令时，根据所述第二指令与所述第一指令之间的依赖关系，从所述指令信息表中读取所述位置信息；

根据所述位置信息，从所述指令发射队列中发射所述第一指令。

另一方面，本发明实施例公开了一种指令发射装置，应用于处理器，所述处理器包括指令发射队列；所述装置包括：

指令分配模块，用于根据第一依赖链，将第一依赖链中的第一指令分配至所述指令发射队列；所述第一依赖链用于记录指令之间的依赖关系，包括所述第一指令和从与所述第一指令关联的至少一条源指令中确定的第二指令，所述第二指令在所述第一指令之前进入所述指令发射队列；

信息更新模块，用于根据所述第一指令在所述指令发射队列中的位置信息，更新所述指令发射队列对应的指令信息表；所述指令信息表用于记录所述第一依赖链中每条指令在所述指令发射队列中的位置信息；

信息读取模块，用于在从所述指令发射队列中发射所述第二指令时，根据所述第二指令与所述第一指令之间的依赖关系，从所述指令信息表中读取所述位置信息；

指令发射模块，用于根据所述位置信息，从所述指令发射队列中发射所述第一指令。

再一方面，本发明实施例还公开了一种电子设备，所述电子设备包括有存储器，以及一个或者一个以上的程序，其中一个或者一个以上程序存储于存储器中，且经配置以由一个或者一个以上处理器执行前述的指令发射方法。

本发明实施例还公开了一种可读存储介质，当所述存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时，使得电子设备能够执行前述的指令发射方法。

本发明实施例包括以下优点：

在本发明实施例中，处理器首先根据第一指令所在的第一依赖链将第一指令分配置至指令发射队列，之后再根据第一指令在指令发射队列中的位置信息，更新该指令发射队列对应的指令信息表，以便在第一依赖链中的第二指令满足发射条件的情况下，在从指令发射队列中发射第二指令的时钟周期内，从指令信息表中读取第一指令的位置信息，并在第二指令的发射周期的下一时钟周期根据该位置信息从指令发射队列中发射第一指令。由此，无需在发射第二指令的时钟周期内同时向第一指令发送唤醒信号，即可实现指令发射队列中第一指令和第二指令的背靠背发射，在实现指令发射队列中指令的背靠背发射的同时，缓解了背靠背发射所带来的处理器的时序开销，提高了处理器的执行效率。

附图说明

下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1是本发明提供的一种指令发射方法的步骤流程图；

图2是本发明提供的一种依赖链的建立示意图；

图3是本发明提供的另一种依赖链的建立示意图；

图4是本发明提供的一种依赖预测表的示意图；

图5是本发明提供的一种处理器中的指令发射队列示意图；

图6是本发明提供的一种链表示意图；

图7是本发明提供的一种指令发射装置的结构框图；

图8是本发明提供的一种用于指令发射的电子设备的结构框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

方法实施例

参照图1，示出了本发明的一种指令发射方法的步骤流程图，所述方法具体可以包括如下步骤：

步骤S110、根据第一依赖链，将第一依赖链中的第一指令分配至所述指令发射队列；所述第一依赖链用于记录指令之间的依赖关系，包括所述第一指令和从与所述第一指令关联的至少一条源指令中确定的第二指令，所述第二指令在所述第一指令之前进入所述指令发射队列。

步骤S120、根据所述第一指令在所述指令发射队列中的位置信息，更新所述指令发射队列对应的指令信息表；所述指令信息表用于记录所述第一依赖链中每条指令在所述指令发射队列中的位置信息。

步骤S130、在从所述指令发射队列中发射所述第二指令时，根据所述第二指令与所述第一指令之间的依赖关系，从所述指令信息表中读取所述位置信息。

步骤S140、根据所述位置信息，从所述指令发射队列中发射所述第一指令。

本发明实施例提供的指令发射方法，可以应用于处理器。在本发明实施例中，处理器可以是微处理器、图形处理器(Graphics Processing Unit，GPU)和中央处理器(CentralProcessing Unit/Processor，CPU)中的任一种。

在处理器中，为了便于管理，可以将一条指令的执行过程划分为取指阶段、译码阶段、执行阶段、访存阶段和写回阶段，并在译码阶段和执行阶段之间实现指令发射。相应地，处理器可以包括但不限于取指单元、译码单元和功能单元(Function Unit，FU)。此外，为了实现在译码阶段和执行阶段之间的指令发射，可以在译码单元和执行单元之间设置指令发射队列(Issue Queue，IQ)，指令发射队列用于按照依赖链的形式对待发射指令以及待发射指令对应的位置信息、寄存器信息等进行存储。

在本发明实施例中，依赖链是根据指令和该指令的至少一个源操作数确定的指令依赖链。一条依赖链是根据一条指令和该一条指令的至少一个源操作数确定的。依赖链的数量可以为至少一条，第一依赖链是本发明实施例中至少一条依赖链中的任一条依赖链，并且第一依赖链是根据第一指令和第一指令的至少一个源操作确定的。其中，第一依赖链用于记录指令之间的依赖关系具体可以为处理器前端取指单元获取的待处理指令之间的依赖关系，也可以为译码单元从取指队列中获取的指令之间的依赖关系。本发明实施例对此不作具体限定。

具体地，第一依赖链包括第一指令和第二指令。其中，第二指令包括但不限于：第一指令直接依赖的源操作数对应的指令、第一指令之间接依赖的源操作数对应的指令。也就是说，第一指令的发射与否依赖于第二指令的执行结果。在本发明实施例中，第二指令的数量为至少一条。其中，第二指令与第一指令之间的依赖关系可以为第一指令依赖于第二指令的依赖结果。

待发射指令是处理器中经过译码单元的译码操作之后，分配至指令发射队列中等待发射到功能单元中执行的指令。待发射指令包括但不限于第一依赖链中分配至指令发射队列中的第一指令和第二指令。

需要说明的是，处理器中可以包括一个指令发射队列。当然，考虑到一个指令发射队列对应的存储空间有限，以及处理器执行效率的问题，也可以在处理器中设置多个指令发射队列。

在本发明实施例中，在处理器中包括多个指令发射队列的情况下，处理器优先将同一依赖链中的所有指令统一分配至同一指令发射队列中，使得同一依赖链中的各条指令均可以在同一指令发射队列中实现指令之间的背靠背发射。

具体地，在第一依赖链所在的第一指令发射队列对应的存储空间将满时，可以将第二依赖链中的指令分配至第二指令发射队列，使得同一依赖链中的指令分配至同一指令发射队列中，并在同一指令发射队列中实现指令的背靠背发射，从而提高处理器的任务处理效率。

作为一种示例，处理器中包括第一指令发射队列和第二指令发射队列。第一依赖链包括第一指令、第二指令、第三指令；第二依赖链包括第四指令、第五指令和第六指令。具体地，处理器在将第一依赖链中的第一指令、第二指令、第三指令分配至第一指令发射队列之后，第一指令发射队列对应的剩余存储空间只能容纳后续分配的一条指令。此时，为了保证第二依赖链中第四指令、第五指令和第六指令也可以实现背靠背发射，处理器可以将第二依赖链中的第四指令、第五指令和第六指令全部分配至第二指令发射队列。从而保证第一依赖链中的第一指令、第二指令、第三指令可以在第一指令发射队列实现背靠背发射。相对的，第二依赖链中的第四指令、第五指令和第六指令可以在第二指令发射队列实现背靠背发射。

作为一种示例，第一依赖链包括10条指令，处理器包括第一指令发射队列和第二指令发射队列。但是，在第一指令发射队列和第二指令发射队列对应的存储空间均不足以存储第一依赖链中的所有指令的情况下，可以将第一依赖链中的第一条指令至第六条指令分配至第一指令发射队列，并将第一依赖链中剩余的第七条指令至第十条指令分配至第二指令发射队列。

此时，第一指令发射队列中的第一条指令至第六条指令可以通过步骤S130和步骤S140实现背靠背发射，第二指令发射队列中的第七条指令至第十条指令也可以通过步骤S130和步骤S140实现背靠背发射。但是，第一指令发射队列中第六指令和第二指令发射队列中的第七指令将无法实现指令的背靠背发射。因此，在指令发射队列对应的存储空间充足，即可以存储第一依赖链中的所有指令的情况下，可以优先将同一指令发射队列中的指令通过步骤S110和步骤S120分配至同一指令发射队列，即将第一依赖链中，原本在第二指令发射队列中发射的第七条指令至第十条指令重新分配至第一指令发射队列中，连同第一依赖链中原有的第一条指令至第六条指令一起，使全部10条指令统一在第一指令发射队列中发射，以最大概率地实现处理器中指令的背靠背发射，从而提高处理器的执行效率。

在本发明实施例中，对于多条指令依赖于同一条指令的依赖树，可以通过对该依赖树的切割操作，得到与该依赖树对应的多条依赖链。基于本发明实施例提出的指令发射方法，可以将依赖于同一条指令的不同指令分配到不同的指令发射队列进行指令发射。由此，当某一条指令在功能单元执行完成得到执行结果后，依赖于该指令的多条指令会在多个不同的指令发射队列中分别发射，在一定程度上提高了指令发射队列的发射带宽。

在本发明实施例中，处理器可以将第一依赖链中的指令按照指令之间的依赖关系依次分配至指令发射队列中。具体地，为保证效率，处理器可以根据源操作数的准备时间分别将各指令分配在指令发射队列中，将第一依赖链中源操作数的准备时间最短的指令优先分配至指令发射队列中，将第一依赖链中源操作数的准备时间最长的指令最后分配至指令发射队列中。

此外，本发明实施例中指令发射队列包括指令信息表，不同指令发射队列对应的指令信息表不同。指令信息表用于记录所述第一依赖链中每条指令在所述指令发射队列中的位置信息。其中，指令在发射队列中的位置信息具体可以为指令在指令发射队列中的槽位号。

在本发明实施例中，第一依赖链中的第二指令可以是第一指令直接依赖的指令，处理器可以首先将第二指令分配至指令发射队列，然后再将第一指令分配至指令发射队列。

具体地，处理器在将第一依赖链中的第二指令分配至指令发射队列的过程中，可以首先确定当前指令发射队列中是否存在第一依赖链中的其他指令；在当前指令发射队列中的第一指令发射队列中存在第一依赖链中的其他指令的情况下，处理器可以将第二指令分配至该第一指令发射队列，从而实现将第一依赖链中的指令被分配至同一指令发射队列中；否则，处理器可以按照随机分配法或者指令最少分配法将第二指令分配至处理器中的任一指令发射队列中。本发明实施例对此不作具体限定。

处理器在执行步骤S110的过程中，可以首先根据第一指令对应的存储资源信息和第二指令对应的存储资源信息确定第二指令所在的第一指令发射队列，并确定第一指令发射队列对应的存储空间；

在第一指令发射队列对应的存储空间充足的情况下，处理器可以将第一指令分配至第二指令所在的指令发射队列；在第一指令发射队列对应的存储空间已满的情况下，处理器可以按照随机分配法或者指令最少分配法将第一指令分配至第一指令发射队列之外的第二指令发射队列。

在本发明实施例中，第二指令的发射条件可以为第二指令的源操作数已经准备好的条件。需要说明的是，第二指令的源操作数已经准备好具体为：第二指令依赖的第三指令经过功能单元执行后，得到第三指令对应的执行结果。第三指令对应的执行结果即为第二指令的源操作数。

作为一种示例，第一依赖链包括第二指令(“add.w r0,r1,r2”)和第三指令(“add.w r2,r3,r4”)，第三指令在第二指令之前进入第一指令发射队列，第三指令是第二指令的源操作数对应的指令。

具体地，在第一指令发射队列将第三指令发射至功能单元之后，功能单元执行第三指令对应的操作，得到第三指令对应的执行结果；然后，功能单元将得到第三指令对应的执行结果的状态反馈至第一指令发射队列；第一指令发射队列基于功能单元反馈的状态，确认第二指令的源操作数已经准备好，此时，第一指令发射队列发射第二指令，使得功能单元可以根据第三指令的执行结果执行第二指令对应的操作。

处理器可以在从第二指令所在的指令发射队列中发射第二指令的时钟周期内，从该指令发射队列对应的指令信息表中读取第一指令的位置信息，以为处理器在第二指令的发射周期的下一时钟周期执行步骤S140提供依据。

其中，处理器发射第二指令的时钟周期和发射第一指令的时钟周期可以为相邻的时钟周期，也可以为不相邻的时钟周期。本发明实施例对此不作具体限定。

在本发明实施例中，处理器可以首先建立第一依赖链；然后，将第一依赖链中的第二指令分配至指令发射队列，并根据第二指令在指令发射队列中的位置信息，更新该指令发射队列对应的指令信息表；之后，再将第一依赖链中的第一指令分配至第二指令所在的指令发射队列，并根据第一指令在该指令发射队列中的位置信息，更新该指令发射队列对应的指令信息表；然后，在满足第二指令的发射条件的情况下，将第二指令从指令发射队列中调度出来发射到功能单元，并在发射第二指令的时钟周期内，根据第二指令与第一指令之间的依赖关系从指令信息表中读取第一指令的位置信息；最后，在第二指令的发射周期的下一时钟周期根据第一指令在指令发射队列中的位置信息，将第一指令从指令发射队列中调度出来发射到功能单元。由此，实现了第一依赖链中第一指令和第二指令的背靠背发射。

作为一种示例，第一依赖链包括第一指令、第二指令和第三指令；处理器将第一依赖链中的指令分配至指令发射队列的先后顺序依次是第三指令、第二指令和第一指令；处理器在将第三指令分配至第一指令发射队列之后，将第二指令分配至指令发射队列时，可以根据第二指令与第三指令之间的依赖关系，将第二指令分配至第一指令发射队列，并根据第二指令在第一指令发射队列中的位置信息，更新第一指令发射队列对应的指令信息表；然后，处理器在将第一指令分配至指令发射队列时，可以根据第一指令与第二指令之间的依赖关系，将第一指令分配至第一指令发射队列，并根据第一指令在第一指令发射队列中的位置信息，更新第一指令发射队列对应的指令信息表；之后，处理器在将第二指令从第一指令发射队列中调度出来发射到功能单元的同一时钟周期内，根据第二指令与第一指令之间的依赖关系从指令信息表中读取第一指令的位置信息；最后，在第二指令的发射周期的下一时钟周期根据第一指令的位置信息，将第一指令从指令发射队列中调度出来发射到功能单元。

相比于现有技术中，为实现指令之间的背靠背发射，需要在指令发射的时钟周期内发送唤醒信号以唤醒依赖于该指令的关联指令，使得依赖于该指令的关联指令能够在该指令的发射周期的下一时钟周期发射，引入了额外的时序开销。此外，出于时序上的考虑，现有技术中通常还会引入一个指令之间的依赖矩阵，在发射队列确定待发射指令的槽位后，通过修改该依赖矩阵来唤醒依赖于该指令的关联指令，但是，依赖矩阵的面积开销随着指令发射队列容量的增大而呈指数增大，最终限制了指令发射队列的存储空间的增大。

而本发明实施例中处理器可以首先根据第一指令所在的第一依赖链将第一指令分配置至指令发射队列，之后再根据第一指令在指令发射队列中的位置信息，更新该指令发射队列对应的指令信息表，以便在第一依赖链中的第二指令满足发射条件的情况下，在从指令发射队列中发射第二指令的时钟周期内，从指令信息表中读取第一指令的位置信息，并在第二指令的发射周期的下一时钟周期根据该位置信息从指令发射队列中发射第一指令。由此，无需在发射第二指令的时钟周期内向第一指令发送唤醒信号，即可实现指令发射队列中第一指令和第二指令的背靠背发射，在实现指令发射队列中指令的背靠背发射的同时，还缓解了背靠背发射所带来的处理器的时序开销，提高了处理器的执行效率。此外，本发明实施例在实现指令的背靠背发射的过程中，不涉及在发射第二指令的时钟周期内同时向第一指令发送唤醒信号的操作，因此也无需建立指令之间的依赖矩阵，进而缓解了指令发射队列的存储空间的压力。由此，本发明实施例提供的指令发射方法，在实现指令的背靠背发射的同时，还缓解了背靠背发射所带来的时序压力和发射队列的存储空间的压力，进而提高了处理器的执行效率和性能。

在本发明的一种可选实施例中，图1示出的指令发射方法还可以包括：

步骤S101、确定与所述至少一条源指令对应的指令类型。

步骤S102、根据所述指令类型，从所述至少一条源指令中确定所述第一指令对应的目标指令。

步骤S103、根据所述目标指令，从所述至少一条源指令中确定至少一条第二指令。

步骤S104、根据所述第一指令和所述至少一条第二指令，建立所述第一依赖链。

其中，所述目标指令为所述至少一条源指令中准备时间最长的指令。可以理解的是，处理器的功能单元在执行第一指令时需要用到与第一指令关联的至少一条源指令的执行结果，为了降低整体的准备时间，可以把准备时间最长的源指令作为目标指令，以该目标指令为起始建立第一依赖链。在目标指令准备好的情况下，与第一指令关联的所有源指令也都已经是准备好的状态了，此时，从指令发射队列中将第一指令发射至功能单元后，功能单元就可以根据至少一条源指令的执行结果执行第一指令，从而提高了功能单元的指令执行效率。

在本发明实施例中，源指令为第一指令的源操作数对应的指令，第一指令的源操作数为功能单元执行源指令得到的执行结果。源指令的指令类型可以是根据源指令的准备时间确定的指令类型，指令类型包括但不限于：长延迟指令和短延迟指令。其中，源指令的准备时间为功能单元执行源指令得到源指令对应的执行结果所需要的时间，也即第一指令的源操作数准备完成的时间，第一指令的源操作数准备完成的状态具体可以为：该源操作数可供功能单元在执行第一指令的过程中获取使用的状态。

其中，长延迟指令为准备时间较长的指令，包括但不限于访存指令、乘法运算指令和除法运算指令。短延迟指令为准备时间较短的指令，包括但不限于加法运算指令、减法运算指令、与或非运算指令等。

在本发明实施例中，源指令可以是第一指令直接依赖的指令，也可以是第一指令之间接依赖的指令。处理器在确定至少一条源指令的指令类型的情况下，可以根据该指令类型，从至少一条源指令中确定出准备时间最长的源指令，并将该源指令确定为目标指令。

在目标指令为第一指令的直接依赖指令的情况下，处理器可以将目标指令确定为第二指令，并根据第二指令和第一指令，将第一指令和第二指令构成的指令依赖链确定为第一依赖链，此时，第二指令的数量为1。

在目标指令为第一指令的间接依赖指令的情况下，处理器可以根据目标指令，确定处于目标指令和第一指令之间的第一源指令，并将第一源指令和目标指令确定为第二指令，最后，处理器再将第二指令和第一指令构成的指令依赖链确定为第一依赖链，此时，第二指令的数量大于1。

本发明实施例通过步骤S101至步骤S104提供的指令发射方法，将第一指令与源指令之间一对多的依赖形式简化为一对一的依赖形式，使得处理器在执行步骤S110的指令分配操作时，只需要参照第一依赖链进行分配，无需考虑第一指令与多个源指令之间的依赖关系，简化了流处理器在将第一指令分配至指令发射队列过程中的执行逻辑，降低了处理器在进行指令分配时的时序压力。

在本发明的一种可选实施例中，步骤S102所述根据所述指令类型，从所述至少一条源指令中确定所述第一指令对应的目标指令，包括：

步骤S1021、将所述至少一条源指令中满足第一预设条件的源指令确定为所述第一指令对应的目标指令。

其中，所述第一预设条件包括以下至少一项：所述源指令的指令类型为第一预设指令类型。所述源指令的直接依赖指令的指令类型为第一预设指令类型。

在本发明实施例中，处理器可以将与第一指令关联的至少一条源指令依次与第一预设条件进行匹配，将至少一条源指令中满足第一预设条件的源指令确定为目标指令。

其中，第一预设条件可以是源指令的指令类型为第一预设指令类型；第一预设条件也可以是源指令的直接依赖指令的指令类型为第一预设指令类型；第二预设条件还可以是源指令的指令类型和源指令的直接依赖指令的指令类型均为第一预设指令类型。本发明实施例对此不作具体限定。

需要说明的是，源指令的的直接依赖指令可以是第一指令的间接依赖指令。第一预设指令类型可以为长延迟指令或者其他具有较长准备时间的指令对应的指令类型。

作为一种示例，参照图2，示出了本发明的一种依赖链的建立示意图。如图2所示，与第一指令(“add.w r3,r1,r2”)关联的源指令包括第一源指令(“ld.dr1,r4,r5”)和第二源指令(“add.w r2,r5,r6”)。在第一预设指令类型为长延迟指令的情况下，由于第一源指令为访存指令，而第二源指令为加法运算指令，因此，处理器根据第一源指令和第二源指令的指令类型，可以确定第一源指令的指令类型为长延迟指令，匹配第一预设指令类型，而第二源指令的指令类型不是第一预设指令类型；之后，处理器可以确定第一源指令满足第一预设条件，并将第一源指令确定为第一指令对应的目标指令；

进一步地，由于第一源指令是第一指令的直接依赖指令，因此，处理器可以将作为目标指令的第一源指令确定为第二指令，并将第一源指令和第一指令构成的指令依赖链确定为第一依赖链。

作为一种示例，参照图3，示出了本发明的另一种依赖链的建立示意图。如图3所示，与第一指令(“add.w r3,r1,r2”)关联的源指令包括第一源指令(“addi.w r1,r4,0”)、第二源指令(“addi.w r2,r6,0”)、第三源指令(“addi.wr4,r3,0”)和第四源指令(“ld.dr6,r7,r8”)。在第一预设指令类型为长延迟指令的情况下，由于第一源指令、第二源指令和第三源指令均为加法运算指令，而第四源指令为访存指令，因此，处理器根据第一源指令、第二源指令、第三源指令和第四源指令的指令类型，可以确定第四源指令的指令类型为长延迟指令，匹配第一预设指令类型，而第一源指令、第二源指令和第三源指令的指令类型不匹配第一预设指令类型；之后，处理器可以确定第四源指令满足第一预设条件，并将第四源指令确定为第一指令对应的目标指令；

进一步地，由于第四源指令是第一指令的间接依赖指令，因此，处理器可以将第四源指令作为目标指令，和处于第四源指令和第一指令之间的第二源指令分别确定为第二指令，并将第四源指令、第二源指令和第一指令构成的指令依赖链确定为第一依赖链。

在本发明的一种可选实施例中，所述第一预设条件包括所述源指令的指令类型为第一预设指令类型，所述第一预设指令类型对应的源指令数为1。

在本发明实施例中，第一预设条件可以进一步包括：与第一指令关联的至少一条源指令的指令类型为第一预设指令类型，并且第一预设指令类型对应的源指令数为1。也就是说，在与第一指令关联的至少一条源指令中存在一条源指令的指令类型为第一预设指令类型的情况下，处理器可以将该条源指令确定为目标指令。

当然，在与第一指令关联的至少一条源指令中存在多条源指令的指令类型为第一预设指令类型的情况下，处理器可以从指令类型为第一预设指令类型的多条源指令中随机确定一条源指令作为目标指令。

此外，在与第一指令关联的任一条源指令均不满足第一预设条件的情况下，处理器也可以从至少一条源指令随机确定一条源指令作为目标指令。

在本发明的一种可选实施例中，步骤S102所述根据所述指令类型，从所述至少一条源指令中确定所述第一指令对应的目标指令，包括：

步骤S1022、在所述至少一条源指令满足第二预设条件的情况下，根据所述至少一条源指令对应的哈希值，索引依赖预测表；所述依赖预测表存储有饱和计数器，所述饱和计数器的最高位用于指示所述至少一条源指令中准备时间最长的源指令。

步骤S1023、将所述依赖预测表中饱和计数器的最高位对应的源指令确定为所述第一指令对应的目标指令。

其中，所述第二预设条件包括以下至少一项：所述源指令的指令类型为第一预设指令类型，且所述第一预设指令类型对应的源指令数大于1。所述源指令的指令类型和所述源指令的直接依赖指令的指令类型均为第二预设指令类型。

在本发明实施例中，在与第一指令关联的任一条源指令均不满足第一预设条件的情况下，处理器还可以通过步骤S1022和步骤S1023对应的操作来确定第一指令对应的目标指令。

其中，源指令对应的哈希值可以是源指令的取指地址PC经过哈希处理后得到的哈希值。依赖预测表可以是处理器中的分支预测表(Branch Prediction Table，BPT)，依赖预测表中包括各条源指令的指令标识和预测执行结果。预测执行结果中包括依赖预测表中的饱和计数器的饱和计数值，饱和计数器可以根据上一时钟周期内各条指令的预测执行结果对饱和计数值进行更新。

作为一种示例，在依赖预测表中，如果第一源指令(Src0)的预测执行结果是第一源指令(Src0)最后完成，也即第一源指令(Src0)的准备时间最长，但是在指令的实际执行过程中，是第二源指令(Src1)最后完成，此时，依赖预测表中的饱和计数器可以将第二源指令(Src1)对应的饱和计数值加一；在依赖预测表中，如果第二源指令(Src1)的预测执行结果是第二源指令(Src1)最后完成，也即第二源指令(Src1)的准备时间最长，但是在指令的实际执行过程中，是第一源指令(Src0)最后完成，此时，依赖预测表中的饱和计数器可以将第二源指令(Src1)对应的饱和计数值减一。其中，依赖预测表中饱和计数器的最高位对应的源指令为第二源指令(Src1)。

在本发明实施例中，依赖预测表中的饱和计数器的最高位是根据依赖预测表中各个源指令的预测执行结果，将预测执行结果中预测最后执行的源指令确定为饱和计数器的最高位对应的源指令。

具体地，在与第一指令关联的至少一条源指令满足第二预设条件的情况下，处理器可以根据至少一条源指令对应的哈希(hash)值，索引依赖预测表，从依赖预测表中确定饱和计数器的最高位对应的源指令，其中，饱和计数器的最高位用于指示至少一条源指令中准备时间最长的源指令；然后，处理器再将饱和计数器的最高位对应的源指令确定为第一指令对应的目标指令。

参照图4，示出了本发明的一种依赖预测表的示意图。如图4所示，处理器可以首先将源指令的取指地址PC进行哈希处理，得到源指令对应的哈希值；然后根据该哈希值，在依赖预测表中进行哈希索引，确定依赖预测表中饱和计数器的最高位对应的源指令；最后，处理器将将饱和计数器的最高位对应的源指令确定为目标指令。

需要说明的是，第二预设条件可以是与第一指令关联的至少一条源指令中存在多条源指令的指令类型为第一预设指令类型；第二预设条件也可以是与第一指令关联的至少一条源指令的指令类型均为第二预设指令类型。其中，第二预设指令类型可以为短延迟指令或者其他具有较短准备时间的指令对应的指令类型。

在与第一指令关联的至少一条源指令的指令类型为第一预设指令类型，并且第一预设指令类型对应的源指令数大于1的情况下，处理器除了可以从指令类型为第一预设指令类型的多条源指令中随机确定一条源指令作为目标指令，还可以通过步骤S1022和步骤S1023确定目标指令；在与第一指令关联的至少一条源指令的指令类型均为第二预设指令类型的情况下，处理器除了可以从至少一条源指令中随机确定一条源指令作为目标指令，还可以通过步骤S1022和步骤S1023确定目标指令。本发明实施例对此不作具体限定。

在本发明实施例中，处理器可以根据第一预设条件或者第二预设条件从与第一指令关联的至少一条源指令中确定目标指令，进而根据目标指令建立第一依赖链。由此，为处理器在确定目标指令并根据目标指令建立第一依赖链的实现过程提供了更加灵活、多样的实现方式，进而提高了在同一指令发射队列中进行指令的背靠背发射的可实现性。

在本发明的一种可选实施例中，所述指令发射队列存储所述第二指令对应的第二寄存器号。步骤S110所述根据第一依赖链，将第一依赖链中的第一指令分配至所述指令发射队列，包括：

步骤S1101、获取所述第一指令对应的第一寄存器号。

步骤S1102、将所述第一寄存器号与所述第二寄存器号进行匹配。

步骤S1103、在所述第一寄存器号与所述第二寄存器号相匹配的情况下，将所述第一指令分配至所述第二指令所在的指令发射队列。

在本发明实施例中，处理器可以根据第一依赖链中各条指令对应的寄存器号将第一依赖链中各条指令依次分配至指令发射队列。

其中，指令发射队列可以存储有当前处于该指令发射队列中的所有指令对应的寄存器号；指令发射队列还可以存储有当前处于该指令发射队列中各条依赖链中最后一条指令对应的寄存器号。本发明实施例对此不作具体限定。

需要说明的是，当前处于指令发射队列中的指令指的是被分配至指令发射队列，并且未被发射至功能单元的指令。在指令发射队列中第一依赖链中的全部指令均被发射至功能单元之后，指令发射队列可以删除第一依赖链中所有指令对应的寄存器号，以及与第一依赖链相关的其他指令信息。其中，其他指令信息包括但不限于第一依赖链中各条指令在指令发射队列中的位置信息。

指令发射队列中存储的第一依赖链中最后一条指令对应的寄存器号具体为：第一依赖链中当前处于指令发射队列中的最后一条指令对应的寄存器号。

示例性的，第一依赖链包括第一指令、第二指令和第三指令；处理器将第一依赖链中的指令分配至指令发射队列的先后顺序依次是第三指令、第二指令和第一指令；当处理器将第三指令分配至指令发射队列之后，指令发射队列中存储的第一依赖链中最后一条指令对应的寄存器号为第三指令对应的寄存器号；当处理器将第二指令分配至指令发射队列之后，指令发射队列中存储的第一依赖链中最后一条指令对应的寄存器号为第二指令对应的寄存器号；当处理器将第一指令分配至指令发射队列之后，指令发射队列中存储的第一依赖链中最后一条指令对应的寄存器号为第一指令对应的寄存器号。

此外，指令发射队列可以在指令信息表中存储指令对应的寄存器号，指令发射队列还可以在指令信息表之外的其他存储区域中存储指令对应的寄存器号，该其他存储区域存储寄存器号的方式包括但不限于：链表、数组、散列表等。本发明实施例对寄存器号的存储位置和存储方式不作具体限定。

指令对应的寄存器号可以包括指令对应的目的寄存器号和源寄存器号。具体地，第二指令对应的第二寄存器号包括第二目的寄存器号和第二源寄存器号；第一指令对应的第一寄存器号包括第一目的寄存器号和第一源寄存器号。

在本发明实施例中，处理器在对第一依赖链中的第一指令进行分配时，可以根据第一指令对应的第一寄存器号，将第一目的寄存器号和指令发射队列中各条依赖链的最后一条指令对应的寄存号进行匹配；在第一寄存号与第二寄存号相匹配的情况下，处理器可以将第一指令分配至该第二指令所在的指令发射队列。

需要说明的是，在指令发射队列中不包括第二寄存器号，也即在处理器的所有指令发射队列中的寄存器号均与第一寄存器号不匹配的情况下，处理器可以按照随机分配法或者指令最少分配法将第一指令分配至处理器的任一指令发射队列中。

在本发明实施例中，第一寄存器号与第二寄存器号相匹配具体可以为：第一寄存器号与第二寄存器号在寄存器语言上相匹配。具体地，第一寄存器号与第二寄存器号在寄存器语言上相匹配可以为：第一目的寄存器号和第二源寄存器号相同；或者，第一源寄存器号和第二目的寄存器号相同。

示例性地，在第一指令为“add.w r3,r1,r2”，第二指令为“addi.w r1,r4,0”的情况下，第一源寄存器号为“r1”和“r2”，第二目的寄存器号为“r1”，此时，第一源寄存器号“r1”与第二目的寄存器号相同，因此，第一寄存器号和第二寄存器号相匹配；在第一指令为“add.w r3,r1,r2”，第二指令为“addi.wr4,r5,0”的情况下，第一目的寄存器号为“r3”第一源寄存器号为“r1”和“r2”，第二目的寄存器号为“r4”，第二源寄存器号为“r5”，此时，由于第一目的寄存器号和第二源寄存器号不同，并且第一源寄存器号和第二目的寄存器号也不相同，因此，第一寄存器号与第二寄存器号不相匹配。

参照图5，示出了本发明的一种处理器中的指令发射队列示意图。如图5所示，该处理器包括3个指令发射队列，每个指令发射队列中包括至少一条依赖链和预设缓存区域，预设缓存区域可以包括指令信息表。预设缓存区域用于存储指令发射队列中各条依赖链对应的指令的位置信息、寄存器号等。

具体地，第一指令发射队列包括第一依赖链和第二依赖链；第一指令发射队列的预设缓存区域用于存储第一依赖链和第二依赖链中各条指令在第一指令发射队列中的位置信息，以及第一依赖链和第二依赖链中指令对应的寄存器号。

第二指令发射队列包括第三依赖链和第四依赖链；第二指令发射队列的预设缓存区域用于存储第三依赖链和第四依赖链中各条指令在第二指令发射队列中的位置信息，以及第三依赖链和第四依赖链中指令对应的寄存器号。

第三指令发射队列与第一指令发射队列和第二指令发射队列类似，这里不再赘述。

在本发明的一种可选实施例中，所述指令信息表包括所述第一依赖链对应的第一链表；所述第一链表中每条指令各自对应的表项分别包括有效位和信息存储位。步骤S120所述根据所述位置信息，更新所述指令发射队列对应的指令信息表，包括：

步骤S1201、将所述位置信息写入所述第一链表中所述第二指令对应的信息存储位，以在所述第二指令的发射周期的下一时钟周期根据所述位置信息从所述指令发射队列发射所述第一指令。

步骤S1202、将所述第一链表中所述第二指令对应的有效位设置为第一预设值。

在本发明实施例中，指令发射队列对应的指令信息表包括分别与该指令发射队列中不同依赖链对应的不同链表。第一依赖链所在的指令发射队列中，与第一依赖链对应的链表为第一链表。第一链表中包括与第一依赖链中各条指令对应的表项。进一步地，每条指令对应的表项可以包括但不限于有效位和信息存储位。

其中，有效位用于标记在该表项对应的指令之后，是否还有第一依赖链中的其他指令被分配至该指令发射队列中。需要说明的，在第一链表进行初始化之后，写入第一依赖链中指令对应的位置信息之前，第一依赖链中每条指令各自对应的信息存储位中的存储内容可能存在乱码信息或空白信息。如果处理器在从指令发射队列发射发射第一依赖链中的任一指令时，都从该指令对应的信息存储位中读取存储内容，再在下一时钟周期根据该存储内容从指令发射队列中发射指令，如存储内容有误，则会存在误发射的问题或者位置信息无法识别的问题。

因此，本发明实施例在第一链表中每条指令各自对应的表项中设置有效位，指令信息表检测存储内容是否为乱码信息或空白信息，并对表项中对应有效位的值进行设置。通过有效位指示处理器在从指令发射队列中发射第二指令时，是否需要从第二指令对应的信息存储位中读取位置信息，由此，避免了上述误发射的问题或者位置信息无法识别的问题的发生。

示例性地，在有效位是“1”的情况下，处理器在从指令发射队列在发射第二指令时，会读取第二指令对应的信息存储位中的存储内容；在有效位是“0”的情况下，处理器在从指令发射队列在发射第二指令时，不会读取第二指令对应的信息存储位中的存储内容。

有效位可以被设置为第一预设值和第二预设值，第一预设值用于指示在该表项对应的指令之后，还有第一依赖链中的其他指令被分配至该指令发射队列中，第二预设值用于指示在该表项对应的指令之后，没有第一依赖链中的其他指令被分配至该指令发射队列中。

作为一种示例，有效位的第一预设值可以为“1”，也可以为“0001”，还可以为“11”，用于指示处理器在从指令发射队列发射第二指令时，从第二指令对应表项的信息存储位中读取第一指令的位置信息。相应地，有效位的第二预设值可以为“0”，也可以为“0000”，还可以为“00”，用于指示处理器在从指令发射队列发射第二指令时，不从第二指令对应表项的信息存储位中读取第一指令的位置信息。本发明实施例对于有效位的第一预设值和第二预设值的具体数值不作具体限定。

信息存储位用于存储在该表项对应的指令之后，被分配至该指令发射队列中的指令在指令发射队列中的位置信息。

可以理解的是，在第一链表中每条指令对应的表项中，在信息存储位存储有位置信息的情况下，与该信息存储位对应的有效位为第一预设值；在信息存储位未存储第一依赖链中任一指令对应的位置信息的情况下，与该信息存储位对应的有效位为第二预设值。

在本发明实施例中，处理器在执行步骤S110将第一依赖链中的第一指令分配至第一依赖链中第二指令所在的指令发射队列之后，处理器可以获取第一指令在该指令发射队列中的位置信息；然后，处理器再将该位置信息写入第一链表中第二指令对应的信息存储位，并将第一链表中第二指令对应的有效位设置为第一预设值，使得处理器在从指令发射队列中发射第二指令的时钟周期内，可以直接根据第一链表中第二指令对应的有效位，从第一链表中第二指令对应的信息存储位中读取第一指令的位置信息；进而使得处理器可以在第二指令的发射周期的下一时钟周期根据第一指令的位置信息从指令发射队列中发射第一指令。在低时序开销的情况下，实现了第一依赖链中第一指令和第二指令的背靠背发射。

作为一种示例，第一依赖链包括第一指令(“add.w r3,r1,r2”)、第二指令(“addi.w r2,r6,0”)和第三指令(“ld.d r6,r7,r8”)；处理器将第一依赖链中的指令分配至指令发射队列的先后顺序依次是第三指令、第二指令和第一指令；处理器在将第三指令分配至第一指令发射队列之后，将第二指令分配至指令发射队列时，可以将第二指令对应的源寄存器号(“r6”)与第一指令发射队列中第三指令对应的目的寄存器号(“r6”)进行匹配；由于第二指令对应的源寄存器号(“r6”)与第三指令对应的目的寄存器号(“r6”)相同，处理器将第二指令分配至第一指令发射队列，并获取第二指令在第一指令发射队列中的槽位号(“slot003”)；然后，处理器将第二指令的槽位号(“slot003”)写入第一链表中第三指令对应的信息存储位；之后，处理器在从第一指令发射队列发射第三指令时，从第一链表中第三指令对应的信息存储位中读取第二指令的槽位号为slot003；最后，处理器在第三指令的发射周期的下一时钟周期，从第一指令发射队列中槽位号为slot003的槽位中将第二指令调度出来发射至功能单元。

处理器在将第一指令分配至指令发射队列时，可以将第一指令对应的源寄存器号(“r1”、“r2”)与第一指令发射队列中第二指令对应的目的寄存器号(“r2”)进行匹配；由于第一指令对应的源寄存器号(“r2”)与第一指令发射队列中第二指令对应的目的寄存器号(“r2”)相同，处理器将第一指令分配至第一指令发射队列，并获取第一指令在第一指令发射队列中的槽位号(“slot021”)；然后，处理器将第一指令的槽位号(“slot021”)写入第一链表中第二指令对应的信息存储位；之后，处理器在从第一指令发射队列发射第二指令时，从第一链表中第二指令对应的信息存储位中读取第一指令的槽位号为slot021；最后，处理器在第二指令的发射周期下一时钟周期，从第一指令发射队列中槽位号为slot021的槽位中将第一指令调度出来发射至功能单元。

参照图6，示出了本发明的一种链表示意图。如图6所示，该链表为指令信息表中第一依赖链对应的第一链表。处理器在执行步骤S110之前，将第一依赖链中的第二指令分配至指令发射队列；然后，处理器在该指令发射队列对应的指令信息表的第一链表中追加第二指令对应的表项；处理器在执行步骤S110之后，将第一指令在该指令发射队列中的位置信息写入第一链表中第二指令对应的信息存储位，并将第一链表中第二指令对应的有效位设置为第一预设值。

需要说明的是，在第二指令为第一依赖链中第一个被分配至指令发射队列的情况下，在第二指令进入指令发射队列中，该指令发射队列对应的指令信息表中不包括第一依赖链对应的第一链表；在处理器将第二指令分配至指令发射队列之后，处理器器可以在指令信息表中创建对应于第一依赖链的第一链表。

在本发明的一种可选实施例中，步骤S130所述从所述指令信息表中读取所述位置信息，包括：

步骤S1301、从所述第一链表中获取所述第二指令对应的有效位。

步骤S1302、在所述有效位为第一预设值的情况下，从所述第二指令对应的信息存储位中读取所述第一指令对应的位置信息。

在本发明实施例中，在第一链表中第二指令对应的有效位为第一预设值的情况下，表明在第二指令之后，还有第一依赖链中的第一指令被分配至该指令发射队列中。因此，处理器在发射第二指令之后，可以首先通过执行步骤S1301从第一链表中获取第二指令对应的有效位；然后，在确定第二指令对应的有效位为第一预设值的情况下，再从第二指令对应的信息存储位中读取第一指令对应的位置信息。

需要说明的是，在第二指令对应的有效位为第二预设值的情况下，表明在第二指令之后，没有第一依赖链中的其他被分配至该指令发射队列中，避免处理器直接从第二指令对应的信息存储位中读取到空白或者乱码信息。因此，处理器无需从第一指令对应的信息存储为中读取任何信息。

通过本发明实施例提供的指令发射方法，处理器在执行步骤S130从指令信息表中读取第一指令的位置信息的情况下，可以首先基于第一链表中第二指令对应的有效位，确定是否从第二指令对应的信息存储位中读取第一指令的对应的位置信息。从而明确了处理器在读取第一指令的位置信息时的方向性，避免处理器直接从第二指令对应的信息存储位中读取到空白或者乱码信息，进而提高了处理器进行指令之间背靠背发射的准确性。

在本发明的一种可选实施例中，还提供了另一种指令发射方法，所述方法具体可以包括如下步骤：

步骤S201、确定与第一指令关联的至少一条源指令和源指令的指令类型。

步骤S202、根据指令类型，从至少一条源指令中确定第一指令对应的目标指令。

其中，目标指令为至少一条源指令中准备时间最长的指令。

具体地，处理器可以将至少一条源指令中满足第一预设条件的源指令确定为第一指令对应的目标指令。

需要说明的是，第一预设条件包括以下至少一项：源指令的指令类型为第一预设指令类型、源指令的直接依赖指令的指令类型为第一预设指令类型。

作为一种可选实施例，处理器还可以在至少一条源指令满足第二预设条件的情况下，根据至少一条源指令对应的哈希值，索引依赖预测表，其中，依赖预测表存储有饱和计数器，饱和计数器的最高位用于指示至少一条源指令中准备时间最长的源指令；并将依赖预测表中饱和计数器的最高位对应的源指令确定为第一指令对应的目标指令。

需要说明的是，第二预设条件包括以下至少一项：源指令的指令类型为第一预设指令类型，且所述第一预设指令类型对应的源指令数大于1、源指令的指令类型和源指令的直接依赖指令的指令类型均为第二预设指令类型。

步骤S203、根据目标指令，从至少一条源指令中确定至少一条第二指令。

步骤S204、根据第一指令和至少一条第二指令，建立第一依赖链。

步骤S205、获取第一指令对应的第一寄存器号。

步骤S206、将第一寄存器号与第二寄存器号进行匹配。

步骤S207、在第一寄存器号与第二寄存器号相匹配的情况下，将第一指令分配至第二指令所在的指令发射队列。

其中，指令发射队列可以包括第二指令对应的第二寄存器号。

步骤S208、获取第一指令在指令发射队列中的位置信息。

步骤S209、将第一指令在指令发射队列中的位置信息写入第一链表中第二指令对应的信息存储位，以在第二指令的发射周期的下一时钟周期根据位置信息从指令发射队列发射第一指令。

步骤S210、将第一链表中第二指令对应的有效位设置为第一预设值。

其中，指令信息表包括第一依赖链对应的第一链表，并且第一链表中每条指令各自对应的表项分别包括有效位和信息存储位。第二指令对应的有效位可以包括第一预设值和第二预设值。

具体地，第一预设值用于指示在该表项对应的指令之后，还有第一依赖链中的其他指令被分配至该指令发射队列中，第二预设值用于指示在该表项对应的指令之后，没有第一依赖链中的其他指令被分配至该指令发射队列中。

步骤S211、在满足第二指令的发射条件的情况下，从指令发射队列中发射第二指令。

步骤S212、从第一链表中获取第二指令对应的有效位。

步骤S213、在第二指令对应的有效位为第一预设值的情况下，从第二指令对应的信息存储位中读取第一指令对应的位置信息。

步骤S214、根据第一指令对应的位置信息，从指令发射队列中发射所述第一指令。

综上所述，本发明实施例提供的指令发射方法，处理器首先根据第一指令所在的第一依赖链将第一指令分配置至指令发射队列，之后再根据第一指令在指令发射队列中的位置信息，更新该指令发射队列对应的指令信息表，以便在第一依赖链中的第二指令满足发射条件的情况下，在从指令发射队列中发射第二指令的时钟周期内，从指令信息表中读取第一指令的位置信息，并在第二指令的发射周期的下一时钟周期根据该位置信息从指令发射队列中发射第一指令。由此，无需在发射第二指令的时钟周期内同时向第一指令发送唤醒信号，即可实现指令发射队列中第一指令和第二指令的背靠背发射，在实现指令发射队列中指令的背靠背发射的同时，缓解了背靠背发射所带来的处理器的时序开销，提高了处理器的执行效率。

需要说明的是，对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。

装置实施例

参照图7，示出了本发明提供的一种指令发射装置的结构框图，所述装置具体可以包括：

指令分配模块710，用于根据第一依赖链，将第一依赖链中的第一指令分配至所述指令发射队列；所述第一依赖链用于记录指令之间的依赖关系，包括所述第一指令和从与所述第一指令关联的至少一条源指令中确定的第二指令，所述第二指令在所述第一指令之前进入所述指令发射队列；

信息更新模块720，用于根据所述第一指令在所述指令发射队列中的位置信息，更新所述指令发射队列对应的指令信息表；所述指令信息表用于记录所述第一依赖链中每条指令在所述指令发射队列中的位置信息；

信息读取模块730，用于在从所述指令发射队列中发射所述第二指令时，根据所述第二指令与所述第一指令之间的依赖关系，从所述指令信息表中读取所述位置信息；

指令发射模块740，用于根据所述位置信息，从所述指令发射队列中发射所述第一指令。

可选地，所述装置还包括：

第一确定模块，用于确定与所述至少一条源指令对应的指令类型；

第二确定模块，用于根据所述指令类型，从所述至少一条源指令中确定所述第一指令对应的目标指令；所述目标指令为所述至少一条源指令中准备时间最长的指令；

第三确定模块，用于根据所述目标指令，从所述至少一条源指令中确定至少一条第二指令；

依赖链建立模块，用于根据所述第一指令和所述至少一条第二指令，建立所述第一依赖链。

可选地，所述第二确定模块，包括：

第一确定子模块，用于将所述至少一条源指令中满足第一预设条件的源指令确定为所述第一指令对应的目标指令；

其中，所述第一预设条件包括以下至少一项：

所述源指令的指令类型为第一预设指令类型；

所述源指令的直接依赖指令的指令类型为第一预设指令类型。

可选地，所述第一预设条件包括所述源指令的指令类型为第一预设指令类型，所述第一预设指令类型对应的源指令数为1。

可选地，所述第二确定模块，包括：

索引子模块，用于在所述至少一条源指令满足第二预设条件的情况下，根据所述至少一条源指令对应的哈希值，索引依赖预测表；所述依赖预测表存储有饱和计数器，所述饱和计数器的最高位用于指示所述至少一条源指令中准备时间最长的源指令；

第二确定子模块，用于将所述依赖预测表中饱和计数器的最高位对应的源指令确定为所述第一指令对应的目标指令；

其中，所述第二预设条件包括以下至少一项：

所述源指令的指令类型为第一预设指令类型，且所述第一预设指令类型对应的源指令数大于1；

所述源指令的指令类型和所述源指令的直接依赖指令的指令类型均为第二预设指令类型。

可选地，所述指令发射队列存储所述第二指令对应的第二寄存器号；

所述指令分配模块，包括：

第一获取子模块，用于获取所述第一指令对应的第一寄存器号；

匹配子模块，用于将所述第一寄存器号与所述第二寄存器号进行匹配；

指令分配子模块，用于在所述第一寄存器号与所述第二寄存器号相匹配的情况下，将所述第一指令分配至所述第二指令所在的指令发射队列。

可选地，所述指令信息表包括所述第一依赖链对应的第一链表；所述第一链表中每条指令各自对应的表项分别包括有效位和信息存储位；

所述信息更新模块，包括：

写入子模块，用于将所述位置信息写入所述第一链表中所述第二指令对应的信息存储位，以在所述第二指令的发射周期的下一时钟周期根据所述位置信息从所述指令发射队列发射所述第一指令；

设置子模块，用于将所述第一链表中所述第二指令对应的有效位设置为第一预设值。

可选地，所述信息读取模块，包括：

第二获取子模块，用于从所述第一链表中获取所述第二指令对应的有效位；

信息读取子模块，用于在所述有效位为第一预设值的情况下，从所述第二指令对应的信息存储位中读取所述第一指令对应的位置信息。

对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

本发明实施例提供了一种用于指令发射的电子设备，所述电子设备包括有存储器，以及一个或者一个以上的程序，其中一个或者一个以上程序存储于存储器中，且经配置以由一个或者一个以上处理器执行所述一个或者一个以上程序包含用于进行以下操作的指令：

S310、根据第一依赖链，将第一依赖链中的第一指令分配至所述指令发射队列；所述第一依赖链用于记录指令之间的依赖关系，包括所述第一指令和从与所述第一指令关联的至少一条源指令中确定的第二指令，所述第二指令在所述第一指令之前进入所述指令发射队列；

S320、根据所述第一指令在所述指令发射队列中的位置信息，更新所述指令发射队列对应的指令信息表；所述指令信息表用于记录所述第一依赖链中每条指令在所述指令发射队列中的位置信息；

S330、在从所述指令发射队列中发射所述第二指令时，根据所述第二指令与所述第一指令之间的依赖关系，从所述指令信息表中读取所述位置信息；

S340、根据所述位置信息，从所述指令发射队列中发射所述第一指令。

可选地，所述方法还包括：

确定与所述至少一条源指令对应的指令类型；

根据所述指令类型，从所述至少一条源指令中确定所述第一指令对应的目标指令；所述目标指令为所述至少一条源指令中准备时间最长的指令；

根据所述目标指令，从所述至少一条源指令中确定至少一条第二指令；

根据所述第一指令和所述至少一条第二指令，建立所述第一依赖链。

可选地，所述根据所述指令类型，从所述至少一条源指令中确定所述第一指令对应的目标指令，包括：

将所述至少一条源指令中满足第一预设条件的源指令确定为所述第一指令对应的目标指令；

其中，所述第一预设条件包括以下至少一项：

所述源指令的指令类型为第一预设指令类型；

所述源指令的直接依赖指令的指令类型为第一预设指令类型。

可选地，所述第一预设条件包括所述源指令的指令类型为第一预设指令类型，所述第一预设指令类型对应的源指令数为1。

可选地，所述根据所述指令类型，从所述至少一条源指令中确定所述第一指令对应的目标指令，包括：

在所述至少一条源指令满足第二预设条件的情况下，根据所述至少一条源指令对应的哈希值，索引依赖预测表；所述依赖预测表存储有饱和计数器，所述饱和计数器的最高位用于指示所述至少一条源指令中准备时间最长的源指令；

将所述依赖预测表中饱和计数器的最高位对应的源指令确定为所述第一指令对应的目标指令；

其中，所述第二预设条件包括以下至少一项：

所述源指令的指令类型为第一预设指令类型，且所述第一预设指令类型对应的源指令数大于1；

所述源指令的指令类型和所述源指令的直接依赖指令的指令类型均为第二预设指令类型。

可选地，所述指令发射队列存储所述第二指令对应的第二寄存器号；

所述根据第一依赖链，将第一依赖链中的第一指令分配至所述指令发射队列，包括：

获取所述第一指令对应的第一寄存器号；

将所述第一寄存器号与所述第二寄存器号进行匹配；

在所述第一寄存器号与所述第二寄存器号相匹配的情况下，将所述第一指令分配至所述第二指令所在的指令发射队列。

可选地，所述指令信息表包括所述第一依赖链对应的第一链表；所述第一链表中每条指令各自对应的表项分别包括有效位和信息存储位；

所述根据所述位置信息，更新所述指令发射队列对应的指令信息表，包括：

将所述位置信息写入所述第一链表中所述第二指令对应的信息存储位，以在所述第二指令的发射周期的下一时钟周期根据所述位置信息从所述指令发射队列发射所述第一指令；

将所述第一链表中所述第二指令对应的有效位设置为第一预设值。

可选地，所述从所述指令信息表中读取所述位置信息，包括：

从所述第一链表中获取所述第二指令对应的有效位；

在所述有效位为第一预设值的情况下，从所述第二指令对应的信息存储位中读取所述第一指令对应的位置信息。

图8是根据一示例性实施例示出的一种用于人机交互的电子设备800的结构框图。例如，电子设备800可以是移动电话，计算机，数字广播终端，消息收发设备，游戏控制台，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理等。

参照图8，电子设备800可以包括以下一个或多个组件：处理组件802，存储器804，电源组件806，多媒体组件808，音频组件810，输入/输出(I/O)的接口812，传感器组件814，以及通信组件816。

处理组件802通常控制电子设备800的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理元件802可以包括一个或多个处理器820来执行指令，以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外，处理组件802可以包括一个或多个模块，便于处理组件802和其他组件之间的交互。例如，处理部件802可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件808和处理组件802之间的交互。

存储器804被配置为存储各种类型的数据以支持在设备800的操作。这些数据的示例包括用于在电子设备800上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器804可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

电力组件804为电子设备800的各种组件提供电力。电力组件804可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为电子设备800生成、管理和分配电力相关联的组件。

多媒体组件808包括在所述电子设备800和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件808包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当电子设备800处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。

音频组件810被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件810包括一个麦克风(MIC)，当电子设备800处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器804或经由通信组件816发送。在一些实施例中，音频组件810还包括一个扬声器，用于输出音频信号。

I/O接口812为处理组件802和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。

传感器组件814包括一个或多个传感器，用于为电子设备800提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件814可以检测到设备800的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如所述组件为电子设备800的显示器和小键盘，传感器组件814还可以检测电子设备800或电子设备800一个组件的位置改变，用户与电子设备800接触的存在或不存在，电子设备800方位或加速/减速和电子设备800的温度变化。传感器组件814可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件814还可以包括光传感器，如CMOS或CCD图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件814还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。

通信组件816被配置为便于电子设备800和其他设备之间有线或无线方式的通信。电子设备800可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G或3G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信部件814经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，所述通信部件814还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。

在示例性实施例中，电子设备800可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述方法。

在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器804，上述指令可由电子设备800的处理器820执行以完成上述方法。例如，所述非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。

一种可读存储介质，当所述存储介质中的指令由电子设备(服务器或者终端)的处理器执行时，使得处理器能够执行图1所示的指令发射方法。

以上对本发明所提供的一种指令发射方法、装置、电子设备及储存介质，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (15)

1.一种指令发射方法，其特征在于，应用于处理器，所述处理器包括指令发射队列；所述方法包括：

根据第一依赖链，将第一依赖链中的第一指令分配至所述指令发射队列；所述第一依赖链用于记录指令之间的依赖关系，包括所述第一指令和从与所述第一指令关联的至少一条源指令中确定的第二指令；所述第二指令在所述第一指令之前进入所述指令发射队列；

根据所述第一指令在所述指令发射队列中的位置信息，更新所述指令发射队列对应的指令信息表；所述指令信息表用于记录所述第一依赖链中每条指令在所述指令发射队列中的位置信息；

在从所述指令发射队列中发射所述第二指令时，根据所述第二指令与所述第一指令之间的依赖关系，从所述指令信息表中读取所述位置信息；

根据所述位置信息，从所述指令发射队列中发射所述第一指令。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

确定与所述至少一条源指令对应的指令类型；

根据所述指令类型，从所述至少一条源指令中确定所述第一指令对应的目标指令；所述目标指令为所述至少一条源指令中准备时间最长的指令；

根据所述目标指令，从所述至少一条源指令中确定至少一条第二指令；

根据所述第一指令和所述至少一条第二指令，建立所述第一依赖链。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述指令类型，从所述至少一条源指令中确定所述第一指令对应的目标指令，包括：

将所述至少一条源指令中满足第一预设条件的源指令确定为所述第一指令对应的目标指令；

其中，所述第一预设条件包括以下至少一项：

所述源指令的指令类型为第一预设指令类型；

所述源指令的直接依赖指令的指令类型为第一预设指令类型。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一预设条件包括所述源指令的指令类型为第一预设指令类型，所述第一预设指令类型对应的源指令数为1。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述指令类型，从所述至少一条源指令中确定所述第一指令对应的目标指令，包括：

在所述至少一条源指令满足第二预设条件的情况下，根据所述至少一条源指令对应的哈希值，索引依赖预测表；所述依赖预测表存储有饱和计数器，所述饱和计数器的最高位用于指示所述至少一条源指令中准备时间最长的源指令；

将所述饱和计数器的最高位对应的源指令确定为所述第一指令对应的目标指令；

其中，所述第二预设条件包括以下至少一项：

所述源指令的指令类型为第一预设指令类型，且所述第一预设指令类型对应的源指令数大于1；

所述源指令的指令类型和所述源指令的直接依赖指令的指令类型均为第二预设指令类型。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述指令发射队列存储所述第二指令对应的第二寄存器号；

所述根据第一依赖链，将第一依赖链中的第一指令分配至所述指令发射队列，包括：

获取所述第一指令对应的第一寄存器号；

将所述第一寄存器号与所述第二寄存器号进行匹配；

在所述第一寄存器号与所述第二寄存器号相匹配的情况下，将所述第一指令分配至所述第二指令所在的指令发射队列。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述指令信息表包括所述第一依赖链对应的第一链表；所述第一链表中每条指令各自对应的表项分别包括有效位和信息存储位；

所述更新所述指令发射队列对应的指令信息表，包括：

将所述位置信息写入所述第一链表中所述第二指令对应的信息存储位，以在所述第二指令的发射周期的下一时钟周期根据所述位置信息从所述指令发射队列发射所述第一指令；

将所述第一链表中所述第二指令对应的有效位设置为第一预设值。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述从所述指令信息表中读取所述位置信息，包括：

从所述第一链表中获取所述第二指令对应的有效位；

在所述有效位为第一预设值的情况下，从所述第二指令对应的信息存储位中读取所述第一指令对应的位置信息。

9.一种指令发射装置，其特征在于，应用于处理器，所述处理器包括指令发射队列；所述装置包括：

指令分配模块，用于根据第一依赖链，将第一依赖链中的第一指令分配至所述指令发射队列；所述第一依赖链用于记录指令之间的依赖关系，包括所述第一指令和从与所述第一指令关联的至少一条源指令中确定的第二指令，所述第二指令在所述第一指令之前进入所述指令发射队列；

信息更新模块，用于根据所述第一指令在所述指令发射队列中的位置信息，更新所述指令发射队列对应的指令信息表；所述指令信息表用于记录所述第一依赖链中每条指令在所述指令发射队列中的位置信息；

信息读取模块，用于在从所述指令发射队列中发射所述第二指令时，根据所述第二指令与所述第一指令之间的依赖关系，从所述指令信息表中读取所述位置信息；

指令发射模块，用于根据所述位置信息，从所述指令发射队列中发射所述第一指令。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第一确定模块，用于确定确定与所述至少一条源指令对应的指令类型；

第二确定模块，用于根据所述指令类型，从所述至少一条源指令中确定所述第一指令对应的目标指令；所述目标指令为所述至少一条源指令中准备时间最长的指令；

第三确定模块，用于根据所述目标指令，从所述至少一条源指令中确定至少一条第二指令；

依赖链建立模块，用于根据所述第一指令和所述至少一条第二指令，建立所述第一依赖链。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述第二确定模块，包括：

第一确定子模块，用于将所述至少一条源指令中满足第一预设条件的源指令确定为所述第一指令对应的目标指令；

其中，所述第一预设条件包括以下至少一项：

所述源指令的指令类型为第一预设指令类型；

所述源指令的直接依赖指令的指令类型为第一预设指令类型。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述第一预设条件包括所述源指令的指令类型为第一预设指令类型，所述第一预设指令类型对应的源指令数为1。

13.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述第二确定模块，包括：

索引子模块，用于在所述至少一条源指令满足第二预设条件的情况下，根据所述至少一条源指令对应的哈希值，索引依赖预测表；所述依赖预测表存储有饱和计数器，所述饱和计数器的最高位用于指示所述至少一条源指令中准备时间最长的源指令；；

第二确定子模块，用于将所述依赖预测表中饱和计数器的最高位对应的源指令确定为所述第一指令对应的目标指令；

其中，所述第二预设条件包括以下至少一项：

所述源指令的指令类型为第一预设指令类型，且所述第一预设指令类型对应的源指令数大于1；

所述源指令的指令类型和所述源指令的直接依赖指令的指令类型均为第二预设指令类型。

14.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括有存储器，以及一个或者一个以上的程序，其中一个或者一个以上程序存储于存储器中，且经配置以由一个或者一个以上处理器执行如权利要求1至8中任一项所述的指令发射方法。

15.一种可读存储介质，其特征在于，当所述存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时，使得所述处理器能够执行如权利要求1至8中任一项所述的指令发射方法。