指令处理方法、装置、微控制器及可读存储介质与流程

技术特征：
1.一种指令处理方法，其特征在于，包括如下步骤：对从存储器中读取的指令进行解析；在解析所述指令为分支指令后，对所述指令的类型进行分类并计算其偏移量；根据所述指令的类型及其偏移量计算下一次预取地址；根据所述指令的类型及其下一次预取地址将所述指令写入至对应的缓存区后进行指令预取。2.根据权利要求1所述的指令处理方法，其特征在于，在所述对从存储器中读取的指令进行解析之后，所述指令处理方法还包括：若所述指令为无条件分支指令，则直接根据当前指令地址计算其偏移量。3.根据权利要求1所述的指令处理方法，其特征在于，所述在解析所述指令为分支指令后，对所述指令的类型进行分类并计算其偏移量，包括：若所述指令为带链接分支指令，则将所述指令标记为链接分支指令，计算所述带链接分支指令的偏移量，并将下一指令缓存至链接分支指令缓存区；若所述指令为条件分支指令，则在检测所述缓冲器中的数据量满足预设数量后，计算所述条件分支指令的偏移量。4.根据权利要求3所述的指令处理方法，其特征在于，所述若所述指令为带链接分支指令，则将所述指令标记为链接分支指令，计算所述带链接分支指令的偏移量，并将下一指令缓存至链接分支指令缓存区，包括：若所述指令为带链接分支指令，则将所述指令标记为链接分支指令，并将下一指令缓存至链接分支指令缓存区，删除链接分支指令的标记；若所述下一指令为分支指令，则对所述下一指令进行标记，在缓冲器命中所述下一指令后，计算所述带链接分支指令的偏移量，并删除所述下一指令的标记；若所述下一指令不为分支指令，则所述带链接分支指令的偏移量为固定预设值。5.根据权利要求1所述的指令处理方法，其特征在于，所述根据所述指令的类型及其偏移量计算下一次预取地址，包括：在检测缓冲器命中所述指令后，若在分支方向和顺序方向均未完成缓存，则检测从所述存储器中读取的指令的类型；若所述指令的类型为无条件分支指令或带链接分支指令，则根据所述指令的地址及其偏移量计算所述指令的取指地址；若所述指令的类型为条件分支指令，则在检测缓冲器中的数据量满足预设数量后，根据所述指令的跳转信息及其偏移量计算所述指令的取指地址；若所述指令的类型为状态切换分支指令，则暂停所述指令的预取，直至处理器执行完已缓存的状态切换分支指令后，重新检测从所述存储器中读取的指令的类型；若所述指令的类型不为条件分支指令且不为状态切换分支指令，则根据所述指令的当前指令地址和预设偏移量计算所述指令的取指地址。6.根据权利要求5所述的指令处理方法，其特征在于，所述若所述指令的类型为条件分支指令，则在检测缓冲器中的数据量满足预设数量后，根据所述指令的地址及其偏移量计算所述指令的取指地址，包括：若缓冲器中的顺序指令缓存区的数据量满足预设数量，则将所述条件分支指令写入至
缓冲器中的顺序指令缓存区，将跳转后的目标指令写入至缓冲器中的分支指令缓存区；对所述条件分支指令进行解析，得到对应的跳转信息及偏移量，将所述条件分支指令的后两个顺序指令缓存至所述顺序指令缓存区；根据所述条件分支指令的跳转信息及偏移量计算对应的取指地址，将计算出取指地址的条件分支指令缓存至分支指令缓存区。7.根据权利要求6所述的指令处理方法，其特征在于，所述指令处理方法还包括：当所述条件分支指令为前向跳转指令且其偏移量小于或等于顺序指令缓存区大小时，停止指令预取，直至所述缓冲器中的指令不再命中。8.根据权利要求5所述的指令处理方法，其特征在于，所述指令处理方法还包括：若所述缓冲器未命中所述指令，确定所述指令的下一次预取地址为总线接口的取指地址。9.根据权利要求1所述的指令处理方法，其特征在于，所述根据所述指令的类型及其下一次预取地址将所述指令写入至对应的缓存区后进行指令预取，包括：在检测缓冲器命中所述指令后，从所述存储器中预取所述指令；若所述指令被标记为链接分支返回地址的指令，则根据所述下一次预取地址将所述指令缓存至链接分支指令缓存区中；若所述指令为分支指令，则根据所述指令的偏移信息和地址，将计算出取指地址的指令缓存至分支指令缓存区中；若所述指令为顺序指令，则根据所述下一次预取地址将所述指令缓存至顺序指令缓存区中。10.根据权利要求1所述的指令处理方法，其特征在于，在所述对从存储器中读取的指令进行解析之前，所述指令处理方法还包括：获取处理器发起的指令访问请求；检测缓冲器是否命中所述指令访问请求对应的指令；若是，则在开启预取功能且缓冲器为未存满状态时，对从存储器中读取的指令进行解析；若否，则直接从存储器中预取指令。11.一种指令处理装置，其特征在于，包括：解析模块，用于对从存储器中读取的指令进行解析；分类模块，用于在解析所述指令为分支指令后，对所述指令的类型进行分类并计算其偏移量；计算模块，用于根据所述指令的类型及其偏移量计算下一次预取地址；预取模块，用于根据所述指令的类型及其下一次预取地址将所述指令写入至对应的缓存区后进行指令预取。12.一种微控制器，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至10中任一项所述的指令处理方法的步骤。13.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至10中任一项所述的指令处理方法的步骤。

技术总结
本申请涉及数据处理技术领域，提出了一种指令处理方法、装置、微控制器及介质，该方法包括：对从存储器中读取的指令进行解析；在解析指令为分支指令后，对指令的类型进行分类并计算其偏移量；根据指令的类型及其偏移量计算下一次预取地址；根据指令的类型及其下一次预取地址将指令写入至对应的缓存区后进行指令预取。本申请通过对指令进行解析和分类，根据指令的类型缓存至对应的缓存区中，并计算出下一次指令的取指地址，有效提高指令处理的效率，进一步提高系统性能，减少由于增加读延时导致系统性能方面的影响。系统性能方面的影响。系统性能方面的影响。


技术研发人员：刘吉平 陈志豪 蒲智星 王翔
受保护的技术使用者：深圳市航顺芯片技术研发有限公司
技术研发日：2022.02.25
技术公布日：2022/5/25