branch - 我可以在两级流水线 RISC 架构中实现分支目标缓冲区吗？

Question

我正在尝试在 PIC16 等低级微控制器中实现 BTB。我不知道这是否可行。所以想要你的建议。

谢谢。

标签： branchbranch-predictionpipeliningbranching-strategyrisc

Answer 1

基本的 BTB 相当简单，相当于

BTBEntry be = BTB[curAddr & BTBBitMask];
nextFetch = be.addr;

它作为电子设备实现，获取较低的 curAddr 位并将它们输入 BTB 存储器并获取下一个地址。

当分支被解析时，结果将被写回 BTB。

查找可以与内存获取并行完成，并且必须更快，因为必须完成额外的步骤。

struct BTBEntry {
  int addr;
  int curAddr; // upper address bits.
}

为了避免由于存储的地址与 curAddr 不对应而在程序中随机跳转，我们还需要检查我们正在查找的地址是否用于正确的分支。

if ((curAddr & ~BTBBitMask) == be.curAddr)
  nextFetch = be.addr; // found in the BTB
else
  nextFetch = curAddr + instrutionSize; // not found, take next instruction

因此，如果 BTB 足够小并且使用的总时间少于指令取指，则可以这样做。但效果可能没有您想要的那么大。