(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202211028891.2 (22)申请日 2022.08.26 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 115129480 A (43)申请公布日 2022.09.30 (73)专利权人 上海登临科技有限公司 地址 201000 上海市浦东 新区张江镇春晓 路439号10 栋 (72)发明人 李晶晶　 (74)专利代理 机构 北京超凡宏宇专利代理事务 所(特殊普通 合伙) 11463 专利代理师 钟扬飞 (51)Int.Cl. G06F 9/50(2006.01) G06F 9/54(2006.01)(56)对比文件 CN 10215 6637 A,201 1.08.17 CN 111459543 A,2020.07.28 CN 109062604 A,2018.12.21 CN 114691316 A,202 2.07.01 CN 112925567 A,2021.0 6.08 CN 113934455 A,2022.01.14 US 5574924 A,1996.11.12 US 2022206862 A1,202 2.06.30 US 7437521 B1,20 08.10.14 US 20162 91980 A1,2016.10.0 6 US 2016054932 A1,2016.02.25 王国澎等.负载均衡的处 理器运算资源分配 方法. 《计算机科 学》 .2020,第47 卷(第08期), 审查员 邹盼盼 (54)发明名称 标量处理单元的访问控制方法及标量处理 单元 (57)摘要 本申请提供一种标量处理单元的访问控制 方法及标量处理单元， 该标量处理单元连接所述 标量处理单元外部的资源访问请求方， 该方法包 括： 接收所述资源访问请求方 发送的资源访问指 令； 根据所述资源访问指令的访问对象， 确定所 述资源访问指令是否存在资源访问冲突； 若所述 资源访问指令存在资源访问冲突， 根据所述资源 访问指令的优 先级， 确定是否将所述资源访问指 令加入缓冲队列； 若所述资源访问指令被加入缓 冲队列， 当冲突解除时， 并发执行所述缓冲队列 中不存在资源访问冲突的资源访问指令。 该方案 可以快速缓解缓冲队列的指令积 压， 补偿因为资 源访问冲突导致的性能损失， 提高标量寄存器带 宽利用率， 缓解后续潜在的资源访问冲突。 权利要求书2页 说明书9页 附图3页 CN 115129480 B 2022.11.08 CN 115129480 B 1.一种标量处 理单元的访问控制方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 接收资源访问请求方发送的资源访问指令； 根据所述资源访问指令的访问对象， 确定所述资源访问指令是否存在资源访问冲突； 若所述资源访 问指令存在资源访 问冲突， 根据所述资源访 问指令的优先级， 确定是否 将所述资源访问指令加入缓冲队列； 若所述资源访 问指令被加入缓冲队列， 当冲突解除时， 并发执行所述缓冲队列中不存 在资源访问冲突的资源访问指令； 所述标量处理单元包括依次连接的前置控制单元、 标量寄存器组、 后置控制单元和运 算单元， 所述资源访问指令包括标量指令， 所述并发执行所述缓冲队列中不存在资源访问 冲突的资源访问指令， 包括： 所述前置控制单元根据 所述缓冲队列中不存在 资源访问冲突的标量指令， 从所述标量 寄存器组获取每条 标量指令对应的源操作数； 所述后置控制单元将每条标量指令对应的源操作 数暂存于内部的缓冲区， 并根据运算 单元的类型和运行状态， 选取对应 类型的标量指令发送到所述 运算单元； 所述运算单元根据接收到的标量指令， 对所述标量指令对应的源操作数进行运 算。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述若所述资源访问指令存在 资源访问冲 突， 根据所述资源访问指令的优先级， 确定是否将所述资源访问指令加入缓冲队列， 包括： 若所述资源访问指令存在 资源访问冲突， 且所述资源访问指令的优先级低于所述访问 对象待执 行指令的优先级， 将所述资源访问指令加入缓冲队列中。 3.根据权利要求2所述的方法， 其特征在于， 所述资源访问指令包括标量指令和访问请 求； 所述若所述资源访问指令存在资源访问冲突， 且所述资源访问指令的优先级低于所述 访问对象待执 行指令的优先级， 将所述资源访问指令加入缓冲队列中， 包括： 若所述标量指令与 所述访问请求之间存在资源访问冲突， 比较所述标量指令与所述访 问请求之间的优先级； 若所述标量指令的优先级比所述访问请求的优先级低， 将所述标量指令加入缓冲队 列； 若所述访问请求的优先级比所述标量指令的优先级低， 将所述访问请求加入缓冲队 列。 4.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述前置控制单元根据所述缓冲队列中不 存在资源访问冲突的标量指令， 从所述标量寄存器组获取每条标量指令对应的源操作数， 包括： 所述前置控制单元按照选取不同指令类别的原则从所述缓冲队列中选取多条不存在 资源访问冲突的标量指令； 将选取的多条标量指令并行发送到所述标量寄存器组中每条指令类别对应的标量寄 存器， 以从所述标量寄存器组获取每条 标量指令对应的源操作数。 5.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述运算单元有多个， 所述根据运算单元 的类型和运行状态， 选取对应 类型的标量指令发送到所述 运算单元， 包括: 根据每个运算单元的类型和运行状态， 选取对应类型的标量指令发送到处于空闲状态 的运算单元。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115129480 B 26.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述资源访问请求方包括指令调度 单元或 标量访问客户端， 所述资源访问指 令包括所述指令调度单元发送的标量指 令或所述标量访 问客户端发送的访问请求； 所述根据所述资源访问指令的访问对 象， 确定所述资源访问指 令是否存在资源访问冲突， 包括： 根据所述资源访问指令的访问对象， 判断所述资源访问指令的访问对象是否有未执行 完毕的指令； 若所述访问对象有未 执行完毕的指令， 确定所述资源访问指令存在资源访问冲突。 7.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述资源访问请求方包括指令调度 单元和 标量访问客户端， 所述资源访问指 令包括所述指令调度单元发送的标量指 令和所述标量访 问客户端发送的访问请求； 所述根据所述资源访问指令的访问对 象， 确定所述资源访问指 令是否存在资源访问冲突， 包括： 根据所述标量指令的第 一访问对象和所述访问请求的第 二访问对象， 判断所述第 一访 问对象和所述第二访问对象是否相同； 若所述第一访问对象和所述第 二访问对象相同， 确定所述标量指令和所述访问请求之 间存在资源访问冲突； 若所述第一访问对象和所述第 二访问对象不相同， 分别判断所述标量指令和所述访问 请求各自是否存在资源访问冲突。 8.根据权利要求7所述的方法， 其特征在于， 所述分别判断所述标量指令和所述访问请 求各自是否存在资源访问冲突， 包括： 分别判断所述第一访问对象和第二访问对象是否有未 执行完毕的指令； 若所述第一访问对象有未 执行完毕的指令， 确定所述标量指令存在资源访问冲突； 若所述第二访问对象有未 执行完毕的指令， 确定所述访问请求存在资源访问冲突。 9.一种标量处 理单元， 其特征在于， 包括： 前置控制单元， 用于连接所述标量处理单元外部的资源访 问请求方， 接收所述资源访 问请求方发送的资源访问指令； 根据所述资源访问指令的访问对 象， 确定所述资源访问指 令是否存在资源访问冲突； 若所述资源访问指令存在资源访问冲突， 根据所述资源访问指 令的优先级， 确定是否将所述资源访问指令加入缓冲队列； 若所述资源访问指令被加入缓 冲队列， 当冲突 解除时， 同时发送所述缓冲队列中不存在资源访问冲突的资源访问指令； 标量寄存器组， 连接所述前置控制单元， 用于接收所述资源访问指令， 获取内部存储的 所述资源访问指令对应的源操作数； 后置控制单元， 连接所述标量寄存器， 用于当所述资源访问指令包括标量指令时， 将每 条标量指令对应的源操作数暂存于内部的缓冲区， 并根据运算单元 的类型和 运行状态， 选 取对应类型的标量指令发送到运 算单元； 运算单元， 连接所述后置控制单元， 用于根据接收到的标量指令， 对所述标量指令对应 的源操作数进行运 算。 10.一种资源访问系统， 其特 征在于， 包括： 权利要求9所述的标量处 理单元； 所述资源访问指令包括标量指令和访问请求； 指令调度单 元， 连接所述标量处 理单元， 用于发送标量指令 到所述标量处 理单元； 标量访问客户端， 连接所述标量处 理单元， 用于发送访问请求到所述标量处 理单元。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115129480 B 3