多线索技术正在成为处理器设计领域的主流技术。传统多线索技术具有隐藏指令延迟的功能，并行多线索技术在此基础上，继承了超标量处理器多取指、多发射、推测式执行、乱序执行等特点。与传统处理器技术相较，多线索处理器技术能更充分地利用处理器资源，提高系统的性能。由于目前多线索处理器每周期执行的平均指令数与处理器所能提供的发射和执行带宽相比仍有较大的差距，处理器资源的有效利用率仍有较大的提升空间，如何提高资源的有效利用率和系统性能是多线索技术设计亟待解决的关键问题。随着嵌入式处理器的广泛应用及对性能要求的日益增长，将高性能、低硬件附加开销的多线索结构应用于嵌入式领域，解决其关键技术问题是很有潜力的研发方向，也是多线索结构应用方面的关键问题。本文将从这些方面进行研究。　　分支指令误预测导致的额外指令开销是影响处理器资源有效利用率的主要问题。在多线索处理器中线索调度方法与系统资源的利用方式有紧密联系。传统的线索调度算法仅偏重考虑系统资源的利用率或指令流的有效性而没有兼顾二者。为了达到保证系统高性能的同时减少无效指令的目的，本文提出了将分支指令预测、分支预测可信度评估和传统高效取指方法相结合的调度策略，该策略能够较大地降低流水线中无用指令的比率，能够保持或提高处理器的性能，提高资源的有效利用率，节省功耗。　　多线索技术通过线索切换隐藏指令延迟。线索切换策略对切换效率有重要影响。线索切换信息传达的及时性对系统的性能有直接的影响；切换信息的表达和处理方式对线索切换策略使用是否灵活、实现是否简单也有重要影响。本文设计了一种支持显式线索切换指令的线索切换机制。该策略通过取指缓冲和译码机制的改进，具有使用方便、无额外流水线周期、不加长流水线周期和附加硬件开销小的特点。线索切换的实现需要转移硬件上下文的控制权，虽然前述方法消除了线索切换的额外时间开销，但是依然会有能量开销；为了避免线索非必要的频繁切换，本文提出了结合分支预测可信度评估的无缝显式线索切换机制，在考虑性能指标的同时减少线索切换次数，节省能量开销。　　在更充分的开发可并行指令的同时，多线索结构加剧了线索对存储资源的竞争，单一的存储分配策略不能适应新情况的要求，单纯增加存储资源大小势必降低资源利用率。本文提出了分布共享混合式的Cache动态分配策略，在多线索条件下提高Cache命中率，有效地利用Cache资源。　　随着嵌入式处理器应用领域的迅速扩展，更多复杂的程序在嵌入式处理器上执行，高性能继低功耗和小存储尺寸之后成为嵌入式处理器设计的新目标。由于多线索处理器技术具有高性能和附加硬件开销小的特点，本文将多线索结构应用于嵌入式领域并结合本文提出的相关技术达到提高系统性能，提高资源有效利用率的目的。处理器