本发明公开了一种数据预加载方法，适于在指令处理装置中执行并包括步骤：确定在指令处理装置中执行的数据加载指令所指示的数据地址；以及如果所确定的数据地址在与数据加载指令相关联的预加载数据的地址范围之内，则进行数据预加载操作，以便从外部存储设备加载数据到指令处理装置的数据缓存中。本发明还公开了其中执行该方法的指令处理装置、处理器、片上系统和智能设备。