專利名稱：應用于循環存儲器的壓縮數據管理系統及方法
技術領域：
本發明關于一種壓縮數據管理系統及方法，詳言之，關于一種應用于循環存儲器 的壓縮數據管理系統及方法。
背景技術：
在復雜的系統芯片中，如
圖1，通常包含了主動元件，如微處理器10、數字信號處 理器11、直接存儲器存取器14等等，以及被動元件，如硬件加速器15、芯片內存儲器12以 及外部輸出接口 13，這些裝置通過芯片內總線18連接在一起，以互相進行溝通。由于芯片內運作行為十分復雜，為了對其除錯和效能分析，了解其內部運作情形 是非常重要的，為了達到這目的，最直覺的方法是將所欲觀察的信號，連接到芯片外，然而 通常欲觀察的信號數量龐大且芯片腳位有限，此方法并不可行。因此一般常見的做法是在芯片中放置一即時追蹤器16，其用以即時擷取信號，存 放至芯片內追蹤用存儲器17的有限空間。在結束追蹤后，再通過軟件以非即時方式解壓縮 及還原信號。由于存儲器空間有限，因此有相關已知方法在即時追蹤器中加入壓縮功能，以 在有限空間中增加追蹤信息量。參考美國專利公開第2004/0103399號與第2007/0094645號，其針對微處理器地 址做壓縮，先記錄一筆完整的地址，其后的數據只需記錄與此完整數據的差異度。參考美國 專利公開第2006/0212761號與第2003/0126358號，其利用可定址的存儲器做壓縮，如果數 據未在此存儲器中找到，則需記錄完整的存儲器數據，并將此數據輸入至存儲器中。如果數 據在此存儲器中存在，則只需記錄其在存儲器中的編號，藉此達到壓縮。上述壓縮方法都是針對數據之間的關系，先儲存完整數據，其后的數據只記錄其 與完整數據的相關性，由于儲存相關性所需的空間較小，如差值或序號，因此可達到壓縮目 的。以表1為例說明，指令地址以t至t+4的順序出現，每一指令皆占了 32位(bit)的空 間，如應用以數據差值壓縮法，則時間t的數據0x80000234記錄為完整數據，時間t+Ι的數 據只記錄其與時間t數據的差值正0x4，時間t+2只記錄其與時間t+Ι數據的差值正0x4， 時間點t+3與t+4的數據亦同，由于差值只占了 4位的空間，可以達到節省空間的目的。時間原始數據需要位數壓縮數據需要位數t0x80000234320x8000023432t+10x8000023832+0x44t+20x8000023C32+0x44t+30x8000024032+0x4權利要求
1.一種應用于循環存儲器的壓縮數據管理系統，其特征在于，所述壓縮數據管理系統 包括一文件頭產生裝置，用以接收壓縮數據，并辨識壓縮數據以產生相對應的文件頭，所 述文件頭產生裝置接收一停止信號，于所述停止信號致動時，所述文件頭產生裝置停止運 作；一整合裝置，用以接收壓縮數據及相對應文件頭，以封裝壓縮數據及相對應文件頭為 一封包，并計算所述封包的封包長度，所述封包輸出至一循環存儲器，所述整合裝置接收所 述停止信號，于所述停止信號致動時，所述整合裝置停止運作；及一地址產生裝置，用以依據封包長度，計算封包在循環存儲器中的地址，所述地址產生 裝置接收所述停止信號，于所述停止信號致動時，所述地址產生裝置停止運作。
2.如權利要求1的壓縮數據管理系統，其特征在于，所述文件頭輸出至芯片內總線。
3.如權利要求1的壓縮數據管理系統，其特征在于，所述封包在循環存儲器中的地址 輸出至芯片內總線。
4.如權利要求1的壓縮數據管理系統，其特征在于，所述壓縮數據為反相壓縮數據。
5.如權利要求4的壓縮數據管理系統，其特征在于，所述數據管理系統另包括一反相 壓縮器，包括一寄存裝置，用以儲存輸入數據，并輸出一寄存數據；一編碼裝置，用以辨識所述輸入數據與所述寄存數據的關聯性，依據所述關聯性將所 述寄存數據編碼，以輸出一編碼數據；及一輸出選擇裝置，用以選擇輸出所述編碼數據或輸出所述寄存數據，以產生所述壓縮 數據。
6.如權利要求5的壓縮數據管理系統，其特征在于，所述寄存數據為所述輸入數據的 上一筆輸入數據。
7.如權利要求6的壓縮數據管理系統，其特征在于，所述編碼裝置為一絕對值減法裝 置，用以計算及輸出所述寄存數據與所述輸入數據的絕對差值、絕對差值的正負及絕對差 值的位數，所述編碼數據包括絕對差值、絕對差值的正負及絕對差值的位數。
8.如權利要求7的壓縮數據管理系統，其特征在于，所述輸出選擇裝置為一多工器，所 述多工器依據一控制信號，選擇輸出所述編碼數據或輸出所述寄存數據。
9.如權利要求8的壓縮數據管理系統，其特征在于，當所述輸入數據與所述寄存數據 具有關聯性時，所述控制信號未觸發，使所述多工器選擇輸出所述編碼數據；當所述輸入數 據與所述寄存數據不具有關聯性時，所述控制信號觸發，使所述多工器選擇輸出所述寄存 數據。
10.如權利要求4的壓縮數據管理系統，其特征在于，所述壓縮數據管理系統另包括一 反相壓縮器，包括一寄存裝置，用以儲存至少一輸入數據，并輸出至少一寄存數據；一編碼裝置，用以辨識所述輸入數據與所述寄存數據的關聯性，依據所述關聯性將所 述輸入數據編碼，以輸出一編碼數據；及一輸出選擇裝置，選擇輸出所述編碼數據或輸出所述寄存數據，以產生所述壓縮數據。
11.如權利要求10的壓縮數據管理系統，其特征在于，所述寄存裝置為一可定址存儲器，用以儲存至少一輸入數據，并輸出所述寄存數據，所述寄存數據為所述輸入數據之一。
12.如權利要求11的壓縮數據管理系統，其特征在于，所述編碼裝置為一比對裝置，用 以比對所述輸入數據是否與所述寄存數據相同，并輸出一比對判斷信號及一存儲器標記， 其中所述存儲器標記為所述寄存數據在所述可定址存儲器的位置，所述編碼數據為所述存 儲器標記。
13.如權利要求12的壓縮數據管理系統，其特征在于，所述輸出選擇裝置為一第一多 工器，所述第一多工器依據所述比對判斷信號，選擇輸出所述存儲器標記或輸出所述寄存 數據。
14.如權利要求13的壓縮數據管理系統，其特征在于，所述編碼裝置另包括一寫入位 置控制裝置及一第二多工器，其中當所述輸入數據與所述寄存數據經比對相同時，依據所 述比對判斷信號，使所述第一多工器選擇輸出所述存儲器標記；當所述輸入數據與所述寄 存數據經比對不相同時，依據所述比對判斷信號，所述寫入位置控制裝置輸出一寫入位置 及一寫入允許信號至所述可定址存儲器，使所述輸入數據寫入所述可定址存儲器，所述第 二多工器依據所述寫入位置，接收所述寫入位置對應所述可定址存儲器的所述寄存數據， 并輸出至所述第一多工器，使所述第一多工器選擇輸出所述寄存數據。
15.一種應用于循環存儲器的壓縮數據管理方法，其特征在于，所述壓縮數據管理方法 包括以下步驟(a)辨識壓縮數據，以產生相對應的文件頭；(b)依據壓縮數據及相對應文件頭，以封裝壓縮數據及相對應文件頭為一封包，所述封 包輸出至一循環存儲器；(c)計算封包在循環存儲器中的地址；及(d)依據一停止信號，于所述停止信號致動時，停止上述的動作。
16.如權利要求15的壓縮數據管理方法，其特征在于，在步驟(a)中，所述文件頭輸出 至芯片內總線。
17.如權利要求15的壓縮數據管理方法，其特征在于，在步驟(c)中，所述封包在循環 存儲器中的地址輸出至芯片內總線。
18.如權利要求15的壓縮數據管理方法，其特征在于，在步驟(a)中的壓縮數據為反相 壓縮數據，在步驟(a)中另包括一反相壓縮方法。
19.如權利要求18的壓縮數據管理方法，其特征在于，所述反相壓縮方法包括以下步驟(al)辨識一輸入數據與一寄存數據的關聯性；(a2)依據所述關聯性將所述寄存數據編碼，以輸出一編碼數據；及(a3)選擇輸出所述編碼數據或輸出所述寄存數據，以產生所述壓縮數據。
20.如權利要求19的壓縮數據管理方法，其特征在于，在步驟(al)中所述寄存數據為 所述輸入數據的上一筆輸入數據。
21.如權利要求19的壓縮數據管理方法，其特征在于，在步驟(a2)中另包括一計算步 驟，用以計算及輸出所述寄存數據與所述輸入數據的絕對差值、絕對差值的正負及絕對差 值的位數，所述編碼數據包括絕對差值、絕對差值的正負及絕對差值的位數。
22.如權利要求21的壓縮數據管理方法，其特征在于，在步驟(a3)中依據一控制信號，選擇輸出所述編碼數據或輸出所述寄存數據。
23.如權利要求22的壓縮數據管理方法，其特征在于，在步驟(M)中當所述輸入數據 與所述寄存數據具有關聯性時，所述控制信號未觸發，選擇輸出所述編碼數據；當所述輸入 數據與所述寄存數據不具有關聯性時，所述控制信號觸發，選擇輸出所述寄存數據。
24.如權利要求18的壓縮數據管理方法，其特征在于，所述反相壓縮方法包括以下步驟(al)辨識一輸入數據與至少一寄存數據的關聯性；(a2)依據所述關聯性將所述輸入數據編碼，以輸出一編碼數據；及(a3)選擇輸出所述編碼數據或輸出所述寄存數據，以產生所述壓縮數據。
25.如權利要求M的壓縮數據管理方法，其特征在于，在步驟(al)中至少一輸入數據 儲存至一可定址存儲器，并輸出所述寄存數據，所述寄存數據為所述輸入數據之一。
26.如權利要求25的壓縮數據管理方法，其特征在于，在步驟(al)中比對所述輸入數 據是否與所述寄存數據相同，在步驟(a》中輸出一比對判斷信號及一存儲器標記，其中所 述存儲器標記為所述寄存數據在所述可定址存儲器的位置，所述編碼數據為所述存儲器標 記。
27.如權利要求沈的壓縮數據管理方法，其特征在于，在步驟(U)中依據所述比對判 斷信號，選擇輸出所述存儲器標記或輸出所述寄存數據。
28.如權利要求27的壓縮數據管理方法，其特征在于，在步驟(a2)中另包括一寫入位 置控制步驟及一讀取寄存數據步驟，其中當所述輸入數據與所述寄存數據經比對相同時， 依據所述比對判斷信號，選擇輸出所述存儲器標記；當所述輸入數據與所述寄存數據經比 對不相同時，依據所述比對判斷信號，輸出一寫入位置及一寫入允許信號至所述可定址存 儲器，使所述輸入數據寫入所述可定址存儲器，依據所述寫入位置，讀取所述寫入位置對應 所述可定址存儲器的所述寄存數據，并選擇輸出所述寄存數據。
29.如權利要求15的壓縮數據管理方法，其特征在于，在步驟(b)中另包括計算所述封 包的封包長度的步驟，在步驟(c)中依據封包長度，計算封包在循環存儲器中的地址。
全文摘要
本發明關于一種應用于循環存儲器的壓縮數據管理系統及方法，該方法包括(a)辨識壓縮數據，以產生相對應的文件頭；(b)依據壓縮數據及相對應文件頭，以封裝壓縮數據及相對應文件頭為一封包，所述封包輸出至一循環存儲器；(c)計算封包在循環存儲器中的地址；及(d)依據一停止信號，于所述停止信號致動時，停止上述的動作。利用本發明的系統及方法，在使用循環存儲器儲存壓縮數據時，如果事件發生時，可以立刻停止硬件壓縮機制，且不影響壓縮數據的還原。通過本發明壓縮數據管理系統及方法中的反相壓縮器及方法，可達到壓縮系統信號的目的，以及提高有限存儲器空間的利用率。
文檔編號G06F11/00GK102053915SQ200910209429
公開日2011年5月11日 申請日期2009年10月30日 優先權日2009年10月30日
發明者黃英哲 申請人:國立中山大學