信息處理和存儲系統的制作方法
【專利摘要】本發明提供了一種信息處理和存儲系統,其中,利用掃描器根據當前輸出的信息塊產生并輸出更多地址,從而使得存儲器/寄存器能夠據此輸出更多的信息塊,即相當于在處理器(信息塊需求設備)未提出信息請求前,預先向其提供其可能需要的信息塊,由此,便加快了處理器(信息塊需求設備)對信息塊的獲取速度,進而提高了處理器及信息處理系統的運行速度。
【專利說明】信息處理和存儲系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及計算機架構【技術領域】,特別涉及一種信息處理系統、信息處理方法及存儲系統。
【背景技術】
[0002]在當今的計算機架構中,處理器是其核心設備,所述處理器包括通用處理器(General Processor)、中央處理器(CPU)、微控制器(MCU)、數字信號處理器(DSP)、圖像處理器(GPU)、片上系統(SOC)、專用集成電路(ASIC)等。通過所述處理器的運行,能夠解決各類計算工作。通常的,處理器在運行的過程中需要讀取并執行大量的指令與數據,在此,將指令與數據統稱為信息,由此,便需要一存儲器對這些信息予以存儲。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于提供一種信息處理系統、信息處理方法及存儲系統,以提高設備運行速度。
[0004]為此,本發明提供了一種信息處理系統,包括:
[0005]處理器,用以獲取信息;
[0006]存儲器,用以存儲信息并根據收到的地址輸出信息塊;
[0007]掃描器,用以根據當前信息塊產生地址并向存儲器提供地址,所述當前信息塊為存儲器當前發出的信息塊。
[0008]可選的,在所述的信息處理系統中,所述掃描器通過如下產生方法一產生地址:產生方法一、所述掃描器解析所述當前信息塊,若判斷所述當前信息塊中包含分支指令,則計算該分支指令的目標地址,產生地址。
[0009]可選的,在所述的信息處理系統中,所述掃描器對產生的地址進行篩選,其中,向存儲器提供的地址為篩選通過的地址,所述掃描器利用如下方法對產生的地址進行篩選:判斷產生方法一所產生的地址所指向的信息塊是否為當前信息塊,若否,則該產生的地址通過篩選。
[0010]可選的,在所述的信息處理系統中,所述掃描器還通過如下產生方法二產生地址:
[0011]產生方法二、所述掃描器獲取當前信息塊的地址,在當前信息塊的地址上增加一偏移量,產生地址。
[0012]可選的,在所述的信息處理系統中,所述掃描器對產生的地址進行篩選,其中,向存儲器提供的地址為篩選通過的地址,所述掃描器利用如下方法對產生的地址進行篩選:
[0013]步驟1:將所述產生方法二所產生的地址認定為是篩選通過的地址;
[0014]步驟2:判斷所述產生方法一所產生的地址指向的信息塊是否為當前信息塊或者產生方法二所產生的地址指向的信息塊,若否,則產生方法一產生的地址通過篩選。
[0015]可選的,在所述的信息處理系統中,所述掃描器獲取當前信息塊的類型信息,所述類型信息標示所述信息塊為指令塊還是數據塊。
[0016]可選的,在所述的信息處理系統中,所述處理器向掃描器發送其向存儲器請求的信息塊的類型信息。
[0017]可選的,在所述的信息處理系統中,所述處理器上設置有接收地址的端口。可選的,在所述的信息處理系統中,所述處理器上設置有輸出信息塊類型端口。可選的,在所述的信息處理系統中,所述輸出信息塊類型端口為管腳或者總線輸出口。
[0018]可選的,在所述的信息處理系統中,所述存儲器上設置有輸出地址的端口。
[0019]可選的,在所述的信息處理系統中,所述掃描器上設置有輸出地址的端口。
[0020]可選的,在所述的信息處理系統中,所述掃描器上設置有接收信息塊類型的端口。可選的,在所述的信息處理系統中,所述存儲器輸出信息塊的同時,輸出該信息塊的地址。
[0021]可選的,在所述的信息處理系統中,還包括:
[0022]第一地址記錄器,用以記錄所述處理器最近η次輸出的地址,所述η為自然數。可選的,在所述的信息處理系統中,所述掃描器向存儲器提供地址之前,先確認第一地址記錄器中是否記錄有該地址,若否,則向所述存儲器提供該地址。
[0023]可選的,在所述的信息處理系統中,所述掃描器根據其向存儲器提供的地址以及第一地址記錄器中記錄的地址,獲取一地址步長;
[0024]所述掃描器在向存儲器提供的地址上增加該地址步長,產生地址。
[0025]可選的,在所述的信息處理系統中,還包括:
[0026]第二地址記錄器,用以記錄所述處理器中存儲有的m個信息塊的地址,所述m為自然數。
[0027]可選的,在所述的信息處理系統中,所述存儲器的數量為一個或者多個,所述掃描器的數量為一個或者多個。
[0028]可選的,在所述的信息處理系統中,一存儲器與一掃描器組成一級,多個存儲器與多個掃描器組成多級,該多級級聯。
[0029]可選的,在所述的信息處理系統中,所述存儲器的數量為兩個,分別為第一存儲器及第二存儲器,其中,在信號傳遞上,第二存儲器比第一存儲器更靠近所述處理器;
[0030]還包括匹配器,所述匹配器記錄所述第二存儲器中存儲的信息塊的地址。
[0031]可選的,在所述的信息處理系統中,第一存儲器輸出的信息塊經過第二存儲器存儲并發送至處理器。
[0032]可選的,在所述的信息處理系統中,第二存儲器通過標記位標示其存儲的信息塊是否需要繼續存儲。
[0033]可選的,在所述的信息處理系統中,當所述第二存儲器以路組的方式存儲信息塊時,通過對標記位設置不同的權重以區別該標記位對應的信息塊是否需要繼續存儲,當再次有信息塊存儲至第二存儲器時,該信息塊覆蓋至不需要存儲的信息塊所在的地址。可選的,在所述的信息處理系統中,當所述第二存儲器以全相聯的方式存儲信息塊時,利用指針指向不需要存儲的信息塊所對應的地址,當再次有信息塊存儲至第二存儲器時,該信息塊覆蓋至指針所指向的地址。
[0034]可選的,在所述的信息處理系統中,所述掃描器根據第二存儲器發出的當前信息塊產生地址;
[0035]所述掃描器向存儲器提供地址之前,先確認匹配器中是否記錄有該地址,若否,則向第一存儲器提供該地址。
[0036]可選的,在所述的信息處理系統中,還包括:第一地址記錄器,用以記錄所述處理器最近η次輸出的地址,所述η為自然數;
[0037]所述掃描器的數量為一個,其根據第二存儲器發出的當前信息塊產生地址;所述掃描器向存儲器提供地址之前,先確認第一地址記錄器中是否記錄有該地址,若否,則接著確認匹配器中是否記錄有該地址,若否,則向第一存儲器提供該地址。可選的,在所述的信息處理系統中,所述掃描器根據第一存儲器發出的當前信息塊產生地址;
[0038]所述掃描器向存儲器提供地址之前,先確認匹配器中是否記錄有該地址,若否,則向第一存儲器提供該地址。
[0039]可選的,在所述的信息處理系統中,還包括:預測地址記錄器,用以記錄并輸出所述掃描器向存儲器提供的地址。
[0040]可選的,在所述的信息處理系統中,所述掃描器根據第一存儲器發出的當前信息塊產生地址;
[0041]所述掃描器通過所述預測地址記錄器向所述存儲器提供地址;
[0042]當所述第二存儲器輸出一信息塊時,所述預測地址記錄器輸出與該信息塊關聯的信息塊的地址。
[0043]可選的,在所述的信息處理系統中,所述掃描器根據第一存儲器發出的當前信息塊產生地址;
[0044]所述掃描器通過所述預測地址記錄器向所述存儲器提供地址;
[0045]其中,所述預測地址記錄器中所記錄的地址為:所述掃描器向存儲器提供的且所述匹配器中沒有記錄的地址;
[0046]當所述第二存儲器輸出一信息塊時,所述預測地址記錄器輸出與該信息塊關聯的信息塊的地址。
[0047]可選的,在所述的信息處理系統中,還包括:指令類型信息記錄器,用以記錄并輸出當前信息塊中的指令類型信息,所述指令類型信息標示指令為分支指令還是非分支指令。
[0048]可選的,在所述的信息處理系統中,所述掃描器根據第二存儲器發出的當前信息塊產生地址;所述指令類型信息記錄器記錄第一存儲器輸出的當前信息塊中的指令類型信息;
[0049]其中,所述掃描器根據當前信息塊產生地址之前,先根據所述指令類型信息記錄器中的信息判斷所述地址是否為分支指令的地址,若是,則根據所述當前信息塊產生地址。可選的,在所述的信息處理系統中,所述指令類型信息記錄器中的信息通過一預掃描器讀取第一存儲器輸出的信息塊予以獲取。
[0050]可選的,在所述的信息處理系統中,對于所述匹配器中記錄的地址,所述指令類型信息記錄器認為該地址對應的指令為非分支指令。
[0051]可選的,在所述的信息處理系統中,所述指令類型信息記錄器中的信息通過一掃描器讀取第一存儲器輸出的信息塊予以獲取。
[0052]本發明還提供一種信息處理方法,包括:
[0053]步驟A:所述處理器發送地址;
[0054]步驟B:所述存儲器根據所述處理器發送的地址輸出信息塊;
[0055]步驟C:所述掃描器根據所述存儲器當前輸出的信息塊產生地址,并向所述存儲器提供地址;
[0056]步驟D:所述存儲器根據所述掃描器提供的地址輸出信息塊。
[0057]可選的,在所述的信息處理方法中,所述掃描器通過如下產生方法一產生地址:產生方法一、所述掃描器解析所述當前信息塊,若判斷所述當前信息塊中包含分支指令,則計算該分支指令的目標地址,產生地址。
[0058]可選的,在所述的信息處理方法中,所述掃描器對產生的地址進行篩選,其中,向存儲器提供的地址為篩選通過的地址,所述掃描器利用如下方法對產生的地址進行篩選:判斷產生方法一所產生的地址所指向的信息塊是否為當前信息塊,若否,則該產生的地址通過篩選。
[0059]可選的,在所述的信息處理方法中,所述掃描器還通過如下產生方法二產生地址:
[0060]產生方法二、所述掃描器獲取當前信息塊的地址,在當前信息塊的地址上增加一偏移量,產生地址。
[0061]可選的,在所述的信息處理方法中,所述掃描器對產生的地址進行篩選,其中,向存儲器提供的地址為篩選通過的地址,所述掃描器利用如下方法對產生的地址進行篩選:步驟1:將所述產生方法二所產生的地址認定為是篩選通過的地址;
[0062]步驟2:判斷所述產生方法一所產生的地址指向的信息塊是否為當前信息塊或者產生方法二所產生的地址指向的信息塊,若否,則產生方法一產生的地址通過篩選。
[0063]可選的,在所述的信息處理方法中,在步驟A中,所述處理器發出地址的同時,向所述掃描器發出通過該地址請求的信息塊的類型信息。
[0064]可選的,在所述的信息處理方法中,在步驟A中,所述處理器通過總線傳輸表示信息塊類型信息的命令字。
[0065]可選的,在所述的信息處理方法中,在步驟D中,所述存儲器輸出信息塊的同時,輸出該信息塊的地址。
[0066]可選的,在所述的信息處理方法中,在步驟A中,所述處理器同時向所述存儲器及第一地址記錄器發送地址;
[0067]在步驟C中,所述掃描器向存儲器提供地址之前,先確認第一地址記錄器中是否記錄有該地址,若否,則向所述存儲器提供該地址。
[0068]可選的,在所述的信息處理方法中,在步驟C中,所述掃描器根據其向存儲器提供的地址以及第一地址記錄器中記錄的地址,獲取一地址步長;所述掃描器在向存儲器提供的地址上增加該地址步長,產生地址。
[0069]可選的,在所述的信息處理方法中,在步驟C中,所述掃描器向存儲器提供地址之前,先確認第二地址記錄器中是否記錄有該地址,若否,則向所述存儲器提供該地址。
[0070]可選的,在所述的信息處理方法中,在步驟B中,匹配器接收處理器發送的地址,若匹配器中存有該地址,則第二存儲器根據該地址輸出信息塊;若匹配器中沒有該地址,則第一存儲器根據該地址向第二存儲器輸出該信息塊,第二存儲器存儲并向處理器輸出該信息塊;
[0071]在步驟C中,掃描器根據第二存儲器當前發出的信息塊產生地址,并提供給匹配器,若匹配器中沒有記錄該地址,則向第一存儲器提供該地址;
[0072]在步驟D中,當匹配器中沒有掃描器提供的地址時,則第一存儲器根據該地址向第二存儲器輸出信息塊,所述第二存儲器存儲該信息塊。
[0073]可選的,在所述的信息處理方法中,在步驟B中,匹配器接收處理器發送的地址,若匹配器中存有該地址,則第二存儲器根據該地址輸出信息塊;若匹配器中沒有該地址,則第一存儲器根據該地址向第二存儲器輸出該信息塊,第二存儲器存儲并向處理器輸出該信息塊;
[0074]在步驟C中,掃描器根據第二存儲器當前輸出的信息塊產生地址,并與第一地址記錄器中所存儲的地址進行比較,若第一地址記錄器中沒有記錄有該地址,則所述掃描器經過匹配器向第一存儲器提供地址;
[0075]在步驟D中,當匹配器中沒有掃描器提供的地址時,則第一存儲器根據該地址輸出信息塊。
[0076]可選的,在所述的信息處理方法中,在步驟B中,匹配器接收處理器發送的地址,若匹配器中存有該地址,則第二存儲器根據該地址輸出信息塊;若匹配器中沒有該地址,則第一存儲器根據該地址向第二存儲器輸出該信息塊,第二存儲器存儲并向處理器輸出該信息塊;
[0077]在步驟C中,掃描器根據第一存儲器當前發出的信息塊產生地址,并經過匹配器向第一存儲器提供地址;
[0078]在步驟D中,當匹配器中沒有掃描器提供的地址時,則第一存儲器根據該地址輸出信息塊。
【權利要求】
1.一種信息處理系統,其特征在于,包括:處理器,用以獲取信息;存儲器,用以存儲信息并根據收到的地址輸出信息塊;掃描器,用以根據當前信息塊產生地址并向存儲器提供地址,所述當前信息塊為存儲器當前發出的信息塊。
2.如權利要求1所述的信息處理系統,其特征在于,所述掃描器通過如下產生方法一產生地址:產生方法一、所述掃描器解析所述當前信息塊,若判斷所述當前信息塊中包含分支指令,則計算該分支指令的目標地址,產生地址。
3.如權利要求2所述的信息處理系統,其特征在于,所述掃描器對產生的地址進行篩選,其中,向存儲器提供的地址為篩選通過的地址,所述掃描器利用如下方法對產生的地址進行篩選:判斷產生方法一所產生的地址所指向的信息塊是否為當前信息塊,若否,則該產生的地址通過篩選。
4.如權利要求2所述的信息處理系統,其特征在于,所述掃描器還通過如下產生方法二產生地址:產生方法二、所述掃描器獲取當前信息塊的地址,在當前信息塊的地址上增加一偏移量,產生地址。
【文檔編號】G06F12/02GK104317729SQ201410582672
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月27日 優先權日:2014年10月27日
【發明者】李 東 申請人:青島金訊網絡工程有限公司