專利名稱：基于預先解碼分析的數(shù)據(jù)信息緩存管理方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬于嵌入式可重構(gòu)設計領域，具體涉及一種基于預先解碼分析的數(shù)據(jù)信息緩存管理方法及系統(tǒng)，更具體涉及一種媒體處理可重構(gòu)系統(tǒng)中基于預先解碼分析的數(shù)據(jù)信息緩存管理方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
將通用處理器(GPP, General Purpose Processors)的靈活性和專用集成電路(ASIC,Application Specific Integrated Circuit)的高效性結(jié)合的一種計算體系結(jié)構(gòu)，可重構(gòu)計算架構(gòu)近些年來在嵌入式系統(tǒng)設計方面獲得了越來越廣泛的關注，其主要的應用領域包括多媒體處理、移動通信、數(shù)字信號處理、數(shù)據(jù)加解密等。隨著媒體應用的性能要求和計算復雜度越來越高，粗粒度可重構(gòu)架構(gòu)的計算資源也成倍增加，一些架構(gòu)使用了多個可重構(gòu)陣列來完成這些應用。然而，在計算資源增加的同時，計算資源對于數(shù)據(jù)流的要求也進一步增大。隨著處理器速度與存儲器訪問速度的差距不斷增大，面向應用的系統(tǒng)級芯片中存儲子系統(tǒng)的訪問延遲已經(jīng)成為可重構(gòu)系統(tǒng)性能的瓶頸，很大程度上限制了整體性能的提升。如何優(yōu)化可重構(gòu)系統(tǒng)存儲子系統(tǒng)，減少訪問延遲成為可重構(gòu)系統(tǒng)研究的關鍵。優(yōu)化可重構(gòu)存儲子系統(tǒng)，減少訪問延遲主要從兩個方面來考慮1、訪問外部存儲器本身的特點；2、媒體算法固有的數(shù)據(jù)流特點。基于成本考慮，目前作為外部存儲器用的比較多的是同步動態(tài)隨機存儲器(SDRAM)結(jié)構(gòu)，對于同步動態(tài)隨機存儲器，其主要有如下特點1、它由Bank(組)、Page (頁)和Column (列)這三個基本單元構(gòu)成；2、它支持以Burst (粹發(fā))方式進行連續(xù)讀寫。在外部存儲接口設計中，可以充分利用這兩個特性來提高以同步動態(tài)隨機存儲器為外存的芯片的性能。由于特性1，應當盡量減少對外部存儲器的次數(shù)，減少數(shù)據(jù)訪問時帶來的換頁延遲。由于特性2，盡量延長訪問存儲器的猝發(fā)長度，減少多次訪問造成的固定延時。因此在訪問以同步動態(tài)隨機存儲器結(jié)構(gòu)為外部存儲器的時候，應該盡量考慮以上兩個特性，以提高數(shù)據(jù)訪問效率。對于媒體算法，主要有兩個特點1、按照宏塊處理數(shù)據(jù)；2、參考圖像會用到多次。媒體數(shù)據(jù)圖像在外部存儲器中按幀存放，每一幀圖像按照光柵掃描方式存放在外部的同步動態(tài)隨機存儲器中。由于媒體算法按宏塊處理，而宏塊中上下兩行數(shù)據(jù)在地址空間中不連續(xù)，因此讀取宏塊時可能會引起多次換行。例如，假設每行同步動態(tài)隨機存儲器存儲1024Byte數(shù)據(jù)，媒體像素數(shù)據(jù)大小為lByte，則對于分辨率為1080p即包含1920*1080像素的幀數(shù)據(jù)，由于幀內(nèi)每行數(shù)據(jù)都分布在不同的行中，因此當讀取幀內(nèi)宏塊時需要多次換行，由此造成嚴重的數(shù)據(jù)訪問延遲。由于媒體數(shù)據(jù)具有時間和空間局部性，特別是重建相鄰宏塊時，會多次用到同一參考幀數(shù)據(jù)，比如在H. 264中預測一個8X8的亮度塊，那么它在最壞情況下需要參考數(shù)據(jù)為(8+5) X (8+5) = 169bytes。如果將它分割為4個4X4塊進行處理，那么它需要的參考數(shù)據(jù)為(4+5) X (4+5) X4=324Bytes，它的重復數(shù)據(jù)達到155Bytes。同理，如果預測16X16的亮度塊，相應情況下其相應所需數(shù)據(jù)和重復數(shù)據(jù)分別為441Bytes和855Bytes，此時重復數(shù)據(jù)將達到有效數(shù)據(jù)的2倍。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題和不足，本發(fā)明的目的是提供一種基于預先解碼分析的數(shù)據(jù)信息緩存管理方法及系統(tǒng)，通過盡量利用重復數(shù)據(jù)，減少數(shù)據(jù)傳輸時間，減少數(shù)據(jù)帶寬占用及在外部存儲器中的換行延遲，以提高大規(guī)模粗粒度可重構(gòu)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)訪問效率，使得性能提升。技術(shù)方案為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的第一種技術(shù)方案為一種基于預先解碼分析的數(shù)據(jù)信息緩存管理系統(tǒng)，包括流媒體處理器模塊、數(shù)據(jù)信息預取FIFO (FirstInput First Output,先入先出隊列)模塊、數(shù)據(jù)信息緩存單元和數(shù)據(jù)信息緩存控制器模塊；所述流媒體處理器模塊用于解析從外部存儲器取得的碼流中的宏塊，生成處理該宏塊對應的數(shù)據(jù)信息條目，并將該數(shù)據(jù)信息條目輸出到數(shù)據(jù)信息預取FIFO模塊；所述數(shù)據(jù)信息預取FIFO模塊用于依次存儲所述流媒體處理器模塊生成的數(shù)據(jù)信息條目；所述數(shù)據(jù)信息緩存單元用于緩存從外部存儲器中取到的數(shù)據(jù)塊； 所述數(shù)據(jù)信息緩存控制器模塊用于根據(jù)數(shù)據(jù)信息FIFO模塊中的數(shù)據(jù)信息條目，判斷所需的數(shù)據(jù)信息是全部存在于數(shù)據(jù)信息緩存單元中，或者是部分存在或者是全部不存在于數(shù)據(jù)信息緩存單元中，并根據(jù)判斷結(jié)果將數(shù)據(jù)信息緩存單元中相應的數(shù)據(jù)塊形成可重構(gòu)計算單元所需的數(shù)據(jù)塊，最后發(fā)送至相應的可重構(gòu)陣列。優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)信息預取FIFO模塊包括A個FIFO單元，其中A為不小于I的整數(shù)，每個所述FIFO單元存儲一個數(shù)據(jù)信息條目，所述數(shù)據(jù)信息條目由所需宏塊的參考幀編號、水平和垂直位置分量與實際所需宏塊大小組成。優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)信息緩存單元包含應用雙向預測的前向和后向兩個緩存單元，分別存儲前向預測和后向預測參考幀數(shù)據(jù)，每個所述緩存單元中有B個數(shù)據(jù)塊，一共有2XB個數(shù)據(jù)塊優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)信息緩存控制器模塊包括數(shù)據(jù)信息比較單元，數(shù)據(jù)選擇器和數(shù)據(jù)移位、拼接單元；所述數(shù)據(jù)信息比較單元用于比較數(shù)據(jù)信息預取FIFO模塊中的數(shù)據(jù)信息條目和數(shù)據(jù)信息緩存單元中的數(shù)據(jù)塊，如果此數(shù)據(jù)信息條目對應的數(shù)據(jù)塊在數(shù)據(jù)信息緩存單元中存在，則數(shù)據(jù)信息比較單元讀取該數(shù)據(jù)塊；如果在數(shù)據(jù)信息緩存單元中只存在所述數(shù)據(jù)塊中的部分數(shù)據(jù)或沒有所述數(shù)據(jù)塊中的任何數(shù)據(jù)，則將相應的命中信息發(fā)送給數(shù)據(jù)選擇器；數(shù)據(jù)選擇器根據(jù)部分命中或者完全不命中信息選擇將從所述外部存儲器取得的數(shù)據(jù)發(fā)送給移位、拼接單元或者直接發(fā)送給數(shù)據(jù)信息緩存單元；數(shù)據(jù)移位、拼接單元，在數(shù)據(jù)部分命中時，將部分命中的數(shù)據(jù)和從外部存儲器取得的剩余數(shù)據(jù)拼接成可重構(gòu)陣列所需數(shù)據(jù)塊。本發(fā)明采用的第二種技術(shù)方案為一種利用如上所述基于預先解碼分析的數(shù)據(jù)信息緩存管理系統(tǒng)的管理方法，包括如下步驟(I)生成數(shù)據(jù)信息條目所述流媒體處理器模塊解析從外部存儲器取得的碼流中的宏塊，生成處理該宏塊對應的數(shù)據(jù)信息條目，并將該數(shù)據(jù)信息條目輸出到數(shù)據(jù)信息預取FIFO模塊；(2)查詢、讀取和替換數(shù)據(jù)信息所述數(shù)據(jù)信息緩存控制器模塊從數(shù)據(jù)信息預取FIFO中取出所述數(shù)據(jù)信息條目，將該數(shù)據(jù)信息條目和數(shù)據(jù)信息緩存單元中的數(shù)據(jù)塊比較，如果此數(shù)據(jù)信息條目對應的數(shù)據(jù)塊在數(shù)據(jù)信息緩存單元中存在，則數(shù)據(jù)信息緩存控制器模塊讀取該數(shù)據(jù)塊；如果在數(shù)據(jù)信息緩存單元中只存在所述數(shù)據(jù)塊中的部分數(shù)據(jù)，則保留重用數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)信息緩存控制器模塊向外部存儲器發(fā)起訪問取得剩下的數(shù)據(jù)，并將所述重用數(shù)據(jù)和剩下的數(shù)據(jù)通過移位組合成相應的數(shù)據(jù)塊；如果在數(shù)據(jù)信息緩存單元中沒有所述數(shù)據(jù)塊中的任何數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)信息緩存控制器模塊便向外部存儲器控制器發(fā)出相應的數(shù)據(jù)信息，并取得該數(shù)據(jù)塊；替換數(shù)據(jù)信息時，所述數(shù)據(jù)信息緩存控制器模塊依據(jù)數(shù)據(jù)命中與否，優(yōu)先將所述數(shù)據(jù)信息緩存單元中與所述數(shù)據(jù)信息條目對應的數(shù)據(jù)塊不符的數(shù)據(jù)替換；(3)發(fā)送數(shù)據(jù)信息所述數(shù)據(jù)信息緩存控制器將讀取的數(shù)據(jù)塊中的數(shù)據(jù)信息依次發(fā)送給相應的可重構(gòu)陣列；(4)重復步驟(I)至步驟(3)，直至所有數(shù)據(jù)信息條目對應的數(shù)據(jù)塊都發(fā)送完畢。有益效果本發(fā)明利用預先解析的宏塊數(shù)據(jù)信息，對數(shù)據(jù)緩存分為完全不命中、部分命中和完全不命中分開處理，將數(shù)據(jù)進行最大程度上的重用，減少了數(shù)據(jù)帶寬的占用，減少了對外部存儲器的訪問次數(shù)，提高了大規(guī)模粗粒度可重構(gòu)系統(tǒng)的性能。


圖1為本發(fā)明實施例所述的媒體處理可重構(gòu)系統(tǒng)中基于預先解碼分析的數(shù)據(jù)信息緩存的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中所示的媒體處理可重構(gòu)系統(tǒng)中基于預先解碼分析的數(shù)據(jù)信息緩存中的數(shù)據(jù)緩存控制器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖1所示的媒體處理可重構(gòu)系統(tǒng)中基于預先解碼分析的數(shù)據(jù)信息緩存中數(shù)據(jù)信息預取FIFO模塊內(nèi)數(shù)據(jù)信息條目的說明示意圖；圖4為圖1所示的媒體處理可重構(gòu)系統(tǒng)中基于預先解碼分析的數(shù)據(jù)信息緩存中數(shù)據(jù)信息緩存單元內(nèi)數(shù)據(jù)塊的說明示意圖；圖5為本發(fā)明實施例所述的媒體處理可重構(gòu)系統(tǒng)中基于預先解碼分析的數(shù)據(jù)信息緩存的管理方法的流程圖；圖6為本發(fā)明實施例所述的媒體處理可重構(gòu)系統(tǒng)中基于預先解碼分析的數(shù)據(jù)信息緩存的管理方法中對于更新數(shù)據(jù)緩存單元中數(shù)據(jù)塊的流程圖；圖7為本發(fā)明實施例所述的媒體處理可重構(gòu)系統(tǒng)中基于預先解碼分析的數(shù)據(jù)信息緩存結(jié)構(gòu)應用連接圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施例，進一步闡明本發(fā)明，應理解這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領域技術(shù)人員對本發(fā)明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求所限定的范圍。如圖1所示，媒體處理可重構(gòu)系統(tǒng)中基于預先解碼分析的數(shù)據(jù)信息緩存結(jié)構(gòu)，包括流媒體處理器模塊用于解析從外部存儲器取得的碼流中的宏塊，生成處理該宏塊對應的宏塊層數(shù)據(jù)信息，并將該宏塊層數(shù)據(jù)信息輸出到數(shù)據(jù)信息預取FIFO模塊；數(shù)據(jù)信息預取FIFO模塊用于依次存儲上述流媒體處理器模塊生成的數(shù)據(jù)信息條目；數(shù)據(jù)信息緩存單元(簡稱“數(shù)據(jù)緩存單元”)用于緩存從外部存儲器中取到的數(shù)據(jù)信息塊(簡稱“數(shù)據(jù)塊”);數(shù)據(jù)信息緩存控制器模塊用于根據(jù)數(shù)據(jù)信息預取FIFO模塊中的數(shù)據(jù)信息條目，判斷所需的數(shù)據(jù)信息是否存在于數(shù)據(jù)信息緩存單元中，或者是部分存在于數(shù)據(jù)信息緩存單元中，或者完全不存在于數(shù)據(jù)信息緩存單元中。并通過比較結(jié)果將數(shù)據(jù)信息緩存單元中相應的數(shù)據(jù)塊進行移位組合等操作形成可重構(gòu)計算單元所需的數(shù)據(jù)信息塊，最后發(fā)送至相應的可重構(gòu)陣列。如圖2所示，數(shù)據(jù)信息緩存控制器(簡稱“數(shù)據(jù)緩存控制器”)模塊，包括比較，移位拼接及數(shù)據(jù)選擇單元。數(shù)據(jù)緩存控制器通過比較數(shù)據(jù)信息預取FIFO模塊中的條目和數(shù)據(jù)信息緩存單元中的數(shù)據(jù)信息得出相應的命中信息，然后將相應的控制信息發(fā)送給數(shù)據(jù)選擇單元，移位、拼接單元及外部存儲器。如果此條目對應的數(shù)據(jù)塊在數(shù)據(jù)緩存單元中存在，則數(shù)據(jù)緩存控制器讀取該數(shù)據(jù)塊，將其發(fā)送至可重構(gòu)計算陣列；如果只有部分命中，則保留重用數(shù)據(jù)，向外部存儲器發(fā)起訪問取得剩下數(shù)據(jù)塊，并將兩者通過移位拼接組合成相應的數(shù)據(jù)塊并且存儲在數(shù)據(jù)信息緩存單元中；如果完全不命中，數(shù)據(jù)緩存控制器便向外部存儲器發(fā)出相應的數(shù)據(jù)信息，取得該數(shù)據(jù)塊將其發(fā)送至可重構(gòu)計算陣列并存儲在數(shù)據(jù)信息緩存單元中。如圖3所示，數(shù)據(jù)信息預取FIFO模塊,包含A個FIFO單元,每個FIFO單元由包括所需宏塊的參考幀編號P0C，水平和垂直位置分量(X，y)，實際所需宏塊大小(MXN，M代表宏塊寬度，N代表宏塊的高度)這三者形成的數(shù)據(jù)信息條目(簡稱“條目”)，用entry表示。如圖4所示，數(shù)據(jù)信息緩存單元，包含雙向預測的前向和后向兩個緩存單元，每個緩存單元中有B個數(shù)據(jù)塊，一共有2XB個數(shù)據(jù)塊。每個緩存單元都是由具體的數(shù)據(jù)塊組成。參數(shù)A、B都是通過實驗得出具體的數(shù)值，使得收益率最好。如圖5所示，數(shù)據(jù)信息緩存的管理方法，生成數(shù)據(jù)信息條目所述流媒體處理器模塊解析從外部存儲器取得的碼流中的宏塊，生成處理該宏塊對應的宏塊層數(shù)據(jù)信息，并將該宏塊層數(shù)據(jù)信息輸出到數(shù)據(jù)信息預取FIFO模塊；查詢、讀取和替換數(shù)據(jù)信息如圖6所示，所述數(shù)據(jù)緩存控制器從數(shù)據(jù)信息預取FIFO中取出一個條目，將該條目中的內(nèi)容與數(shù)據(jù)緩存單元中的數(shù)據(jù)塊比較，如果此條目對應的數(shù)據(jù)塊在數(shù)據(jù)緩存單元中存在，則數(shù)據(jù)緩存控制器讀取該數(shù)據(jù)塊；如果只有部分命中，則保留重用數(shù)據(jù)，向外部存儲器發(fā)起訪問取得剩下數(shù)據(jù)塊，并將兩者通過移位組合成相應的數(shù)據(jù)塊；如果完全不命中，數(shù)據(jù)緩存控制器便向外部存儲器控制器發(fā)出相應的數(shù)據(jù)信息，并取得該數(shù)據(jù)塊。替換數(shù)據(jù)信息時，數(shù)據(jù)緩存控制器會依據(jù)數(shù)據(jù)信息預取FIFO模塊中的條目選擇出數(shù)據(jù)緩存單元中接下來一段時間不用的數(shù)據(jù)信息，將其替換。發(fā)送數(shù)據(jù)信息所述數(shù)據(jù)緩存控制器將讀取的完整數(shù)據(jù)塊依次發(fā)送給相應的可重構(gòu)陣列。重復上述步驟，直至所有數(shù)據(jù)信息條目對應的數(shù)據(jù)塊都發(fā)送完畢。三個階段的運轉(zhuǎn)方式為流水線方式，從而充分利用了數(shù)據(jù)信息緩存的資源，提高了大規(guī)模粗粒度可重構(gòu)系統(tǒng)的運行效率。如圖7所示，H. 264協(xié)議的高清數(shù)字視頻解碼(H. 2641080pi30fps HiPiLevel4)采用了本發(fā)明所提出的媒體處理可重構(gòu)系統(tǒng)中基于預先解碼分析的數(shù)據(jù)信息緩存結(jié)構(gòu)及管理方法，能夠?qū)崿F(xiàn)H. 2641080pi30fps HiPiLevel4的高清視頻解碼要求。該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括用作主控器的ARM7TDMI處理器、數(shù)據(jù)信息緩存結(jié)構(gòu)、可重構(gòu)陣列、自定義外部存儲器訪問接口、外部存儲器。選擇具有小型、快速、低能耗、編譯器支持好等優(yōu)點的ARM7TDMI處理器作為主控CPU，用于控制系統(tǒng)運行的調(diào)度；數(shù)據(jù)信息緩存通過64bit的自定義外部存儲器接口總線與外部存儲器相連接，外部存儲器選用最常用的嵌入式外部存儲器DDR SDRAM,具有良好的性價比以及能耗比；可重構(gòu)計算單元共有兩個，每個中有8個可重構(gòu)陣列，每個可重構(gòu)陣列均含有8X8個計算單元。對于該驗證系統(tǒng)，對應的流處理器每次生成相應的數(shù)據(jù)信息條目，數(shù)據(jù)信息條目包括三部分，其寬度為31bit,參考巾貞編號為8bit,水平和垂直分量分別為6bit和7bit，宏塊的寬度和高度都為5bit。數(shù)據(jù)信息預取FIFO模塊包含256個FIFO單元，其總大小為IK Bytes。數(shù)據(jù)信息緩存模塊包含32個cache塊，每個cache塊中數(shù)據(jù)大小為16xl6bit。對于驗證系統(tǒng)，以沒有加入該數(shù)據(jù)信息緩存結(jié)構(gòu)為對比試驗，也就是直接從外部存儲器中取得數(shù)據(jù)。實驗結(jié)果表明，采用此本發(fā)明提出的數(shù)據(jù)信息緩存結(jié)構(gòu)以及相應的數(shù)據(jù)信息緩存管理方法，系統(tǒng)對外部存儲器的訪問次數(shù)減少30%左右，帶寬節(jié)省45%左右，使得整個性能提升40%左右。
權(quán)利要求
1.一種基于預先解碼分析的數(shù)據(jù)信息緩存管理系統(tǒng)，包括流媒體處理器模塊、數(shù)據(jù)信息預取FIFO模塊、數(shù)據(jù)信息緩存單元和數(shù)據(jù)信息緩存控制器模塊； 所述流媒體處理器模塊用于解析從外部存儲器取得的碼流中的宏塊，生成處理該宏塊對應的數(shù)據(jù)信息條目，并將該數(shù)據(jù)信息條目輸出到數(shù)據(jù)信息預取FIFO模塊； 所述數(shù)據(jù)信息預取FIFO模塊用于依次存儲所述流媒體處理器模塊生成的數(shù)據(jù)信息條目； 所述數(shù)據(jù)信息緩存單元用于緩存從外部存儲器中取到的數(shù)據(jù)塊； 所述數(shù)據(jù)信息緩存控制器模塊用于根據(jù)數(shù)據(jù)信息FIFO模塊中的數(shù)據(jù)信息條目，判斷所需的數(shù)據(jù)信息是全部存在于數(shù)據(jù)信息緩存單元中，或者是部分存在或者是全部不存在于數(shù)據(jù)信息緩存單元中，并根據(jù)判斷結(jié)果將數(shù)據(jù)信息緩存單元中相應的數(shù)據(jù)塊形成可重構(gòu)計算單元所需的數(shù)據(jù)塊，最后發(fā)送至相應的可重構(gòu)陣列。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于預先解碼分析的數(shù)據(jù)信息緩存管理系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)信息預取FIFO模塊包括A個FIFO單元，其中A為不小于I的整數(shù)，每個所述FIFO單元存儲一個數(shù)據(jù)信息條目，所述數(shù)據(jù)信息條目由所需宏塊的參考幀編號、水平和垂直位置分量與實際所需宏塊大小組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于預先解碼分析的數(shù)據(jù)信息緩存管理系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)信息緩存單元包含應用雙向預測的前向和后向兩個緩存單元，分別存儲前向預測和后向預測參考幀數(shù)據(jù)，每個所述緩存單元中有B個數(shù)據(jù)塊，一共有2XB個數(shù)據(jù)塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于預先解碼分析的數(shù)據(jù)信息緩存管理系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)信息緩存控制器模塊包括數(shù)據(jù)信息比較單元，數(shù)據(jù)選擇器和數(shù)據(jù)移位、拼接單元；所述數(shù)據(jù)信息比較單元用于比較數(shù)據(jù)信息預取FIFO模塊中的數(shù)據(jù)信息條目和數(shù)據(jù)信息緩存單元中的數(shù)據(jù)塊，如果此數(shù)據(jù)信息條目對應的數(shù)據(jù)塊在數(shù)據(jù)信息緩存單元中存在，則數(shù)據(jù)信息比較單元讀取該數(shù)據(jù)塊；如果在數(shù)據(jù)信息緩存單元中只存在所述數(shù)據(jù)塊中的部分數(shù)據(jù)或沒有所述數(shù)據(jù)塊中的任何數(shù)據(jù)，則將相應的命中信息發(fā)送給數(shù)據(jù)選擇器；數(shù)據(jù)選擇器根據(jù)部分命中或者完全不命中信息選擇將從所述外部存儲器取得的數(shù)據(jù)發(fā)送給移位、拼接單元或者直接發(fā)送給數(shù)據(jù)信息緩存單元；數(shù)據(jù)移位、拼接單元，在數(shù)據(jù)部分命中時，將部分命中的數(shù)據(jù)和從外部存儲器取得的剩余數(shù)據(jù)拼接成可重構(gòu)陣列所需數(shù)據(jù)塊。
5.一種利用如權(quán)利要求1所述基于預先解碼分析的數(shù)據(jù)信息緩存管理系統(tǒng)的管理方法，包括如下步驟 (1)生成數(shù)據(jù)信息條目所述流媒體處理器模塊解析從外部存儲器取得的碼流中的宏塊，生成處理該宏塊對應的數(shù)據(jù)信息條目，并將該數(shù)據(jù)信息條目輸出到數(shù)據(jù)信息預取FIFO模塊； (2)查詢、讀取和替換數(shù)據(jù)信息所述數(shù)據(jù)信息緩存控制器模塊從數(shù)據(jù)信息預取FIFO中取出所述數(shù)據(jù)信息條目，將該數(shù)據(jù)信息條目和數(shù)據(jù)信息緩存單元中的數(shù)據(jù)塊比較，如果此數(shù)據(jù)信息條目對應的數(shù)據(jù)塊在數(shù)據(jù)信息緩存單元中存在，則數(shù)據(jù)信息緩存控制器模塊讀取該數(shù)據(jù)塊；如果在數(shù)據(jù)信息緩存單元中只存在所述數(shù)據(jù)塊中的部分數(shù)據(jù)，則保留重用數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)信息緩存控制器模塊向外部存儲器發(fā)起訪問取得剩下的數(shù)據(jù)，并將所述重用數(shù)據(jù)和剩下的數(shù)據(jù)通過移位組合成相應的數(shù)據(jù)塊；如果在數(shù)據(jù)信息緩存單元中沒有所述數(shù)據(jù)塊中的任何數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)信息緩存控制器模塊便向外部存儲器控制器發(fā)出相應的數(shù)據(jù)信息，并.取得該數(shù)據(jù)塊；替換數(shù)據(jù)信息時，所述數(shù)據(jù)信息緩存控制器模塊依據(jù)數(shù)據(jù)命中與否，優(yōu)先將所述數(shù)據(jù)信息緩存單元中與所述數(shù)據(jù)信息條目對應的數(shù)據(jù)塊不符的數(shù)據(jù)替換； (3)發(fā)送數(shù)據(jù)信息所述數(shù)據(jù)信息緩存控制器將讀取的數(shù)據(jù)塊中的數(shù)據(jù)信息依次發(fā)送給相應的可重構(gòu)陣列； (4)重復步驟(I)至步驟(3)，直至所有數(shù)據(jù)信息條目對應的數(shù)據(jù)塊都發(fā)送完畢。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于預先解碼分析的數(shù)據(jù)信息緩存管理系統(tǒng)，包括流媒體處理器模塊、數(shù)據(jù)信息預取FIFO模塊、數(shù)據(jù)信息緩存單元和數(shù)據(jù)信息緩存控制器模塊。本發(fā)明還公開了一種利用如上所述基于預先解碼分析的數(shù)據(jù)信息緩存管理系統(tǒng)的管理方法。本發(fā)明通過盡量利用重復數(shù)據(jù)，減少數(shù)據(jù)傳輸時間，減少數(shù)據(jù)帶寬占用及在外部存儲器中的換行延遲，以提高大規(guī)模粗粒度可重構(gòu)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)訪問效率，使得性能提升。
文檔編號G06F12/08GK103034455SQ20121053599
公開日2013年4月10日 申請日期2012年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月13日
發(fā)明者曹鵬, 劉波, 蔣輝雁, 齊志, 楊錦江, 楊軍, 時龍興 申請人:東南大學