專利名稱：應(yīng)用于循環(huán)存儲(chǔ)器的壓縮數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種壓縮數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)及方法，詳言之，關(guān)于一種應(yīng)用于循環(huán)存儲(chǔ)器 的壓縮數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
在復(fù)雜的系統(tǒng)芯片中，如

圖1，通常包含了主動(dòng)元件，如微處理器10、數(shù)字信號(hào)處 理器11、直接存儲(chǔ)器存取器14等等，以及被動(dòng)元件，如硬件加速器15、芯片內(nèi)存儲(chǔ)器12以 及外部輸出接口 13，這些裝置通過芯片內(nèi)總線18連接在一起，以互相進(jìn)行溝通。由于芯片內(nèi)運(yùn)作行為十分復(fù)雜，為了對(duì)其除錯(cuò)和效能分析，了解其內(nèi)部運(yùn)作情形 是非常重要的，為了達(dá)到這目的，最直覺的方法是將所欲觀察的信號(hào)，連接到芯片外，然而 通常欲觀察的信號(hào)數(shù)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(shí)追蹤器16，其用以即時(shí)擷取信號(hào)，存 放至芯片內(nèi)追蹤用存儲(chǔ)器17的有限空間。在結(jié)束追蹤后，再通過軟件以非即時(shí)方式解壓縮 及還原信號(hào)。由于存儲(chǔ)器空間有限，因此有相關(guān)已知方法在即時(shí)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(guó)專利公開第2004/0103399號(hào)與第2007/0094645號(hào)，其針對(duì)微處理器地 址做壓縮，先記錄一筆完整的地址，其后的數(shù)據(jù)只需記錄與此完整數(shù)據(jù)的差異度。參考美國(guó) 專利公開第2006/0212761號(hào)與第2003/0126358號(hào)，其利用可定址的存儲(chǔ)器做壓縮，如果數(shù) 據(jù)未在此存儲(chǔ)器中找到，則需記錄完整的存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)，并將此數(shù)據(jù)輸入至存儲(chǔ)器中。如果數(shù) 據(jù)在此存儲(chǔ)器中存在，則只需記錄其在存儲(chǔ)器中的編號(hào)，藉此達(dá)到壓縮。上述壓縮方法都是針對(duì)數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，先儲(chǔ)存完整數(shù)據(jù)，其后的數(shù)據(jù)只記錄其 與完整數(shù)據(jù)的相關(guān)性，由于儲(chǔ)存相關(guān)性所需的空間較小，如差值或序號(hào)，因此可達(dá)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(xiàn)，每一指令皆占了 32位(bit)的空 間，如應(yīng)用以數(shù)據(jù)差值壓縮法，則時(shí)間t的數(shù)據(jù)0x80000234記錄為完整數(shù)據(jù)，時(shí)間t+Ι的數(shù) 據(jù)只記錄其與時(shí)間t數(shù)據(jù)的差值正0x4，時(shí)間t+2只記錄其與時(shí)間t+Ι數(shù)據(jù)的差值正0x4， 時(shí)間點(diǎn)t+3與t+4的數(shù)據(jù)亦同，由于差值只占了 4位的空間，可以達(dá)到節(jié)省空間的目的。時(shí)間原始數(shù)據(jù)需要位數(shù)壓縮數(shù)據(jù)需要位數(shù)t0x80000234320x8000023432t+10x8000023832+0x44t+20x8000023C32+0x44t+30x8000024032+0x4權(quán)利要求
1.一種應(yīng)用于循環(huán)存儲(chǔ)器的壓縮數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，其特征在于，所述壓縮數(shù)據(jù)管理系統(tǒng) 包括一文件頭產(chǎn)生裝置，用以接收壓縮數(shù)據(jù)，并辨識(shí)壓縮數(shù)據(jù)以產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的文件頭，所 述文件頭產(chǎn)生裝置接收一停止信號(hào)，于所述停止信號(hào)致動(dòng)時(shí)，所述文件頭產(chǎn)生裝置停止運(yùn) 作；一整合裝置，用以接收壓縮數(shù)據(jù)及相對(duì)應(yīng)文件頭，以封裝壓縮數(shù)據(jù)及相對(duì)應(yīng)文件頭為 一封包，并計(jì)算所述封包的封包長(zhǎng)度，所述封包輸出至一循環(huán)存儲(chǔ)器，所述整合裝置接收所 述停止信號(hào)，于所述停止信號(hào)致動(dòng)時(shí)，所述整合裝置停止運(yùn)作；及一地址產(chǎn)生裝置，用以依據(jù)封包長(zhǎng)度，計(jì)算封包在循環(huán)存儲(chǔ)器中的地址，所述地址產(chǎn)生 裝置接收所述停止信號(hào)，于所述停止信號(hào)致動(dòng)時(shí)，所述地址產(chǎn)生裝置停止運(yùn)作。
2.如權(quán)利要求1的壓縮數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，其特征在于，所述文件頭輸出至芯片內(nèi)總線。
3.如權(quán)利要求1的壓縮數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，其特征在于，所述封包在循環(huán)存儲(chǔ)器中的地址 輸出至芯片內(nèi)總線。
4.如權(quán)利要求1的壓縮數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，其特征在于，所述壓縮數(shù)據(jù)為反相壓縮數(shù)據(jù)。
5.如權(quán)利要求4的壓縮數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)另包括一反相 壓縮器，包括一寄存裝置，用以儲(chǔ)存輸入數(shù)據(jù)，并輸出一寄存數(shù)據(jù)；一編碼裝置，用以辨識(shí)所述輸入數(shù)據(jù)與所述寄存數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性，依據(jù)所述關(guān)聯(lián)性將所 述寄存數(shù)據(jù)編碼，以輸出一編碼數(shù)據(jù)；及一輸出選擇裝置，用以選擇輸出所述編碼數(shù)據(jù)或輸出所述寄存數(shù)據(jù)，以產(chǎn)生所述壓縮 數(shù)據(jù)。
6.如權(quán)利要求5的壓縮數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，其特征在于，所述寄存數(shù)據(jù)為所述輸入數(shù)據(jù)的 上一筆輸入數(shù)據(jù)。
7.如權(quán)利要求6的壓縮數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，其特征在于，所述編碼裝置為一絕對(duì)值減法裝 置，用以計(jì)算及輸出所述寄存數(shù)據(jù)與所述輸入數(shù)據(jù)的絕對(duì)差值、絕對(duì)差值的正負(fù)及絕對(duì)差 值的位數(shù)，所述編碼數(shù)據(jù)包括絕對(duì)差值、絕對(duì)差值的正負(fù)及絕對(duì)差值的位數(shù)。
8.如權(quán)利要求7的壓縮數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，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(jù)一控制信號(hào)，選擇輸出所述編碼數(shù)據(jù)或輸出所述寄存數(shù)據(jù)。
9.如權(quán)利要求8的壓縮數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述輸入數(shù)據(jù)與所述寄存數(shù)據(jù) 具有關(guān)聯(lián)性時(shí)，所述控制信號(hào)未觸發(fā)，使所述多工器選擇輸出所述編碼數(shù)據(jù)；當(dāng)所述輸入數(shù) 據(jù)與所述寄存數(shù)據(jù)不具有關(guān)聯(lián)性時(shí)，所述控制信號(hào)觸發(fā)，使所述多工器選擇輸出所述寄存 數(shù)據(jù)。
10.如權(quán)利要求4的壓縮數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，其特征在于，所述壓縮數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)另包括一 反相壓縮器，包括一寄存裝置，用以儲(chǔ)存至少一輸入數(shù)據(jù)，并輸出至少一寄存數(shù)據(jù)；一編碼裝置，用以辨識(shí)所述輸入數(shù)據(jù)與所述寄存數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性，依據(jù)所述關(guān)聯(lián)性將所 述輸入數(shù)據(jù)編碼，以輸出一編碼數(shù)據(jù)；及一輸出選擇裝置，選擇輸出所述編碼數(shù)據(jù)或輸出所述寄存數(shù)據(jù)，以產(chǎn)生所述壓縮數(shù)據(jù)。
11.如權(quán)利要求10的壓縮數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，其特征在于，所述寄存裝置為一可定址存儲(chǔ)器，用以儲(chǔ)存至少一輸入數(shù)據(jù)，并輸出所述寄存數(shù)據(jù)，所述寄存數(shù)據(jù)為所述輸入數(shù)據(jù)之一。
12.如權(quán)利要求11的壓縮數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，其特征在于，所述編碼裝置為一比對(duì)裝置，用 以比對(duì)所述輸入數(shù)據(jù)是否與所述寄存數(shù)據(jù)相同，并輸出一比對(duì)判斷信號(hào)及一存儲(chǔ)器標(biāo)記， 其中所述存儲(chǔ)器標(biāo)記為所述寄存數(shù)據(jù)在所述可定址存儲(chǔ)器的位置，所述編碼數(shù)據(jù)為所述存 儲(chǔ)器標(biāo)記。
13.如權(quán)利要求12的壓縮數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，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(jù)所述比對(duì)判斷信號(hào)，選擇輸出所述存儲(chǔ)器標(biāo)記或輸出所述寄存 數(shù)據(jù)。
14.如權(quán)利要求13的壓縮數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，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(dāng)所述輸入數(shù)據(jù)與所述寄存數(shù)據(jù)經(jīng)比對(duì)相同時(shí)，依據(jù)所 述比對(duì)判斷信號(hào)，使所述第一多工器選擇輸出所述存儲(chǔ)器標(biāo)記；當(dāng)所述輸入數(shù)據(jù)與所述寄 存數(shù)據(jù)經(jīng)比對(duì)不相同時(shí)，依據(jù)所述比對(duì)判斷信號(hào)，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(hào)至所述可定址存儲(chǔ)器，使所述輸入數(shù)據(jù)寫入所述可定址存儲(chǔ)器，所述第 二多工器依據(jù)所述寫入位置，接收所述寫入位置對(duì)應(yīng)所述可定址存儲(chǔ)器的所述寄存數(shù)據(jù)， 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(shù)據(jù)。
15.一種應(yīng)用于循環(huán)存儲(chǔ)器的壓縮數(shù)據(jù)管理方法，其特征在于，所述壓縮數(shù)據(jù)管理方法 包括以下步驟(a)辨識(shí)壓縮數(shù)據(jù)，以產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的文件頭；(b)依據(jù)壓縮數(shù)據(jù)及相對(duì)應(yīng)文件頭，以封裝壓縮數(shù)據(jù)及相對(duì)應(yīng)文件頭為一封包，所述封 包輸出至一循環(huán)存儲(chǔ)器；(c)計(jì)算封包在循環(huán)存儲(chǔ)器中的地址；及(d)依據(jù)一停止信號(hào)，于所述停止信號(hào)致動(dòng)時(shí)，停止上述的動(dòng)作。
16.如權(quán)利要求15的壓縮數(shù)據(jù)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(nèi)總線。
17.如權(quán)利要求15的壓縮數(shù)據(jù)管理方法，其特征在于，在步驟(c)中，所述封包在循環(huán) 存儲(chǔ)器中的地址輸出至芯片內(nèi)總線。
18.如權(quán)利要求15的壓縮數(shù)據(jù)管理方法，其特征在于，在步驟(a)中的壓縮數(shù)據(jù)為反相 壓縮數(shù)據(jù)，在步驟(a)中另包括一反相壓縮方法。
19.如權(quán)利要求18的壓縮數(shù)據(jù)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(shí)一輸入數(shù)據(jù)與一寄存數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性；(a2)依據(jù)所述關(guān)聯(lián)性將所述寄存數(shù)據(jù)編碼，以輸出一編碼數(shù)據(jù)；及(a3)選擇輸出所述編碼數(shù)據(jù)或輸出所述寄存數(shù)據(jù)，以產(chǎn)生所述壓縮數(shù)據(jù)。
20.如權(quán)利要求19的壓縮數(shù)據(jù)管理方法，其特征在于，在步驟(al)中所述寄存數(shù)據(jù)為 所述輸入數(shù)據(jù)的上一筆輸入數(shù)據(jù)。
21.如權(quán)利要求19的壓縮數(shù)據(jù)管理方法，其特征在于，在步驟(a2)中另包括一計(jì)算步 驟，用以計(jì)算及輸出所述寄存數(shù)據(jù)與所述輸入數(shù)據(jù)的絕對(duì)差值、絕對(duì)差值的正負(fù)及絕對(duì)差 值的位數(shù)，所述編碼數(shù)據(jù)包括絕對(duì)差值、絕對(duì)差值的正負(fù)及絕對(duì)差值的位數(shù)。
22.如權(quán)利要求21的壓縮數(shù)據(jù)管理方法，其特征在于，在步驟(a3)中依據(jù)一控制信號(hào)，選擇輸出所述編碼數(shù)據(jù)或輸出所述寄存數(shù)據(jù)。
23.如權(quán)利要求22的壓縮數(shù)據(jù)管理方法，其特征在于，在步驟(M)中當(dāng)所述輸入數(shù)據(jù) 與所述寄存數(shù)據(jù)具有關(guān)聯(lián)性時(shí)，所述控制信號(hào)未觸發(fā)，選擇輸出所述編碼數(shù)據(jù)；當(dāng)所述輸入 數(shù)據(jù)與所述寄存數(shù)據(jù)不具有關(guān)聯(lián)性時(shí)，所述控制信號(hào)觸發(fā)，選擇輸出所述寄存數(shù)據(jù)。
24.如權(quán)利要求18的壓縮數(shù)據(jù)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(shí)一輸入數(shù)據(jù)與至少一寄存數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性；(a2)依據(jù)所述關(guān)聯(lián)性將所述輸入數(shù)據(jù)編碼，以輸出一編碼數(shù)據(jù)；及(a3)選擇輸出所述編碼數(shù)據(jù)或輸出所述寄存數(shù)據(jù)，以產(chǎn)生所述壓縮數(shù)據(jù)。
25.如權(quán)利要求M的壓縮數(shù)據(jù)管理方法，其特征在于，在步驟(al)中至少一輸入數(shù)據(jù) 儲(chǔ)存至一可定址存儲(chǔ)器，并輸出所述寄存數(shù)據(jù)，所述寄存數(shù)據(jù)為所述輸入數(shù)據(jù)之一。
26.如權(quán)利要求25的壓縮數(shù)據(jù)管理方法，其特征在于，在步驟(al)中比對(duì)所述輸入數(shù) 據(jù)是否與所述寄存數(shù)據(jù)相同，在步驟(a》中輸出一比對(duì)判斷信號(hào)及一存儲(chǔ)器標(biāo)記，其中所 述存儲(chǔ)器標(biāo)記為所述寄存數(shù)據(jù)在所述可定址存儲(chǔ)器的位置，所述編碼數(shù)據(jù)為所述存儲(chǔ)器標(biāo) 記。
27.如權(quán)利要求沈的壓縮數(shù)據(jù)管理方法，其特征在于，在步驟(U)中依據(jù)所述比對(duì)判 斷信號(hào)，選擇輸出所述存儲(chǔ)器標(biāo)記或輸出所述寄存數(shù)據(jù)。
28.如權(quán)利要求27的壓縮數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)步驟，其中當(dāng)所述輸入數(shù)據(jù)與所述寄存數(shù)據(jù)經(jīng)比對(duì)相同時(shí)， 依據(jù)所述比對(duì)判斷信號(hào)，選擇輸出所述存儲(chǔ)器標(biāo)記；當(dāng)所述輸入數(shù)據(jù)與所述寄存數(shù)據(jù)經(jīng)比 對(duì)不相同時(shí)，依據(jù)所述比對(duì)判斷信號(hào)，輸出一寫入位置及一寫入允許信號(hào)至所述可定址存 儲(chǔ)器，使所述輸入數(shù)據(jù)寫入所述可定址存儲(chǔ)器，依據(jù)所述寫入位置，讀取所述寫入位置對(duì)應(yīng) 所述可定址存儲(chǔ)器的所述寄存數(shù)據(jù)，并選擇輸出所述寄存數(shù)據(jù)。
29.如權(quán)利要求15的壓縮數(shù)據(jù)管理方法，其特征在于，在步驟(b)中另包括計(jì)算所述封 包的封包長(zhǎng)度的步驟，在步驟(c)中依據(jù)封包長(zhǎng)度，計(jì)算封包在循環(huán)存儲(chǔ)器中的地址。
全文摘要
本發(fā)明關(guān)于一種應(yīng)用于循環(huán)存儲(chǔ)器的壓縮數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)及方法，該方法包括(a)辨識(shí)壓縮數(shù)據(jù)，以產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的文件頭；(b)依據(jù)壓縮數(shù)據(jù)及相對(duì)應(yīng)文件頭，以封裝壓縮數(shù)據(jù)及相對(duì)應(yīng)文件頭為一封包，所述封包輸出至一循環(huán)存儲(chǔ)器；(c)計(jì)算封包在循環(huán)存儲(chǔ)器中的地址；及(d)依據(jù)一停止信號(hào)，于所述停止信號(hào)致動(dòng)時(shí)，停止上述的動(dòng)作。利用本發(fā)明的系統(tǒng)及方法，在使用循環(huán)存儲(chǔ)器儲(chǔ)存壓縮數(shù)據(jù)時(shí)，如果事件發(fā)生時(shí)，可以立刻停止硬件壓縮機(jī)制，且不影響壓縮數(shù)據(jù)的還原。通過本發(fā)明壓縮數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)及方法中的反相壓縮器及方法，可達(dá)到壓縮系統(tǒng)信號(hào)的目的，以及提高有限存儲(chǔ)器空間的利用率。
文檔編號(hào)G06F11/00GK102053915SQ200910209429
公開日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2009年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月30日
發(fā)明者黃英哲 申請(qǐng)人:國(guó)立中山大學(xué)