[實用新型]基于預先解碼分析的配置信息緩存管理系統

有效

• 申請號: 201220690062.6
• 申請日: 2012-12-13
• 公開（公告）號: CN202995712U
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 曹鵬;劉波;蔡勇;齊志;楊錦江;楊軍;時龍興
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06F12/08
• 分類號: G06F12/08
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 夏雪

技術領域

本實用新型屬于嵌入式可重構設計領域，具體涉及一種基于預先解碼分析的配置信息緩存管理系統，更具體涉及一種面向媒體處理的可重構系統中基于預先解碼分析的配置信息緩存管理系統。

背景技術

作為一種將通用處理器(GPP，General?Purpose?Processors)的靈活性和專用集成電路(ASIC，Application?Specific?Integrated?Circuit)的高效性相結合的計算體系結構，可重構計算架構近些年來在嵌入式系統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、數字信號處理、數據加解密等。粒度是指可重構系統中所包含的基本運算單元的數據位寬度，它決定了可重構系統的數據處理能力。一般將粒度不超過4位的稱為細粒度，大于4位的稱為粗粒度。根據計算粒度的不同，可重構系統可分為細粒度可重構系統和粗粒度可重構系統。由于是從運算層級對計算單元進行配置，粗粒度可重構系統與細粒度可重構系統相比，能顯著減少系統重構的開銷。

隨著媒體應用的性能要求和計算復雜度越來越高，粗粒度可重構架構的計算資源也成倍增加，一些架構使用了多個可重構陣列來完成這些應用。然而，在計算資源增加的同時，重構過程所需的配置信息量也隨之進一步增大，導致系統的重構開銷進一步增長，嚴重影響系統的整體性能。在粗粒度可重構系統的設計中，配置信息緩存的結構及管理方法是其中的一項關鍵技術，決定了系統動態重構的效率。而傳統粗粒度可重構系統中的配置信息緩存管理方法多是參照通用處理器系統的指令緩存管理方法，沒有考慮可重構系統硬件結構及具體應用算法的特點，使得系統有限的配置信息傳輸能力與強大的運算能力不匹配，無法滿足應用算法苛刻的高性能需求。

實用新型內容

實用新型目的：針對上述現有技術存在的問題和不足，本實用新型的目的是提供一種基于預先解碼分析的配置信息緩存管理系統，以提高大規模粗粒度可重構系統的動態重構效率。

技術方案：為實現上述實用新型目的，本實用新型采用的第一種技術方案為一種基于預先解碼分析的配置信息緩存管理系統，包括流媒體處理器模塊、配置信息預取FIFO(First?Input?First?Output，先入先出隊列)模塊、配置信息存儲單元和緩存控制器模塊；

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，生成處理該宏塊時所需子任務對應的配置信息索引，并將該配置信息索引輸出到配置信息預取FIFO模塊；所述配置信息索引包括配置信息在外部存儲器中的地址(簡稱“配置信息地址”)及使用該配置信息的可重構陣列編號(簡稱“目標可重構陣列編號”)；

所述配置信息預取FIFO模塊：用于依次存儲所述流媒體處理器模塊生成的配置信息索引，為配置信息存儲單元中的配置信息的替換提供依據；

所述配置信息存儲單元：用于緩存從外部存儲器中取到的配置信息；

所述緩存控制器模塊：用于從配置信息預取FIFO模塊中取出一條配置信息索引，根據配置信息在外部存儲器中的地址，判斷所需的配置信息是否存在于所述配置信息存儲單元中，若所需的配置信息在配置信息存儲單元中已存在，則緩存控制器模塊直接讀取該配置信息；若所需的配置信息在配置信息存儲單元中不存在，則緩存控制器模塊從外部存儲器中獲取所需的配置信息，然后再將其緩存在配置信息存儲單元中，最后將所需的配置信息發送至相應的可重構陣列。

優選的，所述配置信息預取FIFO模塊，包含N個FIFO單元，每個FIFO單元存儲配置信息在外部存儲器中的地址和使用該配置信息的可重構陣列編號。

優選的，所述配置信息存儲單元，包含M個存儲塊，每個存儲塊存儲配置信息在外部存儲器中的地址、配置信息內容和配置信息優先級(簡稱“優先級”)。

本實用新型采用的第二種技術方案為一種利用如上所述基于預先解碼分析的配置信息緩存管理系統的管理方法，包括如下步驟：

(1)生成配置信息索引：流媒體處理器通過預先解析從外部存儲器取得的碼流中的宏塊，生成處理該宏塊時所需子任務對應的配置信息索引，并將該配置信息索引輸出到配置信息預取FIFO模塊；所述配置信息索引包括配置信息在外部存儲器中的地址及使用該配置信息的可重構陣列編號；