[發(fā)明專利]一種應(yīng)用于非易失處理器中的分段并行壓縮方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310086340.6
• 申請日: 2013-03-18
• 公開（公告）號: CN103955355A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 盛驍;王逸群;劉勇攀;楊華中
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號: G06F9/38
• 分類號: G06F9/38
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

1.一種應(yīng)用于非易失處理器中的分段并行壓縮方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、根據(jù)非易失處理器芯片的設(shè)計面積與速度指標(biāo)以及面向?qū)嶋H應(yīng)用程序進行仿真得到的寄存器狀態(tài)位仿真結(jié)果，確定非易失處理器中分段易失存儲單元應(yīng)劃分的分段數(shù)，其中，面向?qū)嶋H應(yīng)用程序進行仿真得到的寄存器狀態(tài)位存儲于分段非易失處理器的易失存儲單元中；

S2、編寫離線/在線混合算法，利用離線/在線混合算法中的離線分段算法對分段易失存儲單元中的的各狀態(tài)位分段進行壓縮仿真，利用壓縮仿真結(jié)果確定各狀態(tài)位分段的長度和壓縮后的長度，以及各狀態(tài)位分段的平均壓縮時間、壓縮時間標(biāo)準(zhǔn)差和壓縮后長度；

S3、根據(jù)非易失處理器中分段易失存儲單元的寄存器狀態(tài)位的分段數(shù)以及由離線算法得到的各狀態(tài)位長度設(shè)計非易失處理器的并行壓縮單元和分段非易失存儲單元，其中，并行壓縮單元中壓縮模塊的個數(shù)與步驟S1得到的分段數(shù)相等，分段非易失存儲單元的分段數(shù)與步驟S1得到的分段數(shù)相等，其各段長度與離線分段算法所得到的壓縮后長度相等；

S4、將分段易失存儲單元中的各狀態(tài)位分段與并行壓縮單元中的相應(yīng)壓縮模塊連接，利用離線/在線混合算法中的在線控制算法平衡由離線分段算法得到的各分段的平均壓縮時間，然后進行壓縮，并將壓縮完畢的分段存入分段非易失存儲單元，完成壓縮備份過程。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S2具體為：

S21、編寫離線/在線混合算法，包括離線分段算法和在線控制算法；

S22、利用離線分段算法對已分段的狀態(tài)位進行壓縮仿真，采用迭代方式得到使各狀態(tài)位分段的平均壓縮時間相等的劃分，利用壓縮仿真結(jié)果確定各狀態(tài)位分段的長度以及壓縮后的長度，其中每次迭代對具有最長壓縮時間的狀態(tài)位分段長度減小一定步長，對具有最短壓縮時間的狀態(tài)位分段長度增加一定步長，步長由各狀態(tài)位分段的壓縮時間標(biāo)準(zhǔn)差決定，同時計算各狀態(tài)位分段的平均壓縮時間和壓縮時間標(biāo)準(zhǔn)差。

3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S4具體為：

S41、根據(jù)離線/在線混合算法中離線分段算法得到的各狀態(tài)位分段的壓縮時間標(biāo)準(zhǔn)差，將所述標(biāo)準(zhǔn)差小于某一閾值的分段與并行壓縮單元中的相應(yīng)壓縮模塊直連，將所述標(biāo)準(zhǔn)差大于或等于所述閾值的分段通過MUX與并行壓縮單元中的所有壓縮模塊互連；

S42、利用并行壓縮單元的壓縮模塊對各狀態(tài)位分段進行壓縮，將并行壓縮單元各壓縮模塊的壓縮完成情況信息輸入在線算法控制器，由在線算法控制器輸出個壓縮模塊前的MUX選擇信號，確定各壓縮模塊的輸入選擇，控制先壓縮完成的狀態(tài)位分段所對應(yīng)的壓縮模塊用于壓縮其他未壓縮完成的狀態(tài)位分段；

S43、將并行壓縮單元壓縮完成的系統(tǒng)寄存器狀態(tài)位分段存入非易失存儲單元，完成壓縮備份。

4.如權(quán)利要求1～3中任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述離線/在線混合算法包括離線分段算法和在線控制算法；

所述離線分段算法用于對分段易失存儲單元中已分段的系統(tǒng)寄存器狀態(tài)位進行壓縮仿真，平衡各段平均壓縮時間，具體步驟如下：

步驟a、利用對分段易失存儲單元中已分段的狀態(tài)位的壓縮仿真確定各狀態(tài)位分段的平均壓縮時間及壓縮時間標(biāo)準(zhǔn)差；

步驟b、采用迭代方式得到各狀態(tài)位分段的最終平均壓縮時間，其中每次迭代對具有最長壓縮時間的狀態(tài)位分段長度減小一定步長，對具有最短壓縮時間的狀態(tài)位分段長度增加一定步長，步長由各分段的壓縮時間標(biāo)準(zhǔn)差決定；

所述在線分段算法用于對壓縮時間標(biāo)準(zhǔn)差較大的分段進行動態(tài)負(fù)載平衡，具體步驟如下：

步驟a、利用并行壓縮單元的各個壓縮模塊的壓縮完成情況確定各壓縮模塊的輸入選擇；

步驟b、通過MUX選擇復(fù)用已完成壓縮的分段所連接的壓縮模塊，將先壓縮完成的狀態(tài)位分段所對應(yīng)的壓縮模塊用于壓縮其他未壓縮完成的狀態(tài)位分段，提高壓縮模塊利用率，從而動態(tài)平衡各段壓縮時間。