[发明专利]一种数据缓存系统及方法

权利要求书

1.一种数据缓存系统，其特征在于，包括：

处理器，所述处理器用以执行指令、读取数据；

存储系统，所述存储系统用以存储指令和数据；

指令轨道表，所述指令轨道表存储所述存储系统中存储的分支指令的相关信息；

循迹器，所述循迹器指向处理器当前正在执行的指令之后的第一条数据读取指令；

数据引擎，所述数据引擎用以在处理器执行所述循迹器指向的数据读取指令之前，提前计算出确定数据地址或可能数据地址，并根据所述确定数据地址或可能数据地址控制存储系统向处理器提供对应数据；

所述数据引擎进一步包含判断模块，所述判断模块对数据读取指令及其之前若干条指令的寄存器相关性进行判断，以确定相应基地址寄存器的值是否已经被更新为该数据读取指令所需的基地址寄存器值；且

当基地址寄存器的值被更新为该数据读取指令所需的基地址寄存器值时，用数据引擎计算得到的所述确定数据地址控制存储系统向处理器提供数据。

2.如权利要求1所述的数据缓存系统，其特征在于，所述存储系统进一步包含指令缓存，所述指令缓存用以存储供处理器执行的指令及数据读取指令的相关信息；所述相关信息表示该指令是否为数据读取指令。

3.如权利要求2所述的数据缓存系统，其特征在于，所述数据读取指令的相关信息为数据读取指令的类型信息；根据所述类型信息，可以直接得到基地址寄存器号、地址偏移量在该数据读取指令的指令码中的位置信息。

4.如权利要求1所述的数据缓存系统，其特征在于，所述存储系统进一步包含数据轨道表，所述数据轨道表用以存储数据读取指令的相关信息；所述相关信息表示该指令是否为数据相关指令；且

所述数据轨道表的行与指令轨道表的行一一对应。

5.如权利要求4所述的数据缓存系统，其特征在于，所述数据读取指令的相关信息为数据读取指令的类型信息；根据所述类型信息，可以直接得到基地址寄存器号、地址偏移量在该数据读取指令的指令码中的位置信息。

6.如权利要求4所述的数据缓存系统，其特征在于，所述数据轨道表进一步存储了数据读取指令的基地址寄存器号和地址偏移量中的至少一项内容。

7.如权利要求1所述的数据缓存系统，其特征在于，所述数据引擎以基地址寄存器值加地址偏移量得到确定数据地址；或

以基地址寄存器值作为确定数据地址；或

以指令地址值加地址偏移量得到确定数据地址；或

多个基地址寄存器值相加得到确定数据地址。

8.如权利要求7所述的数据缓存系统，其特征在于，所述数据缓存系统包含一个时间点检测模块；所述时间点检测模块用以判断是否到达向存储系统输出数据地址以读出数据并提供给处理器的时间点。

9.如权利要求8所述的数据缓存系统，其特征在于，所述数据引擎进一步包含基地址差值存储器，所述基地址差值存储器中的每一项对应一个基地址寄存器，用于存储对应基地址寄存器的变化差值。

10.如权利要求9所述的数据缓存系统，其特征在于，所述数据引擎还能够以基地址寄存器值加地址偏移量，再加上对应基地址差值得到可能数据地址；或

以基地址寄存器值加对应基地址差值作为可能数据地址；或

多个基地址寄存器值及对应的基地址差值相加得到可能数据地址。

11.如权利要求10所述的数据缓存系统，其特征在于，所述数据引擎进一步包含判断模块，所述判断模块对数据读取指令及其之前若干条指令的寄存器相关性进行判断，以确定相应基地址寄存器的值是否已经被更新为该数据读取指令所需的基地址寄存器值；且

当基地址寄存器的值尚未被更新为该数据读取指令所需的基地址寄存器值时，所述判断模块选择所述可能数据地址控制存储系统向处理器提供数据；

当基地址寄存器的值已经被更新为该数据读取指令所需的基地址寄存器值时，所述判断模块选择所述确定数据地址控制存储系统向处理器提供数据。