[发明专利]一种数据存取混合操作的优化策略及其实现方法

权利要求书

1.一种支持数据存取混合操作优化策略的装置，其特征在于，所述硬件装置包括：处理器前端总线屏蔽器，在处理器存储执行单元和前端总线之间，基于数据存取的混合属性，实现对存取操作的优化策略。

2.根据权利要求1所述的处理器前端总线屏蔽器装置，其特征在于，所述硬件装置包括：

读队列，处理内存读取指令微操作，处理来自写缓冲器旁路读取数据的通路，和将未操作转化为总线传输的读请求，接收读取的数据；

写缓冲器，处理存储指令微操作，是实现对存取操作优化策略的核心装置；

前端总线传输级控制器，执行转换后的总线传输请求，并对读取进行仲裁。

3.根据权利要求2所述的写缓冲寄存器堆装置，其特征在于

写缓冲寄存器堆，提供存储空间供暂存写数据，并作为优化策略处理时的缓存；

优化策略产生器和选择器，针对每一个新申请的存储请求，基于对处理器前端总线写操作的多种策略做估计，判断出最佳策略；

写缓冲控制器，根据优化决策，处理当前的存储操作，并管理对寄存器堆的读写操作，完成优化的执行；

写请求产生器，将寄存器堆当中的有效项进行弹出，转化为总线传输级操作，向前端总线申请执行。

4.根据权利要求3所述的写缓冲寄存器堆装置，其特征在于

每一个寄存项都对应有一位有效标志，以及若干位的状态标识；

其中有效标志标识当前寄存项是否对总线就绪，是否可以发起总线请求；

其他状态标识作为当前寄存项距离就绪状态的完成度。

5.根据权利要求3所述的写缓冲控制器装置，其特征在于

能够将总线数据访问请求进行提前判断、排序，其输入来自多级流水线的指令缓存机制。

6.根据权利要求3所述的优化策略产生器和选择器装置，其特征在于

将存储请求进行提前判断、排序后，能够产生自动简并的优化策略，简并目的是为适配总线效率的突发长度的总线操作做优化；

优化策略在产生器中做估计，得到估计打分，多个产生器都进行估计；

选择器对各个产生器的打分进行最优判断，决定最终执行的策略；优选的，选取多个优化策略产生器同时进行打分的并行设计，以面积的损耗换取最高的效率。

7.根据权利要求3和6所述优化策略，其特征在于，所述策略适用条件包括：

可缓冲的地址属性；

在不影响数据操作完整性的前提下，可以对存储操作调整顺序。

8.根据权利要求7所述要素原则，根据权利要求3和6所述优化策略，其特征在于，所述策略包括：

地址相连、格式相容的操作优化；

带字节使能的数据优化，对一笔总线操作数据(Beat)的不同部分(例如byte)进行的多个操作，合并为一笔多个部分同时进行的操作；

对同一地址的多次存储，取消尚未发出的请求，只将最新的请求发出；

对一段连续地址的写操作，合并为突发批处理操作(burst)。

9.根据权利要求8所述突发批处理操作的优化策略，其特征在于，具体根据前端总线可支持的批处理长度，而进行不同的优化策略估计。

10.本发明不限于中央处理器的应用，包括人工智能等领域专用处理器设计。