專(zhuān)利名稱(chēng)：采用高速緩存一致性負(fù)荷測(cè)試控制的電路和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有共享存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)處理電路的電路，所述數(shù)據(jù)處理電路限定 了多個(gè)處理單元，每個(gè)處理單元包括高速緩存電路，所述高速緩存電路用于對(duì)來(lái)自共享存 儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)進(jìn)行高速緩存。
背景技術(shù)：
WO 2006090328提供了一種具有測(cè)試設(shè)備的數(shù)據(jù)處理電路，所述測(cè)試設(shè)備具有緩 沖器，所述緩沖器針存儲(chǔ)來(lái)自與共享存儲(chǔ)器相耦合的處理單元的高速緩存一致性請(qǐng)求的信 息。高速緩存一致性請(qǐng)求的典型示例是監(jiān)聽(tīng)發(fā)布的請(qǐng)求信號(hào)，以確定在不同高速緩存電路 中是否存在數(shù)據(jù)的不一致拷貝；針對(duì)所選的高速緩存線(xiàn)的無(wú)效信號(hào)；針對(duì)高速緩存線(xiàn)中的 數(shù)據(jù)的更新信號(hào)等。WO 2006090328的電路可以是實(shí)際包含這樣的共享存儲(chǔ)器電路和具有 高速緩存電路的多個(gè)處理單元在內(nèi)的電路，或者WO 2006090328的電路可以是利用多個(gè)處 理單元對(duì)電路的操作進(jìn)行仿真的電路，其中每個(gè)處理單元包括用于對(duì)來(lái)自共享存儲(chǔ)器的數(shù) 據(jù)進(jìn)行高速緩存的高速緩存電路。例如，可以通過(guò)使用被編程為執(zhí)行與所有處理單元的操 作相對(duì)應(yīng)的操作的可編程計(jì)算機(jī)，來(lái)得到仿真電路。WO 2006090328的測(cè)試設(shè)備用在在電路的驗(yàn)證期間，即，當(dāng)研究電路在極端環(huán)境下 是否會(huì)發(fā)生故障時(shí)。測(cè)試設(shè)備被設(shè)計(jì)為通過(guò)發(fā)出附加的高速緩存一致性請(qǐng)求來(lái)對(duì)電路進(jìn)行 負(fù)荷測(cè)試。使用緩沖器中來(lái)自高速緩存一致性請(qǐng)求的信息來(lái)選擇地址(針對(duì)這些地址將產(chǎn) 生高速緩存一致性請(qǐng)求)和/或預(yù)測(cè)時(shí)間(在這些時(shí)間處期望有大量的高速緩存請(qǐng)求)，以 便在這樣的時(shí)間處選擇性地產(chǎn)生高速緩存一致性請(qǐng)求。相應(yīng)地，測(cè)試電路被設(shè)計(jì)為使用緩 沖器的內(nèi)容來(lái)適配高速緩存一致性請(qǐng)求的發(fā)出。WO 2006090328的測(cè)試設(shè)備包含配置寄存器，所述配置寄存器使得可以在不同操 作模式之間切換該所測(cè)試設(shè)備。模式可以限定對(duì)高速緩存一致性請(qǐng)求進(jìn)行濾波(即，選擇 可以忽略的請(qǐng)求)的方法。例如，模式可以包括突發(fā)模式，在該突發(fā)模式下，忽略來(lái)自所選 地址范圍的高速緩存一致性請(qǐng)求，以避免所有請(qǐng)求都在相同的地址范圍之內(nèi)；另一突發(fā)模 式，在該另一突發(fā)模式下，產(chǎn)生具有連續(xù)地址的高速緩存業(yè)務(wù)量；或忽略不是特殊需要類(lèi)型 的高速緩存一致性請(qǐng)求的模式。WO 2006090328提到了對(duì)于模式之間的切換進(jìn)行判定的多種方法。例如，測(cè)試設(shè)備 可以通過(guò)切換至另一模式來(lái)對(duì)過(guò)多無(wú)效請(qǐng)求的出現(xiàn)作出反應(yīng)。還注意到，可以通過(guò)外部配 置1來(lái)限定操作模式。因此，可以在設(shè)計(jì)者的控制下仿真不同的負(fù)荷測(cè)試情況。WO 2006090328的電路具有的缺點(diǎn)是，該電路僅可以反應(yīng)于先前的高速緩存一致 性請(qǐng)求或通過(guò)外部重新配置來(lái)適配所仿真的高速緩存一致性請(qǐng)求的發(fā)出。以這種方式，測(cè) 試設(shè)備可能無(wú)法提供最大負(fù)荷測(cè)試。測(cè)試設(shè)備也不可能利用低負(fù)荷測(cè)試的時(shí)間段。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有共享存儲(chǔ)器的電路，該電路限定了多個(gè)處理單元，每個(gè)處理單元包括用于對(duì)來(lái)自共享存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)進(jìn)行高速緩存的高速緩存電路，其中，可 以實(shí)現(xiàn)對(duì)高速緩存一致性請(qǐng)求負(fù)荷測(cè)試的更精確適配。提供了根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路。該電路用于在不同的處理單元上協(xié)作執(zhí)行相 應(yīng)的任務(wù)，其中每個(gè)處理單元具有其自己的高速緩存電路。這里，使用高速緩存消息業(yè)務(wù)量 產(chǎn)生器，該高速緩存消息業(yè)務(wù)量產(chǎn)生器根據(jù)以下信息對(duì)高速緩存消息業(yè)務(wù)量的產(chǎn)生進(jìn)行適 配來(lái)自一致性請(qǐng)求緩沖器的信息以及來(lái)自所有處理單元的高速緩存一致性請(qǐng)求的信息， 以及由至少一個(gè)處理單元的指示當(dāng)前執(zhí)行任務(wù)階段的信號(hào)。在實(shí)施例中，高速緩存消息業(yè) 務(wù)量產(chǎn)生器僅產(chǎn)生高速緩存一致性消息。由于所述至少一個(gè)處理單元的任務(wù)階段是與其他 處理單元中的任務(wù)協(xié)作執(zhí)行的，所以這使得可以對(duì)高速緩存消息業(yè)務(wù)量的類(lèi)型進(jìn)行更精細(xì) 的隱式或顯示預(yù)測(cè)，這將比僅基于所緩沖的高速緩存一致性請(qǐng)求純粹反應(yīng)式預(yù)測(cè)更有可能 出現(xiàn)。相應(yīng)地，高速緩存消息業(yè)務(wù)量的更精細(xì)適配是可能的。在實(shí)施例中，所緩沖的信息包括在高速緩存一致性請(qǐng)求中使用的地址。在本實(shí)施 例中，根據(jù)指示信號(hào)和來(lái)自高速緩存一致性請(qǐng)求緩沖器的地址來(lái)適配在所產(chǎn)生的高速緩存 消息業(yè)務(wù)量中使用的地址。在實(shí)施例中，所述地址是從緩沖器中的地址中選擇的。在實(shí)施例中，提供濾波器以選擇將被傳送至緩沖器的高速緩存一致性請(qǐng)求。在該 實(shí)施例中，根據(jù)與執(zhí)行任務(wù)階段有關(guān)的指示信號(hào)將濾波器切換至濾波器模式。從而，當(dāng)基于 所緩沖的信息來(lái)適配高速緩存消息業(yè)務(wù)量時(shí)，將通過(guò)對(duì)濾波器模式的選擇將所述高速緩存 消息業(yè)務(wù)量非直接地進(jìn)行適配到執(zhí)行任務(wù)階段。在實(shí)施例中，高速緩存消息業(yè)務(wù)量產(chǎn)生器可以被配置為通過(guò)經(jīng)由附加緩沖器消息 的產(chǎn)生對(duì)電路進(jìn)行負(fù)荷測(cè)試來(lái)驗(yàn)正操作，所述附加高速緩存消息可以包括由于任務(wù)的執(zhí)行 而導(dǎo)致的也出現(xiàn)在高速緩存一致性請(qǐng)求中的地址。使用例如包含對(duì)多個(gè)處理單元進(jìn)行限定 并使處理器對(duì)處理單元執(zhí)行任務(wù)期間的事件進(jìn)行仿真的程序在內(nèi)的可編程處理器電路，可 以在包括具有高速緩存電路多個(gè)處理單元在內(nèi)的電路中進(jìn)行該操作，或可以在對(duì)這樣的具 有多個(gè)處理單元的電路進(jìn)行仿真的電路中進(jìn)行該操作。在實(shí)施例中，根據(jù)指示信號(hào)和所緩沖的信息隱式地或顯式地確定高速緩存消息業(yè) 務(wù)量的預(yù)測(cè)頻率。在本實(shí)施例中，當(dāng)所述預(yù)測(cè)頻率在閾值以上時(shí)，高速緩存消息業(yè)務(wù)量產(chǎn)生 器可以對(duì)包括產(chǎn)生高速緩存消息業(yè)務(wù)量的操作執(zhí)行延遲，。在實(shí)施例中，基于當(dāng)前執(zhí)行任務(wù) 階段以及來(lái)自一致性請(qǐng)求緩沖器的信息，隱式地或顯式地對(duì)高速緩存一致性請(qǐng)求中使用的 地址進(jìn)行預(yù)測(cè)。在該實(shí)施例中，當(dāng)所述預(yù)測(cè)預(yù)測(cè)了具有預(yù)定范圍內(nèi)的地址的高速緩存消息 業(yè)務(wù)量時(shí)，可以對(duì)操作的執(zhí)行進(jìn)行延遲。在實(shí)施例中，所述至少一個(gè)處理單元包括指令處理器，所述指令處理器被配置為 執(zhí)行指令程序以執(zhí)行其任務(wù)和高速緩存消息業(yè)務(wù)量產(chǎn)生器的功能。因此，不同程序部件之 間的通信可以用于提供對(duì)高速緩存消息產(chǎn)生的更精細(xì)適配。在實(shí)施例中，所述任務(wù)包括由所述至少一個(gè)處理單元來(lái)執(zhí)行的圖像數(shù)據(jù)格式化 和/或去格式化任務(wù)，以及由一個(gè)處理單元而不是至少一個(gè)處理單元來(lái)執(zhí)行用于處理像素 數(shù)據(jù)圖像數(shù)據(jù)系數(shù)的像素?cái)?shù)據(jù)和/或變換系數(shù)的任務(wù)。例如，這可以包括MPEG編碼和/或 解碼。不同的像素?cái)?shù)據(jù)和/或變換系數(shù)處理任務(wù)(如，DCT系數(shù)計(jì)算和其逆變換、可變長(zhǎng)度 編碼和解碼、運(yùn)動(dòng)估計(jì)、運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)?將與格式化任務(wù)或用于從格式化的數(shù)據(jù)中提取數(shù)據(jù) 的任務(wù)協(xié)作執(zhí)行。通過(guò)使用該格式化或提取任務(wù)來(lái)提供有助于基于自適應(yīng)一致性請(qǐng)求來(lái)產(chǎn)生高速緩存消息的信號(hào)，高速緩存消息產(chǎn)生可以適于所有子任務(wù)。


使用以下附圖，通過(guò)示例實(shí)施例的描述，這些和其他對(duì)象以及有利方面將變得顯 而易見(jiàn)，附圖中圖1示出了多處理器電路。圖2、2a示出了處理單元。圖3、4示出了任務(wù)執(zhí)行的流程圖。
具體實(shí)施例方式圖1示出了多處理電路，包括多個(gè)處理單元10、共享存儲(chǔ)器12以及將處理單元10 耦合至共享存儲(chǔ)器12的通信電路14。每個(gè)處理單元10包括處理電路100、高速緩存電路 102和通信接口 104。在至少一個(gè)處理單元中，處理電路100是用于執(zhí)行由指令構(gòu)成的程序 的指令處理器，然而其他處理單元的處理電路100可以是專(zhuān)用硬件電路，這些專(zhuān)用硬件電 路不需要程序控制它們的操作。高速緩存電路102耦合在處理電路100和通信接口 104之 間，所述通信接口 104耦合至通信電路14。每個(gè)高速緩存電路102執(zhí)行傳統(tǒng)的高速緩存功能將來(lái)自共享存儲(chǔ)器12的數(shù)據(jù)的 拷貝保留在高速緩存電路102中的高速緩存存儲(chǔ)器中，在本地處理來(lái)自處理電路100的讀 取操作，如果拷貝是可用的，則處理電路100對(duì)共享存儲(chǔ)器12進(jìn)行尋址，否則處理電路100 查閱共享存儲(chǔ)器12。高速緩存電路102管理高速緩存數(shù)據(jù)的替換、更新和無(wú)效。這種高速 緩存電路的操作是已知的并例如在WO 2006090328描述了。因此，這里將僅討論操作的幾 個(gè)方面。當(dāng)處理電路100執(zhí)行對(duì)共享存儲(chǔ)器中的存儲(chǔ)器位置進(jìn)行尋址的寫(xiě)入操作，并且在 另一處理單元的高速緩存電路102中還存儲(chǔ)了針對(duì)相同共享存儲(chǔ)器位置的數(shù)據(jù)的拷貝時(shí)， 可能發(fā)生高速緩存數(shù)據(jù)之間的不一致。高速緩存電路可以以不同方式來(lái)校正這一點(diǎn)。具有 數(shù)據(jù)地址的消息可以從更新了數(shù)據(jù)的處理單元10發(fā)送到數(shù)據(jù)肯定是無(wú)效的或更新的(如 果存在)所有高速緩存電路102發(fā)送。可以將這樣的消息選擇性地發(fā)送至已知具有數(shù)據(jù)拷 貝的處理單元10，或者可以將這樣的消息廣播至所有處理單元10。備選地，可以出于監(jiān)控目的經(jīng)由通信電路14向處理單元10提供用于在共享存儲(chǔ) 器12中尋址的寫(xiě)入存取消息，當(dāng)高速緩存電路102檢測(cè)到另一處理單元10向與高速緩存 數(shù)據(jù)相關(guān)的范圍內(nèi)的地址寫(xiě)入數(shù)據(jù)時(shí)，高速緩存電路102可以對(duì)高速緩存數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)效或 更新。可以從其他處理單元10返回監(jiān)聽(tīng)?wèi)?yīng)答消息，以指示高速緩存數(shù)據(jù)的存在。這里，可以被處理單元10用來(lái)維持一致性的在通信電路14上的任何消息稱(chēng)作高速緩存一致性請(qǐng)求。高速緩存消息業(yè)務(wù)量消息包括高速緩存一致性請(qǐng)求和其他業(yè)務(wù)量 (如，用于從共享存儲(chǔ)器12向高速緩存電路102中加載數(shù)據(jù)的消息，如果該消息沒(méi)有影響一 致性則該消息不是高速緩存一致性請(qǐng)求)。圖2示出了處理單元，所述處理單元具有高速緩存電路102和通信接口 104，所述 處理單元還具有指令處理器20、程序存儲(chǔ)器22、高速緩存一致性緩沖器24以及配置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器26。盡管出于說(shuō)明的目的示出了單獨(dú)的配置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器26，然而應(yīng)理解，該存儲(chǔ)器可 以是更大存儲(chǔ)器(如，處理單元的便簽式存儲(chǔ)器)的一部分。此外或取而代之地，處理單元 可以具有IO接口電路，所述IO接口電路作為存儲(chǔ)器映射的IO空間是可以從指令處理器20 來(lái)訪(fǎng)問(wèn)的。配置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器26還可以與共享存儲(chǔ)器12中的位置相對(duì)應(yīng)。類(lèi)似地，指令存儲(chǔ) 器22可以是任何更大存儲(chǔ)器的一部分。指令處理器20耦合至高速緩存電路102、程序存儲(chǔ) 器22、高速緩存一致性緩沖器24以及配置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器26。高速緩存電路102、程序存儲(chǔ)器 22、高速緩存一致性緩沖器24和配置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器26被示為耦合至通信接口 104。在操作中，高速緩存一致性緩沖器24對(duì)已經(jīng)由通信電路14發(fā)送的高速緩存一致 性請(qǐng)求或信息(如，從這些請(qǐng)求中得到的地址)進(jìn)行高速緩存，如針對(duì)WO 2006090328的測(cè) 試設(shè)備而描述的。應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)，高速緩存一致性緩沖器24可以與針對(duì)未決請(qǐng)求的任何緩沖器 不同，使得緩沖與舊的請(qǐng)求是否已經(jīng)過(guò)處理無(wú)關(guān)。在該不同的緩沖器中，即使相應(yīng)的請(qǐng) 求 不再未決或當(dāng)存在許多請(qǐng)求時(shí)也可以保留信息，可以在相應(yīng)請(qǐng)求仍然未決的同時(shí)重寫(xiě)該信 肩、ο指令處理器20被編程為以時(shí)分復(fù)用的方式來(lái)執(zhí)行多個(gè)處理任務(wù)。用于將指令處 理器20配置為執(zhí)行該操作的程序可以存在于指令存儲(chǔ)器22中。不同任務(wù)使用配置數(shù)據(jù)存 儲(chǔ)器26來(lái)進(jìn)行通信。這些任務(wù)包括第一任務(wù)，所述第一任務(wù)包括對(duì)于在共享存儲(chǔ)器12中 尋址的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。例如，該任務(wù)可以是圖像信號(hào)處理任務(wù)、音頻信號(hào)處理任務(wù)、視頻和 /或音頻編碼或解碼任務(wù)。典型地，第一任務(wù)僅實(shí)現(xiàn)圖像信號(hào)處理操作、音頻信號(hào)處理操作、視頻和/或音頻 編碼或解碼操作的一部分，其他部分由其他任務(wù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，例如由除了執(zhí)行第一任務(wù)的處理 單元10以外的其他處理單元10與第一任務(wù)相結(jié)合而執(zhí)行的其他任務(wù)。第一任務(wù)包括產(chǎn)生觸發(fā)處理單元10中其他任務(wù)的事件，和/或?qū)懭牍┢渌蝿?wù) 使用的狀態(tài)信息。處理單元10中的第二任務(wù)包括經(jīng)由通信電路14產(chǎn)生消息業(yè)務(wù)量。圖3示出了執(zhí)行第一任務(wù)的流程圖和這種第二任務(wù)的第一實(shí)施例。示出了第一任 務(wù)的多個(gè)階段30a_c，其中，指令處理器20執(zhí)行實(shí)現(xiàn)這些不同階段的指令。第一任務(wù)在第一 階段30a中和第二階段30b中對(duì)高速緩存數(shù)據(jù)進(jìn)行不同的使用。例如，第一階段可以是以 高速率對(duì)來(lái)自共享存儲(chǔ)器12的數(shù)據(jù)進(jìn)行首次加載或更新的階段(例如，在圖像解壓縮中的 運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償期間)，第二階段可以是沒(méi)有對(duì)共享存儲(chǔ)器12中的數(shù)據(jù)進(jìn)行頻繁更新的階段(例 如，在DCT變換的計(jì)算期間)。在第一階段和第二階段30a、b之間，指令處理器20執(zhí)行第 三階段30c以向配置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器26寫(xiě)入狀態(tài)信息，所述狀態(tài)信息指示下一階段30a、b的類(lèi) 型。在第二任務(wù)的第一步驟31中，指令處理器20執(zhí)行從配置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器26讀取狀態(tài) 信息的指令。在第二步驟32中，指令處理器20執(zhí)行將狀態(tài)信息與預(yù)定的信息進(jìn)行比較的 指令。如果狀態(tài)信息指示執(zhí)行第一階段30a，則第二任務(wù)繼續(xù)進(jìn)行至第三步驟33，在第 三步驟33中指令處理器20以預(yù)定的速率并使用所選地址范圍(例如，已知用于第一階段 30a中的或預(yù)測(cè)要使用的范圍內(nèi)的地址)中的地址執(zhí)行產(chǎn)生高速緩存業(yè)務(wù)量消息(如，通信 電路14上的一致性請(qǐng)求)的指令。可選地，僅產(chǎn)生特定類(lèi)型的高速緩存消息業(yè)務(wù)量消息。
如果狀態(tài)信息指示執(zhí)行第二階段30b，則第二任務(wù)繼續(xù)進(jìn)行至第四步驟34，在第 四步驟34中指令處理器20執(zhí)行從高速緩存一致性緩沖器24讀取信息的指令。在第二任 務(wù)的第五步驟35中，指令處理器20以基于高速緩存一致性緩沖器24中的信息統(tǒng)計(jì)量結(jié)果 的速率和/或使用從高速緩存一致性緩沖器24中的信息得到的地址執(zhí)行產(chǎn)生高速緩存消 息業(yè)務(wù)量消息(如，通信電路14上的一致性請(qǐng)求)的指令?？蛇x地，僅產(chǎn)生特定類(lèi)型的高 速緩存消息業(yè)務(wù)量消息。第二任務(wù)從第三和第五步驟33、35返回第一步驟31。如將意識(shí)到的，這具有的效果是根據(jù)第一任務(wù)的執(zhí)行階段和實(shí)際高速緩存一致性 消息來(lái)適配高速緩存消息業(yè)務(wù)量消息的產(chǎn)生，所述適配在于適配高速緩存消息業(yè)務(wù)量消息 中的地址和/或適配消息類(lèi)型的頻率。然而，應(yīng)意識(shí)到，圖3所示的第二任務(wù)僅是以自適應(yīng) 產(chǎn)生高速緩存消息業(yè)務(wù)量消息的簡(jiǎn)單示例的形式給出的。在其他實(shí)施例中，產(chǎn)生高速緩存 消息業(yè)務(wù)量的速率可以是第一任務(wù)的狀態(tài)與(如第二任務(wù)所限定的)從高速緩存一致性緩 沖器24得到的信息的組合的預(yù)定函數(shù)。圖2a示出了實(shí)施例，在該實(shí)施例中提供了濾波器28，所述濾波器28耦合在通信電 路14與高速緩存一致性請(qǐng)求緩沖器24之間。指令處理器20具有與濾波器28的控制輸入 相耦合的輸出。例如可以通過(guò)將濾波器28的控制寄存器映射到指令處理器20的寄存器來(lái) 實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。通信電路14被配置為將高速緩存一致性請(qǐng)求的拷貝或來(lái)自所述拷貝的信息傳送 至濾波器28。濾波器28被配置為將所選的高速緩存一致性請(qǐng)求或來(lái)自所述高速緩存一致 性請(qǐng)求的信息傳送至高速緩存一致性請(qǐng)求緩沖器24。濾波器被配置為在不同的可選的濾波 器模式下工作。如這里所使用的，不同的濾波器模式限定了選擇高速緩存一致性請(qǐng)求或來(lái) 自所述高速緩存一致性請(qǐng)求的信息的不同方式，從而產(chǎn)生了由所選的高速緩存一致性請(qǐng)求 或來(lái)自所述高速緩存一致性請(qǐng)求的信息組成的不同集合。在實(shí)施例中，一種濾波器模式是 全通過(guò)模式，另一種濾波器模式是地址濾波器模式，在地址濾波器模式下，具有所選范圍內(nèi) 地址的高速緩存一致性請(qǐng)求不被傳送至高速緩存一致性請(qǐng)求緩沖器24。另一濾波器模式可 以是重復(fù)濾波器模式，在所述重復(fù)濾波器模式下，高速緩存一致性請(qǐng)求在以下情況下被阻 止所述高速緩存一致性請(qǐng)求包括與在預(yù)定數(shù)目的先前接收到的高速緩存一致性請(qǐng)求內(nèi)使 用的地址相同的、或者與在預(yù)定數(shù)目的先前接收到的高速緩存一致性請(qǐng)求內(nèi)使用的地址處 于相同的地址范圍內(nèi)的地址。在操作中，指令處理器20根據(jù)第一任務(wù)的程序狀態(tài)來(lái)選擇濾波器模式。從而可以 通過(guò)選擇高速緩存一致性請(qǐng)求來(lái)非直接適配高速緩存消息業(yè)務(wù)量的產(chǎn)生。在實(shí)施例中，第二任務(wù)可以包括高速緩存一致性請(qǐng)求的統(tǒng)計(jì)量的計(jì)算。關(guān)于觀測(cè) 到的高速緩存一致性請(qǐng)求，統(tǒng)計(jì)量的計(jì)算可以包括計(jì)算如在配置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器26中指示的 程序狀態(tài)之間的相關(guān)性。因此，例如，可以針對(duì)多個(gè)程序狀態(tài)中的每個(gè)狀態(tài)，分別地計(jì)算請(qǐng) 求中共享存儲(chǔ)器地址的請(qǐng)求頻率、或地址范圍、平均地址等。相應(yīng)地，第二任務(wù)可以包括 使指令處理器20根據(jù)第一任務(wù)的狀態(tài)以及針對(duì)該狀態(tài)而收集的統(tǒng)計(jì)量，來(lái)選擇所產(chǎn)生的 高速緩存消息業(yè)務(wù)量消息中的地址、和/或高速緩存消息業(yè)務(wù)量消息的速率、和/或高速緩 存消息業(yè)務(wù)量消息的類(lèi)型?？梢栽谘由熘林暗母咚倬彺嬉恢滦哉?qǐng)求的時(shí)間段上采集統(tǒng)計(jì) 量，所述之前的高速緩存一致性請(qǐng)求已不在高速緩存一致性緩沖器24中。此外或者取而代 之地，使用這種之前的統(tǒng)計(jì)量，第二任務(wù)可以使用來(lái)自高速緩存一致性緩沖器24中的高速緩存一致性的當(dāng)前信息或當(dāng)前信息的統(tǒng)計(jì)量來(lái)控制高速緩存消息業(yè)務(wù)量。在實(shí)施例中，指令處理器20在指令的控制下從高速緩存一致性緩沖器24中讀取來(lái)自獨(dú)立的高速緩存一致性請(qǐng)求的信息，并且指令處理器20在其他指令的控制下計(jì)算統(tǒng) 計(jì)量。在備選實(shí)施例中，專(zhuān)用的統(tǒng)計(jì)量計(jì)算電路(未示出)可以耦合在高速緩存一致性緩沖 器24與指令處理器20之間，用于從高速緩存一致性緩沖器收集信息以及計(jì)算統(tǒng)計(jì)量。統(tǒng)計(jì) 量計(jì)算電路可以是處理單元的一部分或通信電路14的一部分。在該實(shí)施例中，指令處理器 20耦合至專(zhuān)用的統(tǒng)計(jì)量計(jì)算電路，以便例如通過(guò)從專(zhuān)用統(tǒng)計(jì)量計(jì)算電路中的寄存器中讀取 請(qǐng)求計(jì)數(shù)、平均地址值或地址范圍的邊界，來(lái)讀取統(tǒng)計(jì)量計(jì)算結(jié)果。在這種情況下，降低了 指令處理器20的計(jì)算量。然而，指令處理器20執(zhí)行的統(tǒng)計(jì)量計(jì)算具有的優(yōu)點(diǎn)是，可以計(jì)算出更適于第二任 務(wù)需要的統(tǒng)計(jì)量。圖4示出了另外的流程圖，其中示出了由多個(gè)處理單元來(lái)執(zhí)行的任務(wù)。在示例中， 第一附加處理單元10包括專(zhuān)用的DCT計(jì)算電路，以便例如用于對(duì)像素值塊進(jìn)行變換?？梢詾殡娐诽峁┝硗獾母郊犹幚韱卧詧?zhí)行其他任務(wù)，如，DCT系數(shù)量化、游程長(zhǎng) 度編碼或解碼、運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償任務(wù)(搜索匹配的像素塊、或從運(yùn)動(dòng)矢量所限定的位置拷貝像素 塊)等。在該示例中，執(zhí)行處理任務(wù)(包括以時(shí)分復(fù)用的方式來(lái)產(chǎn)生高速緩存消息業(yè)務(wù)量 的任務(wù))的處理單元10例如可以執(zhí)行對(duì)視頻流進(jìn)行格式化或從格式化的視頻流提取信息 的任務(wù)。如圖所示，第一附處理單元10所執(zhí)行的任務(wù)的階段41經(jīng)由第一存儲(chǔ)位置42與第 一任務(wù)的階段30a-c通信信息。類(lèi)似地，第二附加處理單元10所執(zhí)行的任務(wù)的階段43經(jīng) 由第二存儲(chǔ)位置44與第一任務(wù)的階段30a-c通信信息。處理單元10被配置為(即，這些 處理單元具有程序或硬件設(shè)計(jì))對(duì)它們的操作進(jìn)行排序，使得僅在所通信的信息產(chǎn)生之后 使用所通信的信息。通信具有的效果是，僅在執(zhí)行第一任務(wù)的階段30a-c的處理單元10中 的相應(yīng)步驟之后，執(zhí)行附加處理單元的特定步驟41、43。第二任務(wù)在于，處理單元使用狀態(tài) 信息，與從所緩沖的高速緩存一致性請(qǐng)求的信息中得到的統(tǒng)計(jì)信息相結(jié)合，來(lái)控制高速緩 存信息業(yè)務(wù)量的量。因此，與來(lái)自附加處理單元的未來(lái)高速緩存一致性業(yè)務(wù)量有關(guān)的預(yù)測(cè) 可以用于控制由第二任務(wù)執(zhí)行的高速緩存消息業(yè)務(wù)量的產(chǎn)生。在實(shí)施例中，關(guān)于濾波器28， 可以根據(jù)這些預(yù)測(cè)來(lái)適配濾波器模式。在實(shí)施例中，僅出于驗(yàn)證目的來(lái)提供第二任務(wù)，以在正常使用之前對(duì)電路進(jìn)行負(fù) 荷測(cè)試，以便確定該電路是否會(huì)在極端環(huán)境下正常工作。在該實(shí)施例中，在正常使用期間可 以省略第二任務(wù)的執(zhí)行。在另一實(shí)施例中，出于驗(yàn)證目的以外的其他目的來(lái)提供第二任務(wù)。在該實(shí)施例中， 在正常使用期間激活第二任務(wù)。在該實(shí)施例的情況下，該任務(wù)可以被設(shè)計(jì)為避免負(fù)荷測(cè)試 而不是進(jìn)行負(fù)荷測(cè)試。例如，第二任務(wù)可以被配置為對(duì)于在通信電路14上需要大量消息 業(yè)務(wù)量的操作進(jìn)行延遲，直到高速緩存一致性請(qǐng)求或高速緩存消息業(yè)務(wù)量的預(yù)測(cè)頻率在閾 值以下(即，推遲這種操作的開(kāi)始，或暫停這些操作的執(zhí)行)。這樣的預(yù)測(cè)可以是隱式的，并 且這樣的預(yù)測(cè)可以基于程序狀態(tài)和實(shí)際觀測(cè)到的高速緩存一致性請(qǐng)求。備選地，可以利用 被第二任務(wù)延遲了的操作所使用的預(yù)定地址范圍中的地址，來(lái)使用高速緩存一致性請(qǐng)求或 高速緩存消息業(yè)務(wù)量的(隱式的或顯示的)預(yù)測(cè)。
出于這種目的的預(yù)測(cè)可以基于例如在不同程序狀態(tài)期間觀測(cè)到的請(qǐng)求或地址的 統(tǒng)計(jì)，當(dāng)?shù)谝蝗蝿?wù)指示程序狀態(tài)時(shí)，針對(duì)程序狀態(tài)的統(tǒng)計(jì)用作預(yù)測(cè)。還可以通過(guò)使用最近高 速緩存一致性業(yè)務(wù)量的統(tǒng)計(jì)來(lái)提供預(yù)測(cè)，使用與程序狀態(tài)有關(guān)的信息來(lái)修改預(yù)測(cè)，例如通 過(guò)根據(jù)程序狀態(tài)的預(yù)定值來(lái)在統(tǒng)計(jì)上添加增加統(tǒng)計(jì)頻率的確定的地址來(lái)修改。作為另一備選，可以基于程序狀態(tài)和實(shí)際觀測(cè)到的高速緩存一致性請(qǐng)求，利用預(yù) 定地址范圍內(nèi)的地址，來(lái)使用高速緩存一致性請(qǐng)求的頻率的(隱式或顯示的)預(yù)測(cè)。備選地，第二任務(wù)可以被配置為當(dāng)高速緩存一致性請(qǐng)求的頻率高，或者程序狀態(tài) 指示任務(wù)是活動(dòng)的(這將引起繁重業(yè)務(wù)量)時(shí)，觸發(fā)在通信電路14上需要很少消息業(yè)務(wù)量 的其他任務(wù)。作為另一示例，第二任務(wù)自身可以相應(yīng)地執(zhí)行引起繁重業(yè)務(wù)量或低業(yè)務(wù)量的 操作。例如，第二任務(wù)或被第二任務(wù)觸發(fā)的任務(wù)可以包括在共享存儲(chǔ)器12中寫(xiě)入數(shù)據(jù)塊的 步驟，該步驟是在所預(yù)測(cè)的業(yè)務(wù)量低時(shí)開(kāi)始的。作為另一示例，第二任務(wù)或被第二任務(wù)觸發(fā) 的任務(wù)可以開(kāi)始以下步驟在所預(yù)測(cè)的業(yè)務(wù)量高時(shí)，以很少的高速緩存消息業(yè)務(wù)量來(lái)進(jìn)行 大量的寄存器至寄存器計(jì)算。
盡管示出了經(jīng)由配置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器26在第一和第二任務(wù)之間交換狀態(tài)信息的示 例，然而應(yīng)意識(shí)到，可以以其他方式來(lái)交換狀態(tài)信息，例如，通過(guò)在第一任務(wù)中的一個(gè)或更 多個(gè)可編程點(diǎn)處從第一任務(wù)開(kāi)始第二任務(wù)，來(lái)交換狀態(tài)信息。作為備選實(shí)施例，可以在互不相同的處理單元10中實(shí)現(xiàn)第一和第二任務(wù)，其中每 個(gè)處理單元10都具有至通信電路14的接口。在該備選實(shí)施例中，需要處理單元之間的通 信優(yōu)選地經(jīng)由與通信電路的并聯(lián)連接來(lái)交換狀態(tài)信息。例如，兩個(gè)處理器都可以耦合至配 置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器26。將意識(shí)到，這使得更難對(duì)程序狀態(tài)與高速緩存一致性業(yè)務(wù)量的組合作出 響應(yīng)。通過(guò)研究附圖、說(shuō)明書(shū)以及所附的權(quán)利要求，要求保護(hù)的本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的 技術(shù)人員可以理解并實(shí)現(xiàn)所公開(kāi)的實(shí)施例的其他變型。在權(quán)利要求中，詞語(yǔ)“包括”不排除 其他單元或步驟。單個(gè)處理器或其他單元可以實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求中闡述的若干項(xiàng)的功能。在互 不相同的從屬權(quán)利要求中闡述特定措施并不表示不能有利地使用這些措施的組合。計(jì)算機(jī) 程序可以存儲(chǔ)/分布在合適的介質(zhì)(如，與其他硬件一起或作為其他硬件的一部分而提供 的光學(xué)存儲(chǔ)介質(zhì)或固態(tài)介質(zhì))上，然而也可以以其他形式分布，如，經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)或其他有限 或無(wú)線(xiàn)通訊系統(tǒng)來(lái)分布。權(quán)利要求中的任何參考標(biāo)記不應(yīng)被解釋為限制范圍。
權(quán)利要求
一種電路，包括共享存儲(chǔ)器(12)和數(shù)據(jù)處理電路，所述數(shù)據(jù)處理電路包括-通信電路(14)；-經(jīng)由通信電路(14)耦合至共享存儲(chǔ)器(12)的多個(gè)處理單元(10)，每個(gè)處理單元(10)包括對(duì)來(lái)自共享存儲(chǔ)器(12)的數(shù)據(jù)進(jìn)行高速緩存以及用于在通信電路(14)上發(fā)送高速緩存消息業(yè)務(wù)量的高速緩存電路(102)，每個(gè)處理單元(10)被配置為執(zhí)行相應(yīng)任務(wù)，所述相應(yīng)任務(wù)包括在其他相應(yīng)任務(wù)的任務(wù)階段(30a-c，41，43)完成之后開(kāi)始按順序執(zhí)行的任務(wù)階段(30a-c，41，43)，至少一個(gè)處理單元(10)被配置為提供指示信號(hào)，所述指示信號(hào)指示所述至少一個(gè)處理單元(10)當(dāng)前正在執(zhí)行的任務(wù)階段(30a-c，41，43)；-耦合至通信電路(14)的高速緩存一致性請(qǐng)求緩沖器(24)，被配置為在相應(yīng)任務(wù)的執(zhí)行期間對(duì)來(lái)自高速緩存一致性請(qǐng)求的信息進(jìn)行緩沖，其中所述高速緩存一致性請(qǐng)求是在通信電路(14)上傳送并來(lái)自所有所述處理單元的高速緩存電路(102)；-高速緩存消息業(yè)務(wù)量產(chǎn)生器(20)，經(jīng)由通信電路(14)產(chǎn)生高速緩存消息業(yè)務(wù)量、根據(jù)指示信號(hào)以及來(lái)自一致性請(qǐng)求緩沖器(24)的信息對(duì)高速緩存消息業(yè)務(wù)量的產(chǎn)生進(jìn)行適配。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其中，來(lái)自高速緩存一致性請(qǐng)求的信息包括在高速緩 存一致性請(qǐng)求中使用的地址，高速緩存消息業(yè)務(wù)量產(chǎn)生器(20)被配置為根據(jù)指示信號(hào)以 及來(lái)自高速緩存一致性請(qǐng)求緩沖器(24)的地址來(lái)適配在所產(chǎn)生的高速緩存消息業(yè)務(wù)量中 使用的地址。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，包括濾波器(28)，所述濾波器(28)用于從經(jīng)由通信電 路(14)傳送的高速緩存一致性請(qǐng)求中進(jìn)行選擇，一致性請(qǐng)求緩沖器(24)用于僅對(duì)來(lái)自所 述濾波器(28)所傳送的高速緩存一致性請(qǐng)求的信息進(jìn)行緩沖，濾波器(28)在相互不同的 濾波模式之間可切換，高速緩存消息業(yè)務(wù)量產(chǎn)生器(20)被配置為根據(jù)指示信號(hào)來(lái)控制濾 波器模式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，被配置為執(zhí)行包括高速緩存消息業(yè)務(wù)量的產(chǎn)生在內(nèi)的 操作，其中，高速緩存消息業(yè)務(wù)量產(chǎn)生器(20)被配置為根據(jù)指示信號(hào)以及來(lái)自一致性請(qǐng)求 緩沖器(24)的信息來(lái)計(jì)算對(duì)高速緩存消息業(yè)務(wù)量的預(yù)測(cè)頻率加以限定的數(shù)據(jù)，并且高速 緩存消息業(yè)務(wù)量產(chǎn)生器(20)被配置為當(dāng)預(yù)測(cè)頻率在閾值以上時(shí)對(duì)所述操作的執(zhí)行進(jìn)行延 遲。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，被配置為執(zhí)行包括產(chǎn)生具有預(yù)定地址范圍內(nèi)的地址的 高速緩存消息業(yè)務(wù)量在內(nèi)的操作，其中，來(lái)自高速緩存一致性請(qǐng)求的信息包括在高速緩存 一致性請(qǐng)求中使用的地址，高速緩存消息業(yè)務(wù)量產(chǎn)生器(20)被配置為確定對(duì)關(guān)于高速緩 存消息業(yè)務(wù)量頻率中的地址是否會(huì)在預(yù)定范圍內(nèi)的預(yù)測(cè)加以限定的數(shù)據(jù)，所述預(yù)測(cè)依賴(lài)于 指示信號(hào)以及來(lái)自一致性請(qǐng)求緩沖器的信息，并且高速緩存消息業(yè)務(wù)量產(chǎn)生器(20)被配 置為當(dāng)根據(jù)預(yù)測(cè)將會(huì)出現(xiàn)具有預(yù)定范圍內(nèi)的地址的高速緩存消息業(yè)務(wù)量時(shí)，對(duì)所述操作的 執(zhí)行進(jìn)行延遲。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其中，至少一個(gè)處理單元(10)包括指令處理器(20)， 所述指令處理器(20)被配置為執(zhí)行指令程序，所述指令程序包括相應(yīng)的指令組，所述指令 組用于執(zhí)行由所述至少一個(gè)指令處理器(20)來(lái)執(zhí)行的任務(wù)的相應(yīng)任務(wù)階段以及用于提供 指示信號(hào)，所述指令程序還包括用于使充當(dāng)高速緩存消息業(yè)務(wù)量產(chǎn)生器的指令處理器(20)根據(jù)所采集的統(tǒng)計(jì)量以及由相應(yīng)的指令組提供的指示信號(hào)來(lái)對(duì)高速緩存消息業(yè)務(wù)量產(chǎn)生 進(jìn)行適配的指令。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其中，任務(wù)包括由至少一個(gè)處理單元(10)來(lái)執(zhí)行的 圖像數(shù)據(jù)格式化和/或去格式化任務(wù)，以及由一個(gè)處理單元而不是所述至少一個(gè)處理單元 (10)執(zhí)行對(duì)像素?cái)?shù)據(jù)圖像數(shù)據(jù)系數(shù)的像素?cái)?shù)據(jù)和/或變換系數(shù)進(jìn)行處理的任務(wù)。
8.—種對(duì)包括共享存儲(chǔ)器(12)的電路進(jìn)行操作的方法，所述方法包括-執(zhí)行多個(gè)協(xié)作任務(wù)，每個(gè)任務(wù)包括對(duì)來(lái)自共享存儲(chǔ)器(12)的數(shù)據(jù)進(jìn)行高速緩存以及 發(fā)送高速緩存消息業(yè)務(wù)量；-提供指示信號(hào)，所述指示信號(hào)指示至少一個(gè)處理單元的當(dāng)前任務(wù)階段； -通過(guò)傳輸高速緩存一致性請(qǐng)求來(lái)維持針對(duì)不同任務(wù)的高速緩存數(shù)據(jù)之間的一致性； -對(duì)來(lái)自針對(duì)所有所述任務(wù)而產(chǎn)生的高速緩存一致性請(qǐng)求的信息進(jìn)行緩沖； _除了來(lái)自所述任務(wù)的高速緩存消息業(yè)務(wù)量外還產(chǎn)生高速緩存消息業(yè)務(wù)量，高速緩存 消息業(yè)務(wù)量的產(chǎn)生是根據(jù)指示信號(hào)以及來(lái)自高速緩存一致性請(qǐng)求的所緩沖的信息來(lái)適配 的。
9.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括指令程序，所述指令程序在由可編程計(jì)算機(jī)來(lái)執(zhí)行時(shí)，使 所述計(jì)算機(jī)執(zhí)行如權(quán)利要求8所述的方法。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種包含共享存儲(chǔ)器(12)的電路，所述共享存儲(chǔ)器(12)由多個(gè)處理單元(10)來(lái)使用，所述處理單元(10)包含用于對(duì)來(lái)自共享存儲(chǔ)器(12)的數(shù)據(jù)進(jìn)行高速緩存的高速緩存電路(102)。處理單元執(zhí)行多個(gè)協(xié)作任務(wù)，每個(gè)協(xié)作任務(wù)包括對(duì)來(lái)自共享存儲(chǔ)器(12)的數(shù)據(jù)進(jìn)行高速緩存以及發(fā)送高速緩存消息業(yè)務(wù)量。通過(guò)經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)傳輸高速緩存一致性請(qǐng)求來(lái)維持不同任務(wù)的高速緩存數(shù)據(jù)之間的一致性。對(duì)來(lái)自針對(duì)所有所述任務(wù)而產(chǎn)生的高速緩存一致性請(qǐng)求的信息進(jìn)行緩沖。一個(gè)處理單元提供指示信號(hào)，所述指示信號(hào)指示在至少一個(gè)處理單元處的當(dāng)前任務(wù)階段。產(chǎn)生根據(jù)指示信號(hào)和來(lái)自高速緩存一致性請(qǐng)求的緩沖信息來(lái)適配的附件高速緩存消息業(yè)務(wù)量?？梢詣?chuàng)建高速緩存業(yè)務(wù)量負(fù)荷測(cè)試的條件，以驗(yàn)證電路的可操作性，或者可以對(duì)高速緩存消息業(yè)務(wù)量進(jìn)行延遲以避免負(fù)荷測(cè)試。
文檔編號(hào)G06F11/263GK101821717SQ200880111554
公開(kāi)日2010年9月1日 申請(qǐng)日期2008年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月18日
發(fā)明者安德列·謝爾蓋耶維奇·特雷克, 賽納斯·卡拉帕勒姆 申請(qǐng)人:Nxp股份有限公司