大位宽数据总线分段存储的控制方法、系统、设备及介质

技术特征：
1.一种大位宽数据总线分段存储的控制方法，其特征在于，所述大位宽数据总线分段存储的控制方法由存储器和控制器构成，将一块存储器分为多段管理，控制器的用户侧接口设计为操作方便的local-link接口，以此屏蔽了内部的控制逻辑和映射规则，控制器依据local-link接口携带的数据流信息自动分配存储段号和段内存储空间，并将数据流中的每个数据以紧密排列的方式存储，排空存储器中的气泡空间。2.如权利要求1所述的大位宽数据总线分段存储的控制方法，其特征在于，所述大位宽数据总线分段存储的控制方法包括以下步骤：步骤一，计算每个数据的起始地址和结束地址；步骤二，计算跨行标志；步骤三，计算分段存储器的字节使能；步骤四，计算分段存储器的段使能；步骤五，计算分段存储器的地址；步骤六，计算分段存储器的数据格式。3.如权利要求2所述的大位宽数据总线分段存储的控制方法，其特征在于，所述步骤一中的计算每个数据的起始地址和结束地址包括：存入一帧数据流中非最后一个数据时，以local-link写接口输入的地址为起始，每次以字节为单位累加local-link数据总线的宽度作为数据的起始地址，起始地址以字节为单位加上数据总线的宽度作为结束地址；存入一帧数据流中最后一个数据时，以前一个数据的起始地址为基准，以字节为单位加上数据总线的宽度作为起始地址，起始地址加上一帧数据流中最后一个数据的有效字节数作为结束地址；存入单数据的数据帧时，起始地址为local-link写接口输入的地址，起始地址加上这个数据的有效字节数作为结束地址；其中，所述local-link写接口定义如下：数据总线，位宽与一个存储段的位宽相同；地址总线，位宽为分段存储器一段的地址位宽与分段存储器所有段字节使能位宽取以2为底的对数之和；字节有效，表示一帧中最后一个数据的最后一个有效字节；起始信号，表示一帧的第一个数据；结束信号，表示一帧的最后一个数据；有效信号，表示总线上传输的所有信号是有效的；准备信号，表示ram未满；所述步骤二中的计算跨行标志包括：使用逻辑右移将起始地址以字节为单位除以所有存储段的数据位宽，结果为起始地址所在存储器的行号；使用逻辑右移将结束地址以字节为单位除以所有存储段的数据位宽，结果为结束地址所在的存储器行号；将两个结果对比，若一致则本次存储数据未出现跨行现象，否则将对跨行部分的数据进行处理。4.如权利要求1所述的大位宽数据总线分段存储的控制方法，其特征在于，所述步骤三中的计算分段存储器的字节使能包括：若存储数据未出现跨行现象，将所有bit位为1的序列左移起始地址的低位得到以起始地址为视角的字节使能，将所有bit位为1的序列右移结束地址的低位的补数得到以结束地址为视角的字节使能；将以起始地址为视角的字节使能和以结束地址为视角的字节使能进行按位与，得到本次数据在分段存储器中使用的字节使
能；若存储数据出现跨行现象，将以起始地址为视角的字节使能和以结束地址为视角的字节使能进行按位或，得到本次数据在分段存储器中使用的字节使能。5.如权利要求1所述的大位宽数据总线分段存储的控制方法，其特征在于，所述步骤四中的计算分段存储器的段使能包括：将字节使能按存储段划分，若所属存储段的字节使能全部为0，则该存储段的段使能清零；若所属存储段的字节使能非0，则该存储段的段使能置位；所述步骤五中的计算分段存储器的地址包括：若存储数据未出现跨行现象，取起始地址表达存储行号的高位，将其作为分段存储器各段的行地址；若存储数据出现跨行现象，则将段号为0的存储段的行地址在原行地址上加1，其余段的行地址计算方法不变；所述步骤六中的计算分段存储器的数据格式包括：将数据复制成段数加1份并拼接成一个数据，取起始地址的低位表示起始地址在一个存储段中的偏移，将拼接后的数据按偏移进行逻辑右移操作，将拼接数据中的其中一个数据段的0bit位与起始地址所在的位置对齐。6.如权利要求1所述的大位宽数据总线分段存储的控制方法，其特征在于，所述用于大位宽数据总线分段存储的控制器的读操作包括：(1)计算每个数据的读起始地址：读取一帧数据流中第一个数据时，以local-link读接口输入的地址为读起始地址；读取一帧数据流中非第一个数据时，读起始地址为在local-link读接口输入的地址的基础上以字节为单位累加单个存储段的位宽；(2)计算分段存储器的段使能：分段存储器的段使能与读掩码的值一致；(3)计算分段存储器的地址：当掩码中对应段号的bit位为1时，取起始地址表达存储行号的高位，将其作为分段存储器各段的行地址；当掩码中对应段号的bit位为0时，该段行地址不变；(4)计算输出数据帧的最后一个数据的字节使能：由local-link请求数据量计算按数据总线的位宽对齐后剩余的字节数，通过逻辑右移换算为数据帧的最后一个数据的字节使能；(5)计算输出数据：由存储器的段使能将被使能的段中的数据放到local-link的输出数据总线；其中，所述步骤(1)中的local-link读请求接口定义如下：读地址，读存储器的起始地址；读长度，读存储器数据的长度，单位为字节；读使能，读地址有效，启动读取；存储器空标志，表示存储器已经读空；所述步骤(1)中的local-link读响应接口定义如下：读数据，读出的数据，位宽等于一个存储段的位宽；读字节使能，读出数据帧的最后一个数据的字节使能；起始信号，表示输出帧的第一个数据；结束信号，表示输出帧的最后一个数据；有效信号，表示输出数据有效；
准备信号，表示读取者准备好接收数据；所述步骤(2)中的读掩码是将读起始地址中表示不循环段号的高位进行模2运算得到的结果，表示循环的段号，取值范围为[0，段数-1]。7.一种实施权利要求1～6任意一项所述的大位宽数据总线分段存储的控制方法的大位宽数据总线分段存储的控制系统，其特征在于，所述大位宽数据总线分段存储的控制系统包括：数据地址计算模块，用于计算每个数据的起始地址和结束地址；跨行标志计算模块，用于计算跨行标志；字节使能计算模块，用于计算分段存储器的字节使能；段使能计算模块，用于计算分段存储器的段使能；地址计算模块，用于计算分段存储器的地址；数据格式计算模块，用于计算分段存储器的数据格式。8.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：计算每个数据的起始地址和结束地址；计算跨行标志；计算分段存储器的字节使能；计算分段存储器的段使能；计算分段存储器的地址和数据格式。9.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：计算每个数据的起始地址和结束地址；计算跨行标志；计算分段存储器的字节使能；计算分段存储器的段使能；计算分段存储器的地址和数据格式。10.一种信息数据处理终端，其特征在于，所述信息数据处理终端用于实现如权利要求7所述的大位宽数据总线分段存储的控制系统。

技术总结
本发明属于数据传输存储技术领域，公开了一种大位宽数据总线分段存储的控制方法、系统、设备及介质，计算每个数据的起始地址和结束地址；计算跨行标志；计算分段存储器的字节使能；计算分段存储器的段使能；计算分段存储器的地址和数据格式。由于本发明排空了存储器中的气泡空间，减少了因小批量数据而需要额外访问存储器的次数，保证每次访问存储器都是100％的带宽，提高了存储器的吞吐率。由于本发明排空了存储器中的气泡空间，因而存储器中不存在内存碎片，每个比特位都能被使用到，存储器空间的利用率得到极大提升。本发明提高了对大位宽总线数据进行存储的吞吐率，保证每次访问存储器是100％的带宽，并提高了存储器存储空间利用率。空间利用率。空间利用率。


技术研发人员：潘伟涛 徐铭伟 邱智亮 王钱江 石廷澳 李钊
受保护的技术使用者：西安电子科技大学
技术研发日：2022.02.07
技术公布日：2022/6/10