一种层次化描述动态可重构处理器配置信息的方法技术

本发明专利技术提供的一种层次化描述动态可重构处理器配置信息的方法，将动态处理器中的配置信息层次化的存储于片内的存储器中，有效节省配置信息在片上存储器的存储空间，减少主处理器向可重构处理器传输的配置信息量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及嵌入式系统
，特别是涉及。
技术介绍
动态可重构处理器是一种新生的处理器构架，其较之以往的单核处理器、专用芯片、现场可编程逻辑阵列有着显著的优势，是未来电路结构发展的一个方向。首先，动态可重构处理器内往往含有多个算数逻辑单元，且数量巨大，称之为众核阵列。阵列内部配以灵活度高的路由单元，实现算数逻辑单元之间多样化的互联。因此，经路由单元连接后的众核阵列可实现对数据流的高速处理，较传统的单核以及少核处理器在性能上有着巨大的优势。同时，较固化的专用电路在灵活性上也有着巨大的优势。其次，较传统的静态可重构电路一现场可编程逻辑阵列而言，动态可重构处理器有动态的特点，即在电路运行过程中可动态的切换电路的功能，而非以往静态可重构电路一沉不变的不改变电路功能，只是在电路运行之前烧写电路功能，对电路进行初始化。这样做的好处在于通过时分复用的方式减少了电路的规模，原因在于之前的电路结构的全映射现在变为分块映射，而块与块之间恰好采取了动态切换的方式。目前，动态可重构处理器中往往存在配置信息存储量过大和传输量过大的问题， 因此本专利技术创新的提出，以满足实际应用的需求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供，用以有效节省配置信息在片上存储器的存储空间，减少主处理器向可重构处理器传输的配置信息量。为了解决上述问题，本专利技术公开了，所述方法包括每个处理单元的算术逻辑功能的选择信息、每个处理单元的输入选择信息、以及处理单元阵列的时序控制信息作为配置信息层次3存储于片内存储器；阵列的配置信息、内外部数据转换装置的配置信息、内部数据读入装置的配置信息、以及内部数据写出装置的配置信息作为配置信息层次2存储于片内存储器；子单元间数据交互装置的配置信息和子单元配置信息作为配置信息层次1存储于片内存储器；外部数据读入装置的配置信息、外部数据写出装置的配置信息、子单元配置信息队列、以及与其他子单元同步的信息作为配置信息层次0存储于片内存储器。优选的，所述配置信息队列的序列与子任务序列对应。优选的，每个子任务序列包括多个子任务，每个子任务包括多个子任务步骤。优选的，子任务序列被分配到某一子单元上执行。优选的，与子任务对应的动态可重构处理器的配置信息是配置信息队列。优选的，与子任务中的步骤对应的配置信息是子单元配置信息。优选的，所述子单元间数据交互装置的配置信息为一个或多个。优选的，所述阵列的配置信息存于处理器内一个固定的存储器-处理单元配置信息存储器中。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点本专利技术提供的，将动态处理器中的配置信息层次化的存储于片内的存储器中，有效节省配置信息在片上存储器的存储空间，减少主处理器向可重构处理器传输的配置信息量。附图说明图1是本专利技术具体实施方式中所述的一种典型的动态可重构处理器的结构示意图；图2是本专利技术实施例所述的流程图；图3是本专利技术实施例所述的层次化的动态可重构处理器的配置信息存储于动态可重构处理器示意图；图4是本专利技术实施例所述的配置流与数据流关系示意图；图5是本专利技术实施例所述的应用算法关于动态可重构处理器的划分示意图；图6是本专利技术实施例所述的动态可重构处理器的子单元的结构示意图。具体实施例方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。一种典型的动态可重构处理器的结构示意图如图1所示。动态可重构处理器的运转流程可概括为如下步骤1.动态可重构处理器由外部数据读入装置将处理器外存储器内待处理的数据读入处理器内，分发至多个子单元处理内的外部数据缓存器。2.多个子单元将数据从各自的外部数据缓存器读出，再进行处理。多个子单元同时处理，以达并行处理的效果。各子单元处理完后，将结果数据存于各自的内部数据缓存ο3.外部数据写出装置将结果数据从各子单元的内部数据缓存器读出，并写出到处理器外部存储器。除上述步骤外，还需说明的是子单元间的同步机制通过子单元间同步控制器来实现；子单元间的数据交互通过由子单元A向子单元间数据交互暂存器写入数据，子单元B 从子单元间数据交互暂存器读出此数据来实现。使用时还需结合子单元间的同步机制，即子单元A向子单元间数据交互暂存器写完数据后，子单元B才可开始读取子单元间数据交互暂存器。动态可重构处理器可从数据流和配置流的角度去被描述。数据流的角度是指从对数据流的处理的角度出发，遍历数据流所经过的动态可重构处理器内的各模块，提出各模块所需的功能。从数据流的角度出发，动态可重构处理器在结构上可分为以下四个部分1.数据转移装置a)数据转移装置用于将数据从数据存储装置读出，并写入另一数据存储装置，使数据在数据存储装置之间转移。最终实现将数据写入处理单元阵列，处理单元阵列运行完后，将处理单元阵列的结果数据读出。b)数据转移装置分为6个外部数据读入装置，子单元间数据交互装置，内外部数据转换装置，内部数据读入装置，内部数据写出装置，外部数据写出装置。按数据流的流动方向，具体说明如下。c)外部数据读入装置i.用于将动态可重构处理器外待处理的数据读入动态可重构处理器内，缓存于外部数据缓存器。d)子单元间数据交互装置i.用于将子单元间数据交换暂存器内存储的其他子单元的结果数据读出，并在一定程度上进行整合，最终将整合后的数据分发至当前子单元的内部数据存储器或直接分发至处理单元阵列，这取决于此外单元的结果数据是否可直接被处理单元阵列处理和此数据是否将多次被处理。e)内外部数据转换装置i.用于将外部数据缓存器内缓存的外部数据分发至内部数据存储器或直接分发至处理单元阵列，这取决于此外部数据是否可直接被处理单元阵列处理和此数据是否将多次被处理。f)内部数据读入装置i.用于将内部数据存储器内存储的当前子单元的内部数据，并在一定程度上进行整合，最终将整合后的数据写入到处理单元阵列。g)内部数据写出装置i.用于将处理单元阵列的结果数据读出，再写入至处理单元阵列供紧接着运行处理单元阵列时使用，或写入至内部数据存储器将数据缓存起来，或写入子单元间数据交互暂存器供子单元间数据交互使用，或写入内部数据缓存器待输出至处理器外。h)外部数据写出装置i.用于将缓存于内部数据缓存器的子单元的结果数据输出至处理器外。2.数据存储装置a)分为4个，具体说明如下。b)外部数据缓存器i.用于将读入的外部数据缓存，待需要时被读出。C)内部数据存储器i.用于对处理单元阵列的结果数据进行暂存，待需要时被读出，还供在处理器内部使用。d)内部数据缓存器i.用于对处理单元阵列的结果数据进行缓存，待输出至处理器外。e)子单元间数据交互暂存器i.用于暂存子单元A的结果数据，待子单元B读出，以实现子单元间的数据交互。3.运算单元a)运算单元即处理单元阵列，具体参见图1。b)处理单元是一个算术逻辑运算单元，可实现基本的算术运算功能和逻辑运算功能以及一些定制的算术逻辑运算功能。c)处理单元之间通过路由单元连接，以实现处理单元之间的灵活且快速的数据传递。d)整个处理单元阵列通过时序控制单元控制，以协调处理单元阵列的输入、运算、 输出之间的时序关系。e)处理单元阵列可实现对大批量数据进行循环操作的快速处理。4.同步控制装置a)同步控制装置即子单元间同步控制器。b)其实现多个子单元(1个至N个，N为子单元个数)本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种层次化描述动态可重构处理器配置信息的方法，其特征在于，所述方法包括：每个处理单元的算术逻辑功能的选择信息、每个处理单元的输入选择信息、以及处理单元阵列的时序控制信息作为配置信息层次３存储于片内存储器；阵列的配置信息、内外部数据转换装置的配置信息、内部数据读入装置的配置信息、以及内部数据写出装置的配置信息作为配置信息层次２存储于片内存储器；子单元间数据交互装置的配置信息和子单元配置信息作为配置信息层次１存储于片内存储器；外部数据读入装置的配置信息、外部数据写出装置的配置信息、子单元配置信息队列、以及与其他子单元同步的信息作为配置信息层次０存储于片内存储器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王延升，刘雷波，朱敏，戚斌，杨军，曹鹏，时龙兴，尹首一，魏少军，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：11