[发明专利]矩阵转置自动控制电路系统及矩阵转置方法

权利要求书

1.一种矩阵转置自动控制电路系统，包括高速缓存块，二级高速缓存 和处理器核，其特征在于，还包括配置寄存器，控制寄存器和转置模块， 其中：

所述配置寄存器，用于接收输入数据，将配置信息传递给所述转置模 块；

所述控制寄存器，用于接收输入数据，对所述转置模块发出读写请求 控制信息；

所述转置模块，用于接收所述配置寄存器、控制寄存器的信息，然后 根据这些信息，完成矩阵的转置操作，包括对源矩阵的读操作和对目的矩 阵的写操作；其中，所述读操作是连续发出的读请求，其根据高速缓存块 的容量确定每次连续发出的读请求的数量；

所述转置模块包括一致性命令通道和一致性应答通道，所述一致性命 令通道和一致性应答通道位于二级高速缓存和处理器核之间，其中：

所述一致性命令通道，用于在收到所有读请求数据，并且控制寄存器 允许写操作时，先通过读数据通道发出一致性命令请求；

所述一致性应答通道，用于接收一致性应答。

2.根据权利要求1所述的矩阵转置自动控制电路系统，其特征在于， 还包括状态寄存器，用于保存矩阵转置操作的结束信号，并将所述结束信 号返回。

3.根据权利要求1或2所述的矩阵转置自动控制电路系统，其特征 在于，所述电路系统外部与配置总线和地址/数据总线相连；

所述配置总线对所述电路系统内部的配置寄存器、控制寄存器或者状 态寄存器进行读写操作；

所述电路系统通过地址/数据总线向内存读需要转置的矩阵，并通过 地址/数据总线向内存写入转置后的矩阵。

4.根据权利要求1所述的矩阵转置自动控制电路系统，其特征在于：

所述配置信息包括源矩阵和目标矩阵的起始地址，源矩阵一行的元素 个数和一列的元素个数，以及源矩阵和目标矩阵以字节为单位的行跨度；

所述控制信息包括输入控制信息和输出控制信息。

5.一种矩阵转置方法，其特征在于，包括下列步骤：

步骤A，当控制寄存器允许取数操作时，根据配置寄存器提供的地址 信息向源矩阵发出多个读请求；其中，所述多个读请求是连续发出的读请 求，其根据高速缓存块的容量确定所述连续发出的读请求的数量；

步骤B，接收所述多个读请求返回的数据，并将这些数据存入缓冲区；

步骤C，如果收到所述多个读请求的所有数据，并且控制寄存器允许 写操作时，发出写数据请求；

步骤D，从缓冲区中取出数据，将其写入目标矩阵所在地址空间；

其中，所述步骤C包括下列步骤：

步骤C1，当读请求的所有数据全部缓存完毕、并且控制寄存器允许写 操作时，先通过读数据通道发出一致性命令请求；

步骤C2，接收到二级高速缓存返回的一致性应答；

步骤C3，在满足输入输出一致性要求下发出写数据请求。

6.根据权利要求5所述的矩阵转置方法，其特征在于，所述步骤B 还包括下列步骤：

在收到源矩阵的所有数据后将读操作结束信号返回状态寄存器；

且，

在步骤D之后还包括下列步骤：

在收到目标矩阵的所有应答后将写操作结束信号返回状态寄存器。

7.根据权利要求5或6所述的矩阵转置方法，其特征在于，还包括 下列步骤：

重复步骤A～D，直到完成源矩阵的转置操作。

8.根据权利要求7所述的矩阵转置方法，其特征在于，对所述源矩 阵的转置操作时，将所述源矩阵分成多个小矩阵数据，并将所述数据传递 到缓冲区；

所述步骤A中，所述根据配置寄存器提供的地址信息向源矩阵发出读 请求，包括下列步骤：根据配置寄存器提供的地址信息向源矩阵发出多个 读请求，并且所述读请求的地址是不连续的；

所述步骤D中，所述从缓冲区中取出数据，将其写入目标矩阵所在的 地址空间，包括下列步骤：从缓冲区中取出数据，将数据写入目标矩阵所 在的连续地址空间。