[发明专利]一种程序计数器压缩方法及其硬件电路

权利要求书

1.一种程序计数器压缩方法，其特征在于，所述压缩方法包括下述步骤：

步骤(1)、获取处理器发出的指令的执行情况，并且基于所述指令的执行情况对所述指令进行分类筛选，所述程序计数器压缩方法将指令的类型分为(1)顺序执行、(2)跳转和(3)阻塞；

步骤(2)、基于分类筛选的结果对目标类型指令的程序计数器值和阻塞周期进行差分处理，并且对所获得的差分值进行切片处理，获得相应的有效数据段；

步骤(3)、对步骤(2)中获得的差分切片的有效数据段进行字典编码，其中，所述步骤(2)包括：

步骤(2.1)、对于所记录下的阻塞指令和跳转指令的程序计数器值和相应的指令持续周期数进行差分，获得相应差分值；

步骤(2.2)、将差分值按照数据位的顺序分成若干数据段，每个数据段的数据位数相同；

步骤(2.3)、从左至右判断每个数据段中的各个数据位是否全为0或全为1；

步骤(2.4)若数据段中的各个数据位全为0或全为1，则舍弃该数据段，若数据段中的各个数据位不全为0或1，则将该数据段以及其低位数据段均传输至步骤(3)。

2.根据权利要求1所述的程序计数器压缩方法，其特征在于，

所述步骤(1)包括：

步骤(1.1)、获取每个指令所对应的程序计数器值；

步骤(1.2)求解任意两条连续指令的程序计数器值的差值PC_diff＝PC-PC_pre，其中，PC表示当前周期的程序计数器值，PC_pre表示上一个周期的程序计数器值；

步骤(1.3)基于任意两条连续指令的程序计数器值的差值PC_diff对所述指令进行分类，

(a)如果PC_diff＝1，则将该指令分类为顺序指令，对该指令不做记录；

(b)如果PC_diff＝0：则将该指令分类为阻塞指令，记录阻塞指令对应的程序计数器值和阻塞的周期；

(c)如果PC_diff≠0且PC_diff≠1，则将该指令分类为跳转指令，记录该指令对应的分支地址和目标地址所对应的程序计数器的值。

3.根据权利要求1所述的程序计数器压缩方法，其特征在于，所述步骤(3)包括：

步骤(3.1)、接收步骤(2)中所传送的数据段，其中每个数据段包含若干源数据；

步骤(3.2)、在存储器中构建字典，所述字典包括若干元素；

步骤(3.3)、对每个源数据，依次从字典中的每个元素中进行查找，若当前源数据与字典中的某个元素相匹配，则记录下字典中该元素的位置后再利用源数据更新字典，若所有元素均不匹配，则直接利用源数据更新字典，字典更新时，字典不发生滑动，依次将源数据从左至右将字典中的元素覆盖，并且，每次更新之后，将对查找起始位置+1。

4.根据权利要求3所述的程序计数器压缩方法，其特征在于，所述步骤(3)还包括：

对字典窗口进行分割，单次读入N个数据源，N为大于等于2的正整数，对于每个数据源，每个程序周期启动一个数据源的查找，每个数据源的查找起始位置比上一个增加1，获取对于每个数据源的查找匹配结果，基于对所有N个数据源的匹配结果，确定实际匹配结果。

5.一种程序计数器压缩装置，其特征在于，所述压缩装置包括：

指令分类模块、数据差分切片模块、字典编码模块，所述指令分类模块用于获取处理器发出的指令的执行情况，并且基于所述指令的执行情况对所述指令进行分类筛选，将指令的类型分为(1)顺序执行、(2)跳转和(3)阻塞；

所述数据差分切片模块用于基于分类筛选的结果对目标类型指令的程序计数器的值和阻塞周期进行差分处理，并且对所获得的差分值进行切片处理，所述数据差分切片模块用于：对于所记录下的阻塞指令和跳转指令的程序计数器值和相应的指令持续周期数进行差分，获得相应差分值；将差分值按照数据位的顺序分成若干数据段，每个数据段的数据位数相同；从左至右判断每个数据段中的各个数据位是否全为0或全为1；若数据段中的各个数据位全为0或全为1，则舍弃该数据段，若数据段中的各个数据位不全为0或1，则将该数据段以及其低位数据段均传输至步骤(3)；

所述字典编码模块用于基于深度为N的RAM构建字典编码，并且，对有效的差分切片的数据段进行LZ字典编码。

6.根据权利要求5所述的程序计数器压缩装置，其特征在于，所述压缩装置用于执行权利要求1-4中任意一项所述的方法。