[发明专利]实现对基于处理器的系统中的小数据块的高效无损压缩

说明书

提供实现对基于处理器的系统中的小数据块的高效无损压缩。在一个方面中，一种方法包括接收多个输入字。多个掩码中的每个掩码被应用到每个未分配输入字以生成对应多个模式。对于每个掩码，如果最频繁出现的模式存在于所述多个模式当中，那么与同所述掩码相关联的前缀相关联而存储所述最频繁出现的模式和每个未分配输入字的未压缩数据部分。所述前缀还被分配给对应于所述最频繁出现的模式的每个未分配输入字。生成经压缩输出块，所述经压缩输出块包括分配给所述多个输入字的前缀、与所述经分配前缀相关联的所述最频繁出现的模式以及对应于所述多个输入字中的一或多个输入字的未压缩数据部分。

优先权申请

本申请要求2016年9月8日提交且标题为“实现对基于处理器的系统中的小数据块的高效无损压缩(PROVIDING EFFICIENT LOSSLESS COMPRESSION FOR SMALL DATA BLOCKSIN PROCESSOR-BASED SYSTEMS)”的第15/259,686号美国专利申请的优先权，所述美国专利申请的内容以全文引用的方式并入本文中。

技术领域

本公开技术大体上涉及无损压缩操作，以及具体地说，涉及实现对基于处理器的系统中的高速缓存线和其它相对小的存储器块的无损压缩。

背景技术

无损数据压缩技术(即，允许从经压缩数据完美地重建原始数据的数据压缩技术)有潜力证明适用于解决各种计算机处理器性能和架构问题。作为非限制性实例，无损数据压缩可提供一种用于改进存储器带宽、增加有效存储器容量和/或减少末级高速缓存(LLC)大小的机构。为了实现这些益处，所实施的特定无损数据压缩机构应能够高效地压缩相对小的数据块，例如常规高速缓存线大小的数据块(例如，在一些方面中，128字节的数据块)。

然而，例如ZIP压缩等大多数常规无损压缩方法被设计成对相对更大的数据块(例如，一(1)千字节(KB)或更大的数据块)进行操作。此外，用于小块压缩的常规解决方案具有多个相关联缺点，或具有未知有效性。举例来说，Smaz和Base-Delta-Immediate压缩机构在压缩小数据块时可能无法实现可接受的结果，而FPC(常见模式压缩)机构是基于主要压缩数据块内的零(0)值。被称为高速缓存封隔器(C-Pack)方法的最近开发的压缩机构类似于ZIP压缩且据报导针对小块进行了优化。然而，C-Pack实施起来相对复杂，且其整体有效性并未被熟知。

因此，为了实现对例如高速缓存线等小数据块的高效压缩，相对更简单的无损压缩机构是合乎期望的。

发明内容

具体实施方式中所公开的方面包含实现对基于处理器的系统中的小数据块的高效无损压缩。在此方面，在一些方面中，提供一种用于检测和编码相对小的数据块内的模式的经压缩存储器控制器。经压缩存储器控制器提供存储多个掩码的掩码表，所述多个掩码各自与前缀相关联。经压缩存储器控制器还包含模式识别电路和输出生成电路。

模式识别电路首先接收输入数据块，所述输入数据块包括待压缩的多个输入字。在示范性方面中，输入数据块可包括128字节线，所述128字节线包括各自为32位的32个输入字。模式识别电路接着通过掩码表中的掩码进行迭代，且在每次迭代期间，将掩码应用到输入字以生成多个模式(即，输入字的非掩码部分)。如果经生成模式当中的模式被识别为最频繁出现的模式，那么所述模式以及每个对应输入字的未压缩数据部分(即，输入字的被掩蔽以生成模式的部分)(如果存在的话)与同掩码相关联的前缀相关联而被输出到输出生成电路。对应于最频繁出现的模式的每个输入字被分配有对应于掩码的前缀，且模式识别电路将下一掩码应用到剩余未分配输入字。

模式识别电路将被分配给输入字中的每一个的前缀输出到输出生成电路。输出生成电路接着生成经压缩输出块，所述经压缩输出块包含每个输入字的经分配前缀，且还包含各自与经分配前缀相关联的一或多个频繁出现的模式，以及一或多个对应输入字的一或多个未压缩数据部分。