[发明专利]一种嵌入式Flash片上读指令硬件加速方法和装置

权利要求书

1.一种嵌入式Flash片上读指令硬件加速方法，其特征在于，包括：

利用预设的紧耦合的片上读指令硬件加速器架构，基于指令预译码及指令信息分类器，对处理器流水线前端的指令进行归类；

基于预设的指令位宽扩展及硬件预取机制，对第一类型指令的硬件加速；

基于预设的高精度混合分支预测器机制、组相联高速缓存机制，对第二类型指令的硬件加速；并基于HLS构建参数化的ESL系统模型及硬件电路生成器，对嵌入式Flash片上系统关键部件进行性能分析；

通过预设的主频硬件检测器及硬件自适应动态切换策略，对所述嵌入式Flash片上指令读取速度进行硬件级的实时调整。

2.根据权利要求1所述的嵌入式Flash片上读指令硬件加速方法，其特征在于，还包括：

触发预设的所述主频硬件检测器；

根据所述主频硬件检测器及所述嵌入式Flash片上读操作的时序制定加速策略，基于所述加速策略对嵌入式Flash片上读指令操作进行加速。

3.根据权利要求2所述的嵌入式Flash片上读指令硬件加速方法，其特征在于，所述根据所述主频硬件检测器及所述嵌入式Flash片上读操作的时序制定加速策略，具体包括：

根据所述主频硬件检测器及所述嵌入式Flash片上读操作的时序，判断所述嵌入式Flash片上系统的主频时钟的频率类型；

若所述嵌入式Flash片上系统的主频时钟为低频，则通过嵌入式Flash控制器的读操作加速策略，单个时钟周期读取所述嵌入式Flash片上的指令；

若所述嵌入式Flash片上系统的主频时钟为高频，则通过指令分类器的标志位，确定所述嵌入式Flash片上执行的指令类型；若所述指令类型为顺序指令，则采用制定的顺序指令读取加速策略，若所述指令类型为跳转指令，则采用制定的跳转指令片上读取加速策略。

4.根据权利要求1所述的嵌入式Flash片上读指令硬件加速方法，其特征在于，所述第一类型指令为顺序指令。

5.根据权利要求1所述的嵌入式Flash片上读指令硬件加速方法，其特征在于，所述第二类型指令为跳转指令。

6.一种嵌入式Flash片上读指令硬件加速装置，其特征在于，包括：

指令信息分类单元，用于利用预设的紧耦合的片上读指令硬件加速器架构，基于指令预译码及指令信息分类器，对处理器流水线前端的指令进行归类；

第一硬件加速单元，用于基于预设的指令位宽扩展及硬件预取机制，对第一类型指令的硬件加速；

第二硬件加速及闭环反馈单元，用于基于预设的高精度混合分支预测器机制、组相联高速缓存机制，对第二类型指令的硬件加速；并基于HLS构建参数化的ESL系统模型及硬件电路生成器，对嵌入式Flash片上系统关键部件进行性能分析；

调整单元，用于通过预设的主频硬件检测器及硬件自适应动态切换策略，对所述嵌入式Flash片上指令读取速度进行硬件级的实时调整。

7.根据权利要求6所述的嵌入式Flash片上读指令硬件加速装置，其特征在于，还包括：

主频硬件检测器触发单元，用于触发预设的所述主频硬件检测器；

加速策略确定单元，用于根据所述主频硬件检测器及所述嵌入式Flash片上读操作的时序制定加速策略，基于所述加速策略对嵌入式Flash片上读指令操作进行加速。

8.根据权利要求7所述的嵌入式Flash片上读指令硬件加速装置，其特征在于，所述加速策略确定单元具体用于：

若所述嵌入式Flash片上系统的主频时钟为低频，则通过嵌入式Flash控制器的读操作加速策略，单个时钟周期读取所述嵌入式Flash片上的指令；

若所述嵌入式Flash片上系统的主频时钟为高频，则通过指令分类器的标志位，确定所述嵌入式Flash片上执行的指令类型；若所述指令类型为顺序指令，则采用制定的顺序指令读取加速策略；若所述指令类型为跳转指令，则采用制定的跳转指令片上读取加速策略。