[发明专利]移位型和指针型混合的寄存器队列数据存储方法及系统

说明书

本发明公开了一种移位型和指针型混合的寄存器队列数据存储方法及系统，本发明方法的步骤包括当队列项进入队列时，将队列项分割得到新的控制信息和数据信息，通过控制信息队列存储新的控制信息，且在控制信息队列尾部空间不足时将控制信息队列中有效的控制信息进行连续移动在尾部留出空间以插入新的控制信息；通过数据信息队列存储新的数据信息；当需要删除队列项时，将控制信息队列中对应控制信息标记为无效。本发明融合了移位型和指针型队列的优势，在降低数据移动开销、使寄存器队列在保持较低功耗的同时，提供了在队列任意位置执行删除操作的能力。

技术领域

本发明涉及集成电路芯片设计领域，具体涉及一种移位型和指针型混合的寄存器队列数据存储方法及系统。

背景技术

队列是芯片设计中非常重要的一个功能单元，包括移位寄存器队列和指针型队列在内的各种不同的队列实现方案具有不同的特点。

移位型寄存器队列将所有数据存储在寄存器阵列中，寄存器阵列中的每一个寄存器存储队列一项的内容，同时每一项额外配备一个Valid标志位用于标志该项是否有效。当有新的一项进入队列时，该项总是存储队列的尾部，如果尾部项已经有效，那么就将其向前移动一项，如果该项的目标项也有效，则需要同时将目标项也向前移动，这可能会导致队列中大部分的有效项同时顺次移动一项。队列项的顺次移动能保证先进入的队列项时钟排在后进入的队列项的前方，且在队列的任意位置删除任意一项，都不会破坏这一性质，这是移位型寄存器的突出优势。但是顺次移位的动作会导致大规模的数据移动，这带来了比较大的功耗开销，通常芯片设计时需要小心控制移位型寄存器队列的容量以优化芯片的功耗表现。

指针型寄存器队列可以将数据存储在寄存器阵列或随机存储器（RAM）中，它维护一个头指针和一个尾指针，头指针指向队列头存储的位置，尾指针则指向队列尾部。指针型寄存器队列只能从队列尾部插入新项，同时也智能从队列头部删除现有项。整个插入和删除动作都不涉及大规模的数据移动，具有较低的功耗和面积开销。但指针型寄存器队列的删除动作不够灵活，只能在队列头部执行删除动作。

发明内容

本发明要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种移位型和指针型混合的寄存器队列数据存储方法及系统，本发明融合了移位型和指针型队列的优势，在降低数据移动开销、使寄存器队列在保持较低功耗的同时，提供了在队列任意位置执行删除操作的能力。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种移位型和指针型混合的寄存器队列数据存储方法，实施步骤包括：

当队列项进入队列时，将队列项分割得到新的控制信息和数据信息，通过控制信息队列存储新的控制信息，且在控制信息队列尾部空间不足时将控制信息队列中有效的控制信息进行连续移动在尾部留出空间以插入新的控制信息；通过数据信息队列存储新的数据信息；

当需要删除队列项时，将控制信息队列中对应控制信息标记为无效。

可选地，所述控制信息队列为移位寄存器队列，所述数据信息队列为寄存器队列或者随机存储器队列。

可选地，所述控制信息队列中的每一项控制信息包括一个有效位标志V和一个ID号，其中有效位标志V用于标记控制信息的有效标志位，ID号为对应新的数据信息的地址。

可选地，所述将控制信息队列中有效的控制信息进行连续移动在尾部留出空间的详细步骤包括：从控制信息队列中最后一个项目往前查找第一个空闲队列项，如果找到则将第一个空闲队列项之后的所有有效的控制信息往前连续移动一位，从而使得控制信息队列的尾部留出一个空白项以插入新的控制信息。