[发明专利]提升CPU执行效率的方法、系统、电子设备及介质

说明书

本发明涉及提升CPU执行效率的方法、系统、电子设备及介质，包括：获取访问请求，访问请求包括目标数据的第一访问地址，第一访问地址表征了目标数据在暂存器中的存储位置；根据第一访问地址从暂存器中获取目标数据，若从暂存器中未获取到目标数据，根据第一访问地址，确定目标数据对应的第二访问地址，第二访问地址表征了目标数据在主存中的存储位置；根据第二访问地址从主存中获取目标数据；根据目标存储地址，将目标数据存储至寄存器中，目标存储地址表征了目标数据在寄存器中的存储地址。解决当前CPU在暂存器中未获取到数据时，CPU执行效率低的问题。

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及提升CPU执行效率的方法、系统、电子设备及介质。

背景技术

随着工艺的提升，最近几十年CPU的频率不断提升，而受制于制造工艺和成本限制，目前计算机的内存/外存在访问速度上没有质的突破，这导致CPU和内存或外存之间的速度差距越来越大，极大的制约了系统性能。

flash常作为主存，而主存本身的访问速度远慢于CPU的速度，同时主存不能同时进行读取和存入的操作，即CPU访问主存时，主存要么执行读取操作，要么执行存入操作，因此存储器访问时间将远大于CPU执行时间，导致指令运行的主要瓶颈都在内存/外存的访问效率上。

现有技术通常会在主存和CPU之间增设一个暂存器，暂存器是一个速度等于或者接近下一级存储器访问速度的小容量存储器，其中保存了下一级存储器中部分当前所需的数据，因此CPU可以直接从暂存器中取得所需的数据，而不必访问下一级存储器，但是暂存器存在一个缺点，即暂存器在存入主存的数据时，是不能同时供CPU读取数据，即CPU在暂存器中能获取到数据时，提高了CPU的执行时间，但是一旦CPU未获取到数据时，依然执行效率低下，需要等待暂存器存入完主存的数据后才能供CPU继续读取数据。

发明内容

为了解决当前CPU在暂存器中未获取到数据时，CPU执行效率低的问题，本发明提供了提升CPU执行效率的方法、系统、电子设备及介质。

第一方面，为了解决上述技术问题，本发明提供了提升CPU执行效率的方法，包括以下步骤：

S1，获取访问请求，访问请求包括目标数据的第一访问地址，第一访问地址表征了目标数据在暂存器中的存储位置；

S2，根据第一访问地址从暂存器中获取目标数据，若从暂存器中未获取到目标数据，根据第一访问地址，确定目标数据对应的第二访问地址，第二访问地址表征了目标数据在主存中的存储位置；

S3，根据第二访问地址从主存中获取目标数据；

S4，根据目标存储地址，将目标数据存储至寄存器中，目标存储地址表征了目标数据在寄存器中的存储地址。

本发明提供的提升CPU执行效率的方法的有益效果是：通过在主存和CPU之间增设一组寄存器，寄存器即可执行与主存之间的读取操作，同时可以执行与CPU之间的存入操作，当CPU未获取到目标数据时，暂存器根据第一访问地址确定第二访问地址，然后第二访问地址直接从主存中读取目标数据，同时将获取到的目标数据根据目标存储地址存入到寄存器中，在寄存器读取从主存获取的目标数据的同时能够直接将目标数据送入CPU，即CPU不用等待寄存器读取完所有主存中的数据后再读取目标数据，解决了当前CPU在暂存器中未获取到数据时，CPU执行效率低的问题。

在上述技术方案的基础上，本发明的提升CPU执行效率的方法还可以做如下改进。

进一步，寄存器中包括多个第一缓存区，主存中包括多个第二缓存区，每个第一缓存区对应一个第一存储地址，每个第二缓存区对应一个第二存储地址，各第一存储地址包括目标存储地址；

根据目标存储地址，将目标数据存储至寄存器中，包括：