CN104035725A - 用以存取数据的电子装置及其数据存取方法 - Google Patents

Abstract

用以存取数据的电子装置和其数据存取方法。此电子装置包括：存储单元和处理单元。处理单元包括处理器、存储器映对单元和压缩解压缩单元。存储器映对单元，用以针对处理器对存储单元的写入或读取操作以进行虚拟地址与物理地址的转换。压缩解压缩单元，耦接于处理器与存储单元之间，用以针对处理器对存储单元的写入或读取操作以选择性地进行数据压缩或解压缩处理。当处理单元判断压缩条件得以满足时，致能压缩解压缩单元以压缩此欲写入数据并据以输出对应的压缩数据至存储单元中。此压缩条件包括：处理单元的闲置率是否大于一第一门坎值。

Description

用以存取数据的电子装置及其数据存取方法

技术领域

本发明是有关于一种电子装置以及一种用于电子装置的数据存取方法，电子装置的处理单元具有数据压缩功能。

背景技术

现今电子装置如智能型手机、平板计算机，由于具有多样化功能，又使用者经常会自软件市集下载及更新应用程序，造成数据存取非常频繁，使电子装置的存储器往往有不敷使用的情况。此外，由于智能型手机、平板计算机上讲求提供良好的使用者经验，厂商都以各种方式，例如以更高速的或多核心的处理器来加快应用程序的执行，以让使用者感觉到使用上的流畅性，以提高电子装置的竞争力。

一般而言，厂商皆以电子装置上设置更大容量的存储器及更快速的处理器来满足使用上的需求，但是相对来说成本及价格提高，并不利于普及到更多的使用者，而且对于中低阶产品而言，上述问题仍然无法解决。

发明内容

实施例提供有关于一种用以存取数据的电子装置以及一种数据存取方法。

本发明的一实施例，提出一种用以存取数据的电子装置，包括：一存储单元和一处理单元。处理单元，包括：一处理器、一存储器映对单元和一压缩解压缩单元。存储器映对单元，耦接于处理器与存储单元之间，用以针对处理器对存储单元的写入或读取操作以进行虚拟地址与物理地址的转换。压缩解压缩单元，耦接于处理器与存储单元之间，用以针对此处理器对存储单元的写入或读取操作以选择性地进行数据压缩或数据解压缩处理。当处理单元判断一压缩条件得以满足时，致能压缩解压缩单元以压缩欲写入数据并输出对应的压缩数据至存储单元中。此压缩条件包括：处理单元的一闲置率是否大于一第一门坎值。

根据另一实施例，提出一种数据存取方法，用于一电子装置，其包括以下步骤。通过电子装置的一处理单元，判断一压缩条件是否得以满足，其中此压缩条件包括处理单元的一闲置率是否大于一第一门坎值。当此压缩条件得以满足时：致能此处理单元的一压缩解压缩单元进入一压缩模式；通过压缩解压缩单元，压缩此写入指令所对应的欲写入数据并据以输出对应的压缩数据至电子装置的一存储单元中。

为了对本发明的上述及其它方面有更佳的了解，下文举多个实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

图1为一电子装置中一处理单元进行存取一存储单元的实施例的方块图。

图2为一处理单元的一实施例的方块图。

图3为一数据存取方法的一实施例的流程图。

图4为一数据存取方法的另一实施例的流程图。

图5为一数据存取方法的另一实施例的流程图。

[主要元件标号说明]

1：电子装置 10、100：处理单元

11：处理器 13、130：存储器映对单元

15、150：压缩解压缩单元 90：存储单元

131、159：控制模块 133、157：存储器

151：数据压缩解压缩模块 153：切换电路

155：旁路数据路径

S110-S150、S210-S240、S310-S340：步骤

具体实施方式

请参考图1，其为用以存取数据的一电子装置中一处理单元进行存取一存储单元的实施例的方块图。基于图1的架构，电子装置1可实施为包括一处理单元10和一存储单元90的电子装置例如是智能型手机、平板计算机、携带式装置、多媒体装置、数字相机等电子装置。此处理单元10内建了可选择性地进行数据压缩或解压缩处理的电路，在一些实施例中，电子装置1得以节省存储单元90(例如包括主存储器及次存储器)中的储存空间及增加软件安装的效率。

在图1中，处理单元10包括：一处理器11、一存储器映对单元13和一压缩解压缩单元15。处理器11例如是单核心或多核心的处理器。存储器映对单元13，耦接于处理器11与存储单元90之间，用以针对处理器11对存储单元的写入或读取操作进行虚拟地址与物理地址的转换。故此，处理器11与存储器映对单元13之间传输虚拟地址；在存储器映对单元13与存储单元90之间传输物理地址。

压缩解压缩单元15，耦接于处理器11与存储单元20之间，用以针对处理器11对存储单元90的写入或读取操作选择性地进行数据压缩或解压缩处理。例如可基于数据压缩及解压缩的一或多个的演算方式以数据压缩及解压缩的运算电路来实现压缩解压缩单元15，或者是使用一种处理电路来执行数据压缩及解压缩软件(例如是gzip引擎(gzip engine))的方式实现压缩解压缩单元15，其中例如可采用无损的(lossless)数据压缩算法如：移动区间法(SlidingWindow Algorithms)、字典算法(Dictionary Algorithms)、非字典算法(Non-dictionary Algorithms)。当处理单元10进行数据存取操作如写入或读取数据时，例如响应写入或读取指令时，处理单元10判断是否需要利用压缩解压缩单元15以进行压缩或解压缩或不进行解压缩处理，其中存储器映对单元13提供对应的物理地址以配合压缩解压缩单元15的数据存取操作。

图2为一处理单元的一实施例的方块图。处理单元100包括处理器11、一存储器映对单元130和一压缩解压缩单元150。存储器映对单元130包括：一控制模块131和一存储器133。控制模块131，用以依据存储器133中储存的一压缩记录表，针对处理器11对存储单元的写入或读取操作进行虚拟地址与物理地址的转换，提供对应的物理地址以配合压缩解压缩单元15进行数据存取操作。

压缩解压缩单元150包括：一数据压缩解压缩模块151、一切换电路153、一旁路数据路径155和一存储器157。数据压缩解压缩模块151，用以选择性地进行数据压缩或解压缩处理。旁路数据路径155，用以旁路方式输出欲写入数据至存储单元90或输出欲读取数据至处理器11。数据压缩解压缩模块151及旁路数据路径155并联以耦接至切换电路153及处理器11之间。存储器157，用以供例如数据压缩解压缩模块151使用。在一些实施例中，存储器157可实作为内嵌于数据压缩解压缩模块151中的存储器。

图3为一种数据存取方法的实施例的流程图，适用于如图1或图2所示的处理单元对存储单元90进行写入操作之用。

于一实施例中，如步骤S110所示，通过电子装置的一处理单元，判断一压缩条件是否得以满足，其中此压缩条件可包括一或多个子条件，例如包括此处理单元的一闲置率是否大于一第一门坎值，例如50%、60%。例如处理单元于处理欲写入数据之时或响应与欲写入数据对应的写入指令时进行如步骤S110的判断操作。于步骤S120，当此压缩条件得以满足时，致能此处理单元的一压缩解压缩单元进入一压缩模式。于步骤S130，通过压缩解压缩单元，压缩欲写入数据并据以输出对应的压缩数据至此电子装置的一存储单元中。

于步骤S140，当此压缩条件不能得以满足时，令此压缩解压缩单元输出此欲写入数据至此存储单元中。

上述实施例揭示在压缩条件得以满足时，例如是处理单元的闲置率满足条件时，则可对欲写入的数据进行压缩后再写入到存储单元中。如此，可以避免在处理单元的闲置率低时，亦即使用率高时，仍然压缩欲写入的数据而影响到整体的运作效能的情形。

故此，为了电子装置的设计需要，可设定合适的压缩条件，压缩条件还可包括其它子条件，例如可还包括：对应于此欲写入数据的写入指令的优先权是否不小于一第二门坎值。例如写入指令的优先权可按需要分为两个或以上的等级：如高、中、低优先权之一，则第二门坎值可设为高或中优先权。举例而言，有些应用程序的欲写入数据有先进先前的需要，故可将写入指令的优先权设为高优先权。此外，压缩条件还可包括：此欲写入数据是否属于一压缩数据的型态。例如此欲写入数据若为已压缩的数据，如APK、ARJ、ZIP、RAR、Z、gz等格式的文件，则可执行步骤S140，以排除不必要的压缩处理。在一些例子中，若欲写入数据为一文件，可以用此文件的文件名(如扩展名)或文件的标头或识别码加以判断。

此外，上述步骤S110的判断操作及步骤S120的致能压缩解压缩单元的操作，例如是通过存储器映对单元13或存储器映对单元130的控制模块131或处理器11来实施。又判断压缩条件所引用的数据例如处理单元的闲置率可以经由处理器11从电子装置1所执行的操作系统例如Andriod、iOS、OSX、Windows系列操作系统或其它操作系统中取得。此外，步骤S110虽然以引用闲置率作为一判断条件，但其等价或相似的判断条件，例如处理单元的一使用率是否低于一门坎值亦可实现，故其实施方式不受限于此。

另外，对于图2的处理单元100而言，上述步骤S130，可通过数据压缩解压缩模块151，压缩此欲写入数据，并通过切换电路153例如是多工器或开关电路输出此对应的压缩数据至电子装置的一存储单元中。于步骤S140，当此压缩条件不能得以满足时，令此压缩解压缩单元以旁路方式，即通过旁路数据路径155及切换电路153，输出此欲写入数据至此存储单元中。

于一实施例中，上述方法还可包括步骤S150，以更新一压缩记录表或产生有关的其它记录形式以记录此对应的压缩数据储存于此存储单元中的储存位置。此实施例的压缩记录表可供处理单元读取数据时，判断欲读取的数据是否为压缩数据之用。压缩记录表可以记录在存储器映对单元13或存储器映对单元130的存储器133中；但与此有关的记录形式并不以此为限，例如可储存于存储器映对单元13以外的存储装置中。

请参考图4的数据存取方法的另一实施例的流程图，其为适用于如图1或图2所示的处理单元处理对存储单元90进行读取操作之用。如步骤S210所示，通过此处理单元，例如一存储器映对单元(或存储器映对单元130的控制模块131)，判断此存储单元中的欲读取数据是否为压缩数据，其中此判断可依据此压缩记录表或其它有关的记录形式进行。又例如处理单元于处理欲读取数据之时或响应与欲读取数据对应的读取指令时进行如步骤S210的判断操作。于步骤S220，若此判断为是，通过存储器映对单元，致能此压缩解压缩单元(或压缩解压缩单元150的数据压缩解压缩模块151)进入一解压缩模式。于步骤S230，通过此压缩解压缩单元，解压缩此欲读取数据并据以输出对应的解压缩数据至此处理器中。于步骤S240，若此判断为否，通过此存储器映对单元，令此压缩解压缩单元输出此欲读取数据至此处理器，例如以旁路方式，例如通过切换电路153及数据路径155加以输出。

上述实施例揭示此存储器映对单元依据此压缩记录表来判断是否解压缩此欲读取数据。举例而言，压缩记录表可实现为记录存储单元中以区块(block)、页(page)或其它数据单位来划分的物理存储空间中所储存的压缩数据的位置例如某一或某些区块、页或区段(sector)。例如，压缩记录表可实作为一映对表，以记录压缩数据实际的储存位置，例如以区块、页或区段表示，如下表一的映对表记录了某笔数据的逻辑区段数目LSN1(如100)而对应的存储器的物理页数目为PPN1(如1000)，又另一笔数据的逻辑区段数目LSN2(如200)而对应的物理页数目为PPN1(2000)。又与某一逻辑区段数目对应的物理页数目，会依据物理存储器的情况而有所改变；例如，LSN1的数据做改变，LSN1本身的地址不变，但数据大小长度经压缩后改变，系统就会把更新后的数据放在PPN3，然后把PPN1的数据消除让给其它的新的需求者使用。此外，压缩记录表更可记录有关的数据压缩属性，例如数据压缩的格式。

逻辑区段数目	物理页数目
		LSN1	PPN1
LSN2	PPN2

表一

此外，在一实施例中，处理单元可于写入压缩数据后就写入动作的情况更新压缩记录表的内容。然而，有关压缩记录表的实施方式并不受限于此，在另一实施例中，处理单元可于写入压缩数据到存储单元中时，在压缩数据中加入记录，例如修改或加入：该压缩数据的文件标头、旗标或识别码，然后在该压缩数据被存取(如被读取)时，就该压缩数据更新压缩记录表的内容。故此，适用于如图1或图2所示的处理单元进行读取或写入动作的方法并不受限于此，可用其它方式实现。

此外，对于前述图3的数据存取方法，在一些情况下，虽然步骤S110的压缩条件得以满足，但欲写入数据可能为压缩数据或压缩的效果不佳。如此将造成电子装置的运算资源或电量的损耗，又可能写入的数据量反而增大的状况发生。图3的数据存取方法还可实现如图5的步骤，以防止压缩效果不佳的数据压缩结果产生。于步骤S310，通过运算单元的此压缩解压缩单元(或数据压缩解压缩模块151)，压缩此欲写入数据的一部分(例如写入数据的多个区节或页的数据)并据以产生此欲写入数据的此部分对应的压缩数据。于步骤S320，通过此处理单元，判断此欲写入数据的此部分及此部分对应的压缩数据的压缩比是否满足一压缩比条件。于步骤S330，若此压缩比条件得以满足，令此压缩解压缩单元压缩此欲写入数据的其它部分并输出此欲写入数据对应的压缩数据至此存储单元中。于步骤S340，若此压缩比条件不能得以满足，令此压缩解压缩单元停止压缩此欲写入数据，并输出此欲写入数据至此存储单元中。

上述实施例揭示运算单元可防止对压缩效果不佳的欲写入数据进行压缩。举例而言，此欲写入数据为一文件。于步骤S310中欲写入数据的一部分可以为此文件的前端或其中一个或多个区块的数据。又步骤S320中的判断压缩比条件是否被满足，可以用不同方式实现。例如，判断此欲写入数据的此部分的数据量除以此部分对应的压缩数据的数据量所决定的压缩比是否小于一压缩比门坎值，其中压缩比门坎值为不大于1的数字，例如1、0.8或0.7等。又例如，判断此部分对应的压缩数据的数据量是否小于此欲写入数据的此部分的数据量，或是否小于后者与一压缩比门坎值的乘积。总之，任何等值的判断方式皆可视为实现步骤S320，故不受限于上述例子。

此外，上述图5的步骤S310-S340可视为图3的步骤S130的另一种实施方式。又一些实施例中，可于判断步骤S110之后依据电子装置的某种状态或条件而选择性地执行步骤S310-S340。

另外，在其它实施例中，更可于图2的压缩解压缩单元150中实施一控制模块159以实现上述步骤S310-S330中的致能、判断动作、控制数据压缩解压缩模块151进行压缩及输出的操作以至于步骤S340的控制及输出的操作。

上述所揭露的电子装置及数据存取方法的实施例。在一些应用场合中，由于处理单元具有硬件的解压缩能力，可以有效节省存储器的使用空间，从而减少存储器的需求量。此外，由于安装的软件为压缩数据，例如ZIP文件如Android系统的APK文件，故可利用上述实施例以进行解压缩，使电子装置可得以加快软件安装的速度，让使用者获得良好的使用经验。另外，在其它应用例子中，在更新系统软件或固件时，应可加快安装置的速度。

综上所述，虽然以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明的实施方式。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视所附的权利要求范围所界定者为准。

Claims (22)

1.一种用以存取数据的电子装置，包括：

一存储单元；以及

一处理单元，包括：

一处理器；

一存储器映对单元，耦接于该处理器与该存储单元之间，用以针对该处理器对该存储单元的写入或读取操作以进行虚拟地址与物理地址的转换；以及

一压缩解压缩单元，耦接于该处理器与该存储单元之间，用以针对该处理器对该存储单元的写入或读取操作以选择性地进行数据压缩或数据解压缩处理；

其中当该处理单元判断一压缩条件得以满足时，致能该压缩解压缩单元以压缩欲写入数据并据以输出对应的压缩数据至该存储单元中，其中该压缩条件包括：该处理单元的一闲置率是否大于一第一门坎值。

2.根据权利要求1所述的电子装置，其中该压缩条件还包括：

该欲写入数据对应的一写入指令的优先权是否不小于一第二门坎值；以及

该欲写入数据是否属于一压缩数据的型态。

3.根据权利要求1所述的电子装置，其中该压缩解压缩单元输出该对应的压缩数据至该存储单元中，并记录该对应的压缩数据的储存位置。

4.根据权利要求3所述的电子装置，其中当该处理单元判断该压缩条件不能得以满足时，该压缩解压缩单元输出该欲写入数据至该存储单元中。

5.根据权利要求1所述的电子装置，其中该处理单元还令该存储器映对单元决定欲读取数据是否为压缩数据；若该决定为是，该存储器映对单元还致能该压缩解压缩单元以解压缩该欲读取数据并据以输出对应的解压缩数据至该处理器中。

6.根据权利要求5所述的电子装置，其中该存储器映对单元包括：

一控制模块，用以依据一压缩记录表决定该欲读取数据是否为压缩数据；以及

一存储器，用以储存该压缩记录表。

7.根据权利要求5所述的电子装置，其中若该决定判定该欲读取数据不是压缩数据，该存储器映对单元还令该压缩解压缩单元输出该欲读取数据至该处理器。

8.根据权利要求1所述的电子装置，其中该欲写入数据为一文件，当该压缩条件得以满足时，该处理单元还致能该压缩解压缩单元以压缩该欲写入数据的一部分并产生该欲写入数据的该部分对应的压缩数据；该处理单元还判断该欲写入数据的该部分及该部分对应的压缩数据的压缩比是否满足一压缩比条件；若该压缩比条件得以满足，该处理单元还令该压缩解压缩单元压缩该欲写入数据的其它部分并输出该欲写入数据对应的压缩数据至该存储单元中。

9.根据权利要求8所述的电子装置，其中若该压缩比条件不能得以满足，该处理单元还令该压缩解压缩单元停止压缩该欲写入数据，并输出该欲写入数据至该存储单元中。

10.根据权利要求1所述的电子装置，其中该压缩解压缩单元包括：

一数据压缩解压缩模块，用以选择性地进行数据压缩或解压缩操作；

一存储器，用以供该数据压缩解压缩模块使用；

一旁路数据路径，用以旁路方式输出该欲写入数据至该存储单元；以及

一切换电路，其中该数据压缩解压缩模块及该旁路数据路径并联以耦接至该切换电路及该处理器之间。

11.根据权利要求10所述的电子装置，其中该数据压缩解压缩模块输出该对应的压缩数据至该存储单元中，并更新一压缩记录表以记录该对应的压缩数据的储存位置。

12.根据权利要求11所述的电子装置，其中当该处理单元判断该压缩条件不能得以满足时，该压缩解压缩单元还通过该旁路数据路径输出该欲写入数据至该存储单元中。

13.根据权利要求10所述的电子装置，其中该欲写入数据为一文件，该压缩解压缩单元还包括：

一控制模块，其中当该压缩条件得以满足时，该控制模块致能该数据压缩解压缩模块以压缩该欲写入数据的一部分并产生该欲写入数据的该部分对应的压缩数据；

其中该控制模块判断该欲写入数据的该部分及该部分对应的压缩数据的压缩比是否满足一压缩比条件；若该压缩比条件得以满足，该控制模块还令该数据压缩解压缩模块压缩该欲写入数据的其它部分并输出该对应的压缩数据至该存储单元中。

14.根据权利要求13所述的电子装置，其中若该压缩比条件不能得以满足，该控制模块还令该压缩解压缩单元停止压缩该欲写入数据，并且该压缩解压缩单元还通过该旁路数据路径输出该欲写入数据至该存储单元中。

15.一种数据存取方法，用于一电子装置，此方法包括：

通过该电子装置的一处理单元，判断一压缩条件是否得以满足，其中该压缩条件包括该处理单元的一闲置率是否大于一第一门坎值；以及

当该压缩条件得以满足时：

致能该处理单元的一压缩解压缩单元进入一压缩模式；以及

通过该压缩解压缩单元，压缩该欲写入数据并据以输出对应的压缩数据至该电子装置的一存储单元中。

16.根据权利要求15所述的数据存取方法，其中该压缩条件还包括：

该欲写入数据对应的一写入指令的优先权是否不小于一第二门坎值；以及

该欲写入数据是否属于一压缩数据的型态。

17.根据权利要求15所述的数据存取方法，其中当该压缩条件不能得以满足时，令该压缩解压缩单元输出该欲写入数据至该存储单元中。

18.根据权利要求15所述的数据存取方法，其中该欲写入数据为一文件，当该压缩条件得以满足时，该压缩及输出步骤还包括：

通过该压缩解压缩单元，压缩该欲写入数据的一部分并产生该欲写入数据的该部分对应的压缩数据；

判断该欲写入数据的该部分及该部分对应的压缩数据的压缩比是否满足一压缩比条件；以及

若该压缩比条件得以满足，令该压缩解压缩单元压缩该欲写入数据的其它部分并输出该对应的压缩数据至该存储单元中。

19.根据权利要求18所述的数据存取方法，还包括：

若该压缩比条件不能得以满足，令该压缩解压缩单元停止压缩该欲写入数据，并输出该欲写入数据至该存储单元中。

20.根据权利要求15所述的数据存取方法，还包括：

记录该对应的压缩数据于该存储单元的储存位置。

21.根据权利要求15所述的数据存取方法，还包括：

通过该处理单元，判断欲读取数据是否为压缩数据；

若该判断为是：

通过该处理单元，致能该压缩解压缩单元进入一解压缩模式；以及

通过该压缩解压缩单元，解压缩该欲读取数据并据以输出对应的解压缩数据至该处理器中。

22.根据权利要求21所述的数据存取方法，还包括：

若该判断为否，令该压缩解压缩单元以旁路方式输出该欲读取数据至该处理器。