高效计算机指令进行选择性不对等的大数据收集及分析方法和系统

摘要

本发明公开了一种高效计算机指令进行选择性不对等的大数据收集及分析方法和系统。该方法在计算机系统中执行，计算机系统包括用于存储指令和操作数的第一存储器，能获取并解码指令、操作数描述符索引、操作数描述符的中央处理器以及用于存储操作数描述符的第二存储器；操作数描述符中包括数据引用计数段和任选的启用计数的字段；指令至少包括操作码、目标操作数描述符的索引和通用寄存器编号；方法包括在中央处理器中使用所述操作数描述符指定单个操作数的数据引用计数。本发明的方法可以在使用逻辑程序期间更加高效地采集有关数据访问的计数和统计资料；且本发明的系统通过在逻辑指令水平统计引用或者访问单个操作数能非常高效地执行大数据分析。

说明书

技术领域

本发明涉及数据引用计数技术领域，更具体地说，特别涉及一种高效计算机指令进行选择性不对等的大数据收集及分析方法和系统。

背景技术

以下美国专利中描述了有关包括操作数描述符和一个或多个操作数描述符索引的计算机系统或架构的现有的发明：

6,292,879，2001年9月18日公布授权给A.Fong，“在计算机指令的单个操作数上指定访问控制列表以及缓存启用和缓存一致性要求启用的方法和设备”。

6,941,444，2005年9月6日公布授权给A.Fong，“指定用于操作数的分支预测”。

7,146,479，2006年12月5日公布授权给Richard C.L.Li、A.Fong，“在面向对象的编程环境中存储器的分配/解除分配的方法和设备”。

7,487,507，2009年2月3日公布授权给Mok Pak Lun、A.Fong，“信息系统中的安全控制转移”。

这些文件为了所有的目的通过引用的方式并入。一般而言，这些方法描述具有指令集的计算机处理器，该指令集一般不直接引用指令流中的操作数，而是使用操作数描述符来存储有关除其位置之外的操作数的额外信息。

数字数据处理系统(计算机)在本领域中一般指的是能执行逻辑指令的任何电子系统。在许多这种系统中，操作一般由操作码和一个或多个操作数构成，操作码表示待执行的操作的类型，并且操作数一般是包含用于操作码的值的数字存储器的直接地址或间接地址。因此，操作数是寄存器亦或内存/存储器中的数据。在许多系统中，在逻辑指令水平，除操作码可以暗示的用于操作数数据的性质和系统属性之外，很少或没有明确指明用于操作数数据的性质和系统属性的额外的数据(例如，是限定符或其他信息)。

在以上参考文献中描述的描述符架构计算机中，由描述符指定指令的操作码。在以上参考文献中讨论的操作数的描述符可以包括操作数的各种特征，例如操作数的存储空间的地址或位置，数据类型和大小以及矢量规范或其他数据。

在电子商务(eCommerce)中，有用的是积累潜在的商品买家的行为的统计资料，以便理解使用者对商品的各种条件的行为和偏好或者买家在网页上的表现。这些信息可以用于细化市场营销和销售策略。在本领域中，这种类型的数据收集和分析通常称为大数据收集。

目前，用于这种大数据收集的计算系统或策略一般追踪击键或其他输入，例如鼠标点击或使用者指向。击键分析一般很复杂、耗时且低效。

发明内容

本发明的目的在于提供一种的高效计算机指令进行选择性不对等的大数据收集及分析方法和系统。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种高效计算机指令进行选择性不对等的大数据收集及分析方法，该方法在一个计算机系统中执行，所述计算机系统包括用于存储指令和操作数的第一存储器，能获取并解码指令、操作数描述符索引、操作数描述符的中央处理器以及用于存储操作数描述符的第二存储器；所述操作数描述符中包括数据引用计数段和任选的启用计数的字段；所述指令至少包括操作码、目标操作数描述符的索引和通用寄存器编号；所述方法包括在中央处理器中使用所述操作数描述符指定单个操作数的数据引用计数。

为了便于理解，本发明的方法可以理解为以下三个部分，第一部分是在电脑指令的操作数描述符中包括数据引用计数字段和任选的启用计数的字段。

第二部分是提供一个或多个指令(例如，两个指令集)以启用和停用数据引用计数；在启动指令中，对于根据它们的重要程度的不对等加数代表不同权重，可以用各种增量来完成计数，并且一般有数据引用计数设置成最大值的最大计数。

而指令中的计数启用允许系统防止非故意的计数。例如，在许多系统中，可以由许多软件子程序，这些软件子程序必须访问使用者未启动的条目，并且这些访问不要没必要计数。

一般来讲，一旦数据引用计数设置成最大值，数据引用计数将保持最大值直到对计数进行重置操作。数据引用计数可以被配置成当初始化或重置系统时或者当通过操作数描述符对数据进行具体的重置指令时进行。

第三部分包括重置并读取驻留在操作数描述符中的数据引用计数的指令。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明的方法可以在使用逻辑程序期间更加高效地采集有关数据访问的计数和统计资料；且本发明的系统通过在逻辑指令水平统计引用或者访问单个操作数能非常高效地执行大数据分析。

举例来说，为了在网站的某些互联网应用上追踪使用者或顾客的行为，有用的是收集访问的感兴趣条目的次数或总数。一般来讲，在现有的系统中，使用在程序的主要指令流以外并且除此之外的软件子程序来执行计数。这增加了应用软件的负担并且对性能有负面影响。此外，其中的一个关键是理解并登记使用者的行为以理解使用者在访问这些条目之前在什么位置交互或者观察网站或网页的什么位置。

本发明的系统没有自定义的硬件辅助特征以便于这种追踪和统计资料积累。本发明的方法和系统使用操作数描述符架构以便于操作数的引用计数，以及因此由操作数表示的各种条目的引用计数以统计引用特定操作数的次数。这便于跟踪、统计资料积累等。可对指令操作数进行奇不対等加数或权重数据引用计数允许更灵活的计数。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明中指令格式的示意图。

图2是本发明中操作数描述符格式的示意图。

图3是本发明中用于指定操作数描述符的方法的示意图。

图4是本发明中用于指定操作数描述符、操作数描述符的数据引用计数字段的方法的示意图。

图5是可以采用本发明的多个方面的代表性示例的逻辑设备的框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

以下描述呈现了计算机系统的结构和操作，该计算机系统整合了根据本发明所述的方法和系统的具体实施例的多个方面。在示例的描述符架构计算机中，有关存储数据的指令可以包括操作码、目标操作数描述符的索引和通用寄存器编号，如图1所示。在此实施例中，为了执行加载指令，操作数描述符索引所指向的源操作数描述符编址的数据段加载到由字段GR0索引的通用寄存器中。而在以上参考文献中所讨论的操作数描述符在具体示例中可以包括操作数的存储空间的虚拟地址、其数据类型和大小以及任选的矢量规范(如果存在)。

作为具体实施例，一般当使用操作数描述符或类似技术编译程序时，操作数描述符计算机的目标代码包括三个部分：指令、操作数描述符的表格以及操作数描述符所指向的数据。在具体实施例中，操作数描述符是由指令中的操作数描述符索引所索引的线性阵列。当目标代码最初加载到操作数描述符计算机系统中时，操作系统将获得包括目标代码中的单个操作数的数据引用计数的系统属性，以适当地传递到硬件逻辑和系统程序。

在将要执行程序之前，例如来自由编译器生成的操作数描述符文件的有待处理的指令的其操作数描述符一般以相当于数据缓存的速度加载到特殊的快速存储器中。在具体实施例中，该存储器被称为操作数描述符缓存。因此，操作数描述符缓存一般理解为用于程序的操作数描述符表格的临时存储器。

根据具体实施例，如果操作数描述符不驻留在操作数描述符缓存中，就从操作数描述符文件读取数据引用计数。操作数描述符缓存可以更新或不更新以包含丢失的操作数描述符条目。

根据具体实施例，本发明所述的方法和系统使操作数描述符延伸到包含数据引用计数，如图2所示。通过使用本发明，如果在各个描述符中启用计数并且已经通过技术启动指令激活了计数，那么当执行程序时，任何时候在操作数上进行存储引用，对应的操作数描述符缓存条目中的数据引用计数将增加指定的增量或最大值。

在系统初始化时或通过具体指令，操作数描述符文件和操作数描述符缓存中的数据引用计数可以重置为零；通过由操作码、操作数描述符索引和接收的通用寄存器组成的另一个指令可以读取计数。

图3是用于指定操作数描述符的方法的示意图，其步骤为，B1、在计算机系统中，具有用于指令和操作数的存储器、中央处理器，提供操作数描述符索引、操作数描述符和操作数描述符缓存；B2、在中央处理器中，通过操作数描述符进行单个操作数的选择性奇数数据引用计数；B3、在操作数描述符缓存中，存储单个操作数的数据引用计数；B4、在中央处理器中，通过操作数描述符缓存验证对操作数的过程所请求的存储操作进行单个操作数的数据引用计数；B5、在中央处理器中，在过程状态寄存器中启用单个操作数的数据引用计数；B6、单个操作数的数据引用计数传递给包括操作系统和支持软件的系统软件。

图4是用于指定操作数描述符、操作数描述符的数据引用计数字段的方法的示意图，其步骤为，D1、在计算机系统中，具有用于指令和操作数的存储器、中央处理器，提供操作数描述符索引、操作数描述符和操作数描述符缓存；D2、在中央处理器中，通过操作数描述符进行单个操作数的选择性奇数数据引用计数；D3、在操作数描述符缓存中，存储单个操作数的数据引用计数；D4、在中央处理器中，当程序启动并加载到系统中时通过用于单个操作数的可允许的数据引用计数的预定模块验证整套单个操作数描述符的数据引用计数。

如果这是子程序的后续步骤，则计数应当是标准增量，该标准增量为最小值或1。其他不太常用的位置应当获得更高的值，因为使用者故意从这些位置跳过以访问条目。如有必要，可以有收集统计资料的每个条目的不同计数。根据使用计算机指令操作数描述符的具体实施例来完成由数据表示感兴趣的条目的引用计数。在具体实施例中，ODI(操作数描述符索引)条目中的一位表示用于该操作数的计数，并且ODI中的多位字段用于存储操作数的各个引用计数。由具体地指令来启动和停用计数。计数有最大值。最大计数包括条目在统计资料收集中是最流行的。计数的宽度可以是32位或任何合理的最大值。启动指令还指定用于计数的增量，使得增量可以是最小常数1、更大的常数或者可用于指定字段的位数所允许的最大值。对操作数描述符的计数可以经过处理并传递到统计软件作为数据的引用计数。引用计数将用作大数据处理的主要统计资料的关键部分以辨别条目对使用者的流行度。

图5是示出了可以采用本发明的多个方面的代表性示例的逻辑设备的框图。本领域技术人员将从本发明提供的技术理解到，可以在硬件和/或软件中实施具体实施例。在本领域中应当理解的是，本发明或其组成部分可以实施为包含逻辑指令和/或数据的固定媒体程序成分，所述逻辑指令和/或数据当加载到适当构造的计算设备中时使该设备根据具体实施例运行。在本领域中应当理解的是，包含逻辑指令的固定媒体可以转交给用于物理地加载到使用者的计算机中的固定媒体的使用者，或者包含逻辑指令的固定媒体可以驻留在使用者通过通信介质访问以便下载程序成分的远程服务器上。具体实施例也可以全部或部分地在专用集成电路(ASIC)或可编程逻辑器件(PLD)的电路中实施。在这种情况下，具体实施例可以以计算机可理解的描述符语言实施，该计算机可理解的描述符语言可以用于建立按照本发明所述的方式操作的ASIC或PLD。

图5示出了信息电器(或数字设备)700，该信息电器可以理解为能够从介质717(固定媒体)和/或网络端口719读取指令的逻辑设备，该逻辑设备可以任选地与具有固定媒体722的服务器720连接上。此后，设备700可以使用这些指令来指导本领域中理解的服务器或客户端逻辑来实施本发明所述的具体实施例的多个方面。可以实施根据具体实施例的本发明的一种类型的逻辑设备是图示为700的计算机系统，该计算机系统包括CPU 707、任选的输入设备709和711、磁盘驱动器715和任选的显示器705。固定媒体717或通过端口719通信的固定媒体722可以用于编程这种系统，并且可以表示盘状光学介质或磁性介质、磁带、固态动态或静态存储器等。在具体实施例中，本发明可以全部或部分地实施为在此固定媒体上记录的软件。通信端口719也可以用于最初接收用于编程这种系统的指令，并且可以表示任何其他类型的通信连接。

除本发明所述的其他实施例之外，具体实施例可以实施为用于存取本发明所述的数据并且用于执行数据分析、数据通信和信号传输以及本发明所述的输出的一个或多个信息设备或系统。在本领域中当然应该认识到，许多不同且变化的设备和系统可以专门构造成按照如上所述的方式操作。本发明所述的信息设备或系统可以是能专门被构造为如本发明所述的任何类型的信息处理设备或系统。本发明所述的信息设备或计算机可以包括一个或多个逻辑处理器，例如由Qualcomm、Nvidia、Samsung、Apple、Motorola研发或制造的处理器，或者任何其他可商购的或专有的逻辑处理器。

本发明所述的信息设备或计算机可以包括一个或多个操作系统或相关的系统或支持逻辑模块，例如Android、Linux、iPhoneOS、Windows、AppleOS、Chrome等。逻辑指令或程序可以驻留在处理器通过任何硬接线或无线接口可访问的存储介质上，例如，任何电子存储设备、磁性存储设备、光学存储设备或其他数字存储设备。尽管存储介质是有形的，但是存储介质可以是活动的，并且有时候与信息设备存在一些距离并且通过通信通道访问。因此，实施具体实施方式的逻辑指令可以驻留在硬件驱动器、非挥发性电子存储器、可移动磁盘或例如记忆棒或SD存储介质的介质，基于有线或无线网络或基于蓝牙的网络附加存储器(NAS)，或在云计算环境中或通过例如因特网的网络访问的任何这种介质。因此，程序可以在例如具有服务器或发送信号到本地机器的其他机器的网络上运行，这允许本地机器实施本发明所述的操作。因此，具体实施例涉及用于配置系统和设备以按照本发明所述的方式操作的存储的计算机程序产品和存储的逻辑指令产品。所述产品包括实施存储的计算机可用的程序代码或指令的有形介质，所述存储的计算机可用的程序代码或指令当用于配置系统或设备时指导该系统或设备按照本发明所述的方式操作。各种具体的实施例提供了用于按照本发明所述的方式操作的方法和/或系统和/或设备，所述方法和/或系统和/或设备可以通过使用一种或多种合适的编程语言(例如，Java、C++、C#、Cobol、C、Pascal、Fortran、PL1、LISP、assembly等)以及任何合适的数据或格式化规范(例如，HTML、XML、dHTML、TIFF、JPEG、制表符分隔文本、二进制等)专门配置设备或系统(例如，商用信息系统或实验室信息系统或诊断信息系统或生产信息系统、便携式或半便携式或固定的个人信息系统、工作站)来实施。为了清楚起见，在本说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。应当理解，在开发任何这种实际实施方式中，如同在任何软件开发项目中，必须作出众多实施方式专用的决定来获得开发者的具体目标和子目标，例如，符合系统相关的和商业相关的约束，这会因实施方式的不同而异。此外，应当理解，这种开发努力可能很复杂且费时，但是对于从本发明受益的普通技术人员而言，这可能是软件工程的日常任务。

在本领域中熟知的是，例如本发明所述的方法和系统可以包括各种各样的不同成分以及模块化方式的不同功能。不同的示例性具体实施例和实施方式可以包括元件和功能的不同混合，并且可以组成作为各种元件的部分的各种功能。为了清楚的目的，在包括许多不同的创新成分以及创新成分和已知成分的创新组合的系统方面描述了本发明的实施例。不应当推断所请求保护的发明局限于包括在本说明书中的任何说明性实施例中列出的所有创新成分的组合。本发明中提到具有特定特征的实施例以及在本发明中其他位置提到具有不同特征的另一个实施例并不从本发明中排出具有这两种特征或者本发明所述的所有特征的实施例，除非本发明中专门阐述这种排除。

并非附图中示出的每一项都需要在每个实施例中出现。反之，实施例可以包括附图中未专门示出的某些项。尽管通过具体实例在本发明的文字和附图中示出了一些可能性，但是实施例可以抛开这些实例。例如，实例的具体技术效果或技术特征可以省略、重命名、不同地组合、重复、在硬件和/或软件中不同地实例化，或者可以是在两个或更多个实例中出现的效果或特征的混合。在一些实施例中，也可以在不同的位置提供在一个位置示出的功能；技术人员将认识到，在从看成整体的相互作用的模块的集合未必省略所需的技术效果的情况下，在给定实施方式中可以以各种方式限定功能模块。因此，本发明描述了能够用于影响实现更多总体目标的不同方式的更多具体的实施例。尽管在本发明中仅详细讨论了少量实施例，但是其他实施例也是可行的并且发明人打算让这些实施例包括在本说明书中。说明书描述具体实例以完成能够以另一种方式完成的更多总体目标。本发明旨在示例性的，并且权利要求书旨在涵盖本领域的技术人员可预测的任何修改或替代方式。

当本发明中提到具体的数值时，应当认为该数值可以增大或减小20％，同时仍然留在本发明的教导内，除非专门提及一些不同的范围。当使用指定的逻辑意义时，也旨在包含相反的逻辑意义。

尽管特定的实施例在本发明中专门图示并描述为方法、配置的介质或系统，但是应当理解，讨论一种类型的实施例一般也延伸到其他类型的实施例。这并不意味着一个实施例的限制必定读入到另一个实施例中。具体地讲，方法未必局限于在讨论系统或例如配置的存储器的制成品时提出的数据结构和布置。