重排序命令和按原先的命令顺序恢复数据的方法和装置制造方法及图纸

提供一种用于提高由资源处理从起始设备发给该资源的命令的效率的系统和方法。系统包括命令排队，多个与命令排队相耦联的命令重排序槽，以及与资源和命令重排序槽相结的命令选择逻辑。为处理准备的命令被装入命令重排序槽，命令选择逻辑将效率准则应用于所装入的命令。满足效率准则的命令被传送给资源处理，系统还可以包括响应重排序逻辑，它与命令重排序逻辑相耦联，响应重排序逻辑将在响应重排序读命令时所提供的数据返回到原先的命令顺序。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
专利技术
技术介绍
领域本专利技术涉及处理对资源的命令的领域，特别是对资源的命令的处理顺序的重新排列的系统和方法。涉及的技术现代计算机系统包括许多的设备，这些设备为了访问在计算机系统中的各种资源而通过一个或多个总线被连接。例如，计算机系统可能包括中央处理器(CPU)，图形系统，和若干外围设备，其中每一种都可以访问一种资源，例如主存储器。为了使等待时间最少，来自设备的起始对资源的访问的命令必须尽可能高效率地被传递和完成。命令在资源和起始设备之间被传递的速度主要受制于介入的总线和在计算机系统中所采用的判优方案。在资源上命令被执行的速度则取决于该资源的性质以及，在许多情况中，取决于资源执行来自起始设备的命令的顺序。资源将命令执行得越快，设备就能愈迅速地继续它的操作并且资源就能够更快地可被其它设备使用。资源效率对于命令顺序的依赖性可以参照存储资源来理解，诸如随机存取存储器(“RAM”)，硬盘和软盘、光盘(CD)只读存储器，数字视盘(DVD)以及类似器件。这些存储资源的每一种都是可寻址数据存储单元的二维阵列、每个单元由两个参数来指定，例如行/列，磁道/扇区，页/列，等等。传送每个参数至存储设备并且激活相关的行、列、道、区、页等等，贡献一个时间延迟或开销给该存取。达到不更新两个参数就能访问存储单元的范围，以致对该资源的存取时间能够被减少并且能使资源操作更为有效。分页存储器和其它存储器的结构正是为作到这一点而设计的。例如以分页方式操作的存储器能够访问相同页打开上的诸地址(列)的范围而不招致与更新页参数相联系的延迟。某些存储资源例如DRAM，还用一个循环时间来表征，该循环时间表示为在存取之间对资源预充电所需的时间。循环时间限制了能够对DRAM进行连续存取的速率，交叉存储器被组成为DRAM组或存储体以使循环时间引起的开销最小化。相连的数据的块被映射到不同的存储体(交错的)，并且通过对不同存储体的重叠访问数据块被检索。这减小了每个DRAM循环时间对数据存取时间的影响并使得资源操作更有效率。通过以适当的寻址方案存储数据块，分页交叉，以及其它策略允许目标命中数据块的命令被以减小的等待时间完成。然而，只有在相继的对资源的命令碰巧存取那些符合由存储器结构所规定的顺序的数据时，这些益处才越过命令的限制。事实上，分页，交叉，以及类似的策略增加了关于由给定命令所目标命中的数据的有效的资源操作，但是没有提供任何将这些有效性扩展至多命令的机制。这种机制需要按资源的状态重排序发给该资源的命令。命令重排序已经在几种特殊情况中被实现。例如，有的处理器能重排指令以消除数据相关性和避免可归因于无法利用的资源和流水线停机，然而，这种重排序发生在处理器内部且不牵涉利用在处理器之外的资源的效率。某些芯片增补了“缓写”，即在完成一个对相同地址的写之前，等待一个对地址的读命中。但是，这是一个被动的方法，它没有主动地重排序在命令流中的命令。因此，需要一种系统，能以许可资源更有效地工作并减少完成对资源的命令的等待时间的方式重排序对资源的命令。专利技术概述本专利技术是用于为提高资源利用效率而重排序对资源命令的系统和方法。本专利技术适用于具有由完成资源操作的顺序部份地决定的等待时间的资源。按照本专利技术，起始设备发送命令给由效率准则表征的资源，效率准则被施加于命令，满足该准则的命令被传送给与处理有关的资源。在本专利技术的一个实施例中，通过重排序逻辑将命令由起始设备连接至资源。重排逻辑包括两个或更多个重排序槽，它们是通过命令选择逻辑被连接到资源。由起始设备发送的命令被装入重排序槽，命令选择逻辑监测反映该资源的有效操作的参数并根据所监测的参数选择发布给资源的命令。例如，在资源是分页存储器的场合，参数可以是当前打开的页而准则可以是所选的命令命中在打开页上的资源地址。附图的简要说明本专利技术可以参照随后的详细说明和在这里所简要说明的附图来理解。附图说明图1是一个包含有按照本专利技术的命令重排序逻辑的计算机系统的方块图。图2A是图1中的命令重排序逻辑的一个实施例的方块图。图2B是图2A的命令逻辑选择逻辑的方块图。图2C是图1的命令重排序逻辑的实施例的方块图，在此例中一子集命令被重排序。图2D是图1的命令重排序逻辑的实施例的方块图，适合于重排序写命令。图3表示一个按照本专利技术的用于重排序对资源的命令的方法。图4A为表示用于重排序读命令的图3的方法的实施例的详细流程图。图4B为表示用于重排序写命令的图3的方法的实施例的详细流程图。图5A和5B是关于按照原先的命令顺序返还在响应重排读命令时所提供的数据的方法的流程图。专利技术的详细说明本专利技术是关于重排序由起始设备发送给资源的命令的系统和方法。命令被重排的方式是使得资源被利用的效率为最高。本专利技术可以利用重排序逻辑在起始设备和资源之间耦合数据来实现，且适用于那些满足某种准则的资源和起始设备，具体讲，合适的起始设备是那些流水线式输送命令给资源的设备并且至少有一类的命令能够在传输给资源之前被重排序。合适的资源是那些能够通过命令重排序更有效地进行操作的资源，例如DRAM，闪速存储器，CDROM，DVD，硬盘和软盘这样的资源，它们可以通过重排序命令得以减少存储器存取时间或消除在相继命令之间的存储器循环时间延迟从而更有效地操作。合适的效率准则可能包括目标地址的空间位置，命令的暂时位置或者目标地址的交错位置。空间位置准则的一个实施例通过选择分页存储器的当前打开页(行)上的目标位置即命令，例如资源的当前打开的地址范围中的一个地址，来减小存储器存取的开销。暂时位置准则的实施例减少存储器存取开销是通过以群集的方式发布瞄向存储器的一个局部的区域的命令，例如页，行，或道。这允许命令群集能在页、行、道缓冲区被刷新之前对相同的页、行、道被处理。交错位置准则的实施例选择预测存储体的交替的命令，这种交替发生在交叉存储器中。这减少了可归因于任何一个存储体的循环时间的开销。这些效率准则倾向于是说明性的而非穷举性的，本质上，任何以减小资源的访问或操作开销的方式选择有关处理命令的准则都适合在本专利技术中的使用。在存储器资源的情况下，命令目标命中那些能以减小的开销被存取的地址是适合的准则。在所揭示的实施例中，起始设备是一个图形系统而资源是一个具有分页存储结构的存储设备。在本讨论中，“分页存储结构”意思是存储器被设计成在一给定时间一些可得到的存储子集可以以低于存储的其余部分的等待时间被访问。典型上，存储器被分成为相等大小的页，其中一页(或者偶尔多页)可以在任意给定时间被打开，剩余的页是“关闭的”，访问在这些页上的地址要耗费附加的开销。为方便起见，下面的讨论提到打开页应理解为本专利技术还包括这些可以同时打开一页以上的资源，此外，举例讲，在分页存储器的当前打开页内的，在交叉存储器中被访问的下一个存储体中的，或者能够以减小的开销被访问的相类似的资源特征中的资源地址被当作是打开地址。注意，提供用作说明的是开放式分页存储器资源。例如，该资源可以是任意能够通过命令重排序减少数据存取时间的存储器件或者具有命令顺序有关的等待时间的任意其它资源。图形系统有能力向存储器设备以流水线方式传送读和写请求，这些命令类型的任何一种都可以在指定的条件下被重排序。在本专利技术的一个实施例中，读命令被考虑重排序，并且重排序试验由存储设备的分页结构提供本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用许多重排序槽重排序对资源的命令的方法，该方法包括的步骤有： 接收来自起始设备的命令； 传送命令至许多个重排序槽中的一个； 对命令使用效率准则；以及 在效率准则被满足时发送命令给资源。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：DJ哈里曼，BK朗根多夫，RJ里森曼，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]