可编程调控交插存取存储器管理系统技术方案

技术编号:2891285 阅读:241 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种可编程调控交插存取存储器管理系统,其主要包括浮动缓冲器、存储器、程控网络以及中央控制器,其以中央控制器控制各存取端拥有的浮动缓冲器的数目,各浮动缓冲器在存取端之间的移动,以及程控网络中各路径之开关,而程控网络为多个存取端所组成的完全网络,而存取端为数个浮动缓冲器所构成,其对于一个处理器或总线主控器能于较短的时间内,完成存储器数据存取的工作,并增进数据之正确性。(*该技术在2015年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种可编程调控交插存取存储器管理系统,特别涉及一种适用于计算机、工作站以及任何需使用存储器(Momery)等的电子逻辑线路,并采用多个特殊的缓冲器(Buffer),根据每一个处理器(Processor)或总线主控器(Bus Master)对于存取要求的特性,来适应缓冲器及存储器间的资源分配,使得每一个处理器或总线主控器能于较短的时间内,完成存储器数据存取的工作。传统的动态随机存取存储器控制器(Dynamic Random Accessmemory Controller),采用被动的工作模式。同一时间之内只能接受和处理一个处理器或总线主控器对存储器存取数据的要求。当有第二个处理器或总线主控器同时要求对存储器存取数据时,必须等待前一个存取数据的工作结束后,才能继续进行。在传统的计算机或工作站系统中,绝大多数的时间,仅会有一个处理器或总线主控器要求使用存储器,因此存储器控制器的工作效率并不重要,使得大部分的传统计算机系统设计只强调高速缓冲存储器(CacheMemory)的功能,而忽略了存储器控制器的效率。现在由于计算机技术快速进步以及多媒体(Multi—Media)科技的发展。多处理机(Multi—Processor)的计算机系统或拥有多个总线主控器外围设备的计算机,十分普遍,这些计算机系统均有极高的机会产生两个以上的处理器或总线主控器同时要求使用存储器的现象。因此这计算机系统均要求高效率的存储器控制器,以免除因存储器使用通路成为交通瓶颈,而导致系统功能降低的问题。目前市面上的解决方法,大多着重于存储器的改进,企图减少存储器数据存取所需的时间,也就是开发更快速的存储器,或是设计多端口(Mulli—Port)的存储器,来解决存储器使用通路的瓶颈问题。例如同步动态随机存取存储器(Synchronous DRAM)等,但是这些新型的存储器往往价格较高。有些甚至要求特殊的控制线路,因此新型存储器虽能解决问题,但是并不符合经济效益。因此,本专利技术的目的在于提供一种可编程调控交插存取存储器管理系统,其利用特殊的缓冲器,以及可编程控制的系统结构(Ar-chitecture),有效分配存储器资源,使每一个对存储存取的动作,尤其是同时来自两个不同的源头(Source)之存取要求,于较短的时间内完成。本专利技术的另一目的在于提供一种可编程调控交插存取存储器管理系统,其可避免当多个处理器或总线主控器同时要求使用存储器,使存储器成为交通瓶颈时,导致系统性能(Performance)降低的问题。本专利技术的另一目的在于提供一种可编程调控交插存取存储器管理系统,其使用可伸缩(Scalable)的硬件结构,使单端口(SinglePort)存储器能对付多个主控器同时存取数据的要求,而不需使用额外的存储装置或特殊的存储器。本专利技术的再一目的在于提供一种可编程调控交插存储存储器管理系统,其可简化成非常经济的逻辑线路,适用于仅有二至三个主控器的小型计算机系统,或可扩充成复杂的数字网络,(DigitalNetwork),运用于大型矩阵计算机系统(Vector machine)。为了达到上述目的,本专利技术主要包括浮动缓冲器、存取端、程控网络以及中央控制器,其以中央控制器控制各存取端拥有的浮动缓冲器的数目、各浮动缓冲器在存取端之间的移动,以及程控网络中各路径之开关,而存取端为数个浮动缓冲器所构成,且存取端并相互连接而构成一程控网络,其能应付多个主控器同时存取数据的要求,而不需使用额外的存储装置或特殊的存储器,同时,并可扩充成复杂的数字网络,运用于大型矩阵计算机系统,而处理时间也相对减少。至于本专利技术的详细构造,作用与功效,则参照下列结合附图所作的说明即可得到进一步的了解附图说明图1为本专利技术的浮动缓冲器结构图。图2为本专利技术的存取端的结构图。图3为本专利技术存取端之程控网络实施例图。图4为本专利技术存取端之程控网络另一实施例图。图5为本专利技术浮动缓冲器之正常操作程序流程图。图6为本专利技术浮动缓冲器之维护程序流程图。图7为本专利技术浮动缓冲器之要控制程序流程图。图8为本专利技术存取端浮动缓冲器分配程序流程图。图中各部件标号与名称对照如下100.…中央控制器接 1001.…中央控制信号101.…主控器流动接口102.…存储器接口1011.1021.…数据存取 1012.1022.…存取控制信号103.…控制闸 1031.…写入数据104.…数据寄存器 1041.…读取数据200.…存取端 201.…浮动缓冲器202.…主控器 203.…存储器400.…浮动缓冲器接受指令4001.…主控器要求读取数据4002.…主控器要求写入数据401.…数据是否在寄存器内402.…通知存取端控制器403.…允许主控器读取数据404.…是否符合预先提取条件405.…将虚拟地址转成实际地址406.…要求使用存储器 407.…是否允许使用存储器408.…更新寄存器数据409.…是否持有相同地址数据410.…允许数据写入 411.…发出数据更改通知500.…浮动缓冲器接受指令5001.…存取端控制器要求清除或读取数据5002.…存取端控制器要求改变浮动缓冲器状态501.…将虚拟地址转成实际地址502.…要求使用存储器 503.…是否允许使用存储器504.…从存储器读取数据或将数据写入存储器505.…修改浮动缓冲器状态506.…通知存取端控制器状态改变507.…修改浮动缓冲器状态508.…是否符合主控器存取要求509.…接受主控器指令600.…浮动缓冲器接受指令6000.…中央控制器指示浮动缓冲器移动6001.…中央控制器指示改变浮动缓冲器设定601.…通知所在存取端控制器脱离数据总线602.…通知程控网络要求移动603.…程控网络准许移动604.…前进至指定存取端605.…通知中央控制器接受新的虚拟地址转换及预先提取规则606.…通知新到达的存取端控制器连接数据总线607.…通知存取端控制器改变浮动缓冲器至初始状态608.…接受中央控制器接受设定包含虚拟地址转换表及预先提取规则700.…存取端控制器准备接受指令701.…数据是否在任一浮动缓冲器内702.…要求中央控制器连贯维护703.…连贯维护结束704.…是否接受新的浮动缓冲器705.…接收从其它存取端移来的浮动缓冲器706.…连接存取端数据总线707.…启动浮动缓冲器接受主控器指令708.…选定最不常用或空置之浮动缓冲器709.…消除旧有数据710.…设定浮动缓冲器接受主控器指令本专利技术的可编程调控交插存储器管理单元,以下简称程控交插记管器(PIMMU),其可分为四个主要的部分,分别为浮动缓冲器、存取端、程控网络以及中央控制器,各部分说明如下(1)浮动缓冲器浮动缓冲器为一浮动的数字数据寄存器,它可来回游走于程控网络中,并接受中央控制器的指令,在程控网络中浮动到指定的存取端(Access Port)。每一个存取端均为特定的主控器所拥有。浮动缓冲器一旦到达指定的存取端,即成为该主控器对存储器存取数据的寄存器,在程控交插记管器中,主控器的定义如下程控交插记管器会将每一个会要求使用存储器的装置(Device),视为一个主动装置(Active Device),并将使用相同地址空间(Address Space)及具有相同存取(Acce本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可编程调控交插存取存储器管理系统,包括浮动缓冲器、存取端、程控网络以及中央控制器,其特征在于,以中央控制器控制各存取端拥有的浮动缓冲器的数目、各浮动缓冲器在存取端之间的移动,以及程控网络中各路径之开关,而存取端为数个浮动缓冲器所构成,且存取端并相互接连而构成一程控网络。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:后健慈
申请(专利权)人:曼特亚克公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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