有效利用电子系统中的处理器高速缓存器的方法技术方案

一种用于有效地执行处理操作的系统和方法，包括：处理器，其被构造用于控制电子装置中的处理操作；和存储器，其连接至电子装置以用于存储电子信息；高速缓存器，用于本地存储由处理器从存储器中的目标数据所复制的缓存数据。处理器通常修改存储于高速缓存器中的缓存数据。当外部装置发起读取操作以访问目标数据时，处理器响应地用缓存数据更新目标数据。另外，处理器还使用缓存数据保留过程而将缓存数据本地保留于高速缓存器中，以便于后续的处理操作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体上涉及用于有效实现电子系统的技术，更具体而言，涉及用于 。
技术介绍
用于有效实现电子系统的开发技术是当前电子系统的设计者和生产者深切 关注的事项。然而，有效实现电子系统可能对系统设计者提出了严重的挑战。例如，随着人们对增长的系统功能和性能的要求的提高，会需要更多的系统处 理能力和需要附加的硬件资源。由于增长的制造成本和低效的操作，处理或硬 件需求的增长还会导致相应的不利经济影响。另外，用于处理各种先进操作的系统能力的提高会给系统用户带来更多好 处，但也会对各种系统部件的控制和管理提出更多的要求。例如， 一种在分布 式电子网络上与其他外部装置进行通信的电子系统由于所涉及的双向通信性和 很多电子网络的复杂性，而可能受益于有效的实施。由于对系统资源所增长的需求、显著增长的数据量值、以及某种所需要的 操作环境，这显然导致开发用于有效实施电子系统的新技术关系到有关的电子 技术。因此，基于上述所有原因，开发用于实施和利用电子系统的有效技术值 得当前电子系统的设计者、生产者、和用户深切关注。
技术实现思路
根据本专利技术，披露了 一种用于有效使用连接至电子装置中的处理器的处理 器高速缓存器的方法。根据本专利技术的一个实施例，外部装置首先产生向电子系 统的控制器的读取请求，以从连接至该电子系统的存储器中访问目标数据。然后，控制器在连接至该控制器的i/o总线上检测来自外部装置的读取请求。响应于此，控制器的主模块经由处理器总线播发仅寻址监听信号(address-only snoop signal)到该电子系统的处理器。接着，该电子系统确定是 否由于播发上述的仅寻址监听信号而导致监听命中(snoop hit)发生。监听命 中可限定为以下情况，其中，从该电子系统的存储器中拷贝出来的缓存数据随 后被修改，使处理器高速缓存器中的本地缓存数据不再与存储器中的原始对应 数据相同。如果未发生监听命中，则然后控制器立即从存储器访问原始目标数据，并 可提供原始目标数据给外部装置，从而完成所请求的读取操作。然而，如果发 生了监听命中，则然后处理器通过釆用任何合适的技术进行拒绝。处理器然后 对存储器刷新所请求目标数据的缓存版本(缓存数据)，以替换所请求目标数据 的原始版本。根据本专利技术，处理器有利地将刷新的缓存数据本地保存于缓存器中，以在 随后的处理操作过程中方便和快速地进行访问。控制器可在处理器总线上执行 确认监听过程，以确保所请求的目标数据的最新版本已从高速缓存器拷贝到了 存储器。然后，控制器可从存储器访问更新的目标数据。最后，控制器可将所请求 的目标数据提供给外部装置，从而完成所请求的读取操作。至少基于上述理由， 本专利技术因此提供了 一种改进方法，用于有效地使用电子系统中的处理器高速缓 存器。附图说明图1是根据本专利技术的一个实施例的电子系统的框图；图2是根据本专利技术的图1的处理器模块的一个实施例的框图3是根据本专利技术的图1的控制器的一个实施例的框图； 图4是根据本专利技术的图1的存储器的一个实施例的框图； 图5A 图5B是示出了根据本专利技术的数据缓存技术的框图；以及 图6A和6B是根据本专利技术的 一个实施例的有效利用处理器高速缓存器的方 法步骤的流程图。具体实施例方式本专利技术涉及对实施电子系统过程的改进。下面给出的描述使本领域的普通 技术人员能够制作和使用本专利技术，并在专利申请及其要求的上下文范围内。对 本领域的技术人员来说，对所披露的实施例的各种修改将是显而易见的，且本 文中的一般原理可以应用于其它实施例。因此，本专利技术并不限于所给出的实施 例，而是限于与本文所描述的原理和特征相一致的最宽范围。这里所描述的本专利技术是作为一种用于有效执行处理操作的系统和方法，其 包括处理器，其被构造用于控制电子装置内的处理操作；以及存储器，其连 接至该电子装置以用于存储电子信息。高速缓存器，其被提供用于本地存储由 处理器从存储器中的目标数据所复制的缓存数据。处理器通常修改高速缓存器 中存储的缓存数据。当外部装置启动读取操作以访问目标数据时，处理器响应 性地用缓存数据来更新目标数据。此外，处理器还利用缓存数据保留过程以将 该缓存数据本地保留于高速缓存器中，以用于后续的处理操作。现在参照图1，其示出了根据本专利技术的一个实施例的电子系统112的框图。 在图1的实施例中，电子系统112可包括但不限于处理器模块116、控制器 120、和存储器128。在可选实施例中，电子系统112可使用除图2实施例所论述的某些部件和结构之外或者代替图2实施例所论述的某些部件和结构的部件 和结构来实现。在图1的实施例中，处理器模块116可实现为包括任何合适且兼容的处理 器装置，其执行用于控制和管理电子系统112的操作的软件命令。下面将结合图2进一步讨论处理器模块116。在图l的实施例中，电子系统112可利用控 制器120以进行双向协调通信，该通信用于处理器总线124上的处理器模块116 和用于存储器总线132上的存储器128。电子系统112还可利用控制器120,以 用于通过输入/输出(I/O)总线140来与一个或多个外部装置136通信。下面 结合图3进一步讨论控制器120。在图l的实施例中，存储器128可实现为包 括任何期望的存储装置的组合，其又包括但不限于只读存储器(ROM)、随 机存取存储器(RAM)、以及各种其他类型的易失性和非易失性存储器。下面 结合图4进一步讨论存储器128。现在参照图2,其示出了根据本专利技术的一个实施例的图1处理器模块116 的方框图。在图2的实施例中，处理器模块116可包括，但不限于处理器214 和高速缓存器212。在可选实施例中，处理器模块116可容易地使用除图2实 施例所论述的某些部件和结构之外或者代替图2实施例所论述的某些部件和结 构的部件和结构来实现。在图2的实施例中，处理器214通常从存储器128 (图1 )访问期望数据的 拷贝，并把所访问的数据本地存储于高速缓存器212中以用于更快速和方便的 访问。为了维护处理器模块116的最佳性能，尽可能地将相关数据本地保存于 高速缓存器212中，这很重要。如果给定数据是存储于处理器高速缓存器中， 则认为高速缓存器212中的缓存数据比存储于存储器128 (图1 )中的对应数据 更新，这是因为处理器214可能在从存储器128读取了原始数据之后，就已修 改了高速缓存器212中的缓存数据。因此，如果外部装置136想要从存储器128读取目标数据，以读取目标数 据的最新版本，则外部装置136初始请求处理器214允许通过监听过程或其他 合适的技术从存储器128读取目标数据。如果处理器214先前已将目标数据的 拷贝从存储器128传送至高速缓存器212,则外部装置136在控制器120(图1 ) 从存储器128提供更新的目标数据到正请求的外部装置136之前，优选地进行 等待，直到将目标数据的缓存版本刷新写回存储器128。在常规系统中，当处理器响应于读取请求而刷新取自处理器高速缓存器的缓存数据时，处理器会无效、删除、或相反放弃来自处理器高速缓存器的已刷新的缓存数据。然而，根据本专利技术的图2实施例，在处理器214对存储器128 刷新缓存数据以响应来自外部装置136的读取请求之后，处理器214会有利地 通过利用合适的缓存数据保留技术将所刷新的缓本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于有效执行处理操作的系统，包括：处理器，其被构造用于控制电子装置中的所述处理操作；　存储器，其连接至所述电子装置以用于存储电子信息；　高速缓存器，用于本地存储由所述处理器从所述存储器中的目标数据拷贝出来的缓存数据，所述处理 器随后修改所述缓存数据；　外部装置，其发起读取操作以访问所述目标数据，所述处理器响应地用所述缓存数据更新所述目标数据，所述处理器将所述缓存数据本地保留于所述高速缓存器中，以便于所述处理操作的后续处理操作，以及　控制器，通过其实现 所述处理器和所述存储器双向通信，所述控制器还调整所述外部装置与所述电子装置的所述处理器或所述存储器之间的双向通信，　其中，所述处理操作为读取操作。

【技术特征摘要】
US 2005-2-15 11/058,4681、一种用于有效执行处理操作的系统，包括处理器，其被构造用于控制电子装置中的所述处理操作；存储器，其连接至所述电子装置以用于存储电子信息；高速缓存器，用于本地存储由所述处理器从所述存储器中的目标数据拷贝出来的缓存数据，所述处理器随后修改所述缓存数据；外部装置，其发起读取操作以访问所述目标数据，所述处理器响应地用所述缓存数据更新所述目标数据，所述处理器将所述缓存数据本地保留于所述高速缓存器中，以便于所述处理操作的后续处理操作，以及控制器，通过其实现所述处理器和所述存储器双向通信，所述控制器还调整所述外部装置与所述电子装置的所述处理器或所述存储器之间的双向通信，其中，所述处理操作为读取操作。2、 根据权利要求l所述的系统，其中，所述高速缓存器作为处理器高速缓 存器而被实现，其本地连接至所述处理器以用于存储最初从所述电子装置的所 述存储器中拷贝出来的所选择的数据，所述处理器高速缓存器使所述处理器快 速和方便地访问所选择的数据。3、 根据权利要求l所述的系统，其中，所述电子装置作为计算机装置而被 实现，其连接至包括所述外部装置的分布式电子网络。4、 根据权利要求l所述的系统，其中，所述处理器首先将所述目标数据从 所述存储器拷贝至所述高速缓存器中作为所述缓存数据，然后，所述处理器使 用所述缓存数据来执行所述处理操作中的至少一种，所述处理器在执行所述处 理操作中的至少一种的过程中改变有关于所述目标数据的所述缓存数据。5、 根据权利要求l所述的系统，其中，所述外部装置通过向所述电子装置 的控制器发送读取请求以请求允许从所述存储器中访问所述目标数据，来发起 所述读取操作。6、 根据权利要求5所述的系统，其中，所述电子装置的所述控制器在用于把所述外部装置连接至所述控制器的输入/输出总线上检测来自所述外部装置 的读取请求。7、 根据权利要求6所述的系统，其中，响应于来自所述外部装置的读取请 求，所述控制器的主模块在处理器总线上播发仅寻址监听信号到所述处理器。8、 根据权利要求7所述的系统，其中，所述仅寻址监听信号包括仅寻址读 取而不缓存信号。9、 根据权利要求7所述的系统，其中，响应于由所述控制器的主模块在所 述处理器总线上播发的所述仅寻址监听信号，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特A希尔曼，
申请(专利权)人：麦斯韦尔技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]