一种维护数据一致性的探寻装置制造方法及图纸

一种维护数据一致性的探寻装置，适用于一数据处理单元中，用以维护数据处理单元组设的高速缓存及其外部主存储器内部存放数据的一致性，该装置于数据处理单元组设的第一主控器欲更新外部主存储器的存放数据时，先由第一主控器发出请求地址给探寻装置，以让探寻装置按此请求地址于高速缓存中搜寻与该请求地址相结合的更新地址，以对高速缓存的存放数据进行更新，藉此维护外部主存储器及高速缓存内部存放数据的一致性，以避免数据处理单元内部的第二主控器或其他主控器在高速缓存内存取已失效数据的情况发生。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

一种维护数据一致性的探寻装置
本技术有关于一种存储器数据存取的技术，尤指一种藉由探寻装置对高速缓存存放数据进行更新的维护数据一致性的探寻装置。
技术介绍
高速缓存是设置于电脑与磁盘驱动器的间的一种高速内存。电脑所设的主控器 (如中央处理器，Central Processing Unit, CPU)于读取磁盘驱动器或光驱中的数据时， 因为相关数据通常是放在连续的位置，所以磁盘驱动器在读取某一块区域的数据的后，下一个读取的动作常常是下一个连续的区域，为了减少读取磁盘驱动器的次数，会将一部分额外的数据存入高速缓存中，以备下一次存取时可能会用得到，如果下次所要存取的数据已经存放在缓冲器内，称为缓存命中，其速度比磁头实际搜寻磁扇存取的速度快上千倍，因此可以有效地加速硬盘机输入输出数据处理的效率，亦即当必须以较慢的内存(如电脑的外部主存储器)做为主控器的数据存取接口时，整体电脑系统的运作速度将随着变慢，这是因为主控器的工作周期远比外部主存储器的数据地址存取时间快上许多；高速缓存一般用以做为数据暂存区使用，因此，其所需具有的储存空间遂远小于外部主存储器，因此， 一般用的高速缓存大多使用储存密度较低但读写速度快的静态随机存取存储器(Static Random Access Memory, SRAM)做为内存元件，而以读写速度较慢但储存密度较大的动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory, DRAM)做为外部主存储器的内存元件；然而，使用高速缓存虽可增加主控器读取磁盘档案的速度，但使用高速缓存亦存在数据一致性的问题，因外部主存储器以动态随机存取存储器为内存元件，其内所存放的数据必须由主控器周期性的进行更新，否则将因动态随机存取存储器内部记忆格中的电荷泄漏而使数据丢失，若主控器欲于外部主存储器内更新的数据亦在高速缓存内命中，按数据存取的顺序，主控器先行判别高速缓存中是否存有其所需读取的数据，若有，则直接从高速缓存中读取该笔数据，若该笔数据先前已由其他主控器在外部主存储器内进行更新，此即表示现行主控器所存取的该笔数据为一已失效的数据，因而将产生读取数据不一致的问题，而导致电脑系统的运作产生问题，如一般的网络处理单元(Network Processor)内部分别设有一第一主控器、第二主控器及高速缓存，并与一外部主存储器连接，于此架构中，第一主控器主要对外部主存储器进行数据存取作业，而第二主控器则以高速缓存作为数据存取接口， 如前所述，高速缓存内部存放数据是自外部主存储器取得并为第二主控器存取次数最高的数据；承上所述，第一主控器并不会从高速缓存中读取数据，其仅从外部主存储器读取，亦即高速缓存的存放数据仅由第二主控器进行存取，故当第一主控器写入数据到外部主存储器时，就现行做法而言，第一主控器并不会同步更新高速缓存内部与外部主存储器写入地址相同的存放数据，因而使得外部主存储器与高速缓存内部存放数据无法一致，亦即若以后第二主控器存取该写入地址所储存的数据，对网络处理器而言，该笔数据已失效，若继续读取的结果，将导致网络处理单元的运作产生错误。常用的对于缓存数据一致性的解决技术有广播(Broadcasting)、非高速缓存指定(Non-cacheable memory designation)及缓存刷新(Cache flushing)等方式,其中非高速缓存指定及缓存刷新两种方式将减低缓存数据的命中率(Cache hit rate)而影响数据存取的速度，而广播方式虽不致减低缓存数据命中率，但因其所使用的电路较为复杂，遂将使得主控器的封装体积因而增加，再加以复杂的电路亦将产生散热性的问题，因此，如何在不影响缓存数据命中率并辅以简易的逻辑电路而可达成缓存数据一致性，为目前亟待克服的技术问题。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的缺点，本技术的主要目的在于提供一种维护数据一致性的探寻装置，其可由一简单的逻辑电路维护外部主存储器及高速缓存内部存放数据的一致性。本技术的另一目的在于提供一种维护数据一致性的探寻装置，其可于第一主控器欲更新外部主存储器的存放数据时，一并对高速缓存进行更新，以避免以后第二或其他主控器在高速缓存内存取已失效数据的情况发生。为达上述目的，本技术即提供一种维护数据一致性的探寻装置。一种维护数据一致性的探寻装置适用于一数据处理单元中，该数据处理单元包括第一主控器、第二主控器及高速缓存，并与一主存储器连接，该探寻装置按该第一主控器欲对主存储器的存放数据进行更新时的写入地址同时对高速缓存的存放数据进行更新。本技术的探寻装置适用于一网络处理单元中，该网络处理单元还包括第一主控器、第二主控器、目录内存、多任务器、高速缓存及存储器仲裁器，该网络处理单元并经由存储器仲裁器与一外部主存储器连接，其中，该第一主控器以外部主存储器做为数据存取接口，而第二主控器的数据存取接口则为高速缓存。本技术的维护数据一致性的探寻装置，组设于该网络处理单元内部，其另包括有(a)比较模块，根据第一主控器经由目录内存所比较出的写入地址于高速缓存中搜寻出与该写入地址相结合的更新地址；(b)更新模块，可根据比较模块所提供的更新地址， 将第一主控器欲对外部主存储器更新的数据内容一并在高速缓存内更新。通过本技术实施例可以在不影响缓存数据命中率并辅以简易的逻辑电路的基础上便可维护缓存数据的一致性。附图说明此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本申请的一部分， 并不构成对本技术的限定。在附图中图I为一方块图为本技术的探寻装置与网络处理单元内部所含各功能组件连结进行数据一致性维护作业时的内部结构示意图；图2为一流程图为本技术的探寻装置的探寻方法在一网络处理单元进行数据一致性维护作业的步骤流程图。图中各元件符号的简单说明10…网络处理单元11…第一主控器12…第二主控器13…目录内存14…探寻装置141…比较模块142…更新模块15…多任务器16…高速缓存17…存储器仲裁器20…外部主存储器具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。以下的实施例进一步详细说明本专利技术的观点，但并非以任何观点限制本技术的范畴。图I为一方块图，其用以显示本技术的探寻装置14与网络处理单元10内部所含各功能组件连结进行数据一致性维护作业时的内部架构示意图，如图所示，于下述实施例中，本技术维护数据一致性的探寻装置应用于一网络处理单元(Network Processor) 10，借此以对网络处理单元10组设的高速缓存16及其所连接的外部主存储器 20内部存放数据的一致性进行维护，然而，再次首先需注意的是本技术并非仅可用于网络处理单元上，本技术可应用于数据处理单元对外部主存储器与高速缓存间进行数据存取及维护的运作过程中，用以维护高速缓存与外部主存储器内部存放数据的一致性。本技术的探寻装置14组设于网络处理单元10内部，其内还包括一比较模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种维护数据一致性的探寻装置，其特征在于，适用于一数据处理单元中，该数据处理单元包括第一主控器、第二主控器及高速缓存，并与一主存储器连接，该探寻装置按该第一主控器欲对主存储器的存放数据进行更新时的写入地址同时，对高速缓存的存放数据进行更新。

【技术特征摘要】
1.一种维护数据一致性的探寻装置，其特征在于，适用于一数据处理单元中，该数据处理单元包括第一主控器、第二主控器及高速缓存，并与一主存储器连接，该探寻装置按该第一主控器欲对主存储器的存放数据进行更新时的写入地址同时，对高速缓存的存放数据进行更新。2.如权利要求I所述的探寻装置，其特征在于，该数据处理单元为一网络处理单元。3.如权利要求I所述的探寻装置，其特征在于，该第一主控器为...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱伟宏，杨美饶，
申请(专利权)人：海南芯力高新技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：