JP2007508601A - ハブベースの記憶システムにおけるダイレクトメモリアクセス用の装置および方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、システム記憶内でのDMA操作遂行のためのDMAエンジンを持つ記憶モジュール用の記憶ハブを対象とするものである。記憶ハブには、システム記憶の記憶装置のうちの少なくとも1つへのアクセスのための記憶要求を受け取るためのリンクインターフェイスが含まれ、さらには記憶装置への連結のための記憶装置インターフェイスであって、記憶装置のうちの少なくとも1つへのアクセスのため記憶装置へ記憶要求を連結させる記憶装置インターフェイスをも含む。リンクインターフェイスと記憶装置インターフェイスを選択的に連結するスイッチは、記憶ハブに含まれる。加えて、ダイレクトメモリアクセス(DMA)エンジンは、DMA操作を行うための記憶装置のうちの少なくとも1つへのアクセスのための記憶要求を発生させるためにそのスイッチを介して記憶装置インターフェイスに連結されている。
本発明の実施例は、システムプロセッサの干渉なしにシステム記憶内でデータの移動を行うためのダイレクトメモリアクセス(DMA)機能を含む記憶ハブ構造を有するシステム記憶を対象とするものである。一部の詳細は、発明の十分な理解を提供するために説明されるものである。しかしながら、当業者には、発明がこれらの特定の詳細なしに実行できることは明確であろう。他の事例では、発明を不必要にわかりにくくするのを防ぐために、周知の回路、制御信号、およびタイミングプロトコルは詳細には示されていない。
DMAエンジン300がシステム記憶内での利用のために「散乱−収集」機能を実装することが当業者によって理解されるであろう。データの大きな塊が不連続の記憶の塊へと読み込まれると、プロセッサ104は記憶を配分し、接続されたコマンド一覧表400をDMAエンジン300を介して設定する。そこからDMA移動が開始され、DMAエンジン300が全体的な移動を完了するまで処理する。同じような技術は、システム記憶内において散乱しているデータの塊を、連続した記憶の塊へと書き込むために収集するのに用いられることができる。プロセッサ104はどの塊がシステム記憶内で書き込まれるのかということとそれらの順番を決定し、DMAエンジン300を介して接続されたコマンド一覧表400を設定する。DMA移動はそこから開始され、完了するまでDMAエンジン300によって完全に処理される。接続されたコマンド一覧表400はシステム記憶内に保存されるため、例えば、DMAエンジン300によって支援されるそれぞれのチャンネルなど、接続された一覧のいくつかを維持することが可能である。さらに、接続されたコマンド一覧表400はシステム記憶内に保存されているため、1つのチャンネルのための1つのさらに大きな移動へと接続されるかもしれない個々の移動の多くにおける唯一の制限は、システム記憶内における残りの自由な記憶位置の多くである。
Claims (42)
- 複数の記憶装置と、
該記憶装置のうち少なくとも1つにアクセスするための記憶要求を受信するリンクインターフェイス;
該記憶装置に連結される記憶装置インターフェイスであって、該記憶装置のうち少なくとも1つへアクセスするために該記憶装置に記憶要求を連結する、記憶装置インターフェイス;
該リンクインターフェイスおよび該記憶装置インターフェイスを選択的に連結するためのスイッチ;ならびに
該スイッチを介して該記憶装置インターフェイスに連結されるダイレクトメモリアクセス(DMA)エンジンであって、DMA操作を行うために該記憶装置のうち少なくとも1つにアクセスするための記憶要求を生成する、DMAエンジン、
を備える、記憶ハブと
を備える、記憶モジュール。 - 前記記憶ハブが、単一装置に属する前記リンクインターフェイスと、前記記憶装置インターフェイスと、前記スイッチと、前記DMAエンジンとを有する組み込みシステムである、請求項1に記載の記憶モジュール。
- 前記記憶装置インターフェイスが、
記憶コントローラバスを介して前記スイッチに連結され、記憶装置バスを介して前記記憶装置にさらに連結された記憶コントローラと、
該記憶コントローラが連結された該記憶装置のうちの少なくとも1つへ向けられた記憶要求を格納するための該記憶コントローラに連結された書き込みバッファと、
該記憶装置に提供されるデータ、または該記憶装置から取り出されるデータを格納するための該記憶コントローラに連結されたキャッシュと
を備える、請求項1に記載の記憶モジュール。 - 前記スイッチがクロスバースイッチを含む、請求項1に記載の記憶モジュール。
- 前記複数の記憶装置が、記憶操作中に同時にアクセスされる記憶装置の集合である、請求項1に記載の記憶モジュール。
- 前記複数の記憶装置が、同期型ダイナミックランダムアクセスメモリ装置を含む、請求項1に記載の記憶モジュール。
- 前記DMAエンジンが、
DMA操作のための開始記憶アドレスを格納するためのアドレスレジスタと、
該DMA操作においてデータを移動する位置の対象アドレスを格納するための対象アドレス位置と、
該DMA操作においてアクセスされる記憶位置の数を示すカウント値を格納するためのカウントレジスタと、
該DMA操作の完了を示す値を格納、または、該アドレスレジスタ、該カウントレジスタ、およびネクストレジスタに読み込まれる開始記憶アドレス、カウント値、および次の記憶アドレスを含むリンク一覧に対応する記憶アドレスを示す値を格納するためのネクストレジスタと
を備える、請求項1に記載の記憶モジュール。 - 複数の記憶装置を有する記憶モジュール用の記憶ハブであって、
該記憶装置のうちの少なくとも1つへのアクセスのための記憶要求を受信するためのリンクインターフェイスと、
該記憶装置に連結するための記憶装置インターフェイスであって、該記憶装置のうちの少なくとも1つにアクセスするための該記憶装置に記憶要求を連結する、記憶装置インターフェイスと、
該リンクインターフェイスおよび該記憶装置インターフェイスを選択的に連結するためのスイッチと、
該スイッチを介して該記憶装置インターフェイスに連結されるダイレクトメモリアクセス(DMA)エンジンであって、DMA操作を行うために該記憶装置のうちの少なくとも1つにアクセスするための記憶要求を生成する、DMAエンジンと
を備える、記憶ハブ。 - 前記リンクインターフェイスと、前記記憶装置インターフェイスと、前記スイッチと、前記DMAエンジンとが、単一装置に属する組み込みシステムである、請求項8に記載の記憶ハブ。
- 前記記憶装置インターフェイスが、
記憶コントローラバスを介してスイッチに連結され、記憶装置バスを介して前記記憶装置にさらに連結された記憶コントローラと、
該記憶コントローラが連結される該記憶装置のうちの少なくとも1つへ向けられた記憶要求を格納するための該記憶コントローラに連結された書き込みバッファと、
該記憶装置に提供されるデータ、または該記憶装置から取り出されるデータを格納するための該記憶コントローラに連結されたキャッシュと
を備える、請求項8に記載の記憶ハブ。 - 前記スイッチがクロスバースイッチを含む、請求項8に記載の記憶ハブ。
- 前記DMAエンジンが、
DMA操作のための開始記憶アドレスを格納するためのアドレスレジスタと、
該DMA操作においてデータを移動する位置の対象アドレスを格納するための対象アドレス位置と、
該DMA操作においてアクセスされる記憶位置の数を示すカウント値を格納するためのカウントレジスタと、
該DMA操作の完了を示す値を格納、または、該アドレスレジスタ、該カウントレジスタ、およびネクストレジスタへ読み込まれる開始記憶アドレス、カウント値、および次の記憶アドレスを含むリンク一覧に対応する記憶アドレスを示す値を格納するためのネクストレジスタと、
を備える、請求項8に記載の記憶ハブ。 - 記憶要求が提供される記憶バスと、
該記憶バスに連結される少なくとも1つの記憶モジュールであって、該記憶モジュールは、複数の記憶装置および記憶ハブを有し、該記憶ハブは、
リンクインターフェイスが位置する該記憶モジュールの該記憶装置のうちの少なくとも1つにアクセスするための記憶要求を受信するために連結されるリンクインターフェイスと、
該記憶装置に連結された記憶装置インターフェイスであって、該記憶装置のうちの少なくとも1つにアクセスするために該記憶装置に記憶要求を連結する、記憶装置インターフェイスと、
該リンクインターフェイスと該記憶装置インターフェイスとを選択的に連結するためのスイッチと、
該スイッチを介して該記憶装置インターフェイスおよび該リンクインターフェイスに連結されるダイレクトメモリアクセス(DMA)エンジンであって、DMA操作を行うために該記憶装置のうちの少なくとも1つにアクセスするための記憶要求を生成する、DMAエンジンと
備える、記憶モジュールと
を備える、記憶システム。 - 前記記憶ハブが、単一装置に属する前記リンクインターフェイスと、前記記憶装置インターフェイスと、前記スイッチと、前記DMAエンジンとを有する組み込みシステムである、請求項13に記載の記憶システム。
- 前記記憶バスが高速記憶バスを含む、請求項13に記載の記憶システム。
- 前記記憶バスが高速光学記憶バスを含み、前記リンクインターフェイスが光学信号および電気信号を変換するための光学記憶バスインターフェイス回路を含む、請求項13に記載の記憶システム。
- 複数の記憶モジュールが前記記憶システムに含まれ、前記複数の記憶モジュールの第1の記憶モジュールが前記記憶バスに連結され、該複数の記憶モジュールの残りの記憶モジュールが該第1の記憶モジュールに直列に連結される、請求項13に記載の記憶システム。
- 複数の記憶モジュールが前記記憶システムに含まれ、前記複数の記憶モジュールの各々が、各リンクインターフェイスを介して前記記憶バスに直接連結される、請求項13に記載の記憶システム。
- 前記記憶ハブの前記記憶装置インターフェイスが、
記憶コントローラバスを介して前記スイッチに連結され、記憶装置バスを介して該記憶装置に連結された記憶コントローラと、
該記憶コントローラが連結される該記憶装置のうちの少なくとも1つへ向けられた記憶要求を格納するための該記憶コントローラに連結された書き込みバッファと、
該記憶装置に提供されるデータ、または該記憶装置から取り出されるデータを格納するための該記憶コントローラへ連結されたキャッシュと、
を備える、請求項13に記載の記憶システム。 - 前記記憶ハブの前記スイッチがクロスバースイッチを含む、請求項13に記載の記憶システム。
- 前記記憶モジュールの複数の記憶装置が、記憶操作中に同時にアクセスされる記憶装置の集合である、請求項13に記載の記憶システム。
- 前記記憶モジュールの複数の記憶装置が、同期型ダイナミックランダムアクセスメモリ装置を含む、請求項13に記載の記憶システム。
- 前記記憶ハブの前記DMAエンジンが、
DMA操作が開始する前記記憶システム内の記憶位置の開始記憶アドレスを格納するためのアドレスレジスタと、
該DMA操作においてデータを移動する該記憶システム内の記憶位置の対象アドレスを格納するための対象アドレス位置と、
該DMA操作においてアクセスされる記憶位置の数を示すカウント値を格納するためのカウントレジスタと、
該DMA操作の完了を示す値を格納、または該アドレスレジスタ、該カウントレジスタ、およびネクストレジスタに読み込まれる開始記憶アドレス、カウント値、および次の記憶アドレスを含むリンク一覧に対応する記憶アドレスを示す値を格納するためのネクストレジスタと
を備える、請求項13に記載の記憶システム。 - 中央演算処理装置(「CPU」)と、
該CPUに連結されたシステムコントローラであって、入力ポートおよび出力ポートを有する、システムコントローラと、
該システムコントローラを介して該CPUに連結された入力装置と、
該システムコントローラを介して該CPUに連結された出力装置と、
該システムコントローラを介して該CPUに連結された格納装置と、
複数の記憶装置と、
記憶ハブであって、
リンクインターフェイスが位置する該記憶モジュールの該記憶装置のうちの少なくとも1つにアクセスするための記憶要求を受信するために連結された該リンクインターフェイス;
該記憶装置に連結された記憶装置インターフェイスであって、該記憶装置のうちの少なくとも1つにアクセスするために該記憶装置に記憶要求を連結する、記憶装置インターフェイス;
該リンクインターフェイスおよび該記憶装置インターフェイスを選択的に連結するスイッチ;ならびに
該スイッチを介して該記憶装置インターフェイスおよび該リンクインターフェイスへ連結されたダイレクトメモリアクセス(DMA)エンジンであって、DMA操作を行うために該複数の記憶モジュールの該記憶装置のうちの少なくとも1つにアクセスするための記憶要求を生成する、DMAエンジン;
を備える、記憶ハブと
を備える少なくとも1つの記憶モジュールと、
記憶要求、および、該システムコントローラと該記憶モジュールとの間のデータとを連結するために、該システムコントローラと該複数の記憶モジュールのうちの少なくとも1つとの間に連結された通信リンクと
を備える、コンピュータシステム。 - 前記通信リンクが高速記憶バスを含む、請求項24に記載のコンピュータシステム。
- 前記記憶ハブが、単一装置に属する前記リンクインターフェイスと、前記記憶装置インターフェイスと、前記スイッチと、前記DMAエンジンとを有する組み込みシステムである、請求項24に記載のコンピュータシステム。
- 前記通信リンクが高速光学記憶バスを含み、前記記憶ハブの前記リンクインターフェイスが光学信号および電気信号を変換するための光学記憶バスインターフェイス回路を含む、請求項24に記載のコンピュータシステム。
- 複数の記憶モジュールが前記コンピュータシステムに含まれ、該複数の記憶モジュールの第1の記憶モジュールが前記通信リンクに連結され、該複数の記憶モジュールの残りの記憶モジュールが該第1の記憶モジュールに直列に連結される、請求項24に記載のコンピュータシステム。
- 複数の記憶モジュールが前記コンピュータシステムに含まれ、該複数の記憶モジュールの各々が各リンクインターフェイスを介して前記記憶バスに直接連結される、請求項24に記載のコンピュータシステム。
- 前記記憶ハブの前記記憶装置インターフェイスが、
記憶コントローラバスを介して前記スイッチに連結され、記憶装置バスを介して前記記憶装置にさらに連結された記憶コントローラと、
該記憶コントローラが連結される該記憶装置のうちの少なくとも1つへ向けられた記憶要求を格納するための該記憶コントローラへ連結された書き込みバッファと、
該記憶装置に提供されるデータまたは該記憶装置から取り出されるデータを格納するための該記憶コントローラに連結されたキャッシュと
を備える、請求項24に記載のコンピュータシステム。 - 前記記憶ハブの前記スイッチがクロスバースイッチを含む、請求項24に記載のコンピュータシステム。
- 前記記憶モジュールの複数の記憶装置が、記憶操作中に同時にアクセスされる記憶装置の集合である、請求項24に記載のコンピュータシステム。
- 前記記憶モジュールの複数の記憶装置が、同期型ダイナミックランダムアクセスメモリ装置を含む、請求項24に記載のコンピュータシステム。
- 前記記憶ハブの前記DMAエンジンが、
DMA操作が開始する前記記憶システム内の記憶位置の開始記憶アドレスを格納するためのアドレスレジスタと、
該DMA操作においてデータを移動する該記憶システム内の記憶位置の対象アドレスを格納する対象アドレス位置と、
該DMA操作においてアクセスされる記憶位置の数を示すカウント値を格納するためのカウントレジスタと、
該DMA操作の完了を示す値を格納、または該アドレスレジスタ、該カウントレジスタ、およびネクストレジスタに読み込まれる開始記憶アドレス、カウント値、および次の記憶アドレスを含むリンク一覧に対応する記憶アドレスを示す値を格納するためのネクストレジスタと
を備える、請求項24に記載のコンピュータシステム。 - プロセッサと、該プロセッサに連結されたシステムコントローラと、記憶バスを介して該システムコントローラに連結された少なくとも1つの記憶モジュールを有するシステム記憶とを有するコンピュータシステムにおいて記憶操作を実行するための方法であって、
プロセッサの干渉なく該システム記憶における記憶操作を実行するための命令を表す、ダイレクトメモリアクセス(DMA)情報を該システム記憶内の一位置に書き込むことと、
該プロセッサおよびシステムコントローラから該記憶バスの制御を得ることと、
該DMA情報が書き込まれる該システム記憶内の位置にアクセスすることと、
該命令により表される該記憶操作を実行することと、
を包含する、方法。 - 前記記憶操作の実行中に前記システム記憶を分離することをさらに包含する、請求項35に記載の方法。
- 前記DMA情報を書き込むことが、
前記記憶操作が開始する前記システム記憶内の記憶位置の開始記憶アドレスを書き込むことと、
該記憶操作においてデータを移動する該システム記憶内の記憶位置の対象アドレスを書き込むことと、
該記憶操作においてアクセスされる記憶位置の数を示すカウント値を書き込むことと、
該記憶操作の完了を示す次の記憶アドレス値を書き込み、または開始記憶アドレス、カウント値、および次の記憶アドレス値を含むリンク一覧に対応する記憶アドレスを示す次の記憶アドレス値を書き込むことと
を包含する、請求項35に記載の方法。 - 前記システム記憶が複数の記憶モジュールを備え、前記記憶操作を実行することが、データを読み込むために該複数の記憶モジュールの第1の記憶位置にアクセスすることと、該データを書き込むために該複数の記憶モジュールの代の記憶位置にアクセスすることとを包含する、請求項35に記載の方法。
- プロセッサと、該プロセッサに連結されたシステムコントローラと、該システムコントローラをシステム記憶に連結する記憶バスとを有するコンピュータシステムに含まれる該システム記憶内のデータを転送する方法であって、
DMA命令を、該システム記憶内の一位置に書き込むことであって、該DMA命令は、該システム記憶内の第1および第2の位置に対応する記憶アドレスを含むデータを転送するために記憶操作を実行するための命令を示す、ことと、
該記憶バスの制御を得ることと、
プロセッサの干渉なく、該DMA命令が書き込まれる該システム記憶内の該位置にアクセスし、該システム記憶内の該第1の位置からデータを読み取り、該システム記憶内の該第2の位置にデータを書き込むことと、
を包含する、方法。 - 前記記憶バスの制御を得ることが、前記システム記憶内でデータを転送中に前記プロセッサおよびシステムコントローラから前記システム記憶を分離することを包含する、請求項39に記載の方法。
- 前記DMA命令を書き込むことが、
前記データの転送が開始する前記システム記憶内の記憶位置の開始記憶アドレスを書き込むことと、
該データが転送される該システム記憶内の記憶位置の対象アドレスを書き込むことと、
該データの転送においてアクセスされる記憶位置の数を示すカウント値を書き込むことと、
該データ転送の完了を示す次の記憶アドレス値を書き込み、または開始記憶アドレス、カウント値、および次の記憶アドレス値を含むリンク一覧に対応する記憶アドレスを示す次の記憶アドレス値を書き込むことと
を包含する、請求項39に記載の方法。 - 前記システム記憶が複数の記憶モジュールを備え、該システム記憶内の前記第1の位置からデータを読み取ることが、該データを読み込むために該複数の記憶モジュールの第1の記憶位置にアクセスすることを包含し、該システム記憶内の前記第2の位置にデータを書き込むことが、該データを書き込むために該複数の記憶モジュールの第2の記憶位置にアクセスすることを包含する、請求項39に記載の方法。
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