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A7 B7 3〇5〇31 五、發明説明（1 ) 發明領域： 本發明係有關一種可減少中央處理單元（C P U)匯流排上 時間延遲之裝置。更具體而言，本發明係有關一種可調 整電版系統中分割又易或遞延交易（deferred transaction) 之裝置及方法。 發明背景： 傳統上將匯流排區分爲C P U匯流排或輸入/輸出（〗/ 〇 ) 匯流排。處理器匯流排較短，通常爲高速度，而與記憶 體系統匹配’以便儘量提高記憶體-處理器之頻寬。相反 地，I /〇匯流排可能較長，可以設有多種與其相連接之 裝置’並且通常與其連接裝置之資料頻寬範圍較廣。1/ 0匯流排可經由一 I / 〇橋接器（bridge )記憶體控制器而連 接到記憶體，或利用c P U匯流排連接到記憶體。 可將CPU匯流排上的一典型交易分割成數個階段。匯流 排上的中介器（agent)可以是—處理器或一【/〇介面。該中 介器向匯流排提出要求，而開始一個交易。在一仲裁階段 中，各匯流排中介器在其之間仲裁，以便決定下—次的匯 流排主控裝置。一旦某一中介器在仲裁階段中赢得仲裁， 則孩中介器即在要求階段中將一要求放在匯流排上。在該 交易的錯誤階段中，所有的中介器檢查該要求是否有正確 的同位核對，且可通知可能的錯誤。所有的處理器將交易 要求的位址與其快取記憶體的内容比對，並於該交易的檢 核階段中指示比對的結果。檢核階段標示該交易中決定快 取記憶體資料的主控權及處理器記憶體存取的整體觀察點 本紙張尺度適用中家標準（CNS ) A峨格（2lGx297公董)" II 「裝 訂^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（2 ) 的一點。然後以一回應階段完成該交易，此時可發出有關 完成該交易的其他資訊。依據交易種類的不同，該交易中 可能出現一以要求啓動的資料階段、以回應啓動的資料階 段、或以檢核啓動的資料階段。 雖然一次可在C P U匯流排上發出多個交易，但是同樣時 間中每一階段只能有一個交易。當一交易長期佔據任何— 個階段，該交易將延遲後續的交易在c P u匯流排上執行。 在執行一有關將資料傳送到外部匯流排的處理器交易中， 設有多個處理器或設有可發出連續交易的管線化單—處理 器的電腦系統將會碰到延遲。例如，處理器I / 〇存取交易 通常要耗用數個時脈周期才能完成。I/O存取交易包括存 取諸如資料儲存裝置等I / 0裝置、或存取諸如快閃記憶體 等I /0匯流排上的記憶體。在將資料傳送到I / 0裝置或 自I /0裝置擷取資料的期間中，處理器繼續掌控資料匯流 排信號線。因而使其他的交易無法使用資料匯流排信號線 ，而產生時間延遲的問題。 因此，現在需要一種可減少處理器I/O存取交易在CPU 匯流排的瓶頸所引發的時間延遲。 發明概述： 本發明揭露了一種用於調整處理器在一匯流排上所發出 交易的遞延之交易遞延機構。一匯流排交易記錄器係搞 合到該匯流排，以便處理該匯流排上所發出交易之編碼 後信號。一交易處理器單元係搞合到該匯流排交易記錄 器、及該匯流排。當該交易處理器單元自該匯流排接收 ---------^'1裝— (請先聞讀背面之注意事項再填寫本萸) 訂 -5- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 305031 A? _______ B7 _ ,Ο v ------ 五、發明説明（) 到一指示信號，指示有一遞延交易正在該匯流排上等候 發出時，以及當該匯流排上所發出交易之編碼後信號指 示該匯流排上所發出之交易是—遞延候選者時，則該交 易處理器單元遞延該匯流排上所發出之交易。 本發明揭露了 一種用於調整一現行交易的遞延之方法。 首先決定是否有一待處理的交易存在。然後決定該現行交 易是否爲可遞延的。最後，如果有待處理的交易存在，且 該現行交易是可遞延的，則遞延該現行交易。 附圖簡述： 若參照下文所述本發明所實施的各種特徵及要素之詳細 説明及各附圖’將可對本發明有更完整的了解。這些説明 及附圖的目的並非將本發明限於該特定實施例，而只是作 爲解釋及協助了解之用。 圖1示出在一電腦系統中實施的本發明之一實施例。 圖2是根據本發明的一交易遞延單元實施例之方塊圖。 圖3示出根據本發明的一主匯流排交易記錄器實施例。 圖4示出根據本發明的—交易處理器實施例。 圖5示出根據本發明的一 I / 〇匯流排介面實施例。 圖6 a示出如何在一傳統的電腦系統中發出交易。 圖6b示出一遞延交易所顯現的效能降低。 圖6 c示出如何利用根據本發明一實施例的交易遞延單元 發出遞延交易。 圖7是根據本發明而動態遞延處理器至I/O存取交易的 方法之流程圖。 本紙張尺度適用中國^i?7CNS) A4規格（210x^i n II 「裝 - - 产 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本X) 訂 -·

五、發明説明（4 ) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 詳細説明： 本發明揭露了一種創新的交易遞延單元。在下列詳細説 明中，述及許多特定的細節，以便本發明可以徹底被了解 然而，熟悉本門技術者當可了解，在沒有這些特定細節 的情形下，亦可實施本發明。在其他的情形中，則並未詳 述一些習知的方法、程序、組件、及電路，以免模糊了本 發明。 圖1是本發明一實施例的電腦系統之方塊圖。該電腦系統 包含用於處理數位資料的處理器（101)。處理器（101)可以 疋一複雜指令集電腦（Complex Instruction Set Computing ; 簡稱CISC)微處理器、一精簡指令集電腦（Reduced

Instruction Set Computing ;簡稱RISC)微處理器、一極長指 令集（Very Long Instruction Word ;簡稱 VLIW )、或其他的 處理器裝置。圖1示出使用本發明的單一處理器電腦系統 之一實施例。然而’我們當了解，亦可將本發明實施於一 具有多個處理器的電腦系統。處理器（1〇])係耦合到C P u 匯流排（110 )，該c P U匯流排（11 〇 )在處理器（i 0 i )與電腦 系統中其他的組間之間傳送信號。記憶體（i i 3 )係耦合到 C P ϋ匯流排（11〇 )，且記憶體（丨13 )包含動態隨機存取記憶 體（DRAM)裝置、靜態隨機存取記憶體（SRAM)裝置、或其 他的記憶體裝置。記憶體（113 )儲存資訊或處理器（1 〇丨）執 行時的其他中間資料。橋接器記憶體控制器（丨i丨）係耦合到 C P U匯流排（110 )及記憶體（113 )。橋接器記憶體控制器 (111)導引處理器（101 )、記憶體（i丨3 )、及電腦系統中其他 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公釐） ---------裝------訂------1 . - 一 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 3CGG31 A7 B7 五、發明説明（5 ) 組件間之資料傳送，並將信號自這些組件橋接到高速I / 0 匯流排（120)。 I / Ο匯流排（120 )支援在高資料傳輸速率下運作的各周 邊裝置。匯流排（120)可以是單一匯流排、或多個匯流排 的結合。舉例而言，匯流排（120 )可包含周邊组件互連 (Peripheral Components Interconnect ；簡稱 PC I)匯流排、 一個人電腦記憶卡國際協會（Personal Computer Memory Card International Association ；簡稱 PCMCIA)匯流排、一 V L匯流排、或其他的匯流排。匯流排（120 )提供電腦系統 中各组件間之通訊鏈路。網路控制器（121)將一電腦網路連 結起來’並使各電腦之間得以通訊。顯示裝置控制器（丨22 ) 係耦合到高速I / Ο匯流排（120 )。顯示裝置控制器（122 )可 讓一顯示裝置耦合到電腦系統，且係作爲該顯示裝置與電 腦系統間之介面。顯示裝置控制器（122 )可以是一單色顯示 介面卡（Monochrome Display Adapter ;簡稱 MDA)、彩色 圖形介面卡（Color Graphics Adapter ;簡稱C G A)、增強圖 形介面卡（Enhanced Graphics Adapter ;簡稱 EGA)、多彩 色圖形陣列（Multi-Color Graphics Array ;簡稱 MCGA)介面 卡、視頻圖形陣列（Video Graphics Array ;簡稱VGA)介面 卡、延伸圖形陣列（Extended Graphics Array ;簡稱 XGA) 介面卡、或其他的顯示裝置控制器。顯示裝置可以是一電 視機、電腦監視器、平板顯示器、或其他的顯示裝置。顯 示裝置經由顯示裝置控制器（122)自處理器（101)接收資訊 及資料，並向電腦系統的使用者顯示資訊及資料。 -8 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） I 「裝 n ~~訂 I 气 '- 峰 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 經濟部中央標準局貝工消費合作杜印製 -9 五、發明说明（6 I / 0匯流排（130 )係用於在較低傳輸速率下運作的各周 邊裝置之間傳送資訊。I/O匯流排（130)可以是一單一匯 流排、或多個匯流排之結合。舉例而言，匯流排（130)可 包含一工業標準架構（Industry Standard Architecture ;簡稱 ISA)匯流排、延伸工業標準架構（Extended Industry Standard Architecture ;簡稱EISA)匯流排、或微通道架構（ Micro Channel Architecture ;簡稱 MCA)匯流排。匯流排 (130)提供電腦系統中各組件間之通訊鏈路。鍵盤介面 (132)可以是一鍵盤控制器或其他的鍵盤介面。鍵盤介面 (132 )可以是一專用裝置、或可設於諸如匯流排控制器或 其他控制器等另一裝置中。鍵盤介面（132)可將一键盤耦合 到電腦系統，並將信號自一鍵盤耦合到電腦系統。大量儲 存裝置（13 1 )可以是一硬碟機、軟碟機、光碟機、快閃記憶 裝置、或其他的大量儲存裝置。音訊控制器（Π3 )動作而協 調音訊之記錄及播放，且音訊控制器（丨33 )亦係耦合到I / 0匯流排（130)。匯流排橋接器（123)將匯流排（12〇)耦合 到匯流排（130)。匯流排橋接器（123)包含一轉換器，用以 橋接匯流排（120)與（130)間之信號。 在本發明的一實施例中，橋接器記憶體控制器（丨〗丨）包含 一交易遞延單元（112)。當一待處理的交易等候被發出時， 交易遞延單元（112)動作而遞延一耗用時間超過預定完成時 間長度的現行交易。交易遞延單元（112)亦動作而向處理器 (1〇1)指示：已經爲了分割交易的效能而遞延了現行交易。 當多個裝置同時想要在CPU匯流排（11〇)上通訊時，遞延 私紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（2丨〇χ297公釐 ----------- %* (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂_ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 305031 A7 B7 五、發明説明（7 ) 交易或分割交易增加了 C P U匯流排（110 )之有效匯流排頻 寬。在本發明的一實施例中，多個裝置可以是想要在CPU 匯流排（no)上通訊之多個處理器。當一交易被遞延時， 該交易被分割成一要求交易及一回應交易，該要求交易包 含一位址、控制資訊、及在寫入交易時之資料，而該回應 交易包含一傳送到處理器而通知該交易完成的訊息。如果 該交易是成功的’則該回應訊息可以是該交易已完成，而 如果該交易失敗了，則該回應訊息則是重新嘗試該交易。 通常是由目標裝置產生回應交易，以便完成原始被遞延的 CPU匯流排交易。在讀取的情形中，回應交易亦包含所要 求的資料。每一交易都被標示，以便處理器（1 〇 1 )識別達些 交易。在要求交易之後，即釋出CPU匯流排（110)。因而 在將該要求交易傳送到I / 〇裝置這段時間中空出c p U匯流 排（1 10 )，且可讓另一要求使用c P U匯流排（110 )。縱使在 I/O存取時並未發生實際的資料轉移，亦由處理器保有 C P U匯流排（110)上各資料匯流排信號線之使用權。在分 割交易中，只有在完成了讀取的要求交易之後，才可再度 開放C P U匯流排（110 )上各資料匯流排信號線的使用權。 分割交易增加了完成一個資料轉移或交易之時間。必須 取得C P U匯流排（1 1 〇 )的使用權兩次，一次係用於要求交 易，另一次係用於回應交易。必須有分割交易的通訊協定 ，以便追蹤在通訊中的其他裝置。橋接器記憶體控制器 (111)必須聯絡要求裝置開始匯流排交易的回應部分，因 而必須傳送該要求裝置之識別碼，並由記憶體系統保存該 _ - 10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4规格（210X297公釐 ---------「裝------訂------^ ** (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 __B7 五、發明説明（8 ) 識別碼。只有在分割交易可增加整個電腦系統的有效c P U 匯流排（110 )頻寬時，交易遞延單元（π 2 )才動態地開始分 剖交易。交易遞延單元（112)缔結CPU集中的及I/O集中 的效能與基準間之系統效能平衡。 圖2示出本發明的交易遞延單元（112)之一實施例。交易 遞延單元（112)包含主匯流排交易記錄器（221)、交易處理 器（222 )、CPU延遲時間定時器（223 )、遞延件列狀態機 (224 )、及I / Ο匯流排介面單元（225)。主匯流排交易記錄 器（221)動作而記錄目前在CPU匯流排（11〇)上發出的各交 易。信號線（23 1 )將主匯流排交易記錄器與c p u匯流排 (110 )耦合。在本發明的一實施例中，主匯流排交易記錄 器（221 )自C P U匯流排（11 〇 )接收諸如位址信號、位元組起 動信號、及快取記憶體一致性信號等要求群組信號。主匯 流排交易記錄器（221)監視CPU匯流排（11〇)上的佇列，並 根據提出要求的時間而記錄CPU匯流排（11〇)上所發出交 易之資訊。主匯流排交易記錄器（22i)處理來自cpu匯流 排（Π 0 )之要求群组信號，並將一派發控制信號輸出到交易 處理器（222)。 經濟部中央標準局員工消费合作社印裝 交易處理器（222 )係搞合到主匯流排交易記錄器（221)。 交易處理器（222 )經由信號線（233 )自主匯流排交易記錄器 (221 )接收派發控制信號。交易處理器（222 )讀取來自主匯 流排交易記錄器（221 )中一交易仵列之派發控制信號，而 識別目前在C P U匯流排（11〇 )上所發出交易之類型。交易 處理器亦經由信號線（232)而直接自CPU匯流排（110)接收 ___- 11 - )Λ4規格（210X29 7公釐） 五、發明説明（9 ) A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 ，號。交易處理器（222)處理自CPU匯流排（11〇)接收之信 ,，而決定是否有一待處理的cPU匯流排交易等候發出。 當有—待處理的CPU匯流排交易等候發出，且當現行 CPU匯流排交易是一遞延候選者時，則交易處理器（222) 動作而遞延現行交易。可設定交易處理器（222)之程式，使 交易處理器（222 )以濾波器之方式動作，以便決定哪些交易 是遞延候選者，並決定哪些交易是不可遞延的。在本發明 的一實施例中，交易處理器（222)中之一狀態機將各處理器 I/O交易識別爲可能的遞延候選者。在本發明的另一實施 例中，交易處理器（205)中之一狀態機將處理器丨/o週期 、處理器岔斷確認週期、及處理器至快速I/c>匯流排特殊 週期、及寄存功能被抑制時的處理器至快速〗/〇匯流排記 憶體讀取及寫入週期識別爲可能的遞延候選者。已經保有 資料匯流排信號線的使用權有較長一段時間的交易通常是 不錯的遞延候選者。記憶體存取交易有固定的延遲時間， 且通常在較短一段時間中即可完成。因此，記憶體存取交 易不是分割交易的一個好候選者，因而不遞延此種交易。 CPU延遲時間定時器（223 )係耦合到交易處理器（222)。 ‘待處理的CPU匯流排交易等候在cpu匯流排（no)的 資料匯流排上被處理，且現行交易是一遞延候選者時，交 易處理器經由信號線（234)傳送一信號，而起動cpu延遲 時間定時器（223 )。CPU延遲時間定時器（223 )動作，以便 界定在另一待處理交易出現而遞延現行交易之前提供給完 成該現行交易之時間長度。CPU延遲時間定時器（223)可 -12- 表紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X 297公瘦） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝· -訂

發明説明（1Q A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 同時記錄數個待處理的CPU匯流排交易之等候時間。在— 個待處理的C P U匯流排交易的等候時間超過一預設時間之 後，CPU延遲時間定時器（223)將一信號經由一信號線 (234)輸出到交易處理器（222)，指示該定時器之時間已終 了。 、 I / 〇匯流排介面單元（225 )係經由信號線（238 )而耦合到 交易處理器（222 )，並係經由信號線（239 )而耦合到！ / 〇匯 流排（120 )，且I / 〇匯流排介面單元（225)接收丨/ 〇匯流 排（120)上各周邊裝置之要求，而經由信號線（239)存取 C P U匯流排（11 〇 )。 父易處理器（222)自CPU匯流排（11〇)之資料接收有關是 否有一待處理的cpu匯流排交易存在之資訊，自CPU延遲 時間定時器（223 )接收有關—待處理的cpu匯流排交易之 等候時間是否超過一預設時間之資訊，自主匯流排交易記 錄器（221)接收有關現行CPU匯流排交易是否爲一遞延交 易的候選者之資訊，以及自1/〇匯流排介面（225 )接收有 關I / 〇匯流排上的一交易是否針對記憶體（丨13)之資訊。 义易處理器（222)根據所接收之資訊，決定是否要發出一分 割又易而動態遞延一在C p U匯流排（〗1〇 )上發出的現行交 易。义易處理器（222)經由信號線（235 )將一信號輸出到處 理器（101 )，指示現行交易將被遞延。 遞延佇列狀態機（224 )係經由信號線（237 )而耦合到交易 處理器（222)。遞延佇列狀態機（224)自該交易處理器接收 目前在C P U匯流排（J】0 )上及在丨/ 〇匯流排（丨2〇 )上發出

(請先閲讀背面之注f項再填寫本頁) «^1 裝. 訂 B7 五、發明説明（11 ) 的各交易，並動作而評估可發出哪些新的交易。對於無法 發出的交易而言，遞延佇列狀態機（224 )傳送一信號，指示 重新嘗試該交易。在本發明的一實施例中，當要求一I/O 存取交易且目前正發出另一 I/O存取交易時，遞延佇列狀 態機（224)即動作而發出一重新嘗試指令。 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 圖3是根據本發明的一主匯流排交易記錄器（221)實施例 之方塊圖。主匯流排交易記錄器包含解碼單元（331)、交 易佇列（332 )、及匯流排追蹤器單元。匯流排追蹤器單元 ( 333 )經由信號線（231)自CPU匯流排（11〇)接收信號，該 信號係指示已在C P U匯流排（110)上發出一交易。匯流排 追縱器單元（333 )產生一傳送到交易佇列（332 )之控制信號 ，用以指示交易佇列（ 332 )鎖定CPU匯流排（11〇)經由信號 線（2 3 1 )傳送的諸如位址信號、位元組起動信號、及快取記 憶體一致性信號等資訊。控制信號係經由信號線（334 )而傳 送。解碼器單元（331)動作而對CPU匯流排（no)所傳送的 有關存取目的地之編碼後資訊解碼。解碼器單元（3 3】）將此 資訊經由信號線（335 )傳送到交易佇列（332)。交易件列 (332)爲一儲存單元，用以儲存每一交易中解碼器單元 (331)處理後的資訊、及自CPU匯流排（11〇)擷取的資訊。 交易佇列（332)可以是一儲存單一交易資訊之儲存單元，也 可以是一諸如先進先出（FIFO)緩衝器等多個儲存元件，用 以儲存多個交易之資訊。交易佇列（332)經由派發匯流排 (233 )將有關每一交易之資訊傳送到交易處理器（222)，而 將此資訊作爲派發控制信號。亦可利用其他習知的邏輯電 _ -14- 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公釐）~~~ ---—— 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 305031 A7 A7 ___B7_ 五、發明説明（12 ) 路實施主匯流排交易記錄器（221 )。 圖4是根據本發明的一交易處理器（222)實施例之方塊圖 。交易處理器（222)包含配置週期狀態機（432)。配置週期 狀態機（432)經由信號線（232)自CPU匯流排（110)所傳送 之資料接收有關是否有一待處理的CPU匯流排交易存在之 資訊，經由信號線（234)自CPU延遲時間定時器（223 )接收 有關一待處理的CPU匯流排交易之等候時間是否已超過一 預設時間之資訊，經由派發匯流排（233 )自主匯流排交易 記錄器（221)接收有關現行CPU匯流排交易是否爲一遞延 交易的候選者之資訊，經由信號線（238 )自I / 〇匯流排介 面單元（225)接收有關I/O匯流排上的一交易是否針對記 憶體（113 )之資訊，並經由信號線（237 )自遞延佇列狀態機 (224 )接收有關是否應重新嘗試該待處理的交易之資訊。配 置週期狀態機（432 )根據所接收的資訊，決定是否發出—分 割交易而動態遞延一在C P U匯流排（11〇 )上發出的現行交 易。配置週期狀態機（432)經由信號線（235)將一信號輸出 到處理器（101)’指示該現行交易將被遞延。配置週期狀態 機（432)經由信號線（236)將微命令輸出到—資料路徑及一 DRAM控制器。 在本發明的一實施例中，配置週期狀態機（432 )只有在現 行义易疋一 I/O存取交易時才發出—分割交易。I/O存取 交易通常要耗用較長一段時間才能完成。當一交易被分割 或遞延時，處理器（101)可使用資料匯流排信號線執行諸 如存取記憶體（113 )等其他的交易。在本發明的另一實施例 1 _ 15 _ 本紙張尺度適财國國家縣（CNS ) Λ4規格（210X29^^ ) '~~------ --------「裝------訂------气 * * π " (請先閱讀背面之注意事項再填寫本页) A7 B7 五、發明説明（13 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 中’當現行交易是一處理器I/O週期、處理器岔斷確認週 期、及處理器至快速I / 〇匯流排特殊週期、以及寄存功能 被抑制時的處理器至快速i/Ο匯流排記憶體讀取及寫入週 期時，配置週期狀態機（432)發出一分割交易。在本發明的 另一實施例中，只有在現行交易是一遞延候選者，且一待 處理的CPU匯流排交易是存放在CPU匯流排佇列時，配置 週期狀態機（432)才發出一分割交易。當一交易被遞延時， 將引發額外的資源虛耗，因爲目標裝置必須產生—遞延回 覆交易，才能完成原始被遞延的CPU匯流排交易。此種效 能虛耗通常是6個主處理器時脈周期。如果不管cpu匯流 排上是否有一待處理的CPU匯流排交易，而只根據交易之 目的地即遞延CPU匯流排交易時，則在有不必要的效能虛 耗的情形中將會大幅降低系統的I/O效能。只有在電腦系 統的狀況許可時，配置週期狀態機（432)才發出一分割交易 ，係依據對C P U匯流排（1 1 〇 )上經過信號線（232 )的資訊流 動之監視’而作出上述決定。 在本發明的另一實施例中，只有在現行交易是一遞廷候 選者，且一待處理的C p U匯流排交易已經在c P U匯流排佇 列中等候了 一段預定時間以上時，配置週期狀態機（432)才 發出一分割交易。在本發明的此實施例中’只有在cpu延 遲時間定時器（223 )所記錄的一待處理c p U匯流排交易之 等候時間大於一使該CPU延遲時間定時器之計時終了之預 設時間時’配置週期狀態機（432)才發出一分割交易。該預 S又時間可以是一程式設定値、或一硬體編碼値。C p u延遲 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Γ 裝· -β 孔 5〇3l

、發明説明（14 ，間疋時器在將-終止信號傳送到狀態？丨擎⑽）之前，分 己―冗成交易的提供時間長度。若增加時間終了期間，則！ 匕〇週期將較不會經常被遞延，因而將減少整體的cpu^ 〇存取（延遲時間。若減少時間終了期間，則將減少 匯流排之延遲時間。—個可程式設定的cpu延遲時間 疋時器可讓使用者有效地將交易遞延單元（112)用於所選擇 的電腦系統環境中。例如，桌上型電腦系統對丨/ 0裝置的 存取疋較重要的，然而c p u匯流排上較短的延遲時間對設 有處理器的伺服器是較重要的。因此，應設定CPU延遲時 間疋時器（223 )，使一桌上型電腦系統有更多的時間完成一 I/O週期。但是在電腦系統伺服器上，通常有數個中介器 存取記憶體的頻度高於存取I/O裝置的頻度。因此，在伺 服器的環境中，應設定CPU延遲時間定時器，使完成一j /0週期的時間較短。 在本發明的另一實施例中，只有在已經發出一現行c p u 匯流排X易’且隨後有一 I/O存取交易係針對記憶體（1】3) 時，配置週期狀態機（432)才發出一分割交易。亦可利用其 他習知的邏輯電路實施交易處理器（222)。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 「裝-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

圖5是根據本發明的一1/ 〇匯流排介面單元（225 )實施例 之方塊圖。I/O匯流排介面單元（225)包含發出裝置狀態 機（531)、及目標裝置狀態機（532 )。發出裝置狀態機（531) 自CPU匯流排（1 10)接收要求而取得1/ 〇匯流排（12〇)之 使用權。發出裝置狀態機（53 1 )動作而取得I /〇匯流排 (120)之使用權，並在各交易完成時將一回覆傳送回CPU -17- 木紙張尺度適用中國國家橾率（CNS ) A4规格（210X297公釐） A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（15 ) 匯流排（110)。目標裝置狀態機（532)動作而將要求傳送到 交易處理器（222 )。發出裝置狀態機（53 1 )及目標裝置狀態 機（532)經由微命令而與交易處理器（222)通訊。發出装置 狀態機（53 1 )亦對待自C P U匯流排（110 )傳送到I // 〇匯流 排（120)之資訊編碼。目標裝置狀態機對待自！/〇匯流排 (120 )傳送到C P U匯流排（110 )之資訊解碼。亦可以其他習 知的邏輯電路實施匯流排介面單元（225 )。 圖6 a示出如何在一傳統電腦系統中之一 c p u匯流排上發 出交易之一實施例。在圖6a中，係於時脈周期〇中要求交 易X。交易X是一自一外部I/O匯流排上的—I/O裝置存 取資料之外部匯流排交易。因爲在時脈周期〇中Cpu匯流 排上並未發出其他的交易，所以交易X在時脈周期〇_5中完 成其要求階段及檢核階段。係以X 1時間指示這段時脈周期 。在檢核階段之後，交易X在時脈周期6中開始其資料階段 。在時脈周期6-36中，交易X保有CPU匯流排上各資料匯 流排信號線之使用權，直到處理器接收到所要求的資料爲 止。係以X丨’時間示出交易X保有各資料匯流排信號線使用 權這段時間。 父易Y是一在時脈周期8中所要求的1己憶體存取交易。在 時脈周期8中，交易Y取得C PU匯流排上各要求匯流排信 號線及檢核匯流排信號線之使用權，並開始其要求階段及 檢核階段。因爲交易X在時脈周期6-35中保有各資料匯流 排信號線之使用權，所以交易T停頓在其檢核階段，而在 時脈周期3 6之前無法開'始其資料階段。γ ]時間示出交易γ -18- (請先閱讀背面之注意Ϋ項再填寫本頁) Γ 装. 、1Τ 平 I Τ -· * * 職 * 公 A7 B7 經濟，部中央標準局員工消費合作社印製 -19 五、發明説明（16 係在其要求階段及檢核階段。Yl，時間示出交易Y處於其資 料階段之時間。雖然通常可在較短的一段時間内完成記憶 體存取交易，但是在將一交易導引到—I / 0匯流排之後才 執行交易Y時，將耗用44個時脈周期才完成交易Y。因爲 交易Y需要等候交易X釋出C P U匯流排上各資料匯流排信 號線之使用權，所以必須有額外的時間才能完成交易γ。 這種等候是必要的，因爲一次只能有一個交易保有資料匯 流排信號線之使用權。 圖6b示出如何在一 CPU匯流排上發出分割交易之實施例 、以及因分割交易而引發的效能虛耗。在圖6 b中，係在時 脈周期0中要求交易X。交易χ是一自一外部1/〇匯流排上 的一I/O裝置存取資料之外部匯流排交易。因爲在時脈周 期〇中在CPU匯流排上並未發出其他的交易，所以在時脈 周期〇-5中交易X完成其要求階段及檢核階段。係以^^時 間指示這段時脈周期。在檢核階段之後，交易父在時脈周 期6中開始其資料階段。在檢核階段之後，交易X保有各資 料匯流排信號線之使用權而開始資料階段。在資料階段開 始後的任何時間，交易χ可能被遞延。在遞延中，處理器 接到目前無法供應資料但將於稍後供應資料之通知。處理 器回應此一通知，而釋出CPU匯流排上各資料匯流排信號 線之使用權，且容許在CPU匯流排的各資料信號線上發:後 續要求的交易。在其他的交易可使用這些資料信號線時， 橋接器記憶體控制器獨立自交易Χ擷取所要求的資料。〆 X i ’時間示出記憶體控制器擷取所要求資料所需的這浐以 本紙張尺度適用巾國國家榡準（CNS〉M規格（2丨〇>< 297公着 --------「裝------訂------1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁〕 B7 五、發明説明（17 ) 間。在橋接器記憶體控制器自交易x接收到所要求的資料 之後，記憶體控制器在CPU匯流排上發出—回應，而將所 要求的資料傳送到處理器。以X2時間示出在cpu匯流排上 產生一回應所需之這段時間。不論是否有一待處理的CPU 匯流排交易需要使用CPU匯流排，而只根據交易之目的地 即自動遞延CPU匯流排交易之電腦系統將引發χ2時間的效 能虛耗。當並無待處理的CPU匯流排交易等候使用CPU匯 流排時’讓現行c P U匯流排交易完成而不遞延該交易是較 有效率的。 圖6c示出一如何根據本發明的一實施例而利用交易遞延 單元發出遞延交易之實例。在圖6c中，係在時脈周期〇發 出交易X。交易X是一自一外部I/O匯流排上的一 [/〇裝 置存取資料之外部匯流排交易。因爲在時脈周期〇中在 CPU匯流排上並未發出其他的交易，所以在時脈周期〇_5 中交易X完成其要求階段及檢核階段。係以X丨時間指示這 段時脈周期。在檢核階段之後，交易X在時脈周期6中開始 其資料階段。在檢核階段之後，交易X保有各資料匯流排 信號線之使用權而開始資料階段。以X丨，時區中實線示出 這段時間。 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 交易Y是一在時脈周期8中要求的記憶體存取交易。因爲 可使用各要求匯流排信號線及檢核匯流排信號線，所以交 易Y在時脈周期8開始其要求階段及檢核階段。雖然交易γ 可在時脈周期14之前完成其要求階段及檢核階段，但是因 爲交易X在時脈周期14中正保有資料匯流排信號線之使用 ____ -20- 本紙張尺度適财關家標準（CNS ) A4規格（2ι〇χ297公羡) ' " 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ——-____B7 _ 五、發明説明（18 ) 權’所以交易γ在其檢核階段上又停頓了一些額外的時脈 周期。本發明之交易遞延單元識別出該交易y是一待處理 的CPU匯流排交易，且交易X是—遞延候選者之1//〇存取 交易。在交易Y停頓在其檢核階段經過一段預定時間之後 ，交易X即被遞延。圖3c示出在在時脈周期18中交易χ被 遞延。在遞延交易X中，交易遞延單元將目前無法供應資 料但將於稍後供應資料之情形通知處理器。處理器回應此 一通知，而釋出（：1>1；匯流排上各資料匯流排信號線之使用 權，且容許交易γ在CPU匯流排上開始其資料階段。在交 易Y可使用這些資料匯流排信號線時，橋接器記憶體控制 器獨立自交易X擷取所要求的資料。>^示出交易γ處於要 求階段及檢核階段的這段時間。Υ丨，示出交易γ處於資料階 段的這段時間。以X丨，時間示出記憶體控制器擷取所要求 資料所需的這段時間。在橋接器記憶體控制器自交易X接 收到所要求的資料之後，記憶體控制器在CPU匯流排上發 出一回應，而將所要求的資料傳送到處理器。以χ2時間示 出在CPU匯流排上產生一回應所需之這段時間。 圖7是一根據本發明的一實施例而動態遞延外部匯流排 夂易的方法之流程圖。首先決定是否有一待處理的匯流排 交易。自一 CPU匯流排讀取信號，即可作出此決定。上述 步驟示於步驟（701)。如果並無待處理的匯流排交易存在 ’則回到步驟（701)。如果有一待處理的匯流排交易存在 ’則決定目前所要求的交易是否爲一可遞延的交易。上述 步驟示於步驟（7〇2)。讀取一交易記錄器中所記錄的資訊， -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝· 、?τ 3G5G31 A7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（19 ) ~' 即可決定現行匯流排交易的身份。在本發明的一實施例中 ，如果一交易是一處理器I/O週期、處理器岔斷確認週期 、處理器至快速I / 0匯流排特殊週期、以及寄存功能被抑 制時的處理器至快速I / 0匯流排記憶體讀取及寫入週期， 則該交易是可遞延的。如果現行匯流排交易是不可遞延的 ，則如步驟（703 )所示在不遞延的情形下完成該現行交易。 如果現行C P U匯流排交易是可遞延的，則起動一 c p u延遲 時間定時器。CPU延遲時間定時器計算完成現行匯流排交 易所耗用的時間長度。上述步驟示於步骤（704)。然後如步 驟（705 )所示，決定CPU延遲時間定時器是否已經計時終 了。如果C P U延遲時間定時器已經計時終了，則如步骤 (706 )所示遞延該現行匯流排交易。如果c p u延遲時間定 時器計時尚未終了，則決定待處理的匯流排交易是否爲一 等候各資料匯流排is號線的快速I / 〇匯流排至記憶體存取 交易。上述步驟示於步驟（707)。如果有一快速I/O匯流 排至記憶體存取交易正在等候各資料匯流排信號線，則如 步驟（706)所示遞延該現行匯流排交易。如果待處理的匯 流排交易並非一快速I/O匯流排至記憶體存取交易，則如 步驟（708)所示決定現行CPU匯流排交易是否已經完成。 如果現行C P U匯流排交易已經完成，則如步驟（)所示 而開始該待處理的交易。然後回到步驟（1 )。如果現行交 易尚未完成，則回到步驟（705 )再開始後續各步驟。 在前述的説明中，係參照一些特定的實施例而説明本發 明。然而，我們當了解，在不脱離下列申請專利範圍所 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} -Γ 裝- -δ -22- A7 B7 五、發明説明（2。） 的本發明較廣義的精神及範圍下，尚可作出本發明的各種 修改及變化。因此’應將本説明書及各圖示視爲舉例，而 並非對本發明加以限制。 由於熟悉本門技術者在閲讀前述説明之後，將可了解本 發明的許多變化及修改，所以我們當了解，本文所舉例示 出及説明的一些特定實施例並非對本發明加以限制。因此 ，參照這些特定實施例細節的目的並非在限制申請專利範 圍，而申請專利範固本身只列舉對本發明極爲重要的那些 特徵。 n ml ^^^1 - —II I HI ·『 I In I nn —^ϋ ^^^1 * · (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -23- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公釐）

Claims (1)

1. A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1. 一種用於調整一處理器在一匯流排上所發出—交易的遞 延之交易遞延機構，包含： 一耦合到該匯流排之匯流排交易記錄器，用以處理該 匯流排上所發出的該交易之編碼後信號；以及 一耦合到該匯流排交易記錄器及該匯流排之交易處理 器單元’當該交易處理器單元自該匯流排接收到一指示 有一待處理交易正等候在該匯流排上發出之指示信號， 且當該匯流排上所發出的該交易之該編碼後信號指示該 匯流排上所發出之該交易是一遞延候選者時，則該交易 處理器單元遞延該匯流排上所發出之該交易。 2. 根據申請專利範圍第1項之交易遞延機構，其中該交易 處理器包含一狀態機，該狀態機被設定程式而識別一 1/ 0存取交易爲該遞延候選者。 3. 根據申請專利範圍第1項之交易遞延機構，其中該匯流 排交易記錄器包含： 一耦合到該匯流排之解碼器單元，用以自該匯流排接 收该编碼後信號’並將該編碼後信號解碼成該交易處理 器可讀取之目的地資訊；以及 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 ^^^1 ^^^^1 ^^^^1 ^^^^1 ^^^^1 s^i^i \ J nt^i 1 一 *-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ' 一搞合到該解碼器单元之父易ff列，用以儲存該目的 地資訊。 4. 根據申請專利範圍第3項之交易遞延機構，其中該交易 佇列是一可儲存來自複數個待處理交易的複數個目的地 資訊之先進先出緩衝器（FIFO )。 5. 根據申請專利範圍第4項之交易遞延機構，其中該交易 -24- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（210X297公釐） 3G5031 Α8 Β8 C8 D8 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 處理器包含一指器，用以讀取該FIFO中之第一儲存元素 ’而4 FIFO係儲存該匯流排上所發出該交易之該目的地 資訊。 6. —種用於調整一處理器在一匯流排上所發出一交易的遞 延之交易遞延機構，包含： 一搞合到該匯流排之匯流排交易記錄器，用以處理該 匯流排上所發出的該交易之編碼後信號； 一 CPU延遲時間定時器，用以在有一待處理的交易.正 在孩匯流排上等候時對該匯流排上所發出之該交易計時 ，且當該交易須耗用多於一預定時間長度才能完成時， 該CPU延遲時間定時器即輸出一終止信號；以及一耦合到該匯流排交易記錄器、該匯流排、及該CPU 延遲時間定時器之交易處理器單元，當該交易處理器 元自該匯流排接收到一指示有一待處理交易正等候在 匯流排上發出之指示信號，且當該匯流排上所發出的 交易之該編碼後信號指示該匯流排上所發出之該交易 一遞延候選者時，且當該CPU延遲時間定時器輸出該 止信號時，則該交易處理器單元遞延該匯流排上所發 之該交易。 7. 根據申請專利範圍第6項之交易遞延機構，其中該Cpu 延遲時間定時器是一可程式設定之定時器。 8. 根據申請專利範圍第6項之交易遞延機構，又包含一遞 延佇列狀態機，用以決定是否可在該匯流排上發出該待 處理之交易。 單 該 該是 終 出 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) '裝· 訂 -25- 本紙張尺度適用中國國家播進f C，丨擄· A8 B8 C8 D8 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 申請專利範圍 9. 根據申請專利範固第6項之交易遞延機構，其中該主匯 流排交易記綠器包含： 一核合到該匯流排之解碼器單元，用以自該匯流排接 收該編碼後信號，並將該編碼後信號解碼成該交易處理 器可讀取之目的地資訊；以及 一耗合到該解碼器單元之交易佇列，用以儲存該目的 地資訊。 10. —種用於調整一處理器在一匯流排上所發出—交易的遞 延之交易遞延機構，包含： 棋合到該匯流排之匯流排記錄器裝置，用以處理該匯 流排上所發出的該交易之編碼後信號； 足時裝置’用以在有一待處理的交易正在該匯流排上 等候時對該匯流排上所發出之該交易計時，且當完成該 交易須耗用多於一預定時間長度時，該定時裝置即輸出 一終止信號；以及 搞合到該匯流排記錄器裝置、該匯流排、及該定時裝 置之處理器裝置，當該處理器裝置自該匯流排接收到一 指示有一待處理交易正等候在該匯流排上發出之指示信 號’且當該匯流排上所發出的該交易之該編碼後信號指 示該匯流排上所發出之該交易是一遞延候選者時，且當 定時裝置輸出該終止信號時，則該處理器裝置遞延該匯 流排上所發出之該交易。 11. 一種電腦系統，包含： 一匯流排，用以提供該電腦系統中各組件間之鏈路； -26- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4规格（2丨0X297公釐 I-------"裝------訂 -* (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 305031 il C8 D8 - — - """ 一 ----------- 六、申請專利範圍 一耦合到該匯流排之處理器，用以處理數位資料； 一耦合到該匯流排之顯示裝置控制器，用以將—顯示 裝置耦合到該電腦系統； 一耦合到該匯流排之外部記憶體，該外部記憶體可儲 存資訊；以及 一用於調整該處理器在該匯流排上所發出—交易的遞 延之交易遞延機構，該交易遞延機構包含： 一耦合到該匯流排之匯流排交易記錄器，用以處理該 匯流排上所發出的該交易之編碼後信號； 一 CPU延遲時間定時器，用以在有一待處理的交易正 在該匯流排上等候時對該匯流排上所發出之該交易計時 ，且當該交易須耗用多於一預定時間長度才能完成時， 該CPU延遲時間定時器即輸出一終止信號；以及 一耦合到该匯流排交易記錄器、該匯流排、及該C p u 延遲時間定時器之交易處理器單元，當該交易處理器單 7L自孩匯流排接收到—指示有一待處理交易正等候在該 匯流排上發出之指示信號，且當該匯流排上所發出的該 交易之該編碼後信號指示該匯流排上所發出之該交易是 一遞延候選者時，且當該CPU延遲時間定時器輸出該終 止k號時，則該交易處理器單元遞延該匯流排上所發出 之該交易。 12. —種用於調整—現行交易的遞延之方法，包含下列各步 驟： 決定是否有一待處理之交易存在； __-27- 尺度適财關家噼- 一请先聞讀背面之注項再填寫本萸) ‘裝. 订 305031 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 決定該現行交易是否爲可遞延的；以及 =該待處理之交易存在’且該現行交易爲可遞延的 ’則遞延該現行交易。 13_根據申請專利蘇围紫t士、 , 範圍第12頁爻万法，其中係直接處理〜 U匯流排所傳送之信號，而作出是否有該待處理的交 易存在之決定。 14.根據中請專利範圍第12項之方法，其中係處理—交易記 錄器所傳送之派發控制信號，而作出該現行交易是否爲 可遞延的決定。 15· 一種用於調整-現行交易的遞延之方法，包含下列各步 驟： 決定是否有一待處理之交易存在； 決定該現行交易是否爲可遞延的； 决:疋該現行父易是否須耗用多於一預定時間長度才能 完成；以及 如果該待處理之交易存在，且該現行交易爲可遞延的 ，且孩現行交易須耗用多於一預定時間長度才能完成時 ，則遞延該現行交易。 16.根據申4專利範圍第丨5項之方法，其中係利用一 c p u 延遲時間定時器對該現行交易計時，而作出該現行交易 是否耗用多於一預定時間長度才能完成之決定。 ^ -¾------、·ϊτ 一 m f請先閲讀背面之注#^項再填寫本頁〕 -28- 表紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐）