TW564352B - Adaptive read pre-fetch - Google Patents

Description

564352 A7 B7 五、發明説明（1 發明領域 本發明係關於電腦讀取預先拾取操作。 發明背景 現存的P C I橋接器根據匯流排規格（如，舉例來說，由 PCI特殊愛好群所發表的Pca部g流排規格校訂版U), 輔助電腦®流排之操作順序與存取的控制。預先拾取運算 去則並未由p c I規格所涵蓋，但是卻廣泛地 :規避，定之基本問題··其不包含嵌入每丄置= 頃取數量。此等裝置利用靜態的讀取預先拾取，對特定 :又操作型4，要求同樣的資訊數量，而不管要求之媒介的 二。雖然此一常數預先拾取數量，彳以藉由裝置具 存器來碉整，所選擇之數量則是常數，且可應用 存器有關之所有要求的媒h靜態預先 能導致預先拾取太多資料。 圖式之簡單說明 圖1係一適應性讀取預先拾取系統之方塊圖。 圖2係一適應性預先拾取之讀取方法的流程圖。 發明之詳細說明 =圖卜顯示適應性讀取預先拾取系統 其於橋接器1 2上且有组株。、工+ 2丄 暫存器M，Α & Z、有，，且件》這些組件包含一預先拾取係數 拾取系:統複寫）的儲存位置。適應性讀取預先 ψ _亦I σ 一重新讀取預先拾取係數暫存器2 0、一 與下，讀取位址暫存器3〇。也顯示出 =疋可預先拾取資料儲存器，如系統記憶體4〇，以及媒 a 5b與3 5c。適應性讀取預先拾取系統⑼之每—個

564352 -^ A7 ' -----— B7_ 五、發明説明（2 ) '一' ------ 元件，宜為電腦之部分或附屬於電腦，如橋接器12，立 預先拾取係數暫存器15、重新讀取預先拾取係數暫存哭、⑼ 切重新讀取計時器25 ’與下一個讀取位址暫存器3〇，；以 田駐仁不疋必要的。圖丨中亦顯示的中央處理器單元 卿)42二其經由一主機橋接器44，與pci主匯流排“通 A °橋接器1 2也能夠與主匯流排4 6通訊。 媒介3 5a、35b或35c可以是任何要求的媒介，如連接到 橋接器12之PCI 2·2第二匯流排3〇上的媒介。一媒介可以是 任何能夠要求匯流排上記憶體讀取操作的若干裝置之一。 在一設置時間，通常是系統重置時，預先拾取係數暫存器 15與重新讀取預先拾取係數暫存器2〇中的數值便被初始化。 記憶體操作 校準 _________, 讀取大小 讀取 DWORD (PFFR+l)M^DW〇RD— 讀取傳輸線 快取傳輸線 (PFFR+1)·快取傳輸 讀取倍數 2快取傳輸線 (PFFR+1)*2快取傳輸^~^ 表1 當匯流排3 0上的媒介要求記憶體讀取操作時，其藉由在 匯泥排3 0上釋出適當的信號，通知所要求之物的橋接器u 。如果橋接器1 2決定要求之物係來自預先拾取之儲存器4 〇 ’則其將所要求之預先定義數量的資料，乘以保持在預先 拾取係數暫存器1 5中的數字。待讀取資料的數量取決於讀 取要求的類型，以及特殊的系統設計，舉例來說，快取^ 輸線的大小。表1顯示三種讀取要求的資料數量。pffr* 預先拾取係數暫存值。 -5- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 564352

、^取傳輸線是一系列對應於主機C P U快取次系統之連續 的貝料仏元。快取傳輸線確認隨C P U而定的位址校準。 D+WORD疋雙代碼，其長度取決於特殊的電腦記憶體組態。 項取&作可说限制到快取傳輸線邊界。係數是包含於預先 ^取係數暫存器中的數值，而且在電腦操作期間可能被軟 體改變。

裝 5青參見圖2 ’其顯示適應性預先拾取方法1 0 0之流程圖。 系、、.、¥七化時1 〇 5 ’預先拾取係數暫存器的初始值便被 口又疋。k可旎是在系統的唯讀記憶體（r〇m)中，或是可能藉 由“作系、”先或任何其他系統或應用軟體設定（並隨時改變） 成》數在具體實施例中’預先拾取計時器可能初始化 成固定時@ ’其將遞減至零，除非重新設定。 如果媒介提出可預先拾取讀取之要求110 (無論任何 、 、士 ^ 上·]顆玉 訂

則依據讀取類型之讀取數量，（參見表1)乘以預先拾取> 數加一，預先拾取係數被儲存在預先拾取係數暫存器丨5 。因此，如果預先拾取係數暫存器的值是零，則讀取的J 量是乘以一，有效地使特徵失效。 - 下一個讀取暫存器3 〇中的數值，與接收自媒介的讀取4 址數值相比較。如果它們是相同的（意指在下一個讀取位夫 中的數值’係從相同的媒介，儲存成先前讀取 έ 失=為某些原因中斷’如因為缺乏資料所造成:削; 失連而：斷）’則ΐ買取的數量再一次增加。讀取的數量㈣ -加重提預先拾取係數暫存器2 G中的數值1於每一個 先中斷的讀取’其他的執行可以持續地自動增如重新讀耳 -6- 564352 A7 B7 五、發明説明（4 ) 預先拾取係數暫存器中的數值，以及相反地可以週期性地 遞減重新讀取預先拾取係數。 如果碩取要求中的位址，與下一個讀取位址1 2 5中的數 值不吻合，則忽略重新讀取預先拾取暫存器中的數值。在 任何一種情況中，所計算的預先拾取數量是嘗試讀取的 13 5。 表2顯示不同記憶體操作之讀取大小，其使用重新讀取預 先拾取暫存器（RRPFR)數值： 記憶體操作 校準 讀取大小 讀取 DWORD (PFFR+1+RRPFR)*4*D WORD 讀取傳輸線 快取傳輸線 (PFFR+1+RRPFR)*快取傳輸線 讀取倍數 2快取傳輸線 (PFFR+1+RRPFR)*2 快取傳輸線 裝 表2 如果早期碩取終止，則要求的媒介還沒有接收到其推測 需要的所有資料。如果橋接器因為資料耗盡與讀取交易中 斷，而要求的裝置仍然預期額外的資料（亦即仍然釋放p c ^ 匯流排信號訊框FRAME#)，早期終止便發生。因為各種不 同的原因，資料可能耗盡，這些原因包含資料結束、緩衝 .區耗盡或其他原因。 在第一個早期終止的情況中，適應性讀取預先拾取過程 從要求的媒介，增加在相同位置（目前讀取之末端）上，下 一個讀取要求取回資料的數量。這是藉由儲存下一個讀取 位址（下一個資料已經取回的位址，其具有早期未被終止的 讀取）以及開始使用重新讀取係數與命令類型的特殊預先拾 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 訂

線 564352 A7

取數量來完成的。 聰明的預先拾取能力可以藉由程式化與將系統操作成參 數=失效，其中程式化在系統初始化的期間是易於進入二 。第一匯流排上的每一個媒介，可以執行單獨的過程，而 在王要匯流排方面，也可以和第二匯流排一樣執行。

—已經從特殊具體實施例的角度描述本發明。其他的具體 實施例係在下列申請專利範圍的範圍θ。舉例來說，過‘ 可以在一橋接器上、單獨的電路（離散的或積體的）或軟體 中，或軟體與韌體的結合中’或電路中執行。纟不是pci 2.2匯流排系統中’可以成功地使用。並不是所描述之具體 實施例的所有部分都要執行，才可以達到有益結果。 裝 訂

線 -8 -

Claims (1)

1. 564352

   第091105742號專利申請案 中文申請專利範圍替換本(92年9月） 申請專利範圍 1 . 一種適應性讀取關於電腦之預先拾取之方法，包括·· 從一媒介接收一要求，以從可預先拾取資料儲存器 中之儲存位址，讀取資料； 取回由預先拾取係數所決定之資料的初始數量； 決定要求之媒介所接收的資料是否與其所要求的一 樣多；及 依據此一決定，儲存下一個讀取位址。 2.如申請專利範圍第丨項之方法，進一步包括，在取回步 驟之前，比較讀取位址與儲存之下一個讀取位址，而 如果其吻合，則取回由預先拾取係數與重新讀取預先 拾取係數所決定之資料數量。 3·如申請專利範圍第2項之方法，進一步包括依據該決定 ’改變重新讀取預先拾取係數。 4. 如申請專利範圍第3項之方法，進_步包括在_段間隔 後，改變重新讀取預先拾取係數的步驟。 5. 如申請專利範園第之方法，其中預先拾取係數的數 值是可以改變的。 6. 如申請專利範圍第4項之方法，其中增值是選擇性地生 效或失效。 7· -種適應性讀取關於電腦之預先拾取之系統，包括： 一：：腦，其具有至少一個媒介、至少-個橋接器、 二=拾取係數暫存器、—重新讀取預先拾取係數暫 存益與下一個讀取位址暫存器； 遺橋接态被配置成 “尺度適财Μ規格(綱x 29_ 裝 訂 線 564352 、申請專利範圍

   (a) 從一媒介接收一要求，以從可預先拾取資料錄 器中之儲存位址，讀取資料； 存 (b) 要求由儲存於預先拾取係數暫存器中之數字戶、、 定之資料數量； (c)決定要求之媒介是否已經接收所要求之資料 部數量； '^ (d)依據此一決定，增值重新讀取預先拾取係數記綠。 8 ·如申請專利範圍第7項之系統，其中進一步依據該決* 來配置橋接器，以儲存下一個讀取位址。 裝 9·如申請專利範圍第8項之系統，進一步包括橋接器，其 被配置以比較讀取位址與儲存之下一個讀取位址，、 如果其吻合，則亦改變由重新讀取預先拾取係數暫^ 器中數值所決定之資料數量。 3 訂 1〇·如申請專利範圍第7項之系統，進一步包括橋接器，其 依據該決定，被進一步配置以改變重新讀取預先拾取 係數暫存器中數值。 "" ，其 取係 線 11.如申請專利範圍第7項之系統，進一步包括橋接器 在一時間間隔之後，被進一步配置以遞減預先拾 數記錄。 u 12· ^申請專㈣圍第7項之系統，其中預先拾取係數暫存 器的内容是可以改變的。 13.如申請專利範圍第7項之系統，其中該橋接器被進—步 配置，以 <更能夠使預先拾#暫存器與^新讀取預先拾 取暫存器的應用，在電腦的控制下生效與失效。 -2 - 、申請專利範園 H·如申請專利範園第 圏弟7項惑系統，其中預先拾取暫存器係 包含於橋接器中。 τ I5·如申請專利範圍第 t 罘7員惑系統，其中重新讀取預先拾取 暫存器係包含於橋接器中。 1己· 種電腦可讀取姐崎 ^ 媒姐’包括指令以使電腦 從一媒介接收—i +、 文叹要求，以從可預先拾取資料儲存器 中之儲存位址，讀取資料； σ 要求由預先拾取係數所決定之資料數量； Θ決足要求之媒介是否已經接收要求之資料的全部數 量；及 依據此一決定，儲存下一個讀取位址。 λ如申叫專利範圍第丨6項之電腦可讀取媒體，進一步包 括指令以使電腦比較讀取位址與儲存之下一個讀取位 噙果其勿合，則決定亦由重新讀取預先拾取係 數暫存器中數值所要求之資料數量。 18·如申凊專利範圍第16項之電腦可讀取媒體，進一步包 括扣々使I腦依據該決定，增值重新讀取預先拾取 係數記錄。 19·如申睛專利範圍第1 6項之電腦可讀取媒體，進一步包 括指令，使電腦在一段時間間隔後，遞減預先拾取係 數記錄。 20.如申請專利範圍第丨6項之電腦可讀取媒體，其中預先 拾取係數暫存器、重新讀取預先拾取暫存器與下一個 讀取位址係包含於橋接器中。 -3- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X297公釐) 564352 A8 B8 C8 D8 v> [ ： ::Ί_ 、申請專利範圍 ^ 丨 21.如申請專利範圍第1 6項之電腦可讀取媒體，其中指令 係儲存在橋接器中，並由其執行。 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐)