TWI446182B - 主機和機件間經過管路之資料轉移方法及裝置 - Google Patents

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Description

主機和機件間經過管路之資料轉移方法及裝置
本發明係關於主機和機件間之資料轉移方法，及其裝置。所見主機係通訊裝置，把資料通訊量加以組織，所見機件係依賴主機。在分層式星狀拓樸中，往往有複數機件連接於一主機。
一般而言，使用例如全串聯流路規約(通常稱為USB規約)進行資料通訊時，主機內可得之記憶器是分成複數段節。各記憶器段節分配給某一功能，例如對雙向性控制通訊量之緩衝器，對進內資料通訊量之緩衝器，或對出外資料通訊量之緩衝器。記憶器需要量極為視所用USB機件而定。USB機件之要求可由機件供應商界定為全定製，或機件屬於某一USB類別。USB類別可例如人員界面機件類(亦稱為HID類)，大量儲存機件類、視訊機件類、轂站、無線控制器及其他。USB類別界定屬於此類的機件之某一行為。
例如屬於大量儲存類的機件特點是大連群資料。是故，使用巨量轉移做為USB端點型。巨量轉移不保證任何潛勢或最小帶寬，可用非分配之流路帶寬。通常大量儲存機件之特徵為，具有資料連流主要從機件到主機，所謂「閱讀」，或從主機到機件，所謂「書寫」。並無雙向性資料傳輸，稱為同等資料率，從機件到主機，或反之。
USB通訊是通過管路進行，各管路在主機側以及機件側連接至端點。在各端點之資料傳輸，可彼此不相干。二端點間之資料傳輸始終為單向性。對雙向性資料傳輸而言，必須在主機內有至少二端點，和機件內二相對應端點。唯一例外是雙向性作業的控制管路。各主機和各機件間建立唯一控制管路。
各端點分配一定數量記憶器，以確保功能性。此記憶器 之尺寸決定連接至一定程度之速度。
JP 2006252334號專利摘要說明揭示一種資料轉移控制方法和資料轉移控制器，把分用記憶器上的緩衝器面積之固定大小，分配給管路。此外，固定尺寸之記憶器分配給各端口。
若固定尺寸之記憶器分配給各管路，而資料轉移主要在一方向，已如上述，則實質數量的分配記憶器使用無效率。此外，若固定尺寸之記憶器分配給各端口，因而至連接之各機件，則如果機件需要少量記憶器，即有許多記憶器會浪費。
本發明之目的，在於改進已知之解決方案。
按照本發明，主機機件內的可用緩衝記憶器，分成複數段節。若機件連接至端口，經越過控制管路進行若干控制轉移之後，機件和主機即開啟其他機件專用管路，各終端為機件內之端點。建立雙向式通訊連路，必須在主機內有進管和出管，以及在機件內之相對應端點。按照本發明，記憶器段節分配給進出管對。此記憶器指定為進管或出管，視通訊方向而定。
遵循本發明基本意念，引導至單向性傳輸，因為用於某一機件的記憶器，在某一時間只分配給進管或出管。經時在進管或出管間變換記憶器之際，達成雙向性傳輸。因此，資料傳輸方向可依序變換。故記憶器只分配給現時使用中的端點，而未用者不分配記憶器。擬議之解決方案優點是，幾乎不浪費記憶器，可以有效率使用全部可得之記憶器。一對進出管路不限於只指定一記憶器面積。對單一對進出管路指定複數記憶器段節，亦在本發明範圍內，並提供更快速傳輸。同型之複數管路屬於一端，意即有複數進管或複數出管時，複數記憶器段節可在不同型管路之間交換，或可在同型管路 之間交換，詳後。
一有益的方式是，使用一或複數旗誌指示，記憶器段節究是分配給進管或出管。此記憶器段節可以低複雜性交換，而旗誌亦可用來識別現時活性管路。如此得以快速重新分配某一記憶器段節，而保持系統彈性。
在一有益的方式中，二旗誌表示記憶器段節之結盟。經由此記憶器段節連接的機件，以第一旗誌識別。第二旗誌表示有多少管路，亦即機件內有多少端點存取於此記憶器段節。
本發明宜用於巨量轉移模態。此端點型式之特徵為連群資料，在許多情況下，以一方向傳送。往往不是進管就是出管，大部份不用。其他封包尺寸可以較大，需要大型緩衝器尺寸。按上述，以智慧記憶器分配系統有效使用可得記憶器，導致重大之效能改進。
按照本發明進行不同型管路間之交換，使記憶器分配給一端口之進管(若資料是經由此端口送至主機)，和使記憶器分配給一端口之出管(若主機把資料送至相對應機件)。以此種分配，記憶器使用最為有效。
按照本發明，若相當於一機件的主機內有複數進管和複數出管，則為此等管路指定之記憶器段節數，可超過某一型管路數。易言之，指定之記憶器段節數比可得之進管或出管多。意即不同數量的記憶器段節數，指定給一型之不同管路。例如，某一管路型可為進管。出管可視為另一管型。指定給某一管路之記憶器段節可在按照資料通訊量的時間中變換。
例如，以二進管和二出管，且主機在接收資料之情況而言，意即有二進管被作動。若三個記憶器段節指定給該二管，則有三個記憶器段節必須分配給二管。二記憶器段節指定給第一進管，而一記憶器段節指定給第二進管。若記憶器 需要二管改變，三個記憶器段節可重新指定，然後，一記憶器段節指定給第一進管，二記憶器段節指定給第二進管。對出管亦然。此適用於同方向的複數管路在一端口開啟，而指定於此端口的記憶器段節數，不管為控制通訊量所保存者，即超過一方向之管路數。例如，在聲訊資料和視訊資料通過不同管傳輸之電影在傳輸之際，普通情況下，視訊資料會超過聲訊資料。因此，指定給視訊管路的記憶器段節較指定給聲訊資料者為多。如果在電影內，有很簡單的視訊資料序列(例如黑色顯示幕)，同時有大量聲訊資料(例如低度壓縮之音樂)，則聲訊資料和視訊資料比，可暫時改變。指定給視訊管路的部份記憶器段節，可暫時重新指定給聲訊管路。
按照本發明一有益具體例，資料轉移可用之全部記憶器可分用。易言之，全部可用之緩衝記憶器分成段節，而所有段節是根據端點需要而指定。如此保證更有效率使用全部可得記憶器，係使用技藝上已知方法所無法達成。按照本發明可分用全部記憶器，即使全部可得記憶器已分配，新機件仍可連接至另一端口，因為記憶器分配系統有彈性，而記憶器可分配給新納入的機件，不會瓦解系統。假設複數記憶器段節至少指定給現有管路之一時亦然，因而記憶器無虞匱乏。
在一有益具體例中，指定給控制管路之記憶器段節不交換。控制管路所需記憶器通常有限，因為控制管路上的資料率低。控制管路上的傳輸為雙向性，而控制通訊量可用來達成重要特點，諸如清除其他端點所發生之兩難狀態。所以，指定固定記憶器給控制端點，不會浪費太多記憶器，進而與本發明為進內和出外通訊量使用共同記憶器之基本概念無異。再者，指定固定記憶器給控制管路，減少系統崩潰之虞。
本發明宜按照USB規約，為資料轉移而實施。惟本發明亦可有益於使用其他規約，通過管路或其他虛擬途徑支持依 序資料轉移。
茲使用附圖所示具體例詳述本發明。本發明範圍不限於所述實施例。
第1圖表示二機件裝置D1和D2，在具體例中連接於主機裝置H。說明可適用於連接複數或唯一機件之類似具體例。在所述具體例中，只有主機H用到合用記憶器之演算。機件D1、D2把分開的記憶器分配給各端點。同時，可在機件內類似實施記憶器合用。又對機件內一端點可指一以上之記憶器段節。
主機H和第一機件D1間之通訊，係經由一進管B_I1和一出管B_O1為之。又有一雙向式控制管路CTRL1存在。在具體例中，記憶器HMC1分別指定給機件內之一端點。同時，在本發明範圍內，可對控制管路應用分用之記憶器段節。
分用之記憶器HMB1指定給進管B_I1和出管B_O1。此分用記憶器可包含一記憶器段節或複數記憶器段節。記憶器就進內資料而言，指定給進管B_I1。以出外通訊量記憶器而言，指定給出管B_O1。此係由箭頭指示。一或以上旗誌或另一分辨手段，標示管路現時所屬之各記憶器段節。指定和重新指定記憶器段節給相對應管路，可例如按下述為之。
主機H和第二機件D2間之資料通訊，係經二進管B_I2、B_I3以及二出管B_O2、B_O3為之。又有雙向性控制管路CTRL2存在。在具體例中，記憶器分開指定給控制管路CTRL2。然而，在本發明範圍內，分用之記憶器段節可應用於控制管路。
分用記憶器HMB2、HMB3、HMB4指定給進管B_I2、B_I3和出管B_O2、B_O3。此分用記憶器可包含複數記憶器段節。記憶器段節數相當於進出管數，或記憶器段節數多於 進出管數。以進內管路言，記憶器段節指定給進管B_I2、B_I3。以出外通訊量記憶器言，指定給出管B_O2、B_O3。此係以箭頭指示。旗誌或另一分辨手段，標示屬於其端點之各記憶器段節。指定和重新指定記憶器段節給相對應管路，可例如按下述為之。
第2圖簡略表示本發明在主機內記憶器合用方法之細部。
S1 機件連接S2 指定記憶器給控制管路S3 設立通訊S4 巨量/ISO轉移？S10 依序模態S11 複數進出管S20 分別指定記憶器段節給各管路S30/S40 分配記憶器段節給成對管路S31/S70/S71 接收或傳輸？S50/S72/S76 指定記憶器給進管S51/S73/S77 接收資料S60/S74/S78 指定記憶器給出管S61/S75/S79 發送資料
若一機件連接S1於主機之任一USB端口，即為相對應端口建立控制管路，而記憶器指定S2給此控制管路。進行進一步設立S3，而通訊模態是按照機件要求識別S4。以時間依賴性機件N4而言，例如建立間斷轉移。記憶器分別指定S20給進管和出管，並建立技藝上已知之USB連接。以使用高資料率Y4轉移而言，例如建立巨量轉移，並無如此嚴格的潛在要求。也有某些等時線的轉移在此類別之範圍內。若決定依序作業，並按照本發明分用記憶器Y4，即建立S10依序模態。按照機件需要和按照主機資源，建立N11單一進管和/ 或單一出管，或若建立Y11複數進管和/或複數出管，即做決定S11。以單一進管和/或單一出管而言，記憶器分配給此對管路S30。此可為唯一記憶器段節或複數記憶器段節，以增進緩衝器容量。若按照規約建立S31接收模態R31或發送模態T31，即做決定。在第一種情況R31，記憶器指定S50給進管，接收S51資料。在後一情況T31，記憶器指定給出管S60，發送S61資料。可使用決定S31從接收模態R31改變成發送模態T31或反之。若傳輸模態結束F31，可為同樣機件S4選擇新傳輸模態，或使機件交替失能(圖上未示)。以複數管路情況Y11言，記憶器段節分配S40給成對管路。複數記憶器段節可以各種方式分配給複數管路，詳後。
就各對管路而言，如果有資料要接收R70、R71或要發送T70、T71，即做出決定。以資料接收而言，記憶器是按照上述分配S72、S76，並接收資料S73、S77。以資料傳輸而言，記憶器按照上述分配S74、S78，並發送資料S75、S79。記憶器在不同對的端點間重新分配，可以M70、M71為之。如果傳輸結束F71、F71，可為同樣機件選擇S4新傳輸模態，或使機件交替失能(圖上未示)。
第3圖簡示如何建立機件內之新端點，分用業已指定給機件之記憶器。
S100 可得業已指定之記憶器？S110 新管路存取業已可得之記憶器段節S120 指定新記憶器段節，並可利用新管路存取
通訊是以依序模態建立S10，記憶器按上述分配S30、S40。如果建立新管路和機件內之端點，即核對S100業已指定的記憶器是否可用。若記憶器可用Y100，此記憶器段節亦可用於新管路和記憶器段節之旗誌，有多少管路已存取於此段節之指示，即增加一S110。複數進管或出管可使用同樣記憶器段節，只要依序作業即可。若記憶器不可得，對此機件 指定新記憶器段節，指示段節所屬機件之旗誌即告設定，而指示多少管路已存取於此段節之旗誌即設定S120於一。
D1,D2‧‧‧機件裝置
H‧‧‧主機裝置
B_O1,B_O2,B_O3,B_I1,B_I2,B_I3‧‧‧進出管路
CTRL1,CTRL2‧‧‧控制管路
HMC1,HMC2,HMB1~HMB4‧‧‧記憶器
S1‧‧‧機件連接
S2‧‧‧指定記憶器給控制管路
S3‧‧‧設立通訊
S4‧‧‧巨量/ISO轉移？
S10‧‧‧依序模態
S11‧‧‧複數進出管
S20‧‧‧分別指定記憶器段節給各管路
S30/S40‧‧‧分配記憶器段節給成對管路
S31/S70/S71‧‧‧接收或傳輸？
S50/S72/S76‧‧‧指定記憶器給進管
S51/S73/S77‧‧‧接收資料
S60/S74/S78‧‧‧指定記憶器給出管
S61/S75/S79‧‧‧發送資料
N4‧‧‧時間依賴性機件
Y4‧‧‧分用記憶器
N11‧‧‧單一進出管
Y11‧‧‧複數進出管
R31‧‧‧接收模態
T31‧‧‧發送模態
F31‧‧‧傳輸模態結束
R70,R71‧‧‧接收資料
T70,T71‧‧‧發送資料
M70,M71‧‧‧記憶器在不同對的端點間重新分配
F71,F71‧‧‧傳輸結束
S100‧‧‧可得業已指定之記憶器？
S110‧‧‧新管路存取業已可得之記憶器段節
S120‧‧‧指定新記憶器段節，並可利用新管路存取
Y100‧‧‧若記憶器可用
N100‧‧‧若記憶器不可得
第1圖表示為連接複數機件的主機內的資料管路分用所分配記憶器；第2圖表示所分配記憶器和初始記憶器之分用方法；第3圖表示可用記憶器指定於新建立之管路。

Claims (9)

  1. 一種主機(H)和機件(D1,D2)間經過管路(CTRL1,CTRL2,B_I1,B_I2,B_I3,B_O1,B_O2,B_O3)之資料轉移方法，其中主機(H)內可用記憶器分成複數記憶器段節(HMC1,HMC2,HMB1,HMB2,HMB3,HMB4)，其特徵為：以相對應該機件(D1)的主機(H)內一進管(B_I1)和一出管(B_O1)之情況時，進管(B_I1)和出管(B_O1)構成一管組，對管組指定至少一記憶器段節(HMB1)，若資料進主機(H)，該至少一記憶器段節(HMB1)指定給進管(B_I1)，若資料從主機(H)出，則指定給出管(B_O1)，其中該至少一記憶器段節(HMB1)一次只用於進管(B_I1)和出管(B_O1)之一；以相對應該機件(D2)的主機(H)內第一數量進管(B_I1,B_I2)和第一數量出管(B_O1,B_O2)之情況時，第一數量進管(B_I1,B_I2)各與相對應第一數量出管(B_O1,B_O2)之一，構成一管組(B_I1,B_O1,B_I2,B_O2)，由此構成第一數量管組(B_I1,B_O1,B_I2,B_O2)，對第一數量管組(B_I1,B_O1,B_I2,B_O2)指定第二數量記憶器段節(HMB2,HMB3,HMB4)，其中第二數量等於或多於第一數量，第二數量記憶器段節(HMB2,HMB3,HMB4)在第一數量管組當中重新分配，其中若資料進主機(H)，第二數量記憶器段節(HMB2,HMB3,HMB4)各指定給第一數量進管(B_I1,B_I2)之一，若資料從主機(H)出，則第二數量記憶器段節(HMB2,HMB3,HMB4)各指定給第一數量出管(B_O1,B_O2)之一者。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，其對各記憶器段節(HMC1,HMC2,HMB1,HMB2,HMB3,HMB4)增加一或以上之旗誌，指示記憶器段節(HMC1,HMC2,HMB1,HMB2,HMB3,HMB4)現時所指定之管路(CTRL1,CTRL2,B_I1, B_I2,B_I3,B_O1,B_O2,B_O3)者。
  3. 如申請專利範圍第2項之方法，其中使用分別旗誌，說明記憶器段節(HMC1,HMC2,HMB1,HMB2,HMB3,HMB4)所指定之機件(D1,D2)，另一旗誌用來說明有多少管路(CTRL1,CTRL2,B_I1,B_I2,B_I3,B_O1,B_O2,B_O3)存取於該記憶器段節者。
  4. 如申請專利範圍第1至3項任一項方法，其中使用巨量轉移模態者。
  5. 如申請專利範圍第1至3項任一項方法，其中以複數進管(B_I2,B_I3)或複數出管(B_O2,B_O3)之情況，主機(H)內之記憶器(HMB2,HMB3,HMB4)係分配給專用進管(B_I2,B_I3)或專用出管(B_O2,B_O3)，視某一管路(B_I2,B_I3,B_O2,B_O3)內之通訊量而定者。
  6. 如申請專利範圍第1至3項任一項方法，其中整體記憶器分節，而全部記憶器段節均被指定者。
  7. 如申請專利範圍第1至3項任一項方法，其中使用一或以上之記憶器段節，做為緩衝器(HMC1,HMC2)，單獨控制轉移(CTRL1,CTRL2)者。
  8. 如申請專利範圍第1至3項任一項方法，其中資料傳輸係USB傳輸者。
  9. 一種裝置，具有資料轉移機構(H)，透過管路(CTRL1,CTRL2,B_I1,B_I2,B_I3,B_O1,B_O2,B_O3)，建立與另一機件(D1,D2)通訊，其中可用之記憶器分成複數記憶器段節(HMC1,HMC2,HMB1,HMB2,HMB3,HMB4)，其特徵為，又具有管路通訊量決定機構和交換機構，係指定至少一記憶器段節(HMC1,HMC2,HMB1,HMB2,HMB3,HMB4)，以相對應該機件(D1)的主機(H)內一進管(B_I1)和一出管(B_O1)情況時，進管(B_I1)和出管(B_O1)構成一管組，對管組指定一記憶器段節(HMB1)，若管路通訊 量決定機構決定資料從資料轉移機構(H)進時，該交換機構對進管(B_I1)指定至少一記憶器段節(HMB1)，若管路通訊量決定機構決定資料從資料轉移機構(H)出時，則該交換機構對出管(B_O1)指定至少一記憶器段節(HMB1)，其中該至少一記憶器段節(HMB1)一次只指定進管(B_I1)和出管(B_O1)之一；若相對應該機件(D2)的主機(H)內第一數量進管(B_I1,B_I2)和第一數量出管(B_O1,B_O2)時，第一數量進管(B_I1,B_I2)各與相對應第一數量出管(B_O1,B_O2)之一，構成一管組(B_I1,B_O1,B_I2,B_O2)，由此構成第一數量管組(B_I1,B_O1,B_I2,B_O2)，對第一數量管組(B_I1,B_O1,B_I2,B_O2)指定第二數量記憶器段節(HMB2,HMB3,HMB4)，其中第二數量等於或大於第一數量，該交換機構把第二數量記憶器段節(HMB2,HMB3,HMB4)在第一數量管組當中重新分配，其中若管路通訊量決定機構決定資料從資料轉移機構(H)進，該交換機構把第二數量記憶器段節(HMB2,HMB3,HMB4)各指定給第一數量進管(B_I1,B_I2)之一，若管路通訊量決定機構決定資料從資料轉移機構(H)出，則該交換機構把第二數量記憶器段節(HMB2,HMB3,HMB4)各指定給第一數量出管(B_O1,B_O2)之一者。
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