[發明專利]串流上下文的高速緩存系統

有效

• 申請號: 200910204024.8
• 申請日: 2009-09-30
• 公開（公告）號: CN101667158A
• 公開（公告）日: 2010-03-10
• 發明（設計）人: 郭秀麗;賴瑾;惠志強;秦雙雙
• 申請（專利權）人: 威盛電子股份有限公司
• 主分類號: G06F12/08
• 分類號: G06F12/08
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 錢大勇

技術領域

本發明是有關一種通用串行總線(USB)，特別是關于一種串流上下文 (stream?context)的高速緩存(cache)系統。

背景技術

通用串行總線(Universal?Serial?Bus，以下簡稱為USB)普遍使用于電 子裝置中，用以傳送數據于主機(host)與外圍裝置(device)之間。USB版本 1.0的數據傳送速度為1.5兆位/秒(低速，low?speed)及12兆位/秒(全速， full?speed)，USB版本2.0的數據傳送速度為480兆位/秒(高速，high?speed)。 目前更推出USB版本3.0，其數據傳送速度為4.8千兆位/秒(超速，super? speed)，細節可參考“Universal?Serial?Bus?3.0?Specification”。

在USB系統中，主機和裝置之間的數據傳送是由主機控制器(host? controller)來控制的，而主機控制器和主機之間的通信則規范于主機控制器 接口(host?controller?interface，以下簡稱為HCI)，例如“eXtensible?Host? Controller?Interface?for?Universal?Serial?Bus(xHCI)”。

在xHCI規范的USB系統中，數據的傳送是使用傳送請求區塊(transfer? request?block，以下簡稱為TRB)的數據結構。由多個TRB構成的TRB環(TRB? ring)或傳送環(transfer?ring)，則用以傳送數據于主機和USB裝置之間。 此外，xHCI還規范一種數據串流上下文(stream?context，以下簡稱為“串 流上下文”)的數據結構，其用以提供一指針(pointer)以指向數據串流當中 的TRB環。換句話說，每一次讀取TRB時，也必須傳送串流上下文。

傳統TRB讀取會有重復讀取的情形，其細節可參考本發明申請人的另一 件申請案，題為“傳送請求區塊的高速緩存系統及方法”。鑒于此，每一次傳 送數據時，主機控制器都必須從系統存儲器中讀取所需的串流上下文，造成 時間的延遲、浪費及功率的消耗，因而降低系統整體效能。因此，亟需提出 一種新穎機制，用以減少讀取所花費時間，而得以提高系統效能及減少功率 消耗。

發明內容

鑒于上述發明背景中，傳統USB系統的數據讀取效能無法提升，因此本 發明實施例的目的之一即在于提出一種串流上下文(stream?context)的高速 緩存(cache)系統，用以增進存取速度及減少功率消耗。

根據本發明實施例所揭露的串流上下文(stream?context)的高速緩存系 統，其使用高速緩存(cache)以儲存多個串流上下文，并使用映射表(mapping? table)以儲存串流上下文位于系統存儲器中的相應地址。每一地址還包含對 應的一個有效位(valid?bit)，用以代表相應的串流上下文是否為有效。使用 一轉換表，其使用索引函數將串流上下文的地址轉換為索引值，用以索引映 射表所儲存的相應地址，其中，索引值的位數目小于串流上下文地址的位數 目。地址判斷控制單元根據索引值以檢視映射表的內容，以判斷串流上下文 是否已經儲存于高速緩存。藉此，如果串流上下文已事先讀取并儲存于高速 緩存中，則主機(host)即可直接從高速緩存取得串流上下文，不需再從系統 存儲器來讀取。

本發明提供了一種串流上下文的高速緩存系統，包含：一高速緩存，用 以儲存多個串流上下文；及一映射表，用以儲存該多個串流上下文位于一系 統存儲器中的相應地址；藉此，根據該映射表的內容，如果該串流上下文已 事先讀取并儲存于該高速緩存中，則一讀取控制單元即可直接從該高速緩存 取得該串流上下文并置入一總線項目，不需再從該系統存儲器來讀取，如果 該串流上下文未存在于該高速緩存中，則該讀取控制單元將相應地址寫至該 映射表中，從該系統存儲器中讀取該串流上下文，并將該串流上下文寫至該 高速緩存及取出數據置入該總線項目。