[發明專利]傳送請求區塊的高速緩存系統及方法

有效

• 申請號: 200910204025.2
• 申請日: 2009-09-30
• 公開（公告）號: CN101667159A
• 公開（公告）日: 2010-03-10
• 發明（設計）人: 秦雙雙;賴瑾;惠志強;郭秀麗
• 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)，特別是關于一種傳送請求區塊 (TRB)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?3.0Specification”。

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。圖1顯示依序傳送的TRB，其 中，每一TRB包含4個雙字(double?word，DW)，一般為16字節(byte)。于 進行數據的讀取時，主機每一次從系統存儲器讀取4個TRB，例如一開始自 TRB1開始讀取4個TRB，亦即TRB1-TRB4。其中，TRB1-TRB2為實際傳送的數 據，而TRB3-TRB4則是作為判斷使用。當TRB1-TRB2執行完成后，主機會再 從系統存儲器中，自TRB?3開始讀取4個TRB，亦即TRB?3-TRB6。據此，前一 次讀取的后2個TRB(例如TRB3-TRB4)會和后一次讀取的前2個TRB(亦即 TRB3-TRB4)造成重復讀取的情形。

此外，當主機從系統存儲器讀取TRB后，如果裝置尚未準備好或因其它 原因而暫時不能進行數據傳送時，主機必須等待(wait)。一旦裝置已準備好， 則主機必須再次從系統存儲器讀取TRB，因此也造成TRB重復讀取。

鑒于上述傳統USB系統于進行數據讀取時會有重復讀取TRB的情形，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，用以減少或避免重復讀取，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傳送請求區塊(TRB)的高速緩存 (cache)系統，用以減少數據的重復讀取及功率消耗。

根據本發明實施例，傳送請求區塊(TRB)的高速緩存系統包含高速緩存 (cache)、映射表(mapping?table)及高速緩存控制器。其中，高速緩存儲存 有多個TRB，而映射表則儲存多個TRB位于一系統存儲器中的相應地址。高 速緩存控制器根據映射表的內容，用以將TRB預取(pre-fetch)并載至高速緩 存。例如，如果TRB已存在于高速緩存中，則直接從高速緩存取出所需的TRB； 如果TRB未存在于高速緩存中，則自系統存儲器讀取所需的TRB，并將其載 至高速緩存。

本發明提供了一種傳送請求區塊的高速緩存系統，包含：一高速緩存， 用以儲存多個傳送請求區塊；一映射表，用以儲存該多個傳送請求區塊位于 一系統存儲器中的相應地址；及一高速緩存控制器，其根據該映射表的內容， 用以將該傳送請求區塊預取并載至該高速緩存。

本發明還提供了一種傳送請求區塊的高速緩存方法，包含：儲存多個傳 送請求區塊于一高速緩存；儲存該多個傳送請求區塊位于一系統存儲器中的 相應地址，以形成一映射表；及根據該映射表的內容，將該傳送請求區塊預 取并載至該高速緩存。

附圖說明

圖1顯示依序傳送的傳送請求區塊(TRB)。

圖2顯示本發明實施例的TRB高速緩存(cache)系統。

圖3顯示本實施例的映射表的架構。

圖4顯示由二路TRB所形成的一個TRB環。