專利名稱：數(shù)據(jù)存取方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)存取方法，特別是一種主端控制器間直接的數(shù)據(jù)存取方法。
背景技術(shù)：
截至目前為止，計算機接口設(shè)備間的數(shù)據(jù)存取大都依靠著中央處理單元(CPU)或微處理機(MCU)通過主端橋(Host Bridge)與主端控制器(Hostcontroller)溝通來完成。不過，中央處理單元與主端控制器間溝通的方式，除會使中央處理單元本身負(fù)荷較高外，亦會使計算機接口設(shè)備間的數(shù)據(jù)存取有著效率低落的情況發(fā)生。
請參考圖1所示的傳統(tǒng)中央處理單元、主端橋與接口設(shè)備間的電路示意圖。一般來說，主端控制器110、120具有直接存儲器存取(directly memoryaccess，DMA)的功能，也就是當(dāng)欲將接口設(shè)備A的數(shù)據(jù)搬移到接口設(shè)備B時，主端控制器110可藉由先將接口設(shè)備A的數(shù)據(jù)通過存儲器控制器125搬移至區(qū)域性系統(tǒng)存儲器(local system memory)130，再由主端控制器120將暫存在存儲器130中的接口設(shè)備A數(shù)據(jù)搬移到接口設(shè)備B。
在此DMA模式下，中央處理單元140僅需初始化主端控制器110、120以及準(zhǔn)備一些工作指令給主端控制器110、120，主端控制器110、120即可開始進行將接口設(shè)備A的數(shù)據(jù)搬移到接口設(shè)備B的工作。而當(dāng)主端控制器110、120完成其被交付的工作后，主端控制器110、120會告知中央處理單元140，以等待下一份工作。因此，中央處理單元140可在DMA模式下，通過主端控制器110、120直接存取區(qū)域性系統(tǒng)存儲器130，以減少其使用上的負(fù)荷。
不過，此DMA模式的數(shù)據(jù)存取流程確有其缺點，以圖1為例，在必須將接口設(shè)備A的數(shù)據(jù)搬移到接口設(shè)備B的情況下，中央處理單元140需通過主端橋150安排主端控制器110先將接口設(shè)備A的數(shù)據(jù)藉由存儲器控制器125搬移至存儲器130內(nèi)的空間后，中央處理單元140再通過主端橋150安排主端控制器120將暫存于存儲器130中的接口設(shè)備A數(shù)據(jù)藉由存儲器控制器125搬移至接口設(shè)備B。
而上述這樣的數(shù)據(jù)處理流程會浪費許多時間在將數(shù)據(jù)搬移至存儲器以及將數(shù)據(jù)由存儲器搬移出，連帶地，若當(dāng)存儲器處于一個非常繁忙的狀態(tài)下，此包含由中央處理單元、主端橋、主端控制器、存儲器以及由接口設(shè)備所組成的系統(tǒng)，其在數(shù)據(jù)存取的運作上將會變的非常慢，即其數(shù)據(jù)存取的效率低落。
有鑒于此，本發(fā)明提出一種數(shù)據(jù)存取方法，可以有效解決當(dāng)計算機接口設(shè)備間欲互相數(shù)據(jù)存取時，其數(shù)據(jù)必須先暫存在存儲器而產(chǎn)生浪費時間的問題，以有效提高數(shù)據(jù)存取時的效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于解決當(dāng)計算機接口設(shè)備間欲互相數(shù)據(jù)存取時，其數(shù)據(jù)必須先暫存在存儲器的困擾。為了達(dá)到本發(fā)明的目的，本發(fā)明提出一種數(shù)據(jù)存取方法，其特征在于將第一主端控制器中所暫存的數(shù)據(jù)直接傳輸至第二主端控制器中。
在本發(fā)明較佳實施例中，此方法包括初始狀態(tài)、程序化狀態(tài)以及傳輸狀態(tài)等操作模式。
初始狀態(tài)包括中央處理單元程序化第一主端控制器中的一運算緩存器，以確保第一主端控制器正常運作。
程序化狀態(tài)可包括當(dāng)數(shù)據(jù)需由第一主端控制器傳輸至第二主端控制器時，中央處理單元可程序化運算緩存器，以設(shè)定數(shù)據(jù)的長度、數(shù)據(jù)的種類、數(shù)據(jù)的起始地址、第一主端控制器的狀態(tài)等。
傳輸狀態(tài)則還包括單一主要寫入情況、單一主要讀取情況、兩主要寫入情況以及兩主要讀取情況。
單一主要寫入狀況主要包括當(dāng)數(shù)據(jù)需由第一主端控制器傳輸至第二主端控制器時，第一主端控制器發(fā)出一主要周期信號以讀取及確認(rèn)第二主端控制器的傳輸狀態(tài)，以決定是否主動傳輸數(shù)據(jù)。
單一主要讀取狀況主要包括當(dāng)數(shù)據(jù)需由第一主端控制器傳輸至第二主端控制器時，啟動第二主端控制器的直接存儲器存取功能，且第二主端控制器發(fā)出主要周期信號去讀取第一主端控制器的傳輸狀態(tài)，以決定使否主動存取第一主端控制器所暫存的數(shù)據(jù)。
兩主要寫入狀況則當(dāng)數(shù)據(jù)需由第一主端控制器傳輸至第二主端控制器時，同時啟動第一主端控制器以及第二主端控制器的一直接存儲器存取的功能，由第二主端控制器發(fā)出一主要周期信號，以通知第一主端控制器第二主端控制器的傳輸狀態(tài)，以決定是否第一主端控制器可開始傳輸數(shù)據(jù)。
兩主要讀取狀況則包括當(dāng)數(shù)據(jù)需由第一主端控制器傳輸至第二主端控制器時，同時啟動第一主端控制器以及第二主端控制器的一直接存儲器存取的功能，由第一主端控制器發(fā)出一主要周期信號以通知第二主端控制器第一主端控制器的傳輸狀態(tài)，以決定是否第二主端控制器可開始讀取數(shù)據(jù)。
為了便于進一步了解本發(fā)明的特征、目的及功能，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細(xì)說明。


圖1是習(xí)知中央處理單元、主端橋與接口設(shè)備間的電路示意圖；圖2A是本發(fā)明較佳實施例的數(shù)據(jù)存取方法的示意圖；圖2B是本發(fā)明較佳實施例的數(shù)據(jù)存取方法于初始狀態(tài)操作模式的示意圖；圖2C是本發(fā)明較佳實施例的數(shù)據(jù)存取方法于程序化狀態(tài)操作模式的示意圖；圖2D是本發(fā)明較佳實施例的數(shù)據(jù)存取方法于單一寫入傳輸狀態(tài)的操作模式的示意圖；圖2E是本發(fā)明較佳實施例的數(shù)據(jù)存取方法子單一主要讀取傳輸狀態(tài)的操作模式的示意圖。
附圖標(biāo)記說明110、120主端控制器；125存儲器控制器；130區(qū)域性系統(tǒng)存儲器；140中央處理單元；150主端橋；213、223運算緩存器；215、225傳輸狀態(tài)；217、227傳輸數(shù)據(jù)緩沖器。
具體實施例方式
請參考圖2所示的本發(fā)明較佳實施例的數(shù)據(jù)存取方法的示意圖。在圖2A中，本發(fā)明主要改變現(xiàn)行主機板上主端控制器110與主端控制器120間的數(shù)據(jù)存取方法，且改為采用主端控制器110與主端控制器120間的數(shù)據(jù)能夠直接存取。換句話說，也就是令主端控制器110與主端控制器120間各自所耦接的外部總線230、240相互之間的數(shù)據(jù)可以直接存取。
本發(fā)明于主端控制器110與主端控制器120間的數(shù)據(jù)存取方法可分為幾個操作模式，如初始狀態(tài)、程序化狀態(tài)以及傳輸狀態(tài)等操作模式。
請參考圖2B所示的本發(fā)明較佳實施例的數(shù)據(jù)存取方法于初始狀態(tài)操作模式的示意圖。在初始狀態(tài)期間，中央處理單元140程序化主端控制器110的運算緩存器213，以確保主端控制器120能夠正常運作。舉例來說，中央處理單元140程序化運算緩存器210，以使運算緩存器210啟動主端緩存器的部分功能，如開始、暫緩、重新開始、停止等。假設(shè)中央處理單元140欲程序化運算緩存器210啟動直接存儲器存取功能(DMA)，中央處理單元140則發(fā)出直接存儲器存取功能的主要周期信號至運算緩存器210。
而當(dāng)有數(shù)據(jù)需由主端控制器110傳輸至該主端控制器120時，即進入程序化狀態(tài)的操作模式。請參考圖2C所示的本發(fā)明較佳實施例的數(shù)據(jù)存取方法于程序化狀態(tài)操作模式的示意圖。中央處理單元140程序化主端控制器110的運算緩存器213，以設(shè)定欲傳輸數(shù)據(jù)的長度、種類、起始地址等狀態(tài)，也就是建立起主端控制器110的傳輸狀態(tài)215。即，主端控制器110可建立起對應(yīng)主端控制器120的傳輸狀態(tài)215。
在本發(fā)明較佳實施例中，數(shù)據(jù)存取方法包括傳輸狀態(tài)，還包括單一主要寫入情況、單一主要讀取情況、兩主要寫入情況以及兩主要讀取情況。請先參考圖2D所示的本發(fā)明較佳實施例的數(shù)據(jù)存取方法于單一寫入傳輸狀態(tài)的操作模式的示意圖。當(dāng)數(shù)據(jù)需由主端控制器110傳輸至主端控制器120時，主端控制器110發(fā)出主要周期信號，以讀取及確認(rèn)主端控制器120的傳輸狀態(tài)225，以決定是否主動傳輸數(shù)據(jù)。當(dāng)然，主端控制器120的傳輸狀態(tài)225包括主端控制器120的傳輸數(shù)據(jù)緩沖器227的容量、傳輸數(shù)據(jù)緩沖器227容量狀態(tài)、傳輸數(shù)據(jù)緩沖器227起始地址等。
若主端控制器120的傳輸狀態(tài)屬于已準(zhǔn)備可傳輸?shù)臓顟B(tài)，則主端控制器110將外部總線230的數(shù)據(jù)由本身傳輸數(shù)據(jù)緩沖器217準(zhǔn)備傳輸至主端控制器120的傳輸數(shù)據(jù)緩沖器227。且當(dāng)主端控制器120接收數(shù)據(jù)后，主端控制器120將數(shù)據(jù)由傳輸數(shù)據(jù)緩沖器227搬移至主端控制器120所對應(yīng)的外部總線240，以完成數(shù)據(jù)傳輸。
此外，數(shù)據(jù)傳輸完成后，主端控制器110以及主端控制器120自動更新其內(nèi)部的傳輸狀態(tài)，且根據(jù)所需，主端控制器110還可根據(jù)其運算緩存器213內(nèi)容的狀態(tài)去更新主端控制器120的傳輸狀態(tài)。
若碰到主端控制器120的傳輸狀態(tài)225屬于傳輸緩沖器227容量不足的狀態(tài)，主端控制器110可選擇將數(shù)據(jù)以切割方式分次傳輸至主端控制器120的傳輸數(shù)據(jù)緩沖器227。且主端控制器110可在外部總線230準(zhǔn)備好下份欲傳輸數(shù)據(jù)時，持續(xù)傳輸數(shù)據(jù)至主端控制器120。
反之，若主端控制器120的傳輸狀態(tài)225屬于尚未準(zhǔn)備可傳輸?shù)臓顟B(tài)，則主端控制器110稍后再次讀取及確認(rèn)該主端控制器120的傳輸狀態(tài)225。
請繼續(xù)參考圖2E所示的本發(fā)明較佳實施例的數(shù)據(jù)存取方法于單一主要讀取傳輸狀態(tài)的操作模式的示意圖。數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞?，除了在單一主要寫入傳輸狀態(tài)以主端控制器110主動將數(shù)據(jù)傳輸至主端控制器120外，還有以主端控制器120主動讀取主端控制器110數(shù)據(jù)的單一主要讀取傳輸狀態(tài)的操作模式。
當(dāng)數(shù)據(jù)仍需由主端控制器110傳輸至主端控制器120時，中央處理單元140啟動主端控制器120直接存儲器存取功能，且主端控制器120發(fā)出主要周期信號去讀取主端控制器110的傳輸狀態(tài)215，以決定使否主動存取主端控制器110所暫存的數(shù)據(jù)。
若主端控制器110的傳輸狀態(tài)215屬于已準(zhǔn)備可傳輸且主端控制器120的傳輸數(shù)據(jù)緩沖器227的容量為足夠的狀態(tài)，則主端控制器120讀取暫存于主端控制器110的數(shù)據(jù)。同樣地，若主端控制器120的傳輸數(shù)據(jù)緩沖器227為屬于容量不足的狀態(tài)，主端控制器120仍可選擇以切割方式分次由主端控制器110讀取數(shù)據(jù)。并且，主端控制器120可在傳輸數(shù)據(jù)緩沖器227具有空間時，持續(xù)由主端控制器110讀取數(shù)據(jù)。
反之，若主端控制器110的傳輸狀態(tài)是屬于尚未準(zhǔn)備可傳輸?shù)臓顟B(tài)，則主端控制器120稍后再次確認(rèn)主端控制器110的傳輸狀態(tài)215。
而當(dāng)主端控制器120讀取主端控制器110暫存數(shù)據(jù)且讀取完成后，主端控制器110以及主端控制器120皆自動更新其內(nèi)部的傳輸狀態(tài)215、225，且根據(jù)所需，主端控制器120亦可根據(jù)其運算緩存器223內(nèi)容的狀態(tài)去更新主端控制器110的傳輸狀態(tài)215。
而兩主要寫入傳輸狀態(tài)的操作模式與前述傳輸狀態(tài)的操作模式其最大不同點在于，當(dāng)數(shù)據(jù)需由主端控制器110傳輸至主端控制器120時，同時啟動主端控制器110以及主端控制器120的直接存儲器存取的功能，且由主端控制器120發(fā)出主要周期信號以通知主端控制器110主端控制器120的傳輸狀態(tài)225，以決定主端控制器110是否開始主動傳輸數(shù)據(jù)至主端控制器120。
兩主要讀取傳輸狀態(tài)的操作模式，則恰巧與兩主要寫入傳輸狀態(tài)的操作模式相反，當(dāng)數(shù)據(jù)需由主端控制器110傳輸至主端控制器120時，在同時啟動主端控制器110以及主端控制器120的直接存儲器存取功能情況下，改由主端控制器110發(fā)出主要周期信號以通知主端控制器120主端控制器110的傳輸狀態(tài)，以決定主端控制器120是否開始主動讀取主端控制器110的數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明數(shù)據(jù)存取方法的概念，即主端控制器110、220間的數(shù)據(jù)往來是采用直接傳輸?shù)?，因此，延伸前述傳輸狀態(tài)的操作模式，還提出有混合直接讀寫傳輸狀態(tài)的操作模式，也就是當(dāng)數(shù)據(jù)需主端控制器110與主端控制器120間往返時，同時啟動主端控制器110以及主端控制器120的直接存儲器存取功能，且主動將數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)的來源地傳輸至數(shù)據(jù)的目的地，或主動由數(shù)據(jù)的目的地至數(shù)據(jù)的來源地讀取數(shù)據(jù)。
綜合上述，本發(fā)明提出一種數(shù)據(jù)存取方法，藉由主端控制器間的數(shù)據(jù)存取采用可直接傳輸或直接讀取的方式，其可以有效解決當(dāng)計算機接口設(shè)備間欲互相數(shù)據(jù)存取時，其數(shù)據(jù)必須先暫存在存儲器而產(chǎn)生浪費時間的問題，而有效提高數(shù)據(jù)存取時的效率。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，不能以此限制本發(fā)明的范圍。因此，凡依本發(fā)明權(quán)利要求所做的均等變化及修飾，仍將不失本發(fā)明的要義所在，亦不脫離本發(fā)明的精神和范圍的，都應(yīng)視為本發(fā)明的進一步實施。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)據(jù)存取方法，其特征在于將第一主端控制器中所暫存的一數(shù)據(jù)直接傳輸至第二主端控制器中。
2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)存取方法，其中還包括一初始狀態(tài)、一程序化狀態(tài)以及一傳輸狀態(tài)等操作模式。
3.如權(quán)利要求2所述的數(shù)據(jù)存取方法，其中該初始狀態(tài)包括一中央處理單元程序化第一主端控制器中的一運算緩存器，以確保該第一主端控制器正常運作。
4.如權(quán)利要求3所述的數(shù)據(jù)存取方法，其中該中央處理單元可使得該運算緩存器開始運作以及暫緩、重新開始、停止該第一主端控制器的部分功能。
5.如權(quán)利要求2所述的數(shù)據(jù)存取方法，其中該程序化狀態(tài)包括當(dāng)該數(shù)據(jù)需由該第一主端控制器傳輸至該第二主端控制器時，中央處理單元可程序化該運算緩存器，以設(shè)定該數(shù)據(jù)的長度、該數(shù)據(jù)的種類、該數(shù)據(jù)的起始地址、該第一主端控制器的狀態(tài)等。
6.如權(quán)利要求5所述的數(shù)據(jù)存取方法，其中該第一主端控制器根據(jù)該運算緩存器的設(shè)定去設(shè)定對應(yīng)該第二主端控制器的該第一主端控制器的一傳輸狀態(tài)。
7.如權(quán)利要求5所述的數(shù)據(jù)存取方法，其中假設(shè)該中央處理單元欲程序化一直接存儲器存取功能，該中央處理單元則發(fā)出該直接存儲器存取功能的一主要周期信號至該運算緩存器。
8.如權(quán)利要求2所述的數(shù)據(jù)存取方法，其中該傳輸狀態(tài)還包括單一主要寫入情況、單一主要讀取情況、兩主要寫入情況以及兩主要讀取情況。
9.如權(quán)利要求8所述的數(shù)據(jù)存取方法，其中該單一主要寫入狀況包括當(dāng)該數(shù)據(jù)需由該第一主端控制器傳輸至該第二主端控制器時，該第一主端控制器發(fā)出主要周期信號，以讀取及確認(rèn)該第二主端控制器的傳輸狀態(tài)，以決定是否主動傳輸該數(shù)據(jù)。
10.如權(quán)利要求8所述的數(shù)據(jù)存取方法，其中該單一主要讀取狀況包括當(dāng)該數(shù)據(jù)需由該第一主端控制器傳輸至該第二主端控制器時，啟動該第二主端控制器的直接存儲器存取功能，且該第二主端控制器發(fā)出一主要周期信號去讀取該第一主端控制器的傳輸狀態(tài)，以決定使否主動存取該第一主端控制器所暫存的該數(shù)據(jù)。
11.如權(quán)利要求8所述的數(shù)據(jù)存取方法，其中該兩主要寫入狀況包括當(dāng)該數(shù)據(jù)需由該第一主端控制器傳輸至該第二主端控制器時，同時啟動該第一主端控制器以及該第二主端控制器的直接存儲器存取的功能，由該第二主端控制器發(fā)出主要周期信號，以通知該第一主端控制器該第二主端控制器的傳輸狀態(tài)，以決定該第一主端控制器是否可開始傳輸該數(shù)據(jù)。
12.如權(quán)利要求8所述的數(shù)據(jù)存取方法，其中該兩主要讀取狀況包括當(dāng)該數(shù)據(jù)需由該第一主端控制器傳輸至該第二主端控制器時，同時啟動該第一主端控制器以及該第二主端控制器的一直接存儲器存取的功能，由該第一主端控制器發(fā)出一主要周期信號以通知該第二主端控制器該第一主端控制器的傳輸狀態(tài)，以決定該第二主端控制器是否可開始讀取該數(shù)據(jù)。
13.如權(quán)利要求8所述的數(shù)據(jù)存取方法，還包括一混合直接讀寫狀況，該混合直接讀寫狀況為當(dāng)該數(shù)據(jù)需于該第一主端控制器與該第二主端控制器間往返時，同時啟動該第一主端控制器以及該第二主端控制器的直接存儲器存取的功能，且于主動將該數(shù)據(jù)由該數(shù)據(jù)的來源地傳輸該數(shù)據(jù)的目的地以及主動由該數(shù)據(jù)的目的地至該數(shù)據(jù)的來源地讀取該數(shù)據(jù)間擇一。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種數(shù)據(jù)存取方法，藉由主端控制器間的數(shù)據(jù)存取采用可直接傳輸或直接讀取的方式，其可以有效解決當(dāng)計算機接口設(shè)備間欲互相數(shù)據(jù)存取時，其數(shù)據(jù)必須先暫存在存儲器而產(chǎn)生浪費時間的問題，而有效提高數(shù)據(jù)存取時的效率。
文檔編號G06F13/20GK1779666SQ200410091600
公開日2006年5月31日 申請日期2004年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月19日
發(fā)明者郭建成 申請人:宇力電子股份有限公司