專利名稱：命令傳達(dá)效能高的電子系統(tǒng)及其增進(jìn)命令傳達(dá)效能的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種電子系統(tǒng)，尤其是關(guān)于一種信息儲(chǔ)存與取得系統(tǒng)，其中包含共享數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)的單一傳輸端口的多個(gè)儲(chǔ)存單元，該數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)的范例為整合電子式驅(qū)動(dòng)接口總線(integrated drive electronics bus，IDEbus)或串聯(lián)式先進(jìn)技術(shù)附接接口(serial advanced technology attachmentinterface，SATA interface)。
背景技術(shù)：
于今日的商業(yè)環(huán)境下電子信息儲(chǔ)存裝置變得愈來(lái)愈重要。光學(xué)儲(chǔ)存媒體、快閃存儲(chǔ)卡、以及其它信息儲(chǔ)存媒體均為重要技術(shù)，經(jīng)整合后可整并上述各型態(tài)的信息儲(chǔ)存媒體以供個(gè)人計(jì)算機(jī)或其它相類似的系統(tǒng)運(yùn)用。為了結(jié)合各式儲(chǔ)存技術(shù)的功能與便利性，于是廣泛的使用總線，例如整合電子式驅(qū)動(dòng)接口(integrated drive electronics，IDE)總線、先進(jìn)技術(shù)附接(advancedtechnology attachment，ATA)總線或并聯(lián)式先進(jìn)技術(shù)附接(paralleladvanced technology attachment，PATA)總線、以及串聯(lián)式先進(jìn)技術(shù)附接(serial advanced technology attachment interface，SATA)總線。上面所羅列者為幾個(gè)重要的數(shù)據(jù)傳輸通訊協(xié)議。另外，先進(jìn)技術(shù)封包附接接口(advanced technology attachment packet interface，ATAPI)為先進(jìn)技術(shù)附接接口于光學(xué)儲(chǔ)存裝置方面重要的延伸，該接口用以供光學(xué)儲(chǔ)存裝置連接至個(gè)人計(jì)算機(jī)。先進(jìn)技術(shù)封包附接接口定義了一工作檔案(task file)以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，該工作檔案包括周邊裝置與個(gè)人計(jì)算機(jī)使用的一組緩存器。依據(jù)先進(jìn)技術(shù)封包附接接口協(xié)議，裝置間溝通所用的命令(command)是以封包的型式傳遞。為了讓各式封包傳遞至周邊裝置，裝置間必須交換一組最基本的信息，包括命令封包命令參數(shù)資料(如寫(xiě)入的資料)命令響應(yīng)資料(如讀取的資料)狀態(tài)值，以先進(jìn)技術(shù)封包附接接口的狀態(tài)值緩存器內(nèi)所儲(chǔ)存的資料表示其值。
先進(jìn)技術(shù)封包附接接口的命令集是衍生自小計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口(smallcomputer system interface，SCSI)的命令集。除了運(yùn)用光盤的大量?jī)?chǔ)存設(shè)施(mass storage facility)尋址(addressing)技術(shù)以外，該接口采用邏輯尋址而非實(shí)體尋址以存取數(shù)據(jù)區(qū)塊。邏輯單元可能對(duì)應(yīng)于周邊裝置的整體或部分。因此，于本說(shuō)明書(shū)中將經(jīng)常需要區(qū)別實(shí)體裝置、邏輯單元、或包含了一個(gè)至數(shù)個(gè)實(shí)體裝置的整合功能單元。然而，本發(fā)明原理的應(yīng)用范圍并不為此處的分類型態(tài)所限制。
為了增加更多的資料儲(chǔ)存功能并儲(chǔ)存更大的資料量，現(xiàn)存的資料儲(chǔ)存系統(tǒng)通常包括多個(gè)周邊組件。此類的資料儲(chǔ)存系統(tǒng)通常連接至諸如個(gè)人計(jì)算機(jī)的主機(jī)以增加主機(jī)的資料儲(chǔ)存能力。雖然此類的資料儲(chǔ)存系統(tǒng)解決了資料儲(chǔ)存容量上的問(wèn)題，但他們又造成了系統(tǒng)效能降低的問(wèn)題；因?yàn)槿舳嘀貑卧蚕韨鬏斀涌谏系耐毁Y料端口時(shí)，例如IDE/ATA/SATA的傳輸端口，此時(shí)所有單元的效能都會(huì)被傳輸數(shù)據(jù)效能最差的單元的傳輸速度限制住，因而數(shù)據(jù)總線會(huì)陷入動(dòng)彈不得的狀態(tài)，而整體的系統(tǒng)效能也被數(shù)據(jù)總線所妨礙。
ATAPI的命令通訊協(xié)議基本上遵循先來(lái)先服務(wù)(first-come，first-serve)的規(guī)則。TDE總線通訊協(xié)議中有明訂通訊頻道(channel)與傳輸端口(port)的觀念。IDE總線中的每一個(gè)通訊頻道包括第一端口與第二端口并且該二端口經(jīng)由一實(shí)體導(dǎo)線相連接。IDE/SATA的整體結(jié)構(gòu)中包括一個(gè)或多個(gè)周邊儲(chǔ)存組件以IDE/SATA通訊頻道連接至主機(jī)(host)。主機(jī)可為個(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、嵌入式系統(tǒng)(embedded system)的中央處理單元(CPU)、或需要存取周邊組件的其它裝置。當(dāng)處理器希望傳輸資料至周邊組件時(shí)，主機(jī)首先向該周邊儲(chǔ)存組件發(fā)出一封包型(“packet”command)命令。該封包型命令依循ATA通訊協(xié)議，該命令告知儲(chǔ)存組件「處理器希望傳輸一組資料至該儲(chǔ)存組件」，而該儲(chǔ)存組件中含有解譯該數(shù)據(jù)傳輸命令的信息?！该罘獍怪邪靡杂谥鳈C(jī)與其它ATAPI周邊組件間進(jìn)行溝通的命令格式。
當(dāng)多個(gè)裝置或單元共享同一IDE/SATA或其它型式的傳輸端口時(shí)，主機(jī)可依據(jù)本技術(shù)領(lǐng)域的原理自多個(gè)目標(biāo)單元采集資料，或儲(chǔ)存資料至多個(gè)目標(biāo)單元。多個(gè)周邊單元皆連接IDE/SATA通訊頻道，并共享同一傳輸端口，以使主機(jī)可透過(guò)同一傳輸端口存取不同的邏輯單元。
于此情況下，簡(jiǎn)單的先來(lái)先服務(wù)通訊協(xié)議將嚴(yán)重的限制住系統(tǒng)效能，因?yàn)槌堑谝粋€(gè)命令已執(zhí)行完畢，否則系統(tǒng)將不能執(zhí)行第二個(gè)命令。
圖1為顯示自主機(jī)至一實(shí)體組件傳輸資料的流程圖。假設(shè)有兩個(gè)功能單元快閃存儲(chǔ)卡單元125與光驅(qū)(DVDRW)單元120，其分別以下列邏輯單元的型式接附至主機(jī)光驅(qū)(DVD drive)的邏輯單元100、SD卡片閱讀機(jī)(Securedigital drive)的邏輯單元105、MS卡片閱讀機(jī)(Memry stick drive)的邏輯單元110。主機(jī)將命令封包傳輸至由功能單元120與125組成的實(shí)體組件，以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。資料首先經(jīng)由串行器(serializer)115進(jìn)行串行化(此步驟為非必要的)，當(dāng)資料通過(guò)SATA傳輸接口后，資料便經(jīng)由IDE/AT總線導(dǎo)線上的通訊頻道的單一傳輸端口傳輸至功能單元120與125，最后到達(dá)光驅(qū)的光學(xué)讀取頭(Pick up head，PUH)130、MS存儲(chǔ)卡135、或SD存儲(chǔ)卡140。
圖2顯示在上述模式中由于快閃存儲(chǔ)卡125的低效能，以致于執(zhí)行讀取快閃存儲(chǔ)卡與光盤寫(xiě)入命令時(shí)所造成的時(shí)間的浪費(fèi)。參考圖2的關(guān)于總線使用的時(shí)序圖，讀取快閃存儲(chǔ)卡步驟200可能花費(fèi)高達(dá)10ms的時(shí)間，其包含三階段接收命令205、緩沖儲(chǔ)存于快閃存儲(chǔ)卡中的資料210、傳輸資料215。在總線被讀取快閃存儲(chǔ)卡命令所占用的10ms中，實(shí)際用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)間僅有1ms。我們可以很清楚地看到，較慢的讀取快閃存儲(chǔ)卡命令占用了數(shù)據(jù)通訊頻道大部份的時(shí)間，然而并未傳輸任何資料至主機(jī)。于此模式下，較快的光盤寫(xiě)入命令220必須等待總線執(zhí)行讀取快閃存儲(chǔ)卡命令200完成后，才可依順序來(lái)使用IDE總線，且此模式可能會(huì)造成光盤寫(xiě)入數(shù)據(jù)質(zhì)量方面的問(wèn)題。
因此，需要一個(gè)有效的方法與系統(tǒng)，以便于多個(gè)單元使用同一數(shù)據(jù)傳輸端口時(shí)，讓系統(tǒng)中同時(shí)存在的數(shù)個(gè)ATAPI或其它型式的命令運(yùn)作得更有效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的眾多優(yōu)點(diǎn)之中，其一為提供一種方法，于主機(jī)所發(fā)送至數(shù)個(gè)單元或裝置的命令爭(zhēng)相使用數(shù)據(jù)傳輸頻道的資源時(shí)，通過(guò)釋放出系統(tǒng)中珍貴的總線資源以執(zhí)行實(shí)際的數(shù)據(jù)傳輸，使整體系統(tǒng)更有效率，其中該些單元或裝置是連接到特定互連裝置的單一數(shù)據(jù)傳輸端口。運(yùn)用本發(fā)明的原理，將使所述的多個(gè)單元或裝置中數(shù)據(jù)傳輸較慢者不會(huì)一直占據(jù)數(shù)據(jù)傳輸頻道，因此而增進(jìn)整體系統(tǒng)的效能。
本發(fā)明的另一優(yōu)點(diǎn)為考量了整體總線的使用情形與整體效能的改善等因素，而于系統(tǒng)中彈性地激活或停止運(yùn)用前述本發(fā)明的方法。
本發(fā)明于提供了命令傳達(dá)效能高的電子資料儲(chǔ)存系統(tǒng)。在一般的情況下，該系統(tǒng)包括一主機(jī)，以及經(jīng)由一數(shù)據(jù)總線接口的單一傳輸端口電耦接至該主機(jī)的多個(gè)儲(chǔ)存裝置，其中該主機(jī)依據(jù)所述的多個(gè)儲(chǔ)存裝置間的相對(duì)數(shù)據(jù)傳輸效能，而對(duì)發(fā)送至所述的儲(chǔ)存裝置中一個(gè)或多個(gè)裝置的數(shù)據(jù)傳輸命令進(jìn)行分割。
本發(fā)明于此實(shí)施例中是以下述方式執(zhí)行。主機(jī)是針對(duì)數(shù)據(jù)傳輸速度最慢的儲(chǔ)存裝置要求資料移轉(zhuǎn)的命令進(jìn)行分割。主機(jī)將該命令分割為二或多個(gè)次命令，而每個(gè)次命令占據(jù)數(shù)據(jù)總線短于原本的命令所占據(jù)的時(shí)間。主機(jī)分割該命令亦可能以重復(fù)發(fā)送該命令的方式，直到該儲(chǔ)存裝置回傳一包含執(zhí)行狀態(tài)的信息。其中該儲(chǔ)存裝置所回傳的信息包含表示重復(fù)發(fā)送的該命令已執(zhí)行完畢、仍在執(zhí)行中(in progress)、或表示重復(fù)發(fā)送的該命令執(zhí)行完畢所需的剩余時(shí)間的執(zhí)行狀態(tài)。
上述的數(shù)據(jù)總線接口包括串聯(lián)式先進(jìn)技術(shù)附接接口(serial advancedtechnology attachment interface，SATA interface)、或通用序列總線(universal serial bus，USB)接口。上述多個(gè)儲(chǔ)存裝置包括快閃存儲(chǔ)卡存取裝置、以及光儲(chǔ)存裝置。
本發(fā)明還于另一實(shí)施例中提出一種增進(jìn)電子資料儲(chǔ)存系統(tǒng)中命令傳達(dá)效能的方法。該方法包括下列步驟中的一個(gè)至數(shù)個(gè)步驟經(jīng)由數(shù)據(jù)總線接口的單一傳輸端口將多個(gè)單元連接至主機(jī)；以及將該主機(jī)發(fā)送至所述的多個(gè)單元中至少一數(shù)據(jù)傳輸率較慢的單元的命令分割為一啟始(initiating)命令與一個(gè)或多個(gè)輪詢(polling)命令。
上述方法的執(zhí)行情況如下所述。所述的多個(gè)單元包括符合先進(jìn)技術(shù)封包附接接口(advanced technology attachment packet interface，ATAPI)標(biāo)準(zhǔn)的單元。該數(shù)據(jù)總線接口包括通用序列總線(USB)接口。該命令包括ATAPI的讀取命令，而該啟始命令包括讀取觸發(fā)(trigger)命令，該一個(gè)或多個(gè)輪詢命令包括一個(gè)或多個(gè)讀取輪詢命令。
本發(fā)明于另一實(shí)施例中提出一種增進(jìn)電子資料儲(chǔ)存系統(tǒng)中命令傳達(dá)效能的方法。該方法包括下列步驟中的一個(gè)至數(shù)個(gè)步驟經(jīng)由數(shù)據(jù)總線接口的單一傳輸端口將多個(gè)裝置連接至主機(jī)；以及將該主機(jī)欲下達(dá)給所述的多個(gè)裝置中較低數(shù)據(jù)傳輸效能的裝置的命令，以重復(fù)的方式發(fā)送。
上述方法的執(zhí)行情況如下所述。該數(shù)據(jù)總線接口包括整合電子式驅(qū)動(dòng)接口(IDE interface)。在接收到自該主機(jī)重復(fù)發(fā)送的命令后，該裝置逐次以一執(zhí)行狀態(tài)的信息響應(yīng)該命令；其中該命令的執(zhí)行狀態(tài)的信息包括命令的程序已啟始、預(yù)計(jì)執(zhí)行完畢所需時(shí)間、命令正執(zhí)行中(under progress)、或是命令已執(zhí)行完畢。其中該命令是依據(jù)預(yù)定的算法(algorithm)或依據(jù)接收命令的該裝置的指示，并且以相差固定時(shí)間間隔的方式而重復(fù)發(fā)送。
本發(fā)明于另一實(shí)施例中提供一種命令傳達(dá)效能高的電子系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括一主機(jī)以及經(jīng)由數(shù)據(jù)總線接口的單一數(shù)據(jù)傳輸端口電耦接至該主機(jī)的多個(gè)周邊單元，其中該主機(jī)依據(jù)所述的多個(gè)周邊單元間的相對(duì)效能，將發(fā)送至所述的多個(gè)周邊單元中的至少一單元的第一命令分割為多個(gè)較快的次命令。
上述方法的執(zhí)行情況如下所述。所述的次命令包括觸發(fā)(triggering)命令與一個(gè)或多個(gè)輪詢(polling)命令。該主機(jī)于發(fā)出前述多個(gè)較快的次命令間，發(fā)出第二命令至該些周邊單元中的一第二單元，而該第二單元不同于前述收到該第一命令的單元。
本發(fā)明于另一實(shí)施例中提供一種命令傳達(dá)效能高的電子系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括一主機(jī)以及經(jīng)由數(shù)據(jù)總線接口的單一數(shù)據(jù)傳輸端口電耦接至該主機(jī)的多個(gè)周邊單元，其中該主機(jī)以重復(fù)發(fā)送命令的方式，將命令傳達(dá)至所述的多個(gè)周邊單元中較低數(shù)據(jù)傳輸效能的單元。
上述方法的執(zhí)行情況如下所述。該數(shù)據(jù)總線接口包括整合電子式驅(qū)動(dòng)接口(IDE interface)。該主機(jī)要求該單元于每次接收到該命令后回復(fù)一顯示該命令執(zhí)行的狀態(tài)的信息。該回復(fù)的信息選擇自下列的組合，該組合包括程序已開(kāi)始、預(yù)計(jì)完成所需時(shí)間、執(zhí)行中、已執(zhí)行完畢。該命令可能是以固定的時(shí)間間隔重復(fù)發(fā)送；而該命令亦可能依據(jù)預(yù)定的算法(algorithm)重復(fù)發(fā)送。


圖1為自主機(jī)發(fā)送至周邊實(shí)體裝置的ATAPI命令的數(shù)據(jù)流程圖；
圖2為發(fā)送至兩單元上的兩命令所需執(zhí)行時(shí)間的示意圖，其中該兩單元經(jīng)由同一數(shù)據(jù)傳輸接口連接至主機(jī)；圖3為依據(jù)本發(fā)明原理發(fā)送至兩單元上的命令所需執(zhí)行時(shí)間的示意圖，其中該兩單元經(jīng)由特定總線的單一數(shù)據(jù)傳輸端口連接至主機(jī)；圖4為顯示修改后的ATAPI命令“READ(10)”的字節(jié)區(qū)塊圖；圖5為依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例中發(fā)送至兩單元上的命令的執(zhí)行時(shí)序示意圖，其中該兩單元經(jīng)由特定總線的單一數(shù)據(jù)傳輸端口連接至主機(jī)；圖6為本發(fā)明另一實(shí)施例的將不需數(shù)據(jù)傳輸?shù)拿罘指顬榇蚊畹氖疽鈭D；圖7為根據(jù)本發(fā)明原理的主機(jī)端對(duì)于重復(fù)發(fā)送的讀取命令的處理步驟流程圖；圖8為根據(jù)本發(fā)明原理的儲(chǔ)存裝置端的快閃存儲(chǔ)卡單元對(duì)于重復(fù)發(fā)送的讀取命令的處理步驟流程圖。
符號(hào)說(shuō)明100-DVDRW光驅(qū)的邏輯單元；105-SD卡片閱讀機(jī)的邏輯單元；110-MS卡片閱讀機(jī)的邏輯單元；115-串行器；120-光驅(qū)的功能單元；125-快閃存儲(chǔ)卡的功能單元；130-光驅(qū)的光學(xué)讀取頭；135-MS存儲(chǔ)卡；140-SD存儲(chǔ)卡；200-讀取快閃存儲(chǔ)卡命令(原有方式)；
205-接收命令階段；210-緩沖儲(chǔ)存于快閃存儲(chǔ)卡中的資料階段；215-傳輸資料階段；220-光盤寫(xiě)入命令；300-讀取快閃存儲(chǔ)卡的觸發(fā)次命令；305-讀取快閃存儲(chǔ)卡的輪詢次命令；310-讀取快閃存儲(chǔ)卡的數(shù)據(jù)傳輸次命令；401-顯示次命令特定功能種類的字節(jié)；500-快閃存儲(chǔ)卡寫(xiě)入命令；505、535-光盤讀取命令；510、520、530、540-輪詢命令；515-光盤寫(xiě)入命令；601-觸發(fā)次命令；602、603、604、605-輪詢次命令。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明進(jìn)一步的細(xì)節(jié)、原理與各式優(yōu)點(diǎn)將于下面的實(shí)施方式中佐以圖式(不同圖式中相似的標(biāo)號(hào)表示相似的組成元素)以更加明確的對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述。
于多個(gè)周邊單元透過(guò)特定總線的單一數(shù)據(jù)傳輸端口連接至主機(jī)(host)的系統(tǒng)中，主機(jī)可將發(fā)送至低速單元的命令分割，以便于主機(jī)與慢速單元間無(wú)實(shí)際數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，將數(shù)據(jù)總線釋放出來(lái)供其它單元使用。下列實(shí)施例是基于ATAPI命令的觀念，用以于命令封包(Command Packet)可傳送出去時(shí)通知主機(jī)、于可傳輸資料時(shí)中斷(interrupt)主機(jī)、或于命令執(zhí)行完畢時(shí)中斷主機(jī)。雖然本發(fā)明的范圍涵蓋IDE總線的使用范圍，然而本發(fā)明亦可運(yùn)用于數(shù)種總線技術(shù)，包括但不限于SATA以及通用序列總線(USB)。
參考圖3，光盤讀寫(xiě)單元120與快閃存儲(chǔ)卡單元125經(jīng)由同一數(shù)據(jù)傳輸端口(port)接附至主機(jī)。由于快閃存儲(chǔ)卡單元125的速度較光盤讀寫(xiě)單元120的速度為慢，主機(jī)可將一個(gè)讀取快閃存儲(chǔ)卡的命令分割為三個(gè)次命令讀取快閃存儲(chǔ)卡的觸發(fā)(trigger)300、讀取快閃存儲(chǔ)卡的輪詢(poll)305、讀取快閃存儲(chǔ)卡的數(shù)據(jù)傳輸310。每個(gè)次命令的反應(yīng)皆較原始命令為快，而發(fā)至光盤讀寫(xiě)單元120的命令便可在兩個(gè)次命令之間執(zhí)行，例如寫(xiě)入光盤命令。如圖3所示，讀取快閃存儲(chǔ)卡的觸發(fā)300次命令將觸發(fā)快閃存儲(chǔ)卡單元的資料讀取程序。當(dāng)該命令執(zhí)行完畢，接著可以馬上執(zhí)行光盤寫(xiě)入命令，此命令只需占用數(shù)據(jù)總線2ms的時(shí)間。讀取快閃存儲(chǔ)卡的輪詢(poll)305次命令將接續(xù)其后執(zhí)行，其占用數(shù)據(jù)總線約0ms的時(shí)間。主機(jī)可經(jīng)常發(fā)送讀取快閃存儲(chǔ)卡的輪詢305次命令以輪詢快閃存儲(chǔ)卡的狀態(tài)，而介于該讀取快閃存儲(chǔ)卡的輪詢305次命令之間的時(shí)間，數(shù)據(jù)總線便可為諸如光盤寫(xiě)入命令的其它命令所使用。上述程序不停重復(fù)進(jìn)行，直至主機(jī)自讀取快閃存儲(chǔ)卡的輪詢305次命令得知所需資料已準(zhǔn)備妥當(dāng)；此時(shí)主機(jī)便發(fā)出讀取快閃存儲(chǔ)卡的數(shù)據(jù)傳輸310次命令以采集資料，該次命令將占據(jù)數(shù)據(jù)總線約1ms。由于主機(jī)不需等待較慢的命令(例如圖2中的讀取快閃存儲(chǔ)卡命令200)執(zhí)行完畢后再發(fā)送其它命令，根據(jù)本發(fā)明原則的系統(tǒng)整體的執(zhí)行速度將大為改善。與傳統(tǒng)型態(tài)的讀取快閃存儲(chǔ)卡命令200相比較，分派給光盤讀寫(xiě)單元120的時(shí)間現(xiàn)為8ms，而非公知技術(shù)中的2ms，此乃由于新的讀取快閃存儲(chǔ)卡命令分解為讀取快閃存儲(chǔ)卡的觸發(fā)300、輪詢305、數(shù)據(jù)傳輸310等三個(gè)次命令。此處的所需處理時(shí)間的舉例僅為說(shuō)明之用，熟習(xí)此項(xiàng)技術(shù)者應(yīng)了解此處列出處理命令所需的時(shí)間為僅供參考的范例。
是否分割命令將依據(jù)系統(tǒng)有多少獨(dú)立的功能單元以及其相對(duì)效能差距等因素而決定。此處的「效能」包括數(shù)據(jù)傳輸速率、作業(yè)完成時(shí)間(Turn-Around-Time)等等。舉例來(lái)說(shuō)，僅包含一托盤(tray)的光盤讀寫(xiě)單元120與包含兩插槽(socket)的快閃存儲(chǔ)卡單元125共享單一IDE或SATA傳輸端口，因此在共享傳輸端口上有三個(gè)邏輯單位但僅有兩個(gè)獨(dú)立的功能單元。在任何時(shí)點(diǎn)系統(tǒng)不允許兩個(gè)以上的命令同時(shí)執(zhí)行。由于一般而言快閃存儲(chǔ)卡讀取速度較光盤讀寫(xiě)速度為慢，因此可對(duì)快閃存儲(chǔ)卡單元125的命令進(jìn)行分割。當(dāng)然亦可分割光盤讀寫(xiě)單元120的命令，但需視如此分割是否有助于改善系統(tǒng)效率而定。此外，命令的分割也使系統(tǒng)必需執(zhí)行額外的命令，因而亦可能造成部分效能上的損耗；因此主機(jī)必須視情況選擇是否激活分割命令的功能，以達(dá)到系統(tǒng)整體較佳的效能，或增進(jìn)數(shù)據(jù)總線的使用率。舉例來(lái)說(shuō)，分割命令成為多個(gè)次命令會(huì)使快閃存儲(chǔ)卡單元125的效能顯著下降，因此系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)程序?qū)H于進(jìn)行光驅(qū)讀寫(xiě)運(yùn)作時(shí)才讓命令可以被分割，而在光驅(qū)讀寫(xiě)運(yùn)作結(jié)束30秒后，關(guān)閉命令分割的功能，換言之，過(guò)去的30秒內(nèi)如有光驅(qū)的讀寫(xiě)運(yùn)作，則繼續(xù)開(kāi)啟命令分割的功能。不激活分割命令的原因，是因?yàn)槌峭瑫r(shí)有光盤讀寫(xiě)命令來(lái)爭(zhēng)用IDE總線而影響IDE總線的使用效能，否則實(shí)在不需增加執(zhí)行同一動(dòng)作所需的額外命令。
一個(gè)ATAPI命令至少可被分割為觸發(fā)與輪詢兩個(gè)次命令，以及選擇性的外加一數(shù)據(jù)傳輸次命令。每個(gè)次命令仍為合法的ATAPI命令，并會(huì)收到命令執(zhí)行狀態(tài)的響應(yīng)或資料片段以顯示命令執(zhí)行的現(xiàn)狀。舉例來(lái)說(shuō)，ATAPI命令的“READ(10)”可藉修改原始的“READ(10)”命令而分割為次命令。參考圖4，我們可修改圖中標(biāo)示為401的命令“READ(10)”的第6字節(jié)以顯示次命令的特定功能，因?yàn)椤癛EAD(10)”中的第6字節(jié)原本為保留并未指定用途。于一實(shí)施例下，當(dāng)?shù)?字節(jié)的值為「0」時(shí)便會(huì)激活讀取次命令的觸發(fā)功能，當(dāng)?shù)?字節(jié)的值為「1」時(shí)便會(huì)激活讀取次命令的輪詢功能，而當(dāng)?shù)?字節(jié)的值為「2」時(shí)便會(huì)激活讀取次命令的數(shù)據(jù)傳輸功能。當(dāng)然可以預(yù)期用傳統(tǒng)ATAPI命令中的其它保留位來(lái)實(shí)現(xiàn)次命令，使得這些命令僅于必要時(shí)才會(huì)占據(jù)IDE或SATA總線。此處以圖4的范例作為實(shí)施例，然而使用ATAPI命令的任何其它保留位亦可達(dá)成相同的目的。
另一范例則示于圖5的快閃存儲(chǔ)卡寫(xiě)入命令500。主機(jī)發(fā)出快閃存儲(chǔ)卡寫(xiě)入命令500，其中附帶欲儲(chǔ)存至快閃存儲(chǔ)卡中的資料。在適合的條件下，快閃存儲(chǔ)卡功能單元將會(huì)開(kāi)始于背景中儲(chǔ)存資料，而主機(jī)將發(fā)出一連串的輪詢命令510、520、530、540以監(jiān)測(cè)其狀態(tài)。介于輪詢命令510、520、530、540之間，本例中，主機(jī)可發(fā)出光盤讀取命令505、光盤寫(xiě)入命令515、以及光盤讀取命令535，如圖5所示。因?yàn)閮蓚€(gè)(含)以上的ATAPI命令可由任何功能單元或?qū)嶓w裝置以依序或不依順序的方式來(lái)執(zhí)行，如此可視總線上資源的可得性而使整個(gè)系統(tǒng)效能進(jìn)一步得到改善。此原則可適用于任意數(shù)目的功能單元或?qū)嶓w裝置所執(zhí)行任意數(shù)目的命令，只要不依序執(zhí)行的結(jié)果不會(huì)引發(fā)任何問(wèn)題。
另外，主機(jī)亦可重復(fù)發(fā)出同一命令，而不采用分割命令成為較快速的特殊次命令的方式。舉例來(lái)說(shuō)，主機(jī)可重復(fù)發(fā)出高速緩存讀取命令。在收到每個(gè)高速緩存讀取命令后，透過(guò)工作檔案的緩存器或在資料階段，高速緩存單元可響應(yīng)一信息以顯示讀取程序已成功地開(kāi)始進(jìn)行，還可提供命令執(zhí)行完畢的預(yù)計(jì)時(shí)間；或者高速緩存單元亦可響應(yīng)一信息，以顯示讀取程序仍在進(jìn)行中并提供執(zhí)行完畢所需的預(yù)計(jì)時(shí)間。主機(jī)將重復(fù)發(fā)出同一命令直至目標(biāo)工作執(zhí)行完畢。于本實(shí)施例中，一旦此型態(tài)的命令發(fā)出后，這些命令將只于必須時(shí)才會(huì)占據(jù)住IDE或SATA總線。
及至目前為止已說(shuō)明了本發(fā)明的部分內(nèi)容，但本發(fā)明的應(yīng)用范圍不僅限于數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖x取或?qū)懭朊?。舉例來(lái)說(shuō)，圖6中所繪可以是一用于初始化快閃存儲(chǔ)卡單元的初始化命令。根據(jù)本發(fā)明的原理，該初始化命令可被分割為觸發(fā)次命令601以及一個(gè)至數(shù)個(gè)輪詢次命令602、603、604、605，但沒(méi)有數(shù)據(jù)傳輸次命令。所述的次命令以斜線區(qū)塊表示。
主機(jī)可向周邊單元示意命令是否被分割或重復(fù)地發(fā)送，或是否該周邊單元僅應(yīng)于命令已執(zhí)行完畢后回報(bào)。周邊單元的韌體亦應(yīng)決定以何種方式執(zhí)行該命令，如果主機(jī)容許周邊單元的韌體有此判斷權(quán)力的話。通常是依據(jù)執(zhí)行一命令所需的作業(yè)完成時(shí)間以做出決定，需時(shí)較長(zhǎng)的命令應(yīng)進(jìn)行分割或重復(fù)發(fā)送，以釋放數(shù)據(jù)總線的資源供其它單元使用。此外，亦需考量是否在等待序列中有其它周邊單元所發(fā)出的使用總線的要求。
圖7顯示主機(jī)對(duì)于包括SD存儲(chǔ)卡140的快閃存儲(chǔ)卡讀取單元125以輪詢方式發(fā)送命令的運(yùn)作流程。主機(jī)于步驟700中對(duì)SD存儲(chǔ)卡發(fā)出命令，可透過(guò)串行器115以使命令串行化(serialize)。當(dāng)收到該輪詢命令，快閃存儲(chǔ)卡讀取單元將于步驟710中響應(yīng)主機(jī)「命令執(zhí)行中」(under progress)信息。若收到此響應(yīng)信息，主機(jī)將于步驟720中等待，此時(shí)便可執(zhí)行另一關(guān)于其它功能單元的命令。于是主機(jī)回到執(zhí)行下一個(gè)輪詢命令的串行化步驟115的狀態(tài)。若快閃存儲(chǔ)卡讀取單元并非響應(yīng)「命令執(zhí)行中」信息，該命令便于步驟730中得知命令動(dòng)作已執(zhí)行完畢。
圖8所顯示為當(dāng)讀取命令不分割為特定的次命令而是以重復(fù)發(fā)送的方式進(jìn)行時(shí)，快閃存儲(chǔ)卡功能單元125內(nèi)部韌體的程序流程圖。于步驟800中快閃存儲(chǔ)卡功能單元接收到讀取命令后，其中的韌體會(huì)于步驟805檢測(cè)是否讀取程序已開(kāi)始執(zhí)行。若已執(zhí)行，韌體會(huì)于步驟815中檢測(cè)資料是否已讀取完畢。若讀取完畢，資料便于步驟820中被傳送回主機(jī)。若尚未讀取完畢，會(huì)于步驟825中回傳主機(jī)一「命令執(zhí)行中」(under progress)的信息。若讀取程序尚未開(kāi)始執(zhí)行，便如步驟810中啟始讀取程序，并于步驟825中回傳主機(jī)一「命令執(zhí)行中」的信息。
雖然對(duì)本發(fā)明的描述著眼于IDE總線與SATA接口，本發(fā)明的應(yīng)用范圍并不限定于這些型態(tài)的數(shù)據(jù)總線接口。其可運(yùn)用于任何一種聯(lián)機(jī)裝置，其支持多個(gè)周邊單元經(jīng)由該聯(lián)機(jī)裝置的單一數(shù)據(jù)傳輸端口接附至主機(jī)。舉例來(lái)說(shuō)，通用序列總線(universal serial bus，USB)讓多重單元連接至其上。當(dāng)欲存取多個(gè)單元上的資料時(shí)，傳統(tǒng)上是由USB發(fā)送命令至所述的單元，其中所述的單元包括諸如共享USB接口的網(wǎng)絡(luò)相機(jī)與如壓縮磁盤驅(qū)動(dòng)器(ZIP drive)的大量?jī)?chǔ)存單元。根據(jù)本發(fā)明的精神，我們可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)相機(jī)與壓縮磁盤驅(qū)動(dòng)器的相對(duì)效能，以決定對(duì)網(wǎng)絡(luò)相機(jī)的寫(xiě)入命令采取分割或重復(fù)發(fā)送的方式，以釋放原本網(wǎng)絡(luò)相機(jī)占據(jù)的總線資源供壓縮磁盤驅(qū)動(dòng)器使用，如此便可增進(jìn)整體系統(tǒng)的效率。
前述已以說(shuō)明與舉例等方式提出了對(duì)本發(fā)明的描述。所述的說(shuō)明與舉例并非窮盡列舉本發(fā)明的應(yīng)用，亦非用以限定本發(fā)明的范圍。熟習(xí)此項(xiàng)技術(shù)者依然可以基于本發(fā)明的精神而對(duì)裝置作出各式各樣的修改，而此類修改并未逾越本發(fā)明的范圍，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種命令傳達(dá)效能高的電子資料儲(chǔ)存系統(tǒng)，包括主機(jī)；以及多個(gè)儲(chǔ)存裝置，經(jīng)由數(shù)據(jù)總線接口的單一數(shù)據(jù)傳輸端口電耦接至該主機(jī)，其中該主機(jī)依據(jù)所述的多個(gè)儲(chǔ)存裝置間的相對(duì)效能，將發(fā)送至所述的多個(gè)儲(chǔ)存裝置中的一個(gè)或多個(gè)儲(chǔ)存裝置的命令進(jìn)行分割。
2.如權(quán)利要求1所述的命令傳達(dá)效能高的電子資料儲(chǔ)存系統(tǒng)，其中該主機(jī)是針對(duì)數(shù)據(jù)傳輸速度最慢的儲(chǔ)存裝置要求資料移轉(zhuǎn)的一命令進(jìn)行分割。
3.如權(quán)利要求2所述的命令傳達(dá)效能高的電子資料儲(chǔ)存系統(tǒng)，其中該主機(jī)將該命令分割為二個(gè)或多個(gè)次命令，而每個(gè)次命令占據(jù)數(shù)據(jù)總線的時(shí)間短于該命令所占據(jù)的時(shí)間。
4.如權(quán)利要求2所述的命令傳達(dá)效能高的電子資料儲(chǔ)存系統(tǒng)，其中該主機(jī)分割該命令是以重復(fù)發(fā)送該命令的方式，直到該儲(chǔ)存裝置回傳一包含執(zhí)行狀態(tài)的信息，且該信息表示該命令已執(zhí)行完畢。
5.如權(quán)利要求4所述的命令傳達(dá)效能高的電子資料儲(chǔ)存系統(tǒng)，其中該儲(chǔ)存裝置所回傳的該信息，還包含表示重復(fù)發(fā)送的該命令仍在執(zhí)行中的執(zhí)行狀態(tài)。
6.如權(quán)利要求4所述的命令傳達(dá)效能高的電子資料儲(chǔ)存系統(tǒng)，其中該儲(chǔ)存裝置所回傳的該信息，還包含表示重復(fù)發(fā)送的該命令執(zhí)行完畢所需的剩余時(shí)間的執(zhí)行狀態(tài)。
7.如權(quán)利要求1所述的命令傳達(dá)效能高的電子資料儲(chǔ)存系統(tǒng)，其中該數(shù)據(jù)總線接口包括整合電子式驅(qū)動(dòng)接口。
8.如權(quán)利要求1所述的命令傳達(dá)效能高的電子資料儲(chǔ)存系統(tǒng)，其中該數(shù)據(jù)總線接口包括串聯(lián)式先進(jìn)技術(shù)附接接口。
9.如權(quán)利要求1所述的命令傳達(dá)效能高的電子資料儲(chǔ)存系統(tǒng)，其中該數(shù)據(jù)總線接口包括通用序列總線接口。
10.如權(quán)利要求1所述的命令傳達(dá)效能高的電子資料儲(chǔ)存系統(tǒng)，其中所述的多個(gè)儲(chǔ)存裝置包括快閃存儲(chǔ)卡存取裝置。
11.如權(quán)利要求1所述的命令傳達(dá)效能高的電子資料儲(chǔ)存系統(tǒng)，其中所述的多個(gè)儲(chǔ)存裝置包括光儲(chǔ)存裝置。
12.一種增進(jìn)電子資料儲(chǔ)存系統(tǒng)中命令傳達(dá)效能的方法，包括下列步驟經(jīng)由一數(shù)據(jù)總線口的單一傳輸端口將多個(gè)單元連接至一主機(jī)；以及將該主機(jī)發(fā)送至所述的多個(gè)單元中至少一數(shù)據(jù)傳輸率較慢的單元的一命令分割為一啟始命令與一個(gè)或多個(gè)輪詢命令。
13.如權(quán)利要求12所述的增進(jìn)電子資料儲(chǔ)存系統(tǒng)中命令傳達(dá)效能的方法，其中所述的多個(gè)單元包括符合先進(jìn)技術(shù)封包附接接口標(biāo)準(zhǔn)的單元。
14.如權(quán)利要求12所述的增進(jìn)電子資料儲(chǔ)存系統(tǒng)中命令傳達(dá)效能的方法，其中該數(shù)據(jù)總線接口包括通用序列總線接口。
15.如權(quán)利要求13所述的增進(jìn)電子資料儲(chǔ)存系統(tǒng)中命令傳達(dá)效能的方法，其中該命令包括ATAPI讀取命令，而該啟始命令包括一讀取觸發(fā)命令，該一個(gè)或多個(gè)輪詢命令包括一個(gè)或多個(gè)讀取輪詢命令。
16.一種增進(jìn)電子資料儲(chǔ)存系統(tǒng)中命令傳達(dá)效能的方法，包括下列步驟經(jīng)由一數(shù)據(jù)總線接口的單一傳輸端口將多個(gè)裝置連接至一主機(jī)；以及將該主機(jī)欲下達(dá)給所述的多個(gè)裝置中較低數(shù)據(jù)傳輸效能的裝置的命令，以重復(fù)的方式發(fā)送。
17.如權(quán)利要求16所述的增進(jìn)電子資料儲(chǔ)存系統(tǒng)中命令傳達(dá)效能的方法，其中該數(shù)據(jù)總線接口包括整合電子式驅(qū)動(dòng)接口。
18.如權(quán)利要求16所述的增進(jìn)電子資料儲(chǔ)存系統(tǒng)中命令傳達(dá)效能的方法，還包括下列步驟在接收到自該主機(jī)重復(fù)發(fā)送的命令后，該裝置逐次以一執(zhí)行狀態(tài)的信息響應(yīng)該命令。
19.如權(quán)利要求18所述的增進(jìn)電子資料儲(chǔ)存系統(tǒng)中命令傳達(dá)效能的方法，其中該命令的執(zhí)行狀態(tài)的信息包括命令的程序已啟始、預(yù)計(jì)執(zhí)行完畢所需時(shí)間、命令正執(zhí)行中、或是命令已執(zhí)行完畢。
20.如權(quán)利要求16所述的增進(jìn)電子資料儲(chǔ)存系統(tǒng)中命令傳達(dá)效能的方法，其中該命令是以相差固定時(shí)間間隔的方式重復(fù)發(fā)送。
21.如權(quán)利要求16所述的增進(jìn)電子資料儲(chǔ)存系統(tǒng)中命令傳達(dá)效能的方法，其中該命令是依據(jù)預(yù)定的算法重復(fù)發(fā)送。
22.如權(quán)利要求16所述的增進(jìn)電子資料儲(chǔ)存系統(tǒng)中命令傳達(dá)效能的方法，其中該命令是依據(jù)接收命令的該裝置的指示來(lái)重復(fù)發(fā)送。
23.一種命令傳達(dá)效能高的電子系統(tǒng)，包括主機(jī)；以及多個(gè)周邊單元，經(jīng)由數(shù)據(jù)總線接口的單一數(shù)據(jù)傳輸端口電耦接至該主機(jī)，其中該主機(jī)依據(jù)所述的多個(gè)周邊單元間的相對(duì)效能，將發(fā)送至所述的多個(gè)周邊單元中的至少一單元的第一命令分割為多個(gè)較快的次命令。
24.如權(quán)利要求23所述的命令傳達(dá)效能高的電子系統(tǒng)，其中所述的多個(gè)次命令包括一觸發(fā)命令與一個(gè)或多個(gè)輪詢命令。
25.如權(quán)利要求23所述的命令傳達(dá)效能高的電子系統(tǒng)，其中該主機(jī)于發(fā)出前述多個(gè)較快的次命令間，發(fā)出第二命令至所述的多個(gè)周邊單元中的一第二單元，其中該第二單元不同于前述收到該第一命令的單元。
26.一種命令傳達(dá)效能高的電子系統(tǒng)，包括主機(jī)；以及多個(gè)周邊單元，經(jīng)由數(shù)據(jù)總線接口的單一數(shù)據(jù)傳輸端口電耦接至該主機(jī)，其中該主機(jī)以重復(fù)發(fā)送命令的方式，將命令傳達(dá)至所述的多個(gè)周邊單元中較低數(shù)據(jù)傳輸效能的單元。
27.如權(quán)利要求26所述的命令傳達(dá)效能高的電子系統(tǒng)，其中該數(shù)據(jù)總線接口包括整合電子式驅(qū)動(dòng)接口。
28.如權(quán)利要求26所述的命令傳達(dá)效能高的電子系統(tǒng)，其中該主機(jī)要求該單元于每次接收到該命令后回復(fù)一顯示該命令執(zhí)行的狀態(tài)的信息。
29.如權(quán)利要求28所述的命令傳達(dá)效能高的電子系統(tǒng)，其中該回復(fù)的信息選擇自下列的組合，該組合包括命令的程序已啟始、預(yù)計(jì)執(zhí)行完畢所需時(shí)間、命令正執(zhí)行中、命令已執(zhí)行完畢。
30.如權(quán)利要求26所述的命令傳達(dá)效能高的電子系統(tǒng)，其中該命令是以固定的時(shí)間間隔重復(fù)發(fā)送。
31.如權(quán)利要求26所述的命令傳達(dá)效能高的電子系統(tǒng)，其中該命令是依據(jù)預(yù)定的算法重復(fù)發(fā)送。
全文摘要
一種電子資料儲(chǔ)存系統(tǒng)，包括二個(gè)至數(shù)個(gè)經(jīng)由特定總線的單一數(shù)據(jù)傳輸端口電耦接至主機(jī)的周邊裝置或單元。借著分割自主機(jī)發(fā)送至數(shù)個(gè)周邊單元中的部分單元的命令為次命令，或重復(fù)發(fā)送命令，可釋出數(shù)據(jù)總線以供發(fā)送至其它裝置或單元的命令所使用，因此可提升整體系統(tǒng)的效率。
文檔編號(hào)G06F13/38GK1776592SQ20051011706
公開(kāi)日2006年5月24日 申請(qǐng)日期2005年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月16日
發(fā)明者王良耘, 李金松 申請(qǐng)人:聯(lián)發(fā)科技股份有限公司