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)存取技術(shù)，更具體而言，涉及一種應(yīng)用于電 腦系統(tǒng)的系統(tǒng)驅(qū)動程序的數(shù)據(jù)存取方法。
背景技術(shù)：
如何在個人電腦、筆記型電腦或伺服器等電腦系統(tǒng)中，提供有效 利用該電腦系統(tǒng)中的資源存取數(shù)據(jù)的技術(shù)，對于該電腦系統(tǒng)的設(shè)計者 及制造商而言是一項相當重要的考慮。
在許多電腦系統(tǒng)中，例如硬碟或光碟機的數(shù)據(jù)儲存裝置因其儲存 有電腦系統(tǒng)運作所必須的程序或數(shù)據(jù)而成為一個重要的硬件裝置。目 前，數(shù)據(jù)于電腦系統(tǒng)驅(qū)動程序與儲存裝置之間執(zhí)行存取動作的方式一
般有程序化輸入輸出(Program Input/Output, PIO)機制與直接存儲器存 取(Direct Memory Access, DMA)機制。在PIO機制中，數(shù)據(jù)存取是在中 央處理單元(CPU)的控制下進行，其通過該中央處理單元上執(zhí)行的系統(tǒng) 驅(qū)動程序負責存取數(shù)據(jù)，因此相當耗費中央處理單元的資源，增加電 腦系統(tǒng)的負擔。而在DMA機制中，整個數(shù)據(jù)存取作業(yè)則是由DMA控 制器的控制下進行，且于數(shù)據(jù)存取過程中并不需要中央處理單元的介 入，可以減輕中央處理單元的處理負擔，大幅提升整個電腦系統(tǒng)的的 工作效率。基于上述的技術(shù)優(yōu)點，該DMA機制己得到愈來愈廣泛的應(yīng) 用。
然而， 一般在DMA機制中，若系統(tǒng)驅(qū)動程序要與例如為硬盤等的 數(shù)據(jù)儲存裝置進行數(shù)據(jù)傳送時，系統(tǒng)驅(qū)動程序必須預(yù)先向電腦系統(tǒng)要 求一或多個用以存放所需讀取或?qū)懭氲臄?shù)據(jù)的邏輯存儲器區(qū)塊，并于 后續(xù)進行所述數(shù)據(jù)存取時，進一步向電腦系統(tǒng)要求與各該邏輯存儲器 區(qū)塊對應(yīng)的一個或多個DMA存儲器區(qū)塊，方可通過前述的DMA機制
直接存取所需的數(shù)據(jù)。
上述DMA數(shù)據(jù)存取方式存在有一定缺失，首先，當在執(zhí)行數(shù)據(jù)存
取前，系統(tǒng)驅(qū)動程序須花費一定的等待時間以供向電腦系統(tǒng)要求一定
容量的邏輯存儲器區(qū)塊及其對應(yīng)的DMA存儲器區(qū)塊，如此會使該部分 數(shù)據(jù)存取所耗費的時間過長，影響數(shù)據(jù)存取的效率，且該所需存取的 數(shù)據(jù)容量越大，其所需的等待時間愈長，數(shù)據(jù)存取的效率愈低。其次， 當電腦系統(tǒng)因同一時間內(nèi)回應(yīng)多個數(shù)據(jù)存取請求或處理其他多個作業(yè) 而導(dǎo)致其當前可供利用的存儲器資源不足時，系統(tǒng)驅(qū)動程序常會因一 時無法獲取所需容量的存儲器區(qū)塊，而導(dǎo)致必須放棄此次使用電腦系 統(tǒng)資源運作的機會，并在以后向電腦系統(tǒng)重新提出資源請求，如此不 僅使該次數(shù)據(jù)存取作業(yè)有失敗的虞，且還需耗費一定的等待時間，以 于后續(xù)重新向系統(tǒng)提出執(zhí)行請求，同樣影響數(shù)據(jù)存取的效率。再者， 因同一時間存在多個作業(yè)執(zhí)行請求，易造成各請求相互間沖突及擁塞， 相應(yīng)加重電腦系統(tǒng)的處理負擔。
因此，如何克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺失，進而提供一種數(shù)據(jù)存取的 方法，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)于系統(tǒng)驅(qū)動程序與數(shù)據(jù)儲存裝置之間能快速進行 存取動作，避免如現(xiàn)有技術(shù)需耗費一定的時間以等待系統(tǒng)分配存儲器 資源導(dǎo)致數(shù)據(jù)存取效率低下的問題，實為目前亟待解決的課題。

發(fā)明內(nèi)容
為解決前述現(xiàn)有技術(shù)的種種缺失，本發(fā)明提供一種數(shù)據(jù)存取系統(tǒng) 以及方法，除能解決系統(tǒng)驅(qū)動程序等待電腦系統(tǒng)回應(yīng)儲存單元的數(shù)據(jù) 結(jié)構(gòu)要求的時間外，還能解決系統(tǒng)驅(qū)動程序因未獲得回應(yīng)而須重新等 待要求進而使得數(shù)據(jù)存取速度降低的問題。
本發(fā)明提供一種數(shù)據(jù)存取方法，其應(yīng)用于電腦系統(tǒng)的系統(tǒng)驅(qū)動程 序中，該電腦系統(tǒng)具有用以提供該系統(tǒng)驅(qū)動程序與該電腦系統(tǒng)中的裝 置與隨機存取存儲器進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)腄MA機制，該數(shù)據(jù)存取方法包括 以下步驟(1)令該系統(tǒng)驅(qū)動程序初始化時，向該電腦系統(tǒng)要求預(yù)定 數(shù)量的邏輯存儲器區(qū)塊與相對應(yīng)的DMA存儲器區(qū)塊，該預(yù)定數(shù)量的邏 輯存儲器區(qū)塊與相對應(yīng)的DMA存儲器區(qū)塊組成該預(yù)定數(shù)量的儲存單 元；(2)將該邏輯存儲器區(qū)塊與相對應(yīng)的DMA存儲器區(qū)塊所分別具有 的指標掛載于相對應(yīng)的DMA存儲器區(qū)塊的儲存單元的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中；以 及(3)建立一全域指標，該全域指標指向一數(shù)據(jù)表，該數(shù)據(jù)表用以儲
存所有該儲存單元的使用狀態(tài)。
在本發(fā)明的一實施例中，前述本發(fā)明的數(shù)據(jù)存取方法還包括以下 步驟(4)于該系統(tǒng)驅(qū)動程序與該電腦系統(tǒng)中的裝置進行數(shù)據(jù)傳輸前， 判斷該數(shù)據(jù)表中未使用的儲存單元是否有足夠執(zhí)行本次數(shù)據(jù)傳輸，若 是，則執(zhí)行步驟(5);若否，則反復(fù)執(zhí)行步驟(4)以等待足夠的儲存 單元；以及(5)擷取該足夠本次數(shù)據(jù)傳輸數(shù)量的儲存單元予以使用， 并將該儲存單元的使用狀態(tài)設(shè)定為使用中，且當數(shù)據(jù)傳輸完成后將該 儲存單元釋出并將該儲存單元的使用狀態(tài)設(shè)定為未使用。
在本發(fā)明的一實施例中，前述本發(fā)明的數(shù)據(jù)存取方法還包括以下 步驟于該步驟(1)前，還包括令該驅(qū)動程序預(yù)先建立用以記錄儲存 單元數(shù)量的全域變數(shù)空間的步驟。
相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的數(shù)據(jù)存取方法，通過前述的流程步驟， 能提供該系統(tǒng)驅(qū)動程序直接利用該儲存單元傳輸數(shù)據(jù)，而無須耗費等 待電腦系統(tǒng)回應(yīng)的時間外，故能解決系統(tǒng)驅(qū)動程序數(shù)據(jù)存取速度降低 的問題。


圖l是本發(fā)明的數(shù)據(jù)存取方法執(zhí)行時的流程圖；以及
圖2是系統(tǒng)驅(qū)動程序通過本發(fā)明的數(shù)據(jù)存取方法執(zhí)行數(shù)據(jù)存取時
的流程圖。
主要元件符號說明
S10 S13 步驟 S20 S22 步驟
具體實施例方式
以下通過特定的具體實施例說明本發(fā)明的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù) 人員可由本說明書所揭示的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點與功 效。本發(fā)明亦可通過其他不同的具體實施例加以施行或應(yīng)用，本說明 書中的各項細節(jié)亦可基于不同觀點與應(yīng)用，在不背離本發(fā)明的精神下 進行各種修飾與變更。
請參閱圖1，其系本發(fā)明的數(shù)據(jù)存取方法執(zhí)行時的流程圖。在本實
施例中，本發(fā)明的數(shù)據(jù)存取方法應(yīng)用于電腦系統(tǒng)的系統(tǒng)驅(qū)動程序中， 該電腦系統(tǒng)具有用以提供該系統(tǒng)驅(qū)動程序與該電腦系統(tǒng)中的裝置與隨
機存取存儲器進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)腄MA機制。在本實施例中，該電腦系統(tǒng) 可例如為掌上型電腦、手持式電腦、筆記型電腦、個人電腦、伺服器、 工作站等具有數(shù)據(jù)處理功能的裝置。該裝置則可例如為硬式磁碟等數(shù) 據(jù)儲存裝置。該系統(tǒng)驅(qū)動程序則為該裝置的驅(qū)動程序。
如圖l所示，在步驟S10中，令該驅(qū)動程序預(yù)先建立用以記錄儲 存單元數(shù)量的全域變數(shù)空間。該全域變數(shù)空間設(shè)置于該隨機存取存儲 器中，該全域變數(shù)空間于該系統(tǒng)驅(qū)動程序結(jié)束后自該隨機存取存儲器 中刪除。該儲存單元是由該邏輯存儲器區(qū)塊與相對應(yīng)的DMA存儲器區(qū) 塊所組成者，且該儲存單元的數(shù)量相應(yīng)于該邏輯存儲器區(qū)塊與相對應(yīng) 的DMA存儲器區(qū)塊的數(shù)量。接著進至步驟Sll。
在步驟S11中，令該系統(tǒng)驅(qū)動程序初始化時，向該電腦系統(tǒng)要求 預(yù)定數(shù)量的邏輯存儲器區(qū)塊與相對應(yīng)的DMA存儲器區(qū)塊。具體而言， 當該電腦系統(tǒng)執(zhí)行開機自我測試并載入作業(yè)系統(tǒng)后，該作業(yè)系統(tǒng)會針 對該電腦系統(tǒng)進行內(nèi)建或外接裝置的偵測，并自該電腦系統(tǒng)的儲存裝 置中檢索出對應(yīng)該裝置的系統(tǒng)驅(qū)動程序并載入至該作業(yè)系統(tǒng)，以令該 裝置接受該系統(tǒng)驅(qū)動程序的驅(qū)動。在本實施例中，當該系統(tǒng)驅(qū)動程序 載入時，必須先經(jīng)過初始化的程序，本步驟于該系統(tǒng)驅(qū)動程序初始化 時，向該電腦系統(tǒng)要求預(yù)定數(shù)量的邏輯存儲器區(qū)塊與相對應(yīng)的DMA存 儲器區(qū)塊。該邏輯存儲器區(qū)塊是指該隨機存取存儲器中特定的數(shù)據(jù)儲 存位置，該DMA存儲器區(qū)塊則系該DMA機制中對應(yīng)該隨機存取存儲 器中特定的數(shù)據(jù)儲存位置的位置。
需補充說明的是，在本實施例中，該系統(tǒng)驅(qū)動程序所要求的邏輯 存儲器區(qū)塊與相對應(yīng)的DMA存儲器區(qū)塊的數(shù)量，是以該對應(yīng)該裝置的 系統(tǒng)驅(qū)動程序于執(zhí)行時所可能要求的最大邏輯存儲器區(qū)塊與相對應(yīng)的 DMA存儲器區(qū)塊的數(shù)量為依據(jù)，如此的數(shù)量設(shè)定可確保該系統(tǒng)驅(qū)動程 序在數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中，不須向該電腦系統(tǒng)要求額外的存儲器資源。 在本發(fā)明的其它實施例中，其數(shù)量可依據(jù)實際需求而定。接著進至步 驟S12。
在步驟S12中，將該邏輯存儲器區(qū)塊與相對應(yīng)的DMA存儲器區(qū)
塊所分別具有的指標，掛載于相對應(yīng)的儲存單元的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中。如前
所述，不同的該邏輯存儲器區(qū)塊與相對應(yīng)的DMA存儲器區(qū)塊均具有指 向其本身的指標，故在本步驟中，是將該邏輯存儲器區(qū)塊與相對應(yīng)的 DMA存儲器區(qū)塊所分別具有的指標掛載相對應(yīng)的儲存單元的數(shù)據(jù)結(jié) 構(gòu)中。此外，在本實施例中，不同的儲存單元的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)間通過雙向 鏈結(jié)結(jié)構(gòu)(Double Link List)相互鏈結(jié)。接著進至步驟S13。
在步驟S13中，建立一全域指標，該全域指標系指向一數(shù)據(jù)表， 該數(shù)據(jù)表用以儲存所有該儲存單元的使用狀態(tài)。在本實施例中，該全 域指標與該數(shù)據(jù)表儲存在該隨機存取存儲器中，而該使用狀態(tài)至少包 括未使用以及使用中二種。
請參閱圖2，其是系統(tǒng)驅(qū)動程序通過本發(fā)明的數(shù)據(jù)存取方法執(zhí)行數(shù) 據(jù)存取時的流程圖。如圖2所示，在步驟S20中，于該系統(tǒng)驅(qū)動程序 與該電腦系統(tǒng)中的裝置進行數(shù)據(jù)傳輸前，判斷該數(shù)據(jù)表中未使用的儲 存單元是否有足夠執(zhí)行本次數(shù)據(jù)傳輸，若是，則進至步驟S21;若否， 則反復(fù)執(zhí)行步驟S20以等待足夠的儲存單元。
在步驟S21中，擷取該足夠本次數(shù)據(jù)傳輸數(shù)量的儲存單元予以使 用，并將該儲存單元的使用狀態(tài)設(shè)定為使用中。當數(shù)據(jù)傳輸完成后， 進至步驟S22。
在步驟S22中，將該儲存單元釋出，并將該儲存單元的使用狀態(tài) 設(shè)定為未使用。
綜上所述，本發(fā)明的數(shù)據(jù)存取方法，通過前述的流程步驟，能提 供該系統(tǒng)驅(qū)動程序直接利用該儲存單元傳輸數(shù)據(jù)，而無須耗費等待電 腦系統(tǒng)回應(yīng)的時間外，故能解決系統(tǒng)驅(qū)動程序數(shù)據(jù)存取速度降低的問 題。
上述實施例僅為例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限 制本發(fā)明。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員均可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下， 對上述實施例進行修飾與變化。因此，本發(fā)明的權(quán)利保護范圍，應(yīng)如 后述的申請專利范圍所列。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)據(jù)存取方法，其應(yīng)用于電腦系統(tǒng)的系統(tǒng)驅(qū)動程序中，該電腦系統(tǒng)具有用以提供該系統(tǒng)驅(qū)動程序與該電腦系統(tǒng)中的裝置與隨機存取存儲器進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹苯哟鎯ζ鞔嫒C制，該數(shù)據(jù)存取方法包括以下步驟(1)令該系統(tǒng)驅(qū)動程序初始化時，向該電腦系統(tǒng)要求預(yù)定數(shù)量的多個邏輯存儲器區(qū)塊與相對應(yīng)的多個DMA存儲器區(qū)塊，以由每一該邏輯存儲器區(qū)塊與相對應(yīng)的一個該DMA存儲器區(qū)塊組成一儲存單元；(2)將每一該邏輯存儲器區(qū)塊與相對應(yīng)的每一該DMA存儲器區(qū)塊所分別具有的指標掛載于相對應(yīng)的該儲存單元的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中；以及(3)建立一全域指標，令該全域指標指向一用以儲存所有該儲存單元的使用狀態(tài)的數(shù)據(jù)表。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)存取方法，還包括以下步驟(4) 于該系統(tǒng)驅(qū)動程序與該電腦系統(tǒng)中的裝置進行數(shù)據(jù)傳輸 前，判斷該數(shù)據(jù)表中未使用的所述儲存單元是否有足夠執(zhí)行本次數(shù) 據(jù)傳輸，若是，則執(zhí)行步驟(5);若否，則反復(fù)執(zhí)行步驟(4)以 等待所述儲存單元達到足夠的數(shù)量；以及(5) 擷取足夠本次數(shù)據(jù)傳輸數(shù)量的所述儲存單元予以使用，并 將所述儲存單元的使用狀態(tài)設(shè)定為使用中，且當數(shù)據(jù)傳輸完成后將 所述儲存單元釋出并將所述儲存單元的使用狀態(tài)設(shè)定為未使用。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的數(shù)據(jù)存取方法，于該步驟(1)前，還包 括以下步驟-令該驅(qū)動程序預(yù)先建立用以記錄所述儲存單元數(shù)量的全域變數(shù)空 間，該全域變數(shù)空間系設(shè)置于該隨機存取存儲器中，并于該系統(tǒng)驅(qū)動 程序結(jié)束后自該隨機存取存儲器中刪除。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)存取方法，其中，所述邏輯存儲器區(qū)塊 與相對應(yīng)的所述DMA存儲器區(qū)塊的預(yù)定數(shù)量是該對應(yīng)該裝置的系統(tǒng) 驅(qū)動程序于執(zhí)行時所可能要求的最大邏輯存儲器區(qū)塊與相對應(yīng)的 DMA存儲器區(qū)塊的數(shù)量。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)存取方法，其中，所述儲存單元的數(shù)據(jù) 結(jié)構(gòu)間是通過雙向鏈結(jié)結(jié)構(gòu)相互鏈結(jié)。
全文摘要
一種數(shù)據(jù)存取方法，其應(yīng)用于電腦系統(tǒng)的系統(tǒng)驅(qū)動程序中，該電腦系統(tǒng)具有用以提供該系統(tǒng)驅(qū)動程序與該電腦系統(tǒng)中的裝置與隨機存取存儲器進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹苯哟鎯ζ鞔嫒C制(Direct Memory Access，DMA)，該數(shù)據(jù)存取方法包括令該系統(tǒng)驅(qū)動程序初始化時，向該電腦系統(tǒng)要求預(yù)定數(shù)量的邏輯存儲器區(qū)塊與相對應(yīng)的DMA存儲器區(qū)塊，以組成預(yù)定數(shù)量的儲存單元，再將該邏輯存儲器區(qū)塊與相對應(yīng)的DMA存儲器區(qū)塊所分別具有的指標掛載于相對應(yīng)的儲存單元的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，最后建立指向用以儲存所有該儲存單元的使用狀態(tài)的數(shù)據(jù)表的全域指標。據(jù)此，該系統(tǒng)驅(qū)動程序能直接利用該儲存單元傳輸數(shù)據(jù)，而無須耗費等待電腦系統(tǒng)回應(yīng)的時間，故能解決系統(tǒng)驅(qū)動程序數(shù)據(jù)存取速度降低的問題。
文檔編號G06F13/10GK101192204SQ20061016053
公開日2008年6月4日 申請日期2006年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月28日
發(fā)明者卓昆輝 申請人:英業(yè)達股份有限公司