專利名稱：請(qǐng)求數(shù)據(jù)的方法及其設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般來說涉及數(shù)字計(jì)算系統(tǒng)，并特別涉及用于數(shù)據(jù)通信的協(xié)議。
數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的基本操作之一是存儲(chǔ)器讀操作。在存儲(chǔ)器讀操作中，數(shù)據(jù)請(qǐng)求者是通過下標(biāo)(index)或稱“地址”來識(shí)別數(shù)據(jù)段的，并把該地址提供給存儲(chǔ)系統(tǒng)。然后存儲(chǔ)系統(tǒng)把相關(guān)的數(shù)據(jù)段通過一個(gè)或多個(gè)機(jī)器周期發(fā)給請(qǐng)求者。原先存儲(chǔ)讀操作曾經(jīng)是相當(dāng)簡單的操作。例如，在第一代個(gè)人計(jì)算機(jī)中，唯一的數(shù)據(jù)請(qǐng)求者是中央處理單元，唯一的存儲(chǔ)系統(tǒng)是隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(“RAM”)單元的外部組合，唯一的數(shù)據(jù)量是一個(gè)字節(jié)(8位)。RAM電路可以把單個(gè)的數(shù)據(jù)字節(jié)在單個(gè)的機(jī)器周期中通過典型的八位總線發(fā)出。歷史上，每一新的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的性能都會(huì)使原先的系統(tǒng)的性能黯然失色。相繼的系統(tǒng)之間某些最明顯的改進(jìn)直接影響了存儲(chǔ)器讀操作的復(fù)雜性與作用范圍。很多這些改進(jìn)對(duì)于集成為一個(gè)或數(shù)個(gè)集成電路的數(shù)據(jù)處理器是特別重要的。
影響數(shù)據(jù)讀指令的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的某些改進(jìn)是多執(zhí)行單元，分級(jí)存儲(chǔ)系統(tǒng)以及多處理器的體系結(jié)構(gòu)，包括多個(gè)執(zhí)行單元的體系結(jié)構(gòu)通?？赏瑫r(shí)執(zhí)行兩個(gè)或多個(gè)指令。這些同時(shí)出現(xiàn)的指令可能會(huì)在時(shí)間上彼此有微小的交錯(cuò)，象管道運(yùn)輸系統(tǒng)那樣，它們也可能在時(shí)間上是一致的，象超級(jí)標(biāo)量數(shù)據(jù)處理器的情形那樣，或兩者都有。不管怎樣，多執(zhí)行單元產(chǎn)生可能同時(shí)請(qǐng)求數(shù)據(jù)的多個(gè)數(shù)據(jù)請(qǐng)求者。通常，多執(zhí)行單元從一個(gè)小型的，速度高的存儲(chǔ)器超高速緩沖存儲(chǔ)器中請(qǐng)求數(shù)據(jù)。速度高的存儲(chǔ)器超高速緩沖存儲(chǔ)器是兩層的多級(jí)存儲(chǔ)系統(tǒng)的一部分。超高速緩沖存儲(chǔ)器是對(duì)大型的、較慢的外部RAM部件(block)的補(bǔ)充。超高速緩沖存儲(chǔ)器與外部的RAM部件合起來提供了快速有效的存儲(chǔ)器存取。多處理器體系結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了以下模式，在此模式中多處理器可從單一外部存儲(chǔ)器請(qǐng)求數(shù)據(jù)或一個(gè)處理器可請(qǐng)求另一個(gè)處理器的存儲(chǔ)器的超高速緩沖存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)。所有這些情形中，數(shù)據(jù)讀操作必須能考慮大約是在相同時(shí)間請(qǐng)求數(shù)據(jù)的多個(gè)請(qǐng)求器。
最早的讀數(shù)據(jù)操作的兩個(gè)已知的改進(jìn)是數(shù)據(jù)脈沖串(burst)協(xié)議與臨界(critical)字第一協(xié)議。這些協(xié)議認(rèn)可數(shù)據(jù)讀操作是耗時(shí)的而且存儲(chǔ)器在小時(shí)間間隔過程中的存取常發(fā)生在存儲(chǔ)器相同的通用區(qū)域。后者被稱為“局部性”。
按照脈沖串操作，雖然操作是以單一下標(biāo)被編址的，但幾個(gè)數(shù)據(jù)讀操作作為一組是在幾個(gè)時(shí)鐘周期中一同發(fā)生的。開始一個(gè)請(qǐng)求者可能只要求等于或小于數(shù)據(jù)總線帶寬的數(shù)據(jù)量。但是，相關(guān)的存儲(chǔ)系統(tǒng)向請(qǐng)求器發(fā)出比在一個(gè)時(shí)鐘周期中總線帶寬所允許的更多的數(shù)據(jù)。例如，六十四位數(shù)據(jù)處理器可以具有128位的總線帶寬。在一個(gè)脈沖串操作中相關(guān)存儲(chǔ)系統(tǒng)在四個(gè)時(shí)鐘周期中可以向請(qǐng)求者發(fā)出總共512位。這種情形下，該存儲(chǔ)系統(tǒng)在每一時(shí)鐘周期中發(fā)出128位。通常，存儲(chǔ)器系統(tǒng)發(fā)出由X…XX000000(最有效的位到有效性最小的位)規(guī)定的地址開始的四個(gè)四倍長字，其中X為0或1，它由請(qǐng)求者地址決定。脈沖串操作的一個(gè)基本假定是存在某種可能性，即請(qǐng)求器在后繼時(shí)刻請(qǐng)求與被編址的字節(jié)相鄰的一些數(shù)據(jù)。如果該請(qǐng)求者在以后的時(shí)間中確是要求了某些相鄰的數(shù)據(jù)，則該請(qǐng)求者將準(zhǔn)備具有該數(shù)據(jù)而不必占據(jù)該總線。
臨界字第一協(xié)議是上述脈沖串協(xié)議的細(xì)化。在上例中，臨界字第一協(xié)議要求存儲(chǔ)系統(tǒng)首先發(fā)出四個(gè)四倍長字中的特定的一個(gè)。其余三個(gè)四倍長字跟隨臨界字之后。選擇第一個(gè)四倍長字或“臨界字”是由于它包含特定的數(shù)據(jù)字節(jié)，半字或字等這些相關(guān)的請(qǐng)求者立即需要的信息，存儲(chǔ)系統(tǒng)通過發(fā)出由地址X…XXXX0000(最有效的位到有效性最小的位)作下標(biāo)的四倍長字來滿足臨界字第一協(xié)議，其中X按請(qǐng)求者地址確定為0或1。
已知的協(xié)議已不能與數(shù)據(jù)處理體系結(jié)構(gòu)中的改進(jìn)相適應(yīng)。例如，上述的兩協(xié)議原設(shè)計(jì)為增加連續(xù)發(fā)生的讀操作的效率。但它們不能提供用于同時(shí)數(shù)據(jù)請(qǐng)求的協(xié)議。
根據(jù)本發(fā)明，公開了一種基本上消除現(xiàn)有的數(shù)據(jù)請(qǐng)求協(xié)議不足之處的數(shù)據(jù)請(qǐng)求方法。
數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中的請(qǐng)求數(shù)據(jù)的方法具有以下步驟通過請(qǐng)求仲裁器從多個(gè)請(qǐng)求者接收多個(gè)請(qǐng)求，在第一時(shí)刻請(qǐng)求每一請(qǐng)求的第一段并在第二時(shí)刻請(qǐng)求每一請(qǐng)求的第二段。對(duì)數(shù)據(jù)的每一請(qǐng)求對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)的第一段。至少一個(gè)請(qǐng)求也對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)的第二段。第一段與第二段是根據(jù)第一和第二預(yù)定順序分別被請(qǐng)求的。
而且，本發(fā)明透露了具有多個(gè)存儲(chǔ)器單元的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，與請(qǐng)求仲裁器耦合的每一存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)一個(gè)數(shù)據(jù)值。該請(qǐng)求仲裁器接收多個(gè)數(shù)據(jù)請(qǐng)求。多個(gè)數(shù)據(jù)請(qǐng)求的每一個(gè)對(duì)應(yīng)于多個(gè)數(shù)據(jù)值之一的第一段，并且至少多個(gè)數(shù)據(jù)請(qǐng)求之一也對(duì)應(yīng)于多個(gè)數(shù)據(jù)請(qǐng)求之一也對(duì)應(yīng)于多個(gè)數(shù)據(jù)值之一的第二段。該請(qǐng)求仲裁器在第一時(shí)刻以第一預(yù)定順序請(qǐng)求多個(gè)數(shù)據(jù)請(qǐng)求的每個(gè)第一段，并在后繼的第二時(shí)刻以第二預(yù)定順序請(qǐng)求多個(gè)數(shù)據(jù)請(qǐng)求的每一第二段數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)由以下結(jié)合附圖所作的詳細(xì)說明將會(huì)得到更清晰的理解，其中各個(gè)圖號(hào)表示附圖的各對(duì)應(yīng)部分，其中

圖1表示按本發(fā)明所構(gòu)造的數(shù)據(jù)處理器的框圖;
圖2表示圖1中所示的存儲(chǔ)器行的框圖;
圖3表示用于對(duì)圖2中所示存儲(chǔ)器行作下標(biāo)的地址格式的框圖;
圖4表示根據(jù)第一組初始條件的圖1中所示的數(shù)據(jù)處理器的時(shí)序圖;
圖5表示根據(jù)第二組初始條件的圖1中所示的數(shù)據(jù)處理器的時(shí)序圖;以及圖6表示根據(jù)第二實(shí)施例的圖1中所示的數(shù)據(jù)處理器的時(shí)序圖。
圖1表示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的數(shù)據(jù)處理器10的框圖。數(shù)據(jù)處理器包括請(qǐng)求仲裁器12與存儲(chǔ)器行部件14。存儲(chǔ)器部件14的各行標(biāo)以“行0，行1，行2，”等等。請(qǐng)求仲裁器12接收標(biāo)以“請(qǐng)求者A”，“請(qǐng)求者B”以及“請(qǐng)求者C”的多個(gè)數(shù)據(jù)請(qǐng)求。請(qǐng)求仲裁器如下所述經(jīng)由標(biāo)以“數(shù)據(jù)請(qǐng)求”的路徑在各時(shí)刻向存儲(chǔ)器單元14發(fā)出各個(gè)請(qǐng)求的字段。然后存儲(chǔ)器單元14對(duì)應(yīng)于所發(fā)出的請(qǐng)求經(jīng)標(biāo)以“數(shù)據(jù)”的路徑發(fā)出數(shù)據(jù)。如下所述，請(qǐng)求仲裁12收到包含在存儲(chǔ)器部件14中的多個(gè)數(shù)據(jù)請(qǐng)求。每一請(qǐng)求有與之相關(guān)的一個(gè)臨界字和一個(gè)或多個(gè)非臨界字。首先，請(qǐng)求仲裁器12將根據(jù)第一優(yōu)先序向存儲(chǔ)器部件14發(fā)出每個(gè)臨界字請(qǐng)求。其次，該請(qǐng)求仲裁器12將根據(jù)同樣的優(yōu)先序向存儲(chǔ)器部件14發(fā)出每個(gè)非臨界字。因而即使在請(qǐng)求是同時(shí)的情形下，請(qǐng)求仲裁器12與存儲(chǔ)器部件14也能夠以有效的方式向多個(gè)數(shù)據(jù)請(qǐng)求者提供數(shù)據(jù)。
所應(yīng)明白的是數(shù)據(jù)處理器10是一個(gè)高度簡化了的數(shù)據(jù)處理器的表示。數(shù)據(jù)處理器10的大部分都被簡化掉了，因?yàn)樗鼈兊膬?nèi)容對(duì)本發(fā)明理解沒有太大幫助。例如，本專業(yè)技術(shù)人員易于理解，數(shù)據(jù)處理器10要包括諸如一個(gè)或多個(gè)執(zhí)行單元，數(shù)據(jù)總線接口單元等部件。
所透露的本發(fā)明可以在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)內(nèi)，以一種或多種方式實(shí)現(xiàn)。請(qǐng)求仲裁器12與存儲(chǔ)器部件14可以在數(shù)據(jù)處理器的內(nèi)部，也可以在外面。而且也不必要求這兩個(gè)部件在一個(gè)單獨(dú)的集成電路上。結(jié)合說明所透露的本發(fā)明的其它應(yīng)用對(duì)于本專業(yè)人員也將是易于理解的。
在所示的實(shí)施例中，請(qǐng)求仲裁器12是數(shù)據(jù)處理器10中的存儲(chǔ)器管理單元，而存儲(chǔ)器部件14則是同一個(gè)數(shù)據(jù)處理器中的存儲(chǔ)器的超高速緩沖存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)器管理單元管理著出入相關(guān)的存儲(chǔ)器的超高速緩沖存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)流。這種情況下，“請(qǐng)求者”A、B與C可以分別是數(shù)據(jù)讀取單元，指令讀取單元與總線接口單元。返回這三個(gè)單元的數(shù)據(jù)將分別被數(shù)據(jù)處理器作為數(shù)據(jù)應(yīng)用，被數(shù)據(jù)處理器作為指令應(yīng)用或被經(jīng)由總線(未示出)連接的外部設(shè)備作為數(shù)據(jù)或指令應(yīng)用。
在第二個(gè)實(shí)施例中，請(qǐng)求仲裁器12可以是數(shù)據(jù)處理上的一個(gè)存儲(chǔ)器管理單元，而存儲(chǔ)器部件14可以是存儲(chǔ)器外部部件。這種情況下，請(qǐng)求仲裁器12可以為一個(gè)L2超高速緩沖存儲(chǔ)器控制器。三個(gè)請(qǐng)求者之中的兩個(gè)可以是L1超高速緩沖存儲(chǔ)器的控制器以及總線接口單元。這兩個(gè)請(qǐng)求者將分別把數(shù)據(jù)在錯(cuò)過L1高速緩沖存儲(chǔ)器之后返回給L1高速緩沖存儲(chǔ)器控制器，以及返回給通過總線連接的外部設(shè)備。
在第三個(gè)實(shí)施例中，請(qǐng)求仲裁器12可以是一個(gè)獨(dú)立的設(shè)備，該設(shè)備監(jiān)視著處于存在有幾個(gè)設(shè)備從存儲(chǔ)器部件14請(qǐng)求數(shù)據(jù)的環(huán)境中的總線。這種情形下，存儲(chǔ)器部件14可被集成到包含請(qǐng)求仲裁12的集成電路的內(nèi)部或外部。多處理器數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)是另一種環(huán)境，其中多個(gè)請(qǐng)求者可能從一個(gè)存儲(chǔ)器部件中要求數(shù)據(jù)。在多處理器數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中，“請(qǐng)求者”A，B與C對(duì)應(yīng)著三個(gè)各自不同的數(shù)據(jù)處理器。
圖2表示3圖1所示的示例性的存儲(chǔ)器16的框圖。在所示的實(shí)施例中，存儲(chǔ)器行16具有六十四個(gè)單獨(dú)的字節(jié)18。每個(gè)字節(jié)18包含了8位數(shù)據(jù)。因而，整個(gè)的行包含了五百一十二個(gè)數(shù)據(jù)位。這六十四個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)可分為四個(gè)四倍長字(128位)，標(biāo)以“四倍長字1”，“四倍長字2”“四倍長字3”以及“四倍長字4”。如圖1所示，路徑“數(shù)據(jù)”為一百二十八位寬。因而，在每一時(shí)鐘周期之中可向請(qǐng)求者發(fā)出直到一個(gè)完整的四倍長字。在一個(gè)脈沖串操作中，請(qǐng)求仲裁器12請(qǐng)求需要多于一個(gè)時(shí)鐘周期才能發(fā)出的數(shù)據(jù)量。這里，請(qǐng)求仲裁器12請(qǐng)求，并且存儲(chǔ)器部件14發(fā)出存儲(chǔ)器行是在四個(gè)時(shí)鐘周期上進(jìn)行的。特別地，一個(gè)特定行的四個(gè)四倍長字之一，即存儲(chǔ)器行的四分之一在四個(gè)時(shí)鐘周期之一過程中被發(fā)向請(qǐng)求者。其余的三個(gè)四倍長字的每一個(gè)在其它的三個(gè)時(shí)鐘周期中發(fā)向請(qǐng)求者的。如以下所述，其他數(shù)據(jù)請(qǐng)求可在這四個(gè)時(shí)鐘周期之間插入(intervene)。
當(dāng)請(qǐng)求仲裁器12請(qǐng)求存儲(chǔ)器部件14的特定行時(shí)，請(qǐng)求仲裁器并不總是從該行內(nèi)同一四倍長字開始。而是請(qǐng)求仲裁器12首先請(qǐng)求包含臨界數(shù)據(jù)字的四倍長字。在稍后的時(shí)刻請(qǐng)求仲裁器12請(qǐng)求其余的三個(gè)四倍長字。臨界數(shù)據(jù)字的長度小于脈沖串的全長而與路徑“數(shù)據(jù)”的寬度相同。按照定義，臨界字是相關(guān)的請(qǐng)求者立即需要的數(shù)據(jù)。該行中其余的數(shù)據(jù)僅由于上述的局部性原因而為該請(qǐng)求者所需要。在所示的實(shí)施例中，臨界數(shù)據(jù)字是一字節(jié)。雖然已描述了特定行的長度，數(shù)據(jù)路徑的寬度與臨界字的長度，但所公開的本發(fā)明并不限于這些特定的規(guī)格。
作為一個(gè)例子，圖2表示出被一個(gè)特定的請(qǐng)求者請(qǐng)求的存儲(chǔ)器行16。在所示的該例中，特定的請(qǐng)求者需要整個(gè)的數(shù)據(jù)行，但是特別需要在“四倍長字”3中標(biāo)以臨界字節(jié)的第六字節(jié)。因而，請(qǐng)求仲裁器12將首先請(qǐng)求所示的存儲(chǔ)器行的第三個(gè)四倍長字。有關(guān)其余三個(gè)四倍長字的協(xié)議如下所述。
圖3表示用以對(duì)圖2所示的存儲(chǔ)器行16加下標(biāo)的地址格式20的框圖。在所示的實(shí)施例中，存儲(chǔ)器部件16的每一字節(jié)具有專用的四十位地址。特定地址的三十四個(gè)最有效的位(標(biāo)以B39到B6)對(duì)存儲(chǔ)器部件14中的特定存儲(chǔ)器行加下標(biāo)。其余六個(gè)有效性最小的位(標(biāo)以B5到B0)對(duì)特定存儲(chǔ)器行16中的六十四字節(jié)之一加下標(biāo)。第四與第六位(分別標(biāo)為B5與B4)確定被請(qǐng)求的字節(jié)在那一個(gè)四倍長字。繼續(xù)2中所開始的例子，特定的請(qǐng)求者將向請(qǐng)求仲裁器12發(fā)出四十位地址。所發(fā)出的地址有效性最小的六位將等于100110，最有效的位到有效性最小的位。請(qǐng)求仲裁器12將首先請(qǐng)求由所發(fā)出的地址的三十六個(gè)最有效的位與0000的并置(concatenation)加下標(biāo)的字節(jié)開始的四倍長字。這一并置對(duì)在第三個(gè)四倍長字內(nèi)的第一字節(jié)加下標(biāo)。其余三個(gè)四倍長字由三十四個(gè)最有效的位，不同于那些位的第三個(gè)四倍長字的值的B5與B4的三種排列之一以及0000并置作下標(biāo)。在所示的例子中，不同于那些位的第三個(gè)四倍長字的B5與B4的三個(gè)排列為00，01與11。
圖4表示根據(jù)第一組初始條件的圖1中所示的數(shù)據(jù)處理器10的時(shí)序圖22。時(shí)序圖22表示出標(biāo)以“時(shí)鐘”的時(shí)鐘信號(hào)24，標(biāo)以“請(qǐng)求者A”的第一請(qǐng)求信號(hào)26，標(biāo)以“請(qǐng)求者B”的第二請(qǐng)求信號(hào)28，標(biāo)以“請(qǐng)求者C”的第三請(qǐng)求信號(hào)30，以及標(biāo)以“數(shù)據(jù)請(qǐng)求”的所發(fā)出的數(shù)據(jù)請(qǐng)求信號(hào)32。這后四種信號(hào)對(duì)應(yīng)于圖1中同樣命名的四種信號(hào)。時(shí)鐘信號(hào)24的每一周期對(duì)應(yīng)于一時(shí)間間隔，在該間隔中存儲(chǔ)器部件14可發(fā)出最大長度等于信號(hào)通路“數(shù)據(jù)”的寬度的一組數(shù)據(jù)。在時(shí)鐘信號(hào)24的第二周期中，三個(gè)請(qǐng)求者的每個(gè)都使其輸出指示出其從存儲(chǔ)器部件14中請(qǐng)求數(shù)據(jù)。在該示例中，請(qǐng)求者A請(qǐng)求數(shù)據(jù)字A，請(qǐng)求者B請(qǐng)求數(shù)據(jù)字B，以及請(qǐng)求者C請(qǐng)求數(shù)據(jù)字C。每一數(shù)據(jù)請(qǐng)求為四周期數(shù)據(jù)脈沖串。但是，這些請(qǐng)求中僅有一個(gè)請(qǐng)求需要一個(gè)多周期數(shù)據(jù)操作以實(shí)現(xiàn)所透露的本發(fā)明。還應(yīng)當(dāng)明白的是數(shù)據(jù)請(qǐng)求信號(hào)32可以包含一些間隙，在這些間隙中沒有數(shù)據(jù)請(qǐng)求發(fā)生或在其中發(fā)生與本發(fā)明無關(guān)的其它事件。這些部分的細(xì)節(jié)取決于請(qǐng)求仲裁器12與存儲(chǔ)器部件14的細(xì)節(jié)。
繼續(xù)看圖4，請(qǐng)求仲裁器12首先根據(jù)第一優(yōu)先模式發(fā)出包含四個(gè)請(qǐng)求的各個(gè)臨界字的數(shù)據(jù)量。其中，第一優(yōu)先模式為A-B-C。于是，請(qǐng)求仲裁器14按順序請(qǐng)求臨界字A，臨界字B與臨界字C。如上所述，在每一時(shí)鐘周期中所傳送的數(shù)據(jù)量可與數(shù)據(jù)路徑“數(shù)據(jù)”的寬度一樣。臨界字可以與同樣的數(shù)據(jù)路徑寬度一樣大或小于它。在所示的實(shí)施例中，數(shù)據(jù)傳輸量與臨界字長分別為一百二十八位與八位。
請(qǐng)求仲裁器12僅在已請(qǐng)求了每一臨界字之后請(qǐng)求與每一請(qǐng)求相關(guān)的其余的數(shù)據(jù)。在這第一實(shí)施例中，請(qǐng)求仲裁器12遵循同樣的第一優(yōu)先模式。因而，請(qǐng)求仲裁器按順序請(qǐng)求非臨界字A，非臨界字B與非臨界字C。如上所述述，每一請(qǐng)求需要四個(gè)時(shí)鐘周期來完成所有的數(shù)據(jù)傳送。因而，每一非臨界數(shù)據(jù)的傳送需要三個(gè)(包括臨界字的傳送小于四個(gè))時(shí)鐘周期來完成。對(duì)于數(shù)據(jù)字A的非臨界數(shù)據(jù)請(qǐng)求標(biāo)以A+1，A+2，A+3。對(duì)于數(shù)據(jù)字B的非臨界數(shù)據(jù)請(qǐng)求標(biāo)以B+1，B+2，以及B+3。對(duì)于數(shù)據(jù)字C的非臨界數(shù)據(jù)請(qǐng)求標(biāo)以C+1，C+2，以及C+3。
圖5是圖1中所示的數(shù)據(jù)處理器根據(jù)第二組初始條件的時(shí)序圖。其中，請(qǐng)求者A在時(shí)鐘信號(hào)24的第五個(gè)周期中請(qǐng)求數(shù)據(jù)。如圖所示，請(qǐng)求仲裁器12在時(shí)鐘信號(hào)24第一周期中依據(jù)兩個(gè)請(qǐng)求已經(jīng)請(qǐng)求了包含臨界字B、臨界字C和請(qǐng)求B的一部分非臨界數(shù)據(jù)。這種情形下，請(qǐng)求仲裁器12停止請(qǐng)求非臨界數(shù)據(jù)(不包含臨界字的數(shù)據(jù))而請(qǐng)求請(qǐng)求者A的臨界字。請(qǐng)求這個(gè)臨界字之后，請(qǐng)求仲裁器12根據(jù)相同的第一協(xié)議請(qǐng)求非臨界數(shù)據(jù)。這種情形下，由于請(qǐng)求者A與請(qǐng)求者B或C比較是較高優(yōu)先的請(qǐng)求，于是請(qǐng)求仲裁器12請(qǐng)求與請(qǐng)求者A相關(guān)的三個(gè)非臨界數(shù)據(jù)字。然后請(qǐng)求仲裁器繼續(xù)請(qǐng)求B與C余下的部分。
圖6表示圖1所示的數(shù)據(jù)處理器按第二實(shí)施例的時(shí)序圖36。在這第二實(shí)施例中，請(qǐng)求仲裁器12按照與第一優(yōu)先模式不同的第二優(yōu)先模式請(qǐng)求非臨界數(shù)據(jù)字。所示的第二優(yōu)先模式為C-A-B。如同與圖4相關(guān)的陳述，請(qǐng)求仲裁器首先請(qǐng)求包含臨界字A、臨界字B與臨界字C的數(shù)據(jù)。而后請(qǐng)求仲裁器12請(qǐng)求非臨界字C，非臨界字A與非臨界字B。每一非臨界字也需要三個(gè)時(shí)鐘周期進(jìn)行訪問。這第二實(shí)施例還可適用于請(qǐng)求者之一，C，為幾個(gè)數(shù)據(jù)處理器共用的總線的情況。
所公開的發(fā)明提供了一個(gè)通信協(xié)議，它在多個(gè)數(shù)據(jù)請(qǐng)求者與數(shù)據(jù)總線帶寬限制的制約中集成了數(shù)據(jù)脈沖串傳送的優(yōu)點(diǎn)的通信協(xié)議。該協(xié)議允許在與數(shù)據(jù)請(qǐng)求相關(guān)的非臨界數(shù)據(jù)字從存儲(chǔ)器系統(tǒng)被請(qǐng)求之前，代表幾個(gè)數(shù)據(jù)請(qǐng)求的臨界字被請(qǐng)求。
雖然對(duì)本發(fā)明是參照特定實(shí)施例進(jìn)行說明的，但是進(jìn)一步的修改和改進(jìn)對(duì)于本專業(yè)技術(shù)人員是可行的。例如，請(qǐng)求仲裁器12與存儲(chǔ)器部件14可在各式各類的實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)，包括多個(gè)和單個(gè)處理器的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)以及在帶有主級(jí)或次級(jí)存儲(chǔ)器的超高速緩沖存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)。因此，應(yīng)當(dāng)明白，本發(fā)明是包括了所有那些不背離所附權(quán)利要求中定義的本發(fā)明的要求和范圍的修改形式。
權(quán)利要求
1.數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中請(qǐng)求數(shù)據(jù)的方法，它包括以下步驟·由請(qǐng)求仲裁器從多個(gè)請(qǐng)求者接收多個(gè)數(shù)據(jù)請(qǐng)求，該多個(gè)數(shù)據(jù)請(qǐng)求的每一個(gè)分別對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)的第一段，至少多個(gè)數(shù)據(jù)請(qǐng)求中的一個(gè)對(duì)數(shù)據(jù)的第一段和數(shù)據(jù)的第二段都加下標(biāo)；·在第一時(shí)刻，該請(qǐng)求仲裁器以第一預(yù)定順序請(qǐng)求多個(gè)數(shù)據(jù)請(qǐng)求的每一個(gè)第一段，以及·在第二后繼時(shí)刻，該請(qǐng)求仲裁器以第二預(yù)定順序請(qǐng)求多個(gè)數(shù)據(jù)請(qǐng)求的每一個(gè)第二段數(shù)據(jù)。
2.請(qǐng)求數(shù)據(jù)的方法，它包括以下步驟·請(qǐng)求仲裁器從多個(gè)請(qǐng)求者接收多個(gè)數(shù)據(jù)請(qǐng)求，該多個(gè)數(shù)據(jù)請(qǐng)求的每一個(gè)包括一對(duì)位組，每一對(duì)位組包含第一與第二子位組，每一第一子位組對(duì)第一數(shù)據(jù)值加下標(biāo)，一對(duì)位組的每一第一子位組包含每一第二子位組，每一第二子位組包含預(yù)定數(shù)目的位;·在第一時(shí)刻，按第一預(yù)定順序請(qǐng)求對(duì)每一第一子位組標(biāo)以下標(biāo)的每一數(shù)據(jù)值;以及·在后繼的第二時(shí)刻，按第二預(yù)定順序，請(qǐng)求對(duì)選定位組對(duì)的第二子位組之一與位的排列的至少一個(gè)并置加下標(biāo)的至少一個(gè)數(shù)據(jù)值，該位的排列包含預(yù)定數(shù)目的位，該位的排列邏輯上不同于所選定的位對(duì)的第二個(gè)子位組。
3.一種數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，它包括·多個(gè)存儲(chǔ)單元(14)，每個(gè)存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)一個(gè)數(shù)據(jù)值;以及·與該多個(gè)存儲(chǔ)單元(14)的每個(gè)單元相連的請(qǐng)求仲裁器(12)，該請(qǐng)求仲裁器接收多個(gè)數(shù)據(jù)的請(qǐng)求，這些多個(gè)數(shù)據(jù)請(qǐng)求的每一個(gè)對(duì)該多個(gè)數(shù)據(jù)值之一的第一段作下標(biāo)，該多個(gè)數(shù)據(jù)請(qǐng)求中至少一個(gè)對(duì)該多個(gè)數(shù)據(jù)值之一的第一段加下標(biāo)并對(duì)多個(gè)數(shù)據(jù)值之一的第二段加下標(biāo)，該請(qǐng)求仲裁器在第一時(shí)刻按第一預(yù)定順序請(qǐng)求該多個(gè)數(shù)據(jù)請(qǐng)求的每個(gè)第一段，并且在第二個(gè)后繼時(shí)刻按第二預(yù)定順序請(qǐng)求多個(gè)數(shù)據(jù)請(qǐng)求的每個(gè)第二數(shù)據(jù)段。
全文摘要
數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中請(qǐng)求數(shù)據(jù)的方法具有以下步驟從多個(gè)請(qǐng)求者通過請(qǐng)求仲裁器(12)接收多個(gè)數(shù)據(jù)請(qǐng)求，在第一時(shí)刻對(duì)每一請(qǐng)求的第一段進(jìn)行請(qǐng)求并在第二時(shí)刻對(duì)第一請(qǐng)求的第二段進(jìn)行請(qǐng)求。每一數(shù)據(jù)請(qǐng)求對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)的第一段。這些數(shù)據(jù)中至少一個(gè)也對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)的第二段。對(duì)第一段與第二段的請(qǐng)求是分別根據(jù)第一和第二預(yù)定順序進(jìn)行的。所透露的方式在任何非臨界數(shù)據(jù)段被請(qǐng)求之前首先對(duì)每一請(qǐng)求的所有臨界數(shù)據(jù)進(jìn)行請(qǐng)求。
文檔編號(hào)G06F9/52GK1109610SQ9410354
公開日1995年10月4日 申請(qǐng)日期1994年4月1日 優(yōu)先權(quán)日1993年4月5日
發(fā)明者約翰·D·科丁頓 申請(qǐng)人:莫托羅拉公司