用於阻隔操作的條件式廣播的方法和設備的製作方法

2023-04-29 09:22:11 2

專利名稱：用於阻隔操作的條件式廣播的方法和設備的製作方法
技術領域：
本發明大體上涉及計算機領域，且明確地說，涉及一種用於有條件地廣播存儲器阻 隔總線操作的方法和設備。
背景技術：
計算機和其它電子系統和裝置在許多應用中執行計算任務。這些系統和裝置通常通 過整合多種獨立的、特定功能電路或模塊(例如處理器、數學協處理器、視頻與圖形引 擎、DMA控制器、GPS接收器、專用壓縮或加密電路等)而越來越多地整合超出直接 計算的功能性。此些裝置與存儲器之間以及所述裝置自身之間的高帶寬數據轉移對於實 現所需等級的性能來說是關鍵的。數據通信總線是眾所周知的結構，其在處理系統中的 裝置或模塊之間提供共享通信鏈路。
共享總線上的裝置的常見邏輯二分包括"主"裝置和"從屬"裝置。主裝置起始總 線事務，且通常為接入所述總線且在一些系統中為總線帶寬的共享而在其自身之間進行 仲裁。從屬裝置響應由主裝置起始的數據轉移總線事務，從而響應於寫入總線事務而從 主裝置接受數據，並響應於讀取總線事務而向主裝置提供數據。大多數從屬裝置以對應 的總線事務在共享總線上發生的次序來執行數據轉移操作。
在許多情況下，可通過允許數據轉移操作(例如，存儲器存取)無序執行來優化系 統性能。舉例來說，可對存儲器操作序列重新排序以允許對存儲器中同一頁的所有操作 在打開新頁之前被執行。允許對存儲器操作重新排序的處理系統通常被稱為"弱有序" 處理系統。
相反，要求存儲器操作看似以與其對應的總線事務相同的次序執行的處理系統被稱 為"強有序"處理系統。應注意，強有序系統中的從屬裝置實際上可不按照總線事務次 序來執行存儲器操作，只要存儲器狀態在任何時間對處理器來說看似存儲器操作已經按 序執行。此特性被稱為"全域可觀測性"。總是以接收的次序執行數據轉移操作的簡單 從屬裝置本質上是全域可觀測的。可無序執行數據轉移操作的其它從屬裝置"窺探"數 據轉移操作地址，並以總線事務次序向相同地址執行數據轉移操作。這些類型的從屬裝置也是全域可觀測的。不考慮總線事務次序而執行數據轉移操作的從屬裝置不是全域可 觀測的。
在一些情況下，即使在弱有序處理系統中，也必須強制實施數據轉移操作次序以確 保正確的操作。舉例來說，應用可能要求處理器在所述處理器從存儲器位置進行讀取之 前將數據寫入到存儲器。重新排序這些操作將導致在讀取操作中返回不正確的數據。
在弱有序處理系統中，已使用各種常規技術來執行經排序的數據轉移操作。 一種技 術僅僅是延遲特定數據轉移總線事務，直到在其之前的所有數據轉移操作均被執行為 止。在先前實例中，處理器可延遲發出讀取請求，直到其接收到保證寫入操作數據已被 寫入到存儲器位置的指示為止。強制實施數據轉移操作排序的暫停程序執行對性能明顯 具冇負而影響。
用於在弱有序處理系統中執行經排序的數據轉移操作的另 一 種技術是將執行同步 總線事務界定為總線協議的--部分，也稱為"存儲器阻隔"。存儲器阻隔是總線事務， 其確保在存儲器阻隔發出之前由主裝置發出的所有數據轉移總線事務均在所述存儲器 阻隔之後由主裝置發出的任何數據轉移總線事務之前被執行或看似已經被執行。任何存 儲器阻隔均為不涉及主裝置與從屬裝置之間的任何數據轉移的總線事務。存儲器阻隔操 作可由主裝置明確地起始。或者，或另外，存儲器阻隔操作可由總線控制器響應於由主 裝置起始的強有序數據轉移操作而產生。在先前實例中，存儲器阻隔事務可由處理器在 發出讀取總線事務之前發出。存儲器阻隔將確保寫入操作(以及任何其它先前發出的數 據轉移操作)在讀取操作被執行之前執行。2005年10月19日申請的第11/253,307號共 同待決美國專利申請案"在弱有序處理系統中強制實施強有序請求(Enforcing Strongly-Ordered Requests In A Weakly-Ordered Processing System)"中描述存儲器阻隔, 所述專利申請案轉讓給本申請案的受讓人，且以全文引用的方式併入本文中。
存儲器阻隔在具有多個從屬裝置的處理系統中可能是低效的。在此些系統中，為了 強制實施排序約束，必須將存儲器阻隔事務傳播到可由發出強有序數據轉移總線事務或 存儲器阻隔操作的主裝置接入的每個從屬裝置。在強有序數據轉移總線事務或存儲器阻 隔操作之後的總線事務被發出之前，必須從所述從屬裝置中的每一者接收存儲器阻隔的 肯定應答。因此，存儲器阻隔所強加的延遲由將響應的最緩慢的從屬裝置確定。這可能 不利地影響性能，特別是在較緩慢的從屬裝置不考慮存儲器阻隔而以總線事務次序執行 數據轉移操作的情況下。
2005年10月20日申請的第11/254,939號共同待決美國專利申請案"在弱有序處理 系統中強制實施強有序請求時使存儲器阻隔減到最小(Minimizing Memory BarrierWhen Enforcing Strongly-Ordered Requests in a Weakly-Ordered Processing System)"揭示
一種動態地使存儲器阻隔減到最小的系統和方法，所述專利申請案轉讓給本申請案的受 讓人，且以全文引用的方式併入本文中。與每一從屬裝置相關聯的狀態寄存器在每主裝 置基石出上指示從屬裝置當前是否具有來自所述從屬裝置可從其接收數據轉移總線事務 的每一主裝置的待決(未執行)數據轉移操作。如果特定從屬裝置指示其不具有來自特 定主裝置的任何待決數據轉移操作，那麼不需要將來自所述主裝置的存儲器阻隔傳播到 所述從屬裝置。以此方式，僅在有必要強制實施總線事務排序的情況下傳播存儲器阻隔。 即，存儲器阻隔僅導向具有來自需要強有序數據轉移總線事務或存儲器阻隔操作的主裝 置的待決(先前發出的)數據轉移操作的從屬裝置。
大多數常規系統均包含至少一些固有地提供全域可觀測性的從屬裝置。關於此些從 屬裝置，無需為了確定是否使存儲器阻隔事務導向從屬裝置而動態地監視所述從屬裝置 是否具有來自特定主裝置的待決數據轉移操作。

發明內容
根據本文所揭示的一個或一個以上實施例，確保全域可觀測性的從屬裝置許多"選 擇退出"存儲器阻隔協議。在各種實施例中，選擇退出決策可通過每一從屬裝置斷言一 信號而動態地做出，可通過輪詢從屬裝置中的狀態寄存器以查實其全域可觀測性而在開 機自我測試(POST)期間在系統範圍內設置，可由軟體設置，或者所述選擇退出決策 可由系統設計者硬連線，使得只有能夠執行無序數據轉移操作的從屬裝置才參與所述存 儲器阻隔協議。此選擇退出決策通過僅視需要將存儲器阻隔操作傳播到從屬裝置來改進 系統性能並降低功率消耗，從而消除了與來自全域可觀測的從屬裝置的存儲器阻隔肯定 應答相關聯的延遲。
--個實施例涉及一種弱有序處理系統。所述系統包含多個從屬裝置以及兩個或兩個 以上主裝置，每一主裝置經配置以使數據轉移總線事務導向一個或一個以上從屬裝置。 所述系統進一步包含總線互連件，所述總線互連件經配置以在主裝置與從屬裝置之間實 施數據轉移總線事務，且進一步經配置以響應於來自主裝置的強有序數據轉移總線事務 請求而使執行同步總線事務導向並非全域可觀測的一個或一個以上從屬裝置。
另一實施例涉及一種總線互連件，所述總線互連件操作以使數據轉移總線事務從弱 有序處理系統的一個或一個以上主裝置導向兩個或兩個以上從屬裝置。所述總線互連件 包含總線寄存器，其操作以使數據轉移總線事務請求排成隊列；以及控制器，其操作以控制數據轉移總線事務從總線寄存器的發出，並進一步操作以響應於來自主裝置的強 有序數據轉移總線事務請求而向並非全域可觀測的一個或一個以上從屬裝置發出執行 同步總線事務。
又一實施例涉及一種在弱有序處理系統中執行強有序數據轉移總線事務的方法，所 述弱有序處理系統包含一個或一個以上主裝置以及兩個或兩個以上從屬裝置。維持所述 從屬裝置中的哪些具全域可觀測性的指示。響應於來自主裝置的強有序數據轉移總線事 務請求而向並非全域可觀測的一個或一個以上從屬裝置發出執行同步總線事務。


圖1是弱有序處理系統的功能框圖2是弱有序處理系統中的總線互連件的功能框圖3是用於弱有序處理系統的總線互連件中的控制器的一個實施例的功能框圖；以
及
圖4是用於弱有序處理系統的總線互連件中的控制器的另一實施例的功能框圖。
具體實施例方式
下文結合所附圖式而陳述的具體實施方式
意在作為本發明的各種實施例的描述，且 無意表示本發明可在其中實踐的僅有實施例。明確地說，出於闡釋的目的，相對於包括 向兩個或兩個以上存儲器控制器發出存儲器存取請求的一個或一個以上處理器以及一 總線互連件的處理系統而描述實施例。然而，本發明適用於在共享總線系統中向從屬裝 置發出數據轉移總線事務的任何主裝置，且不限於處理器和存儲器控制器。
圖1是弱有序處理系統的功能框圖。可在計算機或其它計算系統(包含可攜式電子
裝置、嵌入式系統、分布式系統等)中安置處理系統ioo。可將處理系統100實施為集 成電路、離散組件或其任一組合。圖1中僅描繪處理系統ioo的為闡釋本發明的實施例
所需的那些部分。所屬領域的技術人員將認識到如何針對每一特定應用最好地實施處理
系統100。
如圖1中所描繪，處理系統IOO包含經由共享總線106與存儲器裝置104a到104c
通信的處理器102a到102c。任何特定應用所需的處理器和存儲器裝置的實際數目可視
所需的計算能力和總設計約束而有所不同。總線互連件108可用於使用點到點切換連接
來管理處理器102a到102c與存儲器裝置104a到104c之間的總線事務。在總線互連件
108的至少一個實施例中，可提供多個直接鏈路以允許兩個或兩個以上總線事務同時發
9生。
處理器102a到102c中的一者或一者以上可經配置以在作業系統或其它軟體的控制 下執行指令。所述指令可駐存在存儲器裝置104a到104c的一者或一者以上中。數據也 可存儲在存儲器裝置104a到104c中，並由處理器102a到102c檢索以執行某些指令。 從執行這些指令產生的新數據可回寫到存儲器裝置104a到104c中。每一存儲器裝置 104a到104c可包含存儲器控制器(未圖示)和存儲媒體(未圖示)，如此項技術中已知。
每一處理器102a到102c可在總線106上具備用於與總線互連件108通信的專用信 道106a到106c。類似地，總線互連件108可使用總線上的專用信道106d到106f與每 一存儲器裝置104a到104c通信。作為實例，第一處理器102a可通過經由其在總線106 上的專用信道106a發送數據轉移總線事務請求來存取目標存儲器裝置104b。總線互連 件108根據數據轉移總線事務請求的地址確定目標存儲器裝置104b，並經由總線106上 的適當信道106e向目標存儲器裝置104b發出數據轉移總線事務。數據轉移總線事務可 以是寫入事務、讀取事務或任何其它與數據轉移有關的總線事務。發端處理器102a到 102c可通過將適當的地址與有效負載放置在總線106上並斷言寫入啟用信號來向冃標存 儲器裝置104a到104c發出寫入事務。發端處理器102a到102c可通過將適當的地址放 置在總線106上並斷言讀取啟用信號來向目標存儲器裝置104a到104c發出讀取事務。 響應於讀取請求，目標存儲器裝置104a到104c將把有效負載發回到發端處理器102a 到102c。發端處理器102a到102c還可發出非數據轉移總線事務的總線事務，例如存儲 器阻隔事務。
在處理系統100的至少一個實施例中，處理器102a到102c可將屬性與每一存儲器 存取請求一起傳輸。所述屬性可以是描述數據轉移總線事務的性質的任何參數。所述屬 性可經由地址信道與地址一起傳輸。或者，可使用旁帶信令或某一其它方法來傳輸所述 屬性。所述屬性可用以指示數據轉移總線事務請求是否為強有序的。"強有序"請求指 代不能無序執行的數據轉移總線事務請求。
總線互連件108可監視來自處理器102a到102c的每一數據轉移總線事務請求的屬
性。如果屬性指示強有序數據轉移總線事務請求，那麼總線互連件108可對去往接受來
自主裝置的總線事務且能夠無序執行數據轉移總線事務的每一從屬裝置(強有序數據轉
移總線事務所導向的從屬裝置除外)的事務強制實施排序約束。作為實例，從第一處理
器102a到目標存儲器裝置104a的數據轉移總線事務請求可包含屬性。總線互連件108
可根據所述屬性來確定事務是否為強有序的。如果總線互連件108確定所述事務是強有
序的，那麼除目標存儲器裝置104a之外，總線互連件108向第一處理器102a能夠存取的且可不按照總線事務次序執行數據轉移總線事務的每個存儲器裝置104b和104c發送 存儲器阻隔。總線互連件108還在無存儲器阻隔的情況下向目標存儲器104a發送強有 序數據轉移總線事務，因為目標存儲器裝置104a由於與數據轉移總線事務相關聯的屬 性的緣故而將隱含地將所述存儲器阻隔處理為強有序請求。或者，處理器102a可在發 出強有序數據轉移總線事務之前發出存儲器阻隔總線事務。
圖2是說明弱有序處理系統中的總線互.連件108的實例的功能框圖。實際實施總線 互連件的方式將視設計考慮因素而定。所屬領域的技術人員將認識到各種設計的可互換 性，以及如何針對每一特定應用而最好地實施本文中所描述的功能性。
參看圖2，總線寄存器202可用以接收並存儲來自總線106的信息。總線寄存器202 可以是任何類型的存儲裝置，例如先入先出(First-In-First-Out, FIFO)存儲器或其它合 適存儲裝置。由總線寄存器202接收並存儲的信息可以是任何總線相關信息，但更具體 地說可包含每一數據轉移總線事務請求的地址和屬性，且在寫入操作的情況下，可包含 有效負載。總線寄存器202還可存儲非數據轉移總線事務(例如由主裝置發出的存儲器 阻隔操作)情況下的屬性。還向解碼器204提供每一數據轉移總線事務請求的地址。解 碼器204可用以為總線寄存器202中的每一數據轉移總線事務請求確定目標存儲器裝 置。此確定用以控制總線開關206。總線開關206用以將每一數據轉移總線事務從總線 寄存器202多路分用到總線106的適當信道以到達其目標存儲器裝置。控制器208可用 以控制數據轉移總線事務從總線寄存器202釋放的時序。
圖3是用於弱有序處理系統的總線互連件108中的控制器208的一個實施例的功能 框圖。控制器208基於其從解碼器204接收到的信息而對存儲器操作強制實施排序約束。 所述信息可包含每一總線事務的屬性，其可存儲在第一輸入寄存器302中。所述信息還 可包含識別發端處理器能夠存取的除目標存儲器裝置之外的每一存儲器裝置的數據。可 由每一處理器存取的特定存儲器裝置在設計階段期間被預先配置，且因此可被編程或硬 連線到解碼器204中。在任何情況下，第二輸入寄存器304可用以存儲此信息。第一輸 入寄存器302和第二輸入寄存器304可為分離的寄存器(如圖3中所示)，或替代地為 單個寄存器。在控制器208的一些實施例中，來自解碼器204的信息可存儲在與其它總 線互連功能共享的寄存器中。每一寄存器可以是FIFO或任何其它合適存儲媒體。
控制器208通過控制數據轉移總線事務從總線寄存器202釋放的時序而對數據轉移 操作強制實施排序約束。首先將結合指示強有序存儲器數據轉移總線事務準備好從總線 寄存器202釋放的屬性而描述所述過程。在此情況下，從第一輸入寄存器302向存儲器
阻隔產生器306提供所述屬性作為啟用信號。同時，向存儲器阻隔產生器306的輸入端提供存儲在第二輸入寄存器304中的數據。如上文所指示，存儲在第二輸入寄存器304 中的數據包含識別發端處理器能夠存取的除目標存儲器裝置之外的每一存儲器裝置的 數據。當存儲器阻隔產生器306由所述屬性啟用時，此信息用以為所述數據所識別的每 一存儲器裝置產生存儲器阻隔。可通過發出導向所識別的存儲器裝置的存儲器阻隔事務 來向適當的存儲器裝置提供每一存儲器阻隔，以及識別起始強有序請求的發端處理器的 屬性。或者，可使用旁帶信令或通過其它合適方法向適當的存儲器裝置提供存儲器阻隔。 存儲器阻隔產生器306還可響應於來自主裝置的存儲器阻隔總線事務請求而產生存儲器 阻隔總線事務，其也以與上文所描述的方式類似的方式存儲在總線寄存器202中。
根據一個或一個以上實施例，存儲器阻隔產生器306可用以抑制不必要的存儲器阻 隔。舉例來說，如果存儲器裝置固有地是全域可觀測的，那麼可由發端處理器存取的存 儲器裝置的存儲器阻隔是多餘的且可被抑制。可以許多方式來識別全域可觀測的從屬裝 置。
在控制器208的一個實施例中，邏輯全域可觀測性寄存器307針對系統中的每個從 屬裝置包含一個位。全域可觀測性寄存器位的狀態指示相關聯的從屬裝置是否為全域可 觀測的，且因此可免於存儲器阻隔事務。全域可觀測性寄存器307是存儲器阻隔產生器 306的輸入。全域可觀測性寄存器307可包括由系統軟體在開機自我測試(Power On Self Test, POST)期間在輪詢從屬裝置以相對於總線事務的全域可觀測性而查實所述從屬裝 置的行為和能力(例如通過對相應從屬裝置內的配置狀態寄存器(CSR)進行讀取)之 後設置的物理寄存器。
在一個實施例(其在ASIC或晶片上系統(System On Chip, SOC)環境中可能特別 有利)中，邏輯全域可觀測性寄存器307的一個或一個以上位可由設計者硬連線到指示 對應從屬裝置的已知全域可觀測性的預定狀態。這可降低POST軟體的複雜性且減少 POST軟體的執行時間。
在另一實施例中，邏輯全域可觀測性寄存器307的一個或一個以上位可包括來自從
屬裝置的動態二進位信號。這允許所述從屬裝置指示全域可觀測性的周期。舉例來說，
從屬裝置可在緩衝器中使數據轉移操作排成隊列，且不按照總線事務次序來執行所述操
作。當待決數據轉移操作駐存在所述緩衝器中時，從屬裝置會指示缺少全域可觀測性，
因此如果處理器發出強有序數據轉移總線事務或存儲器阻隔操作，那麼要求存儲器阻隔
總線事務導向所述從屬裝置。然而，如果緩衝器為空，那麼從屬裝置可保證至少下一個
發生的數據轉移總線事務的全域可觀測性(即，從屬裝置保證先前向其發出的所有數據
轉移操作均已被執行)。在此情況下，從屬裝置可經由二進位信號來指示其不需接收存
12儲器阻隔事務，且只要其緩衝器為空就可維持此指示。
在任何給定實施方案中，邏輯全域可觀測性寄存器307可按照特定應用中所要求或 需要而包括由系統軟體、經硬連線的位或來自從屬裝置的動態信號設置的一個或一個以 上物理寄存器的任何混合。
參看圖1到圖3，現將提供實例以說明全域可觀測性寄存器位可用以抑制存儲器阻 隔的方式。在此實例中，處理系統可經配置以使得第一處理器102a可存取第一、第二 和第三存儲器裝置104a、 104b、 104c。當強有序數據轉移總線事務由第一處理器102a 向第一存儲器裝置104a發出時(或者替代地當第一處理器102a所發出的存儲器阻隔操 作位於總線寄存器202的輸出端處時)，來自第一輸入寄存器302的對應屬性啟用存儲 器阻隔產生器306。從第二輸入寄存器304向存儲器阻隔產生器306提供的數據識別第 一處理器104a可存取的除目標存儲器裝置之外的存儲器裝置。在此情況下，所述數據 識別第二存儲器裝置104b和第三存儲器裝置104c。存儲器阻隔產生器306檢査邏輯全 域可觀測性寄存器307中對應於第二存儲器裝置104b和第三存儲器裝置104c的位307b、 307c，以確定存儲器裝置104b、 104c中的任一者是否為全域可觀測的。在此實例中， 位307b指示全域可觀測性，且位307c不指示全域可觀測性。因此，存儲器阻隔總線事 務被發出到第三存儲器裝置104c，且去往第二存儲器裝置104b的存儲器阻隔被抑制。
返回到圖3，控制器208中的邏輯308可用以針對存儲器阻隔肯定應答而監視來自 存儲器裝置的反饋。"存儲器阻隔肯定應答"使來自存儲器裝置的信號，其指示來自需 要強有序數據轉移總線事務或發出存儲器阻隔操作的處理器的每個數據轉移操作(其先 於存儲器阻隔)均已被執行。邏輯308使用來自第二輸入寄存器304的數據和邏輯全域 可觀測性寄存器307的位來確定應針對存儲器阻隔肯定應答監視哪些存儲器裝置。當邏 輯308確定已接收到所有必要的存儲器阻隔肯定應答時，邏輯308產生用以使對應的數 據轉移總線事務從總線寄存器202釋放的觸發(或如果存儲器阻隔操作直接由主裝置發 出，那麼產生下一個待決數據轉移總線事務)。更具體地說，向選擇多路復用器310的 輸入端提供來自第一輸入寄存器302的屬性。多路復用器310用以在所述屬性指示數據 轉移總線事務為強有序的時，將邏輯308所產生的觸發耦合到總線寄存器202。從多路 復用器310輸出的釋放信號也耦合到解碼器，以使總線開關206 (見圖2)的時序同步。
一旦數據轉移總線事務從總線寄存器釋放，所述數據轉移總線事務就經過總線開關 206 (見圖2)而路由到目標存儲器裝置。控制器208中的第二多路復用器312可用以在 指示強有序數據轉移總線事務或主裝置發出的存儲器阻隔操作的屬性被應用於選擇輸 入時，延遲從第一寄存器302和第二寄存器304釋放數據，直到從目標存儲器裝置接收到數據轉移肯定應答為止。如上文所論述，總線事務中所包含的屬性對目標存儲器裝置 強制實施排序約束。即，目標存儲器裝置在執行強有序數據轉移操作之前，執行由發端 處理器發出的所有未解決的數據轉移操作。數據轉移肯定應答由目標存儲器裝置在執行 強有序數據轉移操作後產生。將數據轉移肯定應答反饋到控制器208中的多路復用器 312，在多路復用器312處，所述數據轉移肯定應答用以產生觸發以從第一寄存器302 和第二寄存器304釋放對應於總線寄存器202中的下一個數據轉移總線事務的新數據。 如果所述新數據包含指示總線寄存器202中的對應數據轉移總線事務為強有序的屬性， 或包括主裝置發出的存儲器阻隔操作，那麼重複相同的過程。否則，數據轉移總線事務 可立即從總線寄存器202釋放。
控制器208經配置以在第一輸入寄存器302中的對應屬性指示請求並非強有序的或 並非主裝置發出的存儲器阻隔操作時，立即使數據轉移總線事務從總線寄存器202釋放。 在所述情況下，所述屬性停用存儲器阻隔產生器306。此外，所述屬性迫使多路復用器 310進入將內部產生的觸發耦合到總線寄存器202以釋放數據轉移總線事務的狀態。數 據轉移總線事務從總線寄存器202釋放，且經過總線開關206 (見圖2)而耦合到目標 存儲器裝置。對應於下一個數據轉移總線事務的數據接著通過從控制器208中的第二多 路復用器312輸出的內部產生的觸發，而從第一寄存器302和第二寄存器304釋放。
圖4是說明用於弱有序處理系統的總線互連件中的控制器的另一實施例的功能框 圖。在此實施例中，強有序數據轉移總線事務通過控制器208從總線寄存器202釋放， 同時存儲器阻隔被提供到適當的存儲器裝置。更具體地說，第一輸入寄存器302用以向 存儲器阻隔產生器306提供數據轉移總線事務的屬性。如果所述屬性指示對應的數據轉 移總線事務是強有序的，那麼存儲器阻隔產生器306被啟用。當存儲器阻隔產生器306 被啟用時，來自第二輸入寄存器304的數據用以識別可由發端處理器存取的除目標存儲 器裝置之外的每一存儲器裝置。對於所識別的每一存儲器裝置，存儲器阻隔產生器306 檢查邏輯全域可觀測性寄存器307的對應位。接著針對除目標存儲器裝置之外(在那時) 不指示其是全域可觀測的的每一存儲器裝置而產生存儲器阻隔。
在存儲器阻隔產生器306被啟用的情況下，控制器208中的邏輯314可用以防止隨 後的數據轉移總線事務從總線寄存器202釋放，直到強有序數據轉移總線事務由目標存 儲器裝置執行為止。延遲316可用以允許內部產生的觸發在所述觸發被屬性選通切斷之 前，使強有序數據轉移總線事務從總線寄存器202釋放。以此方式，可向目標存儲器裝 置提供數據轉移總線事務，同時向其餘的可由發端處理器存取的非全域可觀測的存儲器 裝置提供存儲器阻隔。
14邏輯318可用以針對來自目標存儲器裝置的數據轉移肯定應答和存儲器阻隔肯定應 答而監視來自存儲器裝置的反饋。邏輯318使用來自第二輸入寄存器304的數據和邏輯 全域可觀測性寄存器307的位來確定針對存儲器阻隔肯定應答將需要監視哪些存儲器裝 置。當邏輯318確定已接收到各種數據轉移和/或存儲器阻隔肯定應答時，邏輯318產生 觸發以從第一輸入寄存器302和第二輸入寄存器304釋放對應於總線寄存器202中的下 一個數據轉移總線事務的新數據。所述觸發通過多路復用器320而耦合，來自第一輸入 寄存器202的屬性迫使多路復用器320進入適當的狀態。如果所述新數據包含指示總線 寄存器202中的對應的數據轉移總線事務是強有序的，那麼重複相同的過程。否則，數 據轉移總線事務可經由邏輯314通過內部產生的觸發直接從總線寄存器202釋放。內部 產生的觸發還可通過多路復用器320而耦合，以使數據從第一輸入寄存器302和第二輸 入寄存器304釋放，以用於總線寄存器202中的下一個數據轉移總線事務。
儘管本文己相對於共享總線系統的總線互連件108內的控制器208而描述了本發 明，但所屬領域的技術人員將容易認識到本發明並不限於此實施方案。明確地說，用於 每一從屬裝置的全域可觀測指示符可傳播到每一主裝置或可由每一主裝置存取，每一主 裝置可確定是否需要存儲器阻隔總線事務，且如果需要的話，那麼可確定應導向哪些從 屬裝置。
儘管本文中已相對於本發明的特定特徵、方面和實施例而描述了本發明，但將明白， 在本發明的寬泛範圍內，大量變化、修改和其它實施例是可能的，且因此，所有變化、 修改和實施例均將被視為在本發明的範圍內。因此本實施例在所有方面均被解釋為說明 性而j P限制性的，且在所附權利要求書的意義和等效範圍內的所有改變均意在包含於本 實施例中。
權利要求
1. 一種弱有序處理系統，其包括多個從屬裝置；至少一個主裝置，其經配置以將數據轉移總線事務導向一個或一個以上從屬裝置；以及總線互連件，其經配置以在主裝置與從屬裝置之間實施數據轉移總線事務，且進一步經配置以響應於來自主裝置的執行同步總線事務請求而將執行同步總線事務導向並非全域可觀測的一個或一個以上從屬裝置。
2. 根據權利要求1所述的系統，其中所述總線互連件包含邏輯全域可觀測性寄存器， 所述邏輯全域可觀測性寄存器包括多個位，每一位對應於一從屬裝置，並指示所述 從屬裝置是否維持全域可觀測性。
3. 根據權利要求2所述的系統，其中所述全域可觀測性寄存器包括由系統軟體在系統 初始化期間所設置的一個或一個以上物理寄存器。
4. 根據權利要求3所述的系統，其中所述系統軟體輪詢從屬裝置中的配置寄存器以查 實所述從屬裝置的全域可觀測性。
5. 根據權利要求2所述的系統，其中所述邏輯全域可觀測性寄存器的一個或一個以上 位是經硬連線的。
6. 根據權利要求2所述的系統，其中所述邏輯全域可觀測性寄存器的一個或一個以上 位包括來自從屬裝置的動態二進位信號。
7. 根據權利要求6所述的系統，其中從屬裝置在執行數據轉移操作之前緩衝所述數據 轉移操作，且其中所述從屬裝置在其緩衝器為空時經由去往所述邏輯全域可觀測性 寄存器的動態二進位信號來指示所述從屬裝置為全域可觀測的。
8. 根據權利要求1所述的系統，其中來自所述主裝置的數據轉移總線事務請求包含指 示所述數據轉移總線事務是否為強有序的屬性。
9. 根據權利要求1所述的系統，其中接收所述執行同步總線事務的每一從屬裝置執行 所有先前從至少所述發出所述強有序數據轉移總線事務的主裝置接收到的數據轉 移操作。
10. 根據權利要求1所述的系統，其中所述強有序數據轉移總線事務所導向的所述從屬裝置對於主裝置來說，看似在執行所述強有序數據轉移總線事務之前，已執行所有 先前從至少所述發出所述強有序數據轉移總線事務的主裝置接收到的數據轉移操 作。
11. 根據權利要求1所述的系統，其中所述總線互連件將所述執行同步總線事務僅導向 發出所述強有序數據轉移總線事務請求的所述主裝置可將數據轉移總線事務導向 的非全域可觀測的從屬裝置。
12. 根據權利要求1所述的系統，其中所述總線互連件進一步經配置以響應於強有序數 據轉移總線事務請求而將執行同步總線事務導向並非全域可觀測的一個或一個以 上從屬裝置。
13. —種總線互連件，其操作以將數據轉移總線事務從弱有序處理系統中的一個或一個以上主裝置導向兩個或兩個以上從屬裝置，所述總線互連件包括總線寄存器，其操作以使數據轉移總線事務請求排成隊列；以及控制器，其操作以控制數據轉移總線事務從所述總線寄存器的發出，且進一步操作以響應於來自主裝置的執行同步總線事務請求而將執行同步總線事務導向並非全域可觀測的一個或一個以上從屬裝置。
14. 根據權利要求13所述的總線互連件，其中所述控制器包含邏輯全域可觀測性寄存 器，所述邏輯全域可觀測性寄存器指示哪些從屬裝置是全域可觀測的。
15. 根據權利要求14所述的總線互連件，其中所述邏輯全域可觀測性寄存器包括由系 統軟體設置的物理寄存器。
16. 根據權利要求15所述的總線互連件，其中所述系統軟體在設置所述全域可觀測性寄存器之前，輪詢從屬裝置中的狀態寄存器以查實所述從屬裝置的全域可觀測性。
17. 根據權利要求14所述的總線互連件，其中所述邏輯全域可觀測性寄存器的一個或一個以上位由系統設計者硬連線。
18. 根據權利要求14所述的總線互連件，其中所述邏輯全域可觀測性寄存器的一個或 一個以上位包括來自從屬裝置的動態二進位信號。
19. 根據權利要求18所述的總線互連件，其中從屬裝置操作以在執行數據轉移操作之 前緩衝所述數據轉移操作，所述從屬裝置在所述緩衝器為空時經由動態二進位信號 指示全域可觀測性。
20. 根據權利要求12所述的總線互連件，其進一步包括解碼器，所述解碼器邏輯上連 接到所述控制器，且操作以查實待決數據轉移總線事務導向哪一從屬裝置，且進一 步操作以檢測強有序數據轉移總線事務。
21. 根據權利要求14所述的總線互連件，其進一步包括從所述總線寄存器接收數據轉 移總線事務的總線開關，所述總線開關操作以在所述解碼器的控制下將所述數據轉 移總線事務導向從屬裝置。
22. 根據權利要求13所述的總線互連件，其中所述控制器進一步操作以響應於強有序 數據轉移總線事務請求而向並非全域可觀測的一個或一個以上從屬裝置發出執行 同步總線事務。
23. —種在弱有序處理系統中執行強有序數據轉移總線事務的方法，所述弱有序處理系 統包含一個或一個以上主裝置以及兩個或兩個以上從屬裝置，所述方法包括維持所述從屬裝置中的哪些從屬裝置是全域可觀測的的指示；以及 響應於來自主裝置的執行同步總線事務請求而向並非全域可觀測的一個或一個 以上從屬裝置發出執行同步總線事務。
24.根據權利要求23所述的方法，其進一步包括通過對從主裝置接收到的每一數據轉移總線事務請求的屬性進行解碼來檢測強有序數據轉移總線事務。
25. 根據權利要求23所述的方法，其中僅向發出強有序數據轉移總線事務請求的所述 主裝置可將數據轉移總線事務導向的非全域可觀測的從屬裝置發出所述執行同步 總線事務。
26. 根據權利要求23所述的方法，其中維持所述從屬裝置中的哪些從屬裝置是全域可 觀測性的的指示包括維持邏輯全域可觀測性狀態寄存器，所述邏輯全域可觀測性狀 態寄存器的一個位對應於每一從屬裝置。
27. 根據權利要求26所述的方法，其進一步包括在初始化期間輪詢從屬裝置中的狀態寄存器以查實每一從屬裝置的全域可觀測 性；以及設置物理全域可觀測性狀態寄存器。
28. 根據權利要求26所述的方法，其中維持所述從屬裝置中的哪些從屬裝置是全域可 觀測的的指示包括從--個或一個以上從屬裝置接收指示所述從屬裝置的全域可觀 測性的動態二進位信號。
29. 根據權利要求23所述的方法，其進一步包括，對於接收執行同步總線事務的每一 從屬裝置，執行來自至少所述發出所述強有序數據轉移總線事務請求的主裝置的所 有待決數據轉移操作。
30. 根據權利要求23所述的方法，其進一步包括，對於接收所述強有序數據轉移總線 事務的所述從屬裝置，在執行所述強有序數據轉移總線事務之前，執行來自至少所 述發出所述強有序數據轉移總線事務請求的主裝置的所有待決數據轉移操作。
31. 根據權利要求23所述的方法，其進一步包括接收強有序數據轉移總線事務請求。
全文摘要
一種弱有序處理系統實施執行同步總線事務或「存儲器阻隔」總線事務，以強制實施強有序數據轉移總線事務。確保全域可觀測性的從屬裝置可「選擇退出」存儲器阻隔協議。在各種實施例中，選擇退出決策可通過每一從屬裝置斷言一信號而動態地做出，可通過輪詢所述從屬裝置並在全域可觀測性寄存器中設置對應的位來在開機自我測試(POST)期間在系統範圍內設置，或者所述選擇退出決策可由系統設計者硬連線，使得只有能夠執行無序數據轉移操作的從屬裝置才參與所述存儲器阻隔協議。
文檔編號G06F13/16GK101506783SQ200780031817
公開日2009年8月12日 申請日期2007年8月31日 優先權日2006年8月31日
發明者吉姆·沙利文, 巴裡·沃爾福德 申請人:高通股份有限公司