[发明专利]访问存储器单元的方法及装置

说明书

技术领域

本发明主要关于一种计算机架构，特别是有关于一种存储器访问架构。

背景技术

处理器的应用非常广泛，其应用包括数学计算、数据库管理、通讯和装 置控制等各领域。在各种应用中，处理器需要分离的存储器单元以执行一些 工作，例如执行结果或中间值的储存，或取得(retrieve)运作软件，或输入 数据。一般而言，控制存储器访问的处理器可称之为“主装置”。前述的主 装置亦可用以表示其他单元，并不限于前述的控制存储器访问的处理器。

各种通讯协议被加以定义以配合内部通讯的目的如处理器和存储器单元 间的数据传输。一些协议具体定义了使用于多处理器架构，其中多个处理器 能经由一总线来访问一共享存储器单元。前述应用于多路复用处理器分享一 共同的存储器或其他资源(resource)的协议能够管理何种处理器及何时允许 访问存储器单元。前述的协议通常使用交换(hand-shake)方法来定义，该方法 可用以当处理器与存储器单位间的通讯发生问题时，通知此处理器。交换协 议主要的缺点在于过于复杂，在一些应用中，通常不需要使用如此复杂的协 议。

串行外围接口(Serial Peripheral Interface，SPI)，为一简单的同步数据联结 协议。此协议通常运用在单一主装置访问一或多个存储器单元的设计。因此， 串行外围接口(SPI)没有低层规定(low layer provision)(例如交换式规定)，用 以验证所给予的指令已确实执行。此该串行外围接口亦缺乏错误检测和校正 规范的能力。然而，由于其简单性，此串行外围接口具有使用一小数量的通 讯线便能有快速运作的优点。因此，串行外围接口是一种普遍应用在存储器 单元与单一处理器连接的协议。

然而，当两个处理器需外接存储器单元时，不管上述处理器要求多少存 储器空间或访问存储器单元多少次，每颗处理器都需要拥有自己的存储器单 元。

另一种处理方式则是利用一个第一处理器在低引脚数(low pin count)规格 (可支持bus-busy显示)下传送访问指令到分享存储器单元中。在此组态下，由 第一处理器所传送的指令被传到第二处理器，且经由第二处理器转译成SPI 格式，并转送到存储器单元。由上可知，使用上述方式之前提是第一处理器 能支持低引脚数规格，同时第二处理器具有格式转换的功能。

另一种在处理器间分享一存储器单元的方法是在分享上述存储器的两个 处理器之间执行一硬件交换(hardware handshake)。此种做法的前提是上述 处理器能支持交换式协议，但当超过两个处理器时，上述的做法将变得相当 复杂。

Evoy所提出的美国专利法案案号5,603,055(公告日期为1997年2月11 日)揭露了在键盘控制器(例如处理器)和系统处理器之间分享只读存储器 (ROM)的方法。在系统启动之初，此系统处理器访问分享只读存储器(ROM) 以取得基本输入输出系统(BIOS)。且，上述动作之后，此分享只读存储器(ROM) 被键盘控制器所使用。然而，此方法不适用于两个处理器间歇性访问存储器 的需求。

Rockford，Dunnihoo和Wahler所提出的美国专利法案案号5,892,943号， 标题为“分享基本输入输出系统的只读存储器于热开机中”，揭露一种在主 处理器与键盘控制器之间分享存储器单元的机制。其中，存储器单元是用以 上载基本输入输出系统(BIOS)。连接于主处理器和键盘控制器的逻辑电路系 统仅允许主处理器在键盘控制器失能的情形下(例如当计算机第一次启动时) 访问存储器。当上述主处理器企图在不同时间访问存储器，逻辑电路系统模 拟一作业码(op-codes)至主处理器，使主处理器能访问位于主处理器的主存储 器中的基本输入输出系统(BIOS)的一备份。虽然上述方法可解决访问BIOS的 问题，但此方法不允许间歇性访问至存储器单元。再者，上述存储器需要并 列访问接口，不适用于串行访问接口。

其他专利都有相似的缺点，如Dutton所提出美国专利案号5,999,476，Le 所提出的美国专利案号5,794,054，公告日期为1998年8月11日以及Le所提 出美国专利案号6,154,838，公告日期为2000年11月28日。

发明内容