[发明专利]内存管理系统与方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种内存管理系统与方法，特别是有关于一种可以有效管理数据传输的内存管理系统与方法。

背景技术

现今的计算机系统大都使用虚拟内存的机制以加快计算机系统的速度以及降低计算机系统的负载，因为虚拟内存的使用使得在多任务的环境下更有效率，可以很明显的加快计算机系统的运算速度。

然而，随着科技的进步，计算机系统要处理的数据量越来越多也越来越复杂，传输的数据越来越大，大量的存取内存开始造成计算机系统的负担，让计算机系统的效率降低以及电能的浪费。举例来说，在通用序列总线(Universal Serial Bus，BUS)2.0的时代，数据的传输速率在每秒480兆位(Megabyte per second，Mbps)左右，然而在最新的通用序列总线3.0的规格中，其传输的速率希望可以达到每秒千兆位(gigabyte per second，Gbps)的阶段，在4Gbps的速率以上。而在这么高速的数据传输中，若没有一个有效率的内存存取方式及设计，对于计算机系统来说会是一个负担。

因此需要一种内存存取的管理机制，可以有效地控制内存的存取，以降低计算机系统的负担与电能的浪费。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种可以降低系统负载与电源负担的内存管理系统。

本发明的另一目的在于设计一种内存管理方法可以应付大量且快速的数据传输。

根据上述的目的，本发明揭露一种内存管理系统，此内存管理系统主要包含缓存内存、内存对应表、数据备份缓存器、内存控制器、第一信道、第二信道和仲裁模块。缓存内存用于储存多个端点数据结构；内存对应表用于储存该多个端点数据结构的地址的多个对应表；数据备份缓存器用于储存系统内存中所有的端点数据结构的基本地址信息；内存控制器用于管理该缓存内存与该数据备份缓存器的该多个端点数据结构的读取与写入；以及根据传输速率选择该第一信道或该第二信道传输一指令，该仲裁模块判断该指令的优先级，将优先的该指令先传输至该内存控制器，其中该内存控制器根据该指令与该内存对应表的对应，在该内存对应表中找寻相匹配的该多个端点数据结构中的一个端点数据结构的地址信息，当该内存控制器在该内存对应表中找到对应的该一个端点数据结构的地址信息时，该内存控制器在该缓存内存中读取该一个端点数据结构，以及当该内存控制器在该内存对应表中找不到对应的该一个端点数据结构的地址信息时，该内存控制器根据该指令和该数据备份缓存器中储存的端点数据结构的基本地址信息从所述系统内存中读取该一个端点数据结构。

根据上述的目的，本发明揭露一种内存管理方法，此内存管理方法主要包含下列步骤。在数据备份缓存器中储存系统内存中所有的端点数据结构的基本地址信息；在内存控制器接收一指令；根据该指令，通过该内存控制器在一内存对应表中比对是否在该内存对应表中找到与该指令相匹配的一端点数据结构的地址信息；在该内存对应表中有相匹配的该一端点数据结构的地址信息，表示该指令相关的该一端点数据结构已存储于缓存内存中，从该一缓存内存中读取该端点数据结构；而在该缓存内存中没有找到相匹配的数据，从该内存对应表中选择一字段，根据该指令和该数据备份缓存器中储存的该一端点数据结构的基本地址信息来从系统内存中读取该一端点数据结构，并将该一端点数据结构存入该缓存内存中。

附图说明

通过结合附图对本发明的实施例进行详细描述，本发明的上述和其它目的、特征、优点将会变得更加清楚，其中：

图1为显示本发明较佳实施例的内存管理系统的示意图；

图2为本发明的内存管理系统的内存读取与写入的流程图；

图3A为本发明的内存管理方法的流程图；

图3B为本发明的内存管理方法的有限状态机制的状态图；及

图4A、图4B、图4C、图4D与图4E为本发明的内存管理系统的内存对应表的示意图。

具体实施方式

本发明的一些实施例将详细描述如下。然而，除了如下描述外，本发明还可以广泛地在其它的实施例施行，且本发明的范围并不受实施例的限定，其以之后的专利范围为准。再者，为提供更清楚的描述及更易理解本发明，图式内各部分并没有依照其相对尺寸绘图，某些尺寸与其它相关尺度相比已经被放大；不相关的细节部分也未完全绘出，以求图式的简洁。