[发明专利]处理存储器数据的系统和方法及包括该系统的通讯系统

说明书

技术领域：

本发明涉及一种分别用来处理存储器数据的系统和方法。本发明还涉及包括这种用于处理存储器数据的系统的通讯系统。

在数据处理系统中，存储数据变量的存储器通讯经常消耗大量的计算能力，该能力在数据通讯单元中用于变量储存单元和数据处理单元之间的通讯。

通常，一些变量共享字存储区。变量共享字存储区从存储堆栈的观点看是高效的。作为许多共享方式之一，这种共享可导致存储器访问次数的下降。然而，尽管如此，可用资源有时并没有被高效地使用。

例如，在需要大量存储器的实时处理数据的大系统中，具有一种存储组织结构以便能够提供高效的存储和通讯能力是十分重要。

现有技术陈述：

人们提出了许多不同的方法来解决如何提出许多不同的方法怎样以高效的方式使用计算资源，该资源用于存储和在变量储存单元和处理数据的那个或那些单元之间的通讯。一个问题是从内部观点上看，与数据处理单元相比较，存储器的速度相对较低。利用已知的对该类问题的解决方法，可以实现存储器访问的高效使用。

在US-A-4 354 231中，缓存技术得到使用。缓存技术的基础是把经常访问的存储器数据储存在快速存储器中，即所谓的缓存存储器，它由各种不同的算法控制。因此指向低速存储器的存储操作经常由具有相当短的访问时间的缓存存储器执行。根据US-A-4 354 231，为了缩短等待时间，地址合成在执行相关程序指令之前的恰当时间被初始化。根据用于缩短指令执行时间的上述美国专利文件的装置包括缓冲存储器，其中从程序存储器读取的指令顺序地暂存在执行缓冲器中。执行缓冲器具有各种类型的指令，第一类指令涉及数据存储器的写或读，第二类指令把地址参数放置在寄存储器中。第一和第二级触发的含义是它们用来对从寄存器存储器到地址处理装置的地址参数进行初始化-传输，该地址处理装置用于修正地址，当信号出现在寄存装置中时，指令被顺序地执行，指令是上述的第一类指令，或者是用于在传输生效之后，从寄存装置中除去信号，同时第二级触发的含义是它们与地址处理装置相连，并分别对从基准存储器读出到地址处理装置的基地址产生响应，该地址处理装置用于绝对地址合成的初始化，当上面存储的指令都不是第二类指令时，即把地址参数放置在寄存器存储器等当中的那一类指令。这样通过有效地使用时间，可以节约一定的时间。然而除了节约时间之外，这一作用甚至可能很小，系统的存储数据以这种方式定址，缓存技术的应用并没有真正地给出预期的结果，并在实际中可能降低效率。

此外，缓存技术对于随机出现的数据访问效率不高。

EP-A-0 439 025公开了一种具有延迟缓存装入的数据处理机，它包括一个指令预取单元，一个存储器，一个处理器总线和一个功能单元，其中后者变换逻辑地址并在缓存存储器中储存前一存储器访问和输入存储器请求。此外，还进行地址比较，如果存在一致性，前一请求的存储器数据被重复使用。

然而，根据EP-A-0 439 025的系统预先假定有时并不方便的预缓冲或预取。此外，其先决条件是数据的到达是有规律的，即数据不是离散的。此外，还需要一个中间缓存器。结果，系统很复杂，不适用于随机发生的数据等。这些都是严重的缺陷。

其它已知的方法是基于交叉存取结构，通过该类方法，可以获得高效率的访问并提供高性能。存储器是以存储器组的形式构成的，实际上该存储器起到快速存储器的作用。在连续存储器访问指向不同的存储器组的条件下，交叉存取技术在一定的条件下可以提供相对较好的结果。

然而，在许多情况下，希望进一步降低存储器的访问次数。此外，只有在连续存储器访问指向不同的存储器组的条件下，交叉存取技术才是高效的。对于只对一个和相同存储器字寻址的连续存储器访问，用已知的技术不能提高效率。

发明简述：

本发明的目的是提供了分别用来处理存储器数据的一种系统和一种方法，其中能够以尽可能高的效率使用数据处理能力。本发明所特有的目的是提供具有这样存储器结构的系统，该系统可以在存储单元和数据处理单元之间实现高效率的存储及高效的通讯。本发明所特有的目的是提供一种系统和方法，其中能够以尽可能高的效率使用存储器访问。此外本发明的目的是分别提供一种系统和一种方法，其中存储器访问的次数可以被降低。此外，本发明所特有的目的是提供一种系统和一种方法，它们通过处理索引变量和/或者局部变量和子-数据变量来降低访问的次数。