[发明专利]重排序命令和按原先的命令顺序恢复数据的方法和装置

说明书

                       发明背景

技术领域

本发明涉及处理对资源的命令的领域，特别是对资源的命令的处理顺序的重新排列的系统和方法。

涉及的技术

现代计算机系统包括许多的设备，这些设备为了访问在计算机系统中的各种资源而通过一个或多个总线被连接。例如，计算机系统可能包括中央处理器(CPU)，图形系统，和若干外围设备，其中每一种都可以访问一种资源，例如主存储器。为了使等待时间最少，来自设备的起始对资源的访问的命令必须尽可能高效率地被传递和完成。命令在资源和起始设备之间被传递的速度主要受制于介入的总线和在计算机系统中所采用的判优方案。在资源上命令被执行的速度则取决于该资源的性质以及，在许多情况中，取决于资源执行来自起始设备的命令的顺序。资源将命令执行得越快，设备就能愈迅速地继续它的操作并且资源就能够更快地可被其它设备使用。

资源效率对于命令顺序的依赖性可以参照存储资源来理解，诸如随机存取存储器(“RAM”)，硬盘和软盘、光盘(CD)只读存储器，数字视盘(DVD)以及类似器件。这些存储资源的每一种都是可寻址数据存储单元的二维阵列、每个单元由两个参数来指定，例如行/列，磁道/扇区，页/列，等等。传送每个参数至存储设备并且激活相关的行、列、道、区、页等等，贡献一个时间延迟或开销给该存取。达到不更新两个参数就能访问存储单元的范围，以致对该资源的存取时间能够被减少并且能使资源操作更为有效。分页存储器和其它存储器的结构正是为作到这一点而设计的。例如以分页方式操作的存储器能够访问相同页打开上的诸地址(列)的范围而不招致与更新页参数相联系的延迟。

某些存储资源例如DRAM，还用一个循环时间来表征，该循环时间表示为在存取之间对资源预充电所需的时间。循环时间限制了能够对DRAM进行连续存取的速率，交叉存储器被组成为DRAM组或存储体以使循环时间引起的开销最小化。相连的数据的块被映射到不同的存储体(交错的)，并且通过对不同存储体的重叠访问数据块被检索。这减小了每个DRAM循环时间对数据存取时间的影响并使得资源操作更有效率。

通过以适当的寻址方案存储数据块，分页交叉，以及其它策略允许目标命中数据块的命令被以减小的等待时间完成。然而，只有在相继的对资源的命令碰巧存取那些符合由存储器结构所规定的顺序的数据时，这些益处才越过命令的限制。事实上，分页，交叉，以及类似的策略增加了关于由给定命令所目标命中的数据的有效的资源操作，但是没有提供任何将这些有效性扩展至多命令的机制。这种机制需要按资源的状态重排序发给该资源的命令。

命令重排序已经在几种特殊情况中被实现。例如，有的处理器能重排指令以消除数据相关性和避免可归因于无法利用的资源和流水线停机，然而，这种重排序发生在处理器内部且不牵涉利用在处理器之外的资源的效率。某些芯片增补了“缓写”，即在完成一个对相同地址的写之前，等待一个对地址的读命中。但是，这是一个被动的方法，它没有主动地重排序在命令流中的命令。

因此，需要一种系统，能以许可资源更有效地工作并减少完成对资源的命令的等待时间的方式重排序对资源的命令。

                         发明概述

本发明是用于为提高资源利用效率而重排序对资源命令的系统和方法。本发明适用于具有由完成资源操作的顺序部份地决定的等待时间的资源。

按照本发明，起始设备发送命令给由效率准则表征的资源，效率准则被施加于命令，满足该准则的命令被传送给与处理有关的资源。

在本发明的一个实施例中，通过重排序逻辑将命令由起始设备连接至资源。重排逻辑包括两个或更多个重排序槽，它们是通过命令选择逻辑被连接到资源。由起始设备发送的命令被装入重排序槽，命令选择逻辑监测反映该资源的有效操作的参数并根据所监测的参数选择发布给资源的命令。例如，在资源是分页存储器的场合，参数可以是当前打开的页而准则可以是所选的命令命中在打开页上的资源地址。

                      附图的简要说明

本发明可以参照随后的详细说明和在这里所简要说明的附图来理解。

图1是一个包含有按照本发明的命令重排序逻辑的计算机系统的方块图。

图2A是图1中的命令重排序逻辑的一个实施例的方块图。

图2B是图2A的命令逻辑选择逻辑的方块图。

图2C是图1的命令重排序逻辑的实施例的方块图，在此例中一子集命令被重排序。