HK1017115B - 高速缓存使能架构 - Google Patents

Description

高速缓存使能架构

技术领域

本发明涉及一种高速缓存使能架构(cache enabling architecture)，其中可对存储器读和/或写装置的输出和/或输入处的信息进行高速缓冲存储。该高速缓存使能架构可以例如在所述存储器读和/或写装置连接到的计算机系统中实现。一般说来，连接通过数据总线来进行。

背景技术

从存储器装置高速缓存信息是公知技术。具体地作为例子说来，已知有许多解决方案来对随机存取存储器(RAM)、硬盘驱动器和其他大容量存储装置进行高速缓存。所述各种存储装置通常在计算机中使用或者与计算机结合使用。对一存储装置进行高速缓存的要求基本上是提供一更快的存储器，在其中信息可比在所述存储装置中得到更有效地存取，并且基本上是把已确定的信息从所述的存储装置复制到该更快的存储器或者相反。所述已确定的信息可以例如是最有可能需要的或者最经常需要的信息。在包含在存储装置(或更快的存储器)中的信息中的已确定信息的复制和识别用高速缓存处理器进行。高速缓存处理器可以例如是在计算上运行的软件程序。因此高速缓存改进了信息处理系统的总的性能，所述信息是例如存储在RAM中的微处理器处理信息或者存储在大容量存储器外设中的计算机处理信息。

计算机一般与诸如磁性的和/或光学存储装置之类的外设一起使用。这些存储装置直接或间接连接到数据总线上。微处理器在数据总线上执行连接到该数据总线上的各装置之间的信息交换。用存储在各存储装置中的信息访问次数表达的性能随各存储装置的特性而变化。例如磁性硬盘驱动器的性能显著优于光盘装置的性能。已知通过使用磁盘驱动器作为较快的存储器来对光盘装置进行高速缓存。

在高速缓存的一种实现中，高速缓存处理器通过使用在光盘装置和硬盘驱动器之间交换信息的直接连接来进行高速缓存。这种直接连接是必需的，因为不涉及微处理器而要在光盘装置和磁性硬盘装置之间交换信息没有别的办法，而涉及微处理器又显著降低计算机的速度。另一方面，直接连接是一个硬件，该硬件不属于标准的计算机设备从而可能增加配备有存储器外设的计算机的生产成本。

最近的计算机硬件包括一种数据总线，在该数据总线上两个外设可以交换数据而不明显干扰连接在该数据总线上的其他外设。这意味着也称作中央处理单元的微处理器除了执行两个外设之间的信息交换之外还可执行其他任务。例如，微处理器可处理存储在RAM中的数据。这种数据总线可以例如以IEEE 1394总线为基础。

发明内容

本发明的一个目的是寻找一种解决方案，使得可以用另一存储装置外设来对光学存储装置外设进行高速缓存，而无需在该两外设之间具有自已的直接连接。本解决方案应该尽量利用现有的计算机硬件。

按照本发明，找到了上述问题的一种解决方案，即一种高速缓存使能装置，用于对光学存储器读和/或写装置的输出和/或输入处的信息进行高速缓存，该高速缓存使能装置包括至少一个大容量写和读装置、一套数据总线和一个高速缓存处理器，所述大容量写和读装置以磁性硬盘驱动器为基础；所述数据总线上并行连接有所述大容量写和读装置以及高速缓存处理器，来自除光学存除装置之外的别的一些装置的指令也通过所述数据总线到达所述大容量写和读装置；所述高速缓存处理器通过使用该大容量写和读装置来对信息进行高速缓存。高速缓存处理器直接连接到大容量写和读装置。光学存储器读和/或写装置的输出和/或输入以及高速缓存处理器通过数据总线相连接，以便在所述输出和/或输入及所述高速缓存处理器之间直接交换信息。

按照本发明，找到了上述问题的另一解决方案，即一种在计算机系统中使用的磁性硬盘驱动器。该计算机系统包括至少一个中央处理单元、一个光学存储器读和/或写装置和一套数据总线，所述中央处理单元和所述光学存储器读和/或写装置间接或直接地连接到所述数据总线。所述磁性硬盘驱动器还包括一连接电路和一高速缓存处理器，连接电路用于与高速缓存处理器并行地把磁性硬盘驱动器连接到数据总线，高速缓存处理器从数据总线接收请求，以读和/或写旨在用于光学存储器读和/或写装置的信息，高速缓存处理器还在磁性硬盘驱动器和光学存储器读和/或写装置之间通过数据总线进行信息交换，以对光学存储器读和/或写装置进行高速缓存。

附图简要说明

根据参考附图1对各实施例的以下说明，本发明的其他目的和特征将变得显而易见。

图1是高速缓存架构的示意图。

具体实施方式

所描述的各实施例不是限制性的，本领域的技术人员可以考虑仍在本发明范围内的其他实施例。

图1表示可以是计算机(未示出)的一部分的数据总线1。该数据总线1可以例如为基于IEEE 1394的总线。IEEE 1394总线是允许传送数字数据的高速串行总线。此外，IEEE 1394还允许与连接到该总线的各装置的直接通信和互相间的数据交换。

光学存储器读和/或写装置2通过输出和/或输入连接器连接电路22连接到数据总线1。光学存储器读和/或写装置2可例如是CD-ROM，DVD-ROM/RAM或CD-RW(可改写)驱动器，即数据用光学或磁-光方法读出/写入。光盘驱动器提供相对便宜的方法来访问/存储大量信息。

大容量写和读装置3通过连接4连接到数据总线1。该大容量写和读装置3可例如是磁性硬盘驱动器。磁性硬盘驱动器提供有利的性能/价格比，所以用在大多数计算机中。

高速缓存处理器5通过连接6连接到大容量写和读和装置3，通过连接4连接到数据总线1。

用对信息的访问次数和传输速率表示的大容量写和读装置3的性能一般优于光盘存储器读和/或写装置2的性能。高速缓存处理器5直接通过数据总线1进行与光学存储器读和/或写装置2之间的信息交换。高速缓存处理器5可例如向光学存储器读和/或写装置2发送对信息的请求，收到请求后，光学存储器读和/或写装置2向高速缓存处理器5发送所请求的信息。高速缓存处理器5把收到的所请求的信息传送给存储该信息的大容量写和读装置3。

因此，在光学存储器读和/或写装置与大容量写和读装置之间不需要专门的直接连接。本高速缓存使能架构利用了两种装置通过数据总线彼此交换信息的可能性。

在一般情况下，把另一器件7连接到数据总线1。该另一器件7可例如是微处理器。另一器件7向大容量写和读装置3或向代表光学存储器读和/或写装置2的高速缓存处理器5发出对信息的请求。高速缓存处理器5处理对信息的这些请求，如果所请求的信息已存储在大容量写和读装置3中，就从那里获得所请求的信息，否则从光学存储器读和/或写装置2获得所请求的信息，最后把该信息送给另一器件7。

高速缓存处理器5也可以在一段时间内按照高速缓存策略来分析对信息的请求。对于本领域的技术人员来说，高速缓存策略是众所周知的。作为分析的结果，高速缓存处理器5可确定另一器件7比别的信息更经常请求的已确定信息是哪些。只要该已确定的信息经常被请求，高速缓存处理器5就可将其存储在大容量写和读装置中。高速缓存处理器5也可以实现称之为提前读的高速缓存策略，从而预先等待另一器件7对信息的请求。

在另一实施例中，也可以使用高速缓存处理器5来在数据总线1上接收由另一器件7发送的、旨在存储在光学存储器读和/或写装置2中的信息。高速缓存处理器5将首先把收到的信息发送给大容量写和读装置3，后者先存储该信息，然后把它从大容量写和读装置3复制到光学存储器读和/或写装置2。通过利用大容量写和读装置3的写特性，实质上提高了光学存储器读和/或写装置2的写特性。

连接到数据总线1上的各个装置使用通信协议来交换信息。在一优选实施例中，在光学存储器读和/或写装置2和高缓存处理器5之间的通信协议可以是在另一器件7和高速缓存处理器5之间的通信协议的优化版本，以增强简单性和性能。

一般说，大容量写和读装置3可包括对其自身进行高速缓存的自己的专用高速缓存处理器。在一优选实施例中，高速缓存处理器5的功能性可包括该专用的高速缓存处理器的功能，从而免去了对一物理上各别的专用高速缓存处理器的需要和进一步降低了成本。

Claims (5)

1.在光学存储读和/或写装置(2)的输出和/或输入处对信息进行高速缓存的高速缓存使能装置，包括：

基于磁性硬盘驱动器的至少一个大容量写和读装置(3)，

数据总线(1)，在其上并行连接有所述大容量写和读装置(3)以及高速缓存处理器(5)，来自除所述光学存储器读和/或写装置(2)之外的别的器件(7)的指令也通过所述数据总线(1)到达所述大容量写和读装置(3)，

高速缓存处理器(5)，它通过使用所述大容量写和读装置(3)来对所述信息进行高速缓存，所述高速缓存处理器(5)直接连接到所述大容量写和读装置(3)，

其中所述光学存储器读和/或写装置(2)的所述输出和/或输入与所述高速缓存处理器(5)通过所述数据总线(1)相连接，以便在所述输出和/或输入及所述高速缓存处理器(5)之间直接交换所述信息。

2.按照权利要求1所述的高速缓存使能装置，其特征在于所述高速缓存处理器(5)是所述大容量写和读装置(3)的组成部分。

3.按照权利要求1所述的高速缓存使能装置，其特征在于所述数据总线(1)以IEEE 1394总线为基础。

4.按照权利要求2所述的高速缓存使能装置，其特征在于所述数据总线(1)以IEEE 1394总线为基础。

5.在计算机系统中使用的磁性硬盘驱动器，所述计算机系统包括：至少一个中央处理单元、光学存储器读和/或写装置(2)以及数据总线(1)，其中所述中央处理单元和所述光学存储器读和/或写装置(2)间接或直接地连接到所述数据总线(1)，所述磁性硬盘驱动器进一步包括：

高速缓存处理器(5)，它从所述数据总线(1)接收请求以读和/或写旨在用于所述光学存储器读和/或写装置(2)的信息所述高速缓存处理器(5)还在所述磁性硬盘驱动器和所述光学存储器读和/或写装置(2)之间通过所述数据总线(1)进行信息交换以对所述光学存储器读和/或写装置(2)进行高速缓存；和

连接电路，用于与所述高速缓存处理器(5)并行地把所述磁性硬盘驱动器连接到所述数据总线(1)。