主权项 |
一种适用于SPARC空间处理器的动态存储器桥接方法,其特征在于:设计动态存储器桥接器,将实际动态存储器映射为SPARC空间处理器即不自带动态存储控制器的静态存储器,不限制SPARC空间处理器的访问模式,具体实现如下步骤:(1)为计算机系统选配与桥接器匹配的动态存储器(DRAM)模块,包括:a.依据CPU的处理器数据总线字宽,采用动态存储器合成与处理器数据总线等字宽的动态存储器模块;b.依据SPARC空间处理器中CPU的工作频率f<sub>C</sub>,选用DRAM,要求DRAM工作频率f<sub>D</sub>为8f<sub>C</sub>~16f<sub>C</sub>,或单字模式下动态存储器数据传输率满足空间处理器访存峰值要求,或在空间处理器访问DRAM时对应插入额外等待周期,以保证DRAM数据访问速率满足CPU访问吞吐率要求;(2)在上电复位时,桥接器硬件配置全部动态存储器工作模式参数,使CPU在上电复位时即可对DRAM进行访问,整个DRAM访问对软件透明,包括:a.桥接器硬件配置DRAM的模式寄存器为单字操作,固定对DRAM的访问只能为与数据总线等宽的单字读或单字写模式;b.依据DRAM访问速度参数,桥接器硬件配置DRAM读命令作为输入到数据输出的命令;c.依据DRAM访问速度参数和空间处理器工作频率,桥接器硬件固定配置动态存储器为自动刷新模式,不采用自我刷新模式;在上电复位对DRAM配置完成后,桥接器执行步骤(3);(3)桥接器的DRAM控制器维持空闲模式,在此过程中:a.若CPU对DRAM进行读操作,执行步骤(5);b.若CPU对DRAM进行写操作,执行步骤(6);c.若DRAM刷新周期到,执行步骤(4);其它情况下,桥接器的DRAM控制器继续保持为空闲模式,继续执行步骤(3);(4)桥接器的DRAM控制器对DRAM进行刷新操作;在此过程中:a.若CPU对DRAM进行读操作,提前结束刷新操作,执行步骤(5);b.若CPU对DRAM进行写操作,提前结束刷新操作,执行步骤(6);若刷新完成,桥接器的DRAM控制器返回空闲模式,执行步骤(3);(5)依据CPU的指令特性,分如下情况进行处理:a.若CPU访问为“字节读”操作,桥接器解析逻辑将CPU的“字节读”操作解析为1次对DRAM的单字读访问;随后桥接器黏合逻辑将读出字的对应字节以符合CPU的时序要求放到CPU数据总线上;然后桥接器返回步骤(3);b.若CPU访问为“单字读”操作,桥接器解析逻辑将CPU的“单字读”操作解析为1次对DRAM的单字读访问,从DRAM对应地址读回1个字的数据;随后桥接器黏合逻辑将读出字以符合CPU的时序要求放到CPU数据总线上;然后桥接器返回步骤(3);c.若CPU访问为“双字连读”操作,桥接器解析逻辑将CPU的“双字连读”分解为2次独立的DRAM单字读访问,从DRAM对应地址读回2个字的数据;存储控制器对DRAM的访问每次只读出1个字,连续两次分别对应CPU需读出的2个字;同时,桥接器黏合逻辑将读出字以符合CPU的时序要求放到CPU数据总线上;然后桥接器返回步骤(3);d.若CPU访问为“多字读”操作,桥接器解析逻辑将连续的读操作分解为对DRAM的多次单字读访问,对动态存储器的一次访问读出1个字;同时,桥接器黏合逻辑将读出字以符合CPU的时序要求放到CPU数据总线上;然后桥接器返回步骤(3);(6)依据CPU的指令特性,分如下情况进行处理:a.若CPU访问为“字节写”操作,桥接器解析逻辑将CPU的“字节写”操作分解为连续两次独立的DRAM访问,第一次为DRAM读访问,第二次为DRAM写访问;存储控制器对DRAM进行读访问后,将CPU对应字节进行替换,然后对DRAM进行写访问,写入对应数据;然后桥接器返回步骤(3);b.若CPU访问为“单字写”操作,桥接器解析逻辑将CPU的“单字写”操作解析为1次写DRAM访问,向DRAM对应地址写1个字的数据;然后桥接器返回步骤(3);c.若CPU访问为“双字连写”操作,桥接器解析逻辑将CPU的“双字连写”操作解析为两次独立的DRAM单字写访问,存储控制器对DRAM进行2次写访问,存储控制器对DRAM的访问每次只写1个字,连续两次分别对应CPU需写入DRAM的2个字;然后桥接器返回步骤(3);d.若CPU访问为“多字写”操作,桥接器解析逻辑将连续的写操作分解为对DRAM的多次单字写访问,对动态存储器的一次访问写入1个字;然后桥接器返回步骤(3);通过上述步骤,桥接器将实际DRAM映射为CPU形式上的SRAM。 |