[发明专利]用于多处理器的非易失性内存共享系统及其内存共享方法

说明书

技术领域

本发明提供一种用于多处理器的非易失性内存共享系统及其共享方法，尤指一种使多处理器共享一闪存(flash memory)、电可擦写可编程只读存储器(EEPROM)装置或电池备份内存(battery backup memory)的共享系统及其共享方法。

背景技术

在日新月异的科技领域中，电子制造商为了维持成本效益，不断地在寻求可以减少设计限制、降低使用组件数量及整体消耗资源的方法与结构，这样前瞻性的考虑可确保当各种技术持续进步且快速发展的同时，电子产品仍然是一种人们负担得起且有效率的商品。

而网络正是其中一种正在快速成长的特定领域，更确切地说，在由计算机处理单元(即处理器)所构成的网络中共享内存是一项正在快速发展的技术，这里所指的网络不只包含了局域网络(local area network)及大型网络(macroscopic network)，也包含使用多处理器或以共同操作方式使用多个处理器的集成电路(IC)与便携式移动装置。为了降低多处理器电路的组件成本，以及增加数据共享与局域网络的机能，有些装置或网络结构会使用共享的非易失性内存如闪存，因为共享单一的闪存不但可以降低组件成本，也可以减少电路板上印刷电路的面积，并使印刷电路的区域可以用于其它电路系统。使用闪存的一主要优点在于其非易失性的特性，因此它并不需要电源来维持储存于芯片中的数据，这也是为什么许多闪存被用于储存处理器启动时所需要的指令集程序代码的主要原因。此外，读取闪存所需的时间非常短(虽然并没有像读取用于个人计算机主要内存的易失性动态随机存取内存(volatileDRAM)所需的时间那样短)，且其防震(shock resistance)的特性较传统硬盘好，这说明了闪存之所以会如此普遍地作为储存装置使用于电池供电装置的原因。

图1为现有技术中用于多处理器的一闪存共享装置100的示意图。共享装置100包含有多个处理器110、总线仲裁器(Bus arbitrator)120以及闪存130，总线仲裁器120耦接至多个处理器110，闪存130耦接至总线仲裁器120。当多个处理器110的其中一个想要存取闪存130中的数据时，必须发出读取或写入请求至总线仲裁器120；而所述的处理器可能是想存取储存于闪存130中的指令集，或只是单纯地想要存取一般的数据，此时总线仲裁器120则作为一排序路由器(router of sorts)，用来将闪存130的使用时间分配给各处理器110，这样在发出存取请求的处理器与闪存130间建立了一个直接的存取连结路径，以初始化存取请求。举例来说，若在多个处理器110中只有一处理器提出存取闪存130的请求，则所述的处理器将会暂时拥有唯一的存取权，但当另一个处理器也提出请求时，总线仲裁器120通过将闪存130的使用时间分配给每一处理器将存取权分给发出请求的处理器。因此，总线仲裁器120分配闪存130的使用时间是依据发出存取请求的处理器数目，以及若具有优先权时，还依据其相互间的存取优先权顺序来进行分配。

虽然闪存共享装置100在有限的处理器数目下能够提供可以接受的网络效能，但当网络中的处理器110数目增加时，有些问题就可能浮现。例如当共享装置100中引入更多处理器110时，每一处理器110所能分配到的带宽会变小，使得存取闪存130的存取速度变慢以及效能变差，这是由于此时总线仲裁器120必须将存取闪存130的权限分配给更多处理器110，因此每一处理器110所能分配到的存取时间便更加受到限制。对于需要高效能的处理器应用而言，例如实时运算的数字信号处理器，若搜寻与存取的时间过慢甚至可能会导致系统运作失败。

此外，共享装置100必需使用一总线仲裁器120，而总线仲裁器120会增加共享装置100的组件及设计成本，并占用可观的印刷电路板面积，且由于总线仲裁器120是在闪存130与发出请求的处理器110间提供一直接的存取连结路径，所以处理器110均可完全地存取闪存130，而不需要安全性的许可或考虑。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于多处理器的闪存共享系统及其相关的共享方法，以解决上述问题。