[发明专利]用于高速缓存存储器的最大驻留替换的方法和系统

说明书

技术领域

所揭示的标的物涉及支持通信产品和服务的数字信号处理。更明确地说，本揭示案 涉及一种用于高速缓存存储器的最大驻留替换的新颖且改进的方法和系统，其可用于手 持机或其它通信系统的数字信号处理器。

背景技术

电子设备和支持性软件应用程序越来越多地涉及数字信号处理。家庭影院、计算机 制图、医学成像和电信均依赖于信号处理技术。数字信号处理需要复杂但重复的算法的 快速数学。许多应用程序需要实时计算，即信号是连续的时间函数，其必须经取样并转 换为二进制以供数值处理。因此，处理器必须执行在样本到达时对其执行离散计算的算 法。数字信号处理器或DSP的结构经优化以处置此类算法。良好的信号处理引擎的特征 包括快速且灵活的算术计算单元、去往和来自计算单元的不受限制的数据流、计算单元 中扩展的精度和动态范围、有效的程序排序和易于编程。

DSP技术的一项有希望的应用包括例如码分多址(CDMA)系统等通信系统，其支 持用户之间经由卫星或地面链路的语音和数据通信。在题为“使用卫星或地面转发器的 扩展频谱多址通信系统(SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM USING SATELLITE OR TERRESTRIAL REPEATERS)”的第4,901,307号美国 专利和题为“用于在CDMA蜂窝式远程手持机系统中产生波形的系统和方法(SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING WAVEFORMS IN A CDMA CELLULAR TELEHANDSET SYSTEM)”的第5,103,459号美国专利中揭示多址通信系统中的CDMA 过程使用，所述美国专利均转让给所主张标的物的受让人。

CDMA系统通常经设计以符合一个或一个以上电信(现在为串流视频)标准。一项 此类第一代标准是“双模式宽带扩展频谱蜂窝式系统的TIA/EIA/IS-95终端-基站兼容性 标准”，下文中称为IS-95标准。IS-95CDMA系统能够传输语音数据和包数据。可更有 效传输包数据的近代标准由名为“第3代伙伴计划”(3GPP)的协会提供，且在包括第 3G TS25.211号、第3G TS25.212号、第3G TS25.213号和第3G TS25.214号文献的一 组文献中具体描述，公众可容易得到所述文献。3GPP标准在下文中称为W-CDMA标准。 还存在视频压缩标准，例如MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、H.264和WMV(视窗媒体 视频)，以及此类无线手持机将越来越多采用的许多其它标准。

数字信号处理器(DSP)可有效用于遵守以上标准的无线手持机。明确地说，无线 手持机正要求且将越来越多地要求DSP执行来自面向用户、科学的多媒体应用程序以及 许多其它类型的应用程序的指令。处理器资源要求可针对例如电视广播、串流消息断续 器、电子邮件(包括带有附件的消息)等应用程序以及例如串流视频(例如，视频会议)、 摄影和文件(文字处理、电子数据表、呈现等)应用程序等常驻应用程序而广泛且动态 地变化，所有这些应用程序均来自同一DSP。

在DSP的操作中，由于例如此类便携式和手持式应用程序的广泛使用，较低功率消 耗对数据处理系统具有不断增加的重要性。许多DSP当今使用较小、较快速且较有效的 存储器(有时称为高速缓冲存储器)以减少对主存储器的存取次数。与对其它内部或外 部存储器的存取相比，对高速缓存存储器的存取通常消耗较少电力且导致减少的等待时 间。通过存储随后在较快速且较有效的高速缓冲存储器中将再次请求的那些项目，可发 生显著的功率降低和性能增加。

高速缓存存储器还向处理器提供用以在不引发与主存储器源(例如DRAM)相关联 的等待状态的情况下快速取出数据的方式。使用高速缓存存储器通常改进计算机系统性 能，从而使得在不要求从具有复杂总线结构的主存储器单元分隔符发生寻呼循环或物理 延迟的情况下处理器可得到常用数据。