[发明专利]一种多主设备缓存控制方法及系统

说明书

一种多主设备缓存控制方法，包括以下步骤：1）对来自主设备的访问进行分组，判定所述访问所属的主设备组；2）将缓存空间划分多个缓存单元，分配给主设备组；3）接收来自任意主设备的读访问，并在缓存空间内查找所需的数据；4）将数据返回给主设备。本发明还提供一种多主设备缓存控制系统，在多个主设备访问片外非易失存储器的场景下，能够减少存储器读写的次数，延长存储器寿命，提高片内主设备数据访问效率。

技术领域

本发明涉及存储器访问控制技术领域，尤其涉及一种多主设备缓存控制方法及系统。

背景技术

在基于MCU/MPU的板级系统中，使用片外非易失性存储器用于程序或者数据的存取是广泛应用的解决方案。片外存储器的读写速度对系统性能有直接的影响。随着芯片集成度和复杂度日益提高，同一块芯片内往往包含多核处理器及其他主设备。启动代码以及软件复杂度也进一步提升。对于非易失存储器的存储容量、读写速率等都提出了新的需求。

现有技术中，片外非易失性存储器的容量以及读写速率都在不断提升，其中对于读写速率的提升主要靠更高频率的时钟、双沿采样（DDR）、更宽的数据总线（4线、8线flash及hyperbus）以及协议上的改进以减少开销来实现。对应存储器的升级，片内控制器也提供各种频率和工作模式的支持；另一方面通过增加片内缓存，减少直接访问片外存储器的次数，以提升读写速率。

现有的片内控制器能够根据配置工作在不同的模式，以支持多种类型、速率的片外非易失性存储器访问。有些方案也包含了片内缓存，并根据存储器的类型分配缓存页，以减少片外访问。然而在多主设备共享片外存储器的场景下，不同主设备的交替访问会使单一的缓存方案失效。由于非易失性存储器的读写速率短期难以快速提升，而在片内增加缓存的现有方案不能适配多主设备的复杂场景，因而复杂应用下的访问性能受到限制。

发明内容

为了解决现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种多主设备缓存控制方法及系统，在芯片内多主设备访问片外非易失性存储器时，进行缓存空间的分配，以满足不同主设备对于程序、数据存取的需求，降低片外存储器访问频次，延长存储器寿命，提升系统总线访问效率。

为实现上述目的，本发明提供的多主设备缓存控制方法及系统，包括以下步骤：

1）对来自主设备的访问进行分组，判定所述访问所属的主设备组；

2）将缓存空间划分多个缓存单元，分配给主设备组；

3）接收来自任意主设备的读访问，并在缓存空间内查找所需的数据；

4）将数据返回给主设备。

进一步地，所述步骤1）还包括，

根据主设备ID、传输ID、分组掩码，以及每个组的预设匹配值，对来自主设备的AXI总线访问进行分组，判定所述访问所属的主设备组。

进一步地，所述步骤2）还包括，将缓存空间划分成N等份，每一份作为一个缓存单元，并将缓存单元分配给不同的主设备组，其中，N为大于等于1的整数；分配给主设备组的一个或者多个缓存单元为一个缓存组。

进一步地，采用静态方式配置每个主设备组独占的缓存单元数；没有被分配的缓存单元以动态方式分配给不同缓存组，称为动态缓存单元。

进一步地，所述缓存单元以动态方式分配给不同所述缓存组的步骤，还包括，

为每个主设备组预先配置优先等级；

根据每个主设备组的访问频次，维护活跃度；

每个动态缓存单元记录当前所属的主设备组；

访问的数据不存在且满足下述条件时，将动态缓存单元分配给当前访问对应的主设备组：