專利名稱：用于電腦系統(tǒng)中執(zhí)行多級中斷方案的系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般系關(guān)于計算機系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其系關(guān)于計算機系統(tǒng)中的總線中斷系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
計算機系統(tǒng)可以包含多個執(zhí)行不同功能的設(shè)備，每一設(shè)備可以執(zhí)行一般功能或者是特定功能，這取決于系統(tǒng)種類的設(shè)備而定。這些設(shè)備通常跟系統(tǒng)里的中央處理器(CPU)交互作用。為達此互動，多個這些設(shè)備可連接到一與該CPU連接的總線，這些設(shè)備可以稱之為總線設(shè)備?？偩€可以是直接連接到該CPU，或者是利用總線橋連接到該CPU。總線的例子包括像是PCI總線、EISA/ISA總線，以及USB總線。每一總線都符合可能于總線規(guī)格中所說明的總線通訊協(xié)議?？偩€設(shè)備可以包含硬件或軟件以使其符合總線通訊協(xié)議。
在某些特定的總線結(jié)構(gòu)中，總線設(shè)備可以通過中斷發(fā)出其需要以與CPU通信。總線設(shè)備可以通過使用該總線設(shè)備專用的中斷線傳送中斷信號給匯排流控制器。該總線設(shè)備只要確認占有其中斷線就可以傳送中斷信號。總線控制器可以從總線設(shè)備接收中斷信號，并且，在發(fā)生相互沖突的中斷請求時，可以在這些中斷請求之間作出仲裁，以及許可中斷給對應(yīng)于相沖突的中斷請求之一的總線設(shè)備其中之一?？偩€控制器在相沖突的中斷請求間的仲裁方式，可根據(jù)該總線控制器使用的仲裁方案，因計算機系統(tǒng)而異。例如，該仲裁方案可能是一循環(huán)系統(tǒng)，或是一種某些特定總線設(shè)備有優(yōu)先于其它種類的總線設(shè)備的系統(tǒng)。被許可的中斷請求的總線設(shè)備就可以與該CPU通信。
近來的總線設(shè)備，像是軟件調(diào)制解調(diào)器，可以執(zhí)行對時間的要求日益迫切的運行，并且可對中斷請求要求更快的響應(yīng)?？墒?，總線控制器所使用的仲裁方案對這些不斷增加的需求可能不是很敏感。當(dāng)中斷請求產(chǎn)生沖突時，如果總線控制器同意將中斷給予一個與其它總線設(shè)備相比對時間較不敏感的總線設(shè)備時，那么就會產(chǎn)生問題。舉例來說，在軟件調(diào)制解調(diào)器的例子中，如果該調(diào)制解調(diào)器的中斷請求沒有在與之沖突的另一設(shè)備的中斷請求之上被許可時，那么就會停止連接。只要在中斷請求相沖突時，總線控制器能夠確定一總線設(shè)備比另一總線設(shè)備有更時間敏感的中斷請求，這類的情形是可以避免的。這需要一種系統(tǒng)和方法，使總線設(shè)備可以將中斷優(yōu)先權(quán)級指示給總線控制器。更進一步地，需要的能使總線設(shè)備可將中斷優(yōu)先權(quán)級指示給總線控制器的系統(tǒng)和方法可以納入現(xiàn)有的總線結(jié)構(gòu)中。
發(fā)明內(nèi)容
以上簡述的這些問題，很大程度上可以通過此處說明的系統(tǒng)和方法予以解決。一般而言，這里提供了一種用于計算機系統(tǒng)中執(zhí)行多級中斷方案的系統(tǒng)及方法?？偩€設(shè)備與總線控制器可以連接到計算機系統(tǒng)的分享總線，該總線可以包含給連接到該總線的每一總線設(shè)備的中斷線?？偩€設(shè)備可以規(guī)劃通過使用其指定的中斷線來傳輸中斷?？膳渲酶骺偩€設(shè)備根據(jù)給定中斷的中斷優(yōu)先權(quán)級，在其中斷線上傳輸不同種類的中斷信號?？膳渲迷摽偩€控制器，以接收與該總線連接的各總線設(shè)備的中斷信號，并且可以根據(jù)各中斷信號的中斷優(yōu)先權(quán)級，在這些中斷信號之間做出仲裁。該總線控制器可許可與最高優(yōu)先權(quán)級對應(yīng)的中斷。如果在一組中斷中，有多個與同一最高優(yōu)先權(quán)級對應(yīng)的中斷，那么該總線控制器可以利用任何合適的仲裁方案來許可中斷。
這里所敘述的系統(tǒng)與方法可以提供比其它系統(tǒng)和方法更好的性能優(yōu)點。利用一個多級中斷方案可以使總線控制器能在一群沖突的中斷請求中，通過確定各中斷請求的優(yōu)先權(quán)更恰當(dāng)?shù)卦S可一中斷。通過確定一組中斷請求中的各中斷請求的優(yōu)先權(quán)，總線控制器可以確?？偩€設(shè)備接受到其中斷的及時服務(wù)。這里所敘述的系統(tǒng)與方法也可以利用現(xiàn)存的總線硬件來執(zhí)行?？偩€設(shè)備可以通過在現(xiàn)存的中斷線上傳達不同的信號給總線控制器，指示不同的中斷優(yōu)先權(quán)級。因此，這里所描述的系統(tǒng)和方法可納入到現(xiàn)存的總線系統(tǒng)中。
在一具體實施例中，總線設(shè)備可以傳達具有不同頻率的中斷信號以顯示中斷優(yōu)先權(quán)級。該總線控制器可以傳送具有第一頻率的中斷信號以指示第一優(yōu)先權(quán)級，并且可以傳送具有第二頻率的中斷信號以指示第二優(yōu)先權(quán)級。使用其它的信號頻率就可以指示其它的優(yōu)先權(quán)級。在另一具體實施例中，一個總線設(shè)備可以傳達具有不同工作循環(huán)(dutycycles)的中斷信號以顯示一個中斷優(yōu)先權(quán)級。該總線控制器可以傳達有第一工作循環(huán)的中斷信號以指示第一優(yōu)先權(quán)級，也可以傳達有第二工作循環(huán)的中斷信號以指示第二優(yōu)先權(quán)級。使用其它脈沖工作循環(huán)則可以指示其它優(yōu)先權(quán)級。
附圖簡要說明本發(fā)明的其它目的與優(yōu)點，在閱讀過以下的詳細說明并且參照附圖后，將會清楚明了，其中
圖1表示配置以執(zhí)行多級中斷方案的計算機系統(tǒng)的一具體實施例的方塊圖。
圖2表示配置以執(zhí)行多級中斷方案的計算機系統(tǒng)的一具體實施例的方塊圖。
圖3a表示多級中斷方案一具體實施例的時序圖。
圖3b表示多級中斷方案一具體實施例的時序圖。
圖4表示執(zhí)行多級中斷方案的方法的流程圖。
雖然本發(fā)明容許各種修改與替代形式，然而其特定的具體實施例是通過圖式予以表示，并且在此也會詳細說明。然而應(yīng)當(dāng)認識到，附圖與說明并非意在將本發(fā)明局限于披露的特定形式，本發(fā)明是要涵蓋落入本發(fā)明的所附權(quán)利要求精神與范圍內(nèi)的所有修改、等價、以及替代。
具體實施例方式
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到到圖1，表示配置一計算機系統(tǒng)以執(zhí)行多級中斷方案的具體實施例的方塊圖。圖1圖示CPU 100連接到北橋接器110與南橋接器120。南橋接器120連接到總線124，而總線124則是連接總線設(shè)備130a到130(n)?？偩€設(shè)備130a到130(n)可以是任何合適的設(shè)備，包括軟件調(diào)制解調(diào)器，并可以總稱為“總線設(shè)備130”或是分別稱之為“總線設(shè)備130”。如同總線設(shè)備130a與130(n)之間的點所代表的，任何數(shù)目的總線設(shè)備130都可以連接到與總線124的總線協(xié)議一致的總線124。北橋接器110和南橋接器120可以包含芯片組。如圖1所示，北橋接器110也可以連接到視頻子系統(tǒng)、內(nèi)存子系統(tǒng)以及高速緩存，而南橋接器120則可以連接到音頻子系統(tǒng)、磁盤控制器，以及另一總線。
圖1描述一系統(tǒng)，在其中可以執(zhí)行計算機系統(tǒng)中的多級中斷方案?？偩€124可以是如PCI總線的共用總線，或者是其它類型的共用總線，并且可以包含連接到總線的各總線設(shè)備130的中斷線。可配置各總線設(shè)備130以利用其指定的中斷線傳輸一中斷。可配置各總線設(shè)備130，以根據(jù)給定中斷的中斷優(yōu)先權(quán)級在其各自的中斷線上傳輸不同種類的中斷信號?？膳渲梦挥谀蠘蚪悠?20內(nèi)的總線控制器，以從與該總線連接的各總線設(shè)備接收中斷信號，并且可以根據(jù)各中斷信號的中斷優(yōu)先權(quán)級在沖突的中斷信號之間做出仲裁。總線控制器可以許可對應(yīng)于最高優(yōu)先權(quán)級的中斷。如果在一組中斷請求中有對應(yīng)于同一最高優(yōu)先權(quán)級的中斷請求，那么總線控制器就可以利用任何適合的仲裁方案以許可一中斷。
現(xiàn)在接著看圖2，顯示一配置以執(zhí)行多級中斷方案的計算機系統(tǒng)的具體實施例的方塊圖。圖2描述一南橋接器120通過總線124連接到總線設(shè)備130a至130(n)。南橋接器120包含包括有中斷控制器210的總線控制器200?？偩€124如圖所示，包括了中斷線212a到212(n)。中斷線212a到212(n)可以集體地稱之為“中斷線212”，或是分別稱之為“中斷線212”。
要請求中斷時，可配置總線設(shè)備130以在其各自的中斷線212上傳輸中斷信號?？膳渲酶骺偩€設(shè)備130，以在其中斷線212上根據(jù)中斷優(yōu)先權(quán)級傳輸不同信號。可配置中斷控制器210，以在中斷線212上從各總線設(shè)備130接收中斷信號，并且可根據(jù)各中斷信號具有的中斷優(yōu)先權(quán)級而在沖突的中斷請求之間做出仲裁，。中斷控制器210可許可對應(yīng)于最高優(yōu)先權(quán)級的中斷，如果在一組中斷請求中，有多個對應(yīng)于同一的最高優(yōu)先權(quán)級的中斷請求，那么中斷控制器210可使用任何合適的仲裁方案許可一中斷。
圖2顯示的多級中斷方案可提供比其它系統(tǒng)更好的性能優(yōu)點。利用此多級中斷方案可以使總線控制器200里的中斷控制器210通過確定各中斷請求的優(yōu)先權(quán)，從一組相沖突的總線設(shè)備130的中斷請求中更恰當(dāng)?shù)卦S可一中斷。通過確定一組中斷請求中的各中斷請求的優(yōu)先權(quán)，中斷控制器210可以確?？偩€設(shè)備130接受其中斷的及時服務(wù)。
圖2的系統(tǒng)可以利用現(xiàn)存的總線硬件予以執(zhí)行。通過傳送不同信號給中斷線212上的總線控制器，總線設(shè)備130可以指示不同的中斷優(yōu)先權(quán)級。因此，此處所描述的系統(tǒng)和方法可以納入現(xiàn)存的總線系統(tǒng)，如根據(jù)總線的規(guī)格要求各總線設(shè)備有一中斷線的PCI總線，。
在一具體實施例中，總線設(shè)備130可以傳送具有不同頻率的中斷信號，以指示一中斷優(yōu)先權(quán)級。圖3a描述一時序圖，說明一多級中斷方案的具體實施例，其中不同的頻率用以指示不同的優(yōu)先權(quán)級。在圖3a的例子中，表示了三個中斷優(yōu)先權(quán)級，中斷級2 310、中斷級1 312、中斷級0 314。中斷級2 310可是相當(dāng)于最高優(yōu)先權(quán)的中斷，而中斷級1 312可以是相當(dāng)于次高優(yōu)先權(quán)的中斷，中斷級0 314則可以是相當(dāng)于最低優(yōu)先權(quán)的中斷。其它具體實施例可以包括其它數(shù)目的中斷優(yōu)先權(quán)級。如同附圖所示，中斷級0 314可以是相當(dāng)于第一頻率，f，而中斷級1 312可以是相當(dāng)于第二頻率，2×f，中斷級2 310則可以是相當(dāng)于第三頻率，4×f。
在這個具體實施例中，可配置中斷控制器210，以利用其接收到的各沖突的中斷信號的頻率，在總線設(shè)備130相沖突的中斷請求中許可一中斷。例如，如果總線設(shè)備130a以頻率f傳輸一中斷信號，而總線設(shè)備130(n)以4×f傳輸一沖突的中斷信號，于是可配置中斷控制器210可以許可中斷給總線設(shè)備130(n)，因為頻率4×f的中斷信號與頻率為f的中斷信號相比，相當(dāng)于較高的中斷優(yōu)先權(quán)級，也就是說，中斷級2 310相對于中斷級0 314。如果有兩個或更多個總線設(shè)備130傳輸對應(yīng)于同一優(yōu)先權(quán)級的相互沖突中斷信號的話，即以相同頻率，那么可配置中斷控制器210根據(jù)一仲裁方案，如循環(huán)式仲裁方案，許可一中斷給總線設(shè)備130其中之一。
在另一具體實施例中，總線設(shè)備130可以傳輸不同工作循環(huán)的中斷信號以指示中斷優(yōu)先權(quán)級。圖3b描述一時序圖，表示多級中斷方案的具體實施例，其中不同的工作循環(huán)利用來指示不同的優(yōu)先權(quán)級。以圖3b的例子來說，顯示了三個中斷優(yōu)先權(quán)級，中斷級2 320、中斷級1 322、以及中斷級0 324。中斷級2 320可為相當(dāng)于最高優(yōu)先權(quán)的中斷，中斷級1 322是相當(dāng)于次高優(yōu)先權(quán)的中斷，而中斷級0 324則是相當(dāng)于最低優(yōu)先權(quán)的中斷。其它具體實施例可以包括其它數(shù)目的中斷優(yōu)先權(quán)級。如同圖所示，中斷級2 320可以是相對應(yīng)50％高的工作循環(huán)，中斷級1 322可以是相對應(yīng)25％高的工作循環(huán)，而中斷級0 324則可以是相對應(yīng)于75％高的工作循環(huán)。
在這個具體實施例中，可配置中斷控制器210，以通過利用其接收的各沖突的中斷信號的工作循環(huán)，在相沖突的總線設(shè)備130的中斷請求之間許可一中斷。例如，如果總線設(shè)備130a以75％高的工作循環(huán)傳輸一中斷信號，而總線設(shè)備130(n)以50％高的工作循環(huán)傳遞一相沖突中斷信號的話，那么可配置中斷控制器210以許可中斷給總線設(shè)備130(n)，因為50％高的工作循環(huán)的中斷信號，跟75％高的工作循環(huán)的中斷信號相比，是對應(yīng)于較高的中斷優(yōu)先權(quán)級，也就是說，中斷級2 320對于中斷級0 324。如果有兩個或更多個總線設(shè)備130傳輸對應(yīng)同一優(yōu)先權(quán)級的相沖突信號，也就是以相同的工作循環(huán)，那么可配置中斷控制器210，以根據(jù)一仲裁方案(如循環(huán)式仲裁方案)許可中斷給總線設(shè)備中的一個。
現(xiàn)在參看圖4的流程圖，表示執(zhí)行多級中斷方案的方法。本方法有可能有各種變化，并且正在考慮中。第一中斷信號可以從第一設(shè)備傳遞，如同方塊402里面所指示的。第二中斷信號可以從第二設(shè)備傳遞，如同方塊404中所指示?？梢越邮盏谝恢袛嘈盘柵c第二中斷信號，如同方塊406中所示。在方塊408里面，可以確定是否第一中斷信號與第二中斷信號相比是否對應(yīng)于較高的優(yōu)先權(quán)。如果第一中斷信號比第二中斷信號相對應(yīng)于較高的優(yōu)先權(quán)的話，那么中斷就可以許可給第一設(shè)備，如同方塊410里面所指示。
如果第一中斷信號與第二中斷信號相比，并不對應(yīng)于較高的優(yōu)先權(quán)，那么就會決定第二中斷信號與第一中斷信號相比，是否相當(dāng)于較高的優(yōu)先權(quán)，如同方塊412里所示。如果第二中斷信號與第一中斷信號相比，對應(yīng)于較高的優(yōu)先權(quán)，那么該中斷就會許可給第一中斷設(shè)備，如同方塊414里面所示。如果該第二中斷信號跟該第一中斷信號相比，并不對應(yīng)于較高的優(yōu)先權(quán)，那么根據(jù)方塊416里面所示的仲裁方案，該中斷或許可給該第一設(shè)備，或是許可給該第二設(shè)備。
雖然以上的具體實施例已予以相當(dāng)仔細的說明，但是也可能有其它的變化。在充分理解上述披露的內(nèi)容后，許多的變化和修改對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員就會變得很明朗。其后的權(quán)利要求書應(yīng)當(dāng)理解為是為了涵蓋所有這樣的變化與修改。
工業(yè)適用性本發(fā)明可應(yīng)用于計算機系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種系統(tǒng)，包含第一設(shè)備(130a)；連接到所述第一設(shè)備(124)的總線；以及連接到所述總線的總線控制器(200)；其中，所述總線包含對應(yīng)于所述第一設(shè)備的第一中斷線(212a)，其中配置所述第一設(shè)備，以利用所述第一中斷線傳輸對應(yīng)于第一中斷優(yōu)先權(quán)級的第一中斷信號到所述總線控制器，并且其中配置所述第一設(shè)備，以利用所述第一中斷線傳遞對應(yīng)于第二中斷優(yōu)先權(quán)級的第二中斷信號到所述總線控制器。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第一中斷信號對應(yīng)于第一頻率，其中所述第二中斷信號對應(yīng)于第二頻率，并且其中所述第一頻率與所述第二頻率不同。
3.如權(quán)利要求1所述的的系統(tǒng)，其中所述第一中斷信號具有第一工作循環(huán)，其中所述第二中斷信號具有第二工作循環(huán)，并且其中所述第一工作循環(huán)與所述第二工作循環(huán)不同。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進一步包含連接到所述總線的第二設(shè)備(130n)；其中所述總線包含對應(yīng)于所述第二設(shè)備的第二中斷線(212n)，其中配置第二設(shè)備，以利用所述第二中斷線傳輸對應(yīng)于所述第一中斷優(yōu)先權(quán)級的第三中斷信號到所述總線控制器(200)，并且其中配置所述第二設(shè)備，以利用所述第二中斷線傳輸對應(yīng)于所述第二中斷優(yōu)先權(quán)級的第四中斷信號到所述總線控制器。
5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中配置所述第一設(shè)備，以在第一時間期間內(nèi)傳輸所述第一中斷信號，其中配置所述第二設(shè)備，以在所述第一時間期間內(nèi)傳輸所述第四中斷信號，并且其中配置所述總線控制器，以在所述第一時間期間內(nèi)響應(yīng)接收所述第一中斷信號與所述第四中斷信號，許可第一中斷給所述第一設(shè)備。
6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中配置第一設(shè)備以在第二時間期間內(nèi)傳輸所述第二中斷信號，其中配置所述第二設(shè)備以在所述第二時間期間內(nèi)傳輸所述第三中斷信號，且其中配置所述總線控制器以在所述第二時間期間內(nèi)響應(yīng)接收所述第二中斷信號與所述第三中斷信號，許可第二中斷給所述第二設(shè)備。
7.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中所述第一中斷優(yōu)先權(quán)級與所述第二中斷優(yōu)先權(quán)級相比，對應(yīng)于較高的中斷優(yōu)先權(quán)。
8.一種方法，包含從第一設(shè)備(130a)傳輸對應(yīng)于第一中斷優(yōu)先權(quán)級的第一中斷信號；從第二設(shè)備(130n)傳輸對應(yīng)于第二中斷優(yōu)先權(quán)級的第二中斷信號；接收所述第一中斷信號以及所述第二中斷信號；以及響應(yīng)所述接收所述第一中斷信號與所述第二中斷信號，并且所述第一中斷優(yōu)先權(quán)級比所述第二中斷優(yōu)先權(quán)級高，許可第一中斷給所述第一設(shè)備。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述第一中斷信號對應(yīng)于第一頻率，其中所述第二中斷信號對應(yīng)于第二頻率，并且所述第一頻率與所述第二頻率不同。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述第一中斷信號具有第一工作循環(huán)，而所述第二中斷信號具有第二工作循環(huán)，其中所述第一工作循環(huán)跟所述第二工作循環(huán)不同。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于在計算機系統(tǒng)中執(zhí)行多級中斷方案的系統(tǒng)和方法?？偩€設(shè)備130與總線控制器200可以連接到計算機系統(tǒng)中的共用總線124，該總線包含一中斷線，其用于與該總線連接的各總線設(shè)備。可以設(shè)置總線設(shè)備130以傳遞取決于給定中斷的中斷優(yōu)先權(quán)級的不同類別的中斷信號?？梢栽O(shè)置總線控制器200以接收與總線連接的各總線設(shè)備的中斷信號，并且可以根據(jù)各中斷信號的中斷優(yōu)先權(quán)級，在中斷信號之間做出仲裁?？偩€控制器200可以許可對應(yīng)于最高優(yōu)先權(quán)級的中斷。如果一組中斷中具有對應(yīng)于同一的最高優(yōu)先權(quán)級的多重中斷，于是該總線控制器可以利用任何合適的仲裁方案許可一中斷。
文檔編號G06F13/20GK1474971SQ01819061
公開日2004年2月11日 申請日期2001年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月17日
發(fā)明者T·C·馬萊克, T C 馬萊克 申請人:先進微裝置公司