CN100447770C - 热插拔控制系统及方法 - Google Patents

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Abstract

一种热插拔控制系统及方法应用在计算机设备中，其中，该计算机设备具有PCI-E总线、至少一个PCI-E插槽、电源控制装置以及驱动程序，该热插拔控制系统至少包括：信号控制模块、检测模块、控制模块及驱动模块；信号控制模块产生中断信号，检测模块检测该插槽及与该插槽电源按钮的状态，该控制模块在检测到有新扩充卡插置在该插槽且该电源开关有触动时，为该插槽提供电源并显示与该插槽对应的指示灯，该驱动模块加载该驱动程序；本发明在不同计算机设备中实现PCI-E热插拔功能，无需针对某一规格的计算机设备设计专用的PCI-E热插拔的控制芯片，所以可提高PCI-E热插拔技术的通用性，同时也可简化电路设计及降低产品成本。

Description

热插拔控制系统及方法
技术领域
本发明是关于一种热插拔技术，特别是关于一种可在不同计算机设备中实现PCI-E热插拔功能的热插拔控制系统及方法。
背景技术
随着电子技术的进步，计算机技术取得了突飞猛进的发展，实现的功能越来越强大，并可通过搭载新的外围装置增加、更新功能，但搭载新的外围装置后须重新启动计算机设备以执行外围装置的驱动程序，因此需停止现有的作业，在实际使用上非常的繁琐且不便，尤其是对于对时间持续性及高可靠性具有很高要求的服务器等设备，更会造成数据遗失、服务中断等严重后果。
为此，提出一种具有热插拔功能的扩充卡互连技术，PCI(PeripheralComponent Interconnection)技术(以下简称为PCI技术)是计算机设备的输出入(I/O)接口，现今已成为计算机设备普遍支持的总线标准。它是专为高度集成的外围装置、扩充插板和处理器/内存系统设计的连接机制，能够将各种扩充卡、硬盘或光驱接入系统，在设备之间以及设备与系统内存和处理器之间实现双向通信，其最大特点在于允许使用者在无须关掉或者暂停应用计算机设备的情况下进行在线升级、更改、添加PCI外围装置，不需要重新激活操作系统即可使用，大幅地减少了计划和非计划停机的时间，为使用者提供了最大限度的可用性，大大提高了计算机设备的性能。
然而，随着计算机技术的进一步发展及应用领域的不断扩充，原有PCI技术所能提供的频宽无法满足新技术发展的要求。由于PCI热插拔技术可提供的最大理论频宽仅为1.056Gbps(亿字节/秒)，例如，大多数计算机都配备有千兆网卡，也就是说仅千兆网卡这一项外围装置，需要的频宽就为1000兆/秒，也就相当于用了将近95％的PCI总线频宽，那么留给其它外设的频宽就极小。大多数情况下，只有一块声卡运用在PCI总线上，但是假如还有其它需要使用频宽的外围装置，那么PCI总线就不能满足这些外围装置对于频宽的需求，也就有可能从网卡的频宽中分出一部分去满足外围装置的需要，如此，网络联机速度势必会受到一定程度的影响。就目前的情况来看，也许PCI热插拔技术尚可满足计算机设备对于频宽的需求，但随着计算机设备其它配件性能的日渐升级，PCI热插拔技术渐渐地无法满足计算机设备的需要，这时就需要有一种新的技术来取代PCI热插拔技术，为系统提供更宽的带宽。
因此，曾提出PCI技术的Intel公司又提出了PCI-Express热插拔技术取代原有PCI热插拔技术，采用PCI-Express热插拔技术的计算机主频可以达到2.5GHz，而且数据传输速度也会快上许多，PCI Express最后将会发展到40GHz，因此PCI-Express热插拔技术是原有PCI热插拔技术最佳的替代者。
图1是Intel公司提出的PCI-E热插拔的系统结构示意图，如图所示，该计算机设备4包括中央处理器(CPU)40、内存控制(MemoryController Hub，MCH)芯片42以及输出入控制(Input/Output ControllerHub，ICH)芯片44，其中，该MCH芯片42包括热插拔控制器420；PCI-E热插拔结构5包括多个插槽50、电性连接该MCH芯片42与该插槽50的PCI-E总线52、电源控制装置54及用于产生中断信号的例如为PCA9555的中断信号产生模块56，其中，该插槽50还包括电源按钮(未标出)及显示插槽50工作状态的指示灯装置502。首先由中断信号产生模块56产生中断信号并发送到热插拔控制器420，使其检测该插槽50上的热插拔动作，并借由该电源控制装置54控制该插槽50的电源，再加载驱动程序完成PCI-E热插拔的功能。
该PCI-E热插拔技术与原有PCI热插拔技术相比，更简捷快速且提供了更大的带宽，是一种理想的新技术。
然而，并不是所有计算机设备都可应用该PCI-E热插拔技术，因为，现有PCI-E热插拔技术只能应用在Intel公司本身生产且具有专用PCI-E热插拔控制芯片的计算机设备中，目前它无法应用在其它如AMD公司提供的非Intel计算机设备中，因而使得PCI-E热插拔技术的应用场合受到了很大的限制。
因此，如何提供一种可令PCI-E热插拔技术能够用于非Intel规格的计算机设备，增加PCI-E热插拔技术使用的范围，已成为目前需要克服的问题。
发明内容
为克服上述现有技术的缺点，本发明的主要目的在于提供一种热插拔控制系统及方法，利用软件仿真应用PCI-E热插拔技术的外围装置与计算机设备等硬件搭接时的程序结构，令PCI-E热插拔技术可应用在不同规格硬件的计算机设备中，提高PCI-E热插拔技术的通用性。
本发明的另一目的在于提供一种热插拔控制系统及方法，可简化计算机设备内部电路的设计，降低产品成本。
为达上述及其它目的，本发明即提供一种热插拔控制系统及方法：本发明的热插拔控制系统应用在计算机设备中，其中，该计算机设备具有PCI-E(Peripheral Component Interconnect Express)总线、至少一个具有电源开关及指示灯的PCI-E插槽、电源控制装置以及驱动程序，该热插拔控制系统包括：该热插拔控制系统包括：信号控制模块，用于产生中断信号；检测模块，依据该中断信号，检测该PCI-E插槽及与该PCI-E插槽对应的电源开关的状态；控制模块，在该检测模块检测到有新的扩充卡插置在该PCI-E插槽且该电源开关有触动时，为该插槽提供电源并显示与该插槽对应的指示灯；以及驱动模块，用于加载该驱动程序，驱动该新的扩充卡。
其中，该控制模块还包括在该检测模块检测该插槽上并无新的扩充卡插置且具有旧的扩充卡的插槽的电源开关有触动时，令该驱动模块移除该驱动程序，并关闭该插槽的电源及与该插槽对应的指示灯，拔除该旧的扩充卡。
本发明的热插拔控制方法，应用在具热插拔控制系统的计算机设备中，其中，该计算机设备具有PCI-E(Peripheral Component InterconnectExpress)总线、至少一个具有电源开关及指示灯的PCI-E插槽以及驱动程序，该热插拔控制方法包括：在该计算机设备初始化后，产生中断信号；在检测得知该PCI-E插槽上有新的扩充卡插置在该PCI-E插槽并与该PCI-E插槽对应的电源开关有触动时，为该PCI-E插槽提供电源并显示与该插槽对应的指示灯；以及加载驱动程序，驱动该新的扩充卡。
其中，该热插拔控制方法还包括在检测到该插槽上并无新的扩充卡插置于该插槽且与旧的扩充卡插槽对应的电源开关有触动时，则移除该驱动程序，并关闭该插槽的电源及对应该插槽的指示灯，拔除该旧的扩充卡。
因此，本发明的热插拔控制系统及方法，主要是利用PCI-E热插拔技术的外围装置结合一般计算机设备的通用结构，在不同计算机设备中实现PCI-E热插拔功能，因而无需针对某一规格的计算机设备设计专用的PCI-E热插拔的控制芯片，所以可提高PCI-E热插拔技术的通用性，同时也可简化电路设计及降低产品成本。
附图说明
图1是现有PCI-E热插拔技术的系统结构示意图；
图2是本发明的热插拔控制系统的方块示意图；以及
图3是本发明的热插拔控制方法的运行步骤流程图。
具体实施方式
实施例
图2是一方块图，显示本发明的热插拔控制系统的方块示意图，如图所示，该热插拔控制系统至少包括：信号控制模块20、检测模块22、控制模块24及驱动模块26。该热插拔控制系统应用在计算机设备中，该计算机设备具有中央处理器(CPU)10、北桥(NB)芯片12及南桥(SB)芯片14等通用结构，同时还包括PCI-E(Peripheral ComponentInterconnect Express)总线30、至少一个具有电源开关320及指示灯322的PCI-E插槽32、为PCI-E插槽32提供电源的电源控制装置34以及驱动程序40，其中，该电源开关320例如是按钮结构，该指示灯322则是LED灯，显示PCI-E插槽32的工作状态。
该信号控制模块20用于产生中断信号，在本实施例中，该信号控制模块20例如是PCA9555芯片，它可依据PCI-E插槽32的热插拔状态作为仿真的PCI装置，由此产生中断信号并将该中断信号借由系统管理总线(SM Bus)36发送到检测模块22。
该检测模块22在接受到信号控制模块20产生的中断信号后，即检测PCI-E插槽32及与PCI-E插槽32对应的电源开关320的状态，具体流程包括：检测PCI-E插槽32上是否插置有新的扩充卡以及扩充卡的PCI-E插槽32的电源开关320有无触动，其中，该扩充卡包括软盘机、硬盘机、只读光驱(CD-ROM)、可读/写光驱(CD-R/W)及数字多功能光驱(DVD)、声卡及网卡等等。
该控制模块24用于控制PCI-E插槽32，倘若检测模块22检测到有新的扩充卡插置在PCI-E插槽32以及与该插置有新扩充卡的插槽对应的电源开关320被触动时，随即令控制模块24驱动电源控制装置34为PCI-E插槽32提供电源，并控制信号控制模块20显示与PCI-E插槽32对应的指示灯322，驱动模块26据此加载驱动程序40用于新扩充卡的驱动；当检测模块22检测PCI-E插槽32上没有新的扩充卡插置且该具有旧扩充卡插置的PCI-E插槽32的电源开关320被触动时，该控制模块24即令驱动模块26移除驱动程序40，并通过控制电源控制装置34及信号控制模块20，关闭PCI-E插槽32的电源及与PCI-E插槽32对应的指示灯322，借此拔除该旧的扩充卡。
因此，本发明的热插拔控制系统主要是利用PCI-E热插拔技术的外围装置结合一般计算机设备的通用结构，在不同计算机设备中完成PCI-E热插拔功能，因而无需针对某一规格的计算机设备设计专用的PCI-E热插拔的控制芯片，所以可增加PCI-E热插拔技术的通用性，并简化电路设计及降低产品成本。
图3是一流程图，显示本发明的热插拔控制方法的运行流程，应用本发明的热插拔控制方法的计算机设备(未标出)开机后，首先执行步骤S300，进行计算机设备的初始化设定流程，令其具有热插拔功能。
在步骤S301中，令该热插拔控制系统判断信号控制模块20是否产生中断信号，若无产生中断信号，则重新执行步骤S301；反之，则进到步骤S303。
在步骤S303中，令检测模块22在接收到信号控制模块20产生的中断信号后，检测PCI-E插槽32上是否有新的扩充卡插置，其中，该扩充卡包括软盘机、硬盘机、只读光驱(CD-ROM)、可读/写光驱(CD-R/W)及数字多功能光驱(DVD)、声卡及网卡等等。若有，则进到步骤S305；反之，则进到步骤S306。
在步骤S305中，令检测模块22进一步检测并判断该具有新扩充卡插置的PCI-E插槽32的电源开关320是否被触动，若未被触动，则重新执行步骤S305；反之，则进到步骤S307。
在步骤S307中，由控制模块24控制的信号控制模块20，控制对应该具有新扩充卡插置的PCI-E插槽32的指示灯322，使指示灯322闪烁，在本实施例中，该指示灯322例如是LED灯，接着，并进到步骤S309。
为防止误操作事件发生，在步骤S309中，令检测模块22在某一时间段内判断该具有新扩充卡插置的PCI-E插槽32的电源开关320是否再次触动，在本实施例中，该时间段可设定为例如5秒钟。若有，则进到步骤S311；反之，则进到步骤S313。
在步骤S311中，令该由控制模块24控制的信号控制模块20控制对应该具有新扩充卡插置的PCI-E插槽32的指示灯322，使指示灯322停止闪烁并关闭，并返回步骤S305。
在步骤S313中，令信号控制模块20控制对应该具有新扩充卡插置的PCI-E插槽32的指示灯322，使指示灯322保持常亮，并进到步骤S315。
在步骤S315中，令该由控制模块24控制的电源控制装置24，为该具有新扩充卡插置的PCI-E插槽32提供电源，并进到步骤S317。
在步骤S317中，令驱动模块26加载该新扩充卡的驱动程序，用于该新扩充卡的驱动，从而完成有关PCI-E热插拔技术的热插置功能。
同样，有关PCI-E热插拔技术的热拔除功能，可继续参阅图3。在步骤S306中，令检测模块22在检测到PCI-E插槽32上并无新的扩充卡插置时，则进一步检测该原插置有旧扩充卡的PCI-E插槽32的电源开关320有无触动，若无，则重新执行步骤S301；反之则进到步骤S308。
在步骤S308中，令该由控制模块24控制的信号控制模块20控制对应该具有旧扩充卡插置的插槽32的指示灯322，令指示灯322闪烁，接着，并进到步骤S310。
为防止误操作的情事发生，在步骤S310中，令检测模块22在某一时间段内判断该具有旧扩充卡插置的插槽32的电源开关320是否再次触动，在本实施例中，该时间段可设定为例如5秒钟。若有，则进到步骤S312；反之，则进到步骤S314。
在步骤S312中，令该由控制模块24控制的信号控制模块20控制对应该具有旧扩充卡插置的PCI-E插槽32的指示灯322，使该指示灯322停止闪烁且关闭，并重新执行步骤S301。
在步骤S314中，令驱动模块26移除该旧扩充卡的驱动程序，并进到步骤S316。
在步骤S316中，令电源控制装置24关闭该具有旧扩充卡插置的插槽32上的电源，并进到步骤S318。
在步骤S318中，令该由控制模块24控制的信号控制模块20控制对应该具有旧扩充卡插置的PCI-E插槽32的指示灯322，使该指示灯322停止闪烁且关闭，并进到步骤S320。
在步骤S320中，拔除该具有旧扩充卡插置的PCI-E插槽32上的旧扩充卡，完成有关PCI-E热插拔技术的热拔除功能。
综上所述，本发明的热插拔控制系统及方法，主要是利用PCI-E热插拔技术结合一般计算机设备的通用结构，在不同的计算机设备中完成PCI-E热插拔功能，因而无需设计专用PCI-E热插拔的控制芯片，提高PCI-E热插拔技术的通用性，并可同时简化电路设计及降低产品成本。

Claims (10)

1.一种热插拔控制系统，应用在计算机设备中，其中，该计算机设备具有PCI-E总线、至少一个具有电源开关及指示灯的PCI-E插槽、电源控制装置、驱动程序、北桥芯片以及南桥芯片，其特征在于，该热插拔控制系统包括：
信号控制模块，用于产生中断信号；
检测模块，依据该中断信号，检测该PCI-E插槽及与该PCI-E插槽对应的电源开关的状态；
控制模块，在该检测模块检测到有新的扩充卡插置在该PCI-E插槽且该电源开关有触动时，为该插槽提供电源并显示与该插槽对应的指示灯；以及
驱动模块，用于加载该驱动程序，驱动该新的扩充卡；
其中，该检测模块、该控制模块及该驱动模块设置在该南桥芯片内。
2.如权利要求1所述的热插拔控制系统，其特征在于，该控制模块还包括在该检测模块检测该插槽上并无新的扩充卡插置且具有旧的扩充卡的插槽的电源开关有触动时，令该驱动模块移除该驱动程序，并关闭该插槽的电源以及与该插槽对应的指示灯，拔除该旧的扩充卡。
3.如权利要求1所述的热插拔控制系统，其特征在于，该电源开关是按钮。
4.如权利要求1所述的热插拔控制系统，其特征在于，该扩充卡包括软盘机、硬盘机、只读光驱、可读/写光驱及数字多功能光驱、声卡或网卡中的一种。
5.如权利要求1所述的热插拔控制系统，其特征在于，该计算机设备还包括中央处理器。
6.一种热插拔控制方法，应用在具热插拔控制系统的计算机设备中，其中，该计算机设备具有PCI-E总线、至少一个具有电源开关及指示灯的PCI-E插槽、及驱动程序、北桥芯片以及南桥芯片，其特征在于，该热插拔控制方法包括：
在该计算机设备初始化后，利用信号控制模块产生中断信号；
在根据该中断信号利用检测模块检测得知该PCI-E插槽上有新的扩充卡插置在该PCI-E插槽并与该PCI-E插槽对应的电源开关有触动时，利用控制模块为该PCI-E插槽提供电源并显示与该插槽对应的指示灯；以及
利用驱动模块加载驱动程序，驱动该新的扩充卡；
其中，该检测模块、控制模块及驱动模块设置在该南桥芯片内。
7.如权利要求6所述的热插拔控制方法，其特征在于，该方法还包括在检测到该插槽上并无新的扩充卡插置在该插槽且与具有旧的扩充卡的插槽对应的电源开关有触动时，则移除该驱动程序，并关闭该插槽的电源及对应该插槽的指示灯，拔除该旧的扩充卡。
8.如权利要求6所述的热插拔控制方法，其特征在于，该电源开关为按钮。
9.如权利要求6所述的热插拔控制方法，其特征在于，该扩充卡包括软盘机、硬盘机、只读光驱、可读/写光驱及数字多功能光驱、声卡或网卡中的一种。
10.如权利要求6所述的热插拔控制方法，其特征在于，该计算机设备还包括中央处理器。
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Termination date: 20110923