CN100543713C - 防止lpc总线死锁的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防止LPC总线死锁的方法，该方法包括步骤：监听LPC总线进入长等待状态；确定LPC总线处于长等待状态的时间到达或超过预设的报警门限值后，驱动LPC总线进入正常的交易状态。本发明通过监听LPC总线的长等待状态，在长等待超时的情况下，控制LPC总线从长等待状态恢复到正常的总线交易状态，防止了LPC总线出现死锁。而且，本发明动态调整报警的时间，充分考虑了实际应用中主机对LPC总线长等待的忍耐程度，减少了不必要的总线开销。本发明还公开了一种防止LPC总线死锁的装置。
Description
技术领域
本发明涉及LPC(Low Pin Count，低脚数)总线技术领域，尤其涉及一种防止LPC总线死锁的方法和装置。
背景技术
LPC是Intel(英特尔)公司定义的一种总线，因管脚数少而得名。LPC总线的典型应用如图1所示，主机(Host)与设备(Peripheral)通过LPC总线通信，由控制器对LPC总线进行控制，LPC总线控制器由主机的南桥接管。其中，设备包括连接在超级输入/输出(Super I/O)接口上的鼠标(Mouse)、键盘(Keyboard)和软盘驱动器(Floppy Drive)等。
LPC总线规范中规定，LPC总线交易有很多个域组成，包括传输类型(读或写)、地址、数据和同步(SYNC)等不同的域。在LPC设备将总线权限交还给主机之前，可以驱动的LPC总线同步域状态有四种，分别是：
(1)就绪(ready)：设备已准备好，可立即将总线权限交还给主机；
(2)短等待(short wait)：设备未准备好，需要主机等待四至八个总线时钟周期，才能将总线权限交还给主机；
(3)长等待(long wait)：设备未准备好，需要主机长期等待；直到设备准备好之后，才能将总线权限交还给主机；
(4)错误(error)：设备出错，可立即将总线权限交还给主机，并通过该error值和主机交换错误信息。
LPC总线规范中还规定，若设备驱动总线为long wait值，则主机会无限期等待下去，不会主动中止总线传输，这就相当于LPC总线锁定在长等待状态，也即LPC总线“死锁”。
当某设备驱动LPC总线为long wait值且长期不释放，就会造成其它LPC设备无法通过LPC总线与南桥通信，最典型的表现为，鼠标、键盘等设备无法工作。而且，当等待时间过长、超过主机操作系统(OS，Operating System)能容忍的响应周期，就会引起OS重启，为主机使用者带来严重问题。
美国申请号6,292,910 B1、名为《Method and Apparatus for Detecting a BusDeadlock in an Electronic System》的专利中，公开了一种检测总线死锁的装置和方法，该专利采用总线跟踪电路监听总线交易，当检测到那些会导致总线死锁的状态时，启动计数器电路记录这些状态发生的次数，以实现检测总线死锁，并记录总线死锁时的总线信息。但是，该专利只是被动地监听总线状态，并没有从根本上解决LPC总线死锁的问题，也就是没有提供解除LPC总线死锁的方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种防止LPC总线死锁的方法和装置，以实现控制LPC总线从长等待状态恢复到正常的总线交易状态。
为此，本发明采用如下技术方案：
一种防止低脚数总线LPC死锁的方法，包括步骤：
监听LPC总线进入长等待状态；
确定LPC总线处于长等待状态的时间到达或超过预设的报警门限值后，驱动LPC总线进入正常的交易状态。
所述确定LPC总线处于长等待状态的时间到达或超过预设的报警门限值，包括：
在监听到LPC总线进入长等待状态时刻起，开始正计时；
判断计时时间是否等于或大于预设的报警门限值，若是，则确定LPC总线处于长等待状态的时间到达或超过预设的报警门限值。
所述确定LPC总线处于长等待状态的时间到达或超过预设的报警门限值，包括：
在监听到LPC总线进入长等待状态时刻起，从预设的报警门限值开始倒计时；
判断计时是否溢出，若是，则确定LPC总线处于长等待状态的时间到达或超过预设的报警门限值。
所述方法还包括：
监听LPC总线是否退出长等待状态，若是，将计时时间复位。
所述预设的报警门限值，包括：硬件复位或软件设定得到的默认值。
所述方法还包括：
记录LPC总线交易信息；
记录LPC总线处于长等待状态的时间；
根据所述交易信息，对已记录的各次LPC总线处于长等待状态的时间进行统计；
根据所述统计的结果，更新报警门限值。
所述正常的交易状态，包括：LPC总线的就绪状态或错误状态。
在所述驱动LPC总线进入正常的交易状态的同时，所述方法还包括：
判断正常的交易状态是否是LPC总线的错误状态，若是，LPC总线与其连接的主机进行错误信息交互。
一种防止LPC总线死锁的装置，包括：状态监听电路、计时电路和死锁恢复电路；
所述状态监听电路，用于监听LPC总线进入长等待状态后，通知计时电路开始计时；
所述计时电路，用于计时，并在确定LPC总线处于长等待状态的时间到达或超过预设的报警门限值时，产生报警信号；
所述死锁恢复电路，由所述计时电路产生的报警信号触发，驱动LPC总线进入正常的交易状态。
所述装置还包括：计时优化电路，
所述计时优化电路，用于记录LPC总线的交易信息，并记录所述计时电路提供的LPC总线处于长等待状态的时间；根据所述交易信息对各次LPC总线处于长等待状态的时间进行统计，利用统计结果更新所述报警门限值。
所述状态监听电路，还用于监听LPC总线是否退出长等待状态，并将监听结果告知计时电路；
所述计时电路，根据来自状态监听电路的LPC总线退出长等待状态的监听结果对自身进行复位。
本发明通过监听LPC总线的长等待状态，在长等待超时的情况下，控制LPC总线从长等待状态恢复到正常的总线交易状态，防止了LPC总线出现死锁。
而且，本发明动态调整报警的时间，充分考虑了实际应用中主机对LPC总线长等待的忍耐程度，减少了不必要的总线开销。
附图说明
图1为现有技术中LPC总线应用示意图；
图2为LPC总线应用流程图；
图3为本发明中实施例一的流程图；
图4为本发明中实施例二的流程图；
图5为本发明中装置的结构示意图。
具体实施方式
首先，对LPC总线同步域各状态的工作情况进行简单的介绍。
如图2所示，LPC总线应用流程包括：
步骤201：主机通过LPC总线向LPC设备发起数据传输请求；
步骤202：LPC设备接收到主机的传输请求后，根据自身状况，在LPC总线同步域下驱动LPC总线进入不同的工作状态；
其中，LPC设备自身状况包括：
①就绪；②需要短等待；③需要长等待；④出错。
步骤203：LPC设备处于状况①，驱动LPC总线进入就绪状态；
步骤204：数据传输；
步骤205：LPC设备处于状况②，驱动LPC总线进入短等待状态；
步骤206：LPC设备是否在LPC工作时钟的八个周期内准备就绪，若是，执行步骤204，否则，执行步骤207；
步骤207：主机中止LPC总线传输；
步骤208：LPC设备处于状况③，驱动LPC总线进入长等待状态；
步骤209：LPC设备处于状况④，驱动LPC总线进入错误状态；
步骤210：LPC设备与主机进行错误信息交互。
可见，LPC总线在就绪、短等待和错误的状态下，都能顺利退出，唯独在长等待状态下，没有方法退出，这样，各种LPC设备以及主机都在被动的等待，不利于系统的整体运行。
为此，本发明通过设计一个LPC总线控制装置，对LPC总线的长等待状态进行监听，当LPC总线在长等待状态的时间超过预设的值时，驱动LPC总线退出长等待状态，恢复总线正常的交易状态。
下面详细介绍本发明实施例一。
如图3所示，实施例一包括：
步骤301：预设报警门限值；
其中，报警门限值是本发明中增加的，此报警门限值用来作为是否驱动LPC总线退出长等待状态的标准，它可以是硬件复位或软件设定而得的默认值。
步骤302：监听LPC总线同步域状态；
实时监听LPC总线同步域状态，特别是监听LPC总线进入长等待状态。
步骤303：LPC总线进入长等待状态时，开始计时；并判断是否出现以下两种情况之一：
1)计时时间大于或等于报警门限值，并且监听到LPC总线仍然处于长等待状态，执行步骤304；
2)计时时间小于报警门限值时，监听到LPC总线已退出长等待状态，执行步骤305；
其中，计时包括正计时和倒计时。
正计时，是从零开始计时，当计时时间等于或大于预设的报警门限值时，产生报警信号。
倒计时，是从预设的报警门限值开始倒计时，当产生溢出时，例如计时到零时，产生报警信号。
步骤304：报警，同时驱动LPC总线退出长等待状态，进入正常的交易状态；
其中，正常的交易状态包括LPC总线的就绪状态和错误状态。
当是就绪状态时，LPC设备通过LPC总线和主机进行数据传输；
当是错误状态时，LPC设备和主机进行错误信息交互，以查明产生错误的原因。
步骤305：将计时时间复位。
下面介绍本发明实施例二：
在实施例一的基础上，本实施例增加了对报警门限值的动态调整。
如图4所示，实施例二包括如下步骤：
步骤401：预设报警门限值；
步骤402：记录LPC总线交易信息；
其中，LPC总线交易信息包括LPC总线交易类型，交易类型可以是对数据的读操作，或者是写操作；交易信息还包括LPC总线交易地址，可以是控制寄存器地址，或是数据寄存器地址。
步骤403：监听LPC总线同步域状态；
步骤404：LPC总线进入长等待状态时，开始计时；并判断是否出现以下两种情况之一：
1)计时时间大于或等于报警门限值，并且监听到LPC总线仍然处于长等待状态，执行步骤405；
2)计时时间小于报警门限值时，监听到LPC总线已退出长等待状态，执行步骤406；
步骤405：报警，同时驱动LPC总线退出长等待状态，进入正常的交易状态；
步骤406：记录计时时间，之后对计时时间进行复位；
其中，记录的计时时间也就是LPC总线处于长等待状态的时间。
步骤407：根据LPC总线交易信息，统计历史记录的计时时间；
步骤408：根据统计的结果更新报警门限值。
其中，对于统计历史记录的计时时间，可以采用统计学中的统计方法。例如平均值法、加权法等。在得到计时时间的统计值后，用此统计值替换原报警门限值。
对于实施例二，在产生报警的情况下，也可以认为对报警门限值进行了更新，只不过是原值覆盖而已。
本发明还公开了一种防止LPC总线死锁的装置，如图5所示，此装置包括状态监听电路501、计时电路502和死锁恢复电路503。
状态监听电路501，主要用于监听LPC总线同步域状态。特别是监听到LPC总线进入长等待状态时，通知计时电路502开始计时；在监听到LPC总线退出长等待状态时，通知计时电路502对计时时间进行复位。
计时电路502，主要用于计时，以确定LPC总线处于长等待状态的时间是否到达或超过预设的报警门限值。在状态监听电路501告知其监听到的LPC总线状态仍然是长等待、且计时显示长等待状态的时间到达或超过预设的报警门限值时，计时电路502产生报警信号，此报警信号会触发死锁恢复电路503开始工作。在得到状态监听电路501告知的LPC总线已退出长等待状态时，计时电路502对自身的计时时间进行复位。
死锁恢复电路503，主要用于驱动LPC总线退出长等待状态。它由计时电路502产生的报警信号触发，驱动LPC总线进入就绪状态或错误状态。
如图5所示，防止LPC总线死锁的装置还包括计时优化电路504。
计时优化电路504主要用于动态调整计时电路502的报警门限值。它负责记录LPC总线每次交易的交易信息，以及每次LPC总线处于长等待状态的时间，并根据交易信息统计LPC总线处于长等待状态时间的历史信息，利用统计结果更新报警门限值。
其中，LPC总线处于长等待状态的时间，是从计时电路502读取到的，特别的，当状态监听电路501监听到LPC总线退出长等待状态、计时电路502的计时时间小于报警门限值的情况下，从计时电路502读取得到的计时时间值。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (11)
1、一种防止低脚数总线LPC死锁的方法，其特征在于，所述方法包括：
监听LPC总线进入长等待状态；
确定LPC总线处于长等待状态的时间到达或超过预设的报警门限值后，驱动LPC总线进入正常的交易状态。
2、根据权利要求1所述的防止LPC总线死锁的方法，其特征在于，所述确定LPC总线处于长等待状态的时间到达或超过预设的报警门限值，包括：
在监听到LPC总线进入长等待状态时刻起，开始正计时；
判断计时时间是否等于或大于预设的报警门限值，若是，则确定LPC总线处于长等待状态的时间到达或超过预设的报警门限值。
3、根据权利要求1所述的防止LPC总线死锁的方法，其特征在于，所述确定LPC总线处于长等待状态的时间到达或超过预设的报警门限值，包括：
在监听到LPC总线进入长等待状态时刻起，从预设的报警门限值开始倒计时；
判断计时是否到零，若是，则确定LPC总线处于长等待状态的时间到达或超过预设的报警门限值。
4、根据权利要求2或3所述的防止LPC总线死锁的方法，其特征在于，所述方法还包括：
监听LPC总线是否退出长等待状态，若是，将计时时间复位。
5、根据权利要求1、2或3所述的防止LPC总线死锁的方法，其特征在于，所述预设的报警门限值，包括：
硬件复位或软件设定得到的默认值。
6、根据权利要求1、2或3所述的防止LPC总线死锁的方法，其特征在于，所述方法还包括：
记录LPC总线交易信息；
记录LPC总线处于长等待状态的时间；
根据所述交易信息，对已记录的各次LPC总线处于长等待状态的时间进行统计；
根据所述统计的结果，更新报警门限值。
7、根据权利要求1、2或3所述的防止LPC总线死锁的方法，其特征在于，所述正常的交易状态，包括：
LPC总线的就绪状态或错误状态。
8、根据权利要求7所述的防止LPC总线死锁的方法，其特征在于，在所述驱动LPC总线进入正常的交易状态的同时，所述方法还包括：
判断正常的交易状态是否是LPC总线的错误状态，若是，LPC设备与其连接的主机进行错误信息交互。
9、一种防止LPC总线死锁的装置，其特征在于，所述装置包括：状态监听电路、计时电路和死锁恢复电路；
所述状态监听电路，用于监听LPC总线进入长等待状态后，通知计时电路开始计时；
所述计时电路，用于计时，并在确定LPC总线处于长等待状态的时间到达或超过预设的报警门限值时，产生报警信号；
所述死锁恢复电路，由所述计时电路产生的报警信号触发，驱动LPC总线进入正常的交易状态。
10、根据权利要求9所述的防止LPC总线死锁的装置，其特征在于，所述装置还包括：计时优化电路，
所述计时优化电路，用于记录LPC总线的交易信息，并记录所述计时电路提供的LPC总线处于长等待状态的时间；根据所述交易信息对各次LPC总线处于长等待状态的时间进行统计，利用统计结果更新所述报警门限值。
11、根据权利要求9或10所述的防止LPC总线死锁的装置，其特征在于，
所述状态监听电路，还用于监听LPC总线是否退出长等待状态，并将监听结果告知计时电路；
所述计时电路，根据来自状态监听电路的LPC总线退出长等待状态的监听结果对自身进行复位。
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