CN1229736C - 监测计算机系统资源的装置及串行总线和该资源相通方法 - Google Patents
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Abstract
一种监测计算机系统资源装置以及串行总线和计算机系统资源之间的相通方法。根据本发明,总线接口逻辑单元联系串行总线,且分析通过串行总线的比特流而得到指令及地址;译码器则会将该指令译码,若其代表访问资源总线的既定要求,则传递和该地址关联的这个既定要求至队列区,其中计算机系统资源位于此资源总线;每当既定要求出现时,仲裁单元许可这个既定要求访问资源总线,且使队列区输出和所述地址关联的既定要求;并且根据所述既定要求及地址,与资源总线相联系的桥接逻辑装置会和计算机系统资源之间进行数据读写。
Description
技术领域
本发明涉及计算机系统管理,特别是一种监测计算机系统资源的装置。
背景技术
系统管理总线(System Management Bus,简称SMBus)是一种以I2C运作原理为基础的简单双线且双向接口,而I2C则是Inter Integrated Circuit的缩写,其是一种于IC之间控制用的高效率总线。SMBus最初的目的是定义智能型电池、充电器以及系统微控制器之间的通信连接,然而,SMBus亦可以连接种种不同的装置,包括:电源相关装置、系统传感器、EEPROM和通信装置等等。现今已有许多的SMBus兼容装置可从市面上取得,而且大多数计算机主机板的芯片组均已组合了SMBus用的主控制器(host controller)。
SMBus不仅提供了期待的功能,其低耗电和低信号数目的特性,使其非常适用于以低频宽为目标的形态,利用SMBus能让系统设计人员及制造者做到最简单的电路及最佳的硬件效率。虽然SMBus拥有许多的特点和好处,但却无法访问如中央处理器、系统存储器、外围控制器及其它总线之类的计算机系统资源,换句话说,传统SMBus的兼容装置是不能扮演主控装置的角色,致使无法起动对计算机系统资源的访问处理以监测系统资源,主要的障碍在于其缺乏适当的机制来让SMBus装置成为主控者,所以很遗憾地,SMBus兼容装置无法与计算机系统资源之间直接进行数据交流。有鉴于此,亟需一种机制来克服先前技术的障碍。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有SMBus串行接口的装置,能扮演主控装置的角色,来起动对计算机系统资源访问的处理以监测系统资源。
本发明的另一目的是提供一种方法,使双线的串行总线可以与计算机系统资源之间进行数据的读写。
为达所述目的,本发明公开一种装置以监测计算机系统资源,由一队列区、一总线接口逻辑单元、一译码器、一仲裁单元以及一桥接逻辑装置组成。总线接口逻辑单元与串行总线相通,且其分析通过该串行总线的比特流而得指令及地址;串行总线最好遵循SMBus规格的双线接口。译码器从总线接口逻辑单元接收该指令并将其译码,若指令代表访问资源总线的既定要求,则传递和该地址关联的既定要求至队列区,其中,计算机系统资源系位于此资源总线。每当该既定要求出现时,仲裁单元许可这个既定要求访问资源总线,且使队列区输出和所述地址关联的既定要求。桥接逻辑装置与资源总线相通,根据既定要求及地址,桥接逻辑装置和计算机系统资源之间进行数据读写。
另一方面,本发明提供一种串行总线和计算机系统资源间相通的方法,具有以下的步骤:先自串行总线输入比特流,然后分析该比特流从中而得指令及地址,并将该指令译码,若其代表访问资源总线的既定要求,则传递和该地址关联的既定要求至队列区,其中,计算机系统资源位于该资源总线。当既定要求出现时,许可此既定要求访问资源总线,并让队列区输出这个既定要求,其关联于所述地址。接下来,根据这既定要求及地址,与计算机系统资源之间进行数据读写。
附图说明
图1是计算机系统的示意图;
图2是本发明优选实施例的功能方块图;以及
图3A-3D是本发明的特殊SMBus协议示意图。
符号说明
100-示范用的计算机系统
110-CPU
112-DRAM子系统
114-绘图控制器
120-北桥
122-CPU总线
124-DRAM总线
126-AGP绘图总线
128-专用互连通道
130-南桥
132-PCI总线
134-LPC总线
140-超级I/O芯片
142-IDE界面
144-网络控制器
146-USB接口
148-BIOS存储器
200-本发明的装置
210-总线接口逻辑单元
212-SMBus
220-译码器
230-仲裁单元
240-队列区
250-队列区
260-桥接逻辑装置
270-资源总线
302-A(确收)位
310a-d-指令
320a-d-地址
330b、330d-写入的资料
具体实施方式
为使本发明的所述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举一优选实施例,并配合附图,详细说明如下:
如图1所示,示范用的计算机系统100包括了系统芯片及数据通路芯片,一般分别称为北桥(North Bridge)120与南桥(South Bridge)130,称之为“桥”的原因是其将多个不同总线连接在一起。北桥120是作为CPU 110、DRAM子系统112、绘图控制器114以及南桥130的连接点,其将前端总线(front sidebus,FSB)或CPU总线122转接到DRAM总线124、AGP绘图总线126,以及与南桥130之间的专用互连通道128。南桥130简单地说组合了许多输出入(简称I/O)控制器,提供不同外围装置和总线的接口,并且通过专用互连通道128与北桥120之间进行数据的移转。举例来说,南桥130提供了IDE接口142和USB接口146,IDE的装置一般包括磁盘驱动器及光盘驱动器;主机板上的超级I/O芯片140经由LPC总线134连到南桥130,而超级I/O芯片140可提供软盘驱动器与键盘接口、鼠标端口、并行和串行端口,以及红外线端口;网络控制器144一般是通过PCI总线132连到南桥130;除此之外,储存基本输出入系统(basic input-output system,BIOS)程序和数据的存储器148则可以直接地,或经由LPC总线134,连到南桥130。以上所述的CPU 110、DRAM子系统112、北桥120、南桥130以及种种连接到芯片组的装置和总线,在下文中将通称为系统资源,然而本发明并不限定于任何特别形式的计算机系统。
参考图2,根据本发明的装置200具有双线(two-wire)的串行(serial)接口,能扮演主控装置的角色来监测系统资源,视实际的应用而定,本发明的装置200可被组合进北桥或南桥。如图所示,装置200包括总线接口逻辑单元210、译码器220、仲裁单元230、队列区240以及桥接逻辑装置260。总线接口逻辑单元210与双线串行总线相联系,且分析通过双线串行总线的比特流而从中得到指令及地址,如果必要的话,总线接口逻辑单元210还会从比特流分析出数据。根据本发明,该双线串行总线最好是遵循系统管理总线(System Management Bus,亦称SMBus)的规格,因此,总线接口逻辑单元210提供两条双向的信号线SMBCLK和SMBDAT来连接SMBus 212。译码器220从总线接口逻辑单元210接收指令并将其译码,以查看收到的指令是否属于以下所述的特殊指令,若这个收到的指令是有关一种特殊的指令,其所代表者乃访问资源总线的既定要求,则译码器220将这个和所述地址关联的既定要求传递至队列区240。待处理的这类既定要求是暂存在队列区240,并且资源总线所指是CPU总线、存储器总线、PCI总线,以及南、北桥间的专用互连信道等等,而计算机系统资源就位于此类的资源总线。除此之外,另有一队列区250用来暂存由其余主控装置所起动的平常要求。
继续参考图2,仲裁单元230用来评估、安排在队列区240和250中等待访问资源总线的要求,亦即:仲裁单元230执行总线要求的仲裁,对队列区250中的平常要求以及队列区240中的既定要求的进行仲裁。根据本发明,队列区240中的既定要求授与最高优先权来访问资源总线,以使仲裁单元230永远是优先地将资源总线的控制权应允给这类的既定要求,每当既定的要求出现时,仲裁单元230就许可这个既定要求访问资源总线,且使队列区230输出和所述地址关联的既定要求。桥接逻辑装置260用来联系资源总线270,根据仲裁的赢家及其关联的地址,桥接逻辑装置260和计算机系统资源之间进行数据的读写。
图3A-3D所示是本发明的四个特殊SMBus协议,这些特殊的协议仍然遵循SMBus的规格,放在SMBus上的每个字节的长度都必须是8位,每个字节后面均跟着一个确收位(acknowledge bit)。第3A和3B图分别说明I/O读取转移及I/O写入转移的相关特殊协议。在图3A中,特殊I/O读取转移的协议其第一个字节310a代表指令(command),后面接着一个A(表示确收)位302,下两个字节320a代表16位的I/O地址(address):地址<0>及地址<1>,并且后面各接着A位302。根据本发明,针对资源总线所要求进行的I/O读取转移,代表指令的第一个字节310a其值以十六进制表示为0xF6。如图3B所示,特殊I/O写入转移的协议其第一个字节310b同样代表指令,后面接着一个A位302,下两个字节320b代表16位的I/O地址:地址<0>及地址<1>,并且后面各接着A位302,其后的一或多个字节330b则是将被写入的数据(data),每个数据字节330b亦跟着A位302。根据本发明,针对资源总线所要求进行的I/O写入转移,代表指令的第一个字节310b其值以十六进制表示为0xF7。
第3C和3D图分别说明存储器读取转移及存储器写入转移的相关特殊协议。参考图3C,特殊存储器读取转移的协议其第一个字节310c代表指令,后面接着一个A位302,再来的四个字节320c代表32位的存储器地址:地址<0>-地址<3>,并且后面各接着A位302。根据本发明,针对资源总线所要求进行的存储器读取转移,代表指令的第一个字节310c其值以十六进制表示为0xF4。如图3D所示,特殊存储器写入转移的协议其第一个字节310d同样代表指令,后面接着一个A位302,再来的四个字节320d代表32位的存储器地址:地址<0>-地址<3>,并且后面各接着A位302,其后的一或多个字节330d则是将被写入的数据,每个数据字节330d亦跟着A位302。根据本发明,针对资源总线所要求进行的存储器写入转移,代表指令的第一个字节310d其值以十六进制表示为0xF5。
运用本发明的装置来监控、探测计算机系统资源,对系统设计研发人员来说是非常有用的,例如:利用安装在计算机中的附加卡,且该计算机内含本发明的装置,因此当总线出错而停止、处理器无法运作或是中止在某个处理周期时,系统设计人员可通过SMBus来询问、修改计算机系统资源的状态,当然该附加卡必须兼容于SMBus,并且能够发出本发明所定义的特殊指令以利用本发明的装置来和计算机系统资源沟通。再次参考图2,当附加卡寻址到本发明的装置200时,总线接口逻辑单元210会分析通过SMBus的比特流而从中得到指令及地址,倘若这个指令其值为0xF6,则译码器220将之解译成对资源总线执行特殊I/O读取转移的既定要求,使得本发明的装置200变成资源总线的主控装置。所述的既定要求会暂放在队列区240等待处理,由于这类的既定要求授与最高优先权来访问资源总线,仲裁单元230会把资源总线的控制权优先地应允给这个既定要求来进行I/O读取转移。根据既定要求及其关联的地址,桥接逻辑装置260执行I/O读取转移而将所关心的计算机资源状态传回给总线接口逻辑单元210,以此方式,本发明的装置200可以通过SMBus将计算机系统资源的状态报告给所述附加卡。
综合以上所述,具有SMBus串行接口的装置200,拥有担任主控装置的能力,因此可起动对计算机系统资源访问的处理以监测系统资源。本发明的装置200内建总线接口逻辑单元210,所以能通过SMBus与其它SMBus的兼容装置直接沟通,由于双线串行的SMBus将电路间的互连信号数目减到最少,内建装置200的IC芯片会具有较少的信号脚并且使印刷电路板的走线减少,结果让印刷电路板变的更小、更便宜,此外,组合的SMBus协议使得系统无需额外的地址译码器及接合逻辑(glue logic)组件。本发明所采用的SMBus,让不同版本的系统制造更为容易、也易于升级,而不断地保有最新的产品设计。
再者,本发明还提供一种读/写计算机系统资源的方法,适用于遵循SMBus规格的双线串行总线,其步骤如下:先自双线串行总线输入比特流,然后分析该比特流从中而得指令及地址,并由译码器220将该指令译码,若其代表访问资源总线270的既定要求,则译码器220传递和该地址关联的既定要求至队列区240,其中,计算机系统资源位于该资源总线270。每当既定要求出现时,优先许可此既定要求访问资源总线270,并让队列区240输出这个既定要求,其关联于所述地址。接下来,根据这既定要求及地址,桥接逻辑装置260与计算机系统资源之间进行数据读写。
虽然本发明已以一具体实施例公开如上,然其仅为了易于说明本发明的技术内容,而并非将本发明狭义地限定于该实施例,任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,可进行更动与修改,因此本发明的保护范围以所提出的权利要求所限定的范围为准。
Claims (12)
1.一种监测计算机系统资源的装置,至少包含:
一队列区;
一总线接口逻辑单元,用以联系一串行总线,且分析通过该串行总线的一比特流而得一指令及一地址,其中所述串行总线系遵循系统管理总线规格的双线接口;
一译码器,用以将该指令译码,若该指令代表访问一资源总线的一既定要求,则传递和该地址关联的该既定要求至该队列区,其中一计算机系统资源位于该资源总线;
一仲裁单元,每当该既定要求出现时,用以许可该既定要求访问该资源总线,且使该队列区输出和该地址关联的该既定要求;以及
一桥接逻辑装置,用以联系该资源总线,且根据该既定要求及该地址,和该计算机系统资源之间进行数据读写。。
2.如权利要求1所述的监测计算机系统资源的装置,其中所述既定要求系于所述资源总线,要求一I/O读取转移。
3.如权利要求2所述的监测计算机系统资源的装置,其中倘若来自于所述系统管理总线且经由分析而得的所述指令其值以十六进制表示为0xF6,则所述译码器将所述指令解译成对所述资源总线执行所述I/O读取转移的所述既定要求。
4.如权利要求1所述的监测计算机系统资源的装置,其中所述既定要求系于所述资源总线,要求一I/O写入转移。
5.如权利要求4所述的监测计算机系统资源的装置,其中倘若来自于所述系统管理总线且经由分析而得的所述指令其值以十六进制表示为0xF7,则所述译码器将所述指令解译成对所述资源总线执行所述I/O写入转移的所述既定要求。
6.如权利要求1所述的监测计算机系统资源的装置,其中所述既定要求系于所述资源总线,要求一存储器读取转移。
7.如权利要求6所述的监测计算机系统资源的装置,其中倘若来自于所述系统管理总线且经由分析而得的所述指令其值以十六进制表示为0xF4,则所述译码器将所述指令解译成对所述资源总线执行所述存储器读取转移的所述既定要求。
8.如权利要求1所述的监测计算机系统资源的装置,其中所述既定要求系于所述资源总线,要求一存储器写入转移。
9.如权利要求8所述的监测计算机系统资源的装置,其中倘若来自于所述系统管理总线且经由分析而得的所述指令其值以十六进制表示为0xF5,则所述译码器将所述指令解译成对所述资源总线执行所述存储器写入转移的所述既定要求。
10.如权利要求1所述的监测计算机系统资源的装置,其中所述仲裁单元执行一总线要求仲裁,对来自于其它装置的一平常要求以及所述既定要求进行仲裁。
11.如权利要求10所述的监测计算机系统资源的装置,其中所述既定要求授与最高优先权来访问所述资源总线,以使所述仲裁单元优先将所述资源总线的控制权应允给所述既定要求。
12.一种串行总线和计算机系统资源间相通的方法,至少包含下列步骤:
从一串行总线输入一比特流,其中所述串行总线系遵循系统管理总线规格的双线接口;
分析该比特流而得一指令及一地址;
将该指令译码,若该指令代表访问一资源总线的一既定要求,则传递和该地址关联的该既定要求至一队列区,其中一计算机系统资源位于该资源总线;
当该既定要求出现时,许可该既定要求访问该资源总线,且使该队列区输出和该地址关联的该既定要求;以及
根据该既定要求及该地址,与该计算机系统资源之间进行数据读写。
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GR01 | Patent grant | ||
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CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20051130 |