CN1679009B - 允许对内部配置寄存器的外部访问的方法及设备 - Google Patents

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Abstract

提供利用外部微控制器对计算机系统的芯片组上的内部配置寄存器的访问。可从外部微控制器接收包含寄存器地址的SMB配置读取命令。可向总线仲裁器请求对内部总线的访问。如果内部总线访问被允许，SMB配置读取命令可利用内部总线转发给包含所标识寄存器地址的装置。响应SMB配置读取命令，可接收来自装置的配置寄存器值。配置寄存器值可被转发给外部微控制器。

Description

允许对内部配置寄存器的外部访问的方法及设备
技术领域
本发明涉及计算机系统。具体来说，本发明涉及利用外部微控制器的系统管理。
背景技术
典型的计算机系统包括若干基本组件，其中包括中央处理器、易失性及非易失性存储器以及包括图形控制器、大容量存储装置和输入/输出装置在内的各种外围设备。芯片组把这些计算机系统组件连接在一起，并管理它们之间的信息流。若干不同的通信协议可由计算机系统使用，包括例如外围部件互连(PCI)、小计算机系统接口(SCSI-2、ANSI等)、通用串行总线(USB)、系统管理接口等等。
在历史上，计算机系统芯片组采用北桥/南桥体系结构，其中，芯片组的功能性在经由集线器链接(hublink)总线连接的两个基本芯片或组件、即北桥芯片和南桥芯片之间分配。北桥芯片把中央处理器连接到主/辅助存储器、图形控制器和集线器链接总线，而南桥芯片则把所有其它输入/输出(I/O)装置连接到集线器链接总线。I/O装置经由各种外部总线和北桥芯片上的集线器链接总线间接连接到中央处理器。
加洲圣克拉拉的Intel公司研制的芯片组采用加速集线器体系结构。在这种芯片组中，传统的北桥和南桥芯片的功能性在三个基本组件之间分配：存储控制器集线器(MCH)、I/O控制器集线器(ICH)以及固件集线器(FWH)。这些集线器采用高速专有数据总线(集线器总线)而不是PCI总线来连接。如其名称所表示的，ICH提供与驻留在南桥芯片中的相似的I/O功能性，并且可包括采用各种内部总线在内部连接的模块组件。ICH还可包括各种外部总线接口、例如PCI总线接口或者系统管理总线(SMBus)接口。
芯片组中的PCI配置寄存器可存储连接到系统的PCI装置的各种配置寄存器信息。例如，PCI配置寄存器可包含来自系统包含的各PCI卡和/或装置的配置信息。PCI卡可包括例如PCI LAN卡、PCI声卡、PCI视频卡、PCI SCSI卡等。配置寄存器144中包含的配置寄存器信息可包括例如制造ID、装置ID、软件和/或硬件修订版ID、和/或与特定PCI卡或装置相关的其它任何信息。
利用传统技术，PCI配置寄存器可采用在中央处理器上运行的适当软件程序来读取。例如，如果高层操作系统冻结和/或从处理器到芯片组的通路以其它方式阻塞，则可能无法读取PCI配置寄存器。
发明内容
本发明提供一种设备，包括：计算机系统，所述计算机系统包括：芯片组，所述芯片组耦合到系统管理总线SMB接口，具有：PCI配置寄存器；以及SMB控制器，访问所述PCI配置寄存器，所述SMB接口，耦合到所述SMB控制器；以及外部微控制器，耦合到所述芯片组外部的SMB，被安排成经由所述SMB控制器访问所述PCI配置寄存器，使得当所述计算机系统不在运行中时所述外部微控制器能访问所述PCI配置寄存器。
本发明还提供一种用于访问外围配置寄存器的系统，包括：计算机系统，所述计算机系统包括：芯片组，所述芯片组耦合到系统管理总线SMB接口，具有：PCI配置寄存器；以及SMB控制器，访问所述PCI配置寄存器，所述SMB接口，耦合到所述SMB控制器；以及外部微控制器，耦合到所述芯片组外部的SMB，被安排成经由所述SMB控制器访问所述PCI配置寄存器，使得当所述计算机系统不在运行中时所述外部微控制器能访问所述PCI配置寄存器；外部总线接口，利用外部系统管理总线耦合到所述外部微控制器；内部总线；所述SMB控制器耦合到所述外部总线接口和所述内部总线，其中，响应来自所述外部微控制器、包含配置寄存器地址的系统管理总线SMB配置读取命令，所述SMB控制器被安排成利用所述内部总线把所述SMB配置读取命令发送给所述配置寄存器地址所标识的外围设备的配置寄存器，以及其中所述SMB控制器被安排成响应所述SMB配置读取命令而接收来自所述外围设备的所述标识的配置寄存器的配置寄存器值，以及把所述配置寄存器值转发给所述外部微控制器。
本发明还提供一种方法，包括：当计算机系统不在运行中时，从外部微控制器接收包含寄存器地址的系统管理总线SMB配置读取命令；向总线仲裁器请求对内部总线的访问；如果内部总线访问被允许，则利用所述内部总线把所述SMB配置读取命令转发给包含寄存器地址的装置；响应所述SMB配置读取命令，接收来自所述装置的配置寄存器值；以及把所述配置寄存器值转发给所述外部微控制器。
附图说明
图1是根据本发明的一个实施例的部分计算机网络的框图。
图2是流程图，说明根据本发明的实施例的方法。
具体实施方式
本发明的实施例提供一种芯片组体系结构，它可使外部微控制器利用系统管理总线控制器来访问和/或控制PCI配置寄存器。PCI配置寄存器可包含装置硬件/软件配置信息、管理信息、可用性信息等等。在本发明的实施例中，外部微控制器可在独立于计算机系统上运行的高层操作系统(OS)的辅助OS上工作。辅助OS可在后台工作，无论是否存在正运行的高层OS。利用外部微控制器和系统管理控制器，配置寄存器信息可在后台被检索，而与中央处理器和/或正运行的高层OS无关。
在一个实施例中，利用系统管理总线接口和系统管理总线控制器提供从外部微控制器到配置寄存器的数据通路。有利地是，所公开的芯片组体系结构可提供附加的系统管理功能，同时使系统可用性最大。
图1是本发明的实施例在其中得到应用的网络100的部分框图。
在本发明的实施例中，系统100可包括附加的计算机、模块和/或装置，为了方便起见而没有示出。网络100可以是局域网(LAN)、广域网(WAN)、校园网(CAN)、城域网(MAN)、家域网、内联网、因特网和/或其它任何类型的计算机网络。大家知道，本发明的实施例可适用于例如以客户机-服务器关系或其它任何类型的体系结构、如对等网络体系结构耦合在一起的两台计算机。网络100可按照诸如总线、星形、环形等任何已知的拓扑来配置。大家还知道，网络100可把诸如以太网、快速以太网等任何已知的协议用于通信。
如图1所示，系统100是客户机计算机101的部分表示，它包括经由通信通路、例如系统管理总线接口(例如SMBUS I/F)181、采用外部系统管理总线(SMBus)150耦合到芯片组130的外部微控制器140。
根据本发明的实施例，附加的客户机101可包含在耦合到管理控制台或计算机(未示出)的网络100中。在这种情况下，各客户机101的微控制器140收集的PCI配置寄存器信息可经由网络连接与管理控制台共享。这种信息可集中地存储在管理控制台中，以及可用于管理和/或维护目的。例如，连接到各客户机101的PCI装置的软件和/或硬件修订版ID可以是在网络和/或系统升级之前易于访问和分析的，从而防止任何兼容性问题。
另外，大家知道，诸如外部微控制器140和/或客户机101之类的装置可利用无线接口和/或无线通信协议耦合到其它客户机。本发明的实施例可在个人数字助理(PDA)、膝上型电脑、蜂窝电话和/或其它任何手持和/或台式装置中得到应用。
在本发明的实施例中，客户机计算机101可包括经由存储控制器集线器(MCH)120连接到芯片组130的CPU 110。CPU 110可利用例如主机总线104耦合到MCH 120，以及MCH 120可利用总线105耦合到芯片组130。
如上所述，微控制器140可经由接口181、利用外部SMBus 150和/或其它外部接口/总线组合耦合到芯片组130。
计算机系统101的芯片组130可包括例如系统管理总线(SMB)控制器131、集线器链接模块132、外围设备133、北PCI桥141、总线仲裁器142、南PCI桥143、南PCI桥配置寄存器(PCI寄存器)144、少引线数寄存器(LPC)145以及系统管理总线(SMB)主机137。系统管理总线(SMB)控制器131、集线器链接模块132、外围设备133、北PCI桥141以及总线仲裁器142都可连接到内部总线160。内部总线160可以例如是ISA总线、SMBus、PCI总线和/或其它任何类型的总线。
在本发明的实施例中，PCI寄存器144、LPC 145和SMB主机137可耦合到南PCI桥143，该南PCI桥143经由PCI总线138耦合到北PCI桥141。PCI总线138把南PCI桥143、PCI寄存器144、LPC 145以及SMB主机137耦合到内部总线160。PCI总线138还可经由外部PCI接口185提供外部连接。
北PCI桥141通常连接到主/辅助存储器、图形控制器以及外围部件互连总线(PCI总线)。南PCI桥143可把所有其它I/O装置连接到PCI总线105。多个I/O装置可经由PCI总线105间接连接到CPU 110以及经由MCH 120连接到主机PCI总线104。MCH 120可经由集线器链接模块132与芯片组130接口。
在本发明的实施例中，系统100包括多个内部和/或外部通信总线，它们连接客户机101内部和/或外部的各种组件。这些总线可包括例如主机总线104、PCI或专有总线105、内部总线160、SMBus 150、PCI总线138、PCI总线155和/或其它PCI总线(未示出)。
在本发明的实施例中，外部微控制器140可以是例如8、16或32位微处理器。微控制器140可以位于主板的内部或外部，并且可采用辅助OS进行工作，而与计算机系统中运行的高层OS无关。因此，微控制器140可在高层OS的后台工作。根据本发明的实施例，即使计算机系统101的高层OS不在运行中和/或处于故障状态，微控制器140仍然可以是可工作的。有利的是，即使当计算机系统101被锁定或者处于故障状态时，微控制器140也可访问PCI配置寄存器。
在本发明的实施例中，微控制器140可采用SMB控制器131访问PCI配置寄存器144、外围设备133的内部寄存器和/或位于计算机系统101的其它任何类型的内部寄存器中包含的信息。例如，PCI配置寄存器144可复制来自系统包含的各PCI卡和/或装置的配置信息。PCI卡可包括例如PCI LAN卡、PCI声卡、PCI视频卡、PCI SCSI卡等。复制到配置寄存器144中的配置信息可包含例如制造ID、装置ID、软件和/或硬件修订版ID和/或与特定PCI卡或装置相关的其它任何信息。
在本发明的实施例中，复制到配置寄存器144的附加信息可包括：装置标识信息，装置已经工作的时间量，上一次故障的日期、时间和描述，上一次修理的日期、时间和描述，和/或管理、修理和/或更换装置以防止系统故障可能需要的任何其它信息。
在本发明的实施例中，存储在配置寄存器144中的信息可由外部微控制器140用于库存管理，来预测装置何时可能出故障，预测装置何时可能需要修理和/或更换等。如上所述，这种信息可利用LAN发送给管理控制台，信息以集中方式位于其中，并用于系统维护和/或系统管理目的。
在本发明的实施例中，外部微控制器140可利用SMB控制器131、经由外部系统管理总线150和SMBus接口181访问寄存器配置值。外部微控制器140可通过向SMB控制器131发送SMB配置读取命令来定期访问寄存器配置值。SMB配置读取命令可包含标识需要内部配置信息的寄存器和/或装置的地址。响应来自外部微控制器140的SMB配置读取命令，SMB控制器131可利用内部总线160向总线仲裁器142发送读取请求。
在本发明的实施例中，总线仲裁器142包含在来自例如CPU 110、外部微控制器140和系统100中的其它装置和/或模块的业务量或请求之间仲裁的逻辑。通过向内部总线160提供外部连接，微控制器140可访问与位于芯片组130中的模块和/或耦合到计算机系统101的其它装置相关的多个配置寄存器。
在本发明的实施例中，SMB控制器131可请求总线仲裁器142以访问内部总线160。如上所述，总线仲裁器142控制对内部总线160的访问。如果内部总线160由另一个装置、如CPU 110访问，总线仲裁器142可能不允许对SMB控制器131的访问。当内部总线160可用时，管理控制器131被允许访问总线160。SMB控制器131可在内部总线160上发送SMB配置读取命令。大家知道，SMB配置读取命令可利用常规SMB协议被发出和/或处理，以及可使用基于SMB的信号。虽然在本文使用SMB配置读取命令，但大家知道，这些命令可以是读取命令、写入命令和/或其它类型的命令。
在本发明的实施例中，SMB配置读取命令被转发给SMB配置读取命令中包含的地址所标识的模块和/或装置。例如，SMB配置读取命令可被发送给PCI配置寄存器144。在本发明的实施例中，SMB配置读取命令可请求配置寄存器的整个内容，和/或可以仅请求配置寄存器的部分内容。
在本发明的实施例中，该地址所标识的模块或装置可接收SMB配置读取命令并处理读取请求。模块和/或装置可检索来自内部配置寄存器的请求信息，以及把配置寄存器的内容转发给SMB控制器131。
在本发明的实施例中，装置可请求总线仲裁器142以访问内部总线160。当内部总线160访问被允许时，模块可在内部总线160上发送配置寄存器的内容。所请求的配置寄存器值可由SMB控制器131从内部总线160检索。SMB控制器131可把配置值经由SMB接口181转发给外部微控制器140。
在本发明的实施例中，配置寄存器的内容可由微控制器140用于系统管理目的。例如，微控制器140可根据寄存器的内容确定在装置上运行的软件的版本、装置的硬件版本、装置已经工作的时间量、和/或与装置工作和/或管理相关的其它任何信息。这种信息可用于库存管理和/或预测相应装置和/或模块何时可能出故障。在这种情况下，装置可在出故障之前被检查、修理和/或更换。在本发明的实施例中，外部微控制器可耦合到多个计算机101，以及可以能够快速检索和/或请求与涉及多个计算机101的装置和/或模块相关的配置寄存器的内容。
如上所述，在本发明的实施例中，微控制器140可使用正与计算机系统101的OS无关地运行的OS。因此，即使当系统101处于故障状态和/或锁定状态时，外部微控制器140也可以能够访问配置寄存器的内容。外部微控制器140可检索和/或使用内部寄存器的内容来诊断、隔离和/或修理与相应装置和/或模块相关的故障。另外，外部微控制器用来访问配置寄存器可让CPU 110不用承担这个责任。
在本发明的一个实施例中，微控制器140可在故障状况中和/或操作员请求时定期请求配置寄存器的内容。
在本发明的实施例中，配置寄存器的内容可用来确定例如相关装置已经工作的总时间量。在一个实例中，工作时间的总时间可与特定装置的故障之前的均值或平均时间进行比较。这种信息可用来维护、修理和/或更换相应的模块和/或装置。如果特定装置正接近这样一种可能的故障点，则操作员可得到通知。
图2是流程图，说明根据本发明的一个实施例的方法。在本发明的一个实施例中，从外部微控制器140接收包含寄存器地址的SMB配置读取命令，如2010所示。SMB控制器131或另一个装置可从外部微控制器140接收SMB配置读取命令。如2020所示，向总线仲裁器142请求对内部总线160的访问。一旦总线访问被允许，则SMB配置读取命令可被发送给具有由寄存器地址所标识的相应配置寄存器的外围设备，如2030-2040所示。
另一方面，如果总线访问未被允许，则SMB控制器131可继续请求总线访问直到被允许为止，如2030和2020所示。
在本发明的实施例中，一旦从仲裁器142允许对内部总线160的访问，则相应的装置可检索配置寄存器的内容，以及把检索内容发送给SMB控制器131。如2050-2060所示，配置寄存器的所请求内容可由SMB控制器131接收，以及转发给外部微控制器140。
在本发明的实施例中，外部微控制器140检查配置寄存器的内容，并且可记录这个信息。如上所述，外部微控制器可使用配置寄存器的内容用于库存管理和记录目的。另外，外部微控制器140可使用配置寄存器的内容、根据装置已经工作的时间来预测装置何时可能出故障。这样，操作员可在装置出故障之前采取动作。
本文具体地说明和描述了本发明的若干实施例。但是大家理解，本发明的各种修改及变更均包含在上述理论及所附权利要求范围之内，而没有背离本发明的精神和预期范围。

Claims (11)

1.一种允许对内部配置寄存器的外部访问的设备，包括：
计算机系统，所述计算机系统包括：
芯片组，所述芯片组耦合到系统管理总线SMB接口，具有：
PCI配置寄存器；以及
SMB控制器，访问所述PCI配置寄存器，
所述SMB接口，耦合到所述SMB控制器；以及
外部微控制器，耦合到所述芯片组外部的SMB，被安排成经由所述SMB控制器访问所述PCI配置寄存器，使得当所述计算机系统不在运行中时所述外部微控制器能访问所述PCI配置寄存器。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，响应来自所述外部微控制器的读取请求或命令，所述SMB控制器被安排成产生SMB配置读取请求，其中包含待读取的PCI配置寄存器的地址。
3.如权利要求1所述的设备，其特征在于所述芯片组还包括：
内部总线，耦合到所述SMB控制器，响应来自所述外部微控制器的读取请求或命令而向所述SMB控制器传递PCI配置寄存器值。
4.如权利要求3所述的设备，其特征在于所述芯片组还包括：
总线仲裁器，耦合到所述内部总线，当所述内部总线可用时，所述总线仲裁器响应来自所述SMB控制器的对于内部总线访问的请求而允许对所述内部总线的访问。
5.如权利要求4所述的设备，还包括：
配置寄存器，接收来自所述SMB控制器的SMB配置读取请求，以及向所述SMB控制器发送配置值。
6.一种用于访问外围配置寄存器的系统，包括：
计算机系统，所述计算机系统包括：
芯片组，所述芯片组耦合到系统管理总线SMB接口，具有：
PCI配置寄存器；以及
SMB控制器，访问所述PCI配置寄存器，
所述SMB接口，耦合到所述SMB控制器；以及
外部微控制器，耦合到所述芯片组外部的SMB，被安排成经由所述SMB控制器访问所述PCI配置寄存器，使得当所述计算机系统不在运行中时所述外部微控制器能访问所述PCI配置寄存器；
外部总线接口，利用外部系统管理总线耦合到所述外部微控制器；
内部总线；
所述SMB控制器耦合到所述外部总线接口和所述内部总线，
其中，响应来自所述外部微控制器、包含配置寄存器地址的系统管理总线SMB配置读取命令，所述SMB控制器被安排成利用所述内部总线把所述SMB配置读取命令发送给所述配置寄存器地址所标识的外围设备的配置寄存器，以及
其中所述SMB控制器被安排成响应所述SMB配置读取命令而接收来自所述外围设备的所标识的配置寄存器的配置寄存器值，以及把所述配置寄存器值转发给所述外部微控制器。
7.如权利要求6所述的系统，其中
所述外围设备接收所述SMB配置读取命令，检索由所述配置寄存器地址所标识的配置寄存器中的配置寄存器值，当所述内部总线可用于访问时把所述配置寄存器值转发给所述系统管理总线控制器。
8.一种允许对内部配置寄存器的外部访问的方法，包括：
当计算机系统不在运行中时，从外部微控制器接收包含寄存器地址的系统管理总线SMB配置读取命令；
向总线仲裁器请求对内部总线的访问；
如果内部总线访问被允许，则利用所述内部总线把所述SMB配置读取命令转发给包含寄存器地址的装置；
响应所述SMB配置读取命令，接收来自所述装置的配置寄存器值；以及
把所述配置寄存器值转发给所述外部微控制器。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于还包括：
由所述总线仲裁器确定所述内部总线是否可用于访问；以及
当所述内部总线可用时，允许对所述内部总线的访问。
10.如权利要求8所述的方法，其特征在于还包括：
由所述总线仲裁器接收来自所述装置的访问所述内部总线的请求；
确定所述内部总线何时可用来供所述装置访问；以及
当所述内部总线可用时，允许所述装置进行总线访问。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于还包括：
在所述装置中接收所述SMB配置读取命令；
从所述寄存器地址标识的配置寄存器中检索配置寄存器值；以及
当所述内部总线可用时转发所述配置寄存器值。
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