TWI803307B - 中斷處置裝置、方法與計算機系統 - Google Patents

Abstract

一種用於處置週邊裝置中斷的中斷處置裝置，此中斷處置裝置包括微控制器模組、計數器與比較器。微控制器模組電性連接週邊裝置，以及用於在中斷偵測計時時間到達時，根據所述週邊裝置發出的中斷信號對所述週邊裝置進行錯誤處置。計數器電性連接所述週邊裝置與所述微控制器模組，用於接收所述週邊裝置發出的中斷信號，以及根據收到所述中斷信號的次數計數所述週邊裝置於所述中斷偵測計時時間內的中斷次數。比較器電性連接所述計數器與所述週邊裝置，以及用於比較所述中斷次數與中斷容忍次數，以據此產生用於關閉所述週邊裝置的禁能信號。

Description

中斷處置裝置、方法與計算機系統

本發明涉及一種用於處置週邊裝置中斷的中斷處置裝置、方法與計算機系統，且特別是一種可以不用看門狗計時器(watch dog timer)與進行晶片重置(chip reset)就能夠避免系統死機的中斷處置裝置、方法與計算機系統。

計算機系統在運行時，可能會有遇到週邊裝置異常狂發中斷信號的情況，例如，週邊裝置過熱、配置韌體有誤或週邊裝置被駭入等原因導致週邊裝置異常狂發中斷信號。此時，中央處理單元會因為異常狂發的中斷信號而被占據使用，導致整個系統死機，且無法順利地產生錯誤信息與進行其他服務，更別說是對異常狂發中斷信號的週邊裝置進行處置。

為了解決上述的技術問題，現有技術的做法是使用看門狗計時器。當計算機系統的中央處理單元被占據，看門狗計時器無法拿到中央處理單元的控制權以定時將計時旗標清除時，看門狗計時器計時到特定時間時，就會進行晶片重置，以藉此避免系統持續死機。然而，使用看門狗計時器對晶片進行重置是屬於比較暴力的處置方式，對於如何優雅地異常狂發中斷信號的週邊裝置進行處置與救援以讓中央處理單元可以繼續提供其他服務，仍是業界努力的方向。

本發明實施例提供一種用於處置週邊裝置中斷的中斷處置裝置，此中斷處置裝置包括微控制器模組、計數器與比較器。微控制器模組電性連接週邊裝置，以及用於在中斷偵測計時時間到達時，根據所述週邊裝置發出的中斷信號對所述週邊裝置進行錯誤處置。計數器電性連接所述週邊裝置與所述微控制器模組，用於接收所述週邊裝置發出的中斷信號，以及根據收到所述中斷信號的次數計數所述週邊裝置於所述中斷偵測計時時間內的中斷次數。比較器電性連接所述計數器與所述週邊裝置，以及用於比較所述中斷次數與中斷容忍次數，以據此產生用於關閉所述週邊裝置的禁能信號。

本發明實施例還提供一種計算機系統，計算機系統包括上述中斷處置裝置與中央處理單元，其中中央處理單元電性連接所述中斷處置裝置與所述週邊裝置。

本發明實施例還提供一種用於處置週邊裝置中斷的中斷處置方法，包括以下步驟：使用微控制器模組的計時器模組用於設定中斷偵測計時時間、中斷容忍次數以及其與週邊裝置的鏈接，並將所述中斷容忍次數提供給比較器；使用計數器根據所述計數器收到所述週邊裝置發出的中斷信號的次數計數所述週邊裝置於所述中斷偵測計時時間內的中斷次數；以及使用所述比較器比較所述中斷次數與所述中斷容忍次數，以據此產生用於關閉所述週邊裝置的禁能信號。

綜上所述，本發明實施例提供的用於處置週邊裝置中斷的中斷處置裝置、方法與計算機系統可以在系統運行時，可以應付異常狂發中斷信號的週邊裝置，以在無法重置與救援此週邊裝置時，自動地禁能(停止)此週邊裝置，從而自動地讓異常停止以及使中央處理單元可以繼續進行其他服務。再者，本 發明的做法可以不需使用看門狗計時器與對晶片進行重置，便能夠達到避免系統死機的技術效果。

為了進一步理解本發明的技術、手段和效果，可以參考以下詳細描述和附圖，從而可以徹底和具體地理解本發明的目的、特徵和概念。然而，以下詳細描述和附圖僅用於參考和說明本發明的實現方式，其並非用於限制本發明。

1:計算機系統

10:中斷處置裝置

100:計數器

102:比較器

104:微控制器模組

12:中央處理單元

14:週邊裝置

S100~S130:步驟

提供的附圖用以使本發明所屬技術領域具有通常知識者可以進一步理解本發明，並且被併入與構成本發明的說明書的一部分。附圖示出了本發明的示範實施例，並且用以與本發明的說明書一起用於解釋本發明的原理。

圖1是本發明實施例的用於處置週邊裝置中斷的計算機系統的方塊圖。

圖2是本發明實施例的用於處置週邊裝置中斷的中斷處置方法的流程圖。

現在將詳細參考本發明的示範實施例，其示範實施例會在附圖中被繪示出。在可能的情況下，在附圖和說明書中使用相同的元件符號來指代相同或相似的部件。另外，示範實施例的做法僅是本發明的設計概念的實現方式的一者，下述的該等示範皆非用於限定本發明。

有鑑於先前技術存在的技術問題，本發明實施例提供的用於處置週邊裝置中斷的中斷處置裝置、方法與計算機系統可以在系統運行時，可以應付異常狂發中斷信號的週邊裝置，以在無法重置與救援此週邊裝置時，自動地 禁能(停止)此週邊裝置，從而自動地讓異常停止以及使中央處理單元可以繼續進行其他服務。如此，本發明的做法可以不需使用看門狗計時器與對晶片進行重置，便能夠達到避免系統死機的技術效果。

一般來說，計算機系統中除了中央處理單元外，還包括了微控制器模組。本發明的中斷處置裝置可以透過計算機系統中現有的微控制器模組與額外增設計數器與比較器來實現，計算機系統中微控制器模組中的計時器模組會透過軟體、硬體或韌體的做法將計時器模組鏈接至週邊裝置，並設定週邊裝置的中斷偵測計時時間與中斷容忍次數。於中斷偵測計時時間內，當計數器會根據收到週邊裝置發出中斷信號的次數計數週邊裝置的中斷次數，且在計時器模組計時的中斷偵測計時時間到達時，比較器會比較中斷次數與中斷容忍次數，若中斷次數大於中斷容忍次數，則比較器產生禁能信號將週邊裝置關閉，以及微控制器模組根據此禁能信號產生週邊裝置的狀態資訊(例如，用於表示週邊裝置的錯誤與狀態的特定編碼)。計時器在中斷偵測計時時間到達時，微控制器模組可觸發軟體服務函式，而軟體服務函式可進行週邊裝置的錯誤處置，錯誤處置可以包含嘗試重置週邊裝置。進一步地，在將週邊裝置禁能後，根據週邊裝置的狀態資訊，計算機系統的軟體、韌體或硬體更可以進一步地判斷是否將整個計算機系統重新進行開機、繼續讓週邊裝置禁能或重新啟動週邊裝置等。

上述實施例是在中斷偵測計時時間到達時，才讓比較器進行比較，然而，本發明並不以此為限制。在本發明另一個實施中，可以設計成，只要在中斷偵測計時時間未到達前，比較器會不斷比較，只要中斷次數大於中斷容忍次數，則比較器立即產生禁能信號將週邊裝置關閉。

簡單地說，本發明可讓計算機系統在週邊裝置異常發生多次中斷時，透過硬體偵測並自動暫時關閉週邊裝置，來避免的中斷信號不斷地產生，造成中央處理單元被佔據。因此，即使週邊裝置在異常狂發中斷信號時，中央 處理單元運行的軟體系統也可以繼續提供其餘的服務，從而提高妥善率，讓計算機系統可以優雅的進行錯誤回報。再者，本發明的做法可以不需使用看門狗計時器與對晶片進行重置，便能夠達到避免系統死機並進行錯誤處置來救援修護的技術效果。

首先，請參照圖1，圖1是本發明實施例的用於處置週邊裝置中斷的計算機系統的方塊圖。計算機系統1包括中斷處置裝置10、中央處理單元12與週邊裝置14，其中中斷處置裝置10電性連接中央處理單元12與週邊裝置14，以及週邊裝置14可以選擇性地電性連接中央處理單元12(端看週邊裝置14是否具有直接存取功能，否則通常是由微控制器模組104作為中央處理單元12與週邊裝置14的資料傳輸橋梁。

中斷處置裝置10包括計數器100、比較器102與微控制器模組104。比較器102電性連接計數器100、微控制器模組104與週邊裝置14。計數器100電性連接週邊裝置14與微控制器模組104，以及微控制器模組104電性連接週邊裝置14。中斷處置裝置10電性連接中央處理單元12可以透過電性連接微控制器模組104與中央處理單元12來實現，且本發明不以此為限制。

在此請注意，雖然在此實施例中，僅繪示一個週邊裝置14，但週邊裝置14的數量可以是兩個以上，但本發明不以此為限制，而且計數器100與比較器102的數量也跟週邊裝置14的數量有關。再者，計數器100與比較器102雖然是設置於微控制器模組104之外，但本發明不以此為限制，在其他實施例中，計數器100與比較器102可以是設置於微控制器模組104中。週邊裝置14可以例如是計算機系統1的計算機設備的內接或外接的週邊裝置，例如但不限定是硬碟、光碟、顯示卡、音效卡、網路卡或手寫板等。

微控制器模組104包括計時器模組(圖未繪示)。計時器模組用於設定與週邊裝置14的鏈接。由於計算機系統1可能具有兩個以上的週邊裝置14， 因此，微控制器模組104要對每一個週邊裝置14偵測，就得設定每一個計時器模組與週邊裝置14的鍵接，設定每一個計時器模組與週邊裝置14包括選擇週邊裝置14、計時器模組、計數器100與比較器102，以使被選的計時器模組、計數器100與比較器102用於對週邊裝置14的中斷進行偵測。計時器模組還會設定中斷偵測計時時間與中斷容忍次數，針對不同的週邊裝置14，不同的週邊裝置14的中斷偵測計時時間可以彼此不同，不同的週邊裝置14中斷容忍次數可以彼此不同。

微控制器模組104在中斷偵測計時時間到達時，用於根據週邊裝置14發出的中斷信號將週邊裝置14進行錯誤處置。舉例來說，在中斷偵測計時時間內，若微控制器模組104收到至少一次以上的中斷信號(但中斷次數小於中斷容忍次數)，則微控制器模組104可以嘗試將週邊裝置14重置。計數器100用於接收週邊裝置14發出的中斷信號，根據收到中斷信號的次數計數週邊裝置14於中斷偵測計時時間內的中斷次數。比較器102用於比較中斷次數與中斷容忍次數，以據此產生用於關閉週邊裝置14的禁能信號，並將禁能信號傳送給週邊裝置14與微控制器模組104。

在其中一個實現方式中，在中斷偵測計時時間到達時，比較器102才比較中斷次數是否大於中斷容忍次數，以藉此產生禁能信號，若中斷次數大於中斷容忍次數，表示先前微控制器模組104並無法透過重置週邊裝置14來處理週邊裝置14不斷發出中斷信號的異常，故此時禁能信號將直接禁能(停止)週邊裝置14。在另一個實現方式中，若中斷偵測計時時間到達前，中斷次數已經大於中斷容忍次數，則可以設計成無須等到中斷偵測計時時間到達，便直接地讓比較器102比較中斷次數是否大於中斷容忍次數，來產生禁能信號。微控制器模組104也會接收週邊裝置14的禁能信號，並且用於根據禁能信號產生週邊裝置14的狀態資訊，例如，狀態碼或錯誤報告等資訊，且本發明不以此為限制。

另外，如果中斷偵測計時時間到達時，中斷次數仍未大於中斷容忍次數，或者已經將週邊裝置14禁能，則計數器100的中斷次數會被重置，且中斷偵測計時時間會重新計時。再者，在將週邊裝置14禁能後，微控制器模組104更可以根據週邊裝置14的狀態資訊，讓計算機系統1的軟體、韌體或硬體可以進一步地判斷是否將整個計算機系統1重新進行開機、繼續讓週邊裝置14禁能或重新啟動週邊裝置14等(通常是利用作業系統的控制來判斷如何處置與進行處置)。中斷處置裝置10主要利用計時器模組的特性，設定中斷偵測計時時間並由簡單電路進行比較，故整體來說，幾乎不會占用到微處理器模組104與中央處理單元12的計算能力。

請參照圖2，圖2是本發明實施例的用於處置週邊裝置中斷的中斷處置方法的流程圖。中斷處置方法可以是由中斷處置裝置來執行，例如圖1的中斷處置裝置10。首先，在步驟S100中，設定中斷偵測計時時間、中斷容忍次數以及計時器模組與週邊裝置的鏈接。在步驟S102中，啟動計時器模組。步驟S120至步驟S130在啟動計時器模組後，會被獨立地執行，而不影響微控器模組與中央處理單元針對其他服務的執行。因此，在步驟S104中，微控器模組與中央處理單元會繼續進行主程序。若使用者對計算機系統進行關機，則在步驟S106中，計算機系統關機，然後，步驟S120~S130也會跟著終止與結束。

在步驟S120中，計數器判斷是否有收到週邊裝置發出的中斷信號。如果沒有中斷信號，則執行步驟S124，如果有收到中斷信號，則執行步驟S122。在步驟S122中，計數器根據所述計數器收到週邊裝置發出的中斷信號的次數更新週邊裝置的中斷次數。在步驟S124中，判斷中斷偵測計時時間是到達，如果中斷偵測計時時間到達，則執行步驟S126，否則，則執行步驟S120。在步驟S126，使用所述比較器比較中斷次數與中斷容忍次數，以決定是否禁能週邊裝置。若決定禁能週邊裝置，則接著執行步驟S128，否則，則執行步驟S130。 在步驟S128，禁能週邊裝置。在步驟S130，重置中斷次數與重新計時中斷偵測計時時間。在步驟S130後，繼續執行步驟S120。

上述中斷處置方法是在中斷偵測計時時間到達，才判斷是否禁能週邊裝置，如前面所述，也可以是中斷偵測計時時間內，不斷地比較中斷次數與中斷容忍次數，在中斷次數大於中斷容忍次數，則立刻將週邊裝置禁能。另外，上述中斷處置方法更包括根據禁能信號產生週邊裝置的狀態資訊的步驟，以及包括根據狀態資訊進行相關的錯誤處置(此步驟在禁能週邊裝置後的一段時間才執行)，例如，將整個計算機系統重新進行開機、繼續讓週邊裝置禁能或重新啟動週邊裝置。

綜合以上所述，本發明可讓計算機系統在週邊裝置異常發生多次中斷時，透過硬體偵測並自動暫時關閉週邊裝置，來避免的中斷信號不斷地產生，造成中央處理單元被佔據。因此，即使週邊裝置在異常狂發中斷信號時，中央處理單元運行的軟體系統也可以繼續提供其餘的服務，從而提高妥善率，讓計算機系統可以優雅的進行錯誤回報。再者，本發明的做法可以不需使用看門狗計時器與對晶片進行重置，便能夠達到避免系統死機並進行錯誤處置來救援修護的技術效果。。

應當理解，本文描述的示例和實施例僅用於說明目的，並且鑑於其的各種修改或改變將被建議給本領域技術人員，並且將被包括在本申請的精神和範圍以及所附權利要求的範圍內。

1:計算機系統

10:中斷處置裝置

100:計數器

102:比較器

104:微控制器模組

12:中央處理單元

14:週邊裝置

Claims (10)

1. 一種用於處置週邊裝置中斷的中斷處置裝置，包括：微控制器模組，電性連接週邊裝置；計數器，電性連接所述週邊裝置與所述微控制器模組，用於接收所述週邊裝置發出的中斷信號，以及根據收到所述中斷信號的次數計數所述週邊裝置於中斷偵測計時時間內的中斷次數；以及比較器，電性連接所述計數器與所述週邊裝置，用於比較所述中斷次數與中斷容忍次數，以據此產生用於關閉所述週邊裝置的禁能信號；其中所述微控制器模組用於在所述中斷偵測計時時間到達時，根據所述中斷信號對所述週邊裝置進行錯誤處置。
2. 如請求項1所述的中斷處置裝置，其中在所述中斷偵測計時時間內或所述中斷偵測計時時間到達時，所述比較器比較所述中斷次數是否大於所述中斷容忍次數，以據此產生用於關閉所述週邊裝置的禁能信號。
3. 如請求項1所述的中斷處置裝置，其中所述微控制器模組包括計時器模組，所述計時器模組用於設定所述中斷偵測計時時間、所述中斷容忍次數以及其與所述週邊裝置的鏈接，並將所述中斷容忍次數提供給所述比較器。
4. 如請求項1所述的中斷處置裝置，其中在所述中斷偵測計時時間到達時，或所述週邊裝置被禁能時，所述計數器被重置。
5. 如請求項1所述的中斷處置裝置，其中所述微控制器模組更接收所述禁能信號，並根據所述禁能信號產生所述週邊裝置的狀態資訊。
6. 一種計算機系統，包括： 如請求項1至5其中一項所述的中斷處置裝置；中央處理單元，電性連接所述中斷處置裝置與所述週邊裝置。
7. 如請求項6所述的計算機系統，更包括：所述週邊裝置。
8. 一種用於處置週邊裝置中斷的中斷處置方法，包括：使用微控制器模組的計時器模組用於設定中斷偵測計時時間、中斷容忍次數以及其與週邊裝置的鏈接，並將所述中斷容忍次數提供給比較器；使用計數器根據所述計數器收到所述週邊裝置發出的中斷信號的次數計數所述週邊裝置於所述中斷偵測計時時間內的中斷次數；以及使用所述比較器比較所述中斷次數與所述中斷容忍次數，以據此產生用於關閉所述週邊裝置的禁能信號。
9. 如請求項8所述的中斷處置方法，其中在所述中斷偵測計時時間內或所述中斷偵測計時時間到達時，所述比較器比較所述中斷次數是否大於所述中斷容忍次數，以據此產生用於關閉所述週邊裝置的禁能信號。
10. 如請求項8所述的中斷處置方法，更包括：使用所述微控制器模組接收所述禁能信號，並根據所述禁能信號產生所述週邊裝置的狀態資訊。

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