專利名稱：初始化計(jì)算機(jī)接口的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)這一領(lǐng)域的，尤其有關(guān)檢測(cè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中連接到集線器接口上的設(shè)備的領(lǐng)域。
像PCI總線這樣的總線也提供與其它計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)備—如圖形控制器和網(wǎng)絡(luò)適配器等—之間的通信。因?yàn)槿鏟CI總線這樣的總線必須要與大量不同的部件類型進(jìn)行接口，每一種類型都有不同的要求，因而，總線為了允許芯片集部件之間的通信不必須被最優(yōu)化。另外，依賴于標(biāo)準(zhǔn)化總線如PCI總線的芯片集制造商必須要堅(jiān)持總線標(biāo)準(zhǔn)以便確保與其它部件之間的兼容性，因而不能夠隨意地在芯片集部件彼此之間如何通信的方面進(jìn)行本質(zhì)的修改。
芯片集部件制造商在設(shè)計(jì)和制造芯片集部件方面面臨的另一個(gè)問題是當(dāng)依賴總線，如PCI總線，在芯片集部件之間進(jìn)行通信時(shí)，需要遵照標(biāo)準(zhǔn)化的供電電壓和發(fā)送信號(hào)電壓，這樣就把制造商限定在一定的設(shè)計(jì)實(shí)踐和制造技術(shù)范圍內(nèi)。因此，希望能夠提供一種靈活的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)式接口，它能夠在芯片集部件之間提供最佳的通信。另外，希望能夠具備一種用于初始化這類接口的機(jī)制，在這種機(jī)制下，被連接到芯片集上的設(shè)備存在與否可以通過該接口而被確定。此外，如果檢測(cè)到一個(gè)設(shè)備時(shí)給其分配一個(gè)設(shè)備標(biāo)識(shí)碼，以致處理器能夠輪詢并讀取該設(shè)備，這將更為有益。
按一個(gè)實(shí)施例，一種被公開的系統(tǒng)包括一個(gè)中央處理器(CPU)和一個(gè)被連接到CPU上的存儲(chǔ)器控制器集線器(MCH)。MCH包括一個(gè)第一接口控制器，它可以用于檢測(cè)被連接到MCH上的集線器主體的存在性。
緊隨其后的詳細(xì)說(shuō)明中的某些部分是按照計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器中對(duì)數(shù)據(jù)位操作的邏輯運(yùn)算和符號(hào)表示而給出的。邏輯運(yùn)算描述和表示是數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域中的技術(shù)人員用于最有效地將工作內(nèi)容傳送給該領(lǐng)域中其它技術(shù)人員的一種方法。這里的邏輯算法通常應(yīng)被理解為一系列能夠?qū)е骂A(yù)期結(jié)果的自相容步驟。這些步驟是這樣要求對(duì)物理量進(jìn)行物理操作。通常，盡管不必要說(shuō)明，這些物理量是以電或磁信號(hào)的形式存在，能夠被存儲(chǔ)、傳輸、組合、比較、以及其它操作。已經(jīng)證實(shí)，有時(shí)按位、數(shù)值、元素、符號(hào)、字符、項(xiàng)目、或編號(hào)等引用這些信號(hào)會(huì)很方便，這主要是由于其普遍應(yīng)用的緣故。
但是，您應(yīng)該牢記這些類似的術(shù)語(yǔ)都是與適合的物理量相關(guān)的，是應(yīng)用到這些物理量上的一種合宜的標(biāo)識(shí)。除非特殊說(shuō)明否則正如下面論述中所顯而易見地，應(yīng)這樣理解在本發(fā)明的整個(gè)說(shuō)明中，使用如“處理”“計(jì)算”“運(yùn)算”“確定”“顯示”等術(shù)語(yǔ)所進(jìn)行的論述都是指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或類似電子運(yùn)算設(shè)備的動(dòng)作和處理過程。電子運(yùn)算設(shè)備要將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)寄存器和存儲(chǔ)器內(nèi)的代表物理(電)量的數(shù)據(jù)處理或轉(zhuǎn)換成其它數(shù)據(jù)，它們同樣也代表著計(jì)算機(jī)系統(tǒng)存儲(chǔ)器或寄存器或其它這類信息存儲(chǔ)、傳輸或顯示設(shè)備中的物理量。
本發(fā)明也是與用于執(zhí)行這里的操作的設(shè)備相關(guān)的。這類設(shè)備可為被要求的用途而特別構(gòu)造，或者它也可以包括一臺(tái)由計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)程序有選擇地啟動(dòng)或重新配置的通用計(jì)算機(jī)。這類計(jì)算機(jī)程序被存儲(chǔ)到計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中，例如任意類型的磁盤-包括軟磁盤、光盤、光盤只讀存儲(chǔ)器、磁光盤、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)、EPROM、EEPROM、磁卡、或光卡等，或者適于存儲(chǔ)電指令的任意類型的媒介，但是并不限于以上這些類型的介質(zhì)，同時(shí)每一種介質(zhì)都要被連接到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的總線上。
這里給出的運(yùn)算邏輯和顯示與任何特定的計(jì)算機(jī)或其它設(shè)備并沒有內(nèi)在關(guān)聯(lián)。借助于按本文所進(jìn)行的教授的程序，各種通用機(jī)都可以被使用；或者可能證明便利的做法是建構(gòu)更為專用化的設(shè)備以執(zhí)行被要求的方法步驟。各種不同類型機(jī)器所必要的結(jié)構(gòu)將在下面的說(shuō)明中給出。另外，本發(fā)明所進(jìn)行的說(shuō)明并非參考任意特定的編程語(yǔ)言。應(yīng)該理解為各種不同類型的編程語(yǔ)言都可以被用于實(shí)現(xiàn)這里所被說(shuō)明的本發(fā)明的教導(dǎo)。
程序包括可執(zhí)行指令，它們由一個(gè)或多個(gè)存在于一個(gè)或多個(gè)個(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、服務(wù)器以及工作站等上的編程設(shè)備所執(zhí)行(例如中央處理單元(CPU)、處理器、控制器等)。


圖1是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100的一種實(shí)施例的方塊圖。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100包括一個(gè)被連接到總線105上的中央處理單元(CPU)102。在一種實(shí)施例中，CPU102是Pentium處理器家族中的一種，包括PentiumII處理器系列和PentiumIII處理器系列，這種處理器可以從加州Santa Clara的Intel公司獲得。其它類型的處理器也可以被選擇使用。
存儲(chǔ)器控制集線器(MCH)110也被連接到總線105上。MCH 110也可能包括一個(gè)被連接到主系統(tǒng)存儲(chǔ)器115上的存儲(chǔ)器控制器112。主系統(tǒng)存儲(chǔ)器115存儲(chǔ)著由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100中包含的CPU 102或任何其它設(shè)備所執(zhí)行的指令的數(shù)據(jù)序列。在一種實(shí)施例中，主系統(tǒng)存儲(chǔ)器115包括動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)；但是主系統(tǒng)存儲(chǔ)器115也可能利用其它類型的存儲(chǔ)器而得以實(shí)現(xiàn)。其余設(shè)備也被連接到總線105上，例如多CPU或/和多系統(tǒng)存儲(chǔ)器。
MCH 110也可能包括一個(gè)被連接到圖形加速器130上的圖形接口113。在一種實(shí)施例中，圖形接口113通過一個(gè)加速圖形端口(AGP)被連接到了圖形加速器130上，該AGP是按照由加注洲Santa Clara的Intel公司開發(fā)的AGP說(shuō)明書2.0版接口進(jìn)行操作的。在另一種實(shí)施例中，圖形接口113可利用一個(gè)被連接到圖形加速器130上的集線器接口控制器120得以實(shí)現(xiàn)的。
MCH 110也可能包括一個(gè)被連接到橋接器125上的集線器接口120。橋接器125可以提供MCH 110和系統(tǒng)總線之間的接口。橋接器125通過集線器接口A被連接到MCH 110上。此外，MCH 110通過集線器接口B被連接到一個(gè)輸入/輸出控制集線器(ICH)140上。ICH 140提供了到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100內(nèi)輸入/輸出(I/O)設(shè)備上的接口。ICH 140可能包括一個(gè)或多個(gè)接口控制器120。例如，一個(gè)接口控制器120可以通過集線器接口C被連接到網(wǎng)絡(luò)接口160上。另外，其它的接口控制器120可被連接到光纖信道165上。
通過集線器接口被連接到一起的設(shè)備被稱為集線器接口主體。根據(jù)行程，被放置在靠近計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100中CPU 102的集線器主體被稱為上游主體，而遠(yuǎn)離CPU 102的集線器主體則被稱為下游主體。例如，橋接器125是MCH 110的下游主體，ICH 140是MCH 110的下游主體，網(wǎng)絡(luò)接口160和光纖信道165均是MCH 110和ICH 140的下游主體。但是，本領(lǐng)域中的一般技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明理解，集線器接口120可能被連接到其它的設(shè)備上。
ICH 140也可以包括一個(gè)提供到PCI總線上的傳統(tǒng)接口的橋接器146。橋接器146提供了一條CPU 102與外圍設(shè)備間的數(shù)據(jù)通道。可被連接到PCI總線142上的設(shè)備包括音頻設(shè)備150和磁盤驅(qū)動(dòng)器155。但是，本領(lǐng)域中的一般技術(shù)人員應(yīng)該理解，其它的設(shè)備可能被連接到PCI總線142上。另外，本領(lǐng)域中的一般技術(shù)人員也應(yīng)該認(rèn)識(shí)到CPU 102和MCH 110可以被組合形成一個(gè)單一的芯片。在其它的實(shí)施例中，圖形加速器130還可能被包括在MCH 110中。
圖2是連接著一個(gè)上游主體220和一個(gè)下游主體230的集線器接口的一種實(shí)施例的方塊圖。集線器接口是一種機(jī)制，它通過一條相對(duì)窄而高的帶寬的數(shù)據(jù)通道，連接著計(jì)算機(jī)系統(tǒng)如系統(tǒng)100的核心邏輯的主建構(gòu)模塊。在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100的各個(gè)部件之間，例如在MCH 110和橋接器125之間，這種連接是以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的方式被實(shí)現(xiàn)的。按一種實(shí)施例，經(jīng)過集線器接口總線的信息傳遞是利用基于分組數(shù)據(jù)的分時(shí)處理協(xié)議而得以實(shí)現(xiàn)的。集線器接口將在下面被更加詳細(xì)地說(shuō)明。
集線器接口包括一條雙向數(shù)據(jù)通道251，一個(gè)終止信號(hào)253、一個(gè)請(qǐng)求A信號(hào)(RQA)254、一個(gè)請(qǐng)求B信號(hào)(RQB)258以及一個(gè)系統(tǒng)復(fù)位信號(hào)255。按一種實(shí)施例，數(shù)據(jù)通道是8位寬。但是，數(shù)據(jù)通道的寬度可以是2的任一次方寬。終止信號(hào)243是一種用于流控制的雙向信號(hào)。RQA信號(hào)254和RQB信號(hào)258都是請(qǐng)求信號(hào)，在正常的系統(tǒng)處理過程中，它們均要被認(rèn)定(assert)以便請(qǐng)求對(duì)集線器接口的控制。
此外，RQB信號(hào)258在系統(tǒng)復(fù)位時(shí)，可被用于檢測(cè)是否下游主體230確實(shí)被連接到上游主體220上。集線器接口也可能包括其它的信號(hào)通道，例如時(shí)鐘信號(hào)、一個(gè)或多個(gè)在四倍于時(shí)鐘信號(hào)頻率下工作的數(shù)據(jù)選通信號(hào)、以及電壓參考信號(hào)(未給出)等?；蛘撸瑪?shù)據(jù)選通信號(hào)也可能工作在時(shí)鐘信號(hào)的多倍頻，而非四倍頻。例如，數(shù)據(jù)選通信號(hào)可能運(yùn)行在8倍于系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)的速度下。
集線器接口被分別連接到上游主體220內(nèi)和下游主體230內(nèi)的接口控制器120和232上。接口控制器120和232控制著集線器接口主體之間的交互作用。接口控制器120包括一個(gè)檢測(cè)下游主體230是否存在的存在檢測(cè)模塊225。接口控制器232包括一個(gè)向存在檢測(cè)模塊225發(fā)送信號(hào)以確認(rèn)下游主體230存在的存在確認(rèn)單元235。按照一種實(shí)施例，存在檢測(cè)過程在系統(tǒng)初始化過程中被執(zhí)行。當(dāng)復(fù)位信號(hào)255被再認(rèn)定(de-assert)后，系統(tǒng)初始化在集線器接口處就可被檢測(cè)到。
上游主體220也包括控制邏輯228。控制邏輯228從存在檢測(cè)模塊225上接收信號(hào)，用于識(shí)別是否一臺(tái)設(shè)備被連接到上游主體220上?？刂七壿?28也存儲(chǔ)著對(duì)上游主體220的設(shè)備標(biāo)識(shí)碼分配信息(ID)?？刂七壿?28保存著這些信息；并且，無(wú)論何時(shí)CPU 102要為包括控制邏輯228的主體尋址設(shè)備碼ID，控制邏輯228都要響應(yīng)CPU 102。
圖3是存在檢測(cè)模塊225和存在確認(rèn)單元235間的設(shè)備存在檢測(cè)機(jī)制的一種實(shí)施例的方塊圖。存在檢測(cè)模塊225和存在確認(rèn)單元235是通過RQB信號(hào)258聯(lián)絡(luò)的。按一種實(shí)施例，存在檢測(cè)模塊225和存在確認(rèn)單元235分別包括電阻R1和R2。R1是被連接到線電壓VCC上的上拉電阻，而R2是被接到地上的下拉電阻。此外，電阻R1被設(shè)計(jì)成相對(duì)電阻R2具有很小的電阻值。
在接口初始化過程中(即復(fù)位信號(hào)255禁用時(shí))，控制邏輯228監(jiān)測(cè)RQB信號(hào)258以確定是否一臺(tái)下游主體230被連接到上游主體220上。按一種實(shí)施例，控制邏輯228在電源接通復(fù)位信號(hào)向無(wú)效轉(zhuǎn)變的邊沿上對(duì)RQB信號(hào)258進(jìn)行采樣，以確定下游主體是否存在。如果下游主體230不存在，RQB信號(hào)258被上拉，導(dǎo)致高邏輯電平被傳送給控制邏輯228。如果下游主體230被檢測(cè)到，由于電阻R1具有比電阻R2更高的電阻值，因此RQB信號(hào)258拉向地。因此，低邏輯電平被傳送給邏輯控制228，表示下游主體230存在。本領(lǐng)域中的一般技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到電阻R1和R2可以被其它設(shè)備所替換，如晶體管。另外，存在檢測(cè)模塊225和存在確認(rèn)單元235可以被配置成每當(dāng)設(shè)備被檢測(cè)到時(shí)高邏輯電平被傳送，而設(shè)備未被檢測(cè)到時(shí)低邏輯電平被傳送。
當(dāng)系統(tǒng)被初始化時(shí)，CPU 102要輪詢各個(gè)上游主體220內(nèi)的控制邏輯228，以便確定是否下游主體230被連接到每個(gè)特定的上游主體220上。如果沒有主體被檢測(cè)到，控制邏輯228就不響應(yīng)CPU 102的輪詢請(qǐng)求。而且，如果在上游主體220處設(shè)備沒有被檢測(cè)到，CPU 102管理上游主體220似乎其不存在。如果下游主體230被檢測(cè)到，CPU 102就接收來(lái)自于上游主體的響應(yīng)，接下來(lái)繼續(xù)輪詢下游主體。
按一種實(shí)施例，設(shè)備標(biāo)識(shí)碼ID在配置時(shí)就會(huì)被分配給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100內(nèi)所有的部件。另外，部件設(shè)備標(biāo)識(shí)碼在MCH 110和ICH 140之間是分開的。例如，MCH 110中的部件可能被分配給0到7之間的設(shè)備標(biāo)識(shí)碼ID，而在ICH 140中的部件可能被分配給8到31之間的設(shè)備標(biāo)識(shí)碼ID。另外，如果上游主體220將邏輯內(nèi)部設(shè)備映射到一個(gè)下游主體上，那么上游主體220就要給任何被映射到下游主體上的內(nèi)部設(shè)備使用16到31之間的設(shè)備標(biāo)識(shí)碼ID。
圖4是集線器接口120(例如上游主體220)初始化的一種實(shí)施例的流程圖。在處理塊410中，當(dāng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100通電復(fù)位后集線器接口也被復(fù)位。在處理塊420中，上游主體220對(duì)RQB信號(hào)258進(jìn)行采樣，以確定是否有下游主體被連接到集線器接口上。在處理塊430中，一個(gè)信號(hào)被傳送給控制邏輯228，用于指明是否有下游主體被檢測(cè)到。在處理塊434中要確定出是否有下游主體被上游主體220檢測(cè)到。如果下游設(shè)備未被檢測(cè)到，在處理塊436上游主體就使集線器接口變無(wú)效。
在處理塊440中，CPU 102輪詢上游主體220。在處理塊450中要確定是否CPU 102接收了來(lái)自上游主體220的輪詢響應(yīng)。如果CPU 102接收了來(lái)自上游主體220的響應(yīng)，在處理塊460中，CPU 102將輪詢下游主體230。如果確定沒有下游主體被連接到上游主體220上，處理塊470中控制邏輯228就不會(huì)響應(yīng)CPU 102的輪詢請(qǐng)求，因?yàn)榧€器接口已經(jīng)無(wú)效。因此，上游主體220對(duì)于CPU 102和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100被表現(xiàn)成不可見的。
返回參考圖2，集線器主體提供了一種兩個(gè)或多個(gè)獨(dú)立總線之間、和/或其它各類的通信線路之間的中央連接。通過使用集線器接口將MCH 110和ICH 140進(jìn)行內(nèi)連，改進(jìn)的訪問方式被提供在I/O部件和CPU/存儲(chǔ)器子系統(tǒng)之間(例如增加帶寬、協(xié)議獨(dú)立、減少等待等)。另外，集線器接口也可以通過向I/O構(gòu)件塊提供干線來(lái)提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的可升級(jí)性(例如可以將基礎(chǔ)臺(tái)式電腦平臺(tái)升級(jí)為高級(jí)臺(tái)式電腦平臺(tái)或工作站平臺(tái))。
為了提供這類改進(jìn)的接口，集線器接口包括一個(gè)或多個(gè)獨(dú)特的特性。在一種實(shí)施例中，借助于基于分組數(shù)據(jù)的分時(shí)事務(wù)處理協(xié)議，事務(wù)處理通過集線器接口被傳送過去。例如，一個(gè)請(qǐng)求分組數(shù)據(jù)被用于開始一個(gè)事務(wù)處理，如果需要，隨后一個(gè)獨(dú)立的完成分組數(shù)據(jù)被用于結(jié)束一個(gè)事務(wù)處理。
圖5說(shuō)明了經(jīng)過集線器接口的分時(shí)事務(wù)處理的一個(gè)實(shí)例。如圖5中所示，集線器主體起初通過判優(yōu)502獲得集線器接口的所有權(quán)。在判優(yōu)后是請(qǐng)求階段504。如果需要(例如在要為讀事務(wù)處理返回?cái)?shù)據(jù)的情況下)，一個(gè)完成階段508會(huì)緊隨請(qǐng)求階段之后。但是，在完成階段之前，正在響應(yīng)著的集線器主體首先進(jìn)行集線器接口所有權(quán)的判優(yōu)506。
在通過集線器接口傳送請(qǐng)求分組數(shù)據(jù)和相應(yīng)的完成分組數(shù)據(jù)的時(shí)段之間中，獨(dú)立不相關(guān)的分組數(shù)據(jù)可能通過集線器接口按預(yù)定的排序規(guī)則被傳送，這一點(diǎn)將在下面詳細(xì)討論。例如，在由一個(gè)外圍設(shè)備對(duì)存儲(chǔ)器讀請(qǐng)求的情況下，提供被請(qǐng)求的數(shù)據(jù)可能要花費(fèi)多個(gè)時(shí)鐘周期，以便在完成分組數(shù)據(jù)中有數(shù)據(jù)準(zhǔn)備被返回。花費(fèi)在獲取被請(qǐng)求數(shù)據(jù)的這段時(shí)間中，正在MCH 110隊(duì)列中或管道中等待的獨(dú)立不相關(guān)的完成和/或請(qǐng)求分組數(shù)據(jù)被傳送給ICH 140。
另外，如圖5所示，各個(gè)請(qǐng)求或完成都作為一個(gè)分組數(shù)據(jù)通過接口被傳送。對(duì)于寫類型的事務(wù)處理，數(shù)據(jù)是與請(qǐng)求相關(guān)的。對(duì)于讀類型的事務(wù)處理，則有與完成相關(guān)的數(shù)據(jù)。在某些情況下，對(duì)于一個(gè)請(qǐng)求可能存在不止一個(gè)完成，對(duì)在完成分組數(shù)據(jù)被切斷的情況下有效地將它拆分為多個(gè)完成分組數(shù)據(jù)。
另外，在一種實(shí)施例中，集線器接口使用事務(wù)處理描述符，用于集線器接口通信量的路徑選擇以及識(shí)別事務(wù)處理的屬性。例如，描述符可以被用作將一個(gè)事務(wù)處理定義成同步的或異步的，其結(jié)果是這些事務(wù)處理要按預(yù)定的協(xié)議被處理。
此外，在一種實(shí)施例中，通過經(jīng)資源同步時(shí)鐘模式傳遞分組數(shù)據(jù)，接口的帶寬可被部分地加寬。而在另一種實(shí)施例中，集線器接口盡受使用窄帶連接(例如少管腳/焊點(diǎn))都提供擴(kuò)展的帶寬。
但是，在另一種可選擇的實(shí)施例中，被實(shí)現(xiàn)的集線器接口具有的所有獨(dú)特特性也可能少于以上所討論過的那些，這并不偏離本發(fā)明的范圍。而且，不偏離本發(fā)明范圍的情況下，集線器接口可能也被用于將橋接器和/或其它內(nèi)或外的部件內(nèi)聯(lián)到一個(gè)芯片集上。
事務(wù)處理、協(xié)議和物理層為了更加明確地闡述，集線器接口將分三個(gè)部分進(jìn)行說(shuō)明事務(wù)處理層、協(xié)議層和物理層。但是，各層次之間的區(qū)別應(yīng)被看出一種闡述，而不具有限定意義，因此并不意味著存在某個(gè)特定的最優(yōu)實(shí)施例。事務(wù)處理層在一種集線器接口的實(shí)施例中，事務(wù)處理層支持經(jīng)由集線器接口(可以包含一個(gè)或多個(gè)分組數(shù)據(jù))傳輸?shù)莫?dú)立事務(wù)的路徑選擇。例如，在一種實(shí)施例中，集線器接口的事務(wù)層生成事務(wù)描述符，它被包含在請(qǐng)求和分組數(shù)據(jù)中。事務(wù)描述符被用于支持集線器主體(如MCH)內(nèi)隊(duì)列之間的判優(yōu)，和/或簡(jiǎn)化穿過集線器接口的請(qǐng)求和分組數(shù)據(jù)選擇路徑。
例如，在一種實(shí)施例中，事務(wù)描述符支持基于初始被提供的路徑選擇信息(在請(qǐng)求分組數(shù)據(jù)中)，完成分組數(shù)據(jù)送回到請(qǐng)求初始化主體中的選擇路徑。事務(wù)描述符也幫助減縮或盡可能地最小化集線器主體內(nèi)的分組數(shù)據(jù)解碼邏輯。
在另一種可選的實(shí)施例中，事務(wù)描述符也提供了基于它們的各自事務(wù)屬性對(duì)請(qǐng)求進(jìn)行區(qū)別處理的能力。例如，在事務(wù)描述符中被識(shí)別出的事務(wù)屬性可以辨識(shí)出操作是等時(shí)的(即指在正常情況下能夠傳送固定量數(shù)據(jù)的操作，例如視頻或音頻的時(shí)實(shí)操作)。由此，由事務(wù)屬性識(shí)別出的操作可按相應(yīng)的預(yù)定路徑選擇協(xié)議而被處理，以便能夠支持特定類型的操作(如等時(shí)類型)。
在一種實(shí)施例中，事務(wù)描述符包括兩個(gè)字段路徑選擇字段和屬性字段。在另一種可選的實(shí)施例中，不超出本發(fā)明范圍的情況下，或多或少的字段可被用于提供事務(wù)描述符的一種或多種功能。
在一種實(shí)施例中，路徑選擇字段是一個(gè)被用于分組數(shù)據(jù)路徑選擇的六位字段，如下表1中所示。路徑選擇字段以及屬性字段的長(zhǎng)度在本發(fā)明范圍內(nèi)是可以變化的。
表1事務(wù)描述符的路徑選擇字段5 4 3 2 1 0
如表1所示，路徑選擇字段中的三位被用作集線器標(biāo)識(shí)，它能夠識(shí)別初始化該事務(wù)的集線器主體。在另一種可選的實(shí)施例中，為了提供超過8位的集線器接口層，額外的位也要被用在路徑選擇字段中。
例如，一種系統(tǒng)中可能存在多個(gè)集線器接口層，在這種情況下，位于頂層的主體應(yīng)能夠選擇路徑完成數(shù)據(jù)送回至基層。在本文范圍內(nèi)，“多層結(jié)構(gòu)”包括多個(gè)起始于集線器接口“根”主體(如MCH)的被連接的集線器接口部分。例如，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100可能只有一個(gè)集線器接口層。但是，圖1說(shuō)明的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100的實(shí)例是基于多個(gè)集線器接口層。在實(shí)現(xiàn)僅一個(gè)集線器接口層的實(shí)施例中，缺省值“000”可被用在集線器標(biāo)識(shí)ID字段中。
路徑選擇字段的其余三位被用于標(biāo)識(shí)集線器接口主體內(nèi)的內(nèi)部管道/隊(duì)列。例如，I/O控制集線器可以借助分開的“管道”支持內(nèi)部USB(通用串行總線)主機(jī)控制器的通信量和總線主控器標(biāo)識(shí)(BMID)的通信量。如此，管道標(biāo)識(shí)被用于對(duì)服務(wù)主體通信(例如MCH)，其通信量是由具有不同屬性的不同“管道”所發(fā)起并按預(yù)定的協(xié)議被處理。如果集線器接口主體不能采樣獨(dú)立的內(nèi)部管道，那么它可以在管道標(biāo)識(shí)字段內(nèi)使用缺省值“000”。
在另一種可選的實(shí)施例中，事務(wù)描述符還包括一個(gè)屬性字段。在一種實(shí)施例中，屬性字段是一個(gè)具有三位的值，它明確指明當(dāng)目標(biāo)集線器接口主體接收到一個(gè)事務(wù)時(shí)該事務(wù)應(yīng)如何被處理。在某些情況下，屬性字段輔助系統(tǒng)支持要求的應(yīng)用程序的工作負(fù)荷，這類工作負(fù)荷要依賴對(duì)具有特殊要求或其它差分特性的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸和處理。
例如，屬性字段可支持設(shè)備之間的數(shù)據(jù)等時(shí)傳輸，如由最近幾種發(fā)展起來(lái)的外部總線所使用。當(dāng)數(shù)據(jù)流經(jīng)I/O設(shè)備和CPU/存儲(chǔ)器子系統(tǒng)之間的集線器接口時(shí)，此類數(shù)據(jù)傳輸要求需被一直保持。
在另一種可選的實(shí)施例中，其它事務(wù)屬性可包括區(qū)分“被探測(cè)過”的通信量和“未被探測(cè)過”的通信量的能力。在“被探測(cè)過”的通信量中高速緩存的相干性通過硬件(即芯片集)進(jìn)行增強(qiáng)；而“未被探測(cè)過”的通信量依賴軟件機(jī)制確保系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的相干性。而且，其它可能屬性是“明確可被預(yù)取的”暗示，以便支持讀高速緩存形式，并允許對(duì)主存儲(chǔ)器帶寬更為有效的使用。排序規(guī)則事務(wù)描述符也可以被用于支持經(jīng)由集線器接口傳輸?shù)氖聞?wù)之間的排序規(guī)則。例如，在一種實(shí)施例中，具有相同事務(wù)描述符的事務(wù)按嚴(yán)格次序執(zhí)行(即先到來(lái)先服務(wù))。
但是，具有相同路徑選擇字段但不同屬性字段的事務(wù)要對(duì)照彼此，被重新排序。例如，在一種實(shí)施例中，等時(shí)事務(wù)相對(duì)于不同步的事務(wù)而言不需要被嚴(yán)格地排序。
此外，在一種集線器接口的實(shí)施例中，數(shù)據(jù)傳遞可被允許在越過請(qǐng)求后沿著相同的方向或者相反的方向進(jìn)行。流向某一方向上的讀完成被允許越過流向同一方向上的讀請(qǐng)求。同樣，寫請(qǐng)求被允許越過流向相同方向上的讀請(qǐng)求。
但是，在另一可選的實(shí)施例中，穿越集線器接口進(jìn)行傳輸?shù)氖聞?wù)的排序規(guī)則在本發(fā)明的范圍內(nèi)是可以變化的。例如，在一種實(shí)施例中，集線器接口執(zhí)行外圍部件互聯(lián)(PCI)(版本2.2)中所提供的排序規(guī)則，以確定經(jīng)由集線器接口的在相反方向上的通信量流。協(xié)議層在一種實(shí)施例中，集線器接口將基于分組數(shù)據(jù)的協(xié)議應(yīng)用到兩種類型的分組數(shù)據(jù)中—請(qǐng)求分組數(shù)據(jù)和完成分組數(shù)據(jù)。請(qǐng)求分組數(shù)據(jù)被用在各個(gè)集線器接口事務(wù)中。完成分組數(shù)據(jù)被用在，例如，需要返回讀數(shù)據(jù)或者要求確認(rèn)某一類型的寫任務(wù)被完成(例如具有被請(qǐng)求的完成的I/O寫和存儲(chǔ)器寫操作)的情況中。通過任務(wù)描述符和排序，如前面在事務(wù)層部分討論過的，完成分組數(shù)據(jù)就能與它們對(duì)應(yīng)的請(qǐng)求分組數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)。
另外，在一種實(shí)施例中，集線器接口使用的判優(yōu)協(xié)議是對(duì)稱的、分布式的。例如，各個(gè)集線器主體要驅(qū)動(dòng)一個(gè)請(qǐng)求信號(hào)，該信號(hào)被其它連接到此同一接口上的主體所觀測(cè)。主體信號(hào)未被使用，主體獨(dú)立地確定接口的所有權(quán)。
而且，在一種實(shí)施例中，沒有明確的組幀信號(hào)被使用。這里含有提供接口的主體所有權(quán)的判優(yōu)事件和主體傳送開始這二者之間的關(guān)系。在另一可選的實(shí)施例中，不超出本發(fā)明范圍的條件下組幀信號(hào)可以被使用。
當(dāng)占用接口的集線器接口主體(例如，處于傳輸數(shù)據(jù)的過程中)通過終止請(qǐng)求信號(hào)而釋放對(duì)接口的控制時(shí)，分組數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕K點(diǎn)就出現(xiàn)了。另外，在另一種實(shí)施例中，流控制也通過使用停止信號(hào)去重試或斷開分組數(shù)據(jù)而得以實(shí)現(xiàn)，這一點(diǎn)將在下面更為詳細(xì)地說(shuō)明。分組數(shù)據(jù)定義在集線器接口的一個(gè)實(shí)施例中，數(shù)據(jù)以多倍于集線器接口時(shí)鐘(HLCK)的速率(例如1×，4×，8×)被傳送；在一種實(shí)施例中，這種時(shí)鐘是由集線器接口聯(lián)接的集線器主體們共同分享的公用時(shí)鐘。數(shù)據(jù)經(jīng)由集線器接口的數(shù)據(jù)信號(hào)通道(PD)被傳輸，數(shù)據(jù)信號(hào)通道的“接口寬度”是2的某次冪(例如8、16、24、32)。結(jié)果，根據(jù)傳輸速率和數(shù)據(jù)信號(hào)通道的寬度，集線器接口可以具有可變的數(shù)據(jù)傳輸粒度(即傳輸寬度)。例如，在4×模式、8位接口寬度的情況下，傳輸寬度是32位每個(gè)HLCK。結(jié)果，通過改變傳輸速率和/或數(shù)據(jù)信號(hào)通道的接口寬度，傳輸寬度(即每個(gè)HLCK所傳輸?shù)奈粩?shù))就可以被縮放。
此外，在一種實(shí)施例中，分組數(shù)據(jù)可能比傳輸寬度要大。這樣，分組數(shù)據(jù)以多個(gè)部分方式(即分組數(shù)據(jù)寬度)進(jìn)行傳輸。在一種實(shí)施例中，分組數(shù)據(jù)被分成分組數(shù)據(jù)寬是雙字長(zhǎng)(32位)。
在32位傳輸寬度的情況下，一個(gè)分組數(shù)據(jù)寬中的字節(jié)顯示到接口中，以最不重要的字節(jié)開始(字節(jié)0)，以最重要的字節(jié)結(jié)束(字節(jié)3)，如表2中所示。在64位傳輸寬度的情況下(例如4×模式下的16位寬接口)，最不重要的雙字(分組數(shù)據(jù)寬)在數(shù)據(jù)信號(hào)的低字節(jié)上進(jìn)行傳輸(例如PD
)，而重要的雙字在數(shù)據(jù)信號(hào)的高字節(jié)上被并行傳輸(如PD[158])。這兩個(gè)例子都在下面表2中給出。
表28位和16位接口寬度時(shí)的字節(jié)傳輸次序
集線器接口的協(xié)議層也要負(fù)責(zé)組幀數(shù)據(jù)。這樣，由集線器接口所執(zhí)行的組幀規(guī)則就定義了如何將一個(gè)或多個(gè)分組數(shù)據(jù)寬映射到一組傳輸寬度上。為了簡(jiǎn)化將分組數(shù)據(jù)分析成分組數(shù)據(jù)寬，在一種集線器接口的實(shí)施例中，下面三個(gè)組幀規(guī)則被履行分組數(shù)據(jù)的頭部分開始于傳輸寬度的第一個(gè)字節(jié)上；分組數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)部分(如果存在)開始于傳輸寬度的第一個(gè)字節(jié)上；分組數(shù)據(jù)占用整數(shù)個(gè)傳輸寬度。
任何一個(gè)未被分組數(shù)據(jù)使用的可使用的傳輸寬度可被用一個(gè)偽雙字(DW)傳輸所填充，但被接收集線器主體忽略。在其它可選的實(shí)施例中，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，或多、或少、以及/或者其它不同的組幀規(guī)則可被集線器接口所使用。
表3和表4在下面給出，用于說(shuō)明上面給出的64位傳輸寬度情況下的組幀規(guī)則的實(shí)例。表3 使用32位尋址并包含3個(gè)雙字?jǐn)?shù)據(jù)的請(qǐng)求 表4 使用64位尋址并包含3個(gè)雙字?jǐn)?shù)據(jù)的請(qǐng)求 請(qǐng)求分組按一種實(shí)施例，請(qǐng)求包的包頭格式在下面表5和表6中給出。在表5和表6所示的實(shí)例中，基準(zhǔn)頭是一個(gè)雙字；對(duì)于32位尋址則要求用一個(gè)額外的雙字；對(duì)于64位尋址模式，則要求兩個(gè)額外的雙字。表5和6中給出的頭字段將在表的下面進(jìn)行說(shuō)明。
在集線器接口的另一可選的實(shí)施例中，不脫離本發(fā)明范圍的情況下，包含在請(qǐng)求分組數(shù)據(jù)頭中的字段是可以改變的。例如，頭可能包括附加字段，或縮減字段，或不同的字段替代以下給出的字段。而且，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，字段編碼也是可以更改的。表5 對(duì)應(yīng)32位尋址的請(qǐng)求分組數(shù)據(jù)的頭格式 表6 對(duì)應(yīng)64位尋址的請(qǐng)求分組數(shù)據(jù)的頭格式 事務(wù)描述符事務(wù)描述符路徑選擇和屬性字段如前面所說(shuō)明過的rc/cp 請(qǐng)求分組數(shù)據(jù)以“0”標(biāo)識(shí)，而完成分組數(shù)據(jù)在此位置上則用“1”標(biāo)識(shí)cr要求完成(‘1’)或者不要求完成(‘0’)r/w 讀(‘0’)或?qū)?‘1’)。該字段指示是否數(shù)據(jù)被包含在完成(讀)或請(qǐng)求(寫)中。地址格式(af) 尋址格式或是隱含的(‘0’)、或是32/64位(‘1’)鎖定(1k) 該標(biāo)志位用于指示請(qǐng)求是被鎖定序列的一部分。被鎖定序列中的請(qǐng)求和完成會(huì)設(shè)置此位。未包含鎖定的集線器主體將忽略此標(biāo)志位，并用‘0’填充此字段。數(shù)據(jù)長(zhǎng)度 數(shù)據(jù)長(zhǎng)度是按雙字給出的，編碼后要使所表示的雙字?jǐn)?shù)目是該雙字?jǐn)?shù)目加1。因此，“000000”表示1個(gè)雙字長(zhǎng)?？臻g 該字段為請(qǐng)求選擇目的空間的類型。在一種實(shí)施例中，可能的目的空間包括存儲(chǔ)器(“00”)和I0(“01”)。首DW BE 用于任何到存儲(chǔ)器或IO上的讀或?qū)懻?qǐng)求的第一個(gè)雙字的字節(jié)允許。字節(jié)允許低有效。如果對(duì)應(yīng)一個(gè)請(qǐng)求僅存在一個(gè)雙字，那么該字節(jié)允許字段必須被使用。
在一種實(shí)施例中，在無(wú)字節(jié)允許的情況下發(fā)布存儲(chǔ)器或IO的讀或?qū)懻?qǐng)求是非法的。尾DW BE 用于任何讀或?qū)懻?qǐng)求的最后一個(gè)雙字的字節(jié)允許。字節(jié)允許低有效。如果對(duì)應(yīng)一個(gè)請(qǐng)求僅存在一個(gè)雙字，那么該字段必須是無(wú)效的(“1111”)。字節(jié)允許可能是不連續(xù)的(例如“0101”)。該字段不能與特殊周期字段一同使用，因?yàn)樗c“特殊周期編碼”字段是重疊的。地址[312] 32位地址將被生成，同PCI上同類周期的地址。對(duì)于32位和64位尋址模式該雙字要被包括其中(而對(duì)于隱含尋址模式則不然)。擴(kuò)展地址(ea) 指明32位尋址(‘0’)或64位尋址(‘1’)配置類型(ct) 僅用于配置周期，該位被用于指示類型0(‘0’)或類型1(‘1’)的配置周期類型。因?yàn)榕渲弥芷诳偸峭?2位尋址一同執(zhí)行，因此該位是與“擴(kuò)展地址”位重疊的。地址[6332] 用于64位尋址模式中的高位地址。對(duì)應(yīng)64位尋址模式，該雙字要被包括進(jìn)來(lái)。完成分組按一種實(shí)施例，用于完成包的頭格式如下面表7中所示。在一種實(shí)施例中，頭是一個(gè)雙字。頭字段，如表8中所示，將在表的下面進(jìn)行說(shuō)明。
但是，在集線器接口的另一種可選的實(shí)施例中，不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，完成包的頭中所包含的字段可以更改。例如，頭可以包括附加字段、縮減字段、或不同的字段來(lái)替代如下給出并說(shuō)明的字段。而且，不脫離本發(fā)明范圍的情況下，字段編碼也是可以更改的。表7完成分組的頭格式被傳輸?shù)奈沧止?jié)被傳輸?shù)氖鬃止?jié)31 30 29 28 27 26 25 24 | 23 22 21 20 19 18 17 16 | 15 14 13 12 11 10 9 8 | 7 6 5 4 3 2 1 0
事務(wù)描述符事務(wù)描述符路徑選擇和屬性字段即如前面在事務(wù)處理部分中說(shuō)明過的rc/cp 完成分組數(shù)據(jù)在此位置上用“1”標(biāo)識(shí)r/w 讀(‘0’)或?qū)?‘1’)。該字段指示是否數(shù)據(jù)被包含在完成(讀)或請(qǐng)求(寫)中。鎖定(1k) 該標(biāo)志位用于指示完成是被鎖定序列的一部分。被鎖定序列中的請(qǐng)求和完成會(huì)設(shè)置此位。沒有包括鎖定的主體將忽略此標(biāo)志位并用‘0’填充此字段。數(shù)據(jù)長(zhǎng)度 數(shù)據(jù)長(zhǎng)度是按雙字給出的，編碼后要使所表示的雙字?jǐn)?shù)目是該雙字?jǐn)?shù)目加1。因此，“000000”表示1個(gè)雙字長(zhǎng)。完成狀態(tài) 使用預(yù)定的方式指示完成狀態(tài)保留 所有保留的位都被設(shè)置成‘0’在集線器接口的一種實(shí)施例中，存儲(chǔ)器讀完成提供的數(shù)據(jù)量可能少于總體被請(qǐng)求的數(shù)據(jù)量，只要整個(gè)請(qǐng)求被最后完成。同樣，存儲(chǔ)器寫完成也可能意味著并非整個(gè)請(qǐng)求都被完成。這樣做可以滿足特殊平臺(tái)上特殊集線器接口等待時(shí)間的要求。
此外，在一種實(shí)施例中，對(duì)于要求完成的請(qǐng)求，啟動(dòng)程序保留有關(guān)該請(qǐng)求的信息，并將其保存到初始化集線器主體的緩沖器中。例如，該信息可能包括事務(wù)描述符、分組數(shù)據(jù)大小、鎖定狀態(tài)、路徑選擇信息等。此外，當(dāng)接收到完成時(shí)，啟動(dòng)程序就會(huì)將完成與相應(yīng)的請(qǐng)求進(jìn)行匹配。在存在多個(gè)完成的情況下，啟動(dòng)程序會(huì)累積為原始請(qǐng)求而實(shí)行的數(shù)據(jù)數(shù)量，一直到原始請(qǐng)求被徹底完成為止。接口判優(yōu)和分組數(shù)據(jù)組幀在集線器接口的一種實(shí)施例中，當(dāng)接口空閑時(shí)，來(lái)自于被連接到接口上的任何一個(gè)集線器主體的請(qǐng)求聲明都被看作一次判優(yōu)事件。發(fā)出請(qǐng)求的第一個(gè)主體得到接口的所有權(quán)。當(dāng)集線器接口空閑時(shí)，如果主體們同時(shí)請(qǐng)求所有權(quán)，那么最近最少被服務(wù)的集線器主體獲得所有權(quán)。在一種實(shí)施例中，所有的集線器主體都要追蹤其最近最少被服務(wù)的狀態(tài)(例如通過內(nèi)部寄存器中的狀態(tài)標(biāo)志)。在另一種可選的實(shí)施例中，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，其它可選的判優(yōu)例行程序可被使用。
一旦一個(gè)集線器主體獲得了接口的所有權(quán)，它將繼續(xù)占用此接口直到完成其事務(wù)處理為止，或者是直至被分配的時(shí)間帶寬期滿。例如，在一種實(shí)施例中，一個(gè)時(shí)間片計(jì)數(shù)器在每個(gè)集線器主體中被提供以控制帶寬分配和限制主體的接口所有權(quán)的占有期。對(duì)于被連接到同一接口上的集線器接口而言，被分配給集線器主體的時(shí)間(即時(shí)間片值)可能是相同的，也可能是不同的。一旦獲得接口的所有權(quán)，時(shí)間片計(jì)數(shù)器就被啟動(dòng)，計(jì)數(shù)集線器接口基準(zhǔn)時(shí)鐘的周期。
在一種實(shí)施例中，各個(gè)集線器主體都要負(fù)責(zé)管理它們自己的占有時(shí)間片分配。這樣，在一種實(shí)施例中，時(shí)間片值通過各集線器主體中用于各個(gè)接口的集線器接口命令寄存器可以被編程。
圖6說(shuō)明了對(duì)集線器主體A和主體B之間的集線器接口進(jìn)行判優(yōu)以及傳輸兩種分組數(shù)據(jù)的一個(gè)實(shí)例。該例子說(shuō)明了判優(yōu)脫離空閑接口狀態(tài)，隨著再重返空閑狀態(tài)。而且，在所說(shuō)明的例子中，接口使用了4×數(shù)據(jù)傳輸模式、8位數(shù)據(jù)信號(hào)(PD)通道。主體A，在圖6所說(shuō)明的實(shí)施例中，是最近剛被服務(wù)過的主體(MRS)。結(jié)果，主體A發(fā)出其外部請(qǐng)求信號(hào)(RQA)，同時(shí)采樣在時(shí)鐘沿1主體B的請(qǐng)求信號(hào)(RQB)的狀態(tài)(圖中顯示該信號(hào)無(wú)效)，在脫離此同一時(shí)鐘沿啟動(dòng)分組數(shù)據(jù)傳輸之前。
在一種實(shí)施例中，在被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)(即來(lái)自主體A的數(shù)據(jù))從時(shí)鐘沿3開始可在內(nèi)部達(dá)到接收器(即主體B)之前存在兩個(gè)時(shí)鐘延遲。第一個(gè)分組數(shù)據(jù)包括兩個(gè)雙字602和604，要求兩個(gè)基準(zhǔn)時(shí)鐘，以便能夠按4×模式進(jìn)行傳輸。第二個(gè)分組數(shù)據(jù)包括三個(gè)雙字606、608和610，因此要求三個(gè)基準(zhǔn)時(shí)鐘以便能夠按4×模式進(jìn)行傳輸。流控制在一種實(shí)施例中，分組數(shù)據(jù)可能由于請(qǐng)求隊(duì)列空間不足、數(shù)據(jù)緩沖器空間不足或其它原因而被接收主體重試或切斷。在一種實(shí)施例中，流控制是利用一個(gè)STOP(停止)信號(hào)實(shí)現(xiàn)的。
圖7說(shuō)明了一個(gè)應(yīng)用STOP(停止)信號(hào)的實(shí)例。正如曾說(shuō)明過的，主體A發(fā)出其外部請(qǐng)求信號(hào)(RQA)，并且采樣在時(shí)鐘沿1主體B的請(qǐng)求信號(hào)(RQB)的狀態(tài)(圖中顯示該信號(hào)無(wú)效)，在脫離此同一時(shí)鐘沿時(shí)(如時(shí)鐘沿1)，啟動(dòng)分組數(shù)據(jù)傳輸以前。
在兩個(gè)時(shí)鐘延遲之后，從時(shí)鐘沿3開始，來(lái)自主體A的被傳輸數(shù)據(jù)可在內(nèi)部到達(dá)主體B處的接收器。在一種實(shí)施例中，在接收到從主體A傳輸來(lái)的數(shù)據(jù)之后，主體B才首次有機(jī)會(huì)通過發(fā)出STOP(停止)信號(hào)制定流控制，如圖7所示，在時(shí)鐘沿4上。
此外，當(dāng)PD信號(hào)的使用權(quán)從一個(gè)集線器主體變換到另一個(gè)集線器主體時(shí)，STOP(停止)信號(hào)的使用權(quán)也要在預(yù)定的時(shí)鐘數(shù)目之后被交換。而且，在一種實(shí)施例中，STOP(停止)信號(hào)根據(jù)基準(zhǔn)時(shí)鐘被采樣，基準(zhǔn)時(shí)鐘對(duì)應(yīng)一個(gè)分組數(shù)據(jù)寬的末端傳輸。例如，在4×模式(利用8位寬PD信號(hào))下，STOP(停止)信號(hào)每個(gè)基準(zhǔn)時(shí)鐘被采樣一次。但在1×模式下，STOP(停止)信號(hào)則每四個(gè)時(shí)鐘被采樣一次(以事務(wù)處理開始時(shí)刻作為參考點(diǎn))。
停止信號(hào)被接收之后，接收了STOP(停止)信號(hào)的集線器主體將確定是否它可再嘗試發(fā)送其它的分組數(shù)據(jù)。圖8中的流程圖說(shuō)明了按一種實(shí)施例的集線器主體在接收到STOP(停止)信號(hào)后而決定是否再次嘗試發(fā)送分組數(shù)據(jù)時(shí)所應(yīng)執(zhí)行的步驟。
在步驟802中，正在傳輸分組數(shù)據(jù)的集線器主體接收到一個(gè)STOP(停止)信號(hào)。作為響應(yīng)，在步驟804，接收了STOP(停止)信號(hào)的集線器主體，通過對(duì)其它集線器主體的請(qǐng)求信號(hào)進(jìn)行采樣(例如RQB)確定是否有其他主體(該主體啟動(dòng)了STOP(停止)信號(hào))正在請(qǐng)求接口的使用權(quán)。
如果停止信號(hào)的接受者確定出發(fā)送停止信號(hào)的主體并沒有請(qǐng)求接口的使用權(quán)，那么在步驟806，接口的當(dāng)前使用者就會(huì)在停止信號(hào)恢復(fù)后嘗試傳輸分組數(shù)據(jù)。另一方面，如果確定出啟動(dòng)停止信號(hào)的主體正在請(qǐng)求使用權(quán)，那么在步驟808，當(dāng)前使用者就要確定是否其時(shí)間片已經(jīng)到期。
如果接口當(dāng)前使用者的時(shí)間片已經(jīng)到期，那么在步驟810，當(dāng)前使用者就釋放使用權(quán)。如果當(dāng)前使用者的時(shí)間片未到期，當(dāng)前使用者就會(huì)傳輸一個(gè)分組數(shù)據(jù)，其屬性不同于被中斷的分組數(shù)據(jù)。更明確地，在步驟812上，當(dāng)前使用者要確定是否它具有一個(gè)需要被傳輸?shù)姆纸M數(shù)據(jù)，該分組數(shù)據(jù)的屬性類型不同于當(dāng)前判優(yōu)階段(即當(dāng)前使用者的占用期間內(nèi))中被重試過的任何分組數(shù)據(jù)。
如果當(dāng)前使用者確實(shí)含有一個(gè)具有不同屬性的分組數(shù)據(jù)，那么在步驟814，當(dāng)前使用者將嘗試傳輸該分組數(shù)據(jù)。否則，當(dāng)前使用者將釋放接口的使用權(quán)。物理接口在一種實(shí)施例中，集線器接口采用了一種物理接口，它能在66MHz或100MHz的基準(zhǔn)頻率下工作。其它頻率也是可以使用的。此外，在一種實(shí)施例中，物理接口使用了資源同步(SS)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，它能實(shí)現(xiàn)四倍定時(shí)，以便在4×基準(zhǔn)集線器接口時(shí)鐘的模式下傳輸數(shù)據(jù)。結(jié)果，在具有一個(gè)8位數(shù)據(jù)接口(例如PD)工作在66MHz或100MHz基準(zhǔn)頻率下的一種實(shí)施例中，266兆字節(jié)每秒(MB/s)或400MB/s的帶寬可被分別獲得。
另外，在一種實(shí)施例中，集線器接口支持1.8V工作電壓，該接口是基于互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體工藝(CMOS)發(fā)送信號(hào)。但是，在另一種可選的實(shí)施例中，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，基于另一種可選的信號(hào)處理方式，集線器接口可在另一種可選的頻率和/或另一種可選的接口數(shù)據(jù)長(zhǎng)度下工作以提供不同的帶寬，并支持可選的其它工作電壓。外部信號(hào)定義圖9說(shuō)明了按一種實(shí)施例的兩個(gè)集線器主體之間的集線器接口的物理信號(hào)接口。如圖9所示，集線器接口的物理接口使用了一條雙向的8位數(shù)據(jù)總線(PD[7∶0])，使用一對(duì)不同的資源同步選通信號(hào)(PUSTRBN、PUSTRBP)進(jìn)行數(shù)據(jù)定時(shí)。在另一種可選的實(shí)施例中，接口可被擴(kuò)展。例如，如圖9中所示的，一條額外的8位數(shù)據(jù)總線(PD[15∶8])以及一對(duì)額外的資源同步選通信號(hào)(PUSTRBN、PUSTRBP)也被使用。此外，在另一種可選的實(shí)施例中，單一方向的數(shù)據(jù)信號(hào)也被使用。
此外，一個(gè)單方向的判優(yōu)信號(hào)將每個(gè)主體都連接到其它主體上(RQA、RQB)，一個(gè)雙向的停止信號(hào)被接收主體用于控制數(shù)據(jù)流，如前面所述。其余的接口信號(hào)包括系統(tǒng)復(fù)位(Reset)、統(tǒng)一時(shí)鐘(HLCLK)和電壓參考信號(hào)(HLVREF)。同樣，也包括用于為各個(gè)集線器主體(ZCOMP)將其驅(qū)動(dòng)器輸出阻抗匹配到適當(dāng)值以補(bǔ)償制造和溫度變動(dòng)的信號(hào)。
圖9中說(shuō)明的接口所顯示的物理信號(hào)下面在表8中將進(jìn)一步說(shuō)明。在集線器接口的另一種可選的實(shí)施例中，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，被包含在物理接口中的信號(hào)是可以改變的。例如，物理接口可能包括或多、或少、或者自圖9所示信號(hào)變化出的不同信號(hào)，這些下面在表8中進(jìn)一步說(shuō)明。
表8用于8位主體的集線器接口信號(hào)
1ASTS＝有效保持的三路狀態(tài)2SS＝資源同步模式信號(hào)3CC＝統(tǒng)一時(shí)鐘模式信號(hào)4在一種實(shí)施例中，復(fù)位是一種系統(tǒng)寬的信號(hào)；它是系統(tǒng)一個(gè)組件的輸出和到其它組件(們)的輸入。而且，復(fù)位信號(hào)相對(duì)HLCLK是異步的。統(tǒng)一時(shí)鐘傳輸模式工作在一種實(shí)施例中，經(jīng)由集線器接口傳送的多數(shù)信號(hào)是按照統(tǒng)一時(shí)鐘模式被傳輸?shù)?。更確切地，通過統(tǒng)一時(shí)鐘模式進(jìn)行傳送的信號(hào)的定時(shí)都是參考某個(gè)單獨(dú)的時(shí)鐘(例如集線器接口時(shí)鐘)。在另一種可選的實(shí)施例中，信號(hào)被限制到處于集線器接口主體外部的系統(tǒng)時(shí)鐘上。而且，也可能在系統(tǒng)中存在一個(gè)或多個(gè)集線器接口部分，在這種情況下，不同的基準(zhǔn)時(shí)鐘被用于不同的部分。例如，一個(gè)組件可能既采樣66MHz的基準(zhǔn)集線器接口又采樣100MHz的基準(zhǔn)集線器接口。資源同步傳輸模式工作在一種實(shí)施例中，分組數(shù)據(jù)/數(shù)據(jù)是使用資源同步時(shí)鐘模式而被傳送的，這種模式提供了一種能用于倍增數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)傳輸速度的技術(shù)。例如，在一種使用了4×資源同步定時(shí)模式以及8位數(shù)據(jù)信號(hào)通道的實(shí)施例中，傳送一個(gè)雙字(即4個(gè)字節(jié))只需要一個(gè)集線器接口時(shí)鐘周期(HLCK)?；蛘撸谝粋€(gè)8位數(shù)據(jù)信號(hào)通道上利用1X資源同步定時(shí)模式傳輸一個(gè)雙字需要一個(gè)完整的集線器接口時(shí)鐘周期來(lái)實(shí)現(xiàn)。
更確切地，在資源同步傳送的實(shí)施例中，選通信號(hào)(例如PSTRBN/PSTRBP)與按選通信號(hào)和數(shù)據(jù)間預(yù)定的定時(shí)關(guān)系而傳送的數(shù)據(jù)一起被發(fā)送。隨后，選通信號(hào)被用于將數(shù)據(jù)鎖存到接收集線器主體中。
更確切地，在一種實(shí)施例中，選通信號(hào)PSTRBP/PSTRBN邊沿被接收集線器主體用于識(shí)別經(jīng)由數(shù)據(jù)信號(hào)通道傳送的數(shù)據(jù)的存在和同步性。例如，如圖10中時(shí)序圖所說(shuō)明的，在一種實(shí)施例中，第一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸對(duì)應(yīng)PSTRBP的上升沿和PSTRBN的下降沿。第二個(gè)數(shù)據(jù)傳輸對(duì)應(yīng)PSTRBN的上升沿和PSTRBP的下降沿。
另外，在一種實(shí)施例中，如圖10中進(jìn)一步所示，選通信號(hào)PSTRBP/PSTRBN傳送邊沿的位置靠近數(shù)據(jù)有效窗口的中心。結(jié)果，接收主體被提供了一個(gè)輸入數(shù)據(jù)采樣窗口，以便能容納各種系統(tǒng)定時(shí)的偏斜。而且，在一種實(shí)施例中，選通信號(hào)邊沿前的最小有效數(shù)據(jù)(tDVb)和選通信號(hào)邊沿后的最小有效數(shù)據(jù)(tDVa)也被接收集線器主體用于進(jìn)行識(shí)別和鎖存應(yīng)被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。一旦接收集線器主體鎖存了到來(lái)的數(shù)據(jù)后，數(shù)據(jù)就會(huì)被維持一段較短的時(shí)期，以便在沿集線器主體內(nèi)而過之前讓數(shù)據(jù)和集線器接口時(shí)鐘(HLCK)能夠再次同步。
對(duì)在已閱讀過以上說(shuō)明之后的本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員而言，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行某些更改和變化無(wú)疑是一目了然的。因此，應(yīng)該理解，通過圖解表示和說(shuō)明的任何特定實(shí)施例都不意味著被考慮為限制。因此，對(duì)各種實(shí)施例的細(xì)節(jié)的引用也不意味著要限定本身僅列舉了被看作是發(fā)明特性的權(quán)利要求的范圍。
權(quán)利要求
1.一種系統(tǒng)包括一個(gè)中央處理單元(CPU)；和一個(gè)被連接到CPU上的存儲(chǔ)器控制器集線器(MCH)，其中MCH包括一個(gè)可操作的用于檢測(cè)被連接到MCH上的第一集線器主體存在的第一接口控制器。
2.權(quán)利要求1的系統(tǒng)還包括一個(gè)第一點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈接，它被連在第一點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈接和第一接口控制器之間。
3.權(quán)利要求2的系統(tǒng)，其中MCH還包括第二接口控制器；被連接到第二接口控制器上的第二點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈接；和被連接到第二點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈接的第二集線器主體；其中第二接口控制器可操作用于檢測(cè)第二集線器主體的存在。
4.權(quán)利要求3的系統(tǒng)其中第一集線器主體是一種網(wǎng)絡(luò)接口卡，第二集線器主體是一種圖形加速器。
5.權(quán)利要求2的系統(tǒng)，其中第一接口控制器包括一個(gè)存在檢測(cè)模塊；和被結(jié)合到存在檢測(cè)模塊中的控制邏輯。
6.權(quán)利要求5的系統(tǒng)，其中存在檢測(cè)模塊監(jiān)測(cè)著集線器接口以便檢測(cè)第一集線器主體的存在。
7.權(quán)利要求6的系統(tǒng)，其中控制邏輯在第一集線器主體被檢測(cè)到時(shí)要響應(yīng)輪詢請(qǐng)求，在沒有檢測(cè)到第一集線器主體時(shí)就不響應(yīng)輪詢請(qǐng)求。
8.權(quán)利要求5的系統(tǒng)，其中第一集線器主體包括一個(gè)存在確認(rèn)模塊，用于將存在確認(rèn)信號(hào)通過點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈接傳送給存在檢測(cè)模塊。
9.權(quán)利要求8的系統(tǒng)，其中存在檢測(cè)模塊包括一個(gè)被連接到集線器接口上的第一電阻器，存在確認(rèn)模塊包括一個(gè)被連接到點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈接上的第二電阻器。
10.權(quán)利要求8的系統(tǒng)，其中存在檢測(cè)模塊包括一個(gè)被連接到點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈接上的第一晶體管，存在確認(rèn)模塊包括一個(gè)被連接到集線器接口上的第二晶體管。
11.權(quán)利要求2的系統(tǒng)還包括一個(gè)被連接到MCH上的接口控制集線器(ICH)。
12.權(quán)利要求11的系統(tǒng)，其中ICH包括一個(gè)第二接口控制器；一個(gè)被連接到第二接口控制器上的第二點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈接；被連接到第二點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈接上的第二集線器主體；其中，第二接口控制器是可操作的用于檢測(cè)被連接到第二接口控制器上的第二集線器主體的存在。
13.權(quán)利要求12的系統(tǒng)，其中ICH還包括一個(gè)被連接到PCI總線上的外圍組件接口(PCI)橋接器。
14.權(quán)利要求11的系統(tǒng)，其中放置在MCH中的部件被分配在第一地址范圍內(nèi)的部件地址，而放置在ICH中的部件被分配在第二地址范圍內(nèi)的部件地址。
15.初始化集線器接口的方法包括對(duì)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈接進(jìn)行采樣；確定是否存在一個(gè)下游主體被連接到點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈接上；如果下游主體被檢測(cè)到，則傳送一個(gè)第一信號(hào)；如果下游主體未被檢測(cè)到，則傳送一個(gè)第二信號(hào)。
16.權(quán)利要求15的方法還包括如果下游主體被檢測(cè)到，則在控制邏輯處接收第一信號(hào)；輪詢來(lái)自中央處理單元(CPU)的第一集線器主體；和如果第一集線器主體響應(yīng)該輪詢，則輪詢來(lái)自CPU的第二集線器主體。
17.權(quán)利要求15的方法還包括如果下游主體未被檢測(cè)到，則在控制邏輯處接收第二信號(hào)；在第一集線器主體處使集線器接口無(wú)效。
18.一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括第一集線器主體；和被連接到第一集線器主體的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈接，其中第一集線器主體對(duì)集線器接口進(jìn)行采樣，以便在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的初始化階段檢測(cè)第二集線器主體的存在。
19.權(quán)利要求18的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其中第一集線器主體包括一個(gè)存在檢測(cè)模塊；和被連接到存在檢測(cè)模塊上的控制邏輯。
20.權(quán)利要求19的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其中控制邏輯在第二集線器主體被檢測(cè)到時(shí)傳送一個(gè)第一信號(hào)給中央處理單元(CPU)，如果第一集線器主體未被檢測(cè)到時(shí)則傳送第二信號(hào)到CPU。
全文摘要
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括一個(gè)第一集線器主體和一個(gè)被連接到該第一集線器主體上的集線器接口。第一集線器主體能夠?qū)€器接口進(jìn)行采樣以便檢測(cè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)初始化時(shí)第二集線器主體的存在。在另一個(gè)實(shí)施例中，第一集線器主體包括一個(gè)存在檢測(cè)模塊和被連接到該存在檢測(cè)模塊上的控制邏輯。如果第二集線器主體被檢測(cè)到，控制邏輯就會(huì)響應(yīng)中央處理器單元(CPU)的輪詢請(qǐng)求；如果第一設(shè)備未被檢測(cè)到，控制邏輯就不響應(yīng)CPU。
文檔編號(hào)G06F13/40GK1402849SQ00816432
公開日2003年3月12日 申請(qǐng)日期2000年9月27日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月7日
發(fā)明者D·J·哈里曼, J·阿賈諾維, S·加西亞 申請(qǐng)人:英特爾公司