專利名稱：在一個(gè)個(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中提供實(shí)時(shí)操作的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及在一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中執(zhí)行實(shí)時(shí)應(yīng)用程序。
發(fā)明的背景目前，個(gè)人電腦可以用于執(zhí)行各種應(yīng)用程序以便簡(jiǎn)化將被用戶執(zhí)行的任務(wù)。然而，傳統(tǒng)的個(gè)人電腦不能執(zhí)行實(shí)時(shí)應(yīng)用程序。一個(gè)實(shí)時(shí)應(yīng)用程序是由一個(gè)計(jì)算機(jī)來(lái)執(zhí)行的，該計(jì)算機(jī)計(jì)算的正確性不僅取決于計(jì)算的邏輯正確性，還取決于結(jié)果生產(chǎn)的時(shí)間。若時(shí)間限制沒(méi)有滿足，則系統(tǒng)出錯(cuò)。例如，在一個(gè)愛(ài)國(guó)者導(dǎo)彈應(yīng)用程序中，一個(gè)愛(ài)國(guó)者導(dǎo)彈必須位于一個(gè)進(jìn)入目標(biāo)區(qū)導(dǎo)彈的雷達(dá)探測(cè)系統(tǒng)中并且在進(jìn)入可以摧毀其目標(biāo)的進(jìn)入目標(biāo)區(qū)導(dǎo)彈之前向防御導(dǎo)彈開(kāi)火。
在傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上很難執(zhí)行同例如Windows 98或Windows NT@一起完成的實(shí)時(shí)操作，因?yàn)橥ㄓ貌僮飨到y(tǒng)核心不具有在給定時(shí)間限制內(nèi)響應(yīng)事件的功能。另外，典型的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件平臺(tái)不能在執(zhí)行決議所需要的時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)生事件。
在一個(gè)像Windows 98的操作系統(tǒng)中沒(méi)有關(guān)于應(yīng)用程序驅(qū)動(dòng)將如何處理事件的規(guī)則。例如，在有些情況下驅(qū)動(dòng)可以關(guān)閉接收的事件直到事件被處理之前五秒。
很明顯這樣的一個(gè)時(shí)延對(duì)于一個(gè)實(shí)時(shí)操作來(lái)講將是不能接受的。
在此，它希望能夠提供個(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)一個(gè)實(shí)時(shí)功能。
附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明根據(jù)如下詳細(xì)描述和與本發(fā)明各種實(shí)施例相關(guān)的


，本發(fā)明將更完全地被理解。然而所述的附圖將不會(huì)限定發(fā)明給出的具體實(shí)施例，僅僅用于對(duì)發(fā)明的說(shuō)明和理解。
圖1是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的方框圖；和圖2是一個(gè)非對(duì)稱的處理器的實(shí)施例的方框圖。
詳細(xì)說(shuō)明在一個(gè)個(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中提供實(shí)時(shí)操作的方法和裝置將被說(shuō)明。在本發(fā)明下面的詳細(xì)說(shuō)明中很多細(xì)節(jié)將被闡明以便提供對(duì)本發(fā)明的一個(gè)徹底的了解。然而，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)講，沒(méi)有這些細(xì)節(jié)本發(fā)明也可以被實(shí)現(xiàn)是顯而易見(jiàn)的。在其它的例子中，已知的結(jié)構(gòu)和裝置被表示在方框圖表格中，而不是詳細(xì)地進(jìn)行描述，以免模糊本發(fā)明。
圖1是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100的一個(gè)實(shí)施例的方框圖；和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100包括一個(gè)中央處理器(處理器)105耦合到處理機(jī)總線110。在一個(gè)實(shí)施例中，處理器105是一個(gè)具有美國(guó)英特爾公司Pentium@系列結(jié)構(gòu)的處理器，該處理器包括Pentium@11系列和移動(dòng)Pentium和Pentium@11處理器，這些處理器可以從位于美國(guó)加利福尼亞州圣卡拉拉的英特爾公司獲得。另外，也可以使用其它處理器。處理器105可以包括一級(jí)(L1)高速緩沖存儲(chǔ)器(圖1中未示出)。
在一個(gè)實(shí)施例中，處理器105還通過(guò)專用高速緩沖存儲(chǔ)器總線102被耦合到高速緩沖存儲(chǔ)器107，它是一個(gè)二級(jí)(L2)高速緩沖存儲(chǔ)器。所述的LI和L2高速緩沖存儲(chǔ)器還可以被集成到一個(gè)單獨(dú)的裝置中。高速緩沖存儲(chǔ)器107是可選擇的并且對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100不是必需的。另外，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100包括一個(gè)非對(duì)稱的處理器(NSP)109耦合到高速緩沖存儲(chǔ)器107和處理機(jī)總線110。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，NSP是同處理器105集成到一起并且在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)協(xié)議的執(zhí)行。
芯片組120還被耦合到處理機(jī)總線110。在一個(gè)實(shí)施例中，芯片組120是440BX芯片組，可以從美國(guó)英特爾公司獲得；當(dāng)然，也可以使用其它芯片組。芯片組120可以包括一個(gè)存儲(chǔ)控制器，用于控制一個(gè)主存儲(chǔ)器113。此外，芯片組220還可以包括一個(gè)由位于美國(guó)加利福尼亞州圣克拉拉的英特爾公司開(kāi)發(fā)的加速圖形接口(AGP)規(guī)范修訂版2.0接口320。AGP接口320被耦合到一個(gè)視頻設(shè)備125并且處理請(qǐng)求訪問(wèn)主存儲(chǔ)器113的視頻數(shù)據(jù)。
主存儲(chǔ)器113通過(guò)芯片組120被耦合到處理機(jī)總線110。主存儲(chǔ)器113和高速緩沖存儲(chǔ)器107存儲(chǔ)指令序列，這些指令序列通過(guò)處理器105和NSP109被執(zhí)行。通過(guò)處理器105和NSP109執(zhí)行的指令序列可以從主存儲(chǔ)器113、高速緩沖存儲(chǔ)器107或任何其它存儲(chǔ)裝置中檢索。其它的裝置也可以被耦合到處理機(jī)總線110，例如多個(gè)主存儲(chǔ)器裝置。視頻設(shè)備125也被耦合到芯片組120。在一個(gè)實(shí)施例中，視頻設(shè)備包括一個(gè)例如陰極射線管(CRT)的屏幕顯示器或液晶顯示器(LCD)和必要的支持電路。
處理機(jī)總線110通過(guò)芯片組120被耦合到系統(tǒng)總線130。在一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)總線130是一個(gè)支持總線規(guī)范修訂版2.1的外圍設(shè)備互連(PCI)總線，該總線由位于俄勒岡州波特蘭的PCI專業(yè)組開(kāi)發(fā)；當(dāng)然，也可以使用其它總線標(biāo)準(zhǔn)。多個(gè)設(shè)備，例如音頻設(shè)備127，可以耦合到系統(tǒng)總線130。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，一個(gè)無(wú)線電收發(fā)機(jī)129被耦合到系統(tǒng)總線130。無(wú)線電收發(fā)機(jī)129可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100和一個(gè)遠(yuǎn)程設(shè)備(未示出)之間的通信接口。
總線橋140耦合系統(tǒng)總線130到二級(jí)總線150。在一個(gè)實(shí)施例中，二級(jí)總線150是一個(gè)由位于紐約Armonk的國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司開(kāi)發(fā)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)(ISA)規(guī)范修訂版1.0的總線。當(dāng)然，也可以使用其它的總線標(biāo)準(zhǔn)，例如由美國(guó)康柏公司開(kāi)發(fā)的擴(kuò)展工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)(EISA)規(guī)范修訂版3.12等。多個(gè)設(shè)備，比如硬盤(pán)153和磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器154可以耦合到二級(jí)總線150。其它裝置，例如光標(biāo)控制裝置(圖1未示出)，可以耦合到二級(jí)總線150。
圖2是NSP109的一個(gè)實(shí)施例的方框圖。NSP包括一個(gè)事件計(jì)時(shí)器220，一個(gè)事件機(jī)構(gòu)230，一個(gè)數(shù)字信號(hào)處理機(jī)240和一個(gè)無(wú)線電相關(guān)器250。事件計(jì)時(shí)器220被用作在事件機(jī)構(gòu)240產(chǎn)生計(jì)時(shí)器中斷的機(jī)構(gòu)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，計(jì)時(shí)器220在預(yù)先決定間隔內(nèi)傳輸一個(gè)信號(hào)到事件機(jī)構(gòu)230。.該信號(hào)表示事件機(jī)構(gòu)230將產(chǎn)生一個(gè)時(shí)鐘中斷。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，每5毫秒將產(chǎn)生時(shí)鐘中斷。然而，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)講使用其它時(shí)段產(chǎn)生中斷是可以理解的。
DSP240被耦合到事件機(jī)構(gòu)230。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，NSP109實(shí)現(xiàn)一個(gè)執(zhí)行實(shí)時(shí)應(yīng)用的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。實(shí)時(shí)應(yīng)用程序是在其工作狀態(tài)方面具有時(shí)間的限制的應(yīng)用程序。若該限制沒(méi)有滿足，所述的應(yīng)用程序出錯(cuò)，或者必須更好地適應(yīng)工作條件。
數(shù)字信號(hào)處理240是集成在如處理器105相同的半導(dǎo)體晶圓上，并且共享處理器105的存儲(chǔ)資源。處理器105同一個(gè)通用操作系統(tǒng)一起操作執(zhí)行非實(shí)時(shí)應(yīng)用。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，處理器105使用所述的由位于華盛頓Redmond的微軟公司開(kāi)發(fā)的Windows98@操作系統(tǒng)進(jìn)行操作。然而，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)講使用其它通用操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100是可以理解的。
根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，所述的通用操作系統(tǒng)把DSP240當(dāng)作輸入/輸出(I/O)子系統(tǒng)。例如，所述處理器105的通用操作系統(tǒng)和實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)通訊，好象所述的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)是一個(gè)試圖訪問(wèn)處理器105資源的驅(qū)動(dòng)接口。結(jié)果，所述的通用操作系統(tǒng)通過(guò)NSP109提供非可分頁(yè)的存儲(chǔ)器用于實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的執(zhí)行。
此外，由于所述的通用操作系統(tǒng)是這樣實(shí)現(xiàn)的，因此沒(méi)有應(yīng)用程序驅(qū)動(dòng)被操作，因?yàn)橛?jì)算機(jī)系統(tǒng)100對(duì)比在計(jì)時(shí)器220計(jì)算的預(yù)定時(shí)間間隔長(zhǎng)的操作禁止中斷。因此，所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100的中斷等待是可以保證的，允許計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100不斷地響應(yīng)事件和實(shí)時(shí)信息。
無(wú)線電相關(guān)器250從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100以外的信號(hào)源接收實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。無(wú)線電相關(guān)器250將接收數(shù)據(jù)從串行格式轉(zhuǎn)換到并行格式。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，無(wú)線電相關(guān)器是一個(gè)無(wú)線藍(lán)牙無(wú)線電話，它可以通過(guò)一個(gè)由藍(lán)牙專業(yè)組開(kāi)發(fā)的藍(lán)牙接口與外部設(shè)備通信。然而，在其它實(shí)施例中，無(wú)線電相關(guān)器250可以用其它通訊裝置(例如，基本頻帶處理器)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
在閱讀了上述說(shuō)明之后，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)講，必定可以顯而易見(jiàn)的對(duì)本發(fā)明進(jìn)行多種變更和修改，任何特定的實(shí)施例所表示的和通過(guò)例子說(shuō)明的都將被認(rèn)為是可以理解的且決不是意指某種限定。在此，參考各種實(shí)施例的細(xì)節(jié)并不想限定權(quán)利要求書(shū)的范圍，也就是說(shuō)并不是只有本文中自己所列舉的特征被認(rèn)為是本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括一個(gè)中央處理器(CPU)；和一個(gè)非對(duì)稱的處理器(NSP)耦合到所述的中央處理器，其中該NSP是集成在該CPU上的相同半導(dǎo)體晶圓。
2.如權(quán)利要求1的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)更進(jìn)一步包括一個(gè)高速緩沖存儲(chǔ)器耦合到所述的中央處理器和所述的NSP，其中所述的中央處理器和所述的NSP共享所述的高速緩沖存儲(chǔ)器。
3.如權(quán)利要求1的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)更進(jìn)一步包括一個(gè)處理機(jī)總線耦合到所述的NSP和所述的CPU；一個(gè)芯片組耦合到所述的處理機(jī)總線；和一個(gè)主存儲(chǔ)器耦合到所述的芯片組，其中所述的CPU和所述的NSP共享所述的主存儲(chǔ)器。
4.如權(quán)利要求1的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)其中所述的CPU實(shí)現(xiàn)一個(gè)通用操作系統(tǒng)并且所述的NSP實(shí)現(xiàn)一個(gè)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。
5.如權(quán)利要求4的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)其中通用操作系統(tǒng)和所述的作為輸入/輸出子系統(tǒng)的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)通訊。
6.如權(quán)利要求1的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)其中所述的名NSP包括一個(gè)數(shù)字信號(hào)處理機(jī)(DSP)；一個(gè)事件機(jī)構(gòu)耦合到所述的DSP；和一個(gè)事件計(jì)時(shí)器耦合到所述的事件機(jī)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求6的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)其中所述的NSP更進(jìn)一步包括一個(gè)無(wú)線相關(guān)器耦合到所述的DSP。
8.如權(quán)利要求7的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)其中所述的無(wú)線相關(guān)器是無(wú)線藍(lán)牙無(wú)線電話。
9.一種非對(duì)稱的處理器(NSP)包括一個(gè)數(shù)字信號(hào)處理機(jī)(DSP)；一個(gè)事件機(jī)構(gòu)耦合到所述的數(shù)DSP；和一個(gè)事件計(jì)時(shí)器耦合到事件機(jī)構(gòu)，其中所述的名字服務(wù)協(xié)議是集成在如中央處理器(CPU)上的相同半導(dǎo)體晶圓。
10.如權(quán)利要求9的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)其中所述的NSP更進(jìn)一步包括一個(gè)無(wú)線相關(guān)器耦合到所述的DSP。
11.如權(quán)利要求10的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)其中所述的無(wú)線相關(guān)器是無(wú)線藍(lán)牙無(wú)線電話。
12.一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括一個(gè)中央處理器(CPU)和一個(gè)數(shù)字信號(hào)處理機(jī)(DSP)，其中所述的DSP是集成在如所述的中央處理器上的相同半導(dǎo)體晶圓。
13.如權(quán)利要求12的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)其中所述的CPU實(shí)現(xiàn)一個(gè)通用操作系統(tǒng)并且所述的DSP實(shí)現(xiàn)一個(gè)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。
14.如權(quán)利要求13的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)其中通用操作系統(tǒng)和所述的作為輸入/輸出子系統(tǒng)的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)通訊。
15.如權(quán)利要求12的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)其中所述的CPU實(shí)現(xiàn)一個(gè)通用操作系統(tǒng)并且所述的DSP共享訪問(wèn)一個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)。
全文摘要
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，披露了一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括一個(gè)中央處理器(CPU)和一個(gè)耦合到所述CPU的非對(duì)稱的處理器(NSP)。所述的NSP被集成在和CPU的相同半導(dǎo)體晶圓上。
文檔編號(hào)G06F15/78GK1461442SQ01811835
公開(kāi)日2003年12月10日 申請(qǐng)日期2001年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月28日
發(fā)明者J·卡達(dá)克 申請(qǐng)人:英特爾公司