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虚拟PCI设备装置和方法制造方法及图纸

技术编号:2869952 阅读:260 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
从计算机程序的角度来看,虚拟PCI总线是驻留在一个主机到PCI桥接器后面的物理分层的PCI总线结构的一部分。物理上位于主机到PCI桥接器的主机总线端的设备可以是驻留在虚拟PCI总线上的虚拟装置,这使得物理设备可以参与通常仅仅可由PCI兼容设备得到的与设备无关的初始化和系统资源分配。面向虚拟PCI设备的由处理器启动的主机总线周期可以被截取和重定向到该物理设备。(*该技术在2022年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体上涉及计算机。具体地涉及数据传送总线。
技术介绍
由PCI Special Interest Group出版的PCI局部总线规范修订本2.2(PCI Local Bus Specification Rev.2.2)和PCI到PCI桥接架构规范修订本1.1(PCI to PCI Bridge Architecture SpecificationRev.1.1)禁止用于将网络控制器、大容量存储器控制器、显示控制器、多媒体设备、通信设备及其它设备集成到一个系统中的PCI(Peripheral Component Interconnect,外围部件互连)总线协议。包含用于电特性的规范以及软件与PCI设备相互作用的方式的PCI总线协议以这样一种方式提供了外围设备的集成,所述方式通常与诸如主机总线、处理器或者存储器的其它系统部件所使用的特定协议无关。PCI协议提供了“勾连”以允许计算机程序直接访问和配置PCI设备。这些勾连包含用于访问与每个PCI设备有关的256个8位配置寄存器的配置地址空间,以允许计算机程序可选地检测安装在系统中的每个PCI设备、标识厂家和设备类型、确定每个PCI设备的系统资源需求、在系统地址空间内重定位每个设备、在无需用户干预的情况下进行中断约束、安装、配置、引导,这些勾连还包含用于系统地址映射结构的配置地址空间。配置寄存器包含预定义的报头区域和与设备相关的区域;然而,仅仅需要实现在每个区域中的必要的和相关的寄存器。PCI到PCI桥接器是具有配置寄存器的PCI设备,它们可以被计算机程序访问从而向在PCI到PCI桥接器后面的PCI总线分配范围总线编号(range bus number)。配置空间在由在主处理器上执行的计算机程序启动的配置周期内被访问。PCI协议预期通过两种不同机制中的任何一种来实现对配置周期的路由,其中主机到PCI桥接器把软件命令(以处理器启动的、对I/O空间的主机总线访问的序列的形式)转换到在目标PCI总线上的单个配置周期中,其中这一转换过程涉及由目标PCI设备接收的特定PCI总线信号的断定以向那个设备指示它就是当前配置周期的目标。对系统中的PCI设备的检测和初始化能够由与设备无关的程序通过使用配置空间来实现。程序可以轮询分配给在PCI总线0上的每个插槽的配置空间,以检测驻留在总线0上的PCI设备和PCI到PCI桥接器的存在。程序可以通过写特定的配置寄存器来向每个检测到的PCI到PCI桥接器分配一个唯一的总线编号,然后轮询在每条分配了的总线上的每个插槽,以检测PCI设备和PCI到PCI桥接器的存在。这个处理过程可以持续,直到在每条检测到的PCI总线上的每个插槽被轮询并且所有PCI设备被检测到为止。对所发现的安装在系统中的每个PCI设备来说,该设备的配置寄存器可以被读取以确定该设备的资源需求。可以构造系统地址映射从而消除在系统和各种PCI设备当中的冲突,并且系统资源可以通过写在每个PCI设备中的适当的配置寄存器而被分配给每个PCI设备。另外,自检测可以在支持自检测的那些设备上被调用,并且可以在有或者没有用户干预的情况下为每个PCI设备实现任何其它的初始化、安装和配置。由对PCI协议的严格遵循所带来的缺点包含对数据传送速度、数据通路宽度、延迟和带宽的限制,其为PCI设备的性能设置了上限。性能还可能受到为主机到PCI桥接器所固有的延迟以及为驻留在一条共享的PCI总线上的多个PCI设备所固有的带宽限制的限制。当前趋势是对于性能不断提高的处理器、存储器和主机总线来说,与连接到实际PCI总线而实现的性能相比,有效连接的设备能够实现诸如较低延迟、较高吞吐量和提高了的总体系统性能的性能优势。按照PCI桥接器规范的规定,即插即用的(plug-and-playTM)资源分配程序通常期望分配给一个特定PCI总线的地址空间包含分配给在该特定PCI总线后面的任何PCI总线的地址空间。因此,完全遵守PCI协议增加了在主机到PCI桥接器的主处理器端定位PCI设备的困难,其中PCI设备-可能由于兼容性的原因,要求可以是分配给物理PCI总线的地址空间的一个子集的一个地址空间。附图说明图1a、1b显示了依据本专利技术的系统配置。图2显示了更详细的系统配置。图3显示了具有主虚拟桥接器的系统。图4显示了具有次虚拟桥接器和主虚拟桥接器的系统。图5、6a、6b显示了方法实施例的流程图。具体实施例方式本专利技术的各个实施例提供了把诸如网络控制器、大容量存储器控制器、显示控制器、多媒体设备、通信设备及其它设备的设备集成到一个主机总线处理器中,还提供了设备到处理器主机总线的有效连接。通过使得通常仅用于PCI兼容设备的软件可以支持这些设备,PCI协议的选择方面可以得到遵守。在某些系统中,本专利技术可以提供优于现有技术方法的许多优点中的至少一个,这许多优点包含提高了的系统性能、提高了的设备性能、更简化的系统中所有设备的初始化和配置、提高了的系统资源分配过程中的稳定性、较低的总体成本和降低了的物理底板/芯片空间,以及允许将分配给一条物理PCI总线的地址空间的子集分配给驻留在主机总线上的一个设备。另外,本专利技术可以允许把对计算机程序来说是具有PCI兼容设备的许多特性的设备集成到一个主处理器中,从而产生了诸如降低了的总体系统成本、较少的空间、降低了的处理器芯片引脚数和提高了的PCI总线上的带宽、提高了的系统性能或者提高了的设备性能的许多好处。图1a、1b、2、3和4显示了用于说明本专利技术各个实施例的系统100、200、300和400的方框图。处理器130可以表示任何一个连接到主机总线120的处理器。可替换地,处理器130可以表示两个或更多连接到主机总线120的处理器。系统100、200、300、400可以包含诸如网络控制器、大容量存储器控制器、显示控制器、多媒体设备、通信设备或者其它设备的主机总线设备110、210、410。主机总线设备110、210、410可以以这样一种方式通过接口112连接到主机总线120,所述方式为允许主机总线120被监控并且允许面向不存在的虚拟PCI设备160的由处理器启动的主机总线周期被主机总线设备110所截取。主机总线设备110、210、410可以包含一个连接到主机总线120、用于跟踪主机总线周期的监控电路114。监控电路114可以在每个主机总线周期期间获取选择信息,并且标识将被探听或者截取的选择主机总线周期。读周期可以通过驱动选择主机总线数据信号从而将数据传送到主机总线120然后完成该周期而被截取。由处理器130启动的周期通过通知处于运行状态的处理器130何时依据由主机总线120使用的特定协议终止该周期来被完成。写周期可以通过在主机总线120的写周期锁存选择主机总线120数据信号值然后完成该周期而被截取。主机总线120周期可以通过读取并在存储器115中存储选择主机总线周期信息而被探听,而该周期通常由连接到主机总线120的另一个设备完成。主机总线设备110、210、410可以包含存储器111,该存储器111连接到主机总线120以允许存储器111的内容可以通过主机总线120被访问。存储器111的各个具体实施例可以包含驻留在系统配置空间中的寄存器216、218、417,或者驻留在系统I/O或存储器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置,包含:存储多个数据的一个第一存储器,所述第一存储器通过第一通路连接到一条主机总线,并且响应于多个控制信号中的一个或多个,以传送所述数据的被选择的部分到所述主机总线;以及一个监控电路,连接到所述主机总线,以跟踪处理器 启动的主机总线周期,并且标识面向逻辑上驻留在主PCI总线后面的虚拟PCI设备的由处理器启动的主机总线读周期,其中所述主PCI总线通过不同于所述第一通路的第二通路连接到所述主机总线;其中所述监控电路将生成所述多个控制信号,以在面向所述 虚拟PCI设备的一个或多个所述被标识的主机总线读周期期间传送选择的一个或多个所述数据到所述主机总线。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:V乔治B朗根多夫
申请(专利权)人:英特尔公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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