用于计算机系统的双模式总线桥技术方案

本发明专利技术提供了总线扩展桥（８０Ａ－８０Ｂ）用来作为第一和第二外部总线（９０Ａ－９０Ｂ）（比如ＰＣＩ总线）连接到第三总线（７０Ａ－７０Ｂ）的接口。总线扩展桥可以配置成独立模式或组合模式两种模式。在独立模式下，第一和第二外部总线独立操作；在组合模式下，第一和第二外部总线组合起来创建一个单独的总线。总线扩展桥包括两个数据队列；第一数据队列和第二数据队列。第一数据队列在第一外部总线和第三总线之间转发数据，第二数据队列在第二外部总线和第三总线之间转发数据。总线扩展桥还包括耦合到第一和第二数据队列上的控制器。在独立模式下，该控制器并行的操作第一和第二数据队列；在组合模式下，控制器通过第一数据队列转发偶数地址的数据，通过第二数据队列转发奇数地址数据。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本申请是1995年12月27日的提交的美国专利申请08/579,297，标题为“在主机总线和个人计算机接口总线之间的双模式总线桥”的部分继续再申请，该申请的内容在此引用作为参考。本专利技术
技术介绍
一般而言，本专利技术涉及计算机总线系统；具体而言，它涉及互连主机总线和外部总线(如外围组件接口(PCI)总线)之间的桥接或接口元件。外围组件接口总线系统在个人计算机中，尤其是配置为文件服务器的个人计算机中的应用越来越广泛。根据PCI专用组建立的协议，外围组件接口总线可以配置成高性能和高带宽的总线。在采用外围组件接口总线的典型的计算机系统中，在计算机系统的外围组件接口总线和主机总线之间提供了一个外围组件接口到主机的总线桥。提供该总线桥的部分目的是便于把外围组件接口格式的数据转换成主机总线采用的格式。许多外围组件接口到主机的总线桥配置成只容纳32位外围组件接口总线。其他的总线桥则配置成要么只能容纳64位外围组件接口总线要么只能容纳32位外围组件接口总线。因此，为了容纳多于一个外围组件接口总线，就需要附加外围组件接口到主机总线桥。对许多计算机系统，尤其是文件服务器计算机系统，必须容纳大量的外围组件接口总线。每个外围组件接口总线都需要一个总线桥的传统配置方法的灵活性较差。而且，许多现有技术的主机总线对挂接在总线上的计算机(比如总线桥)的数目高度敏感。由于每个元件的电子负载问题，这些总线所允许的时钟速率通常与连接到主机总线上的元件数目成反比。因此，将其他总线桥连接到主机总线导致最大允许时钟速率的降低，进而降低了系统的总体性能。结果，连接附加外围组件接口总线桥使得所允许的最大时钟速率降低导致了严重阻碍整体计算机系统性能的地步。因此，有必要开发更灵活的技术将外围组件接口总线连接到主机总线，而不给主机总线带来额外的电子负载。本专利技术的简要描述根据本专利技术的一个实施例提供了把第一和第二总线接口到第三总线的总线桥。该总线桥可以配置成独立模式或组合模式。在独立模式下，第一和第二外部总线独立操作；在组合模式下，第一和第二外部总线组合起来创建一个单独的总线。根据本专利技术的另一个实施例，该总线桥包括两个数据队列，第一数据队列和第二数据队列。第一数据队列在第一外部总线和第三总线之间转发数据，第二数据队列在第二外部总线和第三总线之间转发数据。总线桥还包括耦合到第一和第二数据队列上的控制器。在独立模式下，该控制器并行操作第一和第二数据队列；在组合模式下，控制器通过第一数据队列转发偶数地址的数据，通过第二数据队列转发奇数地址数据。附图的简要描述附图说明图1的方框图描述了根据本专利技术实施例的计算机系统；图2的方框图描述了根据本专利技术实施例的总线扩展桥；以及图3的方框图进一步描述了图2中根据本专利技术实施例的总线扩展桥的细节。本专利技术详细描述参考附图，其中，同样的数字标识同样的元件。图1的方框图描述了根据本专利技术的实施例的计算机系统。计算机系统8包括多个处理器10,20,30，和40。多个处理器连接到计算机系统8的主机总线60。内存子系统110通过线50连接到主机总线60，该子系统包括内存(比如动态随机访问存储器)和相关的控制逻辑。计算机系统8还包括内存和输入/输出(I/O)桥控制器(MIOC)100，它连接到主机总线60，用于在一个或多个I/O总线(或其它外部总线)和内存子系统110与主机总线60之间接口。尽管在图1中MIOC 100画成一个单独的方框或组件，但MIOC 100可以分别由分离的内存控制器和分离的I/O桥控制器组成。计算机系统8还包括连接到MIOC 100的多个总线扩展桥80，用于将一个或多个外部总线接口到主机总线60。根据图1所示的实施例，两个总线扩展桥80A和80B通过扩展总线70A和70B被分别连接到MIOC 100。尽管只有两个总线扩展桥80A和80B被连接到MIOC 100，但实际上可以有连接到MIOC 100的任何数目的总线扩展桥80(如80A,80B,80C,80D)。每个总线扩展桥80包括多个外围组件接口，其中，每个外围组件接口提供到外围组件接口总线的连接或接口。在图1所示的实施例中，每个总线扩展桥80A和80B都包括两个外围组件接口，用以容纳两个外围组件接口总线90A和90B。扩展总线70A和70B以及外围组件接口总线90A和90B都是双向总线。多个外围组件接口扩展槽92被连接到每个外围组件接口总线90，以允许一个或多个外围组件接口装置插入或连接到每个外围组件接口总线90。各种类型的外围组件接口装置或适配器可以插入外围组件接口扩展槽92，比如与外围组件接口兼容的硬盘驱动器、图形卡、和磁带装置等。根据本专利技术，一个或多个总线扩展桥80可以通过MIOC 100耦合到主机总线60。但是，MIOC 100只对主机总线60施加了一个单独的电子负载。因此，本专利技术的总线扩展桥80允许多个外部总线(比如，PCI总线)连接到主机总线60上，而又不降低主机总线的性能。因为对主机总线60来说，多个外部总线就象是一个单独的电子负载。尽管在本专利技术的一个实施例中，每个扩展桥80A和80B都提供了外围组件接口总线的接口，但本专利技术的扩展桥80A和80B可以选择性的连接其它类型的外部总线。因此，本专利技术的总线扩展桥80并没有局限于外围组件接口总线接口。根据本专利技术的一个实施例，每个总线扩展桥80提供两个独立的32位，33MHZ,Rev.2.1兼容的外围组件接口。根据外围组件接口标准，每个外围组件接口接口需要对应总线的50路信号，加上12路附加的仲裁和支持信号。每个总线扩展桥80在外围组件接口总线90A和90B与扩展总线70A和70B之间提供主控制和数据接口。每个总线扩展桥80包括外围组件接口端口以容纳多个外围组件接口总线，如图1所示。另外，每个总线扩展桥80也可以配置成把多个外围组件接口总线组合起来提供增加了带宽的单一外围组件接口总线。根据本专利技术的一个实施例，每个总线扩展桥80可以配置成提供两个独立的32位外围组件接口总线(独立32位模式)，或者把两个32位外围组件接口总线90A和90B组合以获得单一的64位外围组件接口总线(组合64位模式)。因此，本专利技术的总线扩展桥80提供了改善的灵活性，因为每个总线扩展桥80可以配置成容纳不同大小的总线。使用各种不同的技术，每个总线扩展桥80可以被配置成独立32位模式或组合64位模式。比如，使用跳线设置64位模式引脚输入状态为总线桥80，对总线桥80中的烧入的一个或多个硅芯片编程，或者通过处理器10初始化总线桥80。在实际操作中，经过计算机系统8的各种不同的事务流包括处理器10(或其它处理器)与连接到外围组件接口总线90A和90B上的外围组件接口装置之间的事务流，处理器10和内存子系统110之间的事务流，以及不同外围组件接口装置之间的事务流等。根据本专利技术的一个实施例，通过主机总线60和扩展总线70A和70B之间的总线事务是全分离事务，它们由请求包和完成包组成。有两种类型的事务读事务和写事务。请求包激发一个事务。完成包用于返回的数据(只对读请求而言)，以指出事务在目的装置已经完成，并重新分配缓冲区或队列资源。信息包由多个32位长的字(又称为双字或Dword)组成。每个包由标题和数据区组成，标题包括地址和控制信息。包的标题由一个或本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于将第一和第二总线接口到第三总线的总线桥，所述总线桥可以配置成独立模式和组合模式，在独立模式中第一和第二总线独立操作，在组合模式中第一和第二总线组合起来创建单一总线。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏万希卡布尔，凯文科斯乔瑞克，斯瑞兰德文卡特森，D迈克尔德尔，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]