带替代系统控制器的个人计算机技术方案

本发明专利技术涉及个人计算机系统，尤其是当系统中存在替代系统控制器时，有能力使常规系统控制器复位、初始化并与系统隔离的个人计算机系统。该个人计算机具有一高速本地处理器总线、一输入／输出总线、一微处理器直接与本地处理器总线相连，而一总线接口控制器直接与本地处理器总线和输入／输出总线相连并提供这两总线间的通信，当该总线接口控制器检测到本地处理器总线上接有替代处理器时，就把微处理器对本地处理总线的控制传递给替代处理器。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及个人计算机，尤其是具有下述能力的个人计算机若给系统提供一替代系统控制器，则惯常的系统控制处理器就被复位、初始化、而后隔离开。一般的个人计算机系统特别是IBM个人计算机已获得广泛应用以给当今现代社会的许多部门提供计算能力。个人计算机系统通常可被定义为桌式、地板直立式或袖珍式微计算机，它包括具有单一系统处理器和相关的易挥发及非挥发性存贮器的系统部件、显示监测器、键盘、一个或多个软盘驱动器、硬盘存贮器、以及任选的打印机。这种系统的可识别特征之一是用一母板或系统板把这些部件连接在一起。这种系统设计的主要目的是为单个用户提供独立的计算能力，并以不太贵的价格为个人或者小的业务部门所认购。这种个人计算机系统的例子是IBM公司的个人系统/2(IBM PS/2)的型号25、30、L40SX、50、55、65、70、80、90和95。这些系统可分成两大系列。第一系列(通常称为系列Ⅰ型)采用总线结构，其例子是IBM PC-AT以及其它IBM兼容机。第二系列(通常称为系列Ⅱ型)采用以IBM P/2的型号50到95为代表的IBM“微通道”总线结构。起初，系列Ⅰ型一般采用流行的Intel 8088或8086微处理器作为系统控制器。这些处理器具有寻址1兆字节存贮器的能力。后来，系列Ⅰ型和系列Ⅱ型一般采用较高速度的Intel 80286、80386和80486微处理器，这些处理器可工作在实模式下以模拟低速的Intel8086微处理器，或者工作在保护模式下可把寻址范围扩展到1兆字节到某些型号的4千兆字节。实质上，80286，80386和80486微处理器的实模式特性提供了为8088及8086微处理器编写的软件的硬件兼容性。随着个人计算机技术的发展以及总线交换已从8位到16位并最终达到32位宽度，而且较高速的微处理器可在实模式和保护模式操作，已开始通过把个人计算机的结构分成不同的总线区域来寻求效能。更具体地说，在原来的IBM PC中，所谓扩展总线实质上是微处理器(8086或8088)连线的直接延伸，并根据需要进行缓冲及反复用(demultiplex)。后来，随着AT总线规范的开发并进入广泛应用(现在也称为工业标准结构-ISA)，有可能分离微处理器和总线间最近的直接连线，从而出现了本地处理器总线而把扩展总线改名为输入/输出总线。一般来说，为了增强性能，本地处理器总线以比输入/输出总线较高时钟速度(以赫兹计)运行。通过使用存贮器直接存放(DMA)中断，IBM AT结构也提供了在输入/输出总线上以多于一个微处理器运行的可能性。由于增强效能仍是一个目标，并且由于微处理器已可在较高时钟速度上工作，已形成这样一种战略即期望容纳另一个系统处理器，在适当的环境下，系统可置于该插入的处理器的控制之下。比如，提供处理器升级卡或升级板就是这种战略的一个例子。在此以前，这种战略是通过认真考虑用升级元件来替代先前使用元件实现的。在把替代元件插入到插座连接器中就可实现替换的场合这种方法是可行的。但是，在元件是焊接在电路板上(比如表面焊接的Intel80386SX就是这种例子)的情况下，这种替换就缺乏灵活性或者是不可能的。尤其是，仅仅加入另一器件，通常会造成系统资源控制和总线存取的不可接受的竞争。由于上述原因，本专利技术的目的是采用替代(或替补)系统控制器(比如升级处理器)而保留先前的系统控制器。要实现本专利技术的这一目标，系统要配置成能识别该替代系统控制器的存在，并且，在该控制器存在时，若替代系统控制器插入系统时，就使先前的系统控制器复位、初始化并与系统隔离。本专利技术的另一目的是提供后来可被去掉的替代系统控制器的使用方法，在它被去掉后，系统可以毫不费力地使用先前的系统控制器。在实现本专利技术的这一目标中，也提供了使用多种型号的替代系统控制器的方法，尤其是包括只在开发中临时使用的模拟器。已述的本专利技术的目的以及其它目的，将在结合附图的说明中逐渐明白，这些附图是附图说明图1-实现本专利技术的个人计算机的透视图;图2是图1中个人计算机的某些元件的剖开透视图，它包括机架、上盖及主板，并说明这些元件的某些关系;图3是图1和图2中个人计算机的某些元件的原理图;图4是常规系统控制器的微处理和本专利技术所述的替代系统控制器之间某些互联线的原理表示;而图5和图6分别是图3和图4的个人计算机在替代系统控制器存在及其不存在时操作的信号时间图。当本专利技术将结合较佳实施例的附图在下面充分说明时，在下面的说明开始时就应明了熟悉这方面技术的人员可以修正这里所述的专利技术而仍能达到本专利技术的满意效果。因此，下述说明应理解为对熟悉这方面技术的人员的概括性的讲授说明而不是对本专利技术的限制。现在具体参看附图，图1给出了体现本专利技术的微计算机，并以10表示。如前所述，计算机10可具有附属监视器11，键盘12及打印机或绘图仪14。计算机10具有上盖15，它与机架19一起形成一密闭而屏蔽的空间以容纳电气供电的数据处理器件和存贮元件以处理并贮存数字数据，如图2所示。至少这些元件的某些是安装在多层板或母板上的，该母板安装在机架19上，并且母板应提供某种装置以便将计算机10的上述元件与其它相关元件比如软盘驱动器，各种形式的直接存取存贮装置、附属卡或板等电气相连。机架19具有一基座和一背面板(图2)，并具有至少一个开口的隔架以容纳诸如磁盘或光盘等盘驱动器、磁带备用驱动器等数据存贮装置。在所述的形式中，上部隔架22适合于插入第一种尺寸(比如3.5英寸驱动器)的外设驱动器。在上部隔架22内可安装软盘驱动器，软盘可插入这种可去除介质的直接存取存贮装置中，并用软盘来接收、贮存并送出数据。在把上述结构与本专利技术相联系之前，值得复习一下个人计算机系统10的一般工作原理。参看图3，它给出了个人计算机系统的框图，以便说明根据本专利技术的系统10的个人计算机系统的各种元件，包括安装在母板20上的元件以及母板与I/O槽和个人计算机系统其它硬件的连接。系统处理器32连到母板。任何合适的微处理器都可用作CPU32，一种合适的微处理器是Intel公司出售的80386。CPU32通过高速CPU本地总线34接到总线接口控制部件35，也接到易挥发随机存取存贮器(RAM)36(这里，它是单列直插存贮器模块-SIMM)和BIOS ROM38，该ROM中贮存对CPU32进行基本输入/输出操作的指令。BIOS ROM38包含用作I/O设备和微处理器32操作系统之间接口的BIOS。贮存在ROM38中的指令可以复制到RAM36中以减少BIOS的执行时间。当本专利技术在此后结合图3的系统框图进行具体说明时，在下述说明开头就应了解本专利技术的装置和方法可以采用其它的母板硬件配置。比如，系统处理器可以是INTEL80486微处理器。现在回到图3，CPU本地总线34(包括数据、地址和控制总线)也把CPU32接到数值或数学协处理器39和小计算机系统接口(SCSI)控制器40。熟悉计算机设计和操作的人员知道，SCSI控制器40可与只读存贮器(ROM)41、RAM42并通过图右所示的I/O连线与各种类型的适当外部设备相连。该SCSI控制器40用作存贮控制器以控制诸如硬盘驱动器、软盘驱动器、电光盘、磁带及其它贮存装置。总线接口控制器(BIC)35将CPU本地总线34和I/本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种个人计算机系统，其特征是包括：一高速本地处理器数据总线；一输入／输出数据总线；一直接与该本地处理器总线相连的微处理器；一直接与该本地处理器总线相连以容纳替代处理器的连接器；以及直接与所述本地处理器总线和直接与输入／输出总线相连的总线接口控制器，该总线接口控制器可检测插于所述连接器内的替代处理器的存在，并在检测到该替代处理器存在时，把其微处理器对本地处理器总线的控制传递给其替代处理器。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔P弗科，卢斯A亨纳蒂茨，埃里斯马西森，丹尼斯L莫勒，乔纳森H雷蒙德，埃斯梅尔塔什艾克比，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]