專利名稱：總線恢復(fù)裝置和多主體總線系統(tǒng)中的恢復(fù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及總線恢復(fù)操作，更具體說，涉及總線恢復(fù)系統(tǒng)和多主體總線系統(tǒng)中所用的恢復(fù)方法。
在典型的微處理器系統(tǒng)中，總線用來傳輸處理器和其他部件之間的數(shù)據(jù)。中央處理單元(CPU)通常是總線的主體，以控制從CPU出來的數(shù)據(jù)和輸往CPU及系統(tǒng)中其他部件，例如打印機、存儲器、顯示器、并行和串行端口的數(shù)據(jù)。
以往，用一個主體就足以控制來往的數(shù)據(jù)。但是，目前存儲設(shè)備和應(yīng)用程序已越來越大，計算越來越復(fù)雜，視象應(yīng)用已更普及，因此，用一個CPU不再能處理和譜寫精細(xì)的數(shù)據(jù)，而需要一個能很好工作的系統(tǒng)。為了減輕CPU的一些負(fù)擔(dān)，已引入多主體的方案。這種多主體方案的一個實例是用所謂數(shù)學(xué)協(xié)同處理器(math co-processor)。不用很慢的CPU進行復(fù)雜的數(shù)學(xué)運算，而是將數(shù)據(jù)送到專用的數(shù)學(xué)協(xié)同處理器中進行計算，讓CPU去執(zhí)行其他任務(wù)。多主體結(jié)構(gòu)中的其他主體可用作以太網(wǎng)(ethernet)控制，以作為局域網(wǎng)絡(luò)(LAN)的一部分、視頻控制器、或一些規(guī)定的其他工作。
在一個多主體結(jié)構(gòu)中，必須控制和判決對總線的訪問，因為在任何時刻只能有一個主體訪問該總線。與多主體總線結(jié)構(gòu)相關(guān)的一個缺點是，如果該“現(xiàn)用的主體”在其訪問總線時停下來，則此系統(tǒng)也會停下來。這不但使系統(tǒng)總線很難從故障中恢復(fù)過來，也很難分析問題所在。
再有，以數(shù)學(xué)協(xié)同處理器作為現(xiàn)用主體的一個例子，如果其訪問總線時停下來，則因為不能折掉此現(xiàn)用的主體，系統(tǒng)的其他部分也被鎖住了。
由于以上所述，因此需要有一種裝置和方法來進行多主體系統(tǒng)中總線的恢復(fù)工作。
本發(fā)明的目的在于提供一種在多主體系統(tǒng)中進行恢復(fù)工作的總線裝置和方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的局限和缺點所帶來的問題。
總的來說，本發(fā)明在總線被批準(zhǔn)和啟動現(xiàn)用主體的一個定時器時鎖定住該總線的所有權(quán)(ownership)。如果超過了預(yù)編程的期限，則強迫該現(xiàn)用主體釋放此總線。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明提供了一種用于多主體總線系統(tǒng)中的總線恢復(fù)系統(tǒng)，它包括多個總線主體，有選擇地與一條系統(tǒng)總線接口；一個總線判優(yōu)器，用于接收來自多個主體對訪問總線的請求，以批準(zhǔn)多個主體中一個主體的訪問；以及多個計數(shù)器，各與多個主體中的一個對應(yīng)，每個計數(shù)器都含有相應(yīng)于一個最長時間的預(yù)定時間值，該最長時間為多個主體中每一個被批準(zhǔn)可訪問總線的最長時間，所述判優(yōu)器在正訪問總線的多個主體中的一個已超過計數(shù)器的預(yù)定時間值時撤消其總線所有權(quán)，作為對現(xiàn)用主體被撤消所有權(quán)的反應(yīng)，所述判優(yōu)器批準(zhǔn)一個未用主體訪問該總線。
該總線恢復(fù)系統(tǒng)還包括一個寄存器，用于在超過預(yù)定時間值后識別多個主體中哪一個曾訪問過總線。
另一方面，本發(fā)明提供了一種多主體總線系統(tǒng)中的總線恢復(fù)方法，該方法包括以下步驟(1)接收來自多個總線主體對訪問系統(tǒng)總線的請求；(2)批準(zhǔn)多個主體中一個主體的訪問；(3)開始對相應(yīng)于一個最長時間的預(yù)定時間值進行計數(shù)，該最長時間為多個主體中每一個被批準(zhǔn)可訪問總線的最長時間；(4)在正訪問總線的多個主體中的一個已超過預(yù)定時間值時撤消其總線所有權(quán)；以及(5)對上述撤消步驟作出反應(yīng)，批準(zhǔn)一個未用主體訪問該總線。
應(yīng)當(dāng)了解，無論是上述的一般說明還是下面的詳細(xì)描述都是舉例說明性的，它只是對本發(fā)明所要求保護的作更深入的解釋而已。
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的最佳實施例作更詳細(xì)的說明，由此可更好地了解本發(fā)明的上述目的、方案和優(yōu)點。


圖1是本發(fā)明的總線恢復(fù)裝置中各部件的方框圖；圖2A和2B是本發(fā)明方法的流程圖。
本發(fā)明涉及多主體總線系統(tǒng)中的一種總線恢復(fù)方案。多主體總線系統(tǒng)包括一個未用總線主體，即通常的CPU12，在正常狀態(tài)下它擁有總線14的所有權(quán)。
該多主體總線系統(tǒng)還包括多個總線主體16(具體為161、162、163和164)，它們被有選擇地批準(zhǔn)訪問總線14。雖然除CPU12之外畫出了四個總線主體161-164，但應(yīng)了解，本發(fā)明的多主體總線恢復(fù)系統(tǒng)最少要包括兩個主體(即CPU12和至少一個主體16)。盡管理論上主體16最大數(shù)目(主體-n)沒有限制，但實際的最大數(shù)目是在不影響數(shù)據(jù)傳輸或不明顯降低系統(tǒng)效率前提下系統(tǒng)所能包含的數(shù)目。
如前所述，數(shù)學(xué)協(xié)同處理器可以作為多主體方案中主體16其中一個類型的例子。多主體結(jié)構(gòu)中其他的主體16可以作為局域網(wǎng)絡(luò)(LAN)的一部分用于以太網(wǎng)控制、視頻控制器、或一些規(guī)定的其他工作。
判優(yōu)器18借助總線請求(BUS REQ)信號接收來自各主體161-164的總線請求，并根據(jù)特定的判決規(guī)則通過一個GNT信號有選擇地批準(zhǔn)一個主體擁有總線所有權(quán)。當(dāng)判優(yōu)器18批準(zhǔn)一個特定的主體16進行訪問時，該主體16的識別符就鎖存在ID寄存器22中。在任何特定時間內(nèi)訪問總線的主體稱為“現(xiàn)用主體”(主體-n)。應(yīng)當(dāng)了解，在本發(fā)明范圍內(nèi)，許多不同的判別規(guī)則都可實際使用。
對于計數(shù)器201、202、203和204，其和主題都有一一對應(yīng)關(guān)系。例如，有四個主體161-164，就有四個計數(shù)器201-204(20n)。對于每一個對應(yīng)于主體16的計數(shù)器20，其被允許訪問總線14的最長時間值儲存在計數(shù)器20中。例如，數(shù)學(xué)協(xié)同處理器即主體161，其被批準(zhǔn)訪問總線的最長時間可為2ms(毫秒)。以太網(wǎng)主體162的最長批準(zhǔn)時間可為1ms。這些批準(zhǔn)值只為示意目的，應(yīng)當(dāng)知道，實際的值是隨總線系統(tǒng)的功能和應(yīng)用不同而變化的。
一旦判優(yōu)器18批準(zhǔn)了現(xiàn)用主體的訪問，恢復(fù)裝置就會從預(yù)定的最長時間值開始啟動計數(shù)；如果最長時間到時而現(xiàn)用主體(161、162、163或164)仍不脫離總線14，則判優(yōu)器18迫使該特定的主體釋放總線14的所有權(quán)。應(yīng)注意的是，現(xiàn)用主體的識別符已存在ID寄存器22中，這一信息可用于在以后分析故障原因，如以下將要討論的。
現(xiàn)用主體脫離以后，總線所有權(quán)給于未用總線主體(CPU12)，以進行以后的工作。經(jīng)過一個中斷信號INTR通知未用總線主體12這一情況。這使得總線系統(tǒng)可恢復(fù)，即使主體之一出現(xiàn)故障也無妨。判決規(guī)則或者可以用來使現(xiàn)用主體再次訪問總線14，或者規(guī)定成不允許該特定主體再進行訪問，以防止總線再停工。
讀出ID寄存器22的內(nèi)容，以根據(jù)原先在恢復(fù)過程開始時儲存的識別符來找出哪一個主體帶來問題。以這種方法，在總線停工時，系統(tǒng)管理員可知道哪一個主體16曾訪問過總線，因此可作出決定是整修系統(tǒng)、擱置有故障的主體并將其功能轉(zhuǎn)給另一個主體、或是簡單地不執(zhí)行此有問題的功能。
圖2示出本發(fā)明的方法。首先，在步驟211中，將對應(yīng)于系統(tǒng)中主體16n(主體-n)的預(yù)先限定的時限值置入相應(yīng)的計數(shù)器20n中。在圖1所示的實例中，有四個主體和四個計數(shù)器。
在步驟213中，主體之一(主體-n)經(jīng)過請求信號REQ請求訪問總線。在步驟215中，當(dāng)判優(yōu)器18收到REQ信號時總線14繁忙，則主體-n會在以后再次請求。如果判優(yōu)器18收到REQ信號時總線14空閑，則批準(zhǔn)主體-n訪問總線14。
在步驟217中，一旦判優(yōu)器18經(jīng)過GNT信號批準(zhǔn)一個特定的主體-n訪問時，則啟動相應(yīng)于主體-n的計數(shù)器20n中的定時器。在判定步驟219中，如果主體-n在沒有停機情況下執(zhí)行完指定的功能之后已經(jīng)脫離總線14，則定時器停止，且在相應(yīng)的計數(shù)器20n中重新定時(步驟221)。
如果主體-n沒有釋放總線14，則系統(tǒng)檢查計數(shù)器20n中的定時器是否到時(步驟223)。如果主體-n的總線訪問時間沒有到時，則主體-n繼續(xù)對總線14訪問，回路連續(xù)。
如果總線訪問時間已經(jīng)超過，則主體-n的現(xiàn)有狀態(tài)信息被鎖存在ID寄存器22中，定時器停止并在計數(shù)器20n中重新定時，迫使主體-n脫離總線14。這時總線所有權(quán)經(jīng)INTR信號返回給未用總線主體(CPU12)(步驟225和227)。
于是，CPU12通過讀取ID寄存器22的信息可確定哪一個主體-n有問題，并決定是否允許再將任何總線所有權(quán)賦予主體-n(步驟229)。
由上可知，本發(fā)明的裝置和方法達到了雙重目的，首先，使多主體總線系統(tǒng)中的總線能恢復(fù)，即使一個特定主體有故障也不至使總線停工；其次，有了計數(shù)器20和ID寄存器22，通過查看造成總線停工的特定主體，可對系統(tǒng)進行尋查和維修。
盡管以上述實施例描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)了解，在所附權(quán)利要求所說的精神和范圍內(nèi)，實際上可對本發(fā)明作出一定的修改。
權(quán)利要求
1.多主體總線系統(tǒng)用的一種總線恢復(fù)系統(tǒng)，包括多個總線主體，有選擇地與一條系統(tǒng)總線接口；一個總線判優(yōu)器，用于接收來自所述多個主體對訪問所述總線的請求，以批準(zhǔn)所述多個主體中一個主體的訪問；和多個計數(shù)器，各與所述多個主體中的一個對應(yīng)，每個所述計數(shù)器都含有相應(yīng)于一個最長時間的預(yù)定時間值，該最長時間為所述多個主體中每一個被批準(zhǔn)可訪問總線的最長時間，其中所述判優(yōu)器在正訪問所述總線的所述多個主體中的一個已超過所述計數(shù)器中的預(yù)定時間值時撤消其總線所有權(quán)，和作為對所述現(xiàn)用主體被撤消所有權(quán)的反應(yīng)，所述判優(yōu)器批準(zhǔn)一個未用主體訪問所述總線。
2.如權(quán)利要求1所述的總線恢復(fù)系統(tǒng)，其特征在于，還包括一個寄存器，用于在超過所述預(yù)定時間值后識別所述多個主體中哪一個曾訪問過所述總線。
3.如權(quán)利要求1所述的總線恢復(fù)系統(tǒng)，其特征在于，所述主體包括數(shù)學(xué)協(xié)同處理器、以太網(wǎng)控制器、和視頻控制器其中之一。
4.一種多主體總線系統(tǒng)中的總線恢復(fù)方法，包括以下步驟接收來自多個總線主體對訪問系統(tǒng)總線的請求；批準(zhǔn)所述多個主體中一個主體的訪問；開始對相應(yīng)于一個最長時間的預(yù)定時間值進行計數(shù)，該最長時間為所述多個主體中每一個被批準(zhǔn)可訪問總線的最長時間；在正訪問所述總線的所述多個主體中的一個已超過所述預(yù)定時間值時撤消其總線所有權(quán)；和對上述撤消步驟作出反應(yīng)，批準(zhǔn)一個未用主體訪問所述總線。
5.如權(quán)利要求4所述的總線恢復(fù)方法，其特征在于還包括以下步驟在超過所述預(yù)定時間值后識別所述多個主體中哪一個曾訪問過所述總線。
全文摘要
一種多主體總線系統(tǒng)用的總線恢復(fù)系統(tǒng),包括多個總線主體,它們有選擇地與一條系統(tǒng)總線接口,使對總線的訪問可在一個總線判優(yōu)器控制下進行。相應(yīng)于各主體的多個計數(shù)器包含對應(yīng)每個主體可允許訪問總線的最長時間的預(yù)定時間值。在正訪問總線的主體超過計數(shù)器中的預(yù)定時間值時,判優(yōu)器撤消其總線所有權(quán)。還設(shè)有一個寄存器,用于在超過所述預(yù)定時間值后識別多個主體中哪一個曾訪問過所述總線。
文檔編號H04L12/403GK1170905SQ9711296
公開日1998年1月21日 申請日期1997年6月3日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月3日
發(fā)明者K·B·康, 姜大善 申請人:三星電子株式會社