多微处理器系统内响应中断服务要求的仲裁结构及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种多微处理器系统内响应中断服务要求的仲裁结构及方法；其中，具有ｍ个微处理器与以一总线电连接于微处理器的一芯片组；该芯片组包括：一储存装置与电连接于该储存装置的一比较装置；其中，表示ｍ个微处理器的工作负荷等级的ｍ个工作负荷信息储存于储存装置，且设置为闲置（ｉｄｌｅ）状态的微处理器所对应的工作负荷信息为最高工作负荷等级，未处于闲置状态的微处理器所相对应的工作负荷信息，设定为最高工作负荷等级以外的其它工作负荷等级；该芯片组响应一中断服务要求而所产生的一比较信号，使该比较装置比较该ｍ个工作负荷信息，使该ｍ个微处理器中未处于该闲置状态且具有最低工作负荷等级的微处理器，能优先处理一中断服务要求。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在计算机系统内响应中断服务要求的仲裁结构及方法，尤指一种在具有多个微处理器的Pentium IV计算机系统结构中，响应中断服务要求的仲裁结构及方法。但是，由于各个微处理器间的工作负荷轻重不一，且为使其提供给外围装置的中断服务(interrupt service)能更有效率，因此，各种现有的可随时监控各个微处理器的工作负荷量，决定优先使某特定微处理器(例如，由工作负荷最轻的微处理器)处理来自外围装置的中断服务的仲裁结构及方法，即相继地被提出。如附图说明图1所示，是早期具有多个微处理器的Pentium III系统内响应中断服务要求的仲裁结构示例图。依图1所示，是以具有4个第一至第四微处理器P1～P4为例的Pentium III系统，该4个微处理器P1～P4以一第一总线B1(其可为一FSB(Front Side Bus)总线)电连接于一北桥(North Bridge)芯片组NB1，且以一第二总线B2(其可为一具有先进可程序化中断控制(AdvancedProgrammable Interrupt Control，APIC)功能的总线)而与一南桥(South Bridge)芯片组SB1相互电连接。由于该4个微处理器P1～P4可搭配该具有APIC功能的总线B2，以进行并完成一中断服务仲裁(arbitration)，因此，该南桥芯片组SB1通常会响应来自一外围装置E的中断信号St，而输出一中断服务要求Si至该具有APIC功能的总线B2处。之后，由该具有APIC功能的总线B2依据该中断服务要求Si的内容以及对于该4个微处理器P1～P4目前工作负荷信息的仲裁判断，而将该中断服务要求Si送至该4个微处理器P1～P4。其中，该中断服务要求Si的内容至少可包括下列三项信息(中断类型(Type)，微处理器编号(Number)，中断向量(Vector))等等。举例而言，该中断类型至少可区分为固定中断类型(Fixed Interrupt Type)以及最低优先权中断类型(Lowest Priority Interrupt Type)。该固定中断类型是指能提供中断服务的微处理器，已事先被指定并保持固定不变；而最低优先权中断类型则是指由目前所处理的作业任务(task)的优先权顺序是属于最低(即，目前工作负荷最轻)的微处理器，来响应该中断服务要求Si。至于该微处理器编号部分，是用来搭配该中断类型用。即，在该中断类型被设定为固定中断类型时，该微处理器编号部分即设定为某一能提供中断服务的特定微处理器编号，以使该具有APIC功能的总线B2固定将该中断服务要求Si送至该特定微处理器处。如果该中断类型被设定为最低优先权中断类型，则该微处理器编号部分便可供设定多个微处理器编号，以使该具有APIC功能的总线B2可自该多个能提供中断服务的处理器中，仲裁判断目前工作负荷最轻的微处理器来响应该中断服务要求Si。另外，关于该中断向量部分，因其与该外围装置E的种类与工作内容有关且属于一般现有技术，在此即不再予以赘述。关于目前现有具有多个微处理器的Pentium IV系统结构中响应中断服务要求的仲裁结构，可参阅图2。图2所示，为一种处理中断服务要求的标准仲裁结构。比较图1、图2可发现，同样具有4个微处理器P1～P4，只是在图2所示的现有Pentium IV系统结构中，其仅具有一第一总线B1(其为一FSB总线)，且未使用图一中所示的该具有APIC功能的总线B2。由此，图2中的南桥芯片组SB2，在响应来自外围装置E的一中断信号St而产生该中断服务要求Si后，予以直接输出到现有的北桥芯片组NB2，以供该现有北桥芯片组NB2执行类似于图1所示的该具有APIC功能的总线B2的仲裁判断功能。另外，图2中所示的该4个第一至第四微处理器P1～P4、该外围装置E、该中断信号St、该中断服务要求Si以及该南桥芯片组SB2，均如图1所示的相关组件或信号，在此不再予以赘述。进一步而言，在该现有北桥芯片组NB2中，至少包括有一储存装置21、电连接于该储存装置21的一选择装置22，以及电连接于该选择装置22的一比较装置23。其中，图2所示的现有Pentium IV系统结构在对该储存装置21进行一初始化(initialize)动作时，是由一现有基本输出/输入系统B所产生的一现有初始化指令I，以将该4微处理器P1～P4的微处理器编号信息NO以及工作负荷信息PL分别予以储存一现有数据库211(请先配合参阅图3A，该数据库设置于该储存装置21中)内，且该微处理器的编号信息NO以及该微处理器的工作负荷信息PL所储存的位置间，形成一对应的储存关系。当然，该现有数据库211可为该储存装置21中的一储存区块。如图3A所示，为该现有数据库211内的资料变化的示例图。其中，配合图2所示的该现有基本输出/输入系统B执行该现有初始化指令I之前，该现有数据库211内可供存放与该4个微处理器P1～P4有关的所有储存字段，其内容例如可均假设处于一无关(don’t care)状态(以d表示)。一旦执行该现有初始化指令I，该现有基本输出/输入系统B会将该4个微处理器P1～P4的编号信息NO存入该现有数据库211内相关的字段，以使该现有北桥芯片组NB2得知有哪些微处理器与其相互电连接。以图3A为例，该微处理器的编号信息NO有编号0～3，以分别表示电连接于该现有北桥芯片组NB2的该4个微处理器P1～P4。另外，不论该4个微处理器P1～P4目前所处的工作状态究竟为一闲置(idle)状态(不提供中断服务)，或为一工作(operating)状态(能提供中断服务)，该现有基本输出/输入系统B均将该4个微处理器P1～P4所相对应的初始工作负荷信息PL设定为0，即将(0、0、0、0)分别存入该现有数据库211内的相关字段。其中，工作负荷信息所代表的作业任务(task)的优先权等级，可予以区分为0～F等16个等级，等级越低，表示拥有该等级作业任务的微处理器的工作负荷越轻，其便可用以优先处理该中断服务要求Si。一旦在该现有基本输出/输入系统B对该储存装置21进行完毕前述的初始化动作后，配合该4个微处理器P1～P4工作的操作系统OS，即会依据该4个微处理器P1～P4目前所处的工作状态(为不提供中断服务的闲置状态，抑或为能提供中断服务的工作状态)，而通知该现有北桥芯片组NB2对于能提供中断服务的该处理器P1，将其所处理的作业程序(task)的优先权等级予以设定至该现有数据库211中。即，设若该微处理器P1目前所处理的作业任务的优先权等级，被该操作系统OS更改为3，则该微处理器P1即会通知该现有北桥芯片组NB2将3写入设定至该现有数据库211的相关位置，如此一来，该4个微处理器P1～P4的工作负荷信息PL即改变为(3、0、0、0)。当然，该现有北桥芯片组NB2每隔一段时间即会监测该第一总线B1的信号变化，一旦该4个微处理器P1～P4中能提供中断服务的任一微处理器在进行切换不同作业任务(task)时，同时改变了作业任务的优先权顺序，该现有北桥芯片组NB2即会配合该操作系统OS而将新的作业任务的优先权顺序，重新设定于该现有数据库211中。关于图3B，为该现有北桥芯片组NB2中的该选择装置22与该比较装置23配合该现本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多微处理器系统内响应中断服务要求的仲裁结构，至少具有ｍ个微处理器与以一总线电连接于该ｍ个微处理器的一芯片组；其特征在于，该芯片组包括：一储存装置，储存ｍ个工作负荷信息，以分别表示相应的微处理器的工作负荷等级；其中，该任一工作负荷信息 为最低至最高共ｎ个工作负荷等级中的任一个，且在该ｍ个工作负荷信息中，处于一闲置状态的微处理器所相对应的工作负荷信息，为初始设定为最高工作负荷等级，且未处于该闲置状态的微处理器所相对应的工作负荷信息，是初始设定为最高工作负荷等级以外的其它工作负荷等级；以及一比较装置，电连接于该储存装置，该比较装置可响应一比较信号，以进行比较该ｍ个工作负荷信息，使该ｍ个微处理器中未处于该闲置状态且具有最低工作负荷等级的特定微处理器，能优先处理一中断服务要求。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何宽瑞，林瑞霖，
申请(专利权)人：威盛电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]