处理机输入/输出和中断过滤器制造技术

在主系统数据总线上可以连接一个协同处理机以运行主处理机未知的软件．主处理机能够并行地运行其他软件并保持利用共享的输入／输出设备的优先权．其方法是提供与随机存取存储器结合在一起的俘获逻辑电路，它可以由主处理机动态地进行加载，它装有与共享输入／输出设备（被协同处理机使用）的当前可用性有关的数据．附加的逻辑电路与协同处理机联合起来管理协同处理机与系统总线之间的中断．（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术一般地涉及处理机的控制问题，更具体地涉及通过第二个处理机来控制系统资源的利用问题。第二个处理机运行一个程序不同于主处理机正在执行的程序。现在微处理机很容易获得，这一事实使得各种性能的小型计算机(包括大家熟悉的个人计算机)急剧增加。然而，即使拿5年以前的所谓“个人计算机”的平均水平与目前工艺高超的“个人计算机”的水平相比，前者也只能认为是一种非常原始的装置。很多个人和商业团体都已购置了个人计算机系统，而且编写或购置了计算机程序软件，以便恰当地命令计算机执行选定的任务，如文字处理和数据处理。由于这种个人计算机技术发展非常快，因此，迫切需要系统的各个组成部分有一定程度的相容性。这就导致标准化(无论是官方规定的还是事实上存在的)的推行。在大多数情况下，这种标准化允许把很多年以前为当时的计算机系统购置的输入/输出(1/0)硬件装置用于具有当前工艺水平的系统之中。虽然，从当前的标准来看，这些硬件装置已经是相当原始的了。然而，由于硬件技术的发展，程序软件以及大量的数据文件(它们通常是使用程序软件时产生的结果)已经提出了错宗复杂的相容性问题。举例来说，大多数早期的个人计算机都是八位的机器，在这种机器当中处理机每次只能处理一个八位的字节。后来，计算机技术发展到使用16位的处理机，最近，又发展到使用32位的处理机。虽然，最初为八位的处理机编写的软件可以用于或者可以使它们适用于32位的处理机系统，但是，一般说来，如果这一软件原来就打算在32位处理机上运行的话，那么，这个应用程序完全可以编写成一个运行效率更高性能更好的程序。当然，这种处理方法带来的问题是很明显的这些为8位和16位处理机设计的大量软件和数据库已经付出了代价。因此，人们显然还是期望能够在更加现代化、性能更佳的计算机系统上使用已经存在的软件以及与其相联系的数据文件。再者，当使用更新、性能更佳的计算机设备时，应该发挥其能力更强的优点。这就是说，如果更新的、性能更佳的计算机设备受到较落后的、能力较低的软件的牵制而得不到充分的利用，那么，多花的钱就不能说是正确的了。因此，在以前的工艺中虽然已经使用了附加的处理机(有时称之为协同处理机)以便使计算机具有一些特殊的、新的功能(例如数字的或浮点的十进制能力)，但是，以前典型的协同处理机工艺把原有的处理机降低到特殊目的控制器(例如输入/输出控制器)的地位，而本专利技术的新附加协同处理机却添加了附加的功能。与上述使用协同处理机的先有工艺形成鲜明的对照，本专利技术建议使用一个附加的、不先进的(与具有当前工艺技术水平的主处理机相比)处理机，以便在最新的、性能最佳的计算机系统中仍然使用已经存在的、功能较低、或性能较差的程序以及与其相联系的已有的数据文件。在这种结构形式下，主处理机能够执行与协同处理机无关的高性能程序。协同处理机是这样配置的它使已经存在的老一代的程序以及与其有联系的数据文件能够基本上与正在由主处理机执行的程序同时运行。然而，在刚刚介绍的结构当中，可能会产生两个处理机争夺系统资源的问题。这种问题是可以解决的，因为从每个处理机的角度来看，完全不同的操作系统对系统环境来说都是同样有效的。因此，允许两个处理机并行运行，协同处理机通过第一类操作系统运行应用程序，而主处理机则通过另一个操作系统运行其他的程序，这种配置虽然是一个很大的进步，但是，人们仍然非常期望提供一种控制技术，以解决由于两个处理机使用同一个输入/输出装置所引起的争用问题，并期望解决两个处理机所引起的系统的中断处理问题。因此，在协同处理机环境中采用了一种控制技术，在这种环境中，主处理机和协同处理机共亨输入/输出设备，主处理机运行一组已知的支持码，而协同处理机运行与主处理机有关的、不知道起源地址的码。由于附加了与协同处理机有关的控制逻辑电路，所以，共亨输入/输出资源的实际管理工作对在协同处理机中运行的软件是透明的。这一点是通过提供的与随机存取存储器结合在一起的俘获逻辑电路来实现的。该存储器能够由主处理机装入，它的里面含有可被共亨输入/输出装置的协同处理机使用的当前数据。根据对使用各种共亨输入/输出设备的当前需要，主处理机可以对俘获逻辑电路进行动态控制。该控制技术还使用另一种逻辑电路，该电路利用主处理机为协同处理机执行向输入/输出设备的存取，以便当直接存取不能实现时，能够有效地提供协同处理机向输入/输出设备进行存取的需要。如果在编写协同处理机的程序时使用的那台输入/输出设备在系统中不存在，或已经由一个改进的输入/输出设备所代替，主处理机可以仿效原来的输入/输出设备。此外，逻辑电路是与协同处理机联合起来管理发给协同处理机插件或者从协同处理机插件发出的中断控制，这样，就能防止在主处理机利用系统部件时互相干扰。本专利技术的上述目标和其他目的、特性、扩展范围以及各种优点将要在下面具体介绍本专利技术的最佳实施方案(如附图所示)时加以描述。图1是计算机系统体系结构的系统与配置方框图，该系统的体系结构使用按照本专利技术技术管理的主处理机和协同处理机。图2是图1所示系统中协同处理机部分的方框图。图3是图2中所示的中断过滤器的详细逻辑图。图4是图2中所示的输入/输出过滤器的详细逻辑图。图5是输入/输出过滤器的主处理机所描述的装置的方框图。图6中的方框图描述了图3到图5中所示逻辑电路的寄存器的内容。图1展示了计算机系统体系结构的系统配置的方框图。该统体系结构使用了主处理机和协同处理机。主处理机11通过通道12连接到存储控制器13上。主处理机可以是例如Motorola公司的68000或者Intel公司的80286微处理机，当然本专业技术人员都明白，主处理机11实际上可以是任何型号、任何速度的普通处理机。因此，本专利技术决不是仅仅局限于微处理机环境。存贮控制器13可以是，例如Intel公司的80202，特别是，如果主处理机是Intel公司的80286，那么用该公司的80202做存储控制器就更加合适。通道14把存储控制器13连接到系统的存储器15上。系统存储器15是一个典型的随机存取存储器。输入/输出总线16把控制器13接到若干个输入/输出设备上，这些输入/输出设备包括固定磁盘或硬文件17、软磁盘驱动器18、打印机19、视频显示路端20和键盘21。除了前面提到的输入/输出设备17到21之外，一个协同处理机插件22也连接到输入/输出总线16上。除了键盘以外，输入/输出设备17到21中的每个设备都与输入/输出总线16中的中断线相连。键盘的中断信号直接传送到主处理机11上，不在输入/输出总线16上出现。在协同处理机插件22各部分的功能方框图中(参阅图2)，协同处理机插件的核心部分25包括处理机本身、一个中断控制器和一个或多个局部输入/输出设备;处理机可以是，例如Tntel公司的80286微处理机，中断控制可以是，例如Intel公司的8259，局部输入/输出设备可以包括，例如一个定时器，日钟时间和声音产生装置从该定时器接收它们的时间信号。此外，当主处理机具有较高的优先级使用连接在输入/输出总线16上的输入/输出设备17到21时，输入/输出过滤器26(它可以由主处理机11控制)被用来阻止协同处理机插件22向这些设备非存取。为了同样的目的，中断过滤27被用来控制与协同处理机有关的中断。中断过滤器27能够有选择地封本文档来自技高网...

【技术保护点】
在具有一台主处理机和至少一台与总线相连的输入／输出设备的数据处理系统中，由于增加了一台能够共享利用上述输入／输出设备的协同处理机而改进了性能，该系统的特征在于包括：能被主处理机动态地进行控制，以便有选择地阻止协同处理机对上述输入／输出设备进行直接存取的装置；当上述用于有选择地进行阻止的装置已经能够阻止协同处理机对上述输入／输出设备进行直接存取时，能利用上述主处理机提供一个对上述输入／输出设备的尝试性存取的装置。

【技术特征摘要】
US 1985-2-28 7068021.在具有一台主处理机和至少一台与总线相连的输入/输出设备的数据处理系统中，由于增加了一台能够共享利用上述输入/输出设备的协同处理机而改进了性能，该系统的特征在于包括能被主处理机动态地进行控制，以便有选择地阻止协同处理机对上述输入/输出设备进行直接存取的装置；当上述用于有选择地进行阻止的装置已经能够阻止协同处理机对上述输入/输出设备进行直接存取时，能利用上述主处理机提供一个对上述输入/输出设备的尝试性存取的装置。2.权利要求1所述的数据处理系统，其特征在于上述输入/输出设备还有一个实的或仿真的输入/输出设备。3.权利要求2所述的数据处理系统，其特征在于上述用于有选择地进行阻止的装置还具有把上述协同处理机从总线上断开的装置。4.权利要求3所述的数据处理系统，其特征在于上述所用装置还具有用来保存上述输入/输出设备的地址的装置。5.权利要求4所述的数据处理系统，其特征在于上述所用装置还具有用来给上述主处理机发出一个中断信号的装置。6.权利要求5所述的数据处理系统，其特征在于上述所用装置还具有用来使上述主处理机按照上述被保存的地址对上述输入/输出设备进行存取以及从上述输入/输出设备读数据的装置。7.权利要求6所述的数据处理系统，其特征在于上述所用装置还具有用来使上述协同处理机暂时地再次连接到上述总线的一部分上的装置以及用来使上述主处理机将从输入/输出设备上读出上述的数据传送给上述协同处理机的装置。8.权利要求7所述的数据处理系统，其特征在于上述的总线的一部分是总线的数据部分。9.权利要求6所述的数据处理系统，其特征在于上述所用装置还具有使得上述主处理机按照上述保存的地址向输入/输出设备进行存取并将数据写到输入/输出设备上的装置。10.权利要求9所述的数据处理系统，其特征在于上述所用装置还具有用来使上述协同处理机暂时地再次连接到上述总线的一部分上的装置以及用来使上述协同处理机将准备写的数据从上述协同处理机传送给上述主处理机的装置。11.权利要求10所述的数据处理系统，其特征在于上述总线的一部分是上述总线的数据部分。12.权利要求1所述的数据处理系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰威廉欧文，
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]