[发明专利]动态基于总线的虚拟信道多路复用装置驱动器架构

说明书

相关申请的声明

本申请要求2005年10月6日提交的名为“动态基于总线的虚拟信道多路复用装置驱动器架构”的第60/724,837号临时专利申请的优先权。

技术领域

本公开文件大体涉及虚拟信道多路复用。

背景技术

所有的计算机系统都包括多个装置协同操作的汇集(collection)。中央处理器(CPU)负责大多数的计算功能。然而，为了使计算机系统对用户有用，必须将数据传到CPU以及将数据传出CPU。键盘、显示器、鼠标等是计算机用户与该系统进行交互所必需的所有外围设备。最初，所有这些外围设备通过专用接口附加至该计算机。例如，键盘通过键盘端口进行连接，鼠标通过鼠标端口进行连接，以及显示装置又通过另外的专用端口进行连接。随着计算机系统已经发展为提供更多的功能性，而引入了更多的外围设备。添加了网络连接以增强与其他计算机系统的互联性(interconnectivity)。添加了扫描接口以允许直接输入图像数据。打印机接口增加了制作所处理的数据的硬拷贝的能力。摄影机、图形输入板、外部存储装置等的所有装置都造成了计算机系统中的复杂布线配置。

为了解决这个问题，已经开发了接口总线系统。小型计算机系统接口(SCSI)就是一种这样的并行总线。该总线系统允许多个装置高速连接至该计算机系统上的单个接口。然而，该标准不允许“热插拔”，因此每次改变外围装置附加配置时均需要该计算机系统断电。在近几年，引入了更加普遍的通用串行总线(USB)架构。在添加外围装置时，该总线允许“热插拔”以及自动配置外围装置。通过USB架构还解决了该系统的“即插即用”，使得在检测到新的外围装置添加到该总线上时能够运行适当的装置驱动器。

图1示出了示例性的总线驱动器架构。计算机操作系统上的总线驱动器软件和USB架构一起服务于总线114上的装置(116、118、120)。总线驱动器112最主要的任务是对其总线114上的装置(116、118、120)进行列举，对即插即用(PnP)请求作出响应，对功率管理请求作出响应，对总线114进行多路复用访问，以及管理总线114上的装置(116、118、120)。然后，建立功能驱动器(106、108、110)作为用于装置(116、118、120)的主驱动器。通常由该装置的厂商写入功能驱动器(106、108、110)，功能驱动器是必不可少的。PnP管理器至多载入一个用于装置(116、118、120)的功能驱动器(106、108、110)。同一功能驱动器(106、108、110)可以服务于一个或多个装置(116、118、120)。功能驱动器(106、108、110)为其装置(116、118、120)提供操作接口。典型地，功能驱动器(106、108、110)处理对装置(116、118、120)进行的读取和写入并管理装置电源政策(power policy)。

图2示出了示例性的用于多功能装置的总线驱动器架构。在Windows操作系统上，通过将多功能装置222定义为占用其总线214上的一个装置位置来支持该多功能装置，但是该多功能装置包含不只一个功能单元(216、218)。每个功能单元(216、218)各自对应于一个驱动器(206、208、210)。多功能装置的实例包括调制解调器适配器/网络适配器的组合、音频端口/游戏端口的组合等。对于操作系统，这些装置表现为多个单独的装置。例如，实现音频能力和游戏端口能力的附加声卡表现为两个独立的装置，一个装置由音频驱动器所服务而另一装置由游戏端口驱动器所服务。

操作系统在这些功能单元(216、218、220)上施加了限制。即使每个功能单元(216、218、220)偶尔被服务于装置(222、220)上的其他功能单元的同一驱动器(组)的实例所服务，每个功能单元也必须能够作为单独的装置来运行。特别地，多功能装置222上的功能单元一定不能有启动顺序依赖性，一定不能用一个功能单元来表示另一个功能单元的资源要求，一个功能单元的运行一定不能影响或干扰多功能装置222或作为整体的系统上的另一功能单元的运行，必须列举每个功能单元并将其资源要求传达给操作系统，从而该系统可以载入必要的驱动器并按照任意顺序将资源分配给不同单元。