[发明专利]用于将PCIE设备展示给操作系统的方法和便携式计算设备

说明书

相关申请的交叉引用

基于35U.S.C.§119(e)请求题为“Method and a Portable Computing Device(PCD)For Exposing A Peripheral Component Interface Express(PCIE)Coupled Device To An Operating System Operable On The PCD(用于将通过快速外围组件接口(PCIE)耦合的设备展示给可运行在便携式计算设备(PCD)上的操作系统的方法和便携式计算设备)”、于2011年12月6日提交、并且被转让的申请序列号61/567,425的美国临时申请的优先权，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本发明涉及便携式计算设备，更具体的，涉及用于在不使用PCI或PCIe驱动程序的情况下将PCIe兼容设备展示给便携式计算设备上的操作系统的系统和方法。

背景技术

更便宜、更小并且能力更强的集成电路的开发已使得能够开发以更小的设计但同时保留相对复杂功能为特色的便携式计算系统。这些计算系统主要指的是膝上型计算机、上网本以及平板电脑，但也包括智能电话、便携式音频设备、便携式视频设备以及便携式视频游戏控制台。然而，随着近期的使便携式计算系统微型化的趋势的继续，可用于容纳这些设计的硬件的空间日渐缩小。因此，对硬件设计和体系结构的优化已变得头等重要。

传统的便携式计算设备至少包括由微处理器或中央处理单元(CPU)、存储器、配备芯片组的主板(例如，中央印刷电路板)、以及用于生成到显示器的视频输出的至少一个图形处理单元构成的整合。在一些传统的主板设计中，芯片组被布置成两个分开的组件中枢。根据第一控制器来工作的第一中枢通常处理CPU、随机存取存储器(RAM)、视频输出接口、以及第二控制器间的通信。在许多当下的便携式计算设备实现中，视频输出接口被实现为集成的图形处理单元。第二控制器支持CPU和/或RAM与外围组件(诸如输入/输出设备以及大容量存储设备)之间的通信。在许多实现中，第二控制器还可包括集成的外围设备，诸如音频控制器、网络接口卡、通用串行总线(USB)以及快速PCI(PCIe)连接等。

通常，上网本和膝上型计算机已使用诸如耦合到第一控制器的集成图形处理单元(GPU)之类的集成图形方案。集成图形处理单元是使用计算机的系统存储器的一部分而不具有其自身专用存储器的图形处理器。一般来说，集成GPU比专用或“分立式”GPU实施起来更便宜，并且提供相对改善的电池寿命以及更低的功率使用，但这却是以相对于分立式GPU而言降低的能力和性能水平为代价。有利地是，上网本和膝上型计算机的制造商已开始通过提供除了集成图形处理器以外还包括附加的分立式图形处理单元的计算机系统来提供具有更高图形处理能力的配置。

分立式或“专用”GPU与集成GPU的区别在于具有更高的性能并且还具有专供GPU使用的、GPU不与底层的计算机系统共享的本地存储器。普遍来说，分立式GPU被实现在被称为“视频卡”的分立式电路板上，“视频卡”尤其是包括如下组件：GPU、本地存储器、通信总线以及各种输出端子。在传统应用中，这些视频卡通常通过PCIe接口与计算系统的主电路板(例如，主板)对接，视频卡可被安装在PCIe接口上。一般来说，分立式GPU与集成GPU相比具有明显更高的性能水平，但与集成图形方案相比通常需要和消耗更高等级的功率。同时具有集成和分立式图形处理方案的便携式计算设备常常提供一种使用户能够在具体方案间交替使用的机制或过程，以便根据情景需要或者所期望的性能水平来管理性能和电池寿命。

如上所提到的，在典型的上网本和膝上型计算机中，PCIe接口是从控制器的组件。然而，与在诸如台式计算机之类的其它计算系统中的PCIe接口不同，便携式计算设备的PCIe接口常常具有缩减的大小，并且因此具有缩减的能力。对于一些同时关注紧凑设计和电池寿命的便携式计算设备设计而言，可能不存在对于PCIe接口的操作系统支持。这样的操作系统不会预先配置有PCI或PCIe驱动程序。然而，尽管在操作系统中缺少PCI和PCIe驱动程序，仍然可能存在与PCIe设备通信的需要。例如，在外围设备是已知的、不可移除的、并且在操作系统的初始化或“引导”之前已连接，并且便携式计算设备没有被配置成支持这样的外围设备的自动配置的情况下，可能存在与这样的设备通信的需要。

发明内容