[其他]中央处理器代表无判优功能外设进行判优的存储器直接存取访回判优设备

说明书

本发明涉及一具有DMA（存储器直接存取）的计算机系统，其DMA通道对与之相联的无论是否有无自己判优电路的外设均有效。

目前的许多计算机系统采用DMA通道与外设交换数据，主要是对主存的读写，而不通过CPU（中央处理单元）。绕过CPU无疑具有增加数据传送率，改进整个系统效率的优点，因为在数据传送期间，可空出CPU去作其它工作。

迄今最常见的作法是为每一个可被DMA访问的外设提供一个物理上的DMA通道。IBM-PC就是这样一例计算机系统。

然而，用户可接到其计算机系统上的外设一直在不断增加，且预期将持续下去。例如新近可购得的光盘阅读器，额外通讯设备、硬盘、辅助存贮设备等，都可利用DMA发挥作用。

另一方面，增加物理上的DMA通道要以昂贵的系统硬件为代价，包括集成电路个数、插件板空间、总线空间。此外还考虑到在外设之间共享DMA通道会受到操作期间相互排斥的限制。例如，在IBM/XT和IBM/AT计算机系统中即采用了DMA通道共享，但要对操作系统进行大量修改，需要有附加的子程序以防止与每一个DMA通道相联的外设同时操作。而且，若当文件控制器不是足够的“智能”来进行重叠“寻找”时，也产生相当大的工作负担。在某些情况下，问题是混合性的，例如当LAN局部网络中的某一设备和一文件控制器共有同级DMA，且“LAN文件服务器”程序必须在两设备之间来回交流时。

为解决这些问题，申请号为：（IBM备案号为BC9-86-010）的另一共同未决申请中公布了给每一外设装备判优电路的计算机系统，判优电路间相互联接并通过判优总线与中央判优电路相联。当某一外设要求访问DMA通道时它将其通道优先号置到判优总线上，如果它的通道优先号具有最高优先级，则此外设分配到一有效的DMA通道。通过这种办法，可把外设加到系统上，而无需增加DMA通道和DMA通道请求线。

可是，有时在这样的计算机系统中希望使用现有的不具备判优电路的外设，由于无法请求访问DMA通道，这样的外设不能直接加到这样的计算机系统上。

本发明的目的在于提供这样一种类型的计算机系统，在此系统中外设通过使用判优总线请求DMA访问，除此之外本系统能接纳自身无判优电路的外设。

Bardotti等人的专利（美国专利号为3925766）公布了这样一种计算机系统，其中，外设被指定优先级，并按此优先级来选择向存贮器的请求，优先级分配可根据所产请求信号的产生原因或是中央处理器的特定的装载条件而改变，不过其没有采用DMA方式。

SUZUKI等人的专利（美国专利号为4400771）给出一种多处理器系统，其中每一处理器均能访问一单一存贮器，由一可编程寄存器来存贮为每一处理器分配存贮器访问级的优先权信息。这种优先权信息可通过外部电路或至少通过处理器中的一个而人为地改变。SUZUKI等人的专利没有采用DMA从多个外设访问内存。

下列美国专利是有关来用DMA控制器的计算机系统的背景参考资料：DinWiddie，Jr等人的专利，专利号为4371932;Larson的专利，专利号为4419728;Peterson的专利，专利号为4538224;BreWer等人的专利，专利号为4556962;Hallberg的专利，专利号为4584703。

按本发明，自身有或没有判优电路的外设都接到同一总线上。自身有判优电路的外设可自行判优与一有效的DMA通道连接。而自身无判优电路的外设是通过设在其外的软请求判优器进行判优。本发明作为一种诊断工具，在上电测试期间，检测DMA通道的工作亦很有用。

图1为采用本发明的计算机系统的框图。

图2为图1所示计算机系统中采用软请求判优设备的逻辑图。

图3为图2所示软请求判优设备中的软判优器电路的逻辑图。

图4为图3所示电路中信号波形图，用于解释图3所示电路的工作。

图5为CPU启动软请求判优的工作流程图。

图6为本发明用作诊断工具的诊断流程图。

图7为按本发明的另一实施例的软请求判优设备的逻辑图。

参见图1，那里给出了应用本发明的计算机系统的框图。

CPU10通过系统总线26与主存贮器15及一可选的算术协处理器进行通讯，其它各设备可按要求接到系统总线26上，各种外围设备（有时我们说外设或附件）都接到总线族27上。总线族27与系统总线26通过总线控制器耦合，至此，我们作描述的系统是众所周知的，IBM/AT计算机就是一个例子。