[发明专利]自动暂停状态重启动的透明系统中断

说明书

本发明涉及微处理器体系结构领域。更准确地说，本发明涉及提供带有自动暂停状态重启动功能的透明的系统中断的方法和装置。

本申请和美国专利申请07/594278相关，该美国专利申请于1990年10月9日提交，已转让给本申请的受让人Intel公司，该美国专利申请的题目为透明系统中断。

在相关的共同未决的美国专利申请中，公开了一种专门用于微处理器体系结构的提供透明系统中断的方法和装置。在该相关共同未决美国专利申请中公开的方法和装置解决了先有技术微处理器所固有的问题，具体是那些有保护模式及实模式操作、系统集成者或原始设备制造商(OEM)不能提供透明系统中断的那些微处理器。

透明系统中断是不能由任何操作系统或应用程序重定位或重写的系统级中断，从而允许系统综合者使用微处理器提供可在任何操作环境下可靠运行的系统级中断。在相关共同未决美国专利申请公开的最佳实施例中，通过在基于微处理器芯片组的中央处理器(CPU)芯片外部管脚上确立电信号来调用透明系统中断。

一旦在CPU芯片外部管脚上确立电信号，CPU将通常未映射的存储有透明系统中断服务例程的专用随机存取存储器(RAM)区域映射为主存空间预定区域。将当前CPU状态保存在该专用RAM空间中，并开始执行透明系统中断服务例程。透明系统中断例程通常包含对装有该CPU芯片的系统的透明系统中断的具体应用唯一的指令。一旦识别调用使CPU恢复到正好在透明系统中断前存在的CPU状态的“恢复”(Resume)指令的外部事件，便实行从透明系统中断的恢复。

透明系统中断的重要应用是电源管理功能，使处理器和/或其它系统设备在不用时有效地关闭，然后再重启动而无须经过加电例程。该功能对特别关心节电的电池运行的计算机特别有用。这样，例如，如正在应用程序上工作的计算机操作员被打断，则系统可掉电以延长电池寿命。当操作员返回使用该系统，则系统恢复到应用程序的同一点如同系统在介入期间一直在运行。操作员无须采取任何动作保存中断前的应用程序结果，在返回使用该计算机时无须重装应用程序。

在相关共同未决的美国专利申请中，透明系统中断没有为在暂停状态期间中断CPU提供具体支持。因此，带有应用特定指令的透明系统服务例程有责任检查判定CPU是否在暂停状态期间被中断。如果CPU在暂停状态被中断，则透明系统服务例程还需进一步负责安排保存在专用存储空间中的CPU状态的适当寄存器，以便在执行Resume指令以恢复CPU状态时，CPU或重入暂停状态，或继续执行透明系统中断所要求的下一条指令。

透明系统中断服务例程确定CPU是否在暂停状态时被中断的方式和微处理器相关。以相关共同未决美国专利申请所讨论的基于“i386^TMSX”CPU的微处理机系统为例，透明系统中断服务例程通过轮询I/O寄存器来确定CPU是否在暂停状态时被中断。让透明系统中断服务例程负责CPU从其被中断的暂停状态重启动的方法至少有两个缺点：

1)将重启动暂停状态的CPU或继续下一指令的执行负担放在透明系统中断服务例程上；以及

2)CPU在从暂停状态被中断后进行恢复的方式和微处理器相关。

因此，本发明的一个目的是提供带有自动暂停状态重启动的改进的透明系统中断。

按照本发明，透明系统中断是通过在基于微处理器芯片组的中央处理器(CPU)外部管脚上确立电信号来调用的。一旦在CPU芯片外部管脚上确立电信号，CPU将存储有透明系统中断服务例程的通常未映射的专用随机存取存储器(RAM)区映射为主存空间预定区，将包括指令指针和前指令指针的当前CPU状态保存在该专用RAM空间中，如CPU是从暂停状态被中断，置位专用RAM空间中的暂停指示器，并开始执行透明系统中断服务例程。

透明系统中断服务例程通常包含对装有CPU芯片的系统的透明系统中断的特定应用来说是唯一的指令。此外，透明系统中断服务例程还包括检查暂停指示器、及如果CPU恢复继续执行下一指令来代替暂停状态则复位暂停指示器的指令。

一旦识别出调用使CPU正好恢复到透明系统中断前存在的相同状态或从暂停状态自动重启动的“Resume”指令的外部事件，便进行从透明系统中断的恢复。在CPU状态恢复期间，“Resume”指令检查暂停指示器，并且当暂停指示器被置位，有条件地将所恢复指令指针递减为被恢复的前指令指针，从而使前指令，即“Halt”(暂停)指令被重复执行，将CPU恢复为暂停状态，而不再继续执行下一指令。