專利名稱：在計算機系統(tǒng)中使用外圍組件互連電源管理機制的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種計算機系統(tǒng)的電源管理方法，尤指一種使用計算機系統(tǒng)的外圍組件互連(PCI)電源管理(PM)機制的快速外圍組件互連(PCI Express)電源管理方法。
背景技術(shù)：
根據(jù)快速外圍組件互連(PCI Express，Peripheral Component InterconnectExpress)規(guī)格對一計算機系統(tǒng)的電源管理(PM，Power Management)的規(guī)范，一裝置能使用信標信號(Beacon signal，是一物理層(Physical Layer)的信號)以告知該計算機系統(tǒng)恢復(fù)(recover)其主電源，然后使用一PM_PME封包(PM_PME packet，是一事務(wù)處理層(Transaction Layer)的封包)要求該計算機系統(tǒng)產(chǎn)生中斷(interrupt)，以將該計算機系統(tǒng)自非工作模式(如待命模式或睡眠模式)喚醒。該PCI Express規(guī)格的中斷近似于PCI(PeripheralComponent Interconnect)規(guī)格所定義的PME中斷(PME interrupt，其中PME--Power Management Event即電源管理事件)。通過該PCI Express規(guī)格所定義的中斷，該計算機系統(tǒng)不僅與PCI Express規(guī)格兼容，亦與PCI規(guī)格兼容。
當要建構(gòu)同時與PCI Express規(guī)格和PCI規(guī)格兼容的計算機系統(tǒng)時，設(shè)置PCI Express喚醒機制(近似于現(xiàn)有技術(shù)的PCI PME控制器，即近似于PCI規(guī)格的喚醒機制)極其耗費成本。并且將產(chǎn)生PCI Express規(guī)格和PCI規(guī)格之間的軟件沖突與硬件沖突(如相沖突的ACPI事件報告與相沖突的電源開啟程序，其中ACPI--Advanced Configuration and Power Interface即先進結(jié)構(gòu)及電源管理接口)。因此需要經(jīng)濟的方法來處理該計算機系統(tǒng)的電源管理。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的主要目的在于提供一種使用計算機系統(tǒng)的外圍組件互連(PCI，Peripheral Component Interconnect)電源管理(PM，Power Management)機制的快速外圍組件互連(PCI Express，Peripheral Component InterconnectExpress)電源管理方法，以解決上述問題。
本發(fā)明的較佳實施例中提供一種使用計算機系統(tǒng)的外圍組件互連(PCI)電源管理(PM)機制的快速外圍組件互連(PCI Express)電源管理方法及相關(guān)裝置。該計算機系統(tǒng)具有一PCI電源管理事件(PME，Power ManagementEvent)控制器與一PCI Express根復(fù)合體(Root Complex)。該方法具有將該PCI Express根復(fù)合體所產(chǎn)生的信標(Beacon)信號轉(zhuǎn)換為一虛擬PME信號(Pseudo-PME signal)。該信標信號驅(qū)動(assert)該虛擬PME信號，以使得該虛擬PME信號的電壓由一高電平轉(zhuǎn)變?yōu)橐坏碗娖?。本發(fā)明另提供一虛擬PME線(Pseudo-PME line)，分別電連接于該PCI PME控制器的PME輸入端與該PCI Express根復(fù)合體，用來將該虛擬PME信號傳輸至該PCI PME控制器。在一預(yù)定時間間隔之后，并且在該計算機系統(tǒng)被一操作系統(tǒng)(OS，Operating System)控制之前，該虛擬PME信號被該PCI Express根復(fù)合體反驅(qū)動(de-asserted)。該PCI PME控制器可以具有一事件緩存器，該事件緩存器用來向該計算機系統(tǒng)報告其被該虛擬PME信號所設(shè)定的PME(也就是說該事件緩存器的值被設(shè)定代表電源管理事件PME的發(fā)生)。該PME輸入端通過該計算機系統(tǒng)的PCI總線接收PCI兼容裝置所產(chǎn)生的PME信號。當該虛擬PME信號的電壓由該低電平轉(zhuǎn)變?yōu)樵摳唠娖綍r，該計算機系統(tǒng)可以執(zhí)行一駐于該計算機系統(tǒng)的內(nèi)存的驅(qū)動程序，以清除該事件緩存器。其中該虛擬PME信號的電壓的高電平與低電平與PCI規(guī)格兼容。
本發(fā)明的好處之一是，當要建構(gòu)一同時與PCI Express規(guī)格和PCI規(guī)格兼容的計算機系統(tǒng)時，不需要設(shè)置一PCI Express喚醒機制，因此節(jié)省了相關(guān)成本。另外原有的微芯片(microchip)可以繼續(xù)采用，以進一步節(jié)省相關(guān)成本。值得注意的是，由于在本發(fā)明中不需要設(shè)置第二個喚醒機制，因此不會發(fā)生PCI Express規(guī)格和PCI規(guī)格之間的軟件沖突與硬件沖突(如相沖突的ACPI事件報告與相沖突的電源開啟程序，其中ACPI--Advanced Configuration andPower Interface即先進結(jié)構(gòu)及電源管理接口)。


圖1為根據(jù)本發(fā)明使用計算機系統(tǒng)的外圍組件互連(PCI)電源管理機制的快速外圍組件互連(PCI Express)電源管理方法的流程示意圖。
圖2為圖1的計算機系統(tǒng)的相關(guān)組件的方塊示意圖。
圖3為根據(jù)本發(fā)明的另一計算機系統(tǒng)的相關(guān)組件的方塊示意圖。
其中上述附圖的符號說明如下200，300計算機系統(tǒng)；210 PCI Express根復(fù)合體；212序列電路；214定時器；250 PCI PME控制器；252緩存器；254內(nèi)存。
具體實施例方式
根據(jù)快速外圍組件互連(即PCI Express，Peripheral ComponentInterconnect Express)規(guī)格對一計算機系統(tǒng)的電源管理(即PM，PowerManagement)的規(guī)范，一裝置能使用一信標信號(Beacon signal，是一物理層—Physical Layer的信號)以告知該計算機系統(tǒng)恢復(fù)(recover)其主電源，然后使用一PM_PME封包(即PM_PME packet，是事務(wù)處理層—TransactionLayer的封包)要求該計算機系統(tǒng)產(chǎn)生一中斷(interrupt)以將該計算機系統(tǒng)自一非工作模式(如一待命模式或一睡眠模式)喚醒。該PCI Express規(guī)格的中斷近似于外圍組件互連(即PCI，Peripheral Component Interconnect)規(guī)格所定義的PME中斷(即PME interrupt，其中PME-Power Management Event即電源管理事件)。
首先簡要地說明本發(fā)明的運作。當一PCI Express兼容裝置的裝置緩存器被設(shè)定(set)之后，數(shù)個信標信號(當該裝置僅接收到副電源—auxiliary power的供電)或數(shù)個PM_PME封包(在主電源—main power以及該事務(wù)處理層被恢復(fù)之后)就間歇性地產(chǎn)生以通知該計算機系統(tǒng)對該PME進行處置，直到該計算機系統(tǒng)清除(clear)該裝置緩存器為止。本發(fā)明的方法是將該PCI Express的數(shù)個PM_PME封包轉(zhuǎn)換為近似于PCI規(guī)格的PME信號，以使得PCI電源管理機制被觸發(fā)以進行處置。
請參考圖1，圖1為根據(jù)本發(fā)明使用一計算機系統(tǒng)的PCI電源管理機制的PCI Express電源管理方法的流程示意圖。該計算機系統(tǒng)具有一PCI電源管理事件(PME)控制器(是該計算機系統(tǒng)中用來管理PCI兼容裝置的現(xiàn)有技術(shù)芯片組/微芯片，以下簡稱PCI PME控制器)與一PCI Express根復(fù)合體(即PCI Express Root Complex，是用來管理PCI Express兼容裝置的中間裝置)。以下步驟的順序并不限定本發(fā)明的范圍，該方法的步驟說明如下。
步驟10在該PCI Express根復(fù)合體提供一序列電路(sequential circuit，如一鎖存器—latch或一觸發(fā)器—fiip-flop)；步驟20以該序列電路將該PCI Express根復(fù)合體所產(chǎn)生的信標(Beacon)信號轉(zhuǎn)換為一虛擬PME信號(Pseudo-PME signal)，其中該信標信號驅(qū)動(asserting)該虛擬PME信號，以使得該虛擬PME信號的電壓由一高電平轉(zhuǎn)變?yōu)橐坏碗娖剑徊襟E30提供一虛擬PME線(Pseudo-PME line)，分別電連接于該PCIPME控制器的PME輸入端與該PCI Express根復(fù)合體，用來將該PCI Express根復(fù)合體的序列電路所產(chǎn)生的虛擬PME信號傳輸至該PCI PME控制器，其中該PME輸入端通過該計算機系統(tǒng)的PCI總線接收PCI兼容裝置所產(chǎn)生的PME信號；步驟40提供一定時器，以控制驅(qū)動(asserting)與反驅(qū)動(de-asserting)該虛擬PME信號的時間間隔；步驟50在該計算機系統(tǒng)被一操作系統(tǒng)(OS，Operating System)控制之前，反驅(qū)動(de-asserting)該虛擬PME信號，以使得該虛擬PME信號的電壓由該低電平轉(zhuǎn)變?yōu)樵摳唠娖?；以及步驟60以儲存于該計算機系統(tǒng)的內(nèi)存的程序(如一驅(qū)動程序—devicedriver)清除該PCI PME控制器的事件緩存器。
以上所述的虛擬PME信號的電壓的高電平與低電平與PCI規(guī)格兼容，以使得該PCI PME控制器將該虛擬PME信號視同一般的PME信號。雖然在PCI規(guī)格中沒有定義，該PCI PME控制器通常具有一事件緩存器(用來向該計算機系統(tǒng)報告該PME—即電源管理事件)，當該虛擬PME信號(或一PME信號)被驅(qū)動(asserted)時，該事件緩存器能被該PCI PME控制器設(shè)定，但是當該虛擬PME信號被反驅(qū)動(de-asserted)時，該事件緩存器卻未能對應(yīng)地被清除(cleared)。使用上述對應(yīng)的結(jié)構(gòu)，步驟60會解決無法清除一計算機系統(tǒng)的事件緩存器的問題。
請參考圖2，圖2為圖1的計算機系統(tǒng)的相關(guān)組件的方塊示意圖。圖2象征性地提出上述對應(yīng)結(jié)構(gòu)的圖標，該計算機系統(tǒng)中與本發(fā)明無關(guān)的其它組件并未顯示于圖中。圖2的PME#、虛擬PME#、PCI PME#、與PCI PME#控制器分別為前述的PME輸入端、前述的虛擬PME線、用來接收前述的PME信號的線、與前述的PCI PME控制器。另外圖中于PME#下方所標示的“Wired OR”表示虛擬PME#與PME#的電連接方式的邏輯關(guān)系為“或”，即兩線的直接接觸，而序列電路212的各端子(Data—數(shù)據(jù)輸入、Enable—致能、與Q—數(shù)據(jù)輸出)的意義是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的，故不贅述。
本發(fā)明在提供前述方法的同時，也對應(yīng)地提供一計算機系統(tǒng)200，其包含有一快速外圍組件互連(PCI Express)根復(fù)合體(Root Complex)210，用來產(chǎn)生一信標(Beacon)信號；與一序列電路(sequential circuit)212，電連接于PCI Express根復(fù)合體210，用來將該信標信號轉(zhuǎn)換為一虛擬PME信號(Pseudo-PME signal)。序列電路212被該信標信號致能(enabled)以使得序列電路212開始輸出一低電平電壓信號，也就是說該虛擬PME信號被驅(qū)動(asserted)。
計算機系統(tǒng)200另包含有一外圍組件互連(PCI)電源管理事件(PME)控制器250，其包含有一事件緩存器252。其中事件緩存器252用來向計算機系統(tǒng)200報告一電源管理事件。計算機系統(tǒng)200另包含有一虛擬PME線(Pseudo-PME line，即圖2所示的虛擬PME#)，分別電連接于序列電路212的輸出端與PCI PME控制器250的PME輸入端。其中當該虛擬PME信號的電壓由一第一電平轉(zhuǎn)變?yōu)橐坏诙娖?也就是說該虛擬PME信號被驅(qū)動)時，事件緩存器252就被設(shè)定(set)。計算機系統(tǒng)200另包含有一內(nèi)存254，其包含有程序代碼，其中當該虛擬PME信號的電壓由該第二電平轉(zhuǎn)變?yōu)樵摰谝浑娖綍r，計算機系統(tǒng)200執(zhí)行內(nèi)存254中的程序代碼，以清除(clear)事件緩存器252。上述的虛擬PME信號的電壓的第一電平與第二電平與PCI規(guī)格兼容。計算機系統(tǒng)200可以另包含有一定時器214，電連接于序列電路212，以控制該虛擬PME信號的電壓于何時由該第二電平轉(zhuǎn)變?yōu)樵摰谝浑娖健?br> 雖然圖2的定時器214與序列電路212位于PCI Express根復(fù)合體210之內(nèi)，此為設(shè)計上的選擇，圖2并非限定本發(fā)明的范圍。本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)⒍〞r器214與序列電路212設(shè)置于PCI Express根復(fù)合體210之內(nèi)或之外。
本發(fā)明的另一實施例說明如下。前述的定時器214并非控制驅(qū)動與反驅(qū)動該虛擬PME信號的時間間隔的唯一方式。本實施例另包含有將該信標信號的一脈沖(pulse)轉(zhuǎn)換為一較低頻脈沖，以控制驅(qū)動與反驅(qū)動該虛擬PME信號的時間間隔。本實施例提供一同步器(synchronizer)，以將該信標信號的該脈沖轉(zhuǎn)換為該較低頻脈沖。當該較低頻脈沖為一低態(tài)主動(active-low)脈沖時，該較低頻脈沖可以于該計算機系統(tǒng)中用來作為該虛擬PME信號。
當該信標信號被設(shè)計為工作于一相對高頻，而使得該序列電路無法被該脈沖觸發(fā)時，該另一實施例相當有用。在此狀況下，上述的變化能使該脈沖的寬度(pulse-width)足夠長以觸發(fā)該序列電路。
本發(fā)明的又一實施例說明如下。如前面所述，定時器214并非控制驅(qū)動與反驅(qū)動該虛擬PME信號的時間間隔的唯一方式。請參閱圖3，圖3為根據(jù)本發(fā)明的另一計算機系統(tǒng)300的相關(guān)組件的方塊示意圖。圖3的計算機系統(tǒng)300大致近似于圖2的計算機系統(tǒng)200，除了一點，就是圖3缺少了前述的定時器214。圖3的計算機系統(tǒng)300利用一主電源恢復(fù)相關(guān)信號(main powerrecovery related signal)進行前述的時間間隔的控制，也就是說計算機系統(tǒng)300將該主電源恢復(fù)相關(guān)信號轉(zhuǎn)換為該虛擬PME信號，以控制驅(qū)動與反驅(qū)動該虛擬PME信號的時間間隔。序列電路212被該信標信號致能后，該主電源恢復(fù)相關(guān)信號(處于一低電平電壓)得以被序列電路212提取，以使得序列電路212開始輸出一低電平電壓信號，也就是說該虛擬PME信號被驅(qū)動(asserted)。當該主電源恢復(fù)相關(guān)信號再度轉(zhuǎn)變?yōu)橐桓唠娖诫妷海i存器212再度被致能而開始輸出一高電平電壓信號，也就是說該虛擬PME信號被反驅(qū)動。
根據(jù)本發(fā)明的方法，該主電源恢復(fù)相關(guān)信號可以是該計算機系統(tǒng)的PWROK信號、PSON信號、RST信號、或BIOS驅(qū)動信號(Basic Input OutputSystem driven signal，即BIOS——基本輸入輸出系統(tǒng)所驅(qū)動的信號)。其細節(jié)說明如下。該PWROK信號與該PSON信號為與該計算機系統(tǒng)的主電源恢復(fù)程序相關(guān)的眾所周知的信號，而該RST信號為與PCI規(guī)格定義的主電源恢復(fù)程序相關(guān)的眾所周知的信號。至于該BIOS驅(qū)動信號，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以更改該BIOS的程序代碼，以使得在主電源被恢復(fù)后，該BIOS能夠通過與接收其它類型的主電源恢復(fù)相關(guān)信號同樣的輸入端，傳送該BIOS驅(qū)動信號以反驅(qū)動該虛擬PME信號(如圖3所示)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，當要根據(jù)本發(fā)明建構(gòu)一同時與PCI Express規(guī)格和PCI規(guī)格兼容的計算機系統(tǒng)時，不需要設(shè)置一PCI Express喚醒機制，因此節(jié)省了相關(guān)成本。另外原有的微芯片(microchip)可以繼續(xù)采用以進一步節(jié)省相關(guān)成本，并且由于在本發(fā)明中不需要設(shè)置第二個喚醒機制，故不會發(fā)生因規(guī)格差異所造成的PCI Express規(guī)格和PCI規(guī)格之間的軟件沖突與硬件沖突。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡按照本發(fā)明權(quán)利要求所做的均等變化與修飾，都屬于本發(fā)明專利的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種使用計算機系統(tǒng)的外圍組件互連(PCI)電源管理(PM)機制的快速外圍組件互連電源管理方法，該計算機系統(tǒng)具有PCI電源管理事件(PME)控制器與快速外圍組件互連根復(fù)合體，該方法包含有將該快速外圍組件互連根復(fù)合體所產(chǎn)生的信標信號轉(zhuǎn)換為虛擬PME信號，其中該信標信號驅(qū)動該虛擬PME信號，以使得該虛擬PME信號的電壓由第一電平轉(zhuǎn)變?yōu)榈诙娖?；提供虛擬PME線，分別電連接于該PCI PME控制器的PME輸入端與該PCI Express根復(fù)合體，用來將該虛擬PME信號傳輸至該PCI PME控制器，其中該PME輸入端通過該計算機系統(tǒng)的PCI總線接收PCI兼容裝置所產(chǎn)生的PME信號；以及在該計算機系統(tǒng)被操作系統(tǒng)控制之前，反驅(qū)動該虛擬PME信號，以使得該虛擬PME信號的電壓由該第二電平轉(zhuǎn)變?yōu)樵摰谝浑娖?；其中該虛擬PME信號的電壓的第一電平與第二電平與PCI規(guī)格兼容。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該PCI PME控制器位于該計算機系統(tǒng)的芯片組。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，該方法另包含有提供序列電路，以將該信標信號轉(zhuǎn)換為該虛擬PME信號。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中該序列電路為鎖存器或觸發(fā)器。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，該方法另包含有提供定時器，以控制驅(qū)動與反驅(qū)動該虛擬PME信號的時間間隔。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，該方法另包含有將該信標信號的脈沖轉(zhuǎn)換為較低頻脈沖，以控制驅(qū)動與反驅(qū)動該虛擬PME信號的時間間隔。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，該方法另包含有提供同步器，以將該信標信號的該脈沖轉(zhuǎn)換為該較低頻脈沖。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其中該較低頻脈沖為低態(tài)主動脈沖，并且在該計算機系統(tǒng)中用來作為該虛擬PME信號。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，該方法另包含有利用主電源恢復(fù)相關(guān)信號以控制驅(qū)動與反驅(qū)動該虛擬PME信號的時間間隔。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中該主電源恢復(fù)相關(guān)信號為該計算機系統(tǒng)的PWROK信號。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，其中該主電源恢復(fù)相關(guān)信號為該計算機系統(tǒng)的PSON信號。
12.如權(quán)利要求9所述的方法，其中該主電源恢復(fù)相關(guān)信號為該計算機系統(tǒng)的RST信號。
13.如權(quán)利要求9所述的方法，其中該主電源恢復(fù)相關(guān)信號為該計算機系統(tǒng)的BIOS驅(qū)動信號。
14.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該PCI PME控制器具有事件緩存器，當該虛擬PME信號被驅(qū)動時，該事件緩存器能被該PCI PME控制器設(shè)定，但是當該虛擬PME信號被反驅(qū)動時，該事件緩存器卻未能對應(yīng)地被清除，該方法還包含有以該計算機系統(tǒng)的程序清除該事件緩存器。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中該程序為該計算機系統(tǒng)的裝置驅(qū)動程序。
16.一種計算機系統(tǒng)，其包含有外圍組件互連(PCI)電源管理事件(PME)控制器，其具有PME輸入端；快速外圍組件互連根復(fù)合體，其具有輸出端，用來輸出該快速外圍組件互連根復(fù)合體所產(chǎn)生的信標信號；序列電路，電連接于該快速外圍組件互連根復(fù)合體的輸出端，該序列電路具有輸出端，用來根據(jù)該信標信號輸出第一電壓電平或第二電壓電平的虛擬PME信號；以及虛擬PME線，分別電連接于該序列電路的輸出端和該PCI PME控制器的PME輸入端；其中該第一電壓電平與該第二電壓電平與PCI規(guī)格兼容。
17.如權(quán)利要求16所述的計算機系統(tǒng)，其中當該序列電路自該快速外圍組件互連根復(fù)合體輸入信標信號時，該虛擬PME信號由該第一電壓電平轉(zhuǎn)變?yōu)樵摰诙妷弘娖健?br> 18.如權(quán)利要求17所述的計算機系統(tǒng)，該計算機系統(tǒng)還包含有定時器，電連接于該序列電路，以控制該虛擬PME信號的電壓在何時由該第二電壓電平轉(zhuǎn)變?yōu)樵摰谝浑妷弘娖健?br> 19.如權(quán)利要求17所述的計算機系統(tǒng)，其中主電源恢復(fù)相關(guān)信號被用于該計算機系統(tǒng)，以控制該虛擬PME信號在何時由該第二電壓電平轉(zhuǎn)變?yōu)樵摰谝浑妷弘娖健?br> 20.如權(quán)利要求17所述的計算機系統(tǒng)，其中該PCI PME控制器還包含有事件緩存器，其中當該虛擬PME信號由第一電壓電平轉(zhuǎn)變?yōu)榈诙妷弘娖綍r，該事件緩存器就被設(shè)定，該計算機系統(tǒng)還包含有內(nèi)存，其包含有程序代碼，其中當該虛擬PME信號由該第二電壓電平轉(zhuǎn)變?yōu)樵摰谝浑妷弘娖綍r，該計算機系統(tǒng)執(zhí)行該內(nèi)存中的程序代碼，以清除該事件緩存器。
全文摘要
本發(fā)明是一種使用于計算機系統(tǒng)中，以外圍組件互連(PCI)電源管理機制使用于快速外圍組件互連電源管理的方法。該計算機系統(tǒng)具有PCI電源管理事件(PME)控制器與快速外圍組件互連根復(fù)合體。該方法具有將該根復(fù)合體所產(chǎn)生的信標信號轉(zhuǎn)換為虛擬PME信號，其中該信標信號驅(qū)動該虛擬PME信號。電連接于該控制器的PME輸入端與該根復(fù)合體的虛擬PME線用來將該虛擬PME信號傳輸至該控制器。該輸入端通過該計算機系統(tǒng)的PCI總線接收PCI兼容裝置所產(chǎn)生的PME信號。在該計算機系統(tǒng)被操作系統(tǒng)控制之前，該虛擬PME信號被反驅(qū)動。
文檔編號G06F1/32GK1577213SQ20031012428
公開日2005年2月9日 申請日期2003年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月21日
發(fā)明者徐日明 申請人:矽統(tǒng)科技股份有限公司