[发明专利]带有数据传送用可编程门限先入先出寄存器的个人计算机

说明书

本发明涉及个人计算机，更具体地说，是涉及使用先入先出(FIFO)数据传送寄存器的个人计算机，表现为利用一个小型计算机系统接口(SCSI)控制器形式的总线主控器装置来控制与存贮器设备(如固定介质或可装卸介质的电磁存贮设备)的数据传送。

一般的个人计算机系统，特别是IBM个人计算机，已广泛应用于向当今的现代社会各个领域提供计算机能力。通常可把个人计算机系统定义为桌面的、地面立式的、或便携式的微计算机，它由一个带有单一系统处理器及相应的易失和不易失存贮器的系统单元、显示监视器、键盘、一个或几个软磁盘驱动器、一个固定磁盘存贮器以及一个可选配的打印机组成。这些系统的独特特点之一是利用一个主板(或称系统板)将这些部件电连接在一起。这些系统的设计主要是向单个用户提供独立的计算能力，而且其价格不贵，适于个人或小型企业购买。这类个人计算机的实例有：IBM的个人计算机AT(PC/AT)及IBM的个人系统/2(PS/2)型号25、30、L40SX、50、55、56、57、65、70、80、90及95。

这些系统可以分成两大家族。第一个家族通常称作“族I型”，使用的总线结构以IBM的个人计算机AT及其他“IBM兼容”机为其实例。第二个家族称作“族II型”，使用IBM的微通道总线结构，以IBM的个人系统/2(PS/2)50型至95型为其实例、族I型通常使用普及了的INTEL8088或8086微处理器作为系统处理器。这些处理器有能力寻址1兆字节内存贮器。族II型通常使用高速的IN-TEL80286、80386及80486微处理器，它们能以“实际方式”(realmode)模拟较低速的INTEL8086微处理器，或以一种“被保护方式”(protected mode)运行，使某些型号的机器寻址范围以1兆字节扩展到4千兆字节。从本质上讲，80286、80386及80486处理器的“实际方式”特点提供了其硬件与为8086和8088微处理器的而写软件的兼容性。

了解计算机系统的读者会理解，个人计算机系统的操作大多与数据以系统中一点到另一点的传送有关。在多数发生这种数据传送的情况里，数据传送是通过所谓FIFO(“先进先出”)寄存器来实现的。对于各种传送类型，已知通过在一个相关的寄存器中记录任何给定时刻FIFO寄存器中含有的数据量，来监视FIFO寄存器的“充满水平”(fill level)”。

随着个人计算机的取得的进展，为了实现各种部件的更大互换能力，已有若干建议要在这类设备的制造商及用户之间建立某些标准。已经在某种程度上广泛接受的一个这种标准是为与存贮器设置进行数据通信的小型计算机系统接口(SCSI)标准。为本文的目的，“存贮器设备”广义地定义为包括所有的能以数字形式存贮数据的设备，具体的重点放在诸如固定或可装卸介质的电磁存贮设备(也称作硬盘或软盘驱动器)、光一电的、磁带以及其他存贮设备。SCSI控制器(这里也称作“数据流控制器”)在本发明之前已为人所知，且已被使用，对于有这方向知识的读者而言是熟悉的。已知SCSI控制器是使用FIFO寄存器进行数据传送的环境一例，当然还有其他的环境。

在先前的个人计算机系统中，SCSI控制器通常是作为选配或辅助设备配置的，由系统通过辅助部件或输入/输出(I/O)总线来访问。近来，已经考虑提供一个SCSI控制器作为一个单个甚大规模集成(VISI)装置或特定应用集成电路(ASIC)芯片，并提供该控制器与局部处理器总线的直接连接。这样来提供这种控制器的目的是实现加速数据传送方面的更高性能。

SCSI控制器是称作“总线控制器”的设备之一例。如下文中更详细描述的那样，为增强个人计算机系统的性能，可在系统中提供多个总线控制器。当存在多个这类总线控制器时，它们通过判优得到对系统数据传送总线的访问和控制。总线控制器及判优控制点(通过它进行判优)分配总线使用的效率对于系统所实现的性能有很大作用。

考虑前面的讨论，本发明提供了一种使用FIFO寄存器的实现最有效数据传送的途径。在实现这一目的时，对于一个有多个总线控制器的系统，在总线控制判优发生之前为FIFO寄存器提供了一个可编程门限满空条件，从而提高了系统的效率。通过实现这一发明，对于有大量数据传送命令或通道传输繁忙的系统，可以在允许判优之前使用高的满门限，减少遇到判优而造成的过分开销，从而改善系统性能。在通道流通任务轻的系统中，低门限将利用总线传输较少的好处而加快系统响应时间。

本发明提供了一种个人计算机系统，包括：

一个高速数据总线；

一个输入/输出数据总线；以及