[發明專利]一種龍芯CPU主板bios及中斷的實現方法

有效

• 申請號: 201110126477.0
• 申請日: 2011-05-16
• 公開（公告）號: CN102184122A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發明（設計）人: 邵宗有;劉新春;楊曉君;尹寧寧;鄭臣明;李永成;李豐旺
• 申請（專利權）人: 曙光信息產業股份有限公司
• 主分類號: G06F9/46
• 分類號: G06F9/46
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發明涉及主板bios及中斷的實現，具體地說，提供了一種龍芯CPU主板bios以及中斷的實現方法。

背景技術

龍芯3號系列CPU包括4核心3A，8核心3B，16核心3C的CPU，以及后續開發的其他系列的CPU。

龍芯3號CPU是一款通用的多核的CPU，采用MIPS架構，完全可以實現Intel和AMD?X86架構CPU的功能，而且在節能、安全等方面有獨特的優勢，盡管在性能方面比X86?CPU還稍微落后一些，但在絕大部分領域可以完全代替X86?CPU。

盡管龍芯3A和3B?CPU已經面世，但一直沒有解決“用”的關鍵問題，即一直沒有找到與龍芯CPU配套且能正常工作的南北橋chipsets和外圍設備，就像一個人有了大腦，但無法找到配合大腦的軀體和四肢，仍是一個不能實用只是概念意義的CPU。

為解決龍芯CPU的實用問題，曾經探討了“龍芯3?CPU+SIS公司chipsets”，“龍芯3?CPU+nVIDIA公司chipsets”的可能性，并研發了主板樣品，但最終沒有成功。

目前采用“龍芯3?CPU+AMD公司北橋RS780E+AMD公司南橋SB710”方案，取得了成功，并最終實現了產品化。如圖1所示。

但是在主板成型之后，如何能夠使主板運行，就需要軟件方面的支持，這包括BIOS、內核等的支持。

PMON是一個兼有BIOS和boot?loader部分功能的開放源碼軟件，支持MIPS、ARM、PowerPC等架構，多用于嵌入式系統。Coreboot是一個自由開源軟件項目，它的目的是替代現有計算機上面傳統的bios，主要支持x86平臺。

在內核方面，龍芯的中斷系統與X86完全不一樣。龍芯的中斷系統采用異常處理表而不是X86的IDT表(中斷描述符表)，采用設備的中斷控制器來控制中斷而不支持APIC；而AMD橋片支持的都是X86平臺。因此在內核方面如何與龍芯CPU進行配合是個問題。

發明內容

為了得到一種在龍芯主板上可以運行的bios以及linux內核，解決地址映射、PCI配置空間讀寫以及中斷分配等問題，本發明提供了一種龍芯CPU主板bios及中斷系統的實現方法。

一種龍芯CPU主板bios以及中斷的實現方法，步驟如下：

將龍芯CPU與北橋芯片進行地址映射轉換；

將DMA設備地址進行映射轉換；

對PCI地址空間進行配置；以及

將coreboot與pmon融合成新bios后，調試；以及，

調試內核中斷系統。

優選的，所述地址映射轉換過程為先將龍芯CPU物理地址空間映射到HT總線地址空間，再將HT總線地址空間映射到PCI地址空間。

再優選的，所述龍芯CPU物理地址空間映射到HT總線地址空間是通過一級crossbar實現的。

再優選的，所述龍芯CPU物理地址空間映射時只映射48位地址空間。

再優選的，所述HT總線地址空間映射到PCI地址空間是通過HT?to?PCIbridge實現。

優選的，所述DMA設備地址映射轉換是通過修改北橋芯片內與DMA尋址相關的寄存器初值實現。

再優選的，所述寄存器可以進行8位，16位和32位讀寫操作。

優選的，所述bios是將PMON的CPU、內存和串口的調試部分與coreboot的南北橋控制器和設備的初始化部分融合。

優選的，所述bios調試時在初始化南橋后，PCI掃描前，關閉掉所有可能影響調試的設備控制器。

優選的，所述內核中斷系統是通過將龍芯CPU的中斷控制器與8259A控制器級聯，來響應和控制南北橋外部設備的中斷請求。

優選的，所述中斷系統采用異常處理表來對中斷分類。

優選的，采用中斷控制器處理中斷。

再優選的，所述中斷系統采用南橋8259A控制器與龍芯3A?CPU的中斷控制器相配合，來實現外部設備中斷的響應。

再優選的，龍芯3A主板通過配置南橋設備的中斷陣腳、中斷線路和觸發方式，來分配南橋設備的中斷號。

通過本發明提供的方法，解決了在BIOS層龍芯CPU和AMD橋片之間的地址映射轉換問題，PMON中DMA設備尋址問題，龍芯刀片PCI配置空間讀寫問題以及從coreboot到pmon移植和調試的問題。而且龍芯主板外部設備的中斷處理方式，保證了龍芯主板上外部設備正常工作。

附圖說明

圖1是曙光公司的龍芯主板CB50-A

圖2是AMD橋片設備的地址范圍