控制外部设备的方法、桥片及系统与流程

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种控制外部设备的方法、桥片及系统。

背景技术：

无内部互锁流水级的微处理器(microprocessorwithoutinterlockedpipedstages，简称mips)是一种采用精简指令集计算机(reducedinstructionsetcomputer，简称risc)的处理器架构。现阶段，作为计算机运算核心和控制核心的中央处理器(centralprocessingunit，简称cpu)可以是一种采用mips架构的高性能risc处理器，其应用于桌面及高性能服务器领域。由于cpu的负载影响了cpu的温度高低，而cpu的温度对cpu的稳定性有直接影响，且cpu的稳定性和功耗是计算机系统性能的重要组成部分，其直接影响着系统的平均无故障运行时间。因此，下面以控制cpu的温度为例进行说明，也即，如何实时监测cpu的温度并对cpu的风扇转速进行动态调节是提高系统稳定性的一个方面。

目前，主要通过以下方法实现对计算机系统中cpu的温度监测和控制。具体的，通过在cpu附近设置一个温度传感元件(例如，热敏电阻)，在cpu和风扇之间外接一个控制芯片，且温度传感元件与控制芯片连接，利用控制芯片读取温度传感元件的阻值确定出cpu的温度并将其反馈给cpu，进而使cpu根据该温度和风扇的当前转速计算出合适的风扇转速，进而通过控制芯片实时调节风扇的转速，达到控制cpu温度的目的。

然而，上述控制方法由于需要外接电路连接控制芯片，使得计算机系统的复杂性增加，成本高，由于cpu温度的监测是利用温度传感元件感应获知的，因此温度监测的准确度比较低，另外，由于计算风扇转速需要占用cpu的资源，还增加了cpu的功耗，影响了cpu的稳定性能。

技术实现要素：

本发明提供一种控制外部设备的方法、桥片及系统，以解决现有技术中cpu功耗高、cpu系统性能不稳定的问题。

本发明提供的一种控制外部设备的方法，应用于具有独立的信号处理功能的桥片，所述桥片端部的bios中嵌入有控制指令代码，该方法包括：

获取用于读取cpu中寄存器状态值的控制指令；

根据所述控制指令代码以及所述控制指令与所述cpu中寄存器状态值之间的映射关系，读取所述控制指令对应寄存器的当前状态值；

根据所述控制指令对应寄存器的当前状态值，控制所述寄存器对应设备的功能。

本发明还提供一种控制外部设备的桥片，所述桥片具有独立的信号处理功能，所述桥片端部的bios中嵌入有控制指令代码，所述桥片包括：

获取模块，用于获取以读取cpu中寄存器状态值的控制指令；

读取模块，用于根据所述控制指令代码以及所述控制指令与所述cpu中寄存器状态值之间的映射关系，读取所述控制指令对应寄存器的当前状态值；

控制模块，用于根据所述控制指令对应寄存器的当前状态值，控制所述寄存器对应设备的功能。

本发明还提供一种控制外部设备的系统，包括：cpu、桥片、存储器、输入输出设备和外部设备；所述cpu与所述存储器连接，所述桥片分别与所述cpu、所述输入输出设备、所述外部设备连接；

所述桥片为本发明提供的所述控制外部设备的桥片。

本发明提供的控制外部设备的方法、桥片及系统，通过桥片可获取到用于读取cpu中寄存器状态值的控制指令，进而读取该控制指令对应寄存器的当前状态值，进而控制该寄存器对应设备的功能。本发明的技术方案，不需要增加外接电路，降低了计算机系统的复杂性，提高了寄存器状态值和控制外设的精度，降低了cpu的功耗，提高了cpu的稳定性能，解决了现有技术中cpu功耗高、cpu系统性能不稳定的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实 施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的控制外部设备的方法实施例一的流程示意图；

图2为本发明提供的控制外部设备的方法实施例二的流程示意图；

图3为本发明提供的控制外部设备的方法实施例三的流程示意图；

图4为本发明提供的控制外部设备的桥片实施例一的结构示意图；

图5为本发明提供的控制外部设备的桥片实施例二的结构示意图；

图6为本发明提供的控制外部设备的桥片实施例三的结构示意图；

图7为本发明提供的控制外部设备的系统实施例的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

中央处理器(centralprocessingunit，简称cpu)是一块超大规模的集成电路，是一台计算机的运算核心和控制核心，其用于解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。cpu的稳定性和功耗直接影响了计算机系统的性能，而cpu的温度对cpu的稳定性有直接影响，所以，需要实时监测cpu的温度并对其进行控制。

实际上，用于监测和控制cpu温度的实现方案，除了背景技术中提到的通过控制芯片、温度传感元件和cpu共同作用外，还可以直接利用cpu自身来实现。具体的，cpu自身通过轮询的方式查看cpu的温度状态，当监测到cpu的温度过高时，直接发出控制信号调节风扇的转速，也即，cpu在整个运行过程中根据自身温度调节风扇的转速，进而控制cpu的温度。但该方法中，cpu轮询查看cpu的温度状态和计算风扇转速均需要占用cpu的资源，这样会增加cpu的功耗，同样影响了cpu的稳定性。

针对现有技术中的上述缺陷，本发明提供了一种控制外部设备的方法、 桥片及系统，用于解决现有技术中cpu功耗高、cpu系统性能不稳定的问题。

值得说明的是，本发明提供的控制外部设备的方法、桥片及系统，不仅适用于通过监测cpu中寄存器的状态值来控制寄存器对应设备的功能，而且适用于通过监测cpu中寄存器的状态值来判断寄存器对应设备的工作状态以将处理通知发送给cpu使其对该寄存器对应设备进行处理。

图1为本发明提供的控制外部设备的方法实施例一的流程示意图。本发明实施例中控制外部设备的方法应用于具有独立的信号处理功能的桥片，该桥片端部的基本输入输出系统(basicinputoutputsystem，简称bios)中嵌入有控制指令代码。具体的，如图1所示，本发明实施例一提供的控制外部设备的方法，包括：

步骤101：获取用于读取cpu中寄存器状态值的控制指令；

具体的，本发明实施例中的桥片与cpu连接，该桥片带有处理器核，其具有独立的信号处理功能，且该桥片端部的bios中嵌入控制指令代码。桥片可从外部输入界面获取用户输入的用于读取cpu中寄存器状态值的控制指令，也可从桥片中获取已设置好的该控制指令，关于具体的获取方式，本发明实施例并不对此进行限定。

步骤102：根据控制指令代码及控制指令与cpu中寄存器状态值之间的映射关系，读取该控制指令对应寄存器的当前状态值；

作为执行主体的桥片中配置有控制指令与cpu中寄存器状态值之间的映射关系，因此，该桥片根据上述获取到的控制指令，通过运行该控制指令代码则可获取到该cpu中寄存器的当前状态值。

步骤103：根据该控制指令对应寄存器的当前状态值，控制该寄存器对应设备的功能。

由于桥片本身带有处理器核，具备独立的信号处理功能，因此，该桥片能够根据上述控制指令对应寄存器的当前状态值，对该寄存器对应设备的工作状态进行合理调整使其调整到理论的工作状态，也即，桥片可根据控制指令对应寄存器的当前状态值，控制该寄存器对应设备的功能。

本发明实施例中的寄存器主要是cpu中的寄存器，其可以有多种，例如，温度状态寄存器、中断寄存器等等。若以cpu中的温度状态寄存器为例 进行说明，其对应的设备为cpu风扇，那么，当桥片读取到用于读取温度状态寄存器状态值的控制指令后，根据桥片端部bios中嵌入的控制指令代码以及该控制指令与温度状态寄存器状态值之间的映射关系，可获取到温度状态寄存器的当前状态值，也即，cpu的当前温度值，进而控制cpu风扇使其将转速调整为cpu当前温度值对应的理论转速，从而使cpu更好的散热，提高cpu的稳定性能。

值得说明的是，本实施例中的桥片通过运行嵌入在其端部bios中的控制指令代码不仅能够监测cpu中寄存器的状态值，控制寄存器对应设备的功能，而且还可以负责i/o总线之间的通信。

本发明实施例一提供的控制外部设备的方法，通过利用具有独立信号处理功能且端部bios中嵌入有控制指令代码的桥片，获取用于读取cpu中寄存器状态值的控制指令，并根据控制指令代码以及该控制指令与cpu中寄存器状态值之间的映射关系，读取该控制指令对应寄存器的当前状态值，进而根据该控制指令对应寄存器的当前状态值，控制寄存器对应设备的功能。本发明的技术方案，通过具有独立信号处理功能的桥片获取cpu中寄存器的状态值并控制相应寄存器对应设备的功能，不需要增加外接电路，不仅降低了计算机系统的复杂性，还提高了寄存器状态值和控制外设的精度，另外，通过设置桥片来监测cpu的状态并对其作出相应的处理，还降低了cpu的功耗，提高了cpu的稳定性能。

进一步的，上述实施例提供的控制外部设备的方法，还包括：

通过窗口配置地址的方式确定桥片与cpu中寄存器之间的访问关系。

具体的，为了确保桥片可以访问cpu中的寄存器，本发明实施例通过窗口配置地址的方式确定桥片与cpu中寄存器之间的访问关系，也即，通过在桥片上设置一段地址范围，该地址范围是利用窗口限定的方式分配给特定的寄存器，因此，当运行桥片中嵌入的控制指令代码时，桥片才可获取到cpu中寄存器的当前状态值。

例如，以温度状态寄存器为例进行说明。具体的，可通过窗口配置地址的方式确定出桥片与温度状态寄存器之间具有访问关系，也只有确定了上述访问关系，当桥片根据控制指令运行上述控制指令代码时，才可读取到温度状态寄存器的状态值，进而获取到该cpu当前的温度值。

可选的，在本发明上述实施例提供的控制外部设备的方法中，上述桥片自带处理器核，该桥片中配置有控制指令与cpu中寄存器状态值之间的映射关系。

由于具有处理器核的芯片才可执行相应的处理操作，且上述桥片需要执行获取寄存器状态值和计算或判断寄存器对应设备的工作状态值，因此，本发明实施例中的桥片必须是自身带有处理器核的桥片。

当桥片中配置有控制指令与cpu中寄存器状态值之间的映射关系，因此，该桥片根据控制指令，在运行上述控制指令代码的过程中，才可获取到该cpu中寄存器的当前状态值。

图2为本发明提供的控制外部设备的方法实施例二的流程示意图。本发明实施例二是在上述实施例一的基础上对控制外部设备的方法实现方案的进一步说明。若上述控制指令为用于读取cpu中中断寄存器状态值的控制指令，那么，如图2所示，上述步骤103，也即，根据控制指令对应寄存器的当前状态值，控制该寄存器对应设备的功能，包括以下步骤。

步骤201：根据上述控制指令对应寄存器的当前状态值，判断该寄存器对应设备中是否有中断事件需要处理；

具体的，当桥片获取到的控制指令为用于读取cpu中中断寄存器状态值的控制指令，那么桥片根据该控制指令与cpu中中断寄存器状态值之间的映射关系，运行该控制指令代码可获取到中断寄存器的当前状态值。

桥片根据中断寄存器的状态值可以判断出中断寄存器对应设备中是否有事件需要处理，也即，根据中断寄存器的当前状态值能够判断出cpu是否需要对中断寄存器对应设备中的中断事件进行处理。

步骤202：当有中断事件需要处理时，发送处理通知给该cpu，以使cpu根据处理通知控制该中断寄存器对应设备的功能。

具体的，当桥片判断得到中断寄存器对应设备中有事件需要处理，所以，桥片将处理通知发送给cpu，以使cpu根据该处理通知直接对该中断寄存器对应设备内的事件进行处理，进而控制该中断寄存器对应设备的功能。

本发明实施例提供的控制外部设备的方法，通过获取用于读取cpu中中断寄存器状态值的控制指令，进而根据该控制指令与中断寄存器状态值之间的映射关系，运行上述控制指令代码可获取到中断寄存器的当前状态值，进 而判断出中断寄存器对应设备中有事件需要处理时，通过桥片给cpu发送处理通知，以使该cpu根据处理通知控制该中断寄存器对应设备的功能。本发明实施例的技术方案，通过桥片便可监测到中断寄存器对应设备中是否有事件需要处理，不需要cpu去监测，降低了cpu的功耗，提高了cpu的稳定性能。

可选的，在上述实施例二提供的控制外部设备的方法中，上述寄存器对应的设备包括网卡和/或usb设备。

具体的，桥片通过监测中断寄存器的状态值，能够获知网卡和/或usb设备中是否有事件需要处理，当有事件需要处理时，桥片直接通过处理通知告知cpu中断寄存器对应的网卡和/或usb设备中有事件需要处理，以使cpu直接对网卡和/或usb设备内的事件进行处理，进而控制网卡和/或usb设备的功能。

图3为本发明提供的控制外部设备的方法实施例三的流程示意图。本发明实施例三是在上述实施例一的基础上对控制外部设备的方法实现方案的进一步说明。如图3所示，上述步骤103，也即，根据控制指令对应寄存器的当前状态值，控制该寄存器对应设备的功能，还可以包括以下步骤。

步骤301：根据寄存器状态值与寄存器对应设备的工作状态理论值之间的对应关系以及该寄存器的当前状态值，运行该控制指令代码计算出该寄存器对应设备的当前工作状态理论值；

实际上，由于桥片中配置有寄存器状态值与寄存器对应设备的工作状态理论值之间的对应关系，所以该桥片不仅能够读取到cpu中寄存器的当前状态值，还可根据上述寄存器的当前状态值，通过运行上述控制指令代码计算出该寄存器对应设备的当前工作状态理论值。

值得说明的是，该寄存器对应设备的当前工作状态理论值与寄存器当前状态值是一一对应的。

步骤302：根据上述寄存器对应设备的当前工作状态理论值，控制该寄存器对应设备的当前工作状态值使其调整为当前工作状态理论值。

具体的，通过桥片可获取到cpu中寄存器的当前状态值，可计算出该寄存器对应设备的当前工作状态理论值，因此，利用桥片可控制上述寄存器对应设备的当前工作状态值使其调整为当前工作状态理论值，能够提高cpu的 稳定性能，进而提高cpu的工作效率。

本发明实施例三提供的控制外部设备的方法，通过根据寄存器状态值与该寄存器对应设备的工作状态理论值之间的对应关系以及该寄存器的当前状态值，运行该控制指令代码可计算出该寄存器对应设备的当前工作状态理论值，进而控制该寄存器对应设备的当前工作状态值使其调整为该当前工作状态理论值，也即，本发明实施例通过获取cpu中寄存器的当前状态值，并计算出该寄存器对应设备的当前工作状态理论值，可使桥片对寄存器对应设备的工作状态作出相应调整，提高了寄存器对应设备工作状态的合理性，进而降低了cpu的功耗，提高了cpu的稳定性能。

可选的，在上述实施例三提供的控制外部设备的方法中，上述桥片中配置有寄存器状态值与寄存器对应设备的工作状态理论值之间的对应关系。

具体的，若桥片中配置有寄存器状态值与寄存器对应设备的工作状态理论值之间的对应关系，当桥片运行桥片端部bios中嵌入的控制指令代码时，才能够直接根据寄存器的当前状态值计算出该寄存器对应设备的当前工作状态理论值，进而使桥片根据该当前工作状态理论值控制该寄存器对应设备的工作状态。

进一步的，在上述实施例三提供的控制外部设备的方法中，上述控制指令为读取cpu中温度状态寄存器状态值的控制指令，那么，该寄存器对应设备为cpu风扇。

具体的，桥片首先根据该控制指令与温度状态寄存器之间的映射关系，通过运行控制指令代码读取到该温度状态寄存器的状态值，进而获取cpu的当前温度值，其次根据cpu温度值与cpu风扇理论转速之间的对应关系以及cpu的当前温度值，计算出cpu风扇的当前理论转速，最后根据该cpu风扇的当前理论转速，控制cpu风扇的转速使其调整为上述当前理论转速。

该发明实施例以利用桥片实时监测cpu温度来动态调节cpu风扇转速为例进行说明，通过运行桥片端部嵌入的控制指令代码时可获取cpu的当前温度值和cpu风扇的当前理论转速，控制cpu风扇使其将转速调节为当前理论转速，从而使cpu运行在合理的温度下，提高了cpu温度监测的准确度，减小了cpu运行时的负载，降低了cpu的功耗，确保了cpu工作的稳定性能。

图4为本发明提供的控制外部设备的桥片实施例一的结构示意图。如图4所示，本发明实施例提供的控制外部设备的桥片，包括：

获取模块401，用于获取以读取cpu中寄存器状态值的控制指令；

读取模块402，用于根据控制指令代码以及该控制指令与cpu中寄存器状态值之间的映射关系，读取该控制指令对应寄存器的当前状态值；

控制模块403，用于根据该控制指令对应寄存器的当前状态值，控制寄存器对应设备的功能。

本发明实施例一提供的控制外部设备的桥片，可用于执行如图1所示方法实施例的技术方案，其实现原理类似，此处不再赘述。

本发明实施例提供的控制外部设备的桥片为具有独立信号处理功能且端部bios中嵌入有控制指令代码的桥片，该桥片通过获取模块来获取用于读取cpu中寄存器状态值的控制指令，通过读取模块来读取该控制指令对应寄存器的当前状态值，进而使控制模块根据该控制指令对应寄存器的当前状态值，控制寄存器对应设备的功能。本发明的技术方案，通过具有独立信号处理功能的桥片获取cpu中寄存器的状态值并控制相应寄存器对应设备的功能，不需要增加外接电路，不仅降低了计算机系统的复杂性，还提高了寄存器状态值和控制外设的精度，另外，通过设置桥片来监测cpu的状态并对其作出相应的处理，还降低了cpu的功耗，提高了cpu的稳定性能。

进一步的，上述实施例一提供的控制外部设备的桥片，还包括：确定模块。

该确定模块，用于通过窗口配置地址的方式确定该桥片与cpu中寄存器之间的访问关系。

进一步的，上述桥片自带处理器核，且该桥片中配置有控制指令与cpu中寄存器状态值之间的映射关系。

图5为本发明提供的控制外部设备的桥片实施例二的结构示意图。本发明实施例二是在上述实施例一的基础上对控制外部设备的桥片的进一步说明。如图5所示，在本发明实施例提供的控制外部设备的桥片中，该控制指令为读取cpu中中断寄存器状态值的控制指令，则该控制模块403，包括：

判断单元501，用于根据上述控制指令对应寄存器的当前状态值，判断该寄存器对应设备中是否有中断事件需要处理；

发送单元502，用于当有中断事件需要处理时，发送处理通知给该cpu，以使cpu根据处理通知控制中断寄存器对应设备的功能。

其中，该寄存器对应的设备包括网卡和/或usb设备。

本发明实施例二提供的控制外部设备的桥片，可用于执行如图2所示方法实施例的技术方案，其实现原理类似，此处不再赘述。

本发明实施例提供的控制外部设备的桥片，通过判断模块根据控制指令对应寄存器的当前状态值来判断寄存器对应设备中是否有中断事件需要处理，当有中断事件需要处理时，通过发送单元将处理通知发送给cpu以使该cpu根据处理通知控制该中断寄存器对应设备的功能。本发明实施例的技术方案，通过桥片便可监测到中断寄存器对应设备中是否有事件需要处理，不需要cpu去监测，降低了cpu的功耗，提高了cpu的稳定性能。

图6为本发明提供的控制外部设备的桥片实施例三的结构示意图。本发明实施例三是在上述实施例一的基础上对控制外部设备的桥片的进一步说明。如图6所示，在本发明实施例提供的控制外部设备的桥片中，上述控制模块403，包括：处理单元601和控制单元602。

该处理单元601，用于根据寄存器状态值与寄存器对应设备的工作状态理论值之间的对应关系以及该寄存器的当前状态值，运行上述控制指令代码计算出寄存器对应设备的当前工作状态理论值；

该控制单元602，用于根据该寄存器对应设备的当前工作状态理论值，控制寄存器对应设备的当前工作状态值使其调整为当前工作状态理论值。

进一步的，在上述实施例一提供的控制外部设备的桥片中，该桥片中配置有寄存器状态值与寄存器对应设备的工作状态理论值之间的对应关系。

可选的，上述控制指令为读取cpu中温度状态寄存器状态值的控制指令，则寄存器对应设备为cpu风扇。

本发明实施例三提供的控制外部设备的桥片，可用于执行如图3所示方法实施例的技术方案，其实现原理类似，此处不再赘述。

本发明实施例三提供的控制外部设备的桥片，处理单元通过根据寄存器状态值与该寄存器对应设备的工作状态理论值之间的对应关系以及该寄存器的当前状态值，运行该控制指令代码可计算出该寄存器对应设备的当前工作状态理论值，进而通过控制单元控制该寄存器对应设备的当前工作状态值使 其调整为该当前工作状态理论值，提高了寄存器对应设备工作状态的合理性，进而降低了cpu的功耗，提高了cpu的稳定性能。

图7为本发明提供的控制外部设备的系统实施例的结构示意图。如图7所示，本发明实施例提供的控制外部设备的系统，包括：cpu701、桥片702、存储器703、输入输出(i/o)设备704和外部设备705。其中，cpu701与存储器703连接，桥片702分别与cpu701、输入输出(i/o)设备704和外部设备705连接。

具体的，桥片702为图4至图6所示实施例所述的控制外部设备的桥片；有关桥片702的组成结构、实现原理，参见图4至图6所示实施例的介绍，此处不再赘述。

存储器703与cpu701连接，用于将cpu701处理的数据存储起来，便于后续使用时直接从存储器中读取，同样为后续的处理操作提供了便利。

输入输出(i/o)设备704是与计算机进行数据传输的硬件，包括硬盘、软盘、光盘、键盘、鼠标以及各种接口等设备，其与桥片702连接，用于管理和控制计算机的输入和输出，并将桥片702处理的数据传输出去。

本发明实施例中的外部设备705可以是cpu中寄存器对应的设备，外部设备705的状态能够表征cpu701的状态或者通过控制外部设备705的功能可以调节cpu701的状态。例如，cpu风扇、led等设备，通过桥片702可以控制外部设备705的工作状态从而使cpu701运行在合适的条件下进而确保cpu工作的稳定性。

值得说明的是，本发明实施例提供的系统包含但并不限于包括cpu701、桥片702、存储器703、输入输出(i/o)设备704和外部设备705等设备，本发明实施例只是以上述部分设备为例进行说明，本发明并不对此进行限定。

综上所述，本发明实施例提供的控制外部设备的方法、桥片及系统，通过桥片可获取到用于读取cpu中寄存器状态值的控制指令，进而读取该控制指令对应寄存器的当前状态值，进而控制该寄存器对应设备的功能。本发明的技术方案，不需要增加外接电路，降低了计算机系统的复杂性，提高了寄存器状态值和控制外设的精度，降低了cpu的功耗，提高了cpu的稳定性能。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。