Способ согласования компьютерной системы

 

Способ согласования компьютерной системы предназначен для обеспечения возможности совмещения средств программирования в компьютерных системах, для правильного использования основанных на текстовом режиме работы средств программирования в рабочих условиях чисто графического режима работы. Технический результат заключается в применении средств программирования, записанных в область видеотекста памяти в условиях системы, работающей в графическом режиме. Согласно способу согласования системы, содержащей основную память и видеомонитор, работающий в видеотекстовом режиме, с видеоконтроллером, работающим в графическом режиме, в основной памяти выделяют резервируемую область. В нее периодически осуществляют перезапись информации из видеотекстовой области. Переписанную информацию преобразуют в знаки графической информации. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Настоящее изобретение относится к возможности совмещения средств программирования в компьютерных системах, и более конкретно относится к способу, обеспечивающему возможность правильного использования основанных на текстовом режиме работы средств программирования в рабочих условиях чисто графического режима работы.

Системы персональных ЭВМ, совместимые с системами, первоначально разработанными корпорацией Интернейшнл Бизнес Машинз (IBM), включают в себя два режима видеоизображения: текстовой режим и графический режим. В текстовом режиме видеоэкран компьютера может показывать только набор знаков ASCII, который содержит 256 знаков. Экран компьютера поделен на специфические позиции знаков, и один стандартный формат такого деления содержит 80 колонок знаков по ширине экрана и 25 строк знаков сверху донизу. В графическом режиме экран обрабатывается как плоская (двумерная) матрица элементов изображения (пиксел) и изображения, которые визуализируются на экране, образуются в результате использования комбинации элементов изображения. В совместимых компьютерных системах IBM блок памяти от адреса AOOOOH до адреса BFFFFH зарезервирован для видеопамяти. Карта распределения памяти организована таким образом, что буфер текстового режима монохроматического текста начинается с адреса BOOOOH, буфер текстового режима цветного текста начинается с B8OOOH, а буфер графического режима начинается с адреса AOOOOH.

Совместимые с IBM персональные ЭВМ содержат встроенные функции обслуживания, именуемые как услуги ROM-BIOS. Одна из таких функций обслуживания, обеспечиваемая системой ROM-BIOS, состоит в установлении сопряжения (связи) между применяемыми системами средств программирования и видеоконтроллером и видео-RAM (оперативной памятью). Услуги системы видео-ROM-BIOS загружаются в ROM (постоянную память) в системе компьютера и могут подлежать выборке посредством команды INT 10. Однако в большинстве систем средств программирования США не используют эти услуги видео-ROM-BIOS, но вместо этого используют прямую запись в область видеотекста RAM. Это связано главным образом с тем, что предшествующие ROM-BIOS услуги загружались на чипы 8-разрядных ROM, и тем самым использование этих услуг происходило значительно медленнее по сравнению с прямой записью в видео-RAM. Несмотря на то, что не так давно разработаны способы копирования BIOS из ROM в значительно более быстродействующую RAM, большинство нынешних систем средств программирования США предназначены обходить услуги видео-ROM-BIOS и записывать непосредственно в видео-RAM.

Японские компьютерные системы используют вариант DOS, именуемый как DOS/V (японский DOS). По причине замысловатостей и сложностей наборов японских знаков вариант DOS/V включает в себя два операционных режима: американский режим и японский режим. В американском режиме вариант DOS/V содержит возможности и текстового режима и графического режима подобно американскому варианту DOS, тем самым средства программирования систем США могут функционировать согласно DOS/V в американском режиме. DOS/V в японском режиме функционирует только в графическом режиме и не содержит текстового режима. Это связано с тем, что различные знаки в наборе японских знаков могут быть реально образованы только в графическом режиме. Например, набор японских знаков кандзи (иероглифов) содержит от 7000 до 8000 знаков и поэтому использование текстового режима для образования каждого из этих знаков практически нереально. Поскольку DOS/V в японском режиме не содержит текстового режима, DOS/V в японском режиме невозможно использовать в системах средств программирования США, которые функционируют в текстовом режиме.

Если бы все системы средств программирования США могли производить выборку в видео-RAM посредством услуг ROM-BIOS, тогда было бы относительно простым делом перехватывать команду INT 10 и иметь дисплей программы средств программирования в отношении требуемых текстовых данных на экране в графическом режиме. Однако, как сказано выше, большинство систем средств программирования США не использует услуги видео-BIOS. Таким образом, подавляющее большинство систем США не может выполнять операции согласно DOS/V в японском режиме, но должно их выполнять в американском режиме.

Операция переключения DOS/V из японского режима в американский режим вообще является затруднительной и нежелательной. Это особенно верно в отношении программы TSR (резидентная программа окончания и местонахождения), так как, если бы пользователю потребовалось завершить работу своей системы и переключить режимы, чтобы выполнить операцию TSR, выгоды или преимущества "горячей клавиши" (здесь "горячей" в смысле "быстродействующей"), TSR были бы утрачены. Поэтому необходим способ, который дает возможность средствам программирования системы, производящей запись непосредственно в область текста видео-RAM, правильно функционировать в японском режиме DOS/V.

Процессор 80386 Интел и средства программирования управления памятью считаются соответствующей отправной основной. Процессор 80386 содержит блок управления памятью (MMU), который переводит логические адреса, определяемые либо сегментами и смещениями, либо таблицами дескрипторов сегментов, в линейные адреса, и содержит аппаратные средства замещения страниц памяти, которые преобразуют линейные адреса в физические адреса. Замещение страниц памяти требует два вида таблиц: справочники страниц и таблицы страниц. Эти таблицы образованы дескрипторами по 32 бита каждый. Дескриптор таблицы страниц содержит бит, именуемый как "испачканный" бит. Испачканный бит устанавливается автоматически процессором, когда фрейм страницы, который охватывает соответствующий дескриптор, записан. Для более полной информации в отношении 80386 и его системы страничной памяти, см. Джеймс Л. Тарлей "Способы программирования усовершенствованных 80386", авторское право 1988, Мак-Гроу-Хилл Инк., стр. 117 - 163, что здесь включено в качестве ссылки.

Настоящее изобретение включает в себя способ, который дает возможность применять системы средств программирования США, которые записывают непосредственно в область видеотекста RAM в чисто графическом режиме в условиях такой действующей операционной системы, как японский режим DOS/V. Предпочтительный вариант реализации устройства для осуществления предлагаемого способа содержит драйвер средств программирования текстового/графического преобразования, который функционирует совместно со средствами программирования управления памятью. Средства программирования управления памятью содержат факультативные программные средства, выбираемые пользователем, которые резервируют память при инициализации системы, которая (память) может использоваться позже как область текстовой RAM. Таким образом, когда компьютерная система функционирует согласно DOS/V в японском режиме, и выбрано это факультативное программное средство, средства программирования управления памятью распределяют основную память для области текстовой RAM для основанных на тексте систем средств программирования США.

Драйвер средств программирования связан с прерыванием импульса сигнала времени таймера. Периодически, то есть при каждом прерывании драйвер запрашивает средства программирования управления памятью, записано ли что-либо во вновь образованную текстовую область RAM с момента последнего прерывания. Как показано в предпосылках изобретения, механизм замещения страниц 386 обеспечивает "испачканный" бит для каждой 4к страницы, который указывает, было ли что-либо записано на эту страницу с момента последнего раза, когда бит был стерт. Средства программирования управления памятью несут ответственность за сохранение этих страничных таблиц. Таким образом, путем проверки испачканных битов, соответствующих страницам, отведенным для области видеотекста RAM, и также путем стирания этих битов при каждом прерывании, средства программирования управления памятью могут быстро определять, были ли новые данные записаны в текстовую область RAM.

Если новые данные были записаны в эту область, драйвер средств программирования выбирает знаки ASCII, записанные в эту область, и преобразует их в графические знаки, состоящие из элементов изображения, которые затем визуализируются на экране компьютера. Если все соответствующие испачканные биты стерты, указывая, что ни один из знаков ASCII не был записан в текстовую область RAM, тогда никакого действия не предпринимается. Драйвер средств программирования повторяет эту операцию при каждом прерывании импульса сигнала времени таймера.

Когда пользователь переключает на американский режим работы, область видеотекста RAM заполняется истинным видеотекстом RAM, и драйвер инструктирует средства программирования управления памятью блокировать картографирование RAM в отношении этой области.

Лучшее понимание настоящего изобретения последует в случае, когда нижеследующее подробное описание предпочтительного варианта реализации рассматривается совместно с нижеприведенными чертежами, на которых фиг. 1 - компьютерная система, включающая в себя настоящее изобретения, и фиг. 2,A, 2,B и 3 - блок-схемы, показывающие функционирование настоящего изобретения.

На фиг. 1 под буквой C вообще обозначен компьютер, содержащий настоящее изобретение. Описанная ниже компьютерная система является лишь иллюстративной, и следует отметить, что настоящее изобретение может быть включено в различные типы компьютерных систем (систем ЭВМ). В компьютерной системе C используется несколько разных блоков. Используемый микропроцессор 20 предпочтительно является микропроцессором 80386 производства Интел Корпорейшн (Интел). Микропроцессор 20 имеет адресную шину PA, шину данных PD и управляющую шину PC, и эти шины PA, PD и PC здесь именуются как локальная шина. С локальной шиной соединены блок арифметической обработки или цифровой сопроцессор 22, предпочтительно 80387 производства Интел; контроллер кэш 24, предпочтительно 82385 производства Интел; RAM кэш 26; и адресный фиксатор 28. Контроллер кэш 24 взаимодействует с RAM кэш 26 для обеспечения необходимого управления, чтобы управлять системой кэш в компьютерной системе C. Локальная шина соединена с промежуточной шиной посредством защелки 30, которая соединяет локальную адресную шину PA с промежуточной адресной шиной HA. Фиксируемый в защелке приемопередатчик 32 соединяет локальную шину данных PD с промежуточной шиной данных HD. Приемопередатчик 33 соединяет локальную управляющую шину PC с промежуточной управляющей шиной HC. Альтернативно может использоваться процессор 80486 Интел Корп., заменяя 80386-центральный процессор 20, 80387-числовой сопроцессор 22 и возможно также 82385-контроллер кэш 24 и RAM кэш 26.

Основная память 34 и интерфейс памяти 36 соединены с промежуточной шиной. Основная память 34 содержит операционную систему, которая включает в себя режим, в котором видеоконтроллер 64 функционирует только в графическом режиме, то есть не содержит текстового режима. Предпочтительно операционная система является DOS/V (японской DOS), функционирующей в японском режиме. Основная память 34 также содержит средства программирования управления памятью и драйвер текстового/графического преобразования в соответствии с настоящим изобретением, что дает возможность системам средств программирования, которые записывают непосредственно в текстовую область видео-RAM, функционировать совместно с компьютерной системой, которая функционирует только в графическом режиме и не содержит текстового режима.

Различные другие шины образованы от промежуточной шины. Например, промежуточная адресная шина HA соединена посредством приемопередатчика 38 с предыдущей адресной шиной LA системы и посредством защелки 40 - с фиксированной в защелке адресной шиной системы SA. Промежуточная шина данных HD соединена посредством защелки 42 и приемопередатчика 44 с шиной данных системы SD. Промежуточная управляющая шина HC соединена посредством приемопередатчика 45 с управляющей шиной системы SC. Многочисленные устройства соединены с шинами системы LA, SA, SD и SC и являются серией щелевых отверстий 70, которые используются для приема взаимозаменяемых печатных плат, которые содержат дополнительные функции, которые могут использоваться в компьютерной системе C. Последовательный интерфейс 46 соединен с шиной данных системы SD, фиксируемой в защелке адресной шиной системы SA и управляющей шиной системы SC.

Интерфейс 48 принтера также соединен с шиной данных системы SD, фиксированной в защелке адресной шиной системы SA и управляющей шиной системы SC, причем принтер 50 соединен с интерфейсом 48 принтера. Постоянная память (ROM) 52, которая содержит часть операционных средств программирования компьютера C, соединена с шиной данных системы SD, фиксированной в защелке адресной шиной системы SA и управляющей шиной системы SC. Контроллер 54 на гибких дисках соединен с шиной данных системы SD, фиксированной в защелке адресной шиной системы SA и управляющей шиной системы SC. Блок 56 гибких дисков, который используется для обеспечения запоминающего устройства для компьютерной системы C, соединен с контроллером 54 на гибких дисках. Контроллер 58 на жестких дисках соединен с шиной данных системы SD, фиксированной в защелке адресной шиной системы SA и управляющей шиной системы SC, при этом блок жестких дисков 60 соединен с контроллером 58 на жестких дисках.

Видеоконтроллер 64, который управляет представлением данных пользователю, соединен с предшествующей адресной шиной системы LA, фиксированной в защелке адресной шиной системы SA, управляющей шиной системы SC, и соединен с шиной данных системы SD посредством приемопередатчика 62. Видеоконтроллер предпочтительно имеет два режима функционирования: текстовой режим и графический режим. Когда функционирует DOS/V в японском режиме, видеоконтроллер 64 функционирует только в графическом режиме. С видеоконтроллером 64 соединены память с произвольной выборкой (RAM) 66, используемая для образования видеопамяти, и монитор 68, который представляет требуемый дисплей пользователю.

Различные другие подсистемы соединены с промежуточными шинами данных, адресов и управления, HD, HA и HC соответственно. Приемопередатчик 72 соединен с промежуточной адресной шиной HA и с расширенной адресной шиной XA. Приемопередатчик 73 соединен с промежуточной управляющей шиной HC и с расширенной управляющей шиной XC. Приемопередатчик 74 подсоединен между промежуточной шиной данных HD и шиной ввода/вывода данных IOD. С расширенной адресной шиной XA, шиной данных IOD и расширенной управляющей шиной XC соединен объединенный узел 76, который содержит контроллер DMA (память с прямым доступом) для компьютера C, контроллер прерывания и серия таймеров. Интерфейс 78 клавишного пульта также соединен с расширенной адресной шиной SA, шиной IOD ввода/вывода данных и расширенной управляющей шиной XC. Клавишный пульт 80 соединен с интерфейсом 78 клавишного пульта, чтобы дать пользователю возможность вводить требуемые последовательности знаков и команд.

Это является иллюстративной компьютерной системой, и многочисленные другие конструкции систем могут использоваться с настоящим изобретением. Организация памяти компьютерной системы C предпочтительно является совместимой с организацией памяти персональных компьютеров, ранее произведенных и проданных корпорацией IBM. Однако включение настоящего изобретения в компьютерные системы с другими организациями памяти также предусматривается. Блок памяти 128 килобайтов от адреса памяти OAOOOOH до адреса памяти OBFFFFH резервирован для видео-RAM. Когда DOS/V используется в американском режиме, блок памяти от адреса памяти OAOOOOH до адреса памяти OAFFFFH резервируется для буфера графического режима, блок памяти от OBOOOOH до OB7FFFH резервируется для буфера монохроматического текста, и блок памяти от OB8OOOH до OBFFFFH резервируется для буфера цветного текста. В японском режиме блок 64 килобайтов от адреса памяти OAOOOOH до адреса памяти OAFFFFH резервируется для буфера графического режима, и текстовые буферы не предусмотрены.

Как сказано в предпосылках изобретения, системы средств программирования США, которые используют текстовой режим и запись непосредственно в видеопамять, ранее не могли функционировать в японском режиме, так как видеоконтроллер 64 выполнен только для графического режима, и текстовая буферная память не предусмотрена. Поэтому эти системы средств программирования ранее требовали выполнения операций в американском режиме. Это вызывает неудобство и задержку, так как пользователь вынужден вывести японский режим и ввести американский режим, прежде чем выполнить операцию в соответствии с американскими средствами программирования. Это особенно проблематично в случае программ TSR (резидентная программа окончания и местонахождения), когда пользователь пытается использовать "горячую клавишу" или вызывает TSR во время японского режима работы. Если TSR пытается записать знаки ASCII в монитор 68 путем записи непосредственно в текстовый буфер RAM, данные ASCII тогда появятся либо как данные искаженных элементов изображения, либо не появятся вовсе. Поэтому, чтобы вызвать TSR, пользователю необходимо вывести свою систему, вывести японский режим и затем ввести американский режим, чтобы использовать TSR. Это по существу устраняет все выгоды или преимущества наличия TSR. Способ, описанный ниже, решает эту проблему и дает возможность всем американским средствам программирования функционировать в японском режиме.

На фиг. 2,A показана блок-схема, иллюстрирующая функционирование средств программирования управления памятью при инициализации. В течение инициализации системы такие средства программирования управления памятью, как соответственно пересмотренный вариант CEMM.EXE производства Компак Компьютер Корп. , предшествующий вариант которых описан в патенте США 4926322, выданном Стимаку, который здесь включен в качестве ссылки, определяет, выбраны ли факультативные программные средства, именуемые как видеотекстовые факультативные программные средства, пользователем на стадии 102. Если выбраны, тогда средства программирования управления памятью резервируют 32 килобайтов в основной памяти 34 для "псевдо" текстового буфера RAM на стадии 104. Средства программирования управления памятью предпочтительно картографируют внутренние адреса процессора от OB8OOOH до OBFFFFH, то есть от буфера цветного текста до этой резервируемой основной памяти 34. Следует отметить, что резервируемые 32 килобайта основной памяти могут быть также картографированы в отношении внутренних адресов процессора от OBOOOOH до OB7FFFH, если система средств программирования использует режим монохроматического текста. После этого, когда система средств программирования записывает текстовые данные в текстовой буфер, картографирование, выполняемое средством программирования управления памятью, записывает эти данные в область 32 килобайтов резервируемой основной памяти. В результате этого система средств программирования полагает, что она функционирует в текстовом режиме. Если факультативное программное средство видеотекста не выбрано пользователем, тогда память не резервируется для этой цели. Дополнительно, если факультативное программное средство видеотекста выбрано, и пользователь переключает с японского режима на американский режим, тогда средство программирования управления памятью блокирует картографирование адресов процессора для резервируемой области основной памяти, потому что истинная текстовая RAM, в видео-RAM 66 предусмотрена в американском режиме.

На фиг. 3 показана блок-схема, иллюстрирующая функционирование драйвера текстового/графического преобразования. Как сказано выше, драйвер приходит в действие при каждом прерывании таймера, как показано на стадии 122. Когда вызвано прерывание таймера, драйвер проверяет средство управления памятью на стадии 124, чтобы определить, были ли произведены какие-либо изменения в области видеотекста RAM, то есть была ли произведена какая-либо запись в эту область с момента последнего прерывания таймера.

Обратимся теперь к фиг. 2,B. Когда драйвер запрашивает средство управления памятью проверить, была ли произведена какая-либо запись в область видеотекста RAM, то средство программирования управления памятью проверяет испачканные биты в отношении страниц, соответствующих области текста RAM, на стадии 142. Если установлен какой-либо из испачканных битов, средство программирования управления памятью информирует драйвер, что видеотекст RAM изменился на стадии 144. На стадии 146 средство программирования управления памятью стирает все испачканные биты для этих страниц, так что могут быть произведены последующие определения. Если ни один из испачканных битов не был установлен, тогда средство программирования управления памятью информирует драйвер, что видеотекст RAM не изменился на стадии 148.

Обратимся снова к фиг. 3. Если средство программирования управления памятью информирует драйвер, что видеотекст RAM не изменился с последнего прерывания таймера на стадии 126, тогда драйвер приступает к стадии 134 и выполняет другие функции, которые должны быть выполнены при каждом прерывании таймера. Если средство программирования управления памятью информирует драйвер, что видеотекст RAM изменился после последнего прерывания таймера на стадии 126, тогда на стадии 128 драйвер производит поиск новых текстовых данных или данных ASCII в видеотексте RAM. Этот поиск в странице 4к может быть выполнен несколькими разными способами. Один из них состоит в сохранении копии прежних текстовых данных области RAM в другом местоположении и в сравнении двух областей. Любые различия являются новыми текстовыми данными и копируются в заштрихованной ячейке для возможности сравнения при следующем цикле. В альтернативном варианте область текста RAM может сохраняться установленной на недействительное значение и затем сканироваться в отношении любых других значений. Эти другие значения будут новыми данными. Драйвер тогда отметит значение и местоположение, установит в исходное положение местоположение области текста RAM на заданную величину и даст команду средству программирования управления памятью стереть набор испачканных битов по причине установления в исходное положение операций производства записи. В третьем альтернативном варианте драйвер может просто предполагать все незаданные величины как новые данные. На стадии 130 драйвер преобразует текстовые данные из формата ASCII в графический режим или формат элементов изображения. На стадии 132 драйвер визуализирует знаки на видеоэкране 68 и приступает к стадии 134, чтобы продолжать функции прерывания таймера. Этот цикл повторяется в отношении каждого прерывания таймера, предпочтительно каждые 16, 67 миллисекунд.

Поэтому все средства программирования систем США и TSRы могут быть выполнены в соответствии с DOS/V, функционируя в японском режиме. Дополнительно, так как система средств программирования США может теперь работать в японском режиме, пользователь может вводить японские знаки, используя либо фонетические азбуки катакана или хирагана, либо используя английские знаки, то есть ромадзи с клавишного пульта во время выполнения операции по американским средствам программирования. Эти японские знаки будут пропускаться на систему средств программирования. Средства программирования будут полагать, что имеют дело с кодами ASCII, даже если имеют дело с двухбайтовыми кодами в знаках кандзи. Так как двухбайтовые коды будут печататься на экране 68 монитора как знаки кандзи, пользователь может ввести и увидеть японские знаки на экране во время выполнения операций американской системы программных средств.

Поэтому описан способ следования текстовому режиму в японском режиме в отношении систем средств программирования США. Системы средств программирования США, которые производят запись непосредственно в области видеотекста RAM, могут теперь функционировать в соответствии с японским режимом работы. Так, пользователю больше не требуется выводить японский режим и вводить американский режим перед выполнением операций по американской системе средств программирования.

Вышеприведенное изложение и описание изобретения являются иллюстрацией и пояснением его, и различные изменения в способах, алгоритмах или стадиях могут быть произведены без отклонения от идеи изобретения.

Формула изобретения

1. Способ согласования компьютерной системы, содержащей основную память и видеомонитор, работающий в видеотекстовом режиме, с видеоконтроллером, работающим в графическом режиме, отличающийся тем, что картографируют основную память в отношении видеотекстовой области, выделяют в основной памяти резервируемую область, периодически определяют, была ли произведена запись информации в видеотекстовую область основной памяти, и при ее наличии периодически определяют, изменялась ли записанная информация, осуществляют перезапись информации из видеотекстовой в резервируемую область основной памяти, преобразуют информацию, записанную в резервируемую область основной памяти, в знаки графического режима для отображения на видеомониторе.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при наличии в компьютерной системе процессора, реализующего механизм замещения страниц, включающий признаки, характеризующие наличие записи на этих страницах, упомянутое периодическое определение, была ли произведена запись, осуществляют в отношении страниц, соответствующих видеотекстовой области.

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что осуществляют стирание информации со страниц, соответствующих видеотекстовой области, после периодического определения, была ли произведена запись информации в эту видеотекстовую область.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что упомянутые периодические определения осуществляют при периодических прерываниях, генерируемых таймером.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3