CN100377039C - 信息处理设备及电源控制方法 - Google Patents

Abstract

信息处理设备及电源控制方法。在待机模式下，将内存内容保存在硬盘中。在断开AC插销来切断AC电源之后，如果AC电源恢复，则保存在硬盘上的数据自动恢复到内存中以将节能模式设置回待机模式。当再次打开电源时，可以实现从待机模式的快速恢复。

Description

信息处理设备及电源控制方法

技术领域

本发明涉及信息处理设备及电源控制方法。更为具体地，涉及其中采取了减小从节能模式恢复所需时间的措施的信息处理设备和电源控制方法。

背景技术

近些年来，随着CPU性能的提高，结合日益增加的硬盘容量，允许用户在个人计算机(PC)上欣赏电视节目和视频唱片(video recording)的PC/TV组合正逐渐在家庭中普及。随着PC/TV组合的普及，相比较于TV的启动时间，PC的缓慢启动时间变得非常明显。为在节能的同时改善PC的启动时间，已经明确规定了电力管理标准(诸如ACPI：高级配置和电源界面)。ACPI S3明确规定了“待机”模式，即，“挂起至RAM”模式。在待机模式下，当关闭电源时，图形功能和包括硬盘的器件关闭，但向内存提供电源，从而保留所有的工作数据。由于工作数据保留在内存中，所以从待机模式恢复仅用几秒钟。此外，工作可以从其停止的地方恢复。

ACPI S4明确规定了“休眠(hibernation)”模式，即“挂起至磁盘”模式。在休眠模式下，在将内存中的内容保存到硬盘之后，关闭包括内存的所有器件。当再次打开电源时，将保存在硬盘上的内容写入内存以进行恢复。休眠模式可以比待机模式更加节能，但是在比较休眠与待机之间的恢复速度时，从保留了内存内容的待机状态中恢复要快得多。

这里，当对待机模式下的恢复与休眠模式下的恢复进行比较时，在待机模式下打开电源后，BIOS(基本输入/输出系统)的执行大约需0.5秒，而对于休眠模式，需要7至10秒。然后，在待机模式的情况下装载OS(操作系统)需要2至5秒，而在休眠模式的情况下需要13至20秒。即，在从待机模式打开电源后花费大约5秒来完成OS的装载，而从休眠模式打开电源后花费大约20至30秒。ACPI S5明确规定了正常的切断电源模式，因为需要重新引导，因而需要花费更长的时间来恢复，即大约60秒。

配有电视功能的个人计算机通常通过连接到家中的商用电源线而进行使用，因此，不同于笔记本计算机，无需关心因电池耗尽而引起的内存内容丢失。因此，如果希望在下一次打开电源时快速重新启动，则期望当关闭计算机时将其设置在待机模式下。然而，问题是，如果在待机模式期间由于AC插头断开或发生断电而切断了电源，则将丢失存储在内存中的数据。具体地，在家中以与电视机相同的方式使用个人计算机时，存在这样的情况：为了节能目的，一旦切断电源就断开AC插头。如果在计算机处于待机状态时发生这种情况，则将丢失保存在内存中的工作数据。

在电池式个人计算机的情况下会发生相似的情形，即，如果在待机模式期间电池耗尽，则会丢失保存在内存中的数据。因此，当考虑到安全时，仅为了节能而使用待机模式会存在问题。另一方面，休眠模式具有启动时间较慢的问题。

通常，众所周知，配有从休眠模式中恢复的恢复功能的笔记本计算机等具有从休眠模式恢复而导致耗费时间的问题。为了解决该问题，已经提出一种计算机系统，其中当AC电源可用时，一旦关闭电源开关则将内存内容保存在硬盘上，而继续向内存提供电源，且当电源开关再次打开时，系统从休眠状态恢复到工作状态(日本专利特开No.10-97353)。在所提出的这种系统中，将待机功能合并到具有从休眠中恢复的功能的个人计算机中，且该系统在打开电源时快速从待机状态恢复，而在中断电源时从休眠模式恢复。

发明内容

本发明的目的是提供一种信息处理设备，该设备安全地保留数据并在电源被打开时快速地恢复。

根据本发明的第一方面，提供了一种信息处理设备，该设备在断电状态(power-off state)期间通过向易失性存储器件提供电源来保留程序和数据，其包括：存储装置，当进行从通电状态向断电状态的转换时，所述存储装置将存储在所述易失性存储器件中的程序和数据保存在非易失性存储器件中；电源检测部件，其检测与交流电源的连接的改变；和易失性存储恢复部件，当所述电源检测部件检测到与交流电源的连接的改变时，其将存储在非易失性存储器件中的程序和数据写入易失性存储器件中。

该信息处理设备还可包括易失性存储记录单元，在向断电状态转换时，其将存储在易失性存储器件中的程序和数据保存到非易失性存储器件。

所述程序为操作系统和应用程序，在向断电状态转换时，所述操作系统可以向执行中的所有应用程序发出指令以保存工作数据。

向断电状态的转换可以由用户执行的待机操作启动。

所述非易失性存储器件可以为硬盘。

根据本发明的第二方面，提供了一种用于计算机的程序，该计算机在断电状态期间通过向易失性存储器件供给电源来保留执行程序和数据，其中该程序使计算机执行易失性存储恢复过程(process)，在该过程中，当电源检测部件检测到电源输入时，将存储在非易失性存储器件中的执行程序和数据写入易失性存储器件中。

根据本发明的第三方面，提供了一种计算机可读记录介质，该介质具有记录在其上的用于计算机的程序，该计算机在断电状态期间通过向易失性存储器件提供电源来保留执行程序和数据，其中该用于计算机的程序使计算机执行易失性存储恢复过程，当电源检测部件检测到电源输入时，所述易失性存储恢复过程将存储在非易失性存储器件中的执行程序和数据写入易失性存储器件中。

根据本发明的第四方面，提供一种电源控制方法，该方法在断电状态期间通过向易失性存储器件供给电源来保留程序和数据，其包括：当进行从通电状态向断电状态的转换时，将存储在所述易失性存储器件中的程序和数据保存在非易失性存储器件中；检测与AC电源的连接的改变；和在检测到AC电源的连接的改变时，将存储在非易失性存储器件中的程序和数据写入易失性存储器件中。

如上所述，根据本发明，由于在检测到电源输入时将存储在非易失性存储器件中的程序和数据写入易失性存储器件中，所以在再次打开电源时可以减小恢复所需的时间。

附图说明

图1的图示出了实现本发明一个实施例的信息处理设备；

图2的图示意性地示出了实现本发明一个实施例的信息处理设备的结构；

图3的图示出了根据本发明一个实施例的操作流程；

图4的图示出了根据本发明另一实施例的操作流程。

具体实施方式

下面参照附图详细描述本发明的一个实施例。图1示出了用于执行本发明的信息处理设备的一个实例。图1中示出的计算机100为与电视结合的个人计算机，并例如在家中使用，其主单元101包括液晶显示器105和在其每一侧上的扬声器106。附接了键盘102和鼠标103作为输入装置。键盘102和鼠标103各自经由无线链路连接到主单元101。还提供遥控器104。遥控器104可以用于打开和关闭计算机的电源、改变TV频道、启动计算机应用等。主单元101包含大容量硬盘，且将DVD(数字化视频光盘)驱动器以能打开的方式安装在主单元的前面板后面。由于个人计算机100具有内置的电视功能，所以可以将接收的节目记录在硬盘上，且可以将记录在硬盘上的节目记录在DVD上。此外，利用电视功能接收的节目可以直接记录在DVD上。除键盘102和鼠标103之外，还可以使用诸如笔、声音输入器件等输入装置。也可以附接打印机和其它输出装置。为了存储想要的信息，可以附接诸如磁性、光学或半导体器件的其它存储器件。计算机100还合并了通信功能，以便于其能经由有线装置或无线装置连接到LAN、因特网等。

当在计算机上工作或观看TV的用户想关闭计算机时，该用户在液晶显示器上以弹出方式显示断电按钮，并从待机模式(S3)、休眠模式(S4)、正常断电模式(S5)等中选择期望的断电模式。本发明关注关闭个人计算机时执行的控制。

图2示意性地示出实现本发明一个实施例的信息处理设备的结构。

CPU 201为中央处理单元，其控制计算机100的全部操作。

内存202为用于暂时存储CPU 201所执行的程序和CPU 201所引用的数据的存储器件。内存202为易失性存储器，只要向该内存提供电源，其就保留所记录的内容，但如果切断了供给内存的电源，就会丢失所记录的内容。

电源控制器203控制一电源控制单元，该电源控制单元向作为整体的计算机100提供电源。检测向电源单元供给的AC电源。

芯片组204集总地控制CPU 201的输入/输出控制操作。

总线205使芯片组204与各种输入/输出装置相连接。

操作系统301是存储在硬盘上的基本程序，并且被装载到内存202中以被CPU 201执行。本实施例使用Windows XP(商标)。

BIOS 302是存储在诸如闪存ROM的非易失性存储器中并由CPU 201执行的一组控制程序。

硬盘401是非易失性存储装置，该装置存储操作系统301和要在操作系统301上执行的应用程序。

输入装置402是用于向计算机100输入数据或命令的装置，包括键盘102、鼠标103和遥控器104。

计算机100向输出装置403输出数据，输出装置403包括液晶显示器105和扬声器106。

图3是根据本发明第一实施例的操作流程，示出了将本发明应用于待机断电模式的一个实例。为了切断电源以进入待机模式，在步骤S11中，按压在屏幕上显示的待机开关。即，选择ACPI待机模式(S3)。

这里，虽然未在示出的流程中描述，但是可采取措施以使操作系统301向执行中的每一个应用程序发出指令以保存工作数据。响应于该指令，应用程序可以确定保存还是不保存当前的工作数据。待机断电具有原样保留工作数据以便于在再次打开电源时可以恢复工作的特征，但是考虑到由于电源故障而引起内存202内容丢失时的严重影响，希望在保存了执行中的应用程序的工作数据之后将它们全部关闭。这还可用于避免由于内存泄漏(memory leak)而引起的操作系统301的可能故障。具体地，在计算机100组合了电视机的情况下，由于计算机趋于以与普通的家用电器相同的方式运作，因此推荐采取额外的预防措施防止丢失或毁坏数据。在可以利用遥控器104直接启动电视浏览节目、DVD重放节目或其它应用程序的情况下，如果这些应用程序在进入待机模式之前关闭，并不会引起特别的不便；相反，当考虑到可靠性时，这种预防措施非常有用。

在步骤S12中，计算机100的操作系统301在芯片组204中设置待机模式。在步骤S13中，当操作系统301实现向待机模式的转换时，BIOS302俘获(trap)I/O端口或内存地址。在现有技术中，在ACPI环境下，操作系统301通过直接控制诸如电源控制器203的硬件来控制待机模式、休眠模式等。在APM(高级电力管理)环境下，操作系统301或电力管理驱动器设置电源状态并调用BIOS 302。因此，在ACPI/APM环境下，只是转换到由操作系统301确定的电源状态，且由这样确定的电源状态的深度(depth)来确定恢复时间和数据安全。在本发明中，另一方面，由于通过由操作系统301的管理之外的BIOS 302来进行处理，所以该处理不受操作系统301施加的约束的影响。

接着，在步骤S14中，直接由BIOS 302、或通过利用实用程序将内存202的内容保存到硬盘401。同时，将磁盘存储标志设置为1。该磁盘存储标志被存储在非易失性存储器中，并因此在关闭电源之后被保留。在将内存202的内容保存到硬盘401之后，在步骤S15中进行向待机模式的转换。即，仅向内存202提供电源从而保留其所存储的数据。

在步骤S16中检测是否在待机模式时发生了启动事件。当用户按压电源开按钮时或由定时器打开电源时，或者如果个人计算机连接到网络，当在网络上接收到唤醒事件时，发生启动事件。在步骤S17中，通过检测启动事件，来执行前述过程以从待机模式恢复。当在步骤S17中从待机模式恢复时，检查S3标志以验证标志为1，且执行S3-POST以诊断CPU201、内存202、磁盘控制器、图形控制器、串口/并口、键盘控制器和母板上的其它器件的状态。在这种情况下，由于S3标志为1，所以如果没有错误的话，则完成从待机模式的恢复。清除磁盘存储标志。从待机模式恢复大约需要5秒钟，这与启动电视机所花费的时间大体相同，因此用户注意不到问题。

在步骤S16中等待启动事件发生的同时，会发生这样的情况：例如由于AC电源插销断开或发生停电而使AC电源断开。在步骤S18中，针对这种电源中断，对AC电源进行监控。只要没有检测到AC电源的中断，该过程就返回到步骤S16以等待启动事件的发生。如果因断开AC电源插销或由于停电而中断了AC电源，则由所提供的电源保留的内存内容将丢失，并清除表示待机模式的S3标志；在这种情况下，过程在步骤S20中等待直到恢复AC电源。然而，在本实施例中，即使在待机模式下，内存内容也被保存在硬盘上(步骤S14)，且如后面所描述的，将有效地利用存储在硬盘上的内存内容。

在这种条件下，当再次打开或恢复AC电源时，电源控制器203检测到AC电源的恢复(步骤S20)，因此过程进行到步骤S21，在步骤S21中向计算机100提供DC电源，并检查磁盘存储标志是否为1。当磁盘存储标志为1时，即，当内存内容保存在硬盘401上时，过程进行到步骤S22。在步骤S22中，将保存在硬盘401上的数据恢复到内存中，并清除磁盘存储标志，其后，过程返回到步骤S15。在步骤S15中，进行向待机模式的转换，且将S3标志设置回1。这样，当中断AC电源且清除待机模式时，如果其后通过重新连接AC插销或从停电恢复而恢复了电源，则将保存在硬盘401上的内存内容自动恢复到内存中，且将模式设置回待机模式；结果，当再次打开电源时，可以实现从待机的快速恢复。在步骤S21中，如果例如由于没有成功地完成保存到硬盘401，磁盘存储标志不为1，则系统从S5状态恢复，即，通过重新引导系统来恢复通电状态。

在步骤S22中将磁盘存储标志清除为0的原因是，如果磁盘存储标志保持为1，该过程会进入无限循环，且不能从无限循环中退出，存储在硬盘401上的数据会被破坏。在本实施例中，通过关闭显示屏幕而以用户不可见的方式通过BIOS 302来执行向待机状态的转换。因此，考虑到用户在向待机状态转换期间断开AC电源插销的情况，必须采取措施。然而，由于在步骤S22中磁盘存储标志被清除为0，所以如果其后再次关闭AC电源，系统将从S5状态恢复(步骤S21)。基于此，希望在切换到待机状态之前关闭所有执行中的应用程序。

上述给出的说明中假定了ACPI环境，但应意识到本发明还可以应用于采用诸如APM的电力管理机制的信息处理设备，在将该信息处理设备设置为节能模式时，其调用BIOS功能，而不是调用直接控制硬件的操作系统301。在这种情况下，当操作系统301或电力管理驱动器调用待机时，应该在BIOS 302将存储信息保存到硬盘401之后进行向待机模式的转换。

图4的流程示出了根据本发明第二实施例的操作。该实施例的目的是加快当通过选择休眠模式关闭电源时从休眠(S4)恢复所需要的时间。在本实施例中，可以设置BIOS 302以在正常S4与快速S4之间选择休眠状态，其中快速S4比正常S4的恢复花费时间更短。

首先，在步骤S31中，与第一实施例相同，当关闭电源时在显示屏上显示休眠状态选择按钮。这里假设选择快速S4作为休眠状态。当选择休眠状态时，在步骤S32中，操作系统301在芯片组204中设置休眠状态，且在步骤S33中将内存内容保存到硬盘401中。

当操作系统301完成该过程时，在步骤S34中，BIOS 302进行俘获。在步骤S35中，检查表示快速S4的快速S4标志是否为1，如果快速S4标志为1，则过程进行到步骤S36，在步骤S36中，BIOS 204将S3标志设置为1并进入待机模式。即，在实现断电之后，仅向内存202持续提供电源，内存202因而保留其存储的数据。这里，由于操作系统301执行的处理是用于休眠状态的，所以内存202的内容已经保存到了硬盘401中(参见步骤S33)。

然后，在步骤S37中，过程等待由用户或定时器引起的或在网络上接收的启动事件；当检测到发生了启动事件时，在步骤S38中检查S3标志是否为1，并且如果S3标志为1，则在步骤S39中执行S3-POST以从S4状态恢复。这里，在步骤S36中已将计算机设置在待机模式下时，BIOS检查到的外围装置的信息被存储在内存中。因为BIOS的内部处理处于待机状态，所以可以立刻再次调用操作系统301。由于在芯片组S204中设置了S4状态，所以操作系统301将数据从硬盘401恢复到内存202以完成从休眠状态的恢复。以这种方式，与从休眠中恢复系统状态时相比，计算机可以在较短的时间内恢复到电源开状态。如先前所谈到的，当从休眠恢复时，BIOS 204花费大约7至10秒，随后加载操作系统301会花费13至20秒。在本实施例中，由于从待机状态开始其处理，所以BIOS 204的执行仅花费0.5秒。

如果在步骤S38中确定S3标志不为1，则过程进行到步骤S40，在步骤S40中，过程被传送给操作系统301，且在执行必需的POST之后，进行处理以从正常的休眠状态或断电状态恢复。

由于本实施例假设使用了休眠，所以与待机的情况不同，因此不关心存在由于AC电源断开而引起丢失数据的情形。

如果在发生启动事件之前AC插销断开或发生停电(步骤S37)，即，如果在步骤S41中断开AC电源，则提供给内存的电力被切断，以至于内存202中的数据丢失，并且将待机(S3)标志清除为0(步骤S42)。如果将AC电源从AC电源完全切断的状态恢复，则在步骤S42中检测AC电源开状态。当检测到电源恢复时，过程返回步骤S37，在步骤S37中过程等待启动事件发生。在这种情况下，由于S3标志为0，所以快速S4被禁止。

在本实施例中，也应意识到本发明还可以应用到采用诸如APM的电力管理机制的信息处理设备，当将信息设备设置在节能模式下时，该设备调用BIOS功能，而不是直接控制硬件的OS。在这种情况下，在通过操作系统301或电力管理驱动器调用休眠且将内存信息保存到硬盘401之后，由BIOS 302来实现向待机模式的转换。

第一和第二实施例都在确保数据安全的同时加速了启动时间，且因此使用户更加方便。当用户选择待机时，进行控制以便于计算机随时能从待机状态恢复，且当用户选择休眠时，进行控制以便于计算机随时能从休眠状态恢复。

采用配有电视功能的个人计算机作为实例，已经详细描述了每一实施例，但是，显而易见地，本发明还可以应用到普通的桌上型个人计算机；此外，本发明可以应用于电池式膝上型电脑、笔记本、或掌上型电脑。

虽然上述已经描述的实施例采用硬盘作为非易失性存储器件，但还可以采用例如闪存的其它合适的非易失性存储器件作为存储器件。

Claims (8)

1.一种信息处理设备，所述设备在断电状态期间通过向易失性存储器件提供电源来保留程序和数据，其包括：

存储装置，当进行从通电状态向断电状态的转换时，所述存储装置将存储在所述易失性存储器件中的程序和数据保存在非易失性存储器件中；

电源检测部件，其检测与交流电源的连接的改变；和

易失性存储恢复单元，当所述电源检测部件检测到与交流电源的连接的改变时，所述易失性存储恢复单元将存储在非易失性存储器件中的程序和数据写入所述易失性存储器件。

2.根据权利要求1所述的信息处理设备，其中所述程序是操作系统和应用程序，且在进行向断电状态的转换时，所述操作系统向正在执行的所有应用程序发出指令以保存工作数据。

3.根据权利要求1所述的信息处理设备，其中向断电状态的转换由用户执行的待机操作来启动。

4.根据权利要求1所述的信息处理设备，其中所述非易失性存储器件是硬盘。

5.一种电源控制方法，该方法通过在断电状态期间向易失性存储器件供给电源来保留程序和数据，该方法包括：

当进行从通电状态向断电状态的转换时，将存储在所述易失性存储器件中的程序和数据保存在非易失性存储器件中；

检测与AC电源的连接的改变；和

在检测到与AC电源的连接的改变时，将存储在所述非易失性存储器件中的程序和数据写入到所述易失性存储器件中。

6.根据权利要求5所述的电源控制方法，其中所述程序是操作系统和应用程序，且当进行向断电状态的转换时，所述操作系统向执行中的所有应用程序发出指令以保存工作数据。

7.根据权利要求5所述的电源控制方法，其中通过用户执行的待机操作来启动向断电状态的转换。

8.根据权利要求5所述的电源控制方法，其中所述非易失性存储器件是硬盘。

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