CN101840263B - 控制usb大容量存储器功率消耗的方法以及个人计算机 - Google Patents

控制usb大容量存储器功率消耗的方法以及个人计算机 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种控制USB大容量存储器功率消耗的方法，该USB大容量存储器电连接至一USB端口，该方法包括：监视至少一个从一操作系统到该USB大容量存储器的命令；当检测到在一预定时间周期内从该操作系统到该USB大容量存储器没有其他命令时，控制该USB端口进入暂停模式以节约提供给该USB大容量存储器的功率。本发明还涉及一相关的个人计算机和存储了相关的用于控制USB大容量存储器功率消耗的USB大容量存储器驱动程序的存储介质，其中该个人计算机包括了该存储介质。特别地，当该USB大容量存储介质驱动程序被该个人计算机执行时，该个人计算机按照该方法操作。本发明减少了USB大容量存储器的不必要的功率消耗。

Description

控制USB大容量存储器功率消耗的方法以及个人计算机
技术领域
本发明涉及USB大容量存储器控制技术领域，更具体地说，涉及一种控制USB大容量存储器功率消耗的方法以及与其相关的个人计算机。
背景技术
当USB大容量存储器(如读卡器)电连接到主机设备(如个人计算机)时，主机通常持续为USB大容量存储器提供功率。如果USB大容量存储器长时间保持空转而不被用户使用，主机仍然持续提供功率，就会导致不必要的功率消耗。
根据相关技术，没有可用于USB大容量存储器的USB选择性暂停控制。与许多复杂设备(例如照相机，人性化接口装置(HIDs))相比，可用于USB大容量存储器的控制是有限的，因为USB大容量存储器通常是用小型计算机系统接口协议(SCSI)来控制的，而不是用更新标准的手段。由于操作系统(OS)必须遵循SCSI协议来正确控制USB大容量存储器，即使是主流操作系统(OS)供货商(例如微软)对OS也无能为力。
在个人计算机是膝上型计算机(即所谓的“笔记本计算机”)的情况下，上面所提到的不必要的功率消耗的确成为问题，因为膝上型计算机通过电池供电。因此，需要一种新的方法来减少USB大容量存储器的不必要的功率消耗。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种控制通用串行总线(USB)大容量存储器功率消耗的方法以及与之相关的个人计算机，以便减少USB大容量存储器不必要的功率消耗。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案之一是：构造一种控制USB大容量存储器功率消耗的方法，该USB大容量存储器电连接至一USB端口，该方法包括：监视至少一个由一操作系统(OS)发往该USB大容量存储器的命令，当检测到在一预定时间周期内从OS到USB大容量存储器除了至少一个检测单元就绪(Test Unit Ready，TUR)命令外没有其他命令时，控制该USB端口进入暂停模式，以便节约提供给USB大容量存储器的功率。
进一步地，上述本发明所述的方法中，当检测到在预定时间周期内检测单元就绪命令规律地出现时，控制该USB端口进入暂停模式以节约提供给该USB大容量存储器的功率。
进一步地，上述本发明所述的方法中，根据在预定时间周期内该检测单元就绪命令出现的频率是否保持恒定来确定检测单元就绪命令是否规律地出现。
进一步地，上述本发明所述的方法中，当USB端口处于暂停模式并且检测到检测单元就绪命令没有照常规律地出现时，控制USB端口进入唤醒模式以唤醒该USB大容量存储器。
进一步地，上述本发明所述的方法中，根据在预定时间周期内该检测单元就绪命令出现的频率是否保持恒定来确定检测单元就绪命令是否规律地出现。
进一步地，上述本发明所述的方法中，当USB端口处于暂停模式并且检测到检测单元就绪命令出现的频率增加时，控制USB端口进入唤醒模式以唤醒该USB大容量存储器。
进一步地，上述本发明所述的方法中，当USB端口处于暂停模式并且检测到不同于检测单元就绪命令的命令出现时，控制USB端口进入唤醒模式以唤醒该USB大容量存储器。
进一步地，上述本发明所述的方法中，其中该USB大容量存储器是读卡器，硬盘或光盘驱动器。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案之二是：构造一相关联的个人计算机，该个人计算机包括一存储了控制USB大容量存储器功率消耗的USB大容量存储器驱动程序的存储介质，该USB大容量存储器电连接至一USB端口，当该个人计算机执行该USB大容量存储器驱动程序时，该个人计算机执行包括下述步骤的方法：监视至少一个由一OS发往该USB大容量存储器的命令，当检测到在一预定时间周期内从OS到USB大容量存储器除了至少一个TUR命令外没有其他命令时，控制该USB端口进入暂停模式，以便节约提供给USB大容量存储器的功率。
当检测到在该预定时间周期内TUR命令规则出现时，控制该USB端口进入暂停模式以节约提供给该USB大容量存储器的功率。
其中该方法进一步包括：根据在预定时间周期内该TUR命令出现的频率是否保持恒定来确定TUR命令是否规则出现。
其中该方法进一步包括：当USB端口处于暂停模式并且检测到TUR命令没有照常规则出现时，控制USB端口进入唤醒模式以唤醒该USB大容量存储器。
其中该方法进一步包括：根据在预定时间周期内该TUR命令出现的频率是否保持恒定来确定TUR命令是否规则出现。
其中该方法进一步包括：当USB端口处于暂停模式并且检测到TUR命令出现的频率增加时，控制USB端口进入唤醒模式以唤醒该USB大容量存储器。
其中该方法进一步包括：当USB端口处于暂停模式并且检测到不同于TUR命令的命令出现时，控制USB端口进入唤醒模式以唤醒该USB大容量存储器。
其中该个人计算机为膝上型计算机。
其中该USB大容量存储器是读卡器，硬盘或光盘驱动器。
另外，本发明还构造了一存储相关的USB大容量存储器驱动程序的存储介质，该USB大容量存储器驱动程序被用于控制USB大容量存储器的功率消耗，该USB大容量存储器电连接至一USB端口，当个人计算机执行该USB大容量存储器驱动程序时，该个人计算机执行包括下述步骤的方法：监视至少一个由一OS发往该USB大容量存储器的命令，当检测到在一预定时间周期内从OS到USB大容量存储器除了至少一个TUR命令外没有其他命令时，控制该USB端口进入暂停模式，以便节约提供给USB大容量存储器的功率。
其中该方法进一步包括：当检测到在该预定时间周期内TUR命令规则出现时，控制该USB端口进入暂停模式以节约提供给该USB大容量存储器的功率。
其中该方法进一步包括：当USB端口处于暂停模式并且检测到TUR命令没有照常规则出现时，控制USB端口进入唤醒模式以唤醒该USB大容量存储器。
其中该方法进一步包括：根据在预定时间周期内该TUR命令出现的频率是否保持恒定来确定TUR命令是否规则出现。
其中该方法进一步包括：当USB端口处于暂停模式并且检测到TUR命令出现的频率增加时，控制USB端口进入唤醒模式以唤醒该USB大容量存储器。
其中该方法进一步包括：当USB端口处于暂停模式并且检测到不同于TUR命令的命令出现时，控制USB端口进入唤醒模式以唤醒该USB大容量存储器。
其中该USB大容量存储器是读卡器，硬盘或光盘驱动器。
实施本发明的技术方案，具有以下有益效果：通过监视一操作系统发往该USB大容量存储器的命令，当检测到在一预定时间周期内从OS到USB大容量存储器除了至少一个检测单元就绪命令外没有其他命令时，控制该USB端口进入暂停模式，以便节约提供给USB大容量存储器的功率，从而减少了USB大容量存储器的不必要的功率消耗。
附图说明
图1是本发明第一实施例的个人计算机的方块图；
图2是本发明一个实施例的控制通用串行总线(USB)大容量存储器功率消耗的方法的流程图；
图3是本发明一个实施例的暂停模式和唤醒模式之间的状态转换示意图，该实施例是图2所示实施例的一个变形；
图4是根据本发明的第二实施例的个人计算机的方块图，该第二实施例是第一实施例的一个变形。
【主要组件符号说明】
  105   读卡器
  130   南桥芯片
  130P   USB端口
  130H   USB主机
  110   处理器
  110D   被处理器执行的USB大容量存储器驱动程序
  110S   处理器执行的操作系统
  120   存储介质
  120D   USB大容量存储器驱动程序
  910、920   步骤
  200   个人计算机
  205   读卡器
具体实施方式
如图1所示，是本发明第一实施例的个人计算机100的方块图。例如，该个人计算机100是膝上型计算机。在另一个例子里，该个人计算机100是台式计算机，该个人计算机100包括处理器110，存储介质120，包括至少一通用串行总线(USB)主机130H的南桥芯片130，以及电连接至一USB端口130P的USB大容量存储器，本实施例中的USB大容量存储器是读卡器105。在其他实施例中，USB大容量存储器可以是硬盘，光盘驱动器或任何其它USB大容量存储器。存储介质120存储了控制该USB大容量存储器功率消耗的USB大容量存储器驱动程序120D，在本实施例中USB大容量存储器是读卡器105。
符号110D用于表示由个人计算机100(尤其是，由处理器110)读出和执行的USB大容量存储器驱动程序120D。另外，符号110S用于表示由个人计算机100(尤其是由处理器110)执行的操作系统(OS)。
根据本实施例，存储介质120表示硬盘(HD)。这仅用于说明性目的，并不意味着对本发明的限制。根据本实施例的一个变形，存储介质120表示由该变形的个人计算机100的光盘驱动器访问的一光盘。例如，该光盘可以是光盘-只读存储器(CD-ROM)或可刻录CD(CD-R)。在另一个实施例中，该光盘可以是数字通用光盘(DVD)，例如DVD-ROM，可刻录DVD光盘(DVD-R)，或DVD+R光盘。
根据本发明的一个变形，存储介质120表示一非易失性(NV)内存。例如，存储介质120可以是基本输入输出系统(BIOS)ROM。根据本发明的另一个变形，存储介质120表示由本变形的个人计算机100的相关接口电路访问的非易失性(NV)内存。例如，该接口电路是固态驱动器(SSD，SolidState Drive)，存储介质120是该SSD的一个闪存。根据本发明的一个变形，USB大容量存储器驱动程序120D可被存储在便携式存储设备(例如存储卡或USB闪存盘)的存储介质上，其中该变形的存储介质是闪存。
如图2所示，是本发明的一个实施例的控制USB大容量存储器的功率消耗的方法的流程图。图2所示的方法可以应用到图1所示的个人计算机100中。另外，图2所示的方法可以通过利用图1所示的个人计算机100来实现。尤其是，当大容量存储器驱动程序120D被个人计算机100执行时，个人计算机100根据图2所示的方法操作，该方法被如下描述。
在步骤910，USB大容量存储驱动程序110D(在图1中标记为“被处理器执行的USB大容量存储器驱动程序”)监视从OS 110S发往USB大容量存储器(即该实施例中的读卡器105)的至少一个命令，包括至少一个检测单元就绪(Test Unit Ready，TUR)命令，其中TUR命令由小型计算机系统接口(SCSI)协议定义。
在步骤920，当检测到在一预定时间周期内从OS 110S到USB大容量存储器(例如该实施例中的读卡器105)除了至少一个TUR命令外没有其他命令时，USB大容量存储驱动程序110D控制USB端口130P进入暂停模式，从而节约提供给USB大容量存储器(即该实施例中的读卡器105)的功率。
如图3所示，是本发明一个实施例的暂停模式和唤醒模式之间的状态转换示意图，该实施例是图2所示实施例的一个变形。符号A1用于表示步骤920中提到的准则，该准则是没有其他命令从OS110S发送到USB大容量存储器。符号A2表示一准则，即在该预定时间周期内至少一个TUR命令出现。在一个实施例中，符号A2表示一准则，即在该预定时间周期内TUR命令规律地出现。从而，当满足准则A1或者准则A2时，大容量存储驱动110D控制USB端口130P进入暂停模式。
也就是说，当检测到在预定时间周期内没有其他命令从OS 110S发往USB大容量存储器(例如，该实施例中的读卡器105)或者在预定时间周期内仅有TUR命令出现(尤其是，TUR命令规律地出现)，大容量存储驱动程序110D控制USB端口130P进入暂停模式，从而节约提供给USB大容量存储器(例如，该实施例中的读卡器105)的功率。
特别地，USB大容量存储器驱动程序110D根据在预定时间周期内TUR命令出现的频率是否保持恒定来确定TUR命令是否规律地出现。例如，预定时间周期为180秒，当在180秒内TUR命令出现的频率保持在每秒钟一个命令时，USB大容量存储器驱动程序110D控制USB端口130P进入暂停模式，从而节约提供给USB大容量存储器的功率。
在实践中，当满足准则A1或准则A2时，USB大容量存储器驱动程序110D向南桥芯片130，特别地，向USB主机130H发送一选择性的暂停命令，从而控制端口130P进入暂停模式。
另外，符号B1表示一个准则，即TUR命令没有照常规律地出现(换句话说，TUR命令出现的频率改变)，符号B2表示一个准则，即与TUR命令不同的命令出现。
也就是说，当USB端口130P处于暂停模式并且检测到TUR命令没有照常规律地出现(换句话说，TUR命令出现的频率改变)或者与TUR命令不同的命令出现时，USB大容量存储器驱动程序110D控制USB端口130P进入唤醒模式，以便唤醒USB大容量存储器(也就是本实施例中的读卡器105)。
例如，假设预定的时间周期是180秒，当TUR命令出现的频率在180秒内没有保持恒定时，USB大容量存储器驱动程序110D控制USB端口130P进入唤醒模式以便唤醒USB大容量存储器。特别地，当TUR命令出现的频率增加(例如，TUR命令出现的频率达到每秒钟五个命令)时，USB大容量存储器驱动程序110D控制USB端口130P进入唤醒模式以便唤醒USB大容量存储器。
在实践中，当准则B1和准则B2都不满足时，USB大容量存储器驱动110D答复“失败”来回应来自OS 110S的TUR命令。
请注意准则B1和准则B2都表示使用者很可能希望使用上面提到的USB大容量存储器。如图3所示，在这个实施例中准则A1，A2，B1和B2都被使用。这仅作为说明性目的，并不意味着对本发明的限制。根据这个实施例的一个变形，准则B1和B2中的一个可以被移除。例如，准则B1被移除而准则B2仍然被使用。在另一个例子中，准则B2被移除而准则B1仍然被使用。
根据这个实施例的另一个变形，准则A1和A2其中之一可以被移除。例如，准则A1被移除而准则A2仍然被使用。在另一个例子中，准则A2被移除而准则A1仍然被使用。根据这个实施例的又一个变形，准则A1和A2其中之一可以被移除而另外一个仍然被使用，准则B1和B2其中之一可以被移除而另外一个仍然被使用。
如图4所示，是根据本发明的第二个实施例的个人计算机200的方块图，第二个实施例是第一个实施例的变形。
这里，前述的读卡器105被位于个人计算机200外部的读卡器205代替，当需要时用户可以从个人计算机200的USB端口130P分离读卡器205。本实施例中类似的描述不再重复。与现有技术不同的是，本发明提供了实用的方法和分别与这些方法相关的USB大容量存储器驱动程序。通过使用本发明的方法或分别与这些方法相关的USB大容量存储器驱动程序，可以减少USB大容量存储器的不必要的功率消耗。
本发明的另一个优点是，在个人计算机是膝上型计算机的情况下，通过节约电池能量，本发明的方法和相关的USB大容量存储器驱动程序确实提高了膝上型计算机的性能。
本领域技术人员将容易地观察到，在本发明的教导下，能够得到该设备和方法的众多变形和变异。

Claims (4)

1. 一种控制USB大容量存储器功率消耗的方法，该USB大容量存储器电连接至一具有USB端口的主机，该主机包括一存储用于控制USB大容量存储器功率消耗的USB大容量存储器驱动装置的存储介质，其特征在于，该方法包括：
该USB大容量存储器驱动装置监视至少一个从操作系统发送到该USB大容量存储器的命令；
以及当该USB大容量存储器驱动装置检测到在一预定时间周期内从该操作系统到该USB大容量存储器除了至少一个检测单元就绪命令外没有其他命令时，控制该USB端口进入暂停模式以节约供给该USB大容量存储器的功率；
当检测到在预定时间周期内检测单元就绪命令规律性地出现时，控制该USB 端口进入暂停模式以节约提供给该大容量存储的功率；当USB端口处于暂停模式并且检测到检测单元没有照常规律地出现时，控制USB端口进入唤醒模式以唤醒该USB大容量存储器，根据在预定时间周期内检测该检测单元就绪命令出现的频率是否保持恒定来确定检测单元就绪命令是否规律地出现。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
当USB端口处于暂停模式并且检测到检测单元就绪命令出现的频率增加时，控制USB端口进入唤醒模式以唤醒该USB大容量存储器。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
当USB端口处于暂停模式并且检测到不同于检测单元就绪命令的命令出现时，控制该USB 端口进入唤醒模式以唤醒该USB大容量存储器。
4. 一种控制USB大容量存储器功率消耗的装置，其包括一存储用于控制一USB大容量存储器功率消耗的USB大容量存储器驱动装置的存储装置，该USB大容量存储器电连接至一USB端口，其特征在于，该USB大容量存储器驱动装置包括：
用于监视至少一个从操作系统发送到该USB大容量存储器的命令的监视装置；
和控制装置，该控制装置用于当该USB大容量存储器驱动装置检测到在一预定时间周期内从该操作系统到该大容量存储器除了至少一个检测单元就绪命令外没有其他命令时，控制该USB端口进入暂停模式以节约提供给该USB 大容量存储器的功率；当检测到在预定时间周期内检测单元就绪命令规律性地出现时，控制该USB 端口进入暂停模式以节约提供给该大容量存储的功率；当USB端口处于暂停模式并且检测到检测单元没有照常规律地出现时，控制USB端口进入唤醒模式以唤醒该USB大容量存储器，根据在预定时间周期内检测该检测单元就绪命令出现的频率是否保持恒定来确定检测单元就绪命令是否规律地出现。
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