CN103207799A - 一种计算机系统的关机方法、开机方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种计算机系统的关机方法、开机方法、装置及系统，其中，计算机系统的内存包括相变存储器PCM和DRAM，关机方法包括：获得关闭计算机系统的关闭指令，通过操作系统冻结活动进程，将与活动进程相关的寄存器数据和缓存数据保存到DRAM，将整个DRAM镜像保存到PCM，切断设备电源以关机；开机方法包括：接收开启计算机系统的开启指令，激活操作系统，通过操作系统直接从PCM中读取数据，恢复寄存器数据和缓存数据，并激活冻结的活动进程。与现有技术相比，本申请利用PCM的非易失性和高读取效率在计算机启动时直接从PCM中读取数据，而不用将DRAM镜像从磁盘复制回DRAM中，缩短了耗时，提高了开机速度。

Description

一种计算机系统的关机方法、开机方法、装置及系统

技术领域

本发明属于计算机系统技术领域，尤其涉及一种计算机系统的关机方法、开机方法、装置及系统。

背景技术

计算机系统的启动过程是一个复杂的过程，从按下电源按钮开始，计算机系统中的硬件和软件需要经过引导阶段、内核加载阶段、内核初始化阶段才能为用户提供操作系统登录界面，如果启动过程中需要加载的程序过多，这一过程将会需要用户等待数分钟，即计算机系统的启动速度较慢。

为了避免频繁启动、关闭计算带来的麻烦，很多用户习惯让计算机系统处于休眠状态。然而，计算机系统进入休眠状态需要将动态随机存取存储器(DRAM，Dynamic Random Access Memory)里面的系统镜像全部复制到磁盘中，当计算机系统唤醒时，再将保存的系统镜像恢复到DRAM中，虽然将计算机系统唤醒相对于重新启动速度有所提高，但是，整个过程依然十分费时，计算机系统的恢复时间依然很长，并没有真正解决计算机系统启动速度较慢的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种计算机系统的关机方法、开机方法、装置及系统，用以解决现有技术中的计算机系统采用休眠唤醒技术时，计算机系统的恢复时间依然很长，并没有真正解决计算机系统启动速度较慢的问题，其技术方案如下：

一种计算机系统的关机方法，所述计算机系统的内存包括相变存储器PCM和DRAM，所述方法包括：

获得关闭计算机系统的关闭指令；

通过操作系统冻结活动进程；

将与所述活动进程相关的寄存器数据和缓存数据保存到所述DRAM；

将整个DRAM镜像保存到所述PCM，以便计算机系统启动时，从所述PCM中读取数据，恢复所述寄存器数据和缓存数据并激活冻结的活动进程；

切断设备电源以关机。

优选地，所述PCM被预先开辟出一存储空间作为第一存储区；

将整个DRAM镜像保存到所述PCM包括：

将整个DRAM镜像保存到所述PCM的第一存储区，以便计算机系统启动时，从所述PCM的第一存储区中读取数据，恢复所述寄存器数据和缓存数据并激活冻结的活动进程。

优选地，所述PCM被预先开辟出两个存储空间分别作为第一存储区和第二存储区，所述第一存储区用于存储本次关机的DRAM镜像，所述第二存储区用于存储下次关机时的DRAM镜像；

将整个DRAM镜像保存到所述PCM包括：

将所述整个DRAM镜像保存到所述PCM的第一存储区中，以便计算机系统启动时，从所述PCM的第一存储区中读取数据，恢复所述寄存器数据和缓存数据并激活冻结的活动进程，并在计算机系统下次关闭时，将相应的DRAM保存到PCM的第二存储区中。

一种计算机系统的开机方法，所述计算机系统的内存包括相变存储器PCM和DRAM，其中，所述PCM中保存有计算机系统关闭时的整个DRAM镜像，所述DRAM镜像中包括：与计算机系统关闭时由操作系统冻结的活动进程相关的寄存器数据和缓存数据；

所述方法包括：

接收开启计算机系统的开启指令；

激活操作系统；

通过所述操作系统从所述PCM中读取数据，恢复所述寄存器数据和缓存数据，并激活所述冻结的活动进程。

可选地，上述方法还包括：

在所述计算机系统启动完毕后，将所述PCM中的DRAM镜像移出。

优选地，所述PCM被预先开辟出一空间作为第一存储区，所述DRAM镜像保存在所述PCM的第一存储区；

所述通过所述操作系统从所述PCM中读取数据包括：

通过所述操作系统从所述PCM的第一存储区读取数据。

将所述PCM中的DRAM镜像移出的过程包括：

将所述PCM的第一存储区中的DRAM镜像移至所述PCM中第一存储区之外的存储区域中；

或者，将所述PCM的第一存储区中的DRAM镜像移至所述DRAM中。

一种计算机系统的关机装置，所述计算机系统的内存包括相变存储器PCM和DRAM，所述关机装置包括：

第一接收单元，用于获得关闭计算机系统的关闭指令；

进程冻结单元，用于通过操作系统冻结活动进程；

第一存储单元，用于将与所述活动进程相关的寄存器数据和缓存数据保存到所述DRAM；

第二存储单元，用于将整个DRAM镜像保存到所述PCM，以便计算机系统启动时，从所述PCM中读取数据，恢复所述寄存器数据和缓存数据并激活冻结的活动进程；

执行单元，用于切断设备电源以关机。

一种计算机系统的开机装置，所述计算机系统的内存包括相变存储器PCM和DRAM，其中，所述PCM中保存有计算机系统关闭时的整个DRAM镜像，所述DRAM镜像中包括与计算机系统关闭时由操作系统冻结的活动进程相关的寄存器数据和缓存数据，所述开机装置包括：

第二接收单元，用于接收开启计算机系统的开启指令；

激活单元，用于激活操作系统；

状态恢复单元，用于通过所述操作系统从所述PCM中读取数据，恢复所述寄存器数据和缓存数据，并激活所述冻结的活动进程。

一种计算机系统，包括：上述的计算机系统的关机装置和计算机系统的开机装置。

上述技术方案具有如下有益效果：

本发明提供的计算机系统的关机方法、开机方法、装置及系统中，计算机系统的内存包括相变存储器PCM和DRAM，当获得关闭计算机系统的关闭指令时，通过操作系统冻结活动进程，将与活动进程相关的寄存器数据和缓存数据保存到DRAM，将整个DRAM镜像保存到PCM，切断设备电源以关机，当接收到开启计算机系统的开启指令时，激活操作系统，通过操作系统直接从PCM中读取数据，恢复寄存器数据和缓存数据，并激活冻结的活动进程。本发明基于PCM和DRAM相结合的内存结构，将包括当前系统状态数据的DRAM镜像保存至PCM，这使得操作系统在计算机系统启动时可直接从PCM中读取数据，恢复系统关机前的状态，PCM的非易失性和高读取效率使得计算机系统在开机时能快速恢复到关机前的状态，与现有技术相比，本申请使得计算机在启动时不用将DRAM镜像从磁盘复制回DRAM中，即缩短了耗时，提高了开机速度。

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为本发明实施例一提供的计算机系统的关机方法的流程示意图；

图2为本发明实施例二提供的计算机系统的关机方法的流程示意图；

图3为本发明实施例三提供的计算机系统的关机方法的流程示意图；

图4为本发明实施例四提供的计算机系统的开机方法的流程示意图；

图5为本发明实施例五提供的计算机系统的开机方法的流程示意图；

图6为本发明实施例六提供的计算机系统的开机方法的流程示意图；

图7为本发明实施例七提供的计算机系统的开机装置的结构示意图；

图8为本发明实施例八提供的计算机系统的开机装置的结构示意图；

图9为本发明实施例九提供的计算机系统的开机装置的结构示意图；

图10为本发明实施例十提供的计算机系统的关机装置的结构示意图；

图11为本发明实施例十一提供的计算机系统的关机装置的结构示意图；

图12为本发明实施例十二提供的计算机系统的关机装置的结构示意图。

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做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

实施例一

发明人在实现本发明创造的过程中发现：相变存储器PCM某些性能优于传统的DRAM，例如，其不需要周期性的刷新来维持存储在其中的数据，设备断电后，其存储的数据也不会丢失；PCM寿命长，可重复写入10万次以上；读写速度快，可达到现有闪存的1000倍；写入读取电压小，不需要复杂的高成本升压电路，具有功耗低和低电压的特点。

表1通过具体的数据对DRAM和PCM的性能进行了比较：

表1

特性	DRAM	PCM
			读延时	15ns	28ns
写延时	22ns	150ns
			读功耗	21mW	78mW
写功耗	195mW	773mW
			挥发性	是	否

鉴于PCM和DRAM的各自优点，本发明实施例一提供了一种将PCM和DRAM相结合的内存结构，基于PCM和DRAM相结合的内存结构，进一步提出了一种计算机系统的关机方法，图1示出了该方法的结构示意图，本实施例提供的关机方法可以包括：

步骤S101：获得关闭计算机系统的关闭指令。

步骤S102：通过操作系统冻结活动进程。

步骤S103：将与活动进程相关的寄存器数据和缓存数据保存到DRAM。

步骤S104：将整个DRAM镜像保存到PCM，以便计算机系统启动时，从PCM中直接读取数据，恢复寄存器数据和缓存数据，并激活冻结的活动进程。

步骤S105：切断设备电源以关机。

本发明实施例所提到的计算机系统包括但是不限于嵌入式系统、PC机以及服务器系统等，应理解为包括PCM和DRAM混合内存结构的应用环境。

本发明实施例一提供的计算机系统的关机方法，基于PCM和DRAM相结合的内存结构，将包括当前系统状态数据的DRAM镜像保存至PCM，这使得操作系统在计算机系统启动时，可直接从PCM中读取数据，恢复系统关机前的状态，PCM的非易失性和高读取效率使得计算机系统在开机时能快速恢复到关机前的状态。

与现有技术相比：本发明实施例提供的关机方法使得计算机在启动时不用将DRAM镜像从磁盘复制回DRAM中，即缩短了耗时，提高了开机速度。另外，本发明实施例提供的关机方法使得计算机系统不用不停刷新DRAM，即减小了不停刷新DRAM所带来的功耗；将关机与休眠融合到一起，使得开机复杂度降低；由于PCM和DRAM共同构成计算机系统的内存结构，因此，将DRAM镜像保存到PCM所消耗的时间少于将DRAM镜像保存到磁盘的时间。

实施例二

本发明实施例二提供了一种计算机系统的关机方法，该计算机系统的内存包括相变存储器PCM和DRAM，图2示出了该方法的流程示意图，本实施例提供的关机方法可以包括：

步骤S201：获得关闭计算机系统的关闭指令。

步骤S202：通过操作系统冻结活动进程。

步骤S203：将与活动进程相关的寄存器数据和缓存数据保存到DRAM。

步骤S204：将整个DRAM镜像保存到PCM的第一存储区，以便计算机系统启动时，从PCM的第一存储区中直接读取数据，恢复寄存器数据和缓存数据，并激活冻结的活动进程。

其中，第一存储区可为每次执行关机操作时，动态开辟出的一存储空间，用于存储整个DRAM镜像。然而，采用动态开辟存储空间存储DRAM镜像可能存在一些问题，例如：PCM中可用空间不足，无法存储整个DRAM镜像，从而导致执行开机操作时，无法从PCM中恢复寄存器数据和缓存数据，进而无法恢复关机前的系统状态，另外，需每次为动态开辟的存储空间进行内存编址和地址映射，增加了计算机系统启动的复杂性。

有鉴于此，本实施例优选为预先从PCM中开辟出一固定存储空间，并且该固定存储空间的存储容量应大于等于DRAM的存储容量，将该固定存储空间作为第一存储区，存储整个DRAM镜像。另外，采用固定空间存储DRAM镜像，能更好的进行内存编址和地址映射。

步骤S205：切断设备电源以关机。

本发明实施例二提供的计算机系统的关机方法，基于PCM和DRAM相结合的内存结构，将包括当前系统状态数据的DRAM镜像保存至PCM，这使得操作系统在计算机系统启动时，可直接从PCM中读取数据，恢复系统关机前的状态，PCM的非易失性和高读取效率使得计算机系统在开机时能快速恢复到关机前的状态。

与现有技术相比：本发明实施例提供的关机方法使得计算机系统在开机时不用将DRAM镜像从磁盘复制回DRAM中，即缩短了耗时，提高了开机速度。另外，本发明实施例提供的关机方法使得计算机系统不用不停刷新DRAM，即减小了不停刷新DRAM所带来的功耗；将关机与休眠融合到一起，使得开机复杂度降低；本实施例专门从PCM中开辟出一固定存储空间存储DRAM镜像，避免了PCM空间不足的问题，并且，采用固定存储空间存储DRAM镜像便于内存编址和地址映射；由于PCM和DRAM共同构成计算机系统的内存结构，因此，将DRAM镜像保存到PCM所消耗的时间少于将DRAM镜像保存到磁盘的时间。

实施例三

本发明实施例三提供了一种计算机系统的关机方法，该计算机系统的内存包括相变存储器PCM和DRAM，其中，PCM被预先开辟出两个存储空间分别作为第一存储区和第二存储区，PCM中除第一存储区和第二存储区外的存储区域可用于常规工作，如存放程序运行过程中所需的数据，图3示出了本发明实施例三提供的关机方法的流程示意图，该方法可以包括：

步骤S301：获得关闭计算机系统的关闭指令。

步骤S302：通过操作系统冻结活动进程。

步骤S303：将与活动进程相关的寄存器数据和缓存数据保存到DRAM。

步骤S304：将整个DRAM镜像保存到PCM的第一存储区以便计算机系统启动时，从PCM的第一存储区中直接读取数据，恢复寄存器数据和缓存数据，并激活冻结的活动进程。

在执行关机操作的过程中时，可动态开辟出一空间，用于存储整个DRAM镜像。然而，采用动态开辟存储空间存储DRAM镜像可能存在一些问题，例如：PCM中可用空间不足，无法存储整个DRAM镜像，从而导致执行开机操作时，无法从PCM中恢复寄存器数据和缓存数据，进而无法恢复关机前的系统状态，另外，需每次为动态开辟的存储空间进行内存编址和地址映射，增加了计算机系统启动的复杂性。

有鉴于此，本实施例中预先从PCM中开辟出一固定存储空间，将该固定存储空间作为第一存储区，存储整个DRAM镜像。并且，采用固定存储空间存储DRAM镜像，能更好的进行内存编址和地址映射。

计算机启动完毕后，需将第一存储区存储的DRAM镜像移出，以便下次关机时PCM有空间存储DRAM镜像。然而，DRAM镜像可能比较大，将DRAM镜像的数据从PCM的第一存储区移出比较耗时，因此，可能存在计算机系统再次关闭时，PCM的第一存储区中上次关机存储的DRAM镜像的数据只移出一部分，并没有全部移出的情况，这将导致第一存储区没有足够的空间存储DRAM镜像，进一步导致下次开机时无法恢复关机前的系统状态。

为了避免上述情况的发生，本实施例引入缓冲策略，即，在PCM中设置了第二存储区，第二存储区作为缓冲区，用于存储下次关机时的DRAM镜像，这样系统便有足够的时间将第一存储区中的数据移出。第一存储区存储本次关机的DRAM镜像，第二存储区存储下次关机时的DRAM镜像，两个存储区互作缓冲，交替使用。本实施例中的第一存储区的存储容量和第二存储区的存储容量均大于等于DRAM的存储容量。需要说明的是，第一和第二仅仅用来将两个存储区区分开来，不一定要求或者暗示两个存储区之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以PCM中专门设置两个存储区A和B为例说明本实施例的缓冲策略：

计算机系统第一次关机：将第一次关机的DRAM镜像存储于存储区A。

计算机系统第一次启动：从存储区A中读取数据，恢复第一次关机时的系统状态，计算机系统第一次启动完毕后，将存储区A中的数据移出。

计算机系统第二次关机：由于存储区A中的DRAM镜像较大，移出耗时较长，当计算机系统第二次关机时，存储区A中的数据并没有完全移出，为了保证计算机第三次启动时，能恢复到第二次关机时的状态，将第二次关机时的DRAM镜像存储于存储区B中。

计算机第三次启动：从存储区B中读取数据，恢复第二次关机时的系统状态，计算机系统第三次启动完毕后，将存储区B中的数据移出。

计算机系统第三次关机：第一次关机时保存在存储区A中的数据已全部移出，而第二次关机时保存在存储区B中的数据并没有完全移出，将第三次关机的DRAM镜像保存于存储区A中，以此类推，两个存储区A和B交替使用，以保证计算机系统每次开机时能恢复到上次关机时的系统状态。

优选的，本实施例中PCM的存储容量至少为DRAM存储容量的3倍，其中，PCM存储空间的2/3专门用于关机保存DRAM镜像和开机时使用，第一存储区占用PCM存储空间的1/3，第二存储区占用PCM存储空间的1/3，PCM的剩余存储空间用于常规工作。

另外，需要说明的是，本实施例并不限定缓冲策略为开辟两个存储区域，使两个存储区域交替使用存储DRAM镜像，还可为其它，例如，可开辟三个存储区域，存储DRAM镜像时交替使用这三个存储区，并且，这三个存储区的存储容量优选为均大于或等于DRAM的存储容量。另外，PCM可设置预留栈，将不同的关机状态数据分别保存在对应的栈中，以便计算机系统在开机时可选择恢复到哪个系统状态。

步骤S305：切断设备电源以关机。

本发明实施例三提供的计算机系统的关机方法，基于PCM和DRAM相结合的内存结构，将包括当前系统状态数据的DRAM镜像保存至PCM，PCM的非易失性和高读取效率使得计算机系统在开机时能快速恢复到关机前的状态。

与现有技术相比：本发明实施例提供的关机方法使得计算机系统在开机时不用将DRAM镜像从磁盘复制回DRAM中，即缩短了耗时，提高了开机速度。另外，本发明实施例提供的关机方法使得计算机系统不用不停刷新DRAM，即减小了不停刷新DRAM所带来的功耗；将关机与休眠融合到一起，使得开机复杂度降低；专门从PCM中开辟一固定存储空间存储DRAM镜像，避免了PCM空间不足的问题，并且，采用固定存储空间存储DRAM镜像便于内存编址和地址映射；设置缓冲区增加了将DRAM镜像的数据移出PCM的时间；由于PCM和DRAM共同构成计算机系统的内存结构，因此，将DRAM镜像保存到PCM所消耗的时间少于将DRAM镜像保存到磁盘的时间。

实施例四

本发明实施例四提供了一种计算机系统的开机方法，该计算机系统的内存包括PCM和DRAM，其中，PCM中保存有计算机系统关闭时的整个DRAM镜像，DRAM镜像中包括：与计算机系统关闭时由操作系统冻结的活动进程相关的寄存器数据和缓存数据，图4示出了本发明实施例提供的开机方法的流程示意图，该方法可以包括：

步骤S401：接收开启计算机系统的开启指令。

步骤S402：激活操作系统。

步骤S403：通过操作系统从PCM中读取数据，恢复寄存器数据和缓存数据，并激活冻结的活动进程。

基于PCM和DRAM相结合的内存结构，PCM存储了关机时的DRAM镜像，并且DRAM镜像中包含了关机时的系统状态数据，本发明实施例四提供的计算机系统的开机方法，可通过操作系统直接从PCM中读取数据，恢复关机前的系统状态。PCM的非易失性和高读取效率使得计算机系统在开机时能快速恢复到关机前的状态。

与现有技术相比，本发明实施例提供的计算机系统的开机方法使得计算机系统在开机时不用将DRAM镜像从磁盘复制回DRAM中，即缩短了耗时，提高了开机速度。另外，本发明实施例提供的计算机系统的开机方法使得计算机系统不用不停刷新DRAM，即减小了不停刷新DRAM所带来的功耗；将关机与休眠融合到一起，使得开机复杂度降低。

实施例五

本发明实施例五提供了一种计算机系统的开机方法，该计算机系统的内存包括PCM和DRAM，其中，PCM被预先开辟出一存储空间作为第一存储区，第一存储区存储有计算机系统关闭时的整个DRAM镜像，DRAM镜像中包括：与计算机系统关闭时由操作系统冻结的活动进程相关的寄存器数据和缓存数据，图5示出了本发明实施例提供的开机方法的流程示意图，该方法可以包括：

步骤S501：接收开启计算机系统的开启指令。

步骤S502：激活操作系统。

步骤S503：通过操作系统从PCM第一存储区读取数据，恢复寄存器数据和缓存数据，并激活冻结的活动进程。

其中，第一存储区可为计算机系统关机时动态开辟出的一存储空间，用于存储整个DRAM镜像。然而，采用动态开辟存储空间存储DRAM镜像可能存在一些问题，例如：PCM中可用空间不足，无法存储整个DRAM镜像，从而导致执行开机操作时，无法从PCM中恢复寄存器数据和缓存数据，进而无法恢复关机前的系统状态，另外，需每次为动态开辟的存储空间进行内存编址和地址映射，增加了计算机系统启动的复杂性。

有鉴于此，本实施例中的第一存储区优选为预先从PCM中开辟出的一固定存储空间，并且该固定存储空间的存储容量大于等于DRAM的存储容量，用于存储整个DRAM镜像。另外，采用固定存储空间存储DRAM镜像，能更好的进行内存编址和地址映射。

基于PCM和DRAM相结合的内存结构，PCM存储了关机时的DRAM镜像，并且DRAM镜像中包含了关机时的系统状态数据，本发明实施例五提供的计算机系统的开机方法，可通过操作系统直接从PCM中读取数据，恢复关机前的系统状态。PCM的非易失性和高读取效率使得计算机系统在开机时能快速恢复到关机前的状态。

与现有技术相比：本发明实施例提供的计算机系统的开机方法使得计算机系统在开机时不用将DRAM镜像从磁盘复制回DRAM中，即缩短了耗时，提高了开机速度。另外，本发明实施例提供的计算机系统的开机方法使得计算机系统不用不停刷新DRAM，即减小了不停刷新DRAM所带来的功耗；将关机与休眠融合到一起，使得开机复杂度降低；采用固定存储空间存储DRAM镜像便于内存编址和地址映射，降低了系统启动的复杂度。

实施例六

本发明实施例六提供了一种计算机系统的开机方法，该计算机系统的内存包括PCM和DRAM，其中，PCM被预先开辟出两个存储空间分别作为第一存储区和第二存储区，第一存储区存储有计算机系统关闭时的整个DRAM镜像，DRAM镜像中包括：与计算机系统关闭时由操作系统冻结的活动进程相关的寄存器数据和缓存数据，PCM中除第一存储区和第二存储区外的存储区域可用于常规工作，如存放程序运行过程中所需的数据，图6示出了本发明实施例提供的开机方法的流程示意图，该方法可以包括：

步骤S601：接收开启计算机系统的开启指令。

步骤S602：激活操作系统。

步骤S603：通过操作系统从PCM第一存储区读取数据，恢复寄存器数据和缓存数据，并激活冻结的活动进程。

其中，第一存储区可为计算机系统关机时动态开辟出的一存储空间，用于存储整个DRAM镜像。然而，在计算机系统关机时，采用动态开辟存储空间存储DRAM镜像可能存在一些问题，例如：PCM中可用空间不足，无法存储整个DRAM镜像，从而导致计算机系统启动时，无法从PCM中恢复寄存器数据和缓存数据，进而无法恢复关机前的系统状态，另外，需每次为动态开辟的存储空间进行内存编址和地址映射，增加了计算机系统启动的复杂性。

有鉴于此，本实施例中的第一存储区优选为预先从PCM中开辟出的一固定存储空间，用于存储整个DRAM镜像。另外，采用固定存储空间存储DRAM镜像，能更好的进行内存编址和地址映射。

步骤S604：计算机系统启动完毕后，将PCM中的DRAM镜像移出。

其中，将PCM中的DRAM镜像移出可以包括：将PCM的第一存储区中存储的DRAM镜像移至PCM中除第一存储区和第二存储区之外的存储区域中，或者，将PCM的第一存储区中存储的DRAM镜像移至DRAM中。

计算机启动完毕后，需将第一存储区存储的DRAM镜像移出，以便下次关机时PCM有空间存储DRAM镜像。然而，DRAM镜像可能比较大，将DRAM镜像的数据从PCM的第一存储区移出比较耗时，因此，可能存在计算机系统再次关机时，PCM的第一存储区中上次关机存储的DRAM镜像的数据只移出一部分，并没有全部移出的情况，这将导致第一存储区没有足够的空间存储DRAM镜像，进一步导致下次开机时无法恢复关机前的系统状态。

为了避免上述情况的发生，本实施例引入缓冲策略，即，在PCM中设置了第二存储区，第二存储区作为缓冲区，用于存储下次关机时的DRAM镜像，这样系统便有足够的时间将第一存储区中的数据移出。第一存储区存储本次关机的DRAM镜像，第二存储区存储下次关机时的DRAM镜像，两个存储区互作缓冲，交替使用。本实施例中的第一存储区的存储容量和第二存储区的存储容量均大于等于DRAM的存储容量。需要说明的是，第一和第二仅仅用来将两个存储区区分开来，不一定要求或者暗示两个存储区之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

另外，需要说明的是，本实施例并不限定缓冲策略为开辟两个存储区域，使两个存储区域交替使用存储DRAM镜像，还可为其它，例如，可开辟三个存储区域，存储DRAM镜像时交替使用这三个存储区，并且，这三个存储区的存储容量优选为均大于或等于DRAM的存储容量。

基于PCM和DRAM相结合的内存结构，PCM存储了关机时的DRAM镜像，并且DRAM镜像中包含了关机时的系统状态数据，本发明实施例六提供的计算机系统的开机方法，可通过操作系统直接从PCM中读取数据，恢复关机前的系统状态。PCM的非易失性和高读取效率使得计算机系统在开机时能快速恢复到关机前的状态。

与现有技术相比：本发明实施例六提供的计算机系统的开机方法使得计算机系统在开机时不用将DRAM镜像从磁盘复制回DRAM中，即缩短了耗时，提高了开机速度。另外，本发明实施例提供的计算机系统的开机方法使得计算机系统不用不停刷新DRAM，即减小了不停刷新DRAM所带来的功耗；将关机与休眠融合到一起，使得开机复杂度降低；采用固定存储空间存储DRAM镜像便于内存编址和地址映射，降低了系统启动的复杂度；设置缓冲区增加了将DRAM镜像的数据移出PCM的时间。

实施例七

本发明实施例七提供了一种计算机系统的关机装置，该计算机系统的内存包括相变存储器PCM和DRAM，图7示出了该关机装置的结构示意图，该关机装置可以包括：第一接收单元101，进程冻结单元102、第一存储单元103、第二存储单元104和执行单元105。其中：

第一接收单元101，用于获得关闭计算机系统的关闭指令。

进程冻结单元102，用于通过操作系统冻结活动进程。

第一存储单元103，用于将与活动进程相关的寄存器数据和缓存数据保存到DRAM。

第二存储单元104，用于将整个DRAM镜像保存到PCM，以便计算机系统启动时，从PCM中直接读取数据，恢复寄存器数据和缓存数据并激活冻结的活动进程。

执行单元105，用于切断设备电源以关机。

本发明实施例七提供的计算机系统的关机装置，基于PCM和DRAM相结合的内存结构，将包括当前系统状态数据的DRAM镜像保存至PCM，这使得操作系统在计算机系统启动时，可直接从PCM中读取数据，恢复系统关机前的状态，PCM的非易失性和高读取效率使得计算机系统在开机时能快速恢复到关机前的状态。与现有技术相比，本发明实施例提供的关机装置使得计算机在启动时不用将DRAM镜像从磁盘复制回DRAM中，即缩短了耗时，提高了开机速度。

实施例八

本发明实施例八提供了一种计算机系统的关机装置，该计算机系统的内存包括相变存储器PCM和DRAM，图8示出了该关机装置的结构示意图，该关机装置可以包括：第一接收单元101，进程冻结单元102、第一存储单元103、第二存储单元104和执行单元105。

与实施例七不同的是，本实施例中的第二存储单元104包括：第一存储子单元1041。

第一存储子单元1041，用于将整个DRAM镜像保存到PCM的第一存储区，以便计算机系统启动时，从PCM的第一存储区中直接读取数据，恢复寄存器数据和缓存数据并激活冻结的活动进程。

其中，第一存储区为预先从PCM中开辟的一固定存储空间，用于存储整个DRAM镜像，该固定存储空间的存储容量大于等于DRAM存储容量。

本发明实施例八提供的计算机系统的关机装置，基于PCM和DRAM相结合的内存结构，将包括当前系统状态数据的DRAM镜像保存至PCM，这使得操作系统在计算机系统启动时，可直接从PCM中读取数据，恢复系统关机前的状态，PCM的非易失性和高读取效率使得计算机系统在开机时能快速恢复到关机前的状态。与现有技术相比，本发明实施例提供的关机装置使得计算机系统在开机时不用将DRAM镜像从磁盘复制回DRAM中，即缩短了耗时，提高了开机速度。另外，本实施例专门从PCM中开辟出一固定存储空间存储DRAM镜像，避免了PCM空间不足的问题，并且，采用固定存储空间存储DRAM镜像便于内存编址和地址映射。

实施例九

本发明实施例九提供了一种计算机系统的关机装置，该计算机系统的内存包括相变存储器PCM和DRAM，其中，PCM被预先开辟出两个存储空间分别作为第一存储区和第二存储区，PCM中除第一存储区和第二存储区外的存储区域可用于常规工作，如存放程序运行过程中所需的数据，图9示出了该关机装置的结构示意图，该关机装置可以包括：第一接收单元101，进程冻结单元102、第一存储单元103、第二存储单元104和执行单元105。

与实施例七不同的是，本实施例中的第二存储单元104包括：第二存储子单元1042。

第二存储子单元1042，用于将整个DRAM镜像保存到PCM的第一存储区，以使操作系统在计算机系统启动时，从PCM的第一存储区中读取数据，恢复寄存器数据和缓存数据并激活冻结的活动进程，并在计算机系统再次关机时，将相应的DRAM镜像保存至PCM的第二存储区。

在本实施例中，PCM的第一存储区用于存储本次的DRAM镜像，第二存储区用于存储下次关机时的DRAM镜像，两个存储区互作缓冲，交替使用。

本发明实施例九提供的计算机系统的关机装置，基于PCM和DRAM相结合的内存结构，将包括当前系统状态数据的DRAM镜像保存至PCM，PCM的非易失性和高读取效率使得计算机系统在开机时能快速恢复到关机前的状态。与现有技术相比，本发明实施例提供的关机装置使得计算机系统在开机时不用将DRAM镜像从磁盘复制回DRAM中，即缩短了耗时，提高了开机速度。另外，本实施例专门从PCM中开辟出一固定存储空间存储DRAM镜像，避免了PCM空间不足的问题，并且，采用固定存储空间存储DRAM镜像便于内存编址和地址映射；设置缓冲区增加了将DRAM镜像的数据移出PCM的时间。

实施例十

本发明实施例十提供了一种计算机系统的开机装置，该计算机系统的内存包括相变存储器PCM和DRAM，其中，PCM中保存有计算机系统关闭时的整个DRAM镜像，DRAM镜像中包括：与计算机系统关闭时由操作系统冻结的活动进程相关的寄存器数据和缓存数据，图10示出了该开机装置的结构示意图，该开机装置可以包括：第二接收单元201、激活单元202和状态恢复单元203。其中：

第二接收单元201，用于接收开启计算机系统的开启指令。

激活单元202，用于激活操作系统。

状态恢复单元203，用于通过操作系统从PCM中读取数据，恢复寄存器数据和缓存数据，并激活冻结的活动进程。

基于PCM和DRAM相结合的内存结构，PCM存储了关机时的DRAM镜像，并且DRAM镜像中包含了关机时的系统状态数据，本发明实施例十提供的计算机系统的开机装置，可通过操作系统直接从PCM中读取数据，恢复关机前的系统状态。PCM的非易失性和高读取效率使得计算机系统在开机时能快速恢复到关机前的状态。与现有技术相比，本发明实施例提供的计算机系统的开机装置使得计算机系统在开机时不用将DRAM镜像从磁盘复制回DRAM中，即缩短了耗时，提高了开机速度。

实施例十一

本发明实施例十一提供了一种计算机系统的开机装置，该计算机系统的内存包括相变存储器PCM和DRAM，其中，PCM被预先开辟出一空间作为第一存储区，第一存储区存储有计算机系统关闭时的整个DRAM镜像，DRAM镜像中包括：与计算机系统关闭时由操作系统冻结的活动进程相关的寄存器数据和缓存数据，图11示出了该开机装置的结构示意图，该开机装置可以包括：第二接收单元201、激活单元202和状态恢复单元203。

与实施例十不同的是，本发明实施例十一提供的开机装置中状态恢复单元203包括：第一读取子单元2031。

第一读取子单元2031，用于从PCM的第一存储区读取数据。

其中，第一存储区为预先从PCM中开辟出的一固定存储空间，用于存储整个DRAM镜像，该固定存储空间的存储容量大于等于DRAM的存储容量。

基于PCM和DRAM相结合的内存结构，PCM存储了关机时的DRAM镜像，并且DRAM镜像中包含了关机时的系统状态数据，本发明实施例提供的计算机系统的开机装置，可通过操作系统直接从PCM中读取数据，恢复关机前的系统状态。PCM的非易失性和高读取效率使得计算机系统在开机时能快速恢复到关机前的状态。与现有技术相比，本发明实施例提供的计算机系统的开机装置使得计算机系统在开机时不用将DRAM镜像从磁盘复制回DRAM中，即缩短了耗时，提高了开机速度。另外，本发明实施例采用固定存储空间存储DRAM镜像便于进行内存编址和地址映射，降低了系统启动的复杂度。

实施例十二

本发明实施例十二提供了一种计算机系统的开机装置，该计算机系统的内存包括相变存储器PCM和DRAM，其中，PCM被预先开辟出两个存储空间分别作为第一存储区和第二存储区，第一存储区存储有计算机系统关闭时的整个DRAM镜像，DRAM镜像中包括：与计算机系统关闭时由操作系统冻结的活动进程相关的寄存器数据和缓存数据，第二存储区作为缓冲区，PCM中除第一存储区和第二存储区外的存储区域可用于常规工作，如存放程序运行过程中所需的数据，图12示出了该开机装置的结构示意图，该开机装置可以包括：第二接收单元201、激活单元202和状态恢复单元203。

与实施例十不同的是，本发明实施例十一提供的装置还可以包括：数据移出单元204，数据移出单元204，用于将DRAM镜像的数据从PCM中移出。状态恢复单元203包括：第二读取子单元2032，第二读取子单元2032，用于从PCM的第一存储区读取数据，并在计算机系统下次启动时，从第二存储区读取数据。

在本实施例中，PCM的第二存储区作为缓冲区，用于存储下次关机时的DRAM镜像。本实施例设置两个存储区即第一存储区和第二存储区专门用于计算机系统关机时DRAM镜像的存储，两个存储区互作缓冲，交替使用。

基于PCM和DRAM相结合的内存结构，PCM存储了关机时的DRAM镜像，并且DRAM镜像中包含了关机时的系统状态数据，本发明实施例提供的计算机系统的开机装置，可通过操作系统直接从PCM中读取数据，恢复关机前的系统状态。PCM的非易失性和高读取效率使得计算机系统在开机时能快速恢复到关机前的状态。与现有技术相比，本发明实施例提供的计算机系统的开机装置使得计算机系统在开机时不用将DRAM镜像从磁盘复制回DRAM中，即缩短了耗时，提高了开机速度。另外，本发明实施例采用固定存储空间存储DRAM镜像便于进行内存编址和地址映射，降低了系统启动的复杂度；设置缓冲区增加了将DRAM镜像的数据移出PCM的时间。

实施例十三

本发明实施例十三提供了一种计算机系统，该系统可以包括实施例七提供的关机装置和实施例十提供的开机装置，其关机装置和开机装置的结构可参见上述实施例七和实施例十，在此不作赘述。

实施例十四

本发明实施例十四提供了一种计算机系统，该系统可以包括实施例八提供的关机装置和实施例十一提供的开机装置，其关机装置和开机装置的结构可参见上述实施例八和实施例十一，在此不作赘述。

实施例十五

本发明实施例十五提供了一种计算机系统，该系统可以包括实施例九提供的关机装置和实施例十二提供的开机装置，其关机装置和开机装置的结构可参见上述实施例九和实施例十二，在此不作赘述。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本发明时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

本发明可用于众多通用或专用的计算系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、可编程的消费电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。在上述说明中，开机、关机指令可理解为物理实现，也可理解为通过计算机从事某一特殊运算的代码。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种计算机系统的关机方法，其特征在于，所述计算机系统的内存包括相变存储器PCM和DRAM，所述方法包括：

获得关闭计算机系统的关闭指令；

通过操作系统冻结活动进程；

将与所述活动进程相关的寄存器数据和缓存数据保存到所述DRAM；

将整个DRAM镜像保存到所述PCM，以便计算机系统启动时，从所述PCM中读取数据，恢复所述寄存器数据和缓存数据并激活冻结的活动进程；

切断设备电源以关机。

2.根据权利要求1所述的关机方法，其特征在于，所述PCM被预先开辟出一存储空间作为第一存储区；

将整个DRAM镜像保存到所述PCM包括：

将所述整个DRAM镜像保存到所述PCM的第一存储区，以便计算机系统启动时，从所述PCM的第一存储区中读取数据，恢复所述寄存器数据和缓存数据并激活冻结的活动进程。

3.根据权利要求1所述的关机方法，其特征在于，所述PCM被预先开辟出两个存储空间，分别作为第一存储区和第二存储区，其中，所述第一存储区用于存储本次关机的DRAM镜像，所述第二存储区用于存储下次关机时的DRAM镜像；

将整个DRAM镜像保存到所述PCM包括：

将所述整个DRAM镜像保存到所述PCM的第一存储区中，以便计算机系统启动时，从所述PCM的第一存储区中读取数据，恢复所述寄存器数据和缓存数据并激活冻结的活动进程，并在计算机系统下次关机时，将相应的DRAM镜像保存到PCM的第二存储区中。

4.一种计算机系统的开机方法，其特征在于，所述计算机系统的内存包括相变存储器PCM和DRAM，其中，所述PCM中保存有计算机系统关闭时的整个DRAM镜像，所述DRAM镜像中包括：与计算机系统关闭时由操作系统冻结的活动进程相关的寄存器数据和缓存数据；

所述开机方法包括：

接收开启计算机系统的开启指令；

激活操作系统；

通过所述操作系统从所述PCM中读取数据，恢复所述寄存器数据和缓存数据，并激活所述冻结的活动进程。

5.根据权利要求4所述的开机方法，其特征在于，还包括：在所述计算机系统启动完毕后，将所述PCM中的DRAM镜像移出。

6.根据权利要求4或5所述的开机方法，其特征在于，所述PCM被预先开辟出一空间作为第一存储区，所述DRAM镜像保存在所述PCM的第一存储区；

通过所述操作系统从所述PCM中读取数据包括：

通过所述操作系统从所述PCM的第一存储区读取数据。

7.根据权利要求6所述的开机方法，其特征在于，将所述PCM中的DRAM镜像移出的过程包括：

将所述PCM的第一存储区中的DRAM镜像移至所述PCM中第一存储区之外的存储区域中；

或者，将所述PCM的第一存储区中的DRAM镜像移至所述DRAM中。

8.一种计算机系统的关机装置，其特征在于，所述计算机系统的内存包括相变存储器PCM和DRAM，所述关机装置包括：

第一接收单元，用于获得关闭计算机系统的关闭指令；

进程冻结单元，用于通过操作系统冻结活动进程；

第一存储单元，用于将与所述活动进程相关的寄存器数据和缓存数据保存到所述DRAM；

第二存储单元，用于将整个DRAM镜像保存到所述PCM，以便计算机系统启动时，从所述PCM中读取数据，恢复所述寄存器数据和缓存数据并激活冻结的活动进程；

执行单元，用于切断设备电源以关机。

9.一种计算机系统的开机装置，其特征在于，所述计算机系统的内存包括相变存储器PCM和DRAM，其中，所述PCM中保存有计算机系统关闭时的整个DRAM镜像，所述DRAM镜像中包括与计算机系统关闭时由操作系统冻结的活动进程相关的寄存器数据和缓存数据，所述开机装置包括：

第二接收单元，用于接收开启计算机系统的开启指令；

激活单元，用于激活操作系统；

状态恢复单元，用于通过所述操作系统从所述PCM中读取数据，恢复所述寄存器数据和缓存数据，并激活所述冻结的活动进程。

10.一种计算机系统，其特征在于，包括：如权利要求8所述的关机装置和如权利要求9所述的开机装置。

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