CN103907077B - 用于改善初始终端用户交互响应的推测性系统启动 - Google Patents

用于改善初始终端用户交互响应的推测性系统启动 Download PDF

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Abstract

方法和系统可以包括人机接口设备(HID)和响应于对系统进行断电的请求而将HID置于阻塞状态的逻辑。所述逻辑还可以使用推测性启动启发法来建立系统的一个或多个后续的操作状态，同时HID处于阻塞状态，其中，当用户不存在时，后台自动状态转变可以最大化电池寿命。此外，可以响应于对系统进行通电的请求而将HID从阻塞状态移除。因此，推测性启动启发法可以在用户实际与系统的任何输入(例如电源按钮或触摸屏)交互之前使系统“随时可用”。

Description

用于改善初始终端用户交互响应的推测性系统启动
技术领域
实施例通常涉及计算系统引导时间。更具体地，实施例涉及使用推测性启动启发法来预测用户将何时激活计算系统。
讨论
虽然计算系统的某些“瞬时接通”解决方案可以代表减少引导时间的努力，但是依然存在相当大的改善余地。例如，这些解决方案可能仍然导致延迟，可能涉及相对高的功率状态(例如睡眠而不是关机)，可能利用不同的运行时环境(例如单功能快速开始应用)，和/或可能被限制于具有不同的开始按钮(例如单功能媒体按钮)的系统。
附图说明
通过阅读下面的说明书和所附权利要求并通过参考下面的附图，本发明的实施例的各种优点对本领域技术人员将变得明显，其中：
图1是根据实施例的推测性启动启发法实现的例子的状态图；以及
图2是根据实施例的计算系统的例子的方框图。
具体实施方式
实施例可以涉及一种计算机实现的方法，其中，响应于对与人机接口设备(HID)相关联的系统进行断电的请求，而将所述HID置于阻塞状态中。该方法还可以提供使用推测性启动启发法来建立系统的一个或多个后续的操作状态，同时所述HID处于阻塞状态。此外，可以响应于对系统进行通电的请求而将所述HID从阻塞状态移除。
此外，实施例可以包括一种系统，所述系统具有HID和响应于对系统进行断电的请求而将HID置于阻塞状态中的逻辑。所述逻辑还可以在HID处于阻塞状态的同时使用推测性启动启发法来建立系统的一个或多个后续的操作状态，并且响应于对系统进行通电的请求而将HID从阻塞状态移除。
其它实施例可以包括具有一组指令的非临时计算机可读存储介质，所述一组指令如果被处理器执行则使计算机响应于对与HID相关联的系统进行断电的请求而将HID置于阻塞状态中。所述指令如果被执行还可以使计算机在HID处于阻塞状态的同时使用推测性启动启发法来建立系统的一个或多个后续的操作状态。此外，所述指令可以使计算机响应于对系统进行通电的请求而将HID从阻塞状态移除。
现在转到图1，示出了表示推测性启动启发法实现的状态图10，其中启发法可以用于预测用户/个人关于计算系统(例如移动互联网设备(MID)、个人数字助理(PDA)、笔记本计算机、上网本设备、平板设备等)的活动。通常，所示方法提供了：基于是否预测到用户可能激活计算系统，来将计算系统置于各种操作状态中。具体地，操作状态可以诸如活动状态12、低功率运行时状态14、挂起到随机存取存储器(RAM)状态16、挂起到磁盘状态18等之类的状态，其中预测可以使计算系统能够从用户的角度看起来好像具有瞬时接通功能。
可以根据标准化协议(诸如例如ACPI(高级配置和电源接口规范，例如ACPI规范，Ref.4.0a，2010年4月5日)协议)来配置所示状态12、14、16、18中的一个或多个，其中“较浅的”状态可以提供较多的功能、较快的引导时间和较少的功率节省，而“较深的”状态可以提供较少的功能、较慢的引导时间和较多的功率节省。在一个例子中，活动(例如最浅的)状态12可以代表“S0”ACPI状态，低功率运行时状态14可以代表中间状态，挂起到RAM状态16可以代表“S3”ACPI状态，以及挂起到磁盘(例如最深的)状态18可以代表“S4/S5”ACPI状态。
在所示例子中，可以使用多个准则/触发器来选择计算系统的操作状态。例如，如果计算系统处于活动状态12，则计算系统的用户可以执行某个动作(例如关闭膝上型计算机的盖子，按下断电按钮，进行操作系统/OS关机请求)来指示对计算系统进行断电的期望，其中对系统进行断电的用户请求可以构成将计算系统置于低功率运行时状态14的触发20。所示低功率运行时状态14涉及将一个或多个人机接口设备(HID)(例如嵌入式显示器、触摸屏等)置于阻塞状态，使得计算系统在用户看来被断电。
当计算系统被置于低功率运行时状态14中时，可以进行多个额外的活动以实现推测性启动启发法。例如，可以装备一个或多个定时器和低功率传感器，诸如例如运动传感器(例如加速计、陀螺仪)、环境光传感器、接近传感器(例如静电场干扰)、近场通信传感器(例如成对系统)等，来对触发20进行响应，其中，如果确定一个或多个传感器已经静默(例如不活动、未被触发等)了某个不活动时间段(例如x分钟)，则可以发生另一触发22。另一方面，如果用户在规定的时间段到期之前执行“唤醒动作”(例如打开膝上型计算机的盖子，按下通电按钮)以指示对计算系统进行通电的期望，那么唤醒动作可以构成使计算系统返回到活动状态12的触发24。
所示触发22使计算系统被置于挂起到RAM状态16中，其中挂起到RAM状态16可以涉及将驻留于系统的处理器上的任何高速缓存(例如第一级/L1高速缓存、第二级/L2高速缓存)冲刷到计算系统的RAM(例如系统存储器)。一旦高速缓存已经被冲刷，处理器和/或其部分(例如核心、“非核心”)就可被关闭以保存功率并延长电池寿命，其中RAM保持通电。此外，一个或多个低功率传感器和定时器可以再次被配备和/或重置于挂起到RAM状态16中。如将更详细讨论的，传感器和与定时器相关联的时间段与在经由触发20进入低功率运行时状态14时配备的那些可以相同或不同。此外，每个传感器可以具有其自己的定时器，这取决于传感器的类型和起作用的特定使用模型。
如果确定一个或多个传感器已经静默了规定的时间段(例如y分钟)，则可以发生将计算系统置于挂起到磁盘状态18的触发26。另一方面，如果一个或多个传感器不再是静默的(例如运动传感器检测到运动，环境光传感器检测到光)，则这样的“非唤醒”活动可以被认为是指示用户在不远的将来会试图激活计算系统的增加的可能性。因此，可以使用触发28来将计算系统返回到较浅的低功率运行时状态14(同时HID保持被阻塞)。经由触发28返回到低功率运行时状态14可以与某些引起时延的活动(例如初始化和/或自测试过程)相关联。因此，所示方法使得这些引起时延的活动能够在后台被执行，同时计算系统看来好像是断电的。
挂起到磁盘状态18可以涉及将RAM冲刷到非易失性存储器，例如固态磁盘(SSD)、光盘、硬盘驱动器(HDD)等。一旦RAM已经被冲刷，它就可以被关闭以进一步保存功率并延长电池寿命。因此，在挂起到磁盘状态18中可以实现零或者接近零的功耗。挂起到磁盘状态18还可以合并当日时间条件，其中如果确定当日时间条件(例如当前时间在9:00AM和5:00PM之间)被满足，则可以使用触发30来将计算系统返回到较浅的挂起到RAM状态16。因此，所示方法能够在白天期间(例如当使用更可能出现时)将计算系统维持在较浅的状态中，并在夜晚期间(例如当使用不太可能出现时)将计算系统维持在较深的状态中。实际上，从更宽泛的观点来看，可以使推测性启动启发法依赖于当日时间。
时段1 时段2 所使用的传感器
白天 x y S1,S2,S3
夜晚 x/2 y/2 S1
表I
例如，上面的表I展示了所使用的定时器和传感器都可以是依赖于当日时间的。因此，在白天期间，与触发22相关联的时间段可以是“x”，而在夜晚，与触发22相关联的时间段可以是“x/2”，以便能够更快地下降到挂起到RAM状态16。类似地，在白天期间，与触发26相关联的时间段可以是“y”，而在夜晚，同样的时间段可以被设置为“y/2”，以便能够更快地下降到挂起到磁盘状态18。此外，用于预测未来使用的传感器可以是依赖于当日时间的。例如，在白天期间，可以使用三个传感器(例如运动传感器、环境光传感器和接近传感器)，以实现较强的灵敏性，而在夜晚可以只使用一个传感器(环境光传感器)。可以为其它使用模式/差别建立类似的依赖关系，例如一周中的天、季节等。此外，所述依赖关系可以是可由用户或其它系统组件编程的。实际上，所述依赖关系可以基于过去预测的准确性进行自我调整，以得到完全自适应的推测性启动启发法。
如果用一个或多个传感器检测到活动，则可以使用触发32将计算系统从挂起到磁盘状态18转变到低功率运行时状态14(同时HID保持被阻塞)。与触发30、32相关联的状态转变可以与能够在后台执行的某些引起时延的活动相关联，如已经提到的。因此，在HID被阻塞的同时管理各种挂起状态16、18使计算系统能够实现看似“瞬时接通”的功能。对于推测性启动启发法可能没有正确地预测到来自用户的启动请求的情况而言，所示挂起状态16、18也可以具有回到活动状态12的直接触发(未示出)，类似于触发24。
图2示出了能够基于对用户行为的预测来推测性地启动的计算系统34。计算系统34可以是MID、PDA、笔记本计算机、上网本设备、平板设备等，其中所示例子包括具有提供对系统存储器40的访问的集成存储器控制器(IMC)38的处理器36，系统存储器40可以包括例如双数据率(DDR)同步动态随机存取存储器(SDRAM，例如DDR3SDRAM JEDEC标准JESD79-3C，2008年4月)模块。系统存储器40的模块可以例如合并到单列直插式存储器模块(SIMM)、双列直插式存储器模块(DIMM)、小型DIMM(SODIMM)等。处理器36也可以具有一个或多个处理器核心(未示出)，其中每个核心可以具备完善的功能，具有指令取出单元、指令解码器、第一级(L1)高速缓存、执行单元等。处理器36可以可替换地经由使系统34中的每个组件互连的前侧总线或点对点结构与IMC 38的芯片外变型(也被称为北桥)通信。
所示处理器36经由中枢总线与也被称为南桥的平台控制器中枢(PCH)42通信。IMC38/处理器36和PCH 42有时被称为芯片组。处理器36也可以经由网络端口通过PCH 42和各种其它控制器(未示出)操作地连接到网络(未示出)。所示系统34还包括HID 44，例如触摸屏、显示器、小键盘、鼠标等，以便允许用户与系统34交互并感知来自系统34的信息。基本输入/输出系统(BIOS)48和磁盘46(可以包括SSD、HDD、光盘、闪存等)也可以耦合到PCH 46。主电源系统50可以包括向前述组件提供功率的一个或多个电压轨。
所示系统34还包括一个或多个低功率传感器52(52a-52n)、电源子系统54和用于建立系统34的操作状态并推测性地启动系统34的逻辑56。具体地，逻辑56可以被配置成响应于对系统34进行断电的请求而将HID 44置于阻塞状态中。该请求可以涉及例如用户关上膝上型计算机的盖子而不进行对来自膝上型计算机的关上盖子的音频输出的相应请求。该请求也可以由自动软件组件、平台外网络设备等产生。所示逻辑56还使用推测性启动启发法来在HID 44处于阻塞状态的同时建立系统34的一个或多个后续的操作状态。因此，逻辑56可以提供将系统34置于挂起状态，例如挂起到RAM状态16(图1)，其中数据被冲刷到系统存储器40，并且处理器36的一个或多个部分被断电。逻辑56也可以提供将系统34置于挂起到磁盘状态18(图1)，其中数据被冲刷到磁盘46，并且系统存储器40被断电。
逻辑56可以使用传感器52和一个或多个推测性启动启发法条件来确定用户是否被预期激活系统34。例如，第一传感器(“S1”)52a可以是检测计算系统34(例如平板计算机)的移动的运动传感器，其中检测到的移动可能与用户从提包中移除计算系统34并将它放置在桌子上相对应。此外，第二传感器(“S2”)52b可以是环境光传感器，其也可以检测到计算系统34从书包进行移动并被放置在桌子上。此外，第n个传感器(“Sn”)52n可以是接近传感器，其检测在计算系统34的附近区域中的用户存在。由于在检测时段期间计算系统34的大部分可以被断电，所以所示计算系统34还包括电源子系统54，其能够提供传感器52检测各种与推测性启动启发法相关的条件可能需要的最小电量。
如果传感器52不再是静默的，那么所示逻辑56可以将计算系统34转变到较浅的状态，同时HID 44保持在阻塞状态。转变到较浅的状态可以涉及发起BIOS和/或其它系统组件的一个或多个例程。因此，虽然计算系统34可以处于“预热”的过程，但是从用户的角度看来它好像是被断电的。可以在使用电路技术(例如，专用集成电路(ASIC)、互补金属氧化物半导体(CMOS)或晶体管-晶体管逻辑(TTL)技术或其任意组合)的固定功能硬件中，用可配置的逻辑(例如可编程逻辑阵列(PLA)、现场可编程门阵列(FPGA)、复杂可编程逻辑器件(CPLD))将逻辑56实现为存储在机器或计算机可读存储介质(例如RAM、只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、固件、闪存等)中的一组指令。例如，可以用一种或多种编程语言(包括诸如Java、Smalltalk、C++等之类的面向对象的编程语言和诸如“C”编程语言或类似的编程语言之类的常规过程编程语言)的任何组合来编写用于执行逻辑56中所示的操作的计算机程序代码。
下面在表II中的伪代码展示了如本文所述的实现的一个例子：
表II
简言之，低功率传感器(例如<1mW)和自适应启发法可以用于预测用户/个人将在何时使用计算机系统。本文描述的技术可以实现瞬时接通功能，而不会导致延迟、涉及相对高的功率状态、使用不同的运行时环境或被限制于具有不同的开始按钮的系统。
本文描述的实施例可适用于与各种类型的半导体集成电路(“IC”)芯片一起使用。这些IC芯片的例子包括但不限于处理器、控制器、芯片组组件、可编程逻辑阵列(PLA)、存储器芯片、网络芯片、数字信号处理(DSP)芯片等。此外，在一些附图中，信号导线用线表示。一些线可以是不同的以指示更多的组成信号路径，具有数字标签以指示多个组成信号路径，和/或在一端或多端处具有箭头以指示主要信息流方向。然而，这不应以限制的方式被解释。相反，这样的添加的细节可以结合一个或多个示例性实施例来使用以便于更加容易地理解电路。任何表示的信号线，不管是否具有额外的信息，实际上都可以包括一个或多个有线或无线信号，所述一个或多个有线或无线信号可以在多个方向上传播并可以使用任何适当类型的信号方案来实现，例如使用差分对实现的数字或模拟线、光纤线和/或单端线。
可能已经给出了示例性大小/模型/值/范围，虽然本发明的实施例不限于此。随着制造技术(例如光刻法)随着时间的成熟，预期会制造出更小尺寸的设备。此外，为了便于解释和讨论以及为了不使本发明的实施例的某些方面变得模糊，在附图中可以示出或者可以不示出到IC芯片和其它组件的公知的电源/地连接。为了避免使本发明的实施例变得模糊，并且还鉴于下列事实，可以用方框图的形式来示出布置，所述事实是：关于这样的方框图布置的实现的细节高度地取决于实现实施例的平台，即，这样的细节应完全在本领域技术人员的视界内。在给出特定的细节(例如电路)以便描述本发明的示例性实施例的情况下，对本领域技术人员而言应当明显的是，可以在不具有这些特定细节的情况下或者在具有这些特定细节的变型的情况下来实施本发明的实施例。本描述因此应被视为解释性的而不是限制性的。
术语“耦合”可以在本文中用于表示所讨论的组件之间的任何类型的关系(直接的或间接的)，并可以应用于电、机械、流体、光、电磁、机电或其它连接。此外，术语“第一”、“第二”等可以在本文中只用于便于讨论，并且并不承载任何特定的时间或按时间顺序的意义，除非另有指示。
根据以上描述，本领域技术人员将认识到：本发明的实施例的广泛技术可以用各种形式来实现。因此，虽然已经结合本发明的实施例的特定例子描述了本发明的实施例，但是本发明的实施例的真实范围不应当被如此限制，这是因为在研究了附图、说明书和接下来的权利要求之后，其它修改将对有技能的从业者将变得显而易见。

Claims (22)

1.一种用于推测性启动的装置，包括：
一个或多个传感器；以及
逻辑，其用于：
响应于对系统进行断电的请求而将人机接口设备置于阻塞状态；
使用取决于当日时间的推测性启动启发法来建立所述系统的一个或多个后续操作状态，同时所述人机接口设备处于所述阻塞状态，其中，利用所述一个或多个传感器及所述推测性启动启发法来触发所述一个或多个后续操作状态之间的转换；以及
响应于对所述系统进行通电的请求而将所述人机接口设备从所述阻塞状态移除，
其中，所述逻辑基于第一当日时间条件被满足而将所述系统置于第一睡眠状态，以及基于第二当日时间条件被满足而将所述系统置于第二睡眠状态，其中，所述第一当日时间条件和所述第二当日时间条件均包括当日时间、从所述一个或多个传感器中选择的至少一个传感器、所选择的每个传感器静默的特定时段。
2.如权利要求1所述的装置，还包括一个或多个传感器，其中，所述逻辑用于：
识别与所述系统相关联的一个或多个传感器的不活动，
响应于所识别的不活动而将所述系统置于挂起状态。
3.如权利要求2所述的装置，其中，所述逻辑用于：至少部分地基于所述推测性启动启发法来选择所述一个或多个传感器中的至少一个，并且其中，所述一个或多个传感器包括运动传感器、环境光传感器、近场通信传感器和接近传感器中的至少一个。
4.如权利要求2所述的装置，其中，所述逻辑用于：至少部分地基于所述推测性启动启发法来确定不活动的时间段。
5.如权利要求2所述的装置，其中，所述系统被置于挂起到随机存取存储器(RAM)状态，并且所述逻辑用于：响应于所述一个或多个传感器中的至少一个的活动而将所述系统从所述挂起到RAM状态移除。
6.如权利要求2所述的装置，其中，所述系统被置于挂起到磁盘状态，并且所述逻辑用于：响应于当日时间条件以及所述一个或多个传感器中的至少一个的活动二者中的至少一个而将所述系统从所述挂起到磁盘状态移除。
7.如权利要求2所述的装置，其与所述人机接口设备和所述一个或多个传感器相结合。
8.如权利要求1所述的装置，其中，所述取决于当日时间的推测性启动启发法被用于建立所述一个或多个后续操作状态中的至少一个。
9.一种用于推测性启动的装置，包括：
用于响应于对系统进行断电的请求而将人机接口设备置于阻塞状态的单元；
用于使用取决于当日时间的推测性启动启发法来建立所述系统的一个或多个后续操作状态，同时所述人机接口设备处于所述阻塞状态的单元，其中，利用一个或多个传感器及所述推测性启动启发法来触发所述一个或多个后续操作状态之间的转换；
用于响应于对所述系统进行通电的请求而将所述人机接口设备从所述阻塞状态移除的单元；以及
用于基于第一当日时间条件被满足而选择第一睡眠状态、以及基于第二当日时间条件被满足而选择第二睡眠状态的单元，其中，所述第一当日时间条件和所述第二当日时间条件均包括当日时间、从所述一个或多个传感器中选择的至少一个传感器、所选择的每个传感器静默的特定时段。
10.如权利要求9所述的装置，还包括：
用于识别与所述系统相关联的一个或多个传感器的不活动的单元，以及
用于响应于所识别的不活动而将所述系统置于挂起状态的单元。
11.如权利要求10所述的装置，所述装置还包括：用于至少部分地基于所述推测性启动启发法来选择所述一个或多个传感器中的至少一个的单元，并且其中，所述一个或多个传感器包括运动传感器、环境光传感器、近场通信传感器和接近传感器中的至少一个。
12.如权利要求10所述的装置，还包括：用于至少部分地基于所述推测性启动启发法来确定不活动的时间段的单元。
13.如权利要求10所述的装置，其中，所述系统被置于挂起到随机存取存储器(RAM)状态，并且所述装置还包括：用于响应于所述一个或多个传感器中的至少一个的活动而将所述系统从所述挂起到RAM状态移除的单元。
14.如权利要求10所述的装置，其中，所述系统被置于挂起到磁盘状态，并且所述装置还包括：用于响应于当日时间条件以及所述一个或多个传感器中的至少一个的活动二者中的至少一个而将所述系统从所述挂起到磁盘状态移除的单元。
15.如权利要求9所述的装置，其中，所述取决于当日时间的推测性启动启发法被用于建立所述一个或多个后续操作状态中的至少一个。
16.一种用于推测性启动的方法，包括：
响应于对与人机接口设备相关联的系统进行断电的请求而将所述人机接口设备置于阻塞状态；
使用取决于当日时间的推测性启动启发法来建立所述系统的一个或多个后续操作状态，同时所述人机接口设备处于所述阻塞状态，其中，利用一个或多个传感器及所述推测性启动启发法来触发所述一个或多个后续操作状态之间的转换；
响应于对所述系统进行通电的请求而将所述人机接口设备从所述阻塞状态移除；以及
基于第一当日时间条件被满足而选择第一睡眠状态、以及基于第二当日时间条件被满足而选择第二睡眠状态，其中，所述第一当日时间条件和所述第二当日时间条件均包括当日时间、从所述一个或多个传感器中选择的至少一个传感器、所选择的传感器静默的特定时段。
17.如权利要求16所述的方法，其中，使用所述推测性启动启发法来建立一个或多个后续操作状态包括：
识别与所述系统相关联的一个或多个传感器的不活动；以及
响应于所识别的不活动而将所述系统置于挂起状态。
18.如权利要求17所述的方法，还包括：至少部分地基于所述推测性启动启发法来选择所述一个或多个传感器中的至少一个，其中，所述一个或多个传感器包括运动传感器、环境光传感器、近场通信传感器和接近传感器中的至少一个。
19.如权利要求17所述的方法，还包括：至少部分地基于所述推测性启动启发法来确定不活动的时间段。
20.如权利要求17所述的方法，其中，所述系统被置于挂起到随机存取存储器(RAM)状态，并且所述方法还包括：响应于所述一个或多个传感器中的至少一个的活动而将所述系统从所述挂起到RAM状态移除。
21.如权利要求17所述的方法，其中，所述系统被置于挂起到磁盘状态，并且所述方法还包括：响应于当日时间条件以及所述一个或多个传感器中的至少一个的活动二者中的至少一个而将所述系统从所述挂起到磁盘状态移除。
22.如权利要求16所述的方法，其中，所述取决于当日时间的推测性启动启发法被用于建立所述一个或多个后续操作状态中的至少一个。
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