CN1540503A - 能识别冷热启动的系统及加快系统启动速度的方法 - Google Patents

能识别冷热启动的系统及加快系统启动速度的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种能识别冷热启动的系统及加快系统启动速度的方法，该方法为，微处理器通过读取一标志寄存器的数据来区分冷热启动，并在冷启动时将标志寄存器设置为热启动标识，该标识只有在冷启动才会改变，而热启动不改；通过区分冷热启动，使系统在热启动时跳过一些只有在冷启动才需要的处理任务；本发明的系统至少包括微处理器，通过总线与微处理器连接的存储器、输入/输出接口，与微处理器连接以提供工作电压的电源，以及一启动标识电路，该启动标识电路一输入端与电源连接，以检测该电源上电并保存为相应的启动标识，所述微处理器通过输入/输出与启动标识电路连接，以读取或写入启动标识。

Description

能识别冷热启动的系统及加快系统启动速度的方法
技术领域
本发明涉及系统的启动技术，特别涉及一种能识别冷热启动的系统及加快系统启动速度的方法。
背景技术
对于路由器等嵌入式计算机系统，冷启动是指系统设备从开机到电源上电的过程，而热启动是指系统设备不掉电，只是对其中的中央处理器(CPU)等器件的复位。一般复杂的计算机系统，常常包含有必须上电进行配置或加载的设备，例如现场可编程门阵列(FPGA)等。FPGA在掉电，即冷启动后内部逻辑就会丢失，必须重新加载。一般这一加载过程需要花费较长的时间，而FPGA类设备热启动则不需要重新加载。
现有的路由器等嵌入式计算机系统中一般不区分冷启动或热启动。由于不区分系统冷启动或热启动，程序在热启动过程中也要将所有需要上电加载和配置的设备，如FPGA设备，重新加载或配置一遍，从而延长了启动的时间，降低了系统的效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能识别冷热启动的系统及加快系统启动速度的方法，通过区别冷启动和热启动，在热启动时减少启动环节，从而加快系统的启动速度。
本发明的技术方案：
一种加快系统启动速度的方法，其特征在于，所述方法通过识别系统冷热启动来实现，其具体包括如下步骤：
A、启动系统，微处理器从标志寄存器读取启动标识并对该标识进行判断；
B、如果启动标识为冷启动标识，则进行步骤C，否则进行步骤D；
C、将寄存器置为热启动标识并进行冷启动处理，然后进行步骤E；
D、进行热启动处理，在该处理过程中跳过只有在冷启动时才需执行的任务；
E、系统完成启动。
根据上述方法：
所述的寄存器中的冷启动标记在系统上电时由一检测电路写入。
所述的启动标识为高电平或低电平。
一种能识别冷热启动的系统，至少包括微处理器，通过总线与微处理器连接的存储器、输入/输出接口，与微处理器连接以提供工作电压的电源，其特征在于还包括一启动标识电路，该启动标识电路一输入端与电源连接，以检测该电源上电并保存为相应的启动标识，所述微处理器通过输入/输出与启动标识电路连接，以读取或写入启动标识。
所述的启动标识电路包括：电源延迟电路：与电源连接，将该电源电压延时以产生上电信号；上升沿检测电路：接收电源延迟电路的输出信号，以检测电源上电过程中电压的跃变；冷热启动检测寄存器：接收上升沿检测电路的输出信号，将检测到的电源上电动作标记为冷启动标识并保存。
采用本发明，系统可以简便的识别冷热启动，在热启动时，微处理器(CPU)可以跳过只有在冷启动才需要处理的任务，如跳过FPGA等设备的重新加载或配置过程，从而加快系统的启动速度，进而提高系统的效率。
附图说明
图1为本发明的结构框图；
图2为电源延迟电路原理示意图；
图3为上升沿检测电路原理示意图；
图4为上升沿检测时序图；
图5为冷热启动检测寄存器电路原理示意图；
图6为本发明的流程。
具体实施方式
计算机系统的冷启动和热启动的区别在于电源是否重新上电，电源重新上电为冷启动，反之为热启动。本发明提供一种简便的冷热启动识别方法，当系统重新启动后，微处理器(CPU)可以通过查询方式区别冷启动和热启动，如果是热启动可以减少启动的环节，如CPU程序就可以跳过现场可编程门阵列FPGA等设备的重新加载或配置过程，从而加快系统的启动速度。
参考图1，计算机系统包括：微处理器，通过总线与微处理器连接的存储器和输入/输出接口，给系统提供工作电压的电源，与电源和微处理器连接的启动标识电路，以及连接于输入/输出接口的外部设备。存储器可包括用于存储执行程序的程序存储器和用于存储数据的数据存储器。
启动标识电路包括电源延迟电路、上升沿检测电路和冷热启动检测寄存器(标志寄存器)。电源延迟电路一输入端与电源连接，输出信号至上升沿检测电路，上升沿检测电路将检测结果输出至冷热启动检测寄存器，该寄存器通过输入端和输出端与微处理器的输入/输出连接。
参考图2，电源延迟电路为阻容延迟电路，输出上电信号。当电源上电时，由于电容C的充电效应，使该上电信号的电压迟于电源电压，延迟时间由电阻R和电容C决定，本实施例中延迟时间为1ms，以保证其它电路先上电工作，才能检测电压变化。其中二极管D的作用是保证在电源掉电时电容C能迅速泻放电荷，确保后续逻辑电路能检测快速的掉电、上电过程，以防止漏检。
参考图3，上升沿检测电路的作用是检测电源上电过程电压跃变过程。它由两个D-触发器U1和U2、一个与门U3组成。D-触发器U1的输入端固定接高电平‘1’，D-触发器U1和U2的复位端接电源延迟电路输出的上电信号，当上电信号电压未达到逻辑电平门限电压时，D-触发器U1和U2一直处于复位状态，输出端为‘0’。当上电信号电压达到逻辑电平门限后，D-触发器U1和U2结束复位，开始与与门U3一起进行上升沿检测，输出1个时钟周期宽度的高脉冲信号，并提供给冷热启动检测寄存器，参阅图4所示。
参考图5，冷热启动检测寄存器为一D-触发器U4。当冷启动时，上升沿检测电路输出的脉冲信号(即上电检测信号)直接将D-触发器U4置位，即上电后U4内存储数据‘1’。
为了能区分冷热启动，CPU必须按流程对寄存器中的标识进行识别。参考图6：
步骤100至步骤110：CPU启动并执行程序时，首先读取冷热启动识别寄存器得到寄存器中存放的数据，即启动标识；
步骤120：对读取的数据进行判断，如果该数据为高电平则进行步骤130，否则进行步骤150；
步骤130：读取的数据为高电平则表示有电源的上电过程发生，即该次启动为冷启动，CPU向该寄存器写‘0’，即将置为热启动标识；
步骤140：按冷启动方式加载程序和配置系统，之后进行步骤160；
步骤150：读取的数据为低电平，则表示没有电源的上电过程发生，即该次启动为热启动，则按热启动处理，在热启动处理中将跳过只有在冷启动时才执行的任务。
如：现场可编程门阵列(FPGA)等，FPGA在掉电，即冷启动后内部逻辑就会丢失，必须重新加载。一般这一加载过程需要花费较长的时间，而FPGA类设备热启动则不需要重新加载。因此，在本发明的热启动中，对该类的就不重新加载。
步骤160：系统启动结束。
从上可看出，只有在冷起动时寄存器内存放的数据才为“1”，而且在CPU确定为冷启动时便将寄存器写为“0”，因此，之后如果有热启动，由于电源没有掉电和上电过程，则寄存器U4内仍存放数据‘0’，程序读到该数据则可认为是热启动。
对本发明中的寄存器还可采用可擦除编程逻辑器件(EPLD)等装置实现，或利用EPLD等非易失类器件的特性，如通过设置某个寄存器上电后的状态为高电平或低电平等区分冷热启动过程。

Claims (8)

1、一种加快系统启动速度的方法，其特征在于，所述方法通过识别系统冷热启动来实现，其具体包括如下步骤：
A、启动系统，微处理器从标志寄存器读取启动标识并对该标识进行判断；
B、如果启动标识为冷启动标识，则进行步骤C，否则进行步骤D；
C、将寄存器置为热启动标识并进行冷启动处理，然后进行步骤E；
D、进行热启动处理，在该处理过程中跳过只有在冷启动时才需执行的任务；
E、系统完成启动。
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的寄存器中的冷启动标记在系统上电时由一检测电路写入。
3、如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述的启动标识为高电平或低电平。
4、一种能识别冷热启动的系统，至少包括微处理器，通过总线与微处理器连接的存储器、输入/输出接口，与微处理器连接以提供工作电压的电源，其特征在于还包括一启动标识电路，该启动标识电路一输入端与电源连接，以检测该电源上电并保存为相应的启动标识，所述微处理器通过输入/输出与启动标识电路连接，以读取或写入启动标识。
5、如权利要求4所述的系统，其特征在于：所述的启动标识电路包括：
电源延迟电路：与电源连接，将该电源电压延时以产生上电信号；
上升沿检测电路：接收电源延迟电路的输出信号，以检测电源上电过程中电压的跃变；
冷热启动检测寄存器：接收上升沿检测电路的输出信号，将检测到的电源上电动作标记为冷启动标识并保存。
6、如权利要求5所述的系统，其特征在于：所述的冷热启动检测寄存器为一D-触发器。
7、如权利要求5所述的系统，其特征在于：所述的冷热启动寄存器为一非易失性的存储器。
8、如权利要求7所述的系统，其特征在于：所述的冷热启动寄存器为一可擦除编程逻辑器件。
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