DE4342220A1 - Rechneranordnung und Leistungsverwaltungsverfahren bei einer Rechneranordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Rechneranordnung, beispiels­ weise einen tragbaren Rechner ("Computer") des sog. Laptop- oder Notebook-Typs oder einen tragbaren Stift­ eingabetyp-Rechner.

In den letzten Jahren sind verschiedene Arten von trag­ baren Rechnern der oben angegebenen Typen entwickelt worden.

In einen tragbaren Rechner dieser Art können verschie­ dene periphere Vorrichtungen bzw. Geräte eingebaut sein, die sich in normale, bei einem Rechner vorgese­ hene periphere Geräte oder periphere Wahlgeräte eintei­ len lassen. Diese peripheren Geräte werden in Überein­ stimmung mit ausschließlich zugeordneten, als Geräte­ treiber bezeichneten Programmen, die in einem spezifi­ schen Adreßraum eines Hauptspeichers vorhanden (abge­ legt) sind, verwaltet bzw. geführt (managed).

Der tragbare Rechner dieser Art besitzt eine Leistungs­ verwaltungs- oder -führungsfunktion für Energieeinspa­ rung zur Verlängerung der Batterielebensdauer. Diese Leistungsführungsfunktion gewährleistet verschiedene Energie- oder Stromsparmoden.

Ein Abbruchmodus ist einer der Stromsparmoden für nied­ rigsten Stromverbrauch, wobei nahezu alle Einheiten in der Rechneranordnung, ausgenommen ein Speicher zum Spei­ chern der für Wiederaufnahme eines Anwenderprogramms er­ forderlichen Daten, abgeschaltet sind.

Im Speicher gesicherte Daten sind Zentraleinheit- oder CPU-Statusdaten sowie Statusdaten von verschiedenen pe­ ripheren LSIs (großintegrierten Schaltkreisen), die un­ mittelbar vor dem Setzen des Abbruchmodus der Rechneran­ ordnung gesetzt werden.

Diese Statusdaten werden durch eine in ein BIOS (grund­ legendes bzw. Basis-Eingabe-/Ausgabe-System) einbezo­ gene Abbruchroutine gesichert. Das BIOS steuert Hardwa­ re in der Anordnung entsprechend einer Anforderung von einem Betriebssystem und enthält Programme zur Steue­ rung verschiedener Hardwaregeräte in der Anordnung.

Die BIOS-Abbruchroutine wird in Abhängigkeit von einem als Systemverwaltungsunterbrechung (SMI) bezeichneten Unterbrechungssignal eingeleitet. Das SMI-Signal ist ein Unterbrechungsbefehl mit der höchsten Priorität. Mittels dieses Unterbrechungsbefehls kann ein Schnellab­ bruchprozeß ausgeführt werden.

Wie erwähnt, ist das SMI-Signal für das Starten eines Leistungs- bzw. Stromkontrollprozesses, wie eines Ab­ bruchprozesses, sehr wirksam. Aus den im folgenden ange­ gebenen Gründen eignet sich das SMI-Signal jedoch nicht für ein Programm unter Benutzung eines ständig im Haupt­ speicher verweilenden bzw. gespeicherten Programms, d. h. Steuerprozesse von peripheren Geräten unter Verwen­ dung z. B. von Gerätetreibern.

Bei Erzeugung eines SMI-Signals überlagert ein als SM-RAM (System Management RAM) bezeichneter Speicher den Hauptspeicher, wobei ein Zugriff zu einem Teil des Adreßraums des Hauptspeichers gesperrt wird. Wenn daher in dem für Zugriff gesperrten Adreßraum ständige in Ge­ rätetreiber vorhanden ist, kann das betreffende periphe­ re Gerät nicht gesteuert werden.

Bei einem neueren Rechner ist für die Unterstützung des Abbruchprozesses eines an diesen Rechner angeschlosse­ nen Wahl-Hardwaregeräts eine Funktionserweiterung des Abbruchprozesses erforderlich. Eine Funktionserweite­ rung des Abbruchprozesses läßt sich durch Hinzufügen z. B. eines Programms zur Ausführung der Stromversor­ gungsverwaltung oder -führung für jedes Hardwaregerät zum BIOS realisieren.

Der einem Speicher (BIOS-ROM) zum Speichern bzw. Able­ gen des BIOS′ zuzuweisende Adreßraum ist jedoch be­ grenzt. Wenn ein Programm zur Ausführung des Abbruchpro­ zesses eines (für ein) Wahlgerät(s) als Standard- bzw. Normalprogramm eingesetzt ist oder wird, wird die Spei­ cherreserve (resource) vergeudet, weil ein solches Wahl gerät nur nach Bedarf mit der Rechneranordnung verbun­ den wird.

Weiterhin ist in neuerer Zeit ein Betriebssystem mit einem Treiberprogramm für eine Stromkontrollfunktion entwickelt worden. Dieses Treiberprogramm führt die Systemstromverwaltung im Zusammenwirken mit dem BIOS aus. Als ein solches Treiberprogramm ist z. B. ein von den Firmen Intel Corp., USA, und Microsoft Corp., USA, entwickelter APM-(Advanced Power Management-)Treiber be­ kannt.

Ein Betriebssystem, etwa ein von der Fa. Microsoft Corp., USA, erhältliches MS-WINDOWS, kann einfach und genau einen CPU-Leerlaufzustand, wie Tasteneingabe-War­ tezustand, erfassen. Bei Nutzung einer durch ein sol­ ches Betriebssystem gebotenen Stromkontrollfunktion kann eine Funktion, wie Ausführung einer Hardware-Strom­ steuerung oder -kontrolle, in Abhängigkeit von der Er­ fassung des Leerlaufzustands des Systems bzw. der Anord­ nung ohne weiteres realisiert werden.

Wenn die Stromkontrollfunktion dieses Betriebssystems im Zusammenwirken mit der durch das BIOS gebotenen Hard­ ware-Kontrollfunktion arbeitet (bzw. wirksam ist), kann die Stromkontrollfunktion mit einer für ein System eigentümlichen Hardwareanordnung kompatibel sein. Um die Stromkontrollfunktion dieses Betriebssystems im Zu­ sammenwirken mit der durch das BIOS gebotenen Hardwa­ re-Kontrollfunktion arbeiten oder wirksam werden zu lassen, muß eine Schnittstellenfunktion zwischen der Stromkontrollfunktion des Betriebssystems und dem BIOS vorgesehen sein.

Wie oben beschrieben, ist es jedoch in der Praxis auf­ grund der Beschränkung des Speicherraums schwierig, das Programm zum Realisieren der Schnittstellenfunktion an der BIOS-Seite hinzuzufügen.

Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung einer Rechneranordnung, die effektiv bzw. wirksam einen einen Hauptspeicher überlagernden Speicher zu nutzen und wirk­ sam eine Erweiterung der Peripheriegerätesteuerung und eine Stromverwaltungs- oder -führungsfunktion zu reali­ sieren vermag.

Die Lösung obiger Aufgabe gelingt erfindungsgemäß mit einer Rechneranordnung, die für Anschluß verschiedener peripherer Geräte geeignet ist, die gekennzeichnet ist durch einen Überlagerungsspeicher, der mit einem Teil eines einem Hauptspeicher zugewiesenen Adreßraums oder -platzes kartiert und in Abhängigkeit von einem vorbe­ stimmten Unterbrechungssignal zugreifbar ist und zum Speichern von Gerätetreiberprogrammen für Verwaltung der peripheren Geräte dient, sowie eine Einrichtung zum Starten eines im Überlagerungsspeicher gespeicherten Gerätetreiberprogramms für Ausführung einer Steuerung des betreffenden peripheren Geräts in Abhängigkeit vom Unterbrechungssignal.

Da bei dieser Rechneranordnung die Gerätetreiber im Überlagerungsspeicher gespeichert bzw. abgelegt sind, kann ein gewünschter Gerätetreiber in einem Zustand ge­ startet werden, in welchem der Überlagerungsspeicher sich in Benutzung befindet. Aus diesem Grund kann auch dann, wenn ein Gerätetreiber im Adreßraum des Haupt­ speichers nicht gestartet werden kann, ein peripheres Gerät, das einer Verwaltung bzw. Führung (management) bedarf, gesteuert werden.

Gegenstand der Erfindung ist auch eine Rechneranord­ nung, die für Anschluß verschiedener Wahlgeräte geeig­ net ist, die gekennzeichnet ist durch einen Überlage­ rungsspeicher, der mit einem Teil eines einem Hauptspei­ cher zugewiesenen Adreßraums oder -platzes kartiert und in Abhängigkeit von einem vorbestimmten Unterbrechungs­ signal zugreifbar ist und zum Speichern von Gerätetrei­ berprogrammen für die Ausführung eines Erweiterungsab­ bruchprozesses zur Sicherung von Daten der Wahlgeräte dient, eine Abbrucheinrichtung zum Sichern von Status­ daten der Rechneranordnung im Überlagerungsspeicher und zum Ausführen des Abbruchprozesses zum Abschalten (powering off) der Rechneranordnung, eine Erweiterungs­ abbrucheinrichtung zum Starten eines im Überlagerungs­ speicher gespeicherten Gerätetreiberprogramms und zum Ausführen des Erweiterungsabbruchprozesses für das be­ treffende Wahlgerät, eine Einrichtung, um die Erweite­ rungsabbrucheinrichtung den Erweiterungsabbruchprozeß in Abhängigkeit vom Unterbrechungssignal ausführen zu lassen, und eine Einrichtung, um die Abbrucheinrichtung den Abbruchprozeß an einem Ende der Ausführung des durch die Erweiterungsabbrucheinrichtung ausgeführten Erweiterungsabbruchprozesses ausführen zu lassen.

Bei dieser Rechneranordnung sind die Gerätetreiberpro­ gramme des Erweiterungsabbruchprozesses für die Wahlvor­ richtungen im Überlagerungsspeicher gespeichert, wobei durch diese Programme eine funktionelle Erweiterung des Abbruchprozesses realisiert werden kann. Dabei überla­ gert (overlays) der Überlagerungsspeicher den Hauptspei­ cher, und er ist oder wird bei Eingabe eines Unterbre­ chungssignals mit einem Teil des dem Hauptspeicher zuge­ wiesenen Adreßraums kartiert (mapped), so daß der Über­ lagerungsspeicher zugreifbar ist. Auch wenn dabei im Überlagerungsspeicher Gerätetreiberprogramme eingesetzt sind, wird aus diesem Grund der Speicherraum bzw. -platz des Hauptspeichers nicht ungünstig beeinflußt. Demzufolge kann eine funktionelle Erweiterung der Ab­ bruchfunktion effektiv realisiert werden, während die Speicherreserve wirksam genutzt wird, so daß eine wir­ kungsvolle und gute Stromkontrolle durchgeführt wird.

Im folgenden sind derzeit bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild der Systemkonfigura­ tion einer tragbaren Rechneranordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfin­ dung,

Fig. 2 eine Darstellung eines in der Rechneran­ ordnung nach Fig. 1 angeordneten SMI- Statusregisters,

Fig. 3 eine Darstellung eines in der Rechneran­ ordnung nach Fig. 1 angeordneten SMI- Statuskennzeichenregisters,

Fig. 4 eine Darstellung eines in der Rechneran­ ordnung nach Fig. 1 angeordneten Status­ registers,

Fig. 5 eine Darstellung zur Erläuterung einer Operation von der Erzeugung einer SMI- Unterbrechung in der Rechneranordnung nach Fig. 1 bis zu einem Aufruf für eine Abbruch-SMI-Routine eines BIOS′,

Fig. 6 eine Darstellung der Speicherabbildung eines in der Rechneranordnung nach Fig. 1 angeordneten SM-RAMs,

Fig. 7 eine Darstellung des SMI-Gerätetreiber­ bereichs des SM-RAMs gemäß Fig. 6,

Fig. 8 eine Darstellung des im SMI-Gerätetrei­ berbereich nach Fig. 7 angeordneten Ge­ rätetreiber-Adreßtabellenbereichs,

Fig. 9 ein Ablaufdiagramm zur Verdeutlichung einer BIOS-Abbruch-SMI-Routine bei der Rechneranordnung nach Fig. 1,

Fig. 10 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung einer BIOS-IRT-Routine bei der Rechner­ anordnung nach Fig. 1,

Fig. 11 eine Darstellung zur Verdeutlichung der Operation von der Erzeugung einer SMI- Unterbrechung bis zu einem Aufruf für eine BIOS-Wiederaufnahme-SMI-Routine bei der Rechneranordnung nach Fig. 1,

Fig. 12 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung einer BIOS-Wiederaufnahme-SMI-Routine bei der Rechneranordnung gemäß Fig. 1,

Fig. 13 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung einer Leistungs- bzw. Stromverwaltungs­ operation unter Nutzung eines APM-Trei­ bers bei der Rechneranordnung gemäß Fig. 1,

Fig. 14 eine Darstellung des detaillierten Gerä­ tetreiber-Adreßtabellenbereichs für den Fall, daß ein mit dem APM-Treiber kompa­ tibler Schnittstellentreiber in den SM-RAM bei der Rechneranordnung gemäß Fig. 1 eingesetzt ist, und

Fig. 15 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung eines detaillierten Stromverwaltungs­ prozesses unter Nutzung des APM-Trei­ bers bei der Rechneranordnung nach Fig. 1.

Nachstehend ist eine (erste) bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Die Sy­ stemkonfiguration einer tragbaren Rechneranordnung ge­ mäß einer Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 1 dargestellt.

Dieser tragbare Rechner ist ein Stifteingabe(typ)-Perso­ nalrechner oder -computer mit einer (einem) Flüssigkri­ stall-Anzeigetafel bzw. -Bildschirm und einem (materi­ al)einheitlich mit letzterer (letzterem) geformten transparenten Tablett. Diese Anordnung umfaßt eine Zen­ traleinheit (CPU) 11, ein Eingabe/Ausgabe-Gatter- oder -Verknüpfungsfeld (I/O GA) 12, einen Hauptspeicher 13 und einen Systemverwaltungs-RAM (SM-RAM) 14. Der Haupt­ speicher 13 und der Systemverwaltungs-RAM (SM-RAM) 14 sind an einen Orts-Bus 1 angeschlossen.

Diese Anordnung umfaßt ferner einen BIOS-RAM 15, eine Echtzeituhr (RTC) 16, eine Superintegrationsschaltung (SI) 26, eine Flüssigkristall-Steuereinheit (LCD. CNT) 27, erste und zweite IC-Kartensteuereinheiten (IC-CNTs) 28 bzw. 29 sowie-eine Tastatur-Steuereinheit (keyboard CNT) 30. Diese Baueinheiten sind an einen Systembus 2 entsprechend den ISA-(International Standard Associati­ on-)Spezifikationen angeschlossen.

Die Zentraleinheit 11 ist ein von der Fa. Intel Corp., USA, hergestellter und vertriebener Mikroprozessor 80386SL oder ein äquivalenter Mikroprozessor; sie kann in drei verschiedenen Moden bzw. Betriebsarten betrie­ ben werden, nämlich einem Realmodus, einem Schutzmodus und einem virtuellen 86-Modus. Im Realmodus ist ein Zu­ griff zu maximal einem 1-Mbyte-Speicherraum (space) mög­ lich. In diesem Modus wird eine physikalische Adresse durch eine Versatzgröße von einer Grundadresse, durch ein Segmentregister repräsentiert, bestimmt. Im Schutz­ modus ist ein Zugriff zu maximal einem 16-Mbyte-Spei­ cherraum pro Aufgabe möglich. In diesem Modus wird eine physikalische Adresse mittels einer Adreßkartierungsta­ belle, als Beschreibungstabelle bezeichnet, bestimmt. Im virtuellen 86-Modus wird im Schutzmodus ein Programm abgearbeitet (operating), das für Abarbeitung im Real­ modus ausgelegt ist. Das Programm des Realmodus wird als eine Aufgabe im Schutzmodus verarbeitet.

CPU-Unterbrechungen umfassen eine NMI (nichtmaskierbare Unterbrechung bzw. Non-Maskable Interrupt) und eine INTR (maskierbare Unterbrechung bzw. maskable IN- TeRrupt) neben der SMI (Systemverwaltungsunterbre­ chung). Die (das) SMI(-Signal) ist eine Art NMI, jedoch mit einer höheren Priorität als NMI und INTR. Wenn die Unterbrechungsanforderungseingabe-SMI der Zentralein­ heit 11 aktiv gesetzt ist, können verschiedene, der Energie- oder Stromeinsparung zugeordnete SMI-Dienst­ routinen gestartet werden.

Die SMI-Dienstroutinen lassen sich hauptsächlich in eine Abbruch- und eine Wiederaufnahmeprozeßroutine ein­ teilen. Die Abbruchprozeßroutine wird, wie vorher er­ wähnt, ausgeführt, um die Anordnung in den Abbruchmodus zu setzen. In diesem Fall werden Systemstatusdaten im SM-RAM 14 gesichert. Die Wiederaufnahmeprozeßroutine wird ausgeführt, um die Anordnung (das System) aus dem Abbruchmodus zurückzuführen und ein Anwendungs- oder An­ wenderprogramm von einem Zustand unmittelbar vor dem Ab­ bruchmodus wieder aufzunehmen. Dabei werden die gesi­ cherten Systemstatusdaten und Anwenderdaten umgespei­ chert.

Das I/O-Gatterfeld 12 ist eine ausschließlich zugewie­ sene Logik für die Realisierung von Unterstützungs- oder Stützfunktionen der Zentraleinheit 11 und der Spei­ cher. Das I/O-Gatterfeld 12 führt eine Eingabe/Ausgabe­ steuerung zwischen der Zentraleinheit 11 und dem Haupt­ speicher 13, dem SM-RAM 14 und einer an den Orts-Bus 1 angeschlossenen Erweiterungsspeicherkarte 25 sowie zwi­ schen der Zentraleinheit 11 und verschiedenen an den Systembus 2 angeschlossenen Einheiten durch. Das I/O- Gatterfeld 12 beinhaltet Einheiten zum Realisieren von für Systemsteuerung nötigen Funktionen, d. h. eine DMA- Steuereinheit für einen Direktzugriff zum Speicher, eine Unterbrechungssteuereinheit (PIC; Programmable Interrupt Controller = programmierbare Unterbrechungs­ steuereinheit), einen (programmierbaren Intervall-)Zeit­ geber (PIT) und eine Serien- oder Reihen-Eingabe/Ausga­ be- bzw. -I/O-Steuereinheit (510).

Die Kommunikation zwischen der Zentraleinheit 11 und dem I/O-Gatterfeld 12 wird über eine ausschließlich zu­ gewiesene Schnittstellenleitung ausgeführt. Zwischen der Zentraleinheit 11 und dem I/O-Gatterfeld 12 ausge­ tauschte Schnittstellensignale umfassen Signale zum Steuern der SMI-Funktion der Zentraleinheit 11.

Ein vom I/O-Gatterfeld 12 ausgegebenes aktives niedri­ ges (active low) SMI-Signal wird einer Unterbrechungsan­ forderungseingabe-SMI der Zentraleinheit 11 eingegeben. Das SMI-Signal wird entsprechend einer Anforderung von einem internen Zeitgeber des I/O-Gatterfelds 12 sowie einer Anforderung von einer externen Einheit, wie Echt­ zeituhr (RTC) 16 und Stromversorgungssteuereinheit (PSC) 31, generiert. Beispielsweise wird die Anforde­ rung von der Stromversorgungssteuereinheit (PSC) 31 er­ zeugt, wenn ein Netzschalter 311 für EIN/AUS-Steuerung der Stromversorgung der Anordnung geöffnet oder ein Ka­ pazitätsabfall (schwacher Batteriezustand) einer Batte­ rie 312 detektiert wird. Das SMI-Signal wird auch in Ab­ hängigkeit von einem Softwarestatus, wie Anforderung von einem Betriebssystem, generiert.

Im I/O-Gatterfeld 12 ist ein SMI-Statusregister 121 vor­ gesehen, das einen spezifischen Gerätestatus repräsen­ tiert, von dem ein SMI-Signal abgeleitet wird, und das gemäß Fig. 2 durch ein 8-Bit-Register gebildet ist. Wenn z. B. ein SMI-Signal in Abhängigkeit von einer An­ forderung von der Stromversorgungssteuereinheit (PSC) 31 generiert wird, wird in Bit 7 des SMI-Statusregi­ sters 121 (eine) "1" gesetzt.

Der Hauptspeicher 13 besitzt eine Standard-Speicherkapa­ zität von z. B. 4 Mbytes. Das Arbeitssystem, zu verarbei­ tende Anwenderprogramme und durch letztere geformte Be­ nutzerdaten sind im Hauptspeicher 13 (ab)gespeichert. Das Betriebssystem enthält ein Ein/Ausgabe- oder I/O- System zur Stützung von Stifteingaben, und es wird im Schutzmodus der Zentraleinheit (CPU) 11 betrieben. In diesem Betriebssystem ist ein APM-(Advanced Power Ma­ nagement = verbesserter Leistungsverwaltungs-)Treiber gespeichert, der als Schnittstelle zur Realisierung einer Strom- oder Leistungsverwaltung im Zusammenwirken mit dem BIOS dient. Der APM-Treiber ist ein Treiber, der durch Erweiterung der herkömmlichen Funktion für Abruf oder Aufruf des dem Systemdienst (system service) zugeordneten BIOS′ (INT 15h) erhalten oder gebildet ist.

Der SM-RAM 14 ist angeordnet zur Realisierung der Lei­ stungsverwaltungsfunktion der Anordnung und weist eine Speicherkapazität von 32 Kbyte auf. Dieser SM-RAM 14 ist ein Überlagerungsspeicher, der mit dem Adreßraum von Adressen 60000(H) bis 67FFF(H) des Hauptspeichers 13 kartiert ist. Ein Zugriff zum SM-RAM 14 ist nur dann möglich, wenn das SMI-Signal der Zentraleinheit 11 ein­ gegeben ist oder wird. Wenn der Modus der Anordnung (des Systems) auf den Abbruchmodus verschoben wird, werden Systemstatusdaten, die für Wiederaufnahme eines Anwenderprogramms nötig sind, d. h. Statusdaten der Regi­ ster der Zentraleinheit 11 und verschiedener peripherer Hardware-Geräte, die bei Erzeugung des SMI(-Signals) ge­ neriert werden, in Form eines Stapels im SM-RAM 14 gesi­ chert.

Im SM-RAM 14 ist ein Gerätetreiber-Verweilbereich (re­ sident area) angeordnet, in welchem jederzeit ein Gerä­ tetreiber für Erweiterung der vom BIOS gewährleisteten Abbruch/Wiederaufnahmefunktion verweilt bzw. gespei­ chert ist.

Der SM-RAM 14 kann durch Nutzung eines Teils (Leerbe­ reich) des Hauptspeichers 13 gebildet sein.

Die Erweiterungsspeicherkarte 25 wird wahlweise an einem ausschließlich zugeordneten (dedicated) 88-Stift- Kartenschlitz angeschlossen; sie ist eine ausschließ­ lich zugeordnete DRAM-Karte einer Kapazität von 2, 4, 8 oder 16 Mbytes.

Der BIOS-RAM 15 ist ein Speicher zum Speichern bzw. Ab­ legen des beschriebenen BIOS′ (Basis-I/O-Systems), und er ist durch einen Schnellspeicher (flash memory) zum Rückschreiben von Programmen gebildet. Das BIOS ist für Betrieb im Realmodus angeordnet und enthält IRT-Routi­ nen zum Testen des Speichers und verschiedener Hardwa­ re-Geräte bei Stromeinschaltoperation und Setzen von Anfangswerten, verschiedene Programme zum Steuern ver­ schiedener Hardware-Geräte in Abhängigkeit von Anforde­ rungen vom Betriebssystem, SMI-Dienstprogramme ein­ schließlich einer Abbruch-SMI-Routine sowie einer Wie­ deraufnahme-SMI-Routine und einen SMI-Hantierer zur Be­ stimmung einer auszuführenden SMI-Dienstroutine und dgl.

Der SMI-Hantierer ist ein beim erstmaligen Generieren eines SMI-Signals gestartetes BIOS-Programm. Der SMI- Hantierer läßt eine SMI-Statusprüfung und einen Aufruf für eine SMI-Dienstroutine entsprechend diesem Status zu.

Die Echtzeituhr (RTC) 16 ist ein Zeitmessermodul mit seiner eigenen Betriebsbatterie und weist einen stets durch diese Batterie gestützten CMOS-Statistik-RAM (im folgenden als CMOS-Speicher bezeichnet) auf. Dieser CMOS-Speicher dient zum Speichern von Einstellinforma­ tion, die Systemkonfiguration repräsentierend, und er enthält auch ein SMI-Statuskennzeichenregister 161, in welchem ein das SMI-Statusprüfergebnis vom SMI-Hantie­ rer o. dgl. angebendes Kennzeichen (flag) gesetzt ist.

Die Inhalte des SMI-Statuskennzeichenregisters 161 sind in Fig. 3 dargestellt.

Gemäß Fig. 3 umfaßt das SMI-Statuskennzeichenregister 161 ein 8-Bit-Register. Die Werte (oder Größen) von vier Bits von Bit 3 bis Bit 0 (B3 - B0) stellen einen SMI-Status dar. Beispielsweise bedeutet "0000", daß kein SMI-Signal generiert ist oder wird, während "0001" angibt, daß ein Abbruch-SMI(-Signal) generiert ist, weil der Netzschalter 311 offen ist, und "1001" angibt, daß ein Wiederaufnahme-SMI(-Signal) generiert ist, weil der Netzschalter 311 geschlossen ist.

Die mit der Stromversorgungs-Steuereinheit (PSC) 31 und einem RS232C-Anschluß oder -Verbinder 34 verbundene Su­ perintegrationsschaltung (SI) 26 führt eine Kommunikati­ onssteuerung unter Benutzung von Serien- oder Reihenda­ ten zwischen PSC 31 und Anschluß 34 aus. Die Superinte­ grationsschaltung 26 ist auch mit einem Floppyplatten- Anschluß (PRT/FDD-Anschluß) 33, einem Festplattenan­ trieb (HDD) 35 und einer Tablettsteuereinheit 36 verbun­ den und führt eine Kommunikationssteuerung unter Benut­ zung von Paralleldaten dazwischen aus.

In der Superintegrationsschaltung (SI) 26 ist ein Sta­ tusregister 261 angeordnet, das den Zustand der Strom­ versorgungs-Steuereinheit (PSC) 31 repräsentiert und ein 8-Bit-Register umfaßt (vgl. Fig. 4).

Bit 7 (B7) dieses Statusregisters 261 repräsentiert das Vorliegen/Fehlen eines schwachen Batteriezustands. Wird ein solcher Zustand erfaßt, so wird Bit 7 auf "1" ge­ setzt; anderenfalls wird Bit 7 auf "0" gesetzt. Bit 6. (B6) des Statusregisters 261 repräsentiert Anschluß/ Trennung eines Wechselstrom-Adapters 313. Wenn letzte­ rer an die Anordnung angeschlossen ist, wird Bit 6 auf "1" gesetzt; anderenfalls wird Bit 6 auf "0" gesetzt. Bit 5 (B5) des Statusregisters 261 gibt den EIN/AUS-Zu­ stand des Netzschalters 311 an. Wenn letzterer geschlos­ sen ist, wird (ist) Bit 5 auf "1" gesetzt; anderenfalls wird Bit 5 auf "0" gesetzt.

Die Stromversorgungs-Steuereinheit (PSC) 31 steuert die Stromzufuhr zu jeder Einheit in Übereinstimmung mit einem Befehl von der Zentraleinheit bzw. CPU 11. Eine Kommunikation mit der CPU 11 erfolgt über ein Befehls­ register in der Superintegrationsschaltung (SI) 26. Wenn eine Abschaltoperation des Netzschalters 311 er­ faßt wird, liefert die Stromversorgungs-Steuereinheit (PSC) 31 ein SMI-Erzeugungsanforderungssignal zum I/O- Gatterfeld 12, und sie setzt Bit 5 des Statusregisters 261 auf "0". Bei Erfassung eines schwachen Batteriezu­ stands liefert die Stromversorgungs-Steuereinheit (PSC) 31 ein SMI-Erzeugungsanforderungssignal zum I/O-Gatter­ feld 12, und sie setzt gleichzeitig Bit 7 des Status­ registers 261 auf "1".

Die Stromversorgungs-Steuereinheit (PSC) 31 generiert auch im Stromabschaltzustand der Anordnung eine Reserve­ stromversorgungsspannung BK und liefert diese Spannung zum Hauptspeicher 13, zum SM-RAM 14 und zu einem Bild­ speicher (VRAM) 38.

Der Floppyplatten-Anschluß 32 dient zum wahlweisen An­ schließen eines Floppyplattenantriebs bzw. -laufwerks (1. FDD) 42. Der Drucker/Floppyplatten-(PRT/FDD-)An­ schluß 33 dient zum wahlweisen Anschließen eines Druckers oder eines Floppyplattenlaufwerks (2. FDD) 43.

Die Tablettsteuereinheit 36 detektiert einen mittels eines (Schreib-)Stifts an einem transparenten Tablett 37 eingegebenen Koordinatenpunkt und liefert die Detek­ tionsdaten über einen Systembus 2B zur Superintegra­ tionsschaltung (im folgenden als SI-Schaltung bezeich­ net) 26 und zum I/O-Gatterfeld 12.

Die Flüssigkristall-Steuereinheit 27 bewirkt eine Anzei­ ge- oder Bildschirmsteuerung des Flüssigkristall-Bild­ schirms 39, entwickelt von der CPU 11 über den System­ bus 2 zugesandte Anzeigedaten in einem Bildspeicher (VRAM) 38 und bewirkt die Wiedergabe der Anzeigedaten auf dem Bildschirm 39. Letzter ist ein(e) Durchlaßtyp- Anzeigetafel bzw. -Bildschirm, gebildet durch eine Punktmatrix aus 640 (vertikal) × 480 (horizontal) Punk­ ten. Eine Rückseitenbeleuchtung 40 aus z. B. einer Leuchtstofflampe (im folgenden einfach als Lampe (FL) bezeichnet) ist hinter dem genannten Bildschirm 39 ange­ ordnet.

Die IC-Karten-Steuereinheiten 28 und 29 führen die Le­ se/Einschreibsteuerung (Ein/Auslesesteuerung) von 68- Stift-PCMCIA-(Personal Computer Card International Association-)Karten 44 und 45 durch. Die Tastatursteuer­ einheit 30 bewirkt die Tasteneingabesteuerung einer wahlweise an die Anordnung angeschlossenen Tastatur 46.

Der Operationsverlauf von einer Abschaltoperation des Netzschalters 31 bis zu einem Aufruf (call) für BIOS-Ab­ bruch-SMI-Routine ist im folgenden anhand von Fig. 5 be­ schrieben.

Wenn der Netzschalter 311 durch einen Operator geöffnet wird, setzt die Stromversorgungs-Steuereinheit 31 Bit 5 des Statusregisters 261 der SI-Schaltung 26, um die CPU 11 von der Abschaltoperation zu informieren, und sie liefert gleichzeitig ein SMI-Anforderungssignal zum I/O-Gatterfeld 12. Letzteres setzt Bit 7 des SMI-Status­ registers 121 auf "1" und liefert ein niedrigpegeliges SMI-Signal zum SMI-Stift der CPU 11 in Abhängigkeit vom SMI-Anforderungssignal von der Stromversorgungs-Steuer­ einheit 31.

Wenn das niedrigpegelige SMI-Signal am SMI-Stift der CPU (Zentraleinheit) 11 eingegeben wird, kartiert (maps) letztere den SM-RAM 14 auf einen 32-Kbyte-Ab­ schnitt von Adresse(n) 60000(H) bis 67FFF(H) des Haupt­ speichers 13 (Schritt S11). Dies erlaubt ein Reihen- oder Durchschalten (bank switching), und ein Zugriff zu Adresse(n) 60000(H) bis 67FFF(H) des Hauptspeichers 13 wird gesperrt. Der SM-RAM 14 ist für diesen Adreßraum anstelle des Hauptspeichers 13 zugreifbar.

Die Speicherabbildung (map) des SM-RAMs 14 ist in Fig. 6 dargestellt. Insbesondere umfaßt der SM-RAM 14 einen CPU-Zustandsspeicherbereich, einen Hardwarezu­ standsspeicherbereich, einen Gerätetreiberbereich 141 für SMI und einen SMI-Hantiererarbeitsbereich. Im SM-RAM 14 ist ein Sprungcode (JMP) zum Bezeichnen des SMI-Hantierers des BIOS-ROMS′ 15 als Unterbrechungs­ bestimmung gesetzt.

Die in Abhängigkeit vom eingegebenen SMI-Signal erhalte­ nen (gewonnenen) Inhalte (CPU-Zustände) der verschiede­ nen Register der CPU 11 werden im CPU-Zustandsspeicher­ bereich des SM-RAMs 14 in Form eines Stapels gesichert oder geschützt (Schritt S12). Wenn das SMI-Signal im Be­ trieb des Betriebsmodus eingegeben wird, wird der CPU- Zustand des Schutzmodus im SM-RAM 14 gesichert (saved). Die CPU 11 ändert ihren Betriebsmodus auf den Realmodus und ruft den an der vorbestimmten Adresse des SM-RAMs 14 gesetzten Sprungcode (JMP) ab (Schritt S13). Die Ver­ arbeitung in Schritten S11 bis S13 wird durch ein Mikro­ programm der CPU 11 ausgeführt.

Die CPU 11 arbeitet (executes) den durch den Sprungcode bezeichneten SMI-Hantierer des BIOS-ROMs 15 ab. Der SMI-Hantierer prüft den SMI-Erzeugungsstatus zur Bestim­ mung des Typs des SMI-Status (Schritt S15).

In diesem Prozeß wird der Inhalt des SMI-Statusregi­ sters 121 mit dem des Statusregisters 261 verglichen. Wenn bei der Abschaltoperation des Netzschalters 311 (ein) SMI(-Signal) erzeugt wird, werden auf vorher be­ schriebene Weise Bit 7 des SMI-Statusregisters 121 und Bit 5 des Statusregisters 261 auf "1" gesetzt. Dabei be­ stimmt der SMI-Hantierer, daß beim Abschalten (Öffnen) des Netzschalters 311 (das) SMI(-Signal) erzeugt wird, und er fordert die Ausführung einer BIOS-SMI-Dienstrou­ tine, d. h. der Abbruch-SMI-Routine entsprechend diesem SMI, an (Schritt S16). Die Verarbeitung in Schritten S14 bis S16 wird durch den SMI-Hantierer ausgeführt.

Die genaue Struktur des im SM-RAM 14 angeordneten Gerä­ tetreiberbereichs 141 für SMI ist nachstehend anhand von Fig. 7 beschrieben.

Gemäß Fig. 7 umfaßt der Gerätetreiberbereich 141 für SMI einen Gerätetreiber-Adreßtabellenbereich 141a, einen Gerätetreiber-Verweilbereich 141b und einen reser­ vierten Bereich 141c. Der Gerätetreiber-Adreßtabellenbe­ reich 141a speichert Adreßinformation entsprechend je­ dem Gerätetreiber. Die Adreßinformation wird als Zeiger oder Hinweismarke benutzt, welche(r) die Speicherposi­ tion eines jeden Gerätetreibers im Gerätetreiber-Adreß­ tabellenbereich 141a repräsentiert. Letzterer speichert einen Abbruchgerätetreiber zur Erweiterung der Funktio­ nen der Abbruch- und Wiederaufnahmeprozesse des BIOS′, einen Wiederaufnahmegerätetreiber und eine Anzahl ande­ rer Gerätetreiber für Strom- oder Leistungsverwaltung zur Benutzung bei der Erzeugung einer SMI-Unterbre­ chung. Der reservierte Bereich 141c ist reserviert, um darin in Zukunft einen anderen SMI-Hantierer verweilen zu lassen oder zu speichern.

Fig. 8 zeigt die genaue Struktur des Gerätetreiber- Adreßtabellenbereichs 141. In diesem Fall sei angenom­ men, daß zwei Gerätetreiber, d. h. der Abbruch- und der Wiederaufnahmegerätetreiber, im Gerätetreiber-Adreßta­ bellenbereich 141a verweilen oder resident sind.

Im Gerätetreiber-Adreßtabellenbereich 141a sind oder werden zwei Adreßinformationseinheiten, welche den Ab­ bruch- und Wiederaufnahmegerätetreibern entsprechen, ge­ speichert bzw. abgelegt. Jede Adreßinformation besteht aus einer Versatzadresse und einer Segmentadresse.

Insbesondere sind gemäß Fig. 8 eine Startversatzadresse für Abbruch und eine Startsegmentadresse für Abbruch Adreßinformationseinheiten (pieces), welche dem Abbruch­ gerätetreiber entsprechen. Eine Startversatzadresse für Wiederaufnahme und eine Startsegmentadresse für Wieder­ aufnahme sind Adreßinformationseinheiten, welche dem Wiederaufnahmegerätetreiber entsprechen. Auf diese Wei­ se wird jede Adreßinformation durch eine Versatzadresse und eine Segmentadresse gebildet, weil das BIOS zum Auf­ rufen des Gerätetreibers im Realmodus der CPU 11 arbei­ tet und die Adressierung im Realmodus unter Benutzung der Versatz- (offset) und Segmentadressen erfolgt. Die Segmentadresse kann für einen Zugriff zu einem anderen Segment im Hauptspeicher 13, ausgenommen den Adreßraum des SM-RAMs 14, benutzt werden. Demzufolge kann noch ein anderer Gerätetreiber zum Hauptspeicher 13 hinzuge­ fügt und durch die BIOS-SMI-Routine aufgerufen (called) werden.

Wenn sowohl die Startversatzadresse für Abbruch als auch die Startsegmentadresse für Abbruch auf 0000(H) ge­ setzt ist, zeigt dies an, daß der Abbruch-Gerätetreiber nicht gesetzt ist. Wenn auf ähnliche Weise sowohl die Startversatzadresse als auch die Startsegmentadresse, jeweils für Wiederaufnahme, auf 0000(H) gesetzt ist, zeigt dies an, daß der Wiederaufnahme-Gerätetreiber nicht gesetzt ist.

In diesem Gerätetreiber-Adreßtabellenbereich 141a ist ein Adreßtabellenfreigabe/abschaltkennzeichen gesetzt.

Dieses Adreßtabellenfreigabe/abschaltkennzeichen zeigt an, ob die Adreßinformation im Gerätetreiber-Adreßtabel­ lenbereich 141a aktiviert oder freigegeben (enabled) ist. Ein Kennzeichen "AA55(H)" repräsentiert einen Frei­ gabezustand; anderenfalls stellt es einen Sperr- oder Abschaltzustand (disable state) dar. Die folgende Adreß­ information ist nur dann bedeutungsvoll, wenn das Kenn­ zeichen einen Freigabezustand repräsentiert. Wenn das Kennzeichen einen Abschaltzustand darstellt, befindet sich der SMI-Gerätetreiberbereich 141 für einen anderen Zweck als Funktionserweiterung des BIOS-Abbruch/Wieder­ aufnahmeprozesses im Gebrauch. Dabei ist die folgende Adreßinformation bedeutungslos.

Im folgenden ist anhand von Fig. 9 eine Operation be­ schrieben, die durch die BIOS-Abbruch-SMI-Routine ausge­ führt oder abgearbeitet wird. Es sei angenommen, daß die Adreßinformation im Gerätetreiber-Adreßtabellenbe­ reich 141a bedeutungsvoll ist.

Wenn die Startversatzadresse und die Startsegmentadres­ se, jeweils für Abbruch, im Gerätetreiber-Adreßtabellen­ bereich 141a gesetzt sind, ruft die Abbruch-SMI-Routine den Abbruch-Gerätetreiber vor einem Abbruchprozeß auf. Dieser Aufruf erfolgt durch Aufrufen (FAR CALL) einer Adresse entsprechend dem Abbruch-Gerätetreiber, von den Startabbruch- und Segmentadressen für Abbruch gewonnen, die aus dem Gerätetreiber-Adreßtabellenbereich 141a aus­ gelesen werden. Dabei bleiben die Registerinhalte der CPU 11 unverändert.

Der Abbruch-Gerätetreiber wird daher gestartet, um die Erweiterungsabbruchverarbeitung auszuführen (Schritt S31), in welcher Daten von einem Wahlgerät, wie Spei­ cherkarte 25 oder IC-Karte 44, die durch die BIOS-Ab­ bruchroutine nicht gestützt sind, gesichert werden. In dieser Datensicherungsoperation werden Benutzerdaten der Speicherkarte 25, die Statusdaten ihrer Steuerein­ heit und dgl. im Festplattenantrieb (HDD) 35 gesichert. Einige Speicherkarten 25 weisen eingebaute Batterien und Reservefunktionen auf. Dabei werden nur die Status­ daten gesichert (saved). Die Statusdaten können im SM-RAM 14 gesichert werden, weil ein für ihre Sicherung nötiger Speicherraum oder -platz sehr klein ist.

Nach Abschluß der Erweiterungsabbruchverarbeitung schal­ tet die Steuerung wiederum auf die BIOS-Abbruch-SMI-Rou­ tine um, in welcher eine Abbruchverarbeitung ausgeführt wird (Schritt S21), in der wiederum die CPU-Zustände und die Hardware-Zustände im SM-RAM 14 gesichert wer­ den. Dabei sind die zu sichernden CPU-Zustände CPU-Re­ gisterwerte im Realmodus. Die Abbruch-SMI-Routine lie­ fert dann einen Netz-Abschaltbefehl zur Stromversor­ gungs-Steuereinheit (PSC) 31 über das I/O-Gatterfeld 12, den Systembus 2 und die SI-Schaltung 26 (Schritt S22). Die Anordnung wird hierauf in den Abbruchmodus ge­ setzt. Nahezu alle Vorrichtungen oder Geräte in der An­ ordnung, mit Ausnahme des Hauptspeichers 12, des SM-RAMs 14 und des Bildspeichers (VRAM) 38, an denen die Reservestromversorgungsspannung BK anliegt, werden in den (Netzstrom-)Abschaltzustand gesetzt.

Wenn die Adreßinformation im Gerätetreiber-Adreßtabel­ lenbereich 141a abgeschaltet bzw. deaktiviert ist, wird die Erweiterungsabbruchverarbeitung (Schritt S31) nicht ausgeführt, vielmehr wird nur die Abbruchverarbeitung (Schritt S21) der Abbruch-SMI-Routine gestartet.

Der Operationsablauf von der Einschaltoperation des Netzschalters 311 bis zum Start der BIOS-Wiederaufnah­ me-SMI-Routine ist nachstehend anhand der Fig. 10 und 11 beschrieben.

Wenn der Netzschalter 311 durch den Operator geschlos­ sen wird, legt die Stromversorgungs-Steuereinheit 31 das System bzw. die Anordnung an Spannung, und sie setzt Bit 5 des Statusregisters 261 in der SI-Schaltung 26 auf "0", um die CPU 11 vom Einschalten (Schließen) des Netzschalters 311 zu informieren. Gleichzeitig lie­ fert die Stromversorgungs-Steuereinheit 31 das Rücksetz­ anforderungssignal zum I/O-Gatterfeld 12, welches dar­ aufhin in Abhängigkeit vom Rücksetzanforderungssignal von der Stromversorgungs-Steuereinheit 31 ein Rücksetz­ signal zur CPU 11 liefert.

Wenn das Rücksetzsignal der CPU 11 eingegeben ist oder wird, wird die CPU 11 automatisch in den Realmodus ge­ setzt. Dabei wird die IRT-(Anfangszuverlässigkeits­ test-)Routine zur Inbetriebnahme der Anordnung ausge­ führt bzw. abgearbeitet.

Die BIOS-IRT-Routine bestimmt unter Bezugnahme auf die im CMOS-Speicher in der Echtzeituhr (RTC) 16 gesetzte Systemeinstellinformation, ob der Wiederaufnahme- oder Urlade- bzw. Einleitmodus (boot mode) durch den Opera­ tor eingestellt ist (Schritt S41).

Wenn der Urlade-(oder Einleit-)Modus gesetzt ist, führt die IRT-Routine einen Speicher- und einen Hardwaretest durch, und sie initialisiert die Hardware in Überein­ stimmung mit der im CMOS-Speicher gesetzten (abgeleg­ ten) Systemeinstellinformation, bewirkt das Urladen (bootstrap-loads) des Betriebssystems im Hauptspeicher und ändert den Modus der CPU 11 auf den Schutzmodus (Schritt S42).

Wenn dagegen der Wiederaufnahmemodus gesetzt (oder vor­ gegeben) ist, setzt die IRT-Routine den Wert des vorbe­ stimmten internen Registers der CPU 11 auf "1" und den Wert des vorbestimmten Registers des I/O-Gatterfelds 12 (ebenfalls) auf "1", um damit ein Software-SMI(-Signal) auszugeben (Schritt S43), in welchem ein SMI-Unterbre­ chungssignal vom I/O-Gatterfeld 12 zur CPU 11 geliefert wird.

Wenn das SMI-Signal ausgegeben wird oder ist, kartiert (maps) die CPU 11 den SM-RAM 14 auf einen 32 Kbyte-Ab­ schnitt von Adresse(n) 60000(H) bis 67FFF(H) des Haupt­ speichers 13 (Schritt S51), und sie ruft einen an der vorbestimmten Adresse des SM-RAMs 14 gesetzten Sprungco­ de (JMP) ab.

Die CPU 11 führt sodann den durch den Sprungcode be­ zeichneten SMI-Hantierer des BIOS-RAMs 15 aus (Schritt S52). Der SMI-Hantierer prüft den SMI-Zustand zwecks Be­ stimmung des Typs oder der Art desselben (Schritt S53).

In diesem Prozeß werden die Inhalte des SMI-Statusregi­ sters 121 und des Statusregisters 261 geprüft. Wenn das SMI-Signal durch ein Abschalten des Netzschalters 311 hervorgerufen ist, werden auf oben beschriebene Weise Bit 7 des SMI-Statusregisters 121 auf "1" und Bit 5 des Statusregisters 261 auf "0" gesetzt. Dabei bestimmt der SMI-Hantierer, daß das SMI-Signal aufgrund eines Ein­ schaltens des Netzschalters 311 generiert ist, und er fordert eine vorbestimmte BIOS-SMI-Dienstroutine, d. h. die Wiederaufnahme-SMI-Routine entsprechend diesem SMI- Signal an (Schritt S54).

Nachstehend ist anhand von Fig. 12 eine durch die BIOS- Wiederaufnahme-SMI-Routine ausgeführte Operation be­ schrieben.

In der Wiederaufnahme-SMI-Routine wird ein Abbruch-SMI- Kennzeichen, welches das Auftreten eines Abbruch-SMI- Signals aufgrund eines Einschaltens des Netzschalters 311 repräsentiert, im SMI-Statuskennzeichenregister 161 in der Echtzeituhr (RTC) 16 gesetzt. Dabei werden unte­ re vier Bits B3, B2, B1 und B0 vom SMI-Statuskennzei­ chenregister 161 auf "1", "0", "0" bzw. "1" gesetzt.

Die Wiederaufnahme-SMI-Routine stellt sodann die CPU-Zu­ stände und die Hardware-Zustände, die in der Abbruch- SMI-Routine im SM-RAM 12 gesichert (worden) sind, wie­ der her (Schritt S61). Wenn die Startversatz- und -seg­ mentadressen für Wiederaufnahme im Gerätetreiber-Adreß­ tabellenbereich 141a gesetzt sind, ruft sodann die Wie­ deraufnahme-SMI-Routine den Wiederaufnahme-Gerätetrei­ ber vor dem Ende der Wiederaufnahmeverarbeitung auf. Dieser Aufruf erfolgt durch Aufrufen (FAR CALL) einer Adresse entsprechend dem Wiederaufnahme-Gerätetreiber, gewonnen von bzw. aus den Startwiederaufnahme- und Seg­ mentadressen für Wiederaufnahme, die aus dem Gerätetrei­ ber-Adreßtabellenbereich 141a ausgelesen werden oder sind. Dabei bleiben die Registerinhalte der. CPU 11 un­ verändert.

Der Wiederaufnahme-Gerätetreiber wird daher gestartet, um die Erweiterungswiederaufnahmeverarbeitung auszufüh­ ren (Schritt S71), in welcher die im Festplattenantrieb (HDD) 35 gesicherten Daten eines Wahlgeräts, etwa der Speicherkarte 25, wiederhergestellt werden.

Nach Abschluß des Erweiterungswiederaufnahmeprozesses geht die Steuerung wiederum auf die BIOS-Wiederaufnah­ me-SMI-Routine über, in welcher eine vorbestimmte Rück­ kehranweisung ausgeführt wird, um die Steuerung zum Be­ triebssystem zurückzuführen.

Wie erwähnt, sind bei dieser Ausführungsform die Geräte­ treiber für die Erweiterungsabbruch/wiederaufnahmever­ arbeitung in dem zum Sichern der Systemstatusdaten be­ nutzten SM-RAM 14 gespeichert. Die Abbruch/Wiederaufnah­ meverarbeitung eines Wahlgeräts, das nicht durch das BIOS gestützt (supported) ist, kann (damit) realisiert werden.

Dabei weist der SM-RAM 14 einen vorbestimmten, mit dem Hauptspeicher 13 gemeinsamen Adreßraum oder -platz auf. Der SM-RAM 14 ist ein Überlagerungsspeicher, auf den nur dann zugegriffen werden kann, wenn ein SMI-Signal eingegeben wird oder ist. Auch wenn die Gerätetreiber für Erweiterungsabbruch/wiederaufnahmeverarbeitung ge­ speichert sind, vergrößert sich aus diesem Grund ein er­ forderlicher Speicherraum nicht. Daher kann die funktio­ nelle Erweiterung der Abbruch/Wiederaufnahmefunktion unter wirkungsvoller Nutzung der Speicherreserve reali­ siert werden, wodurch eine wirksamere Strom- oder Lei­ stungssteuerung bzw. -kontrolle erreicht wird.

Die Operation für das Setzen (Einstellen) der Anordnung in den Abbruchmodus bei einer Abschaltoperation des Netzschalters 311 ist vorstehend beschrieben worden. Wenn jedoch neben der Detektion eines Abschaltens des Netzschalters 311 auch ein schwacher Batteriezustand durch die Stromversorgungs-Steuereinheit 31 erfaßt wird, wird die Anordnung in den Abbruchmodus gesetzt. Dabei ist eine Abbruchverarbeitung die gleiche, wie die bei einem Abschalten des Netzschalters 311 ausgeführte. Die Erweiterungsabbruchverarbeitung für ein Wahlgerät und die normale Abbruchverarbeitung durch das BIOS wer­ den zusammenwirkend (cooperatively) durchgeführt.

Die im SM-RAM 14 gespeicherten Gerätetreiber sind nicht auf die angegebenen Strom- oder Leistungssteuertreiber beschränkt, sondern können auch Gerätetreiber zum Steu­ ern verschiedener peripherer Geräte, wie Drucker, "Maus" und Tastatur, umfassen. Mit dieser Auslegung kann die Steuerverarbeitung der peripheren Geräte durch SMI-Signale gestartet (eingeleitet) werden, und die pe­ ripheren Geräte können ohne ungünstige Beeinflussung eines ausgeführten Anwenderprogramms mit hoher Geschwin­ digkeit gesteuert werden.

Nachstehend ist die zweite Ausführungsform der Erfin­ dung beschrieben.

Bei der zweiten Ausführungsform ist ein Schnittstellen­ treiber zwischen einem APM-Treiber eines Betriebssy­ stems und einem BIOS in einem SM-RAM 14 gespeichert; die Systemleistungsverwaltung (system power management) wird unter Heranziehung dieses Schnittstellentreibers realisiert.

Das Prinzip der Leistungsverwaltung unter Nutzung des APM-Treibers ist nachstehend anhand von Fig. 13 be­ schrieben.

Die Leistungsverwaltung unter Nutzung des APM-Treibers wird durch einen APM-Treiber (APM-S) des Betriebssy­ stems, eine APM-SMI-Routine des BIOS′ und einen Geräte­ treiber (APM-M) für eine APM-Schnittstelle, im SM-RAM 14 gespeichert, realisiert.

Der APM-Treiber (APM-S) des Betriebssystems wird durch Erweiterung einer Funktion zum Aufrufen des BIOS′ (INT 15h), dem herkömmlichen Systemdienst oder -service zu­ geordnet, gewonnen. Die folgende Leistungsverwaltung wird in einem diesen APM-Treiber (APM-S) benutzenden System ausgeführt.

Wenn z. B. ein Anwendungs- bzw. Anwenderprogramm in einen Tasteneingabezustand o. dgl. gesetzt ist, infor­ miert der APM-Treiber (APM-S) das BIOS bezüglich eines Leerlaufzustands, der ein "Tasteneingabe abwarten" re­ präsentiert. In Abhängigkeit von diesen Leerlaufzu­ standsdaten wird die Strom- bzw. Leistungsverwaltungs­ funktion des BIOS′ gestartet, um die Leistungssteuerung oder -kontrolle zu verschiedenen Hardwaregeräten aus zu­ führen. Der APM-Treiber (APM-S) ruft periodisch die Lei­ stungssteuerfunktion des BIOS′ unabhängig vom Leerlauf­ zustand der Anordnung auf bzw. ab, um zu prüfen, ob das BIOS einen Leistungssteuer- bzw. -kontrollprozeß anfor­ dert. Ist dies der Fall, so informiert der APM-Treiber (APM-S) das Anwenderprogramm und verschiedene Geräte­ treiber in der Anordnung von dieser Anforderung, um zu prüfen, ob dieser Prozeß ausgeführt werden kann. Ist dieses möglich, wird dies dem BIOS gemeldet, um damit den Leistungskontrollprozeß auszuführen.

Der im Zusammenwirken mit dem APM-Treiber (APM-S) ausge­ führte BIOS-Leistungskontrollprozeß wird in der APM- SMI-Routine abgearbeitet.

Eine Kommunikation zwischen der BIOS-APM-SMI-Routine und dem APM-Treiber (APM-S) erfolgt über den Gerätetrei­ ber (APM-M) für APM-Schnittstelle. Dies bedeutet, daß das BIOS den Gerätetreiber (APM-M) für APM-Schnittstel­ le aufruft (calls), um eine Anforderung vom APM-Treiber (APM-S) zu empfangen und Information zu ihm zu übertra­ gen.

Der APM-Treiber (APM-S) im Betriebssystem gemäß dieser Ausführungsform ist äquivalent zu einem APM-Treiber, der in einem (Gerät) MS-WINDOWS 3.1, entwickelt von Microsoft Corp., USA, installiert ist. Der Gerätetrei­ ber (APM-M) wird bei Installation des APM-Treibers (APM-S) installiert.

Fig. 14 zeigt die genaue Auslegung eines Gerätetreiber- Adreßtabellenbereichs 141, in welchem der Gerätetreiber (APM-M) für APM-Schnittstelle in einem Gerätetreiberver­ weilbereich 141b im SM-RAM 14 gespeichert ist.

Der Gerätetreiber (APM-M) für APM-Schnittstelle ist oder wird durch einen APM-SMI-Vorprozeß und einen APM- SMI-Nachprozeß gebildet. Dabei werden zwei Adreßinforma­ tionseinheiten entsprechend den APM-SMI-Vor- und -Nach­ prozessen im reservierten Bereich des Gerätetreiber- Adreßtabellenbereichs 141 gespeichert bzw. abgelegt. Diese Adreßinformationseinheiten sind durch eine Ver­ satzadresse und eine Segmentadresse gebildet.

Insbesondere entsprechen gemäß Fig. 14 eine APM-SMI- Startversatzadresse für Vorprozeß und eine APM-SMI- Startversatzadresse für Vorprozeß Adreßinformationsein­ heiten entsprechend dem APM-SMI-Vorprozeß. Eine APM- SMI-Startversatzadresse und eine APM-SMI-Startsegmen­ tadresse, jeweils für Nachprozeß, sind Adreßinformati­ onseinheiten entsprechend dem APM-SMI-Nachprozeß.

Wenn der Gerätetreiber (APM-M) für APM-Schnittstelle im SM-RAM 14 gespeichert ist oder wird, wird auf diese Wei­ se die entsprechende Adreßinformation im Gerätetreiber- Adreßtabellenbereich 141 hinzugefügt.

Die genaue Operation (in) der APM-SMI-Routine wird an­ hand von Fig. 15 beschrieben. Es sei angenommen, daß die BIOS APM-SMI-Routine in Abhängigkeit von einer An­ forderung vom APM-Treiber (APM-S) des Betriebssystems eingeleitet wird.

Wenn der APM-Treiber (APM-S) die Leerlaufinformation von einem Kernprogramm über verschiedene Schnittstellen (INT15h-, 16-Bit- und 32-Bit-Schnittstelle) empfängt (Schritte S81 bis S83), startet der APM-Treiber (APM-S) die APM-SMI-Routine (Schritt S84). Im Startprozeß die­ ser Routine wird ein die Erzeugung einer APM-SMI-Anfor­ derung angebendes Kennzeichen in einem vorbestimmten Re­ gister eines CMOS-Speichers gesetzt, wobei gleichzeitig ein Software-SMI-Signal ausgegeben wird.

Wenn der BIOS SMI-Hantierer erfaßt, daß das Software- SMI-Signal in Abhängigkeit von der APM-SMI-Anforderung generiert ist, startet er die APM-SMI-Routine.

Wenn die Adreßinformation im Gerätetreiber-Adreßtabel­ lenbereich 141a gesetzt ist oder wird, ruft die APM- SMI-Routine den Vorprozeß von APM-SMI, einen APM-Ent­ sprechungsprozeß und den Nachprozeß von APM-SMI auf oder ab (Schritte S91, S92, und S93).

Der Aufruf des Vorprozesses von APM-SMI erfolgt durch Aufrufen (FAR CALL) einer Adresse, die von den APM-SMI- Startversatz und -Segmentadressen für Vorprozeß, aus dem Gerätetreiber-Adreßtabellenbereich 141a ausgelesen, gewonnen wird oder wurde.

Der Vorprozeß von APM-SMI wird mittels dieses Aufrufs (call) ausgeführt. Verschiedene Statusdaten werden vom Vorprozeß von APM-SMI zur BIOS APM-SMI-Routine gesandt (Schritt S95). Letztere führt den entsprechenden Lei­ stungskontrollprozeß (Schritt S_) entsprechend der An­ forderung vom APM-Treiber (APM-S) aus, der durch diese Statusdaten repräsentiert ist.

Wenn z. B. eine Abbruchanforderung von einem Hilfspro­ gramm durch den Aufruf des Vorprozesses gemeldet (informed) wird, führt die APM-SMI-Routine die Abbruch­ verarbeitung (Systemstatussicherung) unabhängig vom Urlade/Wiederaufnahmemodus durch. Dabei wird der Nach­ prozeß von APM-SMI nicht auf- oder abgerufen.

Wenn durch den Aufruf des Vorprozesses eine HDD-Be­ reit(schafts)anforderung gemeldet wird, schaltet die APM-SMI-Routine einen HDD-Motor ein und ruft dann den Nachprozeß von APM-SMI auf.

Wenn durch den Aufruf des Vorprozesses eine HDD-AUS- bzw. -Abschaltanforderung gemeldet wird, schaltet die APM-SMI-Routine den HDD-Motor ab und ruft sodann den Nachprozeß von APM-SMI auf.

Wenn durch den Aufruf des Vorprozesses eine Anzeige-Be­ reitanforderung gemeldet wird, schaltet die APM-SMI-Rou­ tine einen (den) Flüssigkristall-Bildschirm 39 (z. B. Einschaltoperation einer Rückseitenbeleuchtungseinheit) ein, und sie ruft sodann den Nachprozeß von APM-SMI auf.

Wenn durch den Aufruf des Vorprozesses eine Anzeige-Ab­ schaltanforderung gemeldet wird, schaltet die APM-SMI- Routine den genannten Bildschirm 39 (z. B. Abschaltope­ ration der Rückseitenbeleuchtung) aus, und sie ruft dann den Nachprozeß von APM-SMI auf.

Wenn durch den Aufruf des Vorprozesses eine Tablett-Be­ reitanforderung gemeldet wird, setzt die APM-SMI-Routi­ ne ein Tablett 37 in einen EIN-Zustand (d. h. Einschalt­ operation einer Tablett-Stromversorgung), und sie ruft dann den Nachprozeß von APM-SMI auf.

Wenn durch den Aufruf des Vorprozesses eine Tablett-An­ forderung gemeldet wird, setzt die APM-SMI-Routine das Tablett 37 in einen AUS-Zustand (d. h. Abschalten der ge­ nannten Stromversorgung), um dann den Nachprozeß von APM-SMI aufzurufen.

Der Aufruf des Nachprozesses erfolgt durch Aufrufen (calling) (FAR CALL) einer Adresse, die durch die APM- SMI-Startversatz- und Segmentadressen für Nachprozeß, aus dem Gerätetreiber-Adreßtabellenbereich 141a ausgele­ sen, gewonnen wird oder wurde.

Mittels dieses Aufrufs wird der Nachprozeß von APM-SMI ausgeführt bzw. abgearbeitet; der Nachprozeß von APM- SMI liefert ein Endestatussignal zum APM-Treiber (APM-S) zurück. Danach wird die Steuerung von der APM- SMI-Routine des BIOS′ zum APM-Treiber (APM-S), d. h. zum Hilfsprogramm, zurückgeführt (Schritte S85 und S86).

Wie vorstehend beschrieben, sind bei der zweiten Ausfüh­ rungsform Gerätetreiber (APM-M) für die Schnittstelle zwischen dem BIOS und dem APM-Treiber (APM-S) im SM-RAM 14 registriert bzw. abgelegt. Demzufolge kann sowohl eine wirksame Nutzung der Speicherreserve als auch eine Realisierung einer höchst fortschrittlichen Leistungs­ verwaltungsfunktion erreicht werden.

Claims (7)

1. Rechneranordnung, die für Anschluß verschiedener pe­ ripherer Geräte geeignet ist, gekennzeichnet durch
einen Überlagerungsspeicher (14), der mit einem Teil eines einem Hauptspeicher (13) zugewiesenen Adreßraums oder -platzes kartiert und in Abhängig­ keit von einem vorbestimmten Unterbrechungssignal zu­ greifbar ist und zum Speichern von Gerätetreiber­ programmen für Verwaltung der peripheren Geräte dient, sowie
eine Einrichtung (BIOS, 11) zum Starten eines im Überlagerungsspeicher gespeicherten Gerätetreiber­ programms für Ausführung einer Steuerung des betref­ fenden peripheren Geräts in Abhängigkeit vom Unter­ brechungssignal.

2. Rechneranordnung, die für Anschluß verschiedener Wahlgeräte geeignet ist, gekennzeichnet durch
einen Überlagerungsspeicher (14), der mit einem Teil eines einem Hauptspeicher (13) zugewiesenen Adreßraums oder -platzes kartiert und in Abhängig­ keit von einem vorbestimmten Unterbrechungssignal zu­ greifbar ist und zum Speichern von Gerätetreiberpro­ grammen für die Ausführung eines Erweiterungsabbruch­ prozesses zur Sicherung von Daten der Wahlgerät dient,
eine Abbrucheinrichtung (S21, 11) zum Sichern von Statusdaten der Rechneranordnung im Überlagerungs­ speicher und zum Ausführen des Abbruchprozesses zum Abschalten (powering off) der Rechneranordnung,
eine Erweiterungsabbrucheinrichtung (S31, 11) zum Starten eines im Überlagerungsspeicher gespeicherten Gerätetreiberprogramms und zum Ausführen des Erwei­ terungsabbruchprozesses für das betreffende Wahlge­ rät,
eine Einrichtung (Abbruchgerätetreiber; Fig. 9), um die Erweiterungsabbrucheinrichtung den Erweite­ rungsabbruchprozeß in Abhängigkeit vom Unterbre­ chungssignal ausführen zu lassen, und
eine Einrichtung (BIOS-Abbruch-SMI-Routine; Fig. 9), um die Abbrucheinrichtung den Abbruchprozeß an einem Ende der Ausführung des durch die Erweite­ rungsabbrucheinrichtung ausgeführten Erweiterungsab­ bruchprozesses ausführen zu lassen.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung, um die Erweiterungsabbruchein­ richtung den Erweiterungsabbruchprozeß ausführen zu lassen, Mittel (Fig. 9) zum Detektieren, ob das Ge­ rätetreiberprogramm im Überlagerungsspeicher gespei­ chert ist, und dann, wenn das Gerätetreiberprogramm nicht gespeichert ist, die Abbrucheinrichtung den Ab­ bruchprozeß ausführen zu lassen, aufweist.

4. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abbrucheinrichtung ein grundlegendes bzw. Basis-Eingabe/Ausgabeprogramm (BIOS) zur Steuerung von Hardware der Rechneranordnung aufweist.

5. Anordnung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch
einen Netzschalter (311) für EIN/AUS-Steuerung einer Stromversorgung der Rechneranordnung und
eine Einrichtung (31) zum Detektieren einer Ab­ schalt(öffnungs)operation des Netzschalters und zum Erzeugen des Unterbrechungssignals in Abhängigkeit vom Detektieren der Abschaltoperation.

6. Leistungsverwaltungsverfahren bei einer Rechneran­ ordnung, an die verschiedene Wahlgeräte anschließbar sind, gekennzeichnet durch folgende Rechnerschritte:
Detektieren (Fig. 9) einer Abschaltoperation eines Netzschalters,
Zulassen (Fig. 9) eines Zugriffs zu einem vorbe­ stimmten, einen Hauptspeicher überlagernden Überla­ gerungsspeicher in Abhängigkeit vom Detektieren der Abschaltoperation des Netzschalters,
Starten (S31) eines vorbestimmten, im Überlage­ rungsspeicher gespeicherten Gerätetreiberprogramms und Sichern von Daten des Wahlgeräts sowie
Sichern (S21, S22) eines Status der Rechneranord­ nung im Überlagerungsspeicher zum Stromlosmachen bzw. Abschalten (power off) der Rechneranordnung in Abhängigkeit von einem Ende eines Prozesses zum Si­ chern der Daten des Wahlgeräts.

7. Rechneranordnung, gekennzeichnet durch
eine zwischen Hardware der Rechneranordnung und ein Anwendungs- bzw. Anwenderprogramm (schnittstel­ lenmäßig) geschaltete Systemverwaltungseinrichtung (OS) zum Verwalten oder Führen einer Operation der Anordnung, mit einer Leistungsverwaltungseinrichtung (APM-Treiber) zum Ausgeben verschiedener Strom- oder Leistungssparanforderungen in Abhängigkeit von einem Leerlaufzustand der Anordnung,
eine Hardwaresteuereinrichtung (BIOS) zur Ausfüh­ rung einer Leistungssteuerung oder -kontrolle der Hardware der Rechneranordnung,
einen Überlagerungsspeicher (14), der mit einem Teil eines einem Hauptspeicher zugewiesenen Adreß­ raums oder -platzes kartiert und in Abhängigkeit von einem bestimmten Unterbrechungssignal zugreifbar ist und zum Speichern eines Schnittstellenprogramms zwi­ schen der Hardwaresteuereinrichtung und der Lei­ stungsverwaltungseinrichtung, in der Systemverwal­ tungseinrichtung angeordnet, dient,
eine Einrichtung (IRT) zum Generieren eines Unter­ brechungssignals in Abhängigkeit von einer Leistungs­ sparanforderung von der in der Systemverwaltungsein­ richtung angeordneten Leistungsverwaltungseinrich­ tung und
eine Einrichtung (APM-Treiber) zum Starten des Schnittstellenprogramms in Abhängigkeit vom Unter­ brechungssignal, und um die Hardwaresteuereinrich­ tung die Leistungskontrolle der Hardware in Abhängig­ keit von der Leistungssparanforderung ausführen zu lassen.