JP5681689B2 - 省電力状態からの復帰時間を短縮する方法およびコンピュータ - Google Patents

省電力状態からの復帰時間を短縮する方法およびコンピュータ Download PDF

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Description

本発明は、省電力状態のコンピュータが復帰するまでの時間を短縮する技術に関し、さらに詳細にはリムーバル・メディアの装着が可能な再生装置が接続されたコンピュータが復帰するまでの時間を短縮する技術に関する。
ノートブック型パーソナル・コンピュータ(ノートPC)またはタブレット端末などの携帯式コンピュータでは、バッテリィによる動作時間を確保するために、パワー・オン状態からサスペンド状態またはハイバネーション状態などの省電力状態に遷移する。ハイバネーション状態では、パワー・オン状態での各デバイスのシステム・コンテキストおよびメイン・メモリの記憶内容(ハイバネーション・データ)をハードディスク・ドライブ(HDD)やソリッド・ステート・ドライブ(SSD)などのディスク・ドライブに格納してからほとんどのデバイスの電力を停止する。パワー・オン状態に復帰(レジューム)する時はディスク・ドライブからハイバネーション・データを元の位置にリストアすることでパワー・オフ状態から起動するよりも復帰時間を短縮することができる。
レジュームする際には、すべてのデバイスに電源が投入される。最初にBIOSはそれまで電源が停止していたデバイスの検出、検査およびパラメータの設定などの初期化を行う。デバイスは必要に応じて自らの検査も行い、システムによる利用が可能な状態になるとBIOSにレディ通知を送る。すべてのデバイスからレディ通知を受け取ってハードウェア上の復帰処理が完了するとBIOSは復帰処理の制御をOSに移す。BIOSは所定の時間が経過してもレディ通知をうけ取っていないデバイスがある場合は、当該デバイスの初期化をスキップしてOSに制御を渡すためレジューム時間が遅延する。また、BIOSはレディ通知を受け取っていないデバイスにアクセスすることができない。
特許文献1は、書き込みを禁止する光磁気ディスクを収納するODDを搭載したノートPCの起動時間を短縮する発明を開示する。この発明では、BIOSが電源オフ前にODDに実装された不揮発性メモリに、光磁気ディスクに対する書き込みを禁止するための動作設定を行うことを示す情報を書き込む。ODDは電源オン時に、この不揮発性メモリを参照して光磁気ディスクに対する書き込みを禁止する設定を自主的に行う。BIOSは電源オン時にODDに光磁気ディスクに対する書き込みを禁止するためのコマンドを送る必要がないため、ノートPCの起動時間が短くなる。
特許文献2は、ディスク装置を搭載するノートPCの起動時間の短縮を図る発明を開示する。この発明では、電源を切断する際にHDDに記憶されている起動情報を不揮発性メモリに書き込んで、不揮発性メモリにHDDと同じ起動情報が記憶されていることを示すフラグを設定する。電源を投入した際には、不揮発性メモリにフラグが設定されているときは不揮発性メモリから起動情報を読み出してノートPCを起動する。
特開2010−9453号公報 特開2008−40948号公報
HDD、SSD、光学ディスク・ドライブ(ODD)、USB接続の記憶装置、またはフロッピー(登録商標)・ディスク・ドライブ(FDD)などはブート・ドライブ(起動ドライブ)の候補としてシステムに登録されている。これらの複数のブート・ドライブ候補には優先順位が割り当てられている。レジューム処理の際にBIOSは、優先順位にしたがって順番に各ブート・ドライブ候補にマスター・ブート・レコード(MBR)またはブート・セクタが存在するか否かを検索する。
上位に設定されたブート・ドライブ候補からブート・セクタを検出したときは、BIOSは当該ブート・ドライブ候補をブート・ドライブと認定して、そこからOSやデバイス・ドライバなどのブート・ファイルのロードを開始する。通常の状態でノートPCを利用する間は、ブート・ドライブがHDDまたはSSDになるが、ブート・セクタが破損したときのリカバリのためにUSB接続の記憶装置やODDには高い順位が設定されている。
したがってODDにブート・セクタを備えるCD−ROMやDVDなどのブート・ディスクが装着されている場合は、BIOSはODDからブートするようにレジューム処理を行う。省電力状態またはパワー・オフ状態からノートPCが起動する際に、ODDにはブート・ディスクまたはそれ以外の通常のディスクのいずれかが装着されるかいずれのディスクも装着されない。なお、以後、ブート・ディスクおよび通常のディスクを含めて称する場合は単にディスクということにする。
ODDはブート・ディスクと通常のディスクの違いを認識することはできないが、ディスクの装着状態を検査することはできる。レジュームの際に、ODDはディスクが装着されているか否かを検査してBIOSにディスクの装着を示すレディ通知またはディスクの未装着を示すレディ通知を送る。ディスクの装着を示すレディ通知を受け取ったBIOSは、ODDにリード・コマンドを送ってブート・ディスクであるか否かを検査する。
BIOSはブート・ディスクが装着されていると判断した場合はODDからブートし、通常のディスクが装着されていると判断した場合は下位のブート・ドライブ候補のいずれかからブートする。またBIOSは、ディスクの未装着を示すレディ通知を受け取った場合は、ODDがブート・ドライブでないと判断してレジューム処理を進める。これまでは、ディスクが装着されているか否かにかかわらず、ODDはレジュームする際に必ずディスクの装着状態を検査してからBIOSにその結果を含むレディ通知を送っていた。そしてディスクの装着状態を検査するためにODDはサーボ機構を動作させさらにディスクを回転させる必要があるためBIOSにレディ通知を送るまで一定の時間を費やしていた。
BIOSはレディ通知を受け取ってODDを含む主要なデバイスが利用可能な状態になったことを確認しないとOSに制御を移すことができない。それらのデバイスのなかでレディ通知を送るまでの時間は機械的なサーボ機構を備えるODDがボトル・ネックになっていた。ところでレジューム時の多くの場合において、ODDにはディスクが装着されない。ODDにディスクが装着されていないときは、ODDがブート・ドライブになることはあり得ないので、BIOSにディスクの未装着を示すレディ通知を送るために時間をかけてディスクの装着状態を検査する必要はない。
そこで本発明の目的は、コンピュータが省電力状態から短時間で復帰する方法を提供することにある。さらに本発明の目的は、そのような方法を実現するコンピュータ・プログラム、コンピュータおよび光学ディスク・ドライブを提供することにある。
本発明は、リムーバル・メディアの装着が可能な再生装置が接続されたコンピュータを省電力状態から復帰させる方法を提供する。本発明における再生装置は少なくともリムーバル・メディアの再生が可能な装置を意味しており、再生機能に加えて記録ができるものであってもよい。第1の態様では、省電力状態に移行する前に再生装置がリムーバル・メディアの装着状態を示す識別情報を設定する。識別情報は、再生装置がアクセスできる場所に配置された不揮発性メモリとすることができ、たとえば再生装置の内部に収納されたフラッシュ・メモリとすることができる。省電力状態からレジュームする際に、ファームウェアは再生装置からのレディ通知を待つ。
レディ通知を受け取らない場合にファームウェアはレジューム処理を少なくとも短時間は中断する必要がある。再生装置は最初にリムーバル・メディアの装着状態を識別情報で判断する。再生装置は識別情報がリムーバル・メディアの未装着を示すと判断したときにファームウェアにリムーバル・メディアの未装着を示すレディ通知を送る。再生装置はレディ通知を送る際には、サーボ機構を動作させてディスクの装着状態を検査しないため、短時間でリムーバル・メディアの未装着を示すレディ通知を送ることができる。よって、ファームウェアはレディ通知を受け取るまでの時間を短縮することができる。再生装置は、コンピュータが省電力状態に移行する前にサーボ機構を動作させてリムーバル・メディアの装着状態を検査するが、ここで費やす時間はレジューム処理の時間に影響を与えることはない。
再生装置を光学ディスク・ドライブとし、リムーバル・メディアをMBRまたはブート・セクタなどを含むブート・ディスクとすることができる。ブート・ディスクが装着されて再生装置がブート・ドライブになる場合は、ファームウェアがOSにレジューム処理の制御を渡す前の段階で光学ディスク・ドライブにアクセスしてそこからブートする必要がある。ファームウェアはブート・ドライブになる可能性がある光学ディスク・ドライブからディスクが装着されている通知を受けた場合は、リード・コマンドを発行してディスクがブート・ディスクであるか否かを判断する必要がある。
そのためにこれまでは光学ディスク・ドライブはディスクが装着されていない場合でもディスクの装着状態を示すレディ通知をファームウェアに送っていたため、レジューム時間の遅延をもたらしていた。本発明によれば、光学ディスク・ドライブがブート・ディスクを装着することがある場合でも、レジュームの際に識別情報がリムーバル・メディアの未装着を示すと判断したときには光学ディスク・ドライブはサーボ機構の初期化およびディスクの装着状態の検査をしないで短時間でレディ通知を送ることができる。
光学ディスク・ドライブは、レジュームを開始してから所定の時間以内にイジェクト・ボタンが操作されたときに識別情報がリムーバル・メディアの未装着を示すように設定する。その結果、レジュームの開始直後にイジェクト・ボタンを操作してブート・ディスクを装着したような場合に、当該レジュームにおいて光学ディスク・ドライブはディスクの装着状態を検査してディスクの装着を示すレディ通知をファームウェアに送り、ファームウェアは光学ディスク・ドライブからブートすることができる。省電力状態がハイバネーション状態の場合は、再生装置からリムーバル・メディアの未装着を示すレディ通知を受け取った後にファームウェアはハイバネーション・データをメイン・メモリに復帰することができる。
識別情報がリムーバル・メディアの装着を示すと判断したときには、再生装置はリムーバル・メディアの装着状態を検査してファームウェアにリムーバル・メディアの装着を示すレディ通知を送ることができる。したがってリムーバル・メディアがブート・セクタを含んでいる場合に再生装置からブートすることができる。リムーバル・メディアの未装着を示すレディ通知を送ったあとに、再生装置がリムーバル・メディアの装着状態を検査すれば、リムーバル・メディアの装着状態と識別情報の設定に不一致が生じてもOSには正しい情報を知らせることができる。また、識別情報がリムーバル・メディアの未装着を示すように修正したあとにレジュームすれば、再生装置からブートすることができる。
本発明の他の態様では、省電力状態に移行する前にファームウェアが再生装置からリムーバル・メディアの装着状態を示す情報を受け取って識別情報を設定する。つぎに、省電力状態からレジュームする際に、ファームウェアは再生装置からのレディ通知を待つ。識別情報がリムーバル・メディアの未装着を示すと判断したときにファームウェアはレディ通知を受け取ったとみなしてレジューム処理をする。
識別情報がリムーバル・メディアの装着を示すと判断したときにファームウェアはレディ通知を受け取ってから復帰処理をすることができる。ファームウェアは省電力状態に移行する前に識別情報を設定するため、識別情報の設定がブート処理に遅延をもたらすことはない。識別情報がリムーバル・メディアの装着を示していた場合は、ファームウェアはこのレディ通知を受け取ってから復帰処理を進めることができる。識別情報がリムーバル・メディアの未装着を示している場合は、ファームウェアのレジューム処理と並行して再生装置はリムーバル・メディアの装着状態を検出してファームウェアにリムーバル・メディアの装着または未装着を示す情報を送るようにすれば、識別情報の設定状態とリムーバル・メディアの実際の装着状態に不一致があっても、OSには正しく通知し、また、再度のレジュームによる再生装置からのブートを確保することができる。
本発明により、コンピュータが省電力状態から短時間で復帰する方法を提供することができた。さらに本発明により、そのような方法を実現するコンピュータ・プログラム、コンピュータおよび光学ディスク・ドライブを提供することができた。
ノートPCのハードウェア構成の一例を説明するための機能ブロック図である。 ODDのハードウェア構成の一例を説明するための機能ブロック図である。 ハイバネーション状態のノートPCがレジュームするときのBIOSの実行手順を示すフローチャートである。 ODDが内部のフラッシュ・メモリに状態フラグを設定するときの動作手順を示すフローチャートである。 ハイバネーション状態のノートPCがレジュームするときのODDの動作手順を示すフローチャートである。 ハイバネーション状態のノートPCがレジュームするときのBIOSの実行手順を示す図3に対応するフローチャートである。 ODDから情報を受け取ったBIOSがNVRAMに状態フラグを設定するときの実行手順を示す図4に対応するフローチャートである。 ハイバネーション状態のノートPCがレジュームするときのODDの動作手順を示す図5に対応するフローチャートである。
[ノートPCの構成]
図1は、ノートPC10のハードウェア構成の一例を説明するための機能ブロック図である。多くのハードウェアの構成は周知であるため、ここでは本発明の理解に必要な範囲で説明する。最初にノートPC10のパワー・ステートについて説明する。ノートPC10は、ACPI(Advanced Configuration and Power Interface)の省電力機能に対応している。ACPIでは、S1ステートからS4ステートまでの4つのスリーピング・ステート(省電力状態)、S0ステート(パワー・オン状態)、およびS5ステート(パワー・オフ状態)を定義している。
ACPIのスリーピング・ステートのなかでノートPC10は、一例としてS3ステートとS4ステートだけを定義しているが他のスリーピング・ステートを定義してもよい。スリーピング・ステートのときはCPU11の電源は停止する。S3ステート(サスペンド状態)は、メイン・メモリ13の記憶を保持し、メイン・メモリ13の記憶保持に必要のないデバイスの電源を停止する状態である。サスペンド状態に入る際にオペレーティング・システム(OS)は、電源が停止するデバイスが保持していたシステム・コンテキストをメイン・メモリ13に退避し、パワー・オン状態に戻ったときにそれを各デバイスにリストアする。
S4ステート(ハイバネーション状態)は、ACPIでサポートされるスリーピング・ステートの中で最も起動までの時間が長く、かつ消費電力が少ない状態である。ノートPC10がパワー・オン状態からハイバネーション状態に遷移する際には、OSがSSD19にメイン・メモリ13が記憶するハイバネーション・データを格納してからパワー・コントローラ61などの電源の起動に必要なデバイス以外のデバイスに対する電源を停止する。
S5ステートはいわゆるソフト・オフともいわれ、OSがハイバネーション・データをSSD19に格納しない点を除いては基本的に電力を供給するデバイスの範囲はハイバネーション状態と同じである。なお、本発明におけるハイバネーション状態には、OSがS3ステートに遷移させてから所定の時間が経過したときにBIOSが自動的にハイバネーション状態に遷移させる状態も含む。この場合は、OSはシステムがサスペンド状態に遷移していると認識するが、実際の電力状態はハイバネーション状態となる。
チップ・セット17にはCPU11、SSD19、USBポート21、BIOS_ROM33、ODD35、およびエンベデッド・コントローラ(EC)41接続されている。CPU11にはメイン・メモリ13およびLCD15が接続されている。チップ・セット17は、さまざまな規格のインターフェース機能を備えており、図1では代表的にSATAコントローラ23、29にSSD19、ODD35が接続され、USBコントローラ25にUSBポート21が接続され、SPI27にBIOS_ROM33が接続され、LPC30にEC41が接続されている。チップ・セット17は、パワー・ステートを制御するためのACPIレジスタ31を含んでいる。
ACPIレジスタ31には、パワー・オン状態からいずれかの省電力状態に遷移する際にOSが遷移先のパワー・ステートを示すフラグを設定する。SSD19はOS、デバイス・ドライバ、アプリケーション・プログラム、およびユーザ・データなどを記憶する大容量の記憶装置(ディスク・ドライブ)である。SSD19はMBRまたはブート・セクタを有し、通常はブート・ドライブとして動作する。USBポート21には、半導体メモリ、ハードディスク・ドライブ、またはFDDなどの外付けのUSBデバイスが接続される。
BIOS_ROM33はパワー・オフ状態または省電力状態からパワー・オン状態に移行する際のPOST(Power On Self Test)を実行するコードを含むシステムBIOSを格納する。システムBIOSに代えてEFI(Extensible Firmware Interface)またはUEFI(Unified EFI)を採用することもできる。本明細書においては、BIOS_ROM33のような不揮発性メモリに格納されてPOSTなどのレジューム処理を実行するこれらのファームウェアを単にBIOSということにする。ODD35の構成は図2を参照して説明する。
EC41には、電池コントローラ43およびパワー・コントローラ61が接続されている。EC41は、MPU、MPUが実行するファームウェアを格納するROM、MPUの作業領域を提供するRAM、およびEEPROMなどで構成されたマイクロ・コンピュータである。電池コントローラ43には、リチウムイオン型の電池セルおよび保護回路などを含む電池ユニット45が接続されている。電池コントローラ45は電池セルの残容量を計算したり充放電時の安全を管理したりするマイクロ・コントローラである。電池コントローラ43と電池ユニット45は、スマート・バッテリィ・システム(SBS)の規格に適合する電池パックとして構成することもできる。
パワー・コントローラ61には、パワー・ボタン63、リッド・センサ65およびDC/DCコンバータ49が接続されている。リッド・センサ65は、LCD筐体の開閉に応じて動作するスイッチである。パワー・コントローラ61は、EC41からの指示、パワー・ボタン63の押下またはリッド・センサ65の動作などに基づいてDC/DCコンバータ49の動作を制御するワイヤード・ロジックのディジタル制御回路(ASIC)である。
DC/DCコンバータ49は、AC/DCアダプタ47または電池ユニット45から供給される直流電圧を、ノートPC10を動作させるために必要な複数の電圧に変換し、さらにパワー・ステートに応じて定義された電力供給区分に基づいて各々のデバイスに電力を供給する。AC/DCアダプタ47は、電池ユニット45を充電するとともにDC/DCコンバータ49に電力を供給する。AC/DCアダプタ47が接続されていないときは、電池ユニット45がDC/DCコンバータ49に電力を供給する。
図2は、ODD35のハードウェアの構成の一例を説明するためのブロック図である。ODD35は、一例としてノートPC10の筐体に実装されている。ODD35は、信号端子122でコントローラ29に接続され電源端子121でDC/DCコンバータ49に接続される。ODD35は、トレイ・ローディング方式を採用し、ディスク111を着脱可能に収納するトレイ113を備えている。ただし本発明は、ハウジングの内部に直接ディスクを押し込むスロット・ローディング方式のODDに適用することも可能である。排出機構119は、矢印Aで示すようにトレイ113をODD35のハウジングから外に排出してオープン位置に移動させたり、ハウジングの内部に収納してクローズ位置に移動させたりするモータ駆動機構を備えている。排出機構119は、トレイ113の位置を検出してコントローラ125にオープン位置またはクローズ位置を示す信号を送る。
トレイ113がクローズ位置に移動したときは、コントローラ125はリード/リライト回路115およびスピンドル・モータ117を動作させてディスク111にアクセスすることができる。スピンドル・モータ117は、ディスク111を収納するトレイ113がクローズ位置に移動したときに、CPU11からのリード/ライト・コマンドに応じてディスク111を回転させる。
リード/ライト回路115は、レーザ発射部、光学機構、フォーカス機構、トラッキング機構およびデータ信号処理回路を含む。リード/ライト回路115はさらに、トレイ113にディスク111が収納されたことを検出するディスク検出回路を備え、ディスク111が装着されていないときは、コントローラ125を通じてCPU11にディスク未装着を示す信号を送る。電源回路123は、DC/DCコンバータ49から供給される電力をODD35の各デバイスに供給する。コントローラ125はチップ・セット17を通じてCPU11との間でデータ転送を行うためのSATAのインターフェース回路、ODD35内のデバイスを制御する制御回路、プロセッサ、ファームエア、およびメモリなどを備えている。
コントローラ125には、フラッシュ・メモリ127が接続される。コントローラ125は、トレイ113がオープン位置からクローズ位置に移動するたびにリード/ライト回路115を通じてディスク111の装着状態を検査して、ディスク111が装着されていない場合にフラッシュ・メモリ127に状態フラグ129をセットする。コントローラ125は、トレイ113がオープン位置に移動するたびに状態フラグ129をリセットする。コントローラ125は、排出機構119からトレイ113のオープン位置を示す信号を受け取ると、システムに通知する。
イジェクト・ボタン133は、ODD35のハウジングに設けられている。ODD35に電力が供給されているときにユーザがイジェクト・ボタン133を操作するとコントローラ125のイジェクト端子にイジェクト信号が供給される。コントローラ125はイジェクト信号を認識すると、OSから排出を禁止されていない限り排出機構119を制御してトレイ113をオープン位置に移動させる。オープン位置のトレイ113をユーザが軽く手で押し込むと排出機構119がトレイ111をクローズ位置に戻す。
[レジュームの手順]
図3〜図5は、状態フラグ129を利用してレジューム時間を短縮する手順を説明するフローチャートである。図3は、ハイバネーション状態のノートPC10がレジュームするときのBIOSの実行手順を示すフローチャートである。ブロック201で、ノートPC10はハイバネーション状態に遷移しており、ACPIレジスタ31には現在のパワー・ステートがハイバネーション状態であることを示すフラグが設定されている。ODD35には、MBR(Master Boot Recode)またはブート・セクタを含むブート・ディスクまたはそれらを含まない通常のディスクのいずれかが装着されている場合と、いずれのディスクも装着されてない場合がある。ハイバネーション状態やサスペンド状態などの省電力状態では少なくともCPU11およびODD35の電力は停止する。
パワー・オン状態のときにチップ・セット17の各コントローラやODD35などの周辺デバイスに設定されていたパラメータは、ハイバネーション状態に遷移する際にいずれかの不揮発性メモリに格納される。また、パワー・オン状態のときのシステム・コンテキストを含むメイン・メモリ13のデータはハイバネーション・データとしてSSD19に退避している。
ブロック203でパワー・ボタン63が押下されるかまたはリッド・センサ65が動作するとパワー・コントローラ61はDC/DCコンバータ49を動作させて動作が停止していたデバイスに電力を供給する。ブロック205で電力が供給されたCPU11はリセットされる。CPU11は、あらかじめ定められたBIOS_ROM33のリセット・ベクタにアクセスしてインストラクションをフェッチする。CPU11によって基本的なデバイスの初期化が終わってメイン・メモリ13が使用できるようになると、CPU11はBIOS_ROM33からBIOSを、不揮発性メモリからパラメータをそれぞれメイン・メモリ13にロードする。
BIOSは、ACPIレジスタ31を参照して今回のレジュームの遷移元がハイバネーション状態であることを理解するとPOSTの実行パスを決定する。POSTの実行パスは遷移元により異なる。遷移元がパワー・オフ状態のときは、最適なパラメータの選択を含む完全なPOSTが行われるが、サスペンド状態またはハイバネーション状態などの省電力状態のときは、レジューム時間を短縮するためにそれぞれに応じて簡略化したPOSTが行われる。ただし、以下に述べる状態フラグ129を利用したODDのPOSTは遷移元がいずれの省電力状態であっても適用することができる。
ブロック207でBIOSは、搭載されているデバイスの検出、検査、およびパラメータの設定などの初期化を行う。パワー・オフ状態からパワー・オン状態に遷移するときは、デバイスから取得した情報とコントローラの性能から判断した最適なパラメータを選択するが、省電力状態からレジュームするときは不揮発性メモリから読み出したパラメータを各デバイスにリストアしたり、検査を簡略化したりして短時間で完了できるようにすることができる。
ODD35に対してBIOSは、コントローラ125のSATAインターフェースを初期化してOSに制御が移った後にシステムがODD35を認識できるようにする。BIOSにより初期化が行われた各デバイスは、システムによる利用を可能にするためにそれぞれ自主的な検査を開始する。ODD35はコントローラ125が、リード/ライト回路115およびスピンドル・モータ117などのサーボ機構を初期化してからそれらを動作させて、トレイ113にディスク111が装着されているか否かを検査する。ただし、ODD35はディスク111がブート用のディスクかそれ以外のディスクかといったようなディスクの種類は識別しない。
ブロック209でBIOSは各デバイスに対して、使用可能状態になったことを示すレディ通知を要求するかまたは各デバイスからのレディ通知を待つ。各デバイスは相互に並行して自主的な検査を行い、システムによる利用が可能になるとBIOSにレディ通知を送る。ODD35はディスク111の装着状態の検査にサーボ機構の初期化および動作が必要となるため他のデバイスよりもレディ通知をするまでに長い時間を費やす。通常の手順ではブロック211でODD35以外のすべてのデバイスがBIOSにレディ通知を送る。ブロック213でBIOSがODD35からレディ通知を受け取らないときはブロック215に移行し、レディ通知を受け取ったときはブロック231に移行する。
BIOSは、ODD35を含むすべてのデバイスからレディ通知を受け取らないと、それ以上レジューム処理を進めることができない。これまでのODD35は、実際のディスク111の装着状態にかかわらずディスク111の装着状態を検査し、装着を示すレディ通知または未装着を示すレディ通知のいずれかをBIOSに送っていた。本実施の形態では図4、図5を参照して説明するように、この時点ではディスク111の装着状態を検査しないでODD35は未装着を示すレディ通知を短時間で送ることができる。
ブロック231でBIOSが、ODD35からディスク111の装着を示すレディ通知を受け取った場合にブロック233に移行する。ブロック233でBIOSはODD35にリード・コマンドを送ってディスク111がブート・ディスクであるか否かを検査する。ディスク111がブート・ディスクで、ブート・ドライブ候補のデバイスの中でODD35の優先順位が高い場合は、BIOSはハイバネーション・データの復帰をしないでODD35からブートを開始する。
その結果ノートPC10は、リカバリ用のブート・ディスクを装着したODD35からブートすることができる。BIOSはディスク111がブート・ディスクでない判断した場合はブロック233からブロック235に移行する。ブロック231でBIOSがODD35から、ディスク111の未装着を示すレディ通知を受け取った場合にはブロック233をスキップしてブロックブロック235に移行する。
図5で説明するようにディスク111の未装着を示すレディ通知を受け取るまでの時間は、ディスク111の装着を示すレディ通知を受け取るまでの時間より短い。ブロック235でBIOSはSSD19にアクセスしてハイバネーション・データをメイン・メモリ13に復帰するとブロック237でOSに制御が移る。OSがハイバネーション状態に遷移する前のシステム・コンテキストを各デバイスにリストアすると、ハイバネーション状態に遷移する前の動作環境に移行する。
レジュームの際にODD35に電力が供給されるとユーザはイジェクト・ボタン133を操作してトレイ113をオープン位置に移動させることができる。トレイ113がオープン位置にある間はディスクの装着状態が定まらないため、ODD35はディスクの装着または未装着のいずれのレディ通知も送ることができない。ODD35はトレイ113がオープン位置にあるときにBIOSにオープン通知を送る。
ブロック215、217でBIOSは、ODD35からオープン通知を受け取ってからの経過時間を監視する。トレイ113がクローズ位置にあるときはやがてODD35からいずれかのレディ通知が送られてくるのでブロック213に移行する。BIOSはオープン通知を受け取ってから一定の時間以上経過したと判断したときはディスク111が未装着であるとみなして、ブロック235でSSD19に格納されていたハイバネーション・データをメイン・メモリ13に復帰させる。図3の手順は、BIOSがODD35からレディ通知を受け取るまでの時間が全体のレジューム時間のボトル・ネックになっていることをも示している。
[状態フラグの設定]
図4は、ODD35がフラッシュ・メモリ127に状態フラグ129を設定するときの動作手順を示すフローチャートである。状態フラグ129は、コントローラ125のファームウェアが設定する。ブロック301でノートPC10はパワー・オン状態でODD35には電源が投入されている。トレイ113はクローズ位置にありディスク111は装着または未装着の状態である。状態フラグ129は、それまでの履歴においてセットされてディスク111が装着されていない状態を示すかまたはリセットされてディスク111が装着されている状態を示している。
ブロック303でユーザはディスク111を装着するか取り出すためにイジェクト・ボタン133を操作してトレイ113をオープン位置に移動させる。トレイ113がオープン位置に移動すると、コントローラ125はBIOSまたはOSにオープン通知をする。トレイ113がクローズ位置を維持するときは状態フラグ129を変更しないでブロック317に移行する。トレイ113がオープン位置に移動したときは、ディスク111の装着状態が不定になるためコントローラ125はブロック305で状態フラグ129を一旦リセットする。
ブロック307で、ユーザはトレイ113を押し込んでクローズ位置に戻すかオープン位置を維持する。トレイ113がオープン位置を維持する場合はブロック317に移行する。トレイ113がクローズ位置まで移動したことを検出するとブロック309でコントローラ125はリード/ライト回路115およびスピンドル・モータ117を動作させてディスク111の装着状態を検出する。ブロック311でコントローラ125はディスク111が装着されていると判断するとブロック315に移行して状態フラグ129をリセットしてからブロック317に移行する。
ブロック311でコントローラ125はディスク111が装着されていないと判断するとブロック313に移行する。ブロック313でコントローラ125は、状態フラグ129をセットしてからブロック317に移行する。ブロック317で、パワー・ボタン63の押下、リッド・センサ65の動作、またはGUIのアイコンを通じた操作などによりハイバネーション状態に移行するトリガが生成される。
トリガを検出したOSは、動作中のアプリケーション・プログラムにハイバネーション状態に移行する通知をする。各アプリケーション・プログラムからハイバネーション状態への移行準備が完了した通知を受け取ると、システム・コンテキストをメイン・メモリ13に書き込んだあとで、メイン・メモリ13のハイバネーション・データをSSD19に退避させる。
その後、ACPIレジスタ31にハイバネーション状態への遷移をイネーブルにする設定をすると、チップ・セット17はEC41を通じて電源をハイバネーション状態に制御する。上記の手順ではハイバネーション状態に移行するトリガが発生する前に状態フラグ129のセットまたはリセットをしている。他の方法では、トリガが発生した時点でディスクの検出処理をして状態フラグ129をセットまたはリセットするようにしてもよいが省電力状態へ遷移するまでの時間が遅延する。
ここまでの手順では、トレイ113をオープン位置に移動させるためにはイジェクト・ボタン133を操作して電気的な排出機構119の動作を利用している。したがって、ハイバネーション状態において、ディスク111の装着状態と状態フラグ129の設定状態は一致している。ODD35には、排出機構119や電源回路123の故障などの非常時の際に強制的にディスク111を取り出すための機械的な非常ボタンも用意されている。省電力状態の間に非常ボタンが操作されてトレイ113が移動したことをコントローラ125は検出することができないため、状態フラグ129の状態と実際のディスク111の装着状態が一致しない場合がある。以下の手順では、このような状態も考慮したレジュームの際のODDの動作手順を説明する。
[レジューム時のODDの動作手順]
図5は、ハイバネーション状態のノートPC10がレジュームするときのODD35の動作手順を示すフローチャートである。ブロック401は、図3のブロック207、209に対応し、システムのパワー・オン状態への移行開始にともないODD35にも電源が投入されコントローラ125はリセットされる。コントローラ125は、BIOSによるSATAインターフェースの初期化が終了するとBIOSからレディ通知を送るように要求される。ブロック403でコントローラ125は、リード/ライド回路115およびスピンドル・モータ117などのサーボ機構の初期化を行って、システムがODD35にアクセスできる状態にする。
ODD35からブートする場合は、システムの電源が起動したときにトレイ113にブート・ディスクが装着されている必要がある。しかしハイバネーション状態のときに必ずしもトレイにブート・ディスクが装着されているとは限らない。この場合一旦パワー・オン状態まで遷移させてからイジェクト・ボタン133を操作してディスク111を装着し、再び省電力状態に遷移させることは面倒なため、ユーザは起動ボタン63を押下してODD35に電力が供給された直後にイジェクト・ボタン133を操作してトレイ113をオープン位置に移動させる場合がある。
ブロック405でコントローラ125は、BIOSにレディ通知をする前に一定の時間を確保してユーザにこのような操作の機会を与える。一定の時間が経過するまでの間にブロック451でイジェクト・ボタン133が操作されるとコントローラ125はトレイ113をオープン位置に移動させる。トレイ113がオープン位置に移動するとコントローラ125はブロック453で状態フラグ129をリセットしてブロック405に戻る。
ブロック405で所定の時間が経過するとブロック407でコントローラ125はトレイ113の位置を判断する。トレイ113がオープン位置にあるときはブロック423に移行し、クローズ位置にあるときはブロック409に移行する。ブロック423でコントローラ125は、BIOSにトレイ113がオープン位置にあることを示すオープン通知を送る。BIOSはオープン通知を図3のブロック215で処理する。
ブロック409でコントローラ125は状態フラグ129を確認する。状態フラグ129がセットされてディスク111の未装着を示すときはブロック433に移行し、リセットされてディスク111の装着を示すときはブロック411に移行する。ブロック433でコントローラ125は、ディスク111の装着状態を検査しないでBIOSにディスク111の未装着を示すレディ通知を送る。BIOSは図3のブロック231でこのレディ通知を処理する。ディスク111の装着状態を検査するためには、リード/ライト回路115およびスピンドル・モータ117などのサーボ機構を初期化してから動作させる必要があり所定の時間を費やすが、ブロック409、433の処理はディスク111の装着状態を検査する前であるため短時間で終了する。
ハイバネーション状態のときに非常ボタンを操作しトレイ113をオープン位置に移動させてからディスク111を装着したときは、コントローラ127はオープン位置への移動を認識しないため状態フラグ129をリセットしない。したがって、ディスク111が装着されたにもかかわらずコントローラ125はディスク111の未装着を示すレディ通知をBIOSに送る。BIOSはこれを図3のブロック231から235へのパスで処理するため、ODD35にブート・ディスクが装着されていても、この時点ではODD35からブートすることはできない。
コントローラ125はブロック433でディスク111の未装着を示すレディ通知をしたあとにブロック435でディスク111の検出処理をする。ブロック433ですでにレディ通知を送っているため、この時点でディスク111の検出処理をしてもレジューム時間の遅延をもたらすことはない。状態フラグ129がセットされているにもかかわらず非常ボタンでトレイ113をオープン位置に移動させてディスク111を装着したときは、ブロック437でコントローラ125がディスク111の装着を検出することができる。ディスク111の装着を検出したコントローラ125はブロック439で状態フラグ129をリセットする。
この時点でBIOSは図3のブロック211、213でODD35を含むすべてのデバイスからレディ通知を受け取ってブロック237でOSに制御を渡している。また、BIOSはOSに制御を渡す際に、ODD35にはディスクが未装着であると知らせている。OSは、ODD35のアイコンにディスクが未装着であることを表示する。ブロック441でコントローラ125はOSにディスク111が装着されていることを通知する。通知を受け取ったOSは、ODD35のアイコンにディスク111が装着されていることを表示する。
よって、非常ボタンを利用したディスク111の装着では、ODD35からブートすることができなくなる。しかしこの場合は、ブロック439で状態フラグ129をリセットしたあとに再度ハイバネーション状態またはパワー・オフ状態から起動するとブロック411、413の手順に移行して、ODD35からブートできるようになる。ブロック409でディスク111が装着されていると判断したコントローラ125はブロック411で、ディスク111の検出処理をする。ブロック413でコントローラ125はBIOSにディスク111の装着を示すレディ通知を送る。BIOSは、図3のブロック231、233でこのレディ通知を処理する。



ハイバネーション状態の間の非常ボタンの操作によりディスク111が取り出されることもある。ブロック411でコントローラ125は、ディスク111の装着状態を検査して実際にディスク111が装着さていないと判断したときはブロック413でディスク111の未装着を示すレディ通知を送ることができるが、ブロック411でディスク111の検出処理をして図3のブロック231からブロック233のパスを経由するためレジューム時間の短縮を図ることはできない。ただし、非常ボタンの操作は頻度が少ないので、多くの場合のレジューム時間の短縮に支障をきたすことはない。
図5の手順では、状態フラグ129がセットされている場合は、ディスク111の検出処理を省いてBIOSにディスク111の未装着を示すレディ通知をするため、トレイ113にディスク111が装着されない多くの場合のレジュームを短時間で終了できる。また、ODD35にブート・ディスクが装着された場合は、ODDからブートすることができる。
[状態フラグをBIOSが不揮発性メモリに記憶する方法]
これまで、状態フラグ129をODD35のフラッシュ・メモリ127にセットする例を説明したが、状態フラグはBIOSがBIOS_ROM33またはレジューム中にBIOSがアクセスできるその他の不揮発性メモリ(NVRAM)にセットすることもできる。状態フラグを設定するNVRAMは、LPCのインターフェースで図1に示したチップ・セット17に接続することができる。その場合の動作手順を図6〜図8を参照して説明する。図6〜図8の手順は、図3〜図5の手順と多くの点で共通するので同一の手順には同一の参照番号を記載して説明を省略する。
図6はハイバネーション状態のノートPC10がレジュームするときのBIOSの実行手順を示す図3に対応するフローチャートである。ブロック501でBIOSは、NVRAMの状態フラグを確認する。BIOSは状態フラグがセットされていることを確認するとディスク111が未装着であると判断してまたはディスク111の未装着を示すレディ通知を受け取ったとみなしてブロック235に移行する。ブロック501でBIOSは状態フラグがリセットされていることを確認するとブロック213に移行する。図6の手順で状態フラグがセットされているときは、BIOSはODD35からのレディ通知を待たないでブロック235の処理を行うことができる。
図7はODD35から情報を受け取ったBIOSがNVRAMに状態フラグをセットするときの実行手順を示す図4に対応するフローチャートである。ブロック601では、コントローラ125からトレイ113がオープン位置に移動したことの通知を受け取ったOSまたはBIOSはNVRAMの状態フラグをリセットする。ブロック603でOSまたはBIOSがODD35からディスク装着またはディスク未装着を示す情報を受け取る。ブロック605でODD35からディスク111の未装着を示す情報を受け取ったOSまたはBIOSはブロック607でNVRAMの状態フラグをセットする。ブロック605でODD35からディスク111の装着を示す情報を受け取ったOSまたはBIOSはブロック609でNVRAMの状態フラグをリセットする。
図8は、ハイバネーション状態のノートPC10がレジュームするときのODD35の動作手順を示す図5に対応するフローチャートである。ブロック701でコントローラ125はディスク111の検出処理をしてブロック703に移行する。このとき、図6のブロック501でBIOSがNVRAMの状態フラグがセットされていること確認したときは、ブロック235でODD35からのレディ通知を待たないで処理を進め、リセットされていることを確認したときはブロック213でODD35からのレディ通知を待っている。
ブロック703でコントローラ125は、ディスク111が未装着であると判断したときはブロック705に移行して、OSにディスク111の未装着を示すレディ通知を送る。このとき状態フラグがセットされていればレディ通知を待たないで図6のブロック501、237によりレジュームの制御はOSに渡っている。状態フラグがリセットされているときは、OSは図7のブロック607の手順でNVRAMに状態フラグをセットする。
ブロック703でコントローラ125はディスク111が装着されていると判断したときはブロック707に移行してBIOSにディスク111の装着を示すレディ通知を送る。このとき状態フラグがリセットされていればBIOSは図6のブロック213でこのレディ通知を受け取る。状態フラグがセットされていれば図7のブロック609で状態フラグをリセットする。
図6〜図8の手順では、ODD35はこれまでと同じ動作をしてレジューム時にサーボ機構の初期化およびディスク111の検出処理をするが、BIOSはパワー・オン状態で設定されたNVRAMの状態フラグがディスク111の未装着を示すときにODD35からのレディ通知を待たないでレジューム処理をすることができる。このときBIOSはOSにディスク111の未装着を示す情報を送る。BIOSからディスク111の未装着を示す情報を受け取ったOSは、ディスク未装着のアイコンを表示する。
図6のブロック501で状態フラグがセットされていたにもかかわらず非常ボタンの操作によりディスク111が装着されていた場合は、ブロック707でODD35がレディ通知を送る時点でレジューム処理の制御はブロック237でOSに移行している。その後OSがディスク111の装着を示すレディ通知を受け取ったときにアイコンの表示を変更する。
図6のブロック501で状態フラグがリセットされていたにもかかわらず、非常ボタンの操作によりディスク111が未装着の場合は、ブロック213、233の手順でBIOSがディスク111のデータを読み取れないと判断したときにブロック235に移行する。この場合、ディスク111が未装着であるにもかかわらず、ODD35からのレディ通知を待つことになるが、非常ボタンの操作は頻度が少ないため、多くの場合においてレジューム時間を短縮することができる。
[その他]
これまで、レジューム時間を短縮する際にボトル・ネックになるデバイスとしてODDを例示して説明したが、本発明はカートリッジ式テープを装着して使用するテープ・ドライブなどの他のリムーバル・メディアを備えるデバイスに適用することもできる。また、ブート・ドライブとなる記憶装置を例にして説明したが、本発明はブート・ドライブ以外の通常のディスク・ドライブに適用することもできる。
本発明が適用できる省電力状態はハイバネーション状態に限定するものではなく、サスペンド状態やOSがサスペンド状態に移行させたあとにBIOSがハイバネーション状態に移行させるタイプの省電力状態に適用することもできる。ODD35は、SATAコントローラ29に接続するタイプに限定する必要はなく、USBコントローラ25などの他のタイプのコントローラに接続するものであってもよい。
ODD35は、ノートPC10の筐体に実装されるものに限定する必要はなく、ネットワークを通じて接続するタイプ、またはノートPCの筐体に設けたポートに接続するタイプでもよい。本発明はノートPC10がODD35を搭載していても、Windows(登録商標)8が要求するSSDにハイバネーション・データを格納した省電力状態からレジュームする際のレジューム時間の要求を満たすことができる。
10 ノートPC
17 チップ・セット
111 ディスク
113 トレイ
127 フラッシュ・メモリ
133 イジェクト・ボタン

Claims (18)

  1. リムーバル・メディアの装着が可能な再生装置が接続されたコンピュータを省電力状態から復帰させる方法であって、
    前記省電力状態に移行する前に前記再生装置が前記リムーバル・メディアの装着状態を示す識別情報を設定するステップと、
    前記省電力状態からレジュームする際に、ファームウェアが前記再生装置からのレディ通知を待つ機能を前記コンピュータに発揮させるステップと、
    前記識別情報が前記リムーバル・メディアの未装着を示すと判断したときに前記再生装置が前記ファームウェアに前記リムーバル・メディアの未装着を示すレディ通知を送るステップと
    を有する方法。
  2. 前記再生装置がブート・ディスクの装着が可能な光学ディスク・ドライブである請求項1に記載の方法。
  3. 前記再生装置は前記レジュームを開始してから所定の時間以内にイジェクト・ボタンが操作されたときに前記識別情報が前記リムーバル・メディアの装着を示すように設定する請求項2に記載の方法。
  4. 前記省電力状態がハイバネーション状態で、前記再生装置から前記リムーバル・メディアの未装着を示すレディ通知を受け取った後に前記ファームウェアはハイバネーション・データをメイン・メモリに復帰する機能を前記コンピュータに発揮させる請求項1から請求項3のいずれかに記載の方法。
  5. 前記識別情報が前記リムーバル・メディアの装着を示すと判断したときに前記再生装置は前記リムーバル・メディアの装着状態を検査して前記ファームウェアに前記リムーバル・メディアの装着を示すレディ通知を送るステップを有する請求項1から請求項4のいずれかに記載の方法。
  6. 前記リムーバル・メディアの未装着を示すレディ通知を送ったあとに、前記再生装置は前記リムーバル・メディアの装着状態を検査するステップを有する請求項1から請求項5のいずれかに記載の方法。
  7. 省電力状態に遷移することが可能なコンピュータであって、
    リムーバル・メディアの装着が可能で前記リムーバル・メディアの装着状態を示す識別情報を記憶する第1の不揮発性メモリを有する再生装置と、
    ファームウェアを格納する第2の不揮発性メモリとを有し、
    前記省電力状態からレジュームする際に、前記識別情報が前記リムーバル・メディアの未装着を示すと判断したときに前記再生装置が前記ファームウェアに前記リムーバル・メディアの未装着を示すレディ通知を送るコンピュータ。
  8. 前記省電力状態からレジュームする際に、前記識別情報が前記リムーバル・メディアの装着を示すと判断したときに前記再生装置が前記リムーバル・メディアの装着状態を検査してから前記ファームウェアに前記リムーバル・メディアの装着を示すレディ通知を送る請求項7に記載のコンピュータ。
  9. 前記再生装置が、ブート・ディスクを装着するトレイを備える光学ディスク・ドライブである請求項7または請求項8に記載のコンピュータ。
  10. 前記トレイが所定の時間オープン位置にあるときに前記ファームウェアは前記トレイに前記リムーバル・メディアが未装着であるとみなして処理を継続する請求項9に記載のコンピュータ。
  11. 前記省電力状態からレジュームする際に、前記再生装置に電源が供給されてから一定の時間以内にイジェクト・ボタンが操作されたときに前記トレイをオープン位置に移動させる請求項9または請求項10に記載のコンピュータ。
  12. 前記省電力状態がハイバネーション状態で、ハイバネーション・データを格納するソリッド・ステート・ドライブを有する請求項7から請求項11のいずれかに記載のコンピュータ。
  13. 省電力状態に移行することが可能なコンピュータに接続される光学ディスク・ドライブがシステムにレディ通知を送る方法であって、
    パワー・オン状態の間にディスクの装着状態を示す識別情報を不揮発性メモリに設定するステップと、
    前記省電力状態からレジュームする際に前記不揮発性メモリの識別情報を確認するステップと、
    前記識別情報が前記ディスクの未装着を示すときに、前記ディスクの装着状態を検査しないでシステムに前記ディスクの未装着を示すレディ通知を送るステップと
    を有する方法。
  14. 省電力状態に移行することが可能なコンピュータに接続される光学ディスク・ドライブであって、
    ディスクと、
    サーボ機構と、
    前記ディスクの装着状態を示す識別情報を記憶する不揮発性メモリと、
    前記コンピュータが前記省電力状態に移行する前に前記不揮発性メモリに前記識別情報を設定し、前記省電力状態からレジュームする際に前記識別情報が前記ディスクの未装着を示すと判断したときに前記ディスクの装着状態を検査しないでシステムに前記ディスクの未装着を示すレディ通知を送るコントローラと
    を有する光学ディスク・ドライブ。
  15. リムーバル・メディアの装着が可能な再生装置が接続されたコンピュータを省電力状態から復帰させる方法であって、
    前記省電力状態に移行する前にファームウェアが前記再生装置から前記リムーバル・メディアの装着状態を示す情報を受け取って識別情報を設定する機能を前記コンピュータに発揮させるステップと、
    前記省電力状態からレジュームする際に、前記ファームウェアが前記再生装置からのレディ通知を待つ機能を前記コンピュータに発揮させるステップと、
    前記識別情報が前記リムーバル・メディアの未装着を示すと判断したときに前記ファームウェア前記レディ通知を受け取ったとみなしてレジューム処理をする機能を前記コンピュータに発揮させるステップと、
    前記識別情報が前記リムーバル・メディアの装着を示すと判断したときに前記ファームウェアが前記レディ通知を受け取ってから前記レジューム処理をする機能を前記コンピュータに発揮させるステップと
    を有する方法。
  16. レジュームの際に、前記再生装置は前記リムーバル・メディアの装着状態を検出して前記ファームウェアに前記リムーバル・メディアの装着または未装着を示す情報を送るステップを有する請求項15に記載の方法。
  17. 省電力状態に遷移することが可能なコンピュータであって、
    リムーバル・メディアの装着が可能な再生装置と、
    前記リムーバル・メディアの装着状態を示す識別情報を記憶する第1の不揮発性メモリと、
    省電力状態から復帰する際にレジューム処理をするファームウェアを格納する第2の不揮発性メモリとを有し、
    前記省電力状態からレジュームする際に、前記識別情報が前記リムーバル・メディアの未装着を示すと判断したときに前記ファームウェアが前記再生装置からのレディ通知を受け取ったとみなして前記レジューム処理を行う機能を前記コンピュータに発揮させ、前記識別情報が前記リムーバル・メディアの装着を示すと判断したときに前記ファームウェアが前記再生装置からのレディ通知を受け取ってから前記レジューム処理を行う機能を前記コンピュータに発揮させる
    コンピュータ。
  18. リムーバル・メディアの装着が可能な再生装置が接続されたコンピュータに、
    省電力状態に移行する前に前記再生装置から前記リムーバル・メディアの装着状態を示す情報を受け取って識別情報を設定するステップと、
    前記省電力状態からレジュームする際に前記再生装置からのレディ通知を待つステップと、
    前記識別情報が前記リムーバル・メディアの未装着を示すと判断したときに前記レディ通知を受け取ったとみなしてレジューム処理をするステップと、
    前記識別情報が前記リムーバル・メディアの装着を示すと判断したときに前記レディ通知を受け取ってから前記レジューム処理をするステップと
    を含む処理を実行させるためのコンピュータ・プログラム。
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