KR100207889B1 - 저 전력 소비 컴퓨터 및 그의 애플리케이션 프로그램 실행 방법 - Google Patents

저 전력 소비 컴퓨터 및 그의 애플리케이션 프로그램 실행 방법 Download PDF

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Abstract

반도체 메모리(semiconductor memory), 디스크 액세스(disk access)가 요구되지 않는 경우 저 전력 소비 모드(low power consumption mode)로 자동적으로 스위칭하는 유형의 디스크 데이터 저장 장치(disk data storage device), 애플리케이션 프로그램(application program)을 그 애플리케이션에 의해 이용할 수 있는 다수의 데이터 화일(a plurality of data files)과 연관시키는 수단을 갖는 컴퓨터가 개시된다. 이 컴퓨터는 애플리케이션을 사용하기 전에 디스크 데이터 저장 장치로부터의 다수의 데이터 화일을 반도체 메모리에 로딩하고 애플리케이션을 사용한 후에 상기 다수의 데이터 화일중 적어도 임의의 수정된 화일을 디스크 데이터 저장 장치에 다시 저장하도록 배치된다. 이러한 방식으로, 디스크 데이터 저장 장치에 대한 액세스는 애플리케이션 프로그램의 사용 동안 요구되지 않으므로, 장치의 전력 소비를 감소시키게 된다.

Description

저 전력 소비 컴퓨터 및 그의 애플리케이션 프로그램 실행 방법
본 발명은 컴퓨터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 컴퓨터, 특히 이에 한정되는 것은 아니지만 배터리 전력형(battery-powered) 컴퓨터 및/또는 휴대용 컴퓨터(portable computer)에서 전력 소비를 줄이기 위한 방법에 관한 것이다.
휴대용 배터리 가동형 컴퓨터(battery-operated computer)의 보급으로 인해 컴퓨터 시스템의 전력 소비를 감소시킬 필요성이 매우 중요해졌다. 이것은 배터리의 용량이 제한되어 있기 때문이며 휴대용 컴퓨터가 주 전기 공급장치에 접속되어 배터리를 재충전하지 않고 사용할 수 있는 시간의 양을 극대화하는 것이 바람직하다.
또한, 환경적, 생태적 배려에 대한 관심이 증가되어 보다 적은 에너지를 소비하는 데스크탑 퍼스널 컴퓨터를 설계할 필요성이 대두되었다.
통상적으로 컴퓨터는 이동 부분을 가지므로, 이러한 컴퓨터의 디스크 서브시스템은 전체 장치의 전력 소비에 있어 주요한 원인이 되고 있다. 에너지를 절약하기 위해, 디스크 액세스가 요구되지 않는 경우 최근의 일부 디스크 데이터 저장 장치는, 예를 들면, 디스크 회전이 정지되는 저 전력 소비 모드를 갖는다. 디스크 저장 장치의 전력 소비를 감소시키는 다른 방법으로서 장치내의 전자 회로에 대해 전력을 차단(shutting off)하는 것과 같은 방법이 채용될 수도 있다. 데이터가 디스크에 기록되거나 또는 디스크로부터 판독되어야 하는 경우에만 디스크가 기동된다. 디스크를 움직이도록 하는데 필요한 에너지는 디스크를 정상 회전 속도로 유지하는데 필요한 에너지보다 훨씬 크다. 따라서, 이러한 전략을 채용하는 디스크 시스템에 대해, 드라이브가 활성화되어야 하는 횟수를 최소화하는 것이 매우 중요하다.
본 발명은 전술된 유형의 디스크 데이터 저장 장치를 포함하는 컴퓨터에 있어서 전력 소비를 감소시키는 문제에 관한 것이다.
본 발명은 반도체 메모리(semiconductor memory), 디스크 액세스(disk access)가 요구되지 않는 경우 저 전력 소비 모드(low power consumption mode)로 자동적으로 스위칭하는 유형의 디스크 데이터 저장 장치(disk data storage device), 애플리케이션 프로그램(application program)을 그 애플리케이션에 의해 이용할 수 있는 다수의 데이터 화일(a plurality of data files)과 연관시키는 수단을 가지며, 컴퓨터가 애플리케이션을 사용하기 전에 디스크 데이터 저장 장치로부터의 다수의 데이터 화일을 반도체 메모리에 로딩하고 애플리케이션을 사용한 후에 상기 다수의 데이터 화일중 임의의 수정된 화일을 디스크 데이터 저장 장치에 다시 저장하도록 배치됨으로써 디스크 데이터 저장 장치에 대한 액세스는 애플리케이션 프로그램의 사용 동안 요구되지 않는 것을 특징으로 하는 컴퓨터를 제공한다.
상기 다수의 화일을 애플리케이션 프로그램과 연관시키는 수단은 표(table)이거나, 후미 첨가부(suffix)와 같이 화일 명칭중 애플리케이션에 의해 특정되는 부분에 의해, 또는 임의의 다른 적절한 방식으로 애플리케이션과 연관될 수 있다.
본 발명은 전형적인 현대의 퍼스널 컴퓨터의 메모리 크기가 적어도 4 메가바이트인 반면 대부분의 애플리케이션의 데이터 화일은 수 킬로바이트의 정도의 크기로 되어 있다는 사실에 기초한다. 따라서 대부분의 경우, 애플리케이션이 필요로 할 수 있는 모든 가능한 화일은 애플리케이션의 로딩시에 반도체 메모리에 복사될 수 있도록 컴퓨터가 배치되는 것이 가능할 것이다. 더욱이, 현대적인 퍼스널 컴퓨터의 운영 체제의 대부분은 단일 윈도우에서 한번에 단지 하나의 애플리케이션만 실행할 수 있다. 따라서, 이전의 애플리케이션으로부터 새로운 애플리케이션으로 의 모든 화일의 교체는 새로운 애플리케이션을 로딩하면서 행해질 수 있다. 디스크 디렉토리 등과 같이 동작 동안 요구되는 대부분의 다른 정보는 IPL(Initial Program Load) 시간에 반도체 메모리로 사전로딩(preloading)되므로, 시스템은 다른 어떤 디스크 액세스도 애플리케이션의 사용 동안 요구되지 않도록 배치될 수 있다.
따라서 전술한 배치는 디스크 활성이 요구되는 수를 감소시키며, 따라서 컴퓨터의 전체 전력 소비를 감소시킨다.
바람직한 구현에서 컴퓨터는 배터리 전력형 및/또는 휴대용이다.
다른 측면에서 보면 본 발명은 반도체 메모리, 디스크 액세스가 요구되지 않는 경우 저 전력 소비 모드로 자동적으로 스위칭하는 유형의 디스크 데이터 저장 장치, 애플리케이션 프로그램을 그 애플리케이션에 의해 이용할 수 있는 다수의 데이터 화일과 연관시키는 수단을 가지는 컴퓨터에 있어서, 애플리케이션을 사용하기 전에 디스크 데이터 저장 장치로부터의 다수의 데이터 화일을 반도체 메모리에 로딩하고 애플리케이션을 사용한 후에 상기 다수의 데이터 화일중 임의의 수정된 화일을 디스크 데이터 저장 장치에 다시 저장하도록 배치됨으로써 디스크 데이터 저장 장치에 대한 액세스는 애플리케이션 프로그램의 사용 동안 요구되지 않는 것을 특징으로 하는 애플리케이션 프로그램의 실행 방법이 제공된다.
도 1 은 컴퓨터 시스템의 개략적인 표시
조 2 는 본 발명의 실시예의 소프트웨어 요소의 개략적인 표시
도 3 은 일반화된 로더의 동작을 나타내는 흐름도
도 1 을 참조하면, 본 발명에 따른 컴퓨터 시스템의 개략적인 표시가 도시되어 있다. 컴퓨터 시스템은 CPU(100), 동적 랜덤 액세스 반도체 메모리(RAM)(110), 판독 전용 메모리(120), 디스크 데이터 저장 장치(130)를 포함한다. 컴퓨터는 I/O 및 140 에서 일반적으로 도시된 디스플레이 장치, 키보드 및 마우스와 같은 사용자 인터페이스 요소를 또한 포함한다. 컴퓨터는 통신 어댑터, 모뎀 등과 같은 알려진 유형의 다른 요소를 또한 포함할 수도 있음은 물론이다. 각종 시스템 요소는 버스 시스템(160)에 의해 상호접속된다.
바람직한 실시예에서, 컴퓨터는 재충전가능한 배터리(rechargable battery)(도시되지 않음)에 의해 알려진 방식으로 전력공급될 수 있는 휴대용 컴퓨터이다. 본 실시예에서, RAM(110)은 현대의 퍼스널 컴퓨터에서 통상적인 바와 같이 적어도 4 메가바이트 용량으로 되어 있다.
도 2 는 본 발명의 관련 소프트웨어 요소를 개략적으로 나타낸 것이다. 컴퓨터의 전체 동작은 운영 체제(200)에 의해 종래의 방식으로 감독되고 제어된다. 시스템은 도 2 에서 210으로 도시된 일반화된 로더 유틸리티(loader utility)를 또한 포함한다. 애플리케이션 프로그램(220)은 이하 보다 상세히 기술되는 바와 같은 로더 및 운영 체제 서비스를 이용한다.
본 실시예에서, 운영 체제(200)는 제각기 IBM사 및 마이크로소프트사로부터 이용가능한 PC-DOS 또는 WINDOWS 운영 체제로 구성되지만, 다른 운영 체제를 사용하여 구현하는 것도 가능하다(WINDOWS 는 마이크로소프트사의 상표임).
일반화된 로더(210)는 실행될 애플리케이션(220)을 입력으로서 받아들인다. 로더(220)가 호출되는 경우 도 3 에 예시되어 있는 다음 단계들을 실행한다.
1. 본래의 DOS 시스템에 대해, 단계(300)에서 필요하다면 로더의 이전 호출의 일부로서 로딩되거나 또는 생성되는 모든 수정된 화일을 디스크에 저장한다. WINDOWS 시스템에 대해, 동일한 윈도우에서 로더의 이전 호출의 일부로서 로딩되거나 또는 생성되는 모든 수정된 화일을 디스크에 저장한다.
2. 로더(210)는 이하 정의되는 바와 같이, 단계(320)에서 애플리케이션에 의해 사용될 수 있는 화일 세트를 RAM(10)에 로딩한다.
3. 로더(210)는 단계(320)에서 애플리케이션(220)을 로딩하고 애플리케이션(220)에 제어를 전송한다.
바람직한 실시예에서, 임의의 특정한 애플리케이션과 연관된 화일 집합체(collection of files)는 일반화된 로드에 의해 사용되는 특수한 표인 화일 사전로드 표(File Preload Table)(230)에 유지된다. 각 애플리케이션에 대해 FPT 에 하나의 엔트리가 존재하며, 이 엔트리는 애플리케이션 명칭 및 애플리케이션에 의해 사용될 수 있는 화일 리스트로 구성된다. 이 화일 리스트는 다수의 상이한 방법으로 지정될 수 있다. 예를 들면 .doc 와 같은 지정된 화일 확장자를 갖는 모든 화일이 로딩되거나 또는 지정된 디렉토리로부터의 모든 화일이 로딩될 수 있다.
대안적으로, 명시된 화일 리스트가 FPT 에서 사용될 수 있다. 이러한 배치는, 예를 들면 자신의 실행 환경에 대해 보다 광범위한 제어를 원하는 사용자에게 적합할 수 있다.
몇몇 실시예에서, FPT 는 애플리케이션 자체에 의해 유지될 수 있다. 예를 들면, 지정된 디렉토리내에서 그 애플리케이션에 고유한 특정 화일 확장자를 갖는 화일들 혹은 가장 최근에 사용된 화일들의 리스트에 의해 유지될 수 있다.
FPT 엔트리는 애플리케이션에 대한 설치 프로시쥬어(installation procedure)의 일부 및 애플리케이션에 의해 제공되는 수단으로서 생성되어 FPT 의 내용을 대화식으로 갱신할 수 있다. 당 분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명이 구현될 수 있는 다수의 간단한 방법이 존재함이 명백할 것이다.
바람직한 실시예에서, 운영 체제(200)는 로더에 다음과 같은 지원을 제공한다. 초기 프로그램 로드(initial program load; IPL)시 디스크 디렉토리 및 FPT 는 RAM(110)에 로딩된다. PC-DOS 에서, 모든 수정된 화일이 디스크에 다시 저장되는 특별한 셧다운 프로시쥬어(special shutdown procedure)가 사용된다. 이것은 애플리케이션이 없이 단순히 로더만의 호출일 수 있다. WINDOWS 에서, 원도우 세션이 종료하는 경우 이 윈도우 세션으로부터 호출된 애플리케이션에 의해 단지 RAM(110)내에서 현재 수정된 모든 화일이 디스크에 저장된다. 애플리케이션의 사용 동안, 현재 메모리에 있는 화일에 대한 모든 판독 및 기록이 디스크 저장 장치를 액세스하지 않고 메모리에 대해 실행된다.
로더의 사용은 몇몇 운영 체제에서 이용가능한 가상 메모리 기법을 이용할 수 없음을 의미하는데, 그 이유는 가상 메모리 기법이 메모리내부 및 메모리외부로 데이터를 교체할 필요가 있기 때문이다. 필수적으로 이것은 이러한 운영 체체의 완전한 멀티-태스킹 기능을 이용할 수 없음을 의미할 것이다. 그러나, 이러한 특성은 이동하는 사용자에게 필수적이지는 않은 것으로 여겨진다. 대부분의 사용자는 이동중 배터리 전원하에 컴퓨터를 사용하는 때에 단지 하나의 애플리케이션을 사용하기를 원한다.
제한된 메모리 크기 및 애플리케이션의 사용 동안 수정된 화일이 디스크에 백업되지 않는다 사실의 관점에서, 예외 조건(exception conditions)을 처리하기 위해서 특정 예비조건이 바람직하다. 주요한 2가지 유형의 예외가 고려된다.
1. 메모리 포화(memory full). 이러한 상황은 필요한 화일을 로딩하기 위한 이용가능한 공간이 없는 경우에 발생한다. 이것은 비교적 드문 경우인데 그 이유는 현대적인 메모리 시스템에 있어서, 메모리 공간의 부족은 문제가 되지 않기 때문이다. 이러한 문제에 대한 가장 간단한 해결책은, 메모리가 포화되어 화일이 사전로드될 수 없는 경우 종래의 방식으로 디스크를 사용하는 것이다. 그러나, 당 분야에서 통상의 지식을 가진자라면 캐쉬 관리의 영역으로부터 다른 메모리 관리 해결책이 가능함을 인식할 것이다.
2. 전력 상실(power loss). 어떤 이유든지, 컴퓨터가 전력을 상실하는 경우, 수정된 화일을 포함하는 RAM(110)내의 모든 데이터가 상실될 수 있다. 이에 대한 가장 간단한 해결책은 RAM(110)에 대해 비휘발성 저장장치를 이용하는 것이다. 다른 방법은 배터리 전력형 컴퓨터에 운영 체제에 의해 검출가능한 저 충전 표시 기능을 구비하도록 하는 것이다. 저 충전 표시가 검출되는 경우, 컴퓨터가 셧 다운되기 전에 로더가 디스크에 모든 수정된 화일을 저장할 충분한 전원이 계속 남아 있어야 한다.
상기한 바와 같은 본 발명에 따르면, 컴퓨터는 애플리케이션을 사용하기 전에 디스크 데이터 저장 장치로부터의 다수의 데이터 화일을 반도체 메모리에 로딩하고 애플리케이션을 사용한 후에 상기 다수의 데이터 화일중 임의의 수정된 화일을 디스크 데이터 저장 장치에 다시 저장하도록 배치됨으로써 디스크 데이터 저장 장치에 대한 액세스는 애플리케이션 프로그램의 사용 동안 요구되지 않으므로, 디스크 데이터 저장 장치에 대한 액세스로 인해 발생되는 전력 소비를 감소시키는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 반도체 메모리(semiconductor memory), 디스크 액세스(disk access)가 요구되지 않는 경우 저 전력 소비 모드(low power consumption mode)로 자동적으로 스위칭하는 유형의 디스크 데이터 저장 장치(disk data storage device), 애플리케이션 프로그램(application program)을 상기 애플리케이션에 의해 이용될 수 있는 다수의 데이터 화일(a plurality of data files)과 연관시키는 수단을 구비하는 컴퓨터에 있어서,
    애플리케이션을 사용하기 전에 디스크 데이터 저장 장치로부터의 다수의 데이터 화일을 반도체 메모리에 로딩하고, 애플리케이션을 사용한 후에 상기 다수의 데이터 화일중 적어도 임의의 수정된 화일을 디스크 데이터 저장 장치에 다시 저장하도록 배치함으로써 디스크 데이터 저장 장치에 대한 액세스는 애플리케이션 프로그램의 사용 동안 요구되지 않는 것을 특징으로 하는 저 전력 소비 컴퓨터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 화일을 상기 애플리케이션 프로그램에 연관시키는 수단은 표(a table)인 저 전력 소비 컴퓨터.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 화일은 화일 명칭중 애플리케이션에 의해 특정된 부분(an application-specific portion of a file name)에 의해 애플리케이션과 연관되는 저 전력 소비 컴퓨터.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 화일 명칭중 애플리케이션에 의해 특정된 부분은 후미 첨가부(a suffix)인 저 전력 소비 컴퓨터.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 반도체 메모리는 적어도 4 메가바이트의 용량을 갖는 저 전력 소비 컴퓨터.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 컴퓨터는 배터리 전력형(battery-powered)인 저 전력 소비 컴퓨터.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 컴퓨터는 휴대용인 저 전력 소비 컴퓨터.
  8. 반도체 메모리, 디스크 액세스가 요구되지 않는 경우 저 전력 소비 모드로 자동적으로 스위칭하는 유형의 디스크 데이터 저장 장치, 애플리케이션 프로그램을 상기 애플리케이션에 의해 이용될 수 있는 다수의 데이터 화일과 연관시키는 수단을 구비하는 컴퓨터에서 애플리케이션 프로그램을 실행하는 방법에 있어서,
    애플리케이션을 사용하기 전에 디스크 데이터 저장 장치로부터의 다수의 데이터 화일을 반도체 메모리에 로딩하는 단계와
    애플리케이션을 사용한 후에 상기 다수의 데이터 화일중 적어도 임의의 수정된 화일을 디스크 데이터 저장 장치에 다시 저장하는 단계 - 이에 따라 디스크 데이터 저장 장치에 대한 액세스는 애플리케이션 프로그램의 사용 동안 요구되지 않는다 - 를 포함하는 저 전력 소비 컴퓨터에서의 애플리케이션 프로그램 실행 방법.
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