KR101064834B1 - Instant bootable computing system and method using non-volatile random access memory - Google Patents
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Abstract
컴퓨팅 시스템이 제공된다. 상기 컴퓨팅 시스템은, 컴퓨팅 연산을 수행하는 프로세서, 전원이 차단되는 경우라도 저장된 데이터를 잃지 않으며 바이트 단위로 주소 접근이 가능하고, 상기 컴퓨팅 연산을 위한 상기 프로세서의 레지스터의 값 및 주변 장치의 상태 값을 저장하는 비휘발성 램 및 제어부를 포함한다. 상기 제어부는, 상기 전원을 차단하는 명령이 수신되는 경우, 상기 컴퓨팅 연산을 위한 상기 프로세서의 레지스터의 값, 상기 주변 장치의 상태 값 및 상시 전원 공급이 요구되지 않는 제2 모듈 그룹에 연관되는 컴퓨팅 연산 데이터 중 적어도 하나를 상기 비휘발성 램에 저장하고, 상시 전원 공급이 요구되는 제1 모듈 그룹을 제외한 상기 중앙처리장치, 상기 비휘발성 램 및 상기 제2 모듈 그룹에 전원 공급을 차단할 수 있다.A computing system is provided. The computing system may access an address in units of bytes without losing data stored in a processor performing a computing operation or a power failure, and may calculate a value of a register of the processor and a state value of a peripheral device for the computing operation. It includes a non-volatile RAM and the control unit for storing. The control unit, when a command to shut down the power is received, a computing operation associated with a value of a register of the processor for the computing operation, a state value of the peripheral device, and a second module group that does not require constant power supply. At least one of the data may be stored in the nonvolatile RAM, and power supply to the CPU, the nonvolatile RAM, and the second module group except for the first module group requiring constant power supply may be cut off.
비휘발성 램, NVRAM, 인스턴트 부팅 Nonvolatile RAM, NVRAM, Instant Boot
Description
본 발명의 실시예들은 컴퓨팅 시스템 및 컴퓨팅 방법에 관한 것으로, 보다 특정하게는 컴퓨팅 시스템의 부팅 또는 전원 차단에 관한 컴퓨팅 시스템 및 컴퓨팅 방법에 관한 것이다.
본 발명은 한국 과학재단의 국가지정연구실사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제고유번호: ROA-2007-000-20071-0, 과제명: 차세대 비휘발성 램의 효율적 활용을 위한 시스템 소프트웨어 기술 개발].Embodiments of the present invention relate to a computing system and a computing method, and more particularly to a computing system and a computing method for booting or powering down the computing system.
The present invention is derived from a study conducted as part of the Korea Research Foundation's National Designated Laboratory Project [Task No .: ROA-2007-000-20071-0, Title: System Software for Efficient Utilization of Next-Generation Nonvolatile RAM] Technology development].
최근 컴퓨팅 시스템의 부팅 속도 및 파워 오프 속도를 높이려는 연구가 이슈가 되고 있다. 컴퓨팅 시스템의 부팅 속도는 구체적인 시스템 마다 상이하지만, 퍼스널 컴퓨터나 서버 시스템에 있어서는 장치 드라이버 및 시스템 초기화에 소요되는 부팅 시간이 상당히 길기 때문에, 에너지 낭비, 시간 낭비가 크다.Recently, researches to increase booting speed and power-off speed of computing systems have been an issue. Although the booting speed of a computing system is different for each specific system, the booting time required for device driver and system initialization is considerably longer in a personal computer or a server system, resulting in a large waste of energy and time.
특히 시스템 부팅 속도는, 비단 컴퓨터나 서버 시스템뿐만 아니라, 점차 다양한 기능을 포함하는 디지털 텔레비전, 이동통신 단말기, 내비게이션 등의 전자 기기에서도 상당한 문제가 되고 있다.In particular, the system booting speed has become a significant problem not only for computer and server systems but also for electronic devices such as digital televisions, mobile communication terminals, and navigation systems that include various functions.
종래에 시스템 부팅 속도를 향상하기 위한 연구는, 시스템 부팅 시에 접근되는 운영체제나 시작 프로그램의 실행 파일들을 일반 하드디스크보다 읽기 접근 속도가 뛰어난 메모리 기반 SSD(Solid State Disk) 장치에 캐시 함으로써, 시스템 부 팅 과정에서 실행 파일을 메인 메모리로 읽어 들이는 시간을 단축하고자 하는 방향, 범용 운영체제보다 작은 실행 이미지를 가지면서 최소한의 서비스 기능만 가지고 있는 별도의 운영체제를 개발하는 방향, Suspend to Disk 기술 방향 또는 Suspend to RAM 기술 방향 등으로 진행되어 왔다.In the past, researches to improve the system booting speed have been performed by caching the executable files of an operating system or a startup program accessed at system boot time in a memory-based solid state disk (SSD) device having better read access speed than a general hard disk. In order to shorten the time to load the executable file into main memory during the booting process, to develop a separate operating system with a smaller execution image than the general-purpose operating system with minimal service functions, the direction of Suspend to Disk technology, or Suspend. to RAM technology direction.
여기서 Suspend to Disk 기술은, 휘발성 매체에서 관리되고 있는 시스템의 데이터(CPU 레지스터, 주변 장치, 메인 메모리)를 블록 단위로 접근 가능한 저장 매체(하드디스크 등)에 저장한 후 시스템을 종료하는 기술이다.The Suspend to Disk technology is a technology for terminating a system after storing data (CPU registers, peripheral devices, main memory) of a system managed by a volatile medium in a block-accessible storage medium (hard disk, etc.).
그리고, Suspend to RAM 기술은, CPU나 주변 장치의 휘발성 정보를 휘발성 메인 메모리에 저장한 후에 메인 메모리에만 최소한의 전력을 제공하고 이를 제외한 다른 장치들은 전원을 차단함으로써 마치 시스템이 종료된 것처럼 보이도록 하는 기술이다.In addition, Suspend to RAM technology stores the CPU or peripheral device volatile information in volatile main memory, and then provides only minimal power to the main memory. Technology.
상기 종래의 기술들은 나름대로의 장점을 가지지만, Suspend to RAM 기술의 경우, 실제 시스템이 파워 오프 된 것이 아니기 때문에, 일정한 전력을 지속적으로 소모하는 문제가 있고, 다른 기술들은 부팅 시간이나 파워 오프 시간의 단축에 한계가 있다.The conventional techniques have their advantages, but in the case of Suspend to RAM technology, since the actual system is not powered off, there is a problem of continuously consuming a certain amount of power. There is a limit to shortening.
따라서, 전력 소모를 극소화(또는 제거)하면서도, 순간적인 파워 오프(Power Off) 또는 순간적인 부팅(인스턴트 부팅; Instant Booting 또는 인스턴트 온; Instant On)이 가능한 컴퓨팅 시스템 및 방법이 절실히 요구되고 있다.Accordingly, there is an urgent need for a computing system and method capable of minimizing (or eliminating) power consumption while enabling instant power off or instant booting (instant booting or instant booting).
한편, 비휘발성 메모리에는 종래에 플래시 메모리가 주를 이루었다. 플래시 메모리는 메모리 셀(cell) 어레이(array)의 구조에 따라 NAND, NOR 등의 여러 가지 타입으로 분류될 수 있다. 그러나, 플래시 메모리에 데이터를 읽고 쓰는 시간, 또는 소거하는 시간은 SRAM(Static Random Access Memory)이나 DRAM(Dynamic Random Access Memory)에 비해 상당히 길다. 따라서, 이러한 플래시 메모리가 컴퓨팅 시스템의 메인 메모리로 사용되는 데에는 한계가 있었다.On the other hand, the flash memory has been mainly used for the nonvolatile memory. Flash memories may be classified into various types such as NAND and NOR according to the structure of an array of memory cells. However, the time to read, write, or erase data in the flash memory is considerably longer than that of static random access memory (SRAM) or dynamic random access memory (DRAM). Thus, such flash memory has been limited to being used as the main memory of a computing system.
이러한 플래시 메모리에 비하여, 최근 비휘발성이면서도 바이트 단위로 주소 접근이 가능(byte addressable)하고, 데이터를 읽고 쓰는 시간이 기존의 SRAM 또는 DRAM과 유사한 비휘발성 램 (Non-Volatile Random Access Memory, NVRAM)이 개발되어 그 사용 영역이 확대되고 있다.Compared to such flash memory, non-volatile random access memory (NVRAM), which is recently nonvolatile and byte addressable, and reads and writes data, is similar to that of conventional SRAM or DRAM. The area of use has been expanded.
본 발명의 일부 실시예는, 부팅 시간 및 파워 오프 시간을 극히 단축한 컴퓨팅 시스템 및 컴퓨팅 방법을 제공하기 위한 것이다.Some embodiments of the present invention are directed to providing a computing system and computing method that dramatically shortens boot time and power off time.
또한, 본 발명의 일부 실시예는, 에너지 관리를 효율적으로 하기 위해, 컴퓨팅 시스템 내부의 장치(이하에서는 “모듈(module)”이라고 함) 중 상시 전원 공급이 필요한 것과 그렇지 않은 것을 이원화 하여 관리함으로써, 에너지 효율을 높인 컴퓨팅 시스템 및 방법을 제공하기 위한 것이다.In addition, some embodiments of the present invention, by the dual management of the device (hereinafter referred to as the "module") of the constant power supply is required and not in order to efficiently manage energy, It is to provide a computing system and method with improved energy efficiency.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 컴퓨팅 연산을 수행하는 프로세서, 전원이 차단되는 경우라도 저장된 데이터(단, 상기 저장된 데이터는 실행 중이던 프로그램 이미지 및 상기 프로그램에 사용되던 데이터의 일체를 말한다, 이하 같다)를 잃지 않으며 바이트 단위로 주소 접근이 가능하고, 상기 컴퓨팅 연산을 위한 상기 프로세서의 레지스터의 값 및 주변 장치의 상태 값을 저장하는 비휘발성 램 및 상기 전원을 차단하는 명령이 수신되는 경우, 상기 컴퓨팅 연산을 위한 상기 프로세서의 레지스터의 값, 상기 주변 장치의 상태 값 및 상시 전원 공급이 요구되지 않는 제2 모듈 그룹에 연관되는 컴퓨팅 연산 데이터 중 적어도 하나를 상기 비휘발성 램에 저장하고, 상시 전원 공급이 요구되는 제1 모듈 그룹을 제외한 상기 중앙처리장치, 상기 비휘발성 램 및 상기 제2 모듈 그룹에 전원 공급을 차단하는 제어부를 포함하는 컴퓨팅 시스템이 제공된다.According to an embodiment of the present invention, a processor that performs a computing operation, stored data even if the power is cut off (however, the stored data refers to a program image being executed and the data used in the program, as follows) The non-volatile RAM for storing the value of the register of the processor and the state value of the peripheral device for the computing operation and the command to shut down the power are received without losing the data. Stores at least one of a value of a register of the processor, a state value of the peripheral device, and computing operation data associated with a second group of modules for which no constant power supply is required, and which is required for constant power supply. The CPU, the nonvolatile RAM and the first module group except The computing system is provided that comprises a control unit to shut off power to group the second module group.
한편, 상기 제어부는, 상기 전원의 공급 전압을 모니터링 하는 전압 모니터부를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 제어부는, 상기 모니터링 부가 상기 전원의 공급 전압이 제1 임계치 이하임을 감지하는 경우, 상기 컴퓨팅 연산을 위한 상기 프로세서의 레지스터의 값, 상기 주변 장치의 상태 값 및 상시 전원 공급이 요구되지 않는 제2 모듈 그룹에 연관되는 컴퓨팅 연산 데이터 중 적어도 하나를 상기 비휘발성 램에 저장하고, 상시 전원 공급이 요구되는 제1 모듈 그룹을 제외한 상기 중앙처리장치, 상기 비휘발성 램 및 상기 제2 모듈 그룹에 전원 공급을 차단한다.The controller may further include a voltage monitor configured to monitor a supply voltage of the power supply. In this case, when the monitoring unit detects that the supply voltage of the power supply is less than or equal to the first threshold value, a value of a register of the processor, a state value of the peripheral device, and a constant power supply are not required. Storing at least one of computing operation data associated with a second module group which is not included in the nonvolatile RAM, and the CPU, the nonvolatile RAM, and the second module group except for the first module group requiring constant power supply. Shut off the power supply.
또한, 상기 제어부는, 상기 모니터링 부가 상기 전원의 공급 전압이 제1 임계치 이하임을 감지하는 경우, 상기 제어부에 제1 기준 시간 동안 전원을 공급하는 축전지를 더 포함할 수 있다.The controller may further include a storage battery configured to supply power to the controller for a first reference time when the monitoring unit detects that the supply voltage of the power is equal to or less than a first threshold.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 모듈 그룹이 외부 시스템으로부터 상기 컴퓨팅 시스템의 부팅 명령을 수신하는 경우, 상기 제어부는, 상기 부팅 명령이 기설정된 조건 - 단, 상기 기설정된 조건은, 상기 외부 시스템이 미리 등록된 시스템일 조건 및 상기 부팅 명령이 미리 등록된 형태의 명령일 조건 중 적어도 하나를 포함함 - 을 만족 하는 지의 여부를 판단하고, 상기 기설정된 조건을 만족하는 경우, 상기 컴퓨팅 연산을 위한 상기 프로세서의 레지스터의 값 및 상기 주변 장치의 상태 값을 상기 비휘발성 램으로부터 복구하여 상기 프로세서 및 상기 비휘발성 램을 구동한다.According to an embodiment of the present invention, when the first module group receives a boot command of the computing system from an external system, the controller may be configured to: a condition in which the boot command is pre-set, wherein the preset condition is: Determining whether an external system satisfies a condition of being a pre-registered system and a condition of the booting command being a pre-registered type of command; and if the preset condition is satisfied, the computing operation The processor register and the state value of the peripheral device are recovered from the nonvolatile RAM to drive the processor and the nonvolatile RAM.
한편, 상기 제어부는, 상기 기설정된 조건을 만족하지 않는 경우, 상기 비휘발성 메모리에 일시적으로 전원을 공급하여 상기 부팅 명령 수신에 관한 로그 파일 을 저장할 수 있다.On the other hand, if the predetermined condition is not satisfied, the controller may temporarily supply power to the nonvolatile memory and store a log file related to receiving the boot command.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 컴퓨팅 연산을 수행하는 프로세서, 전원이 차단되는 경우라도 저장된 데이터를 잃지 않으며, 바이트 단위로 주소 접근이 가능하고, 상기 컴퓨팅 연산을 위한 상기 프로세서의 레지스터의 값 및 주변 장치의 상태 값을 저장하는 비휘발성 램, 및 시스템 부팅 명령이 수신되는 경우, 상기 컴퓨팅 연산을 위한 상기 프로세서의 레지스터의 값 및 상기 주변 장치의 상태 값을 상기 비휘발성 램으로부터 복구하여 상기 프로세서 및 상기 비휘발성 램을 구동하는 제어부를 포함하는 컴퓨팅 시스템이 제공된다.According to another embodiment of the present invention, a processor that performs a computing operation, stored data does not lose even if the power is cut off, address access is possible in units of bytes, and the value of the register of the processor for the computing operation and A non-volatile RAM storing a state value of a peripheral device, and when a system boot command is received, recovering a value of a register of the processor and a state value of the peripheral device from the non-volatile RAM when the system boot command is received; A computing system including a control unit for driving the nonvolatile RAM is provided.
이 경우, 상기 제어부는, 상기 전원이 차단되는 경우라도, 상시 전원 공급이 요구되는 제1 모듈 그룹에는 지속적으로 전원을 공급하고, 상기 시스템 부팅 명령이 수신되는 경우, 상기 프로세서, 상기 비휘발성 램 및 상시 전원 공급이 요구되지 않는 제2 모듈 그룹에 전원을 공급하고, 상기 컴퓨팅 연산을 위한 상기 프로세서의 레지스터의 값 및 상기 주변 장치의 상태 값을 상기 비휘발성 램으로부터 복구할 수 있다.In this case, even if the power is cut off, the controller continuously supplies power to the first module group requiring constant power supply, and when the system boot command is received, the processor, the nonvolatile RAM, and the like. The second module group which does not require constant power supply may be supplied with power, and a value of a register of the processor and a state value of the peripheral device for the computing operation may be restored from the nonvolatile RAM.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 컴퓨팅 시스템이 구동되는 동안, 상기 컴퓨팅 시스템이, 상기 컴퓨팅 시스템의 컴퓨팅 연산을 위한 프로세서의 레지스터의 값 및 주변 장치의 상태 값 비휘발성 램에 저장하는 단계, 상기 컴퓨팅 시스템의 전원 차단 명령이 수신되는 경우, 상기 컴퓨팅 시스템이, 상기 레지스터의 값 또는 상기 주변 장치의 상태 값 중 상기 비휘발성 램에 저장되지 않은 값을 상기 비휘발성 램에 저장하고, 상기 컴퓨팅 시스템의 전원을 차단하는 단계를 포함하는 컴퓨팅 방법이 제공된다.According to another embodiment of the present invention, while the computing system is running, the computing system, in the non-volatile RAM, the value of the register of the processor for the computing operation of the computing system and the state value of the peripheral device, When the power-off command of the computing system is received, the computing system stores, in the nonvolatile RAM, a value of the register or a state value of the peripheral device, which is not stored in the nonvolatile RAM, and the computing system A computing method is provided that includes turning off a power supply.
또한, 상기 컴퓨팅 방법은, 상기 컴퓨팅 시스템의 전원 차단 명령이 수신되는 경우, 상기 컴퓨팅 시스템이, 상기 컴퓨팅 시스템의 전원을 차단하기 앞서, 상시 전원 공급이 요구되지 않는 제2 모듈 그룹에 연관되는 컴퓨팅 연산 데이터를 상기 비휘발성 램에 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 컴퓨팅 시스템은 상시 전원 공급이 요구되는 제1 모듈 그룹에는 지속적으로 전원을 공급할 수 있다.The computing method may further include a computing operation associated with a second group of modules for which the computing system does not require continuous power supply before the computing system cuts power of the computing system when a power-off command of the computing system is received. The method may further include storing data in the nonvolatile RAM. In this case, the computing system may continuously supply power to the first module group requiring constant power supply.
한편, 상기 컴퓨팅 방법은, 상기 컴퓨팅 시스템의 부팅 명령이 수신되는 경우, 상기 컴퓨팅 시스템이, 상기 프로세서의 레지스터의 값 및 상기 주변 장치의 상태 값을 상기 비휘발성 램으로부터 복구하여 상기 컴퓨팅 시스템을 부팅하는 단계를 더 포함할 수 있다.In the meantime, when the booting command of the computing system is received, the computing system boots the computing system by recovering a value of a register of the processor and a state value of the peripheral device from the nonvolatile RAM. It may further comprise a step.
본 발명의 일부 실시예에 따르면, 컴퓨팅 시스템의 인스턴트 부팅이나, 인스턴트 파워 오프가 가능하다.In accordance with some embodiments of the present invention, instant booting or instant power off of a computing system is possible.
또한, 본 발명의 일부 실시예에 따르면, 컴퓨팅 시스템의 유지를 위한 에너지 관리 효율이 극대화 된다.In addition, according to some embodiments of the present invention, energy management efficiency for maintaining the computing system is maximized.
이하에서, 본 발명의 일부 실시예를, 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited or limited by the embodiments. Like reference numerals in the drawings denote like elements.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨팅 시스템을 도시한다.1 illustrates a computing system in accordance with one embodiment of the present invention.
컴퓨팅 시스템(100)은, 비휘발성 램(NVRAM)(110), 프로세서(120) 및 제어부(130)를 포함한다.The
비휘발성 램(110)은, 바이트 단위의 주소 접근이 가능하므로 프로세서 (120)가 인식하는 논리 주소(logical address)와 일치하는 물리 주소(physical address)를 이용하여 접근될 수 있다.Since the
따라서 프로세서(120)는 주소 변환(address translation) 없이 프로세서(120)가 인식하는 논리 주소 공간(logical address space)을 이용하여 비휘발성 램(110)을 인식할 수 있다. 이러한 비휘발성 램(110)의 특성에 의하여 비휘발성 램(110) 상에서 프로그램이 수행될 수 있다.Accordingly, the
비휘발성 램(110)은 비휘발성의 특징과 랜덤 접근(Random Access)의 특징을 가진다.The
이러한 비휘발성 램(110)의 예로는 FRAM(Ferroelectric RAM), MRAM(Magnetoresistive RAM), PRAM(Phase-change RAM) 등이 알려져 있으나 본 발명은 일부 예에 국한되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상적 지식을 가진 자(당업자)라면, 비휘발성 램(110)의 예로서, 비휘발성 특징 및 랜덤 접근 특징을 갖는 다른 메모리가 가능함을 알 수 있다.Examples of such
비휘발성 램(110)은 어느 순간에 갑자기 전원이 차단되더라도, 저장된 데이터를 (반)영구적으로 보존할 수 있다.The
프로그램이 수행되던 도중, 상기 컴퓨팅 시스템(100)의 전원이 차단되는 경 우, 제어부(130)는, 프로세서(120) 내의 휘발성 데이터에 연관되는 레지스터(도 2의 레지스터(210))의 상태 값, 주변 장치들(제1 모듈 그룹(140) 또는 제2 모듈 그룹(150) 등)의 상태 값, 및 프로세서 캐시(CPU Cache) 등을 비휘발성 램(110)에 옮겨 저장할 수 있다.While the program is being executed, when the power of the
그리고, 상기 제어부(130)가 컴퓨팅 시스템(100)의 전원을 차단함으로써, 즉각적이고 순간적인 파워 오프가 데이터 손실 없이 가능하다.In addition, since the
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부(130)는, 컴퓨팅 시스템(100)의 장치를 상시 전원 공급이 요구되는(적어도 바람직한) 제1 모듈 그룹(140) 또는 상시 전원 공급이 요구되지 않는 제2 모듈 그룹(150)으로 분류하여 관리할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the
상기 제1 모듈 그룹(140)의 예로는, 이를테면, 센서 네트워크 모듈, 네트워크 어댑터 모듈, 이동통신 단말기의 외부 통신 모듈, GPS 수신 모듈, FAX 통신 수신 모듈, 프린터의 통신 수신 모듈, 디지털 텔레비전의 외부 통신 수신 모듈, 및 홈네트워크 시스템의 통신 수신 모듈 등이 있다.Examples of the
그리고, 상기 제2 모듈 그룹(150)의 예로는, 이를테면, 하드디스크, 휘발성 램, 플래시 메모리, 이동통신 단말기의 임베디드 시스템 모듈, GPS 항법 시스템 모듈, FAX 프린팅 모듈, 프린터의 프린팅 모듈, 디지털 텔레비전의 구동 모듈 및, 홈네트워크 시스템의 구동 모듈 등이 있다.For example, the
본 발명의 여러 실시예에 따르면, 상기 컴퓨팅 시스템은, 퍼스널 컴퓨터, 서버 시스템, 이동통신 단말기(휴대폰 등), 내비게이션 단말기, FAX(팩시밀리) 단말기, 프린터 단말기, 디지털 텔레비전 또는 홈네트워크 시스템일 수 있다.According to various embodiments of the present invention, the computing system may be a personal computer, a server system, a mobile communication terminal (mobile phone, etc.), a navigation terminal, a FAX terminal, a printer terminal, a digital television, or a home network system.
상기 실시예들에서, 각 단말기(또는 시스템) 내에는 전원이 차단되었다가 다시 공급되어 초기화하는 데에 상당한 시간이 소요되거나(GPS 수신 모듈 등), 또는 통신의 목적으로 항상 켜져 있는 것이 바람직한(이동통신 단말기의 수신 모듈, FAX 단말기의 수신 모듈 등) 것들이 있는데, 이러한 모듈들을 상시 전원 공급이 요구되는 제1 모듈 그룹으로 분류하여, 제어부(130)가 (시스템의 전원 차단과 별도로) 전원을 관리할 수 있다.In the above embodiments, it is preferable that power is cut off and then supplied again and initialized within each terminal (or system) (GPS receiving module, etc.), or always turned on for communication purposes (moving). Receiving module of a communication terminal, receiving module of a FAX terminal, etc.), and these modules are classified into a first module group requiring constant power supply, so that the
또한, 상기 제1 모듈에 해당하지 않는 제2 모듈은, 상시 전원 공급이 요구되지 않으므로, 전체 시스템의 전원 차단 시에 제어부(130)가 전원을 공급하지 않게 된다.In addition, since the second module which does not correspond to the first module is not always required to supply power, the
시스템에 다시 전원이 공급되는 경우(부팅 명령 수신 등), 제어부(130)는 비휘발성 램(110)에 저장된 상태 값(단, 상기 저장된 상태 값은, 프로그램 이미지, 프로그램에서 사용되던 데이터 등을 포함할 수 있다, 이하 같다)을 레지스터(210) 및 장치에 복구시킬 수 있다. 이 때 프로그램은 전원 차단 이전의 상태에서 다시 수행되는 것과 마찬가지이므로 즉각적인 부팅이 가능하다.When power is supplied to the system again (receipt of a boot command, etc.), the
이 경우, 제1 모듈 그룹(140)은 상시 전원이 공급되고 있었으므로, 이러한 즉각적인 부팅은, 제2 모듈 그룹(150), 비휘발성 램(110) 및 프로세서(120)에 적용된다.In this case, since the
컴퓨팅 시스템 (100)은 전원이 갑작스럽게 차단될 때에도 완벽하게 이전 상태로 복구되므로 데이터의 손실 없이 안전하게 프로그램을 수행할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로세서(120)의 구성을 도시한다.2 illustrates a configuration of a
본 발명의 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 레지스터(210)을 포함한다. 상기 레지스터는 메인 메모리로 사용되는 비휘발성 램(110)으로부터 데이터를 캐시(Cache)하여 프로세서(120)의 연산에 제공하는 기능을 수행한다.According to one embodiment of the invention, the
도 1을 참조하여 상기한 바와 같이, 프로그램이 수행되던 도중, 상기 컴퓨팅 시스템(100)의 전원이 차단되는 경우, 제어부(130)는 레지스터(도 2의 레지스터(210))의 상태 값 및 주변 장치들(제1 모듈 그룹(140) 또는 제2 모듈 그룹(150) 등)의 상태 값을 비휘발성 램(110)에 옮겨 저장할 수 있다.As described above with reference to FIG. 1, when the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(130)의 구성을 도시한다.3 illustrates a configuration of the
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 전원의 공급 전압을 모니터링 하는 전압 모니터부(310)를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the control unit may further include a
상기 전압 모니터부(310)는, 전원(131)의 공급 전압이 제1 임계치 이하인지의 여부를 감시한다.The
상기 공급 전압이 제1 임계치 이하인 경우는, (정전 등의 원인에 의해) 예기치 못한 전원 공급 실패가 발생하는 경우이다. 상기 제1 임계치는 시스템에 따라 달리 설정될 수 있는 값이며, 시스템 운영을 위해 요구되는 정격 전압보다 작으며, 시스템의 안정적 운영에 부족한 전압 값으로 선택될 수 있다.When the supply voltage is lower than or equal to the first threshold, an unexpected power supply failure occurs due to a power failure or the like. The first threshold is a value that can be set differently according to the system, is smaller than the rated voltage required for system operation, and may be selected as a voltage value that is insufficient for stable operation of the system.
상기 전압 모니터부(310)가, 상기 전원(131)로부터 공급되는 전압이 제1 임계치 이하의 값임을 감지하는 경우, 제어부(130)은, 상기 컴퓨팅 연산을 위한 상기 프로세서의 레지스터의 값, 상기 주변 장치의 상태 값 및 상시 전원 공급이 요구되지 않는 제2 모듈 그룹에 연관되는 컴퓨팅 연산 데이터 중 적어도 하나를 상기 비 휘발성 램에 저장하고, 상시 전원 공급이 요구되는 제1 모듈 그룹을 제외한 상기 중앙처리장치, 상기 비휘발성 램 및 상기 제2 모듈 그룹에 전원 공급을 즉시 차단한다.When the
또한, 상기 제어부는, 축전지(Capacitor)(320)을 더 포함할 수 있다.In addition, the controller may further include a
상기 축전지(320)는, 상기 모니터링 부가 상기 전원의 공급 전압이 제1 임계치 이하임을 감지하는 경우, 상기 제어부(130)에 제1 기준 시간 동안 전원을 공급할 수 있다.The
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 시스템(100)은, 상기 전원(주 전원)(131) 이외에, 보조 전원(132)으로부터 전원을 공급받을 수 있다.Meanwhile, according to an embodiment of the present invention, the
이 경우, 상기 보조 전원(132)은, 무정전 전원공급 시스템(UPS), 또는 배터리일 수 있다.In this case, the
본 발명의 일 실시예에 따르면, 주 전원(131)이 (고장, 단선 등의 원인에 의해) 전력을 더 이상 공급할 수 없어서, 제어부(130)가 도 1에서 상술한 과정에 의해 즉각적인 파워 오프 과정을 수행하는 경우, 상기 제어부(130)가 비휘발성 램(110), 프로세서(120), 및 제2 모듈 그룹(150)에 전원을 차단하고 제1 모듈 그룹(140)에 상기 보조 전원(132)을 공급하는 시간(제1 기준 시간) 동안, 상기 축전지(320)가 전압 서스펜딩(Voltage Suspending) 역할을 수행한다.According to an embodiment of the present invention, since the
한편, 제어부(130)는 시스템(100) 내에 포함될 수 있지만, 상기 시스템(100)의 외부에 위치되어 상기 역할을 수행할 수도 있으며, 이러한 경우도 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위에서 본 발명의 범위 내로 해석되어야 한다.On the other hand, the
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라, 전원 공급이 차단되는 경우의 컴퓨팅 방법을 도시한다.4 illustrates a computing method when power supply is cut off according to an embodiment of the present invention.
단계(S410)에서, 시스템(100)의 동작 중 갑작스런 전원 차단이 발생한다. 상기 갑작스런 전원 차단은 전원(131)의 고장이나 단선에 의한 것일 수 있다.In step S410, a sudden power off occurs during the operation of the
이 경우, 단계(S420)에서, 제어부(130)는 프로세서(120) 내의 휘발성 데이터에 연관되는 레지스터(210)의 상태 값 및 주변 장치들(제1 모듈 그룹(140) 또는 제2 모듈 그룹(150) 등)의 상태 값을 비휘발성 램(110)에 옮겨 저장할 수 있다.In this case, in step S420, the
그리고, 상기 제어부(130)가 컴퓨팅 시스템(100)의 전원을 차단함으로써, 즉각적이고 순간적인 파워 오프가 데이터 손실 없이 가능하다.In addition, since the
본 발명의 일 실시예에 따라, 보조 전원(132)이 존재하는 경우, 제어부(130)는 상시 전원 공급이 필요한 제1 모듈 그룹(140)에는 상기 보조 전원(132)로부터의 전원을 제공할 수 있으며, 이 경우 상기 축전지(320)가 서스펜딩 역할을 할 수 있음은 상기한 바와 같다.According to an embodiment of the present invention, when the
제1 모듈 그룹(140)과 제2 모듈 그룹(150)을 구분하여 처리하는 과정은, 도 5를 참조하여 보다 상세히 후술한다.A process of dividing and processing the
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라, 전원 공급이 차단 되는 경우에, 상시 전원 공급이 필요한 모듈과 그렇지 않은 모듈을 구분하여 처리하는 컴퓨팅 방법을 도시한다.5 is a diagram illustrating a computing method of separately processing a module requiring constant power supply and a module not requiring power when power supply is cut according to an embodiment of the present invention.
단계(S510)에서, 시스템(100)의 동작 중 갑작스러운 주 전원(131) 차단의 이벤트가 발생한다. 상기 이벤트는 전압 모니터부(310)에 의해 모니터링 될 수 있 다.At step S510, an event of abrupt
단계(S520)에서, 제어부(130)는, 상시 전원 공급이 필요한 제1 모듈 그룹(140)과 그렇지 않은 제2 모듈 그룹(150)을 구별한다. 상기 제1 모듈 그룹(140)과 상기 제2 모듈 그룹(150)의 상세한 예는, 도 1을 참조하여 상기한 바와 같다.In operation S520, the
상시 전원 공급이 필요한 제1 모듈(140)의 경우, 단계(S530)에서, 축전지(320)에 의한 전압 서스펜션이 수행된다.In the case of the
그리고, 보조 전원(132)이 존재하는 경우, 단계(S540)에서, 제어부(130)는, 제1 모듈(140)에 상기 보조 전원(132)로부터의 전원을 공급한다.When the
따라서, 제1 모듈 그룹(140)에는 상시 전원 공급이 가능하며, 이 경우, 제1 모듈 그룹(140)은 외부 시스템과 통신할 수 있다. (S550)Therefore, the
한편, 상시 전원 공급이 요구되지 않는 제2 모듈(150)의 경우, 단계(S560)에서, 전압 서스펜션 및 인스턴트 오프 과정이 수행된다. 본 단계에서, 인스턴트 오프 과정이 수행되는 상세한 설명은, 도 1 및 도 2를 참조하여 상술한 바와 같다.On the other hand, in the case of the
단계(S570)에서, 주 전원(131)의 전원 공급 이벤트(또는 인스턴트 부팅 명령)가 발생하는 경우, 단계(S580)에서, 제어부(130)는 보조 전원(132) 대신 주 전원(131)로부터 전원을 공급받아 시스템(100)에 제공하며, 비휘발성 램(110)에 저장된 상태 값을 레지스터(210) 및 장치에 복구시킬 수 있다. 따라서, 인스턴트 부팅이 완료되며, 상기 과정 동안, 데이터의 손실이나 시스템 손상이 방지된다.In step S570, when a power supply event (or an instant boot command) of the
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라, 컴퓨팅 시스템의 전원 차단 명령이 수행되는 경우의 컴퓨팅 방법을 도시한다.6 illustrates a computing method when a power down command of the computing system is performed, according to an embodiment of the present invention.
단계(S610)에서 인스턴트 오프 명령이 수신된다. 이러한 인스턴트 오프 명령은, OS 내의 종료 명령을 통해 인식될 수도 있지만, 시스템의 사용자가 전원 버튼을 누르거나, (상기한 홈네트워크 시스템의 예의 경우) 외부로부터 수신되는 시스템 종료 명령을 수신함으로써도 인식될 수 있다.In step S610, an instant off command is received. This instant off command may be recognized through a shutdown command in the OS, but may also be recognized by a user of the system pressing the power button or receiving a shutdown command received from outside (in the case of the home network system described above). Can be.
단계(S620)에서, 전압 서스펜션 및 장치 종료가 수행되며, 단계(S630)에서 제1 모듈 그룹(140)을 제외한 나머지 장치들에 대한 전원이 즉시 차단된다. 이러한 과정은 도1, 도2 등을 참조하여 상술한 바와 같다.In step S620, the voltage suspension and device termination are performed, and in step S630, power to the remaining devices except for the
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라, 컴퓨팅 시스템의 부팅 명령이 수신되는 경우의 컴퓨팅 방법을 도시한다.7 illustrates a computing method when a boot command of a computing system is received, according to an embodiment of the present invention.
단계(S710)에서 인스턴트 부팅 명령이 수신된다. 상기 인스턴트 부팅 명령 역시, 시스템의 사용자가 전원 버튼을 누르거나, 외부로부터 수신되는 인스턴트 온 명령을 수신함으로써도 인식될 수 있다.In step S710, an instant boot command is received. The instant boot command may also be recognized by a user of the system pressing a power button or receiving an instant on command received from the outside.
단계(S720)에서, 제어부(130)가 프로세서(120) 및 각 장치들을 초기화 한다.In operation S720, the
그리고, 단계(S730)에서, 제어부(130)는 비휘발성 램(110)에 저장된 상태 값을 레지스터(210) 및 장치에 복구시킬 수 있다. 이로써, 인스턴트 부팅이 완료되며, 이 때 프로그램 및 전체적인 시스템(100)의 상태는, 전원 차단 이전의 상태에서 다시 수행되는 것과 같다.In operation S730, the
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라, 외부 시스템으로부터 통신 신호가 컴퓨팅 시스템으로 수신되는 경우의 컴퓨팅 방법을 도시한다.8 illustrates a computing method when a communication signal is received from an external system to the computing system according to an embodiment of the present invention.
시스템(100)의 제1 모듈 그룹(140)에만 전원이 공급되고, 나머지 장치들에는 전원이 차단된 상태에서, 제1 모듈 그룹(140)을 이용하여 외부 시스템으로부터 통신 신호가 수신된다. (S810)In a state where power is supplied only to the
이 경우, 상기 통신 신호는, 이를테면, 이동통신 단말기의 경우는 전화 통화 요청이나 메시지 수신 요청일 수 있고, FAX 단말기의 경우는 FAX 메시지 수신, 프린터 단말기의 경우 문서 인쇄 요청 등일 수 있다.In this case, the communication signal may be, for example, a telephone call request or a message reception request in the case of a mobile communication terminal, a fax message reception in the case of a FAX terminal, or a document print request in the case of a printer terminal.
단계(S820)에서, 현재 전원이 차단된 제2 모듈 그룹(150)(및 전체 시스템)을 웨이크업(Wake-up) 해야 하는 지의 여부가 판단된다.In step S820, it is determined whether the second module group 150 (and the entire system) that is currently powered off should be woken up.
이 경우, 상기 통신 신호가 기설정된 조건을 만족하는 지의 여부가 판단된다. 상기 기설정된 조건은, 이를테면, 상기 외부 시스템이 미리 등록된 특정 시스템인 조건(이를테면, 이동통신 단말기의 경우 등록된 전화번호로부터의 통화요청 등), 또는 상기 통신 신호가 미리 등록된 형태의 것일 조건(상기 이동통신 단말기의 경우, 긴급재난 경고 메시지 등)인 조건일 수 있다.In this case, it is determined whether the communication signal satisfies a preset condition. The predetermined condition may be, for example, a condition in which the external system is a predetermined system (for example, a call request from a registered phone number in the case of a mobile communication terminal), or a condition in which the communication signal is registered in advance. (In the case of the mobile communication terminal, an emergency disaster warning message, etc.) may be a condition.
상기 조건을 만족하여, 제2 모듈 그룹(150)(및 전체 시스템)을 웨이크업 해야 한다고 판단되는 경우, 단계(S830)에서 전체 시스템(100)에 대한 인스턴트 부팅 과정이 수행된다. 상기 인스턴트 부팅 과정에 대한 보다 상세한 설명은 도1, 도2 등을 참조하여 상술한 바와 같다.If it is determined that the above conditions are satisfied and the second module group 150 (and the entire system) needs to be woken up, an instant booting process for the
한편, 상기 조건을 만족하지 않아, 제2 모듈 그룹(150)(및 전체 시스템)을 웨이크업 할 필요가 없다고 판단되는 경우, 단계(S840)에서, 제어부(130)는 상기 외부 통신 신호를 전송한 상기 외부 시스템에 통신 수신 Ack 신호를 송신하고, 상기 외부 통신 신호에 대한 로그 파일을 생성하여, 비휘발성 램(110)에 저장할 수 있다. 상기 로그 파일은 추후에 시스템(100)이 부팅된 이후, 필요에 따라 열람될 수 있다.On the other hand, if it is determined that the condition is not satisfied and it is not necessary to wake up the second module group 150 (and the entire system), in step S840, the
이를 테면, 이동통신 단말기의 경우, 추후 전체 전원이 켜진 이후에 통화 요청 기록이나, 메시지 내용이 확인될 수 있다.For example, in the case of a mobile communication terminal, a call request record or a message content may be checked after the entire power is turned on.
본 발명의 일 실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.Method according to an embodiment of the present invention is implemented in the form of program instructions that can be executed by various computer means may be recorded on a computer readable medium. The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. Program instructions recorded on the media may be those specially designed and constructed for the purposes of the present invention, or they may be of the kind well-known and available to those having skill in the computer software arts. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tape, optical media such as CD-ROMs, DVDs, and magnetic disks, such as floppy disks. Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine code generated by a compiler, but also high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.As described above, the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, but the present invention is not limited to the above embodiments, and those skilled in the art to which the present invention pertains various modifications and variations from such descriptions. This is possible.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the claims below but also by the equivalents of the claims.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨팅 시스템을 도시한다.1 illustrates a computing system in accordance with one embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로세서(120)의 구성을 도시한다.2 illustrates a configuration of a
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(130)의 구성을 도시한다.3 illustrates a configuration of the
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라, 전원 공급이 차단되는 경우의 컴퓨팅 방법을 도시한다.4 illustrates a computing method when power supply is cut off according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라, 전원 공급이 차단 되는 경우에, 상시 전원 공급이 필요한 모듈과 그렇지 않은 모듈을 구분하여 처리하는 컴퓨팅 방법을 도시한다.5 is a diagram illustrating a computing method of separately processing a module requiring constant power supply and a module not requiring power when power supply is cut according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라, 컴퓨팅 시스템의 전원 차단 명령이 수행되는 경우의 컴퓨팅 방법을 도시한다.6 illustrates a computing method when a power down command of the computing system is performed, according to an embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라, 컴퓨팅 시스템의 부팅 명령이 수신되는 경우의 컴퓨팅 방법을 도시한다.7 illustrates a computing method when a boot command of a computing system is received, according to an embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라, 외부 시스템으로부터 컴퓨팅 시스템의 부팅 명령이 수신되는 경우의 컴퓨팅 방법을 도시한다.8 illustrates a computing method when a boot command of a computing system is received from an external system according to an embodiment of the present invention.
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