PL193918B1 - Sposób sterowania systemem obsługi informacji i system obsługi informacji - Google Patents

Abstract

1. Sposób sterowania systemem obslugi informacji, zawie- rajacym jednostke centralna, pamiec ulotna i zewnetrzne urzadzenie pamieciowe nieulotne, wktórym obsluguje sie funkcje uspienia, za pomoca której przerywa sie wykonywane zadanie wodpowiedzi na wystapienie okreslonego z góry zdarzenia, zapisuje sie informacje uspienia, obejmujaca zawar- tosc pamieci w obszarze przechowywania informacji uspienia, wzewnetrznym urzadzeniu pamieciowym, anastepnie powo- duje sie przejscie systemu w tryb uspienia, przy czym zapisuje sie informacje uspienia, obejmujaca zawartosc pamieci w obszarze przechowywania informacji uspienia w zewnetrz- nym urzadzeniu pamieciowym i zapewnia sie obszar przecho- wywania informacji zarzadzania uspieniem wstalej lokacji w zewnetrznym urzadzeniu pamieciowym, znamienny tym, ze zapisuje sie dane, znajdujace sie w obszarze przechowy- wania informacji zarzadzania uspieniem, w obszarze przecho- wywania informacji uspienia, w reakcji na wystapienie okreslo- nego z góry zdarzenia, zapamietuje sie informacje zarzadzania uspieniem w obszarze przechowywania informacji zarzadzania uspieniem po wymienionym zapisaniu danych oraz przerywa sie podawanie energii elektrycznej do czesci systemu i powo- duje sie przejscie systemu do trybu uspienia po wymienionym zapisaniu danych i wymienionym zapamietaniu informacji. PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób sterowania systemem obsługi informacji i system obsługi informacji, zwłaszcza informacji w technice o małym poborze mocy, w której system wchodzi wstan przerwania wykonywanego zadania po wystąpieniu określonego z góry zdarzenia i działanie systemu zostaje wstrzymane prawie całkowicie. Wynalazek dotyczy także systemu obsługi informacji, w którym następuje przełączanie na tryb małego poboru mocy po zapisaniu warunków systemowych wzewnętrznym urządzeniu pamięciowym, na przykład dysku twardym i powrót do pierwotnego trybu pracy przez przywrócenie zapisanych warunków i który jest w stanie zapisać warunki systemowe bez niszczenia danych użytkownika, znajdujących się w zewnętrznym urządzeniu pamięciowym.

Znane są sposoby i systemy obsługi informacji w komputerach osobistych PC różnego rodzaju, na przykład stołowych, stojących i notatnikowych. Komputer stołowy jest stosunkowo duży, ciężki i jest instalowany w stałym miejscu, wdomu lub biurze. Komputer notatnikowy ma niewielkie rozmiary imały ciężar, umożliwiając pracę w środowisku ruchomym.

Komputer osobisty notatnikowy ma zwykle konstrukcję zawierającą zespół z płytą systemową i pokrywę połączone zawiasowo. Na górnej powierzchni zespołu z płytą systemową jest umieszczona klawiatura w charakterze urządzenia wejściowego, natomiast na stronie wewnętrznej pokrywy jest umieszczony wyświetlacz ciekłokrystaliczny. Komputer osobisty ma zainstalowany napęd dysku twardego HDD, napęd dysku elastycznego FDD i napęd dysku kompaktowego CD-ROM tylko do odczytu jako urządzenie pamięci zewnętrznej. Napędy mają zwykle postać pakietu umożliwiającego przyłączanie, odłączanie i wymianę.

Prawie wszystkie komputery osobiste PC są typu bateryjnego o napięciu wyjściowym 4-12 woltów. Zespół baterii komputera osobistego notatnikowego wymaga 2-3 godzin ładowania, co prowadzi do konieczności noszenia przez użytkownika pewnej liczby zapasowych zespołów baterii.

Z tego powodu prowadzono badania w zakresie metod zmniejszenia mocy wcelu możliwie maksymalnego przedłużenia czasu eksploatacji baterii, co jest ważne także z punktu widzenia ograniczeń ekologicznych.

Znane są różne metody zmniejszania poboru mocy w przypadku sprzętu elektronicznego, a jedna z nich, stosowana do komputera osobistego jest nazywana zarządzaniem mocą. Mechanizm zarządzania mocą polega na wprowadzaniu sprzętu komputerowego, który nie wymaga przechodzenia w tryb oszczędzania energii lub przerywania zasilania w zależności od aktywności systemu komputerowego, poniżej nazywanego po prostu systemem. Znane przykłady zarządzania mocą obejmują procedury wyłączania wyświetlacza LCD, wyłączania napędu dysku twardego HDD i zwalniania zegara jednostki centralnej CPU/wyłączania zegara jednostki centralnej CPU.

Znana procedura wyłączania wyświetlacza LCD przy braku sygnału wejściowego z klawiatury w ciągu zadanego czasu powoduje przerwanie zasilania wyświetlacza LCD lub jego podświetlania.

Znana procedura wyłączania napędu dysku twardego powoduje przerwanie zasilania obwodów wewnątrz bloku napędu dysku twardego HDD, w zależności od upływu czasu od ostatniego dostępu do dysku twardego, co przedstawiono na przykład w opisie patentowym USA nr 4 933 785. Ponieważ wyświetlacz LCD i silnik napędu dysku twardego mają duży udział procentowy w ogólnym poborze mocy przez system, to procedury te w dużym stopniu przyczyniają się do oszczędności zasilania.

Znane procedury zwalniania zegara jednostki centralnej CPU/wyłączania zegara jednostki centralnej CPU powodują zmniejszenie poboru mocy przez jednostkę centralną w wyniku obniżenia częstotliwości pracy jednostki centralnej lub całkowite wyłączenie zegara podczas trwania stanu gotowości jednostki centralnej, na przykład gdy nie ma sygnałów wejściowych klawiszy/myszy od użytkownika w ciągu czasu dłuższego od zadanego. Ponieważ znaczne zwiększenie możliwości przetwarzania jednostki centralnej wiąże się ze zwiększeniem poboru mocy i zwiększeniem wytwarzania ciepła w jednostce centralnej wskutek zwiększenia szybkości działania jednostki centralnej, to procedura ta ma duże znaczenie techniczne, co wyjaśniono na przykład w zgłoszeniu patentowym japońskim nr 7-278904.

Opisane powyżej procedury zmniejszają pobór mocy zasilania przez wyłączenie części układów wewnątrz systemu, podczas gdy pozostała część układów nadal pobiera energię elektryczną. Przy prawie całkowitym wstrzymaniu zasilania, efekt zmniejszenia poboru mocy jest większy. Ponadto w przypadku baterii ładowalnej, niekorzystna jest praca z baterią rozładowaną, gdy pozostała pojemność baterii jest poniżej zadanej wartości. Pożądane jest zatem całkowite odcinanie zasilania części składowych systemu, gdy bateria jest w stanie rozładowania.

PL 193 918 B1

Znana jest procedura tak zwanego uśpienia, która jest metodą techniczną zarządzania dla całkowitego odcinania doprowadzania elektryczności do części składowych systemu. System jest wyzwalany wcelu przełączenia wstan uśpienia przy przerwaniu wykonywanego zadania, gdy w zadanym czasie nie stwierdzono nadejścia informacji wejściowej od klawiszy/myszy lub aktywności urządzenia we-wy lub bateria jest w stanie wyładowania. Przywrócenie działania systemu ze stanu uśpienia jest nazywane przebudzeniem, które przywraca system do stanu pierwotnego, wznawiając zadanie i różni się od zwykłego włączenia zasilania, które przywraca stan systemu.

Dla podjęcia zadania przez przebudzenie, to znaczy przywrócenia stanu systemu w momencie, w którym zadanie zostało przerwane, konieczne jest zapisanie stanu systemu przed jego wejściem wtryb uśpienia. Przez stan systemu należy rozumieć informację o zawartości pamięci nieulotnej, na przykład pamięci głównej i pamięci VRAM, jak również wartości rejestrów jednostki centralnej i urządzeń we-wy oraz kontekstu sprzętowego, jak na przykład stanu zliczania bloku czasowego. Przez przywrócenie podczas przebudzenia zapisanych danych do pierwotnych lokalizacji, zostaje odtworzony stan systemu. Informacja, która jest przechowywana w celu odtworzenia stanu, jest nazywana poniżej informacją uśpienia.

Uwzględniając fakt, że w trybie uśpienia zostaje przerwane zasilanie wszystkich układów, to korzystne jest, jeżeli miejsce, w którym są przechowywane informacje, jest miejscem nieulotnym, na przykład dyskiem twardym. Zatem konieczne jest zarezerwowanie specjalnie przeznaczonego obszaru na dysku twardym dla informacji uśpienia. Dla rezerwowania obszaru na dysku twardym wydziela się pewną partycję dedykowaną, przeznaczoną dla informacji uśpienia. W odróżnieniu od tego obszarem zabezpieczającym informację uśpienia jest plik uśpienia, który jest zarządzany przez system plików systemu operacyjnego OS. Plik uśpienia jest alokowany w partycji użytkownika na dysku twardym, jako jeden z plików na tym samym poziomie, co plik użytkownika.

Partycja jest blokowana zaraz po jej wyznaczeniu i rozmiar partycji nie może się zmieniać, aż do ponownego partycjonowania. Z drugiej strony w tej metodzie podejścia jest możliwa dynamiczna zmiana przez system rezerwacji obszaru przechowywana danych. Na przykład, nawet wtedy, gdy rozmiar całej informacji zwiększa się w wyniku wprowadzenia pewnej pojemności do pamięci głównej, to przy tym ostatnim rodzaju podejścia rezerwacją zarządza się po prostu przez ponowną alokację pliku. Jest to korzystne przy uwzględnieniu możliwości powiększania pojemności pamięci do 256 MB ze standardowej pamięci 32 MB, przy czym rozmiar pamięci zmienia się w szerokim zakresie przez wstawienie karty z modułem SIMM lub karty DIMM do przeznaczonego do tego gniazda płyty systemowej, zwłaszcza w nowych komputerach osobistych.

Sposób zapisywania stanu systemu w pliku uśpienia jest opisany na przykład w japońskim zgłoszeniu patentowym nr 184186.

W przypadku systemu komputerowego realizującego procedurę uśpienia/przebudzenia, zasilanie systemu jest wyłączane przy wchodzeniu wstan uśpienia, poza normalną operacją wyłączania, zwykle przez uruchomienie wyłącznika zasilania. Tryb uśpienia jest stanem, w którym działanie jest zamrożone przy zapisaniu stanu systemu i różni się od stanu wyłączenia zasilania. Przy włączaniu zasilania systemu jest uruchamiana procedura zwykłego włączenia, jeżeli system jest w stanie wyłączenia. Natomiast, jeżeli system jest w stanie uśpienia, konieczne jest wykonanie procedury przebudzenia, której towarzyszy przywrócenie zapisanej informacji do wykonania. Odpowiednio do tego, przy wchodzeniu wtryb uśpienia, w pewnym miejscu w systemie pozostawia się informację wskazującą, że system jest w trybie uśpienia, to znaczy powiadomienie, że system jest wyłączany z zapisaniem jego stanu. Taką informację nazywa się poniżej podpisem uśpienia. System po włączeniu określa, czy ma wykonać procedurę przebudzenia, czy zwykłego włączenia, w zależności od tego, czy podpis uśpienia został ustalony, czy nie. Miejsce, w którym jest przechowywany podpis, jest dowolnym miejscem, do którego system ma dostęp przy włączaniu. Miejsce to znajduje się na dysku twardym lub w pamięci nieulotnej NVRAM, na przykład pamięci CMOS z podtrzymaniem baterią rezerwową. Jednak podpis uśpienia powinien być przechowywany również na dysku twardym wraz z informacją uśpienia, gdy ma być wykonywana procedura przebudzenia zdalnego.

Określenie: przebudzenie zdalne, stosowane w opisie oznacza, że stan systemu jest zapisany na odłączalnym dysku twardym przy wchodzeniu wtryb uśpienia w jednym komputerze, a następnie dysk twardy zostaje odłączony od systemu komputerowego, przyłączony do innego systemu komputerowego i następuje przebudzenie systemu. System komputerowy, który jest włączany za pośrednictwem takiego przebudzenia, musi mieć taką samą konfigurację systemu, co system komputerowy, który wszedł wtryb uśpienia. Inaczej mówiąc, system ma ten sam rozmiar pamięci, ten sam rodzaj

PL 193 918 B1 i liczbę urządzeń we-wy, a urządzenia we-wy mają wspólne zasoby systemowe. Przy przebudzeniu zdalnym stan zadania bezpośrednio przed wejściem w tryb uśpienia jest odtwarzany spośród wielu systemów zewnętrznych po prostu przez odłączenie i wymianę dysku twardego. Jest to ekonomiczne dla użytkowników przedsiębiorstw, którzy instalują dużą liczbę systemów o tej samej konfiguracji. Jednak system komputerowy, do którego jest dołączany dysk twardy, nie jest w stanie wiedzieć o trybie uśpienia, jeżeli na dysku, na którym jest umieszczona informacja uśpienia, nie ma podpisu uśpienia. Innymi słowy, system komputerowy nie może przebudzić się, mimo zamiany stanu systemu.

Za pomocą informacji uśpienia, załączonej do podpisu uśpienia, uzyskuje się zalety wynikające z procedury przebudzenia zdalnego. Ważne jest miejsce przechowywania podpisu uśpienia na dysku twardym.

Bezpośrednio po włączeniu system stwierdza, czy należy wykonać procedurę zwykłego włączenia, czy procedurę przebudzenia. Inaczej mówiąc, podpis uśpienia jest potrzebny przed załadowaniem do pamięci systemu operacyjnego OS. Zatem, gdy podpis uśpienia jest przechowywany na dysku twardym, musi być przechowywany w danym miejscu, które jest możliwe do zlokalizowania bez użycia systemu plików w systemie operacyjnym OS. Na przykład, w opisie wspomnianego japońskiego zgłoszenia patentowego nr 5-184186 podpis uśpienia jest zapisany w miejscu wyznaczonym na dysku twardym, mówiąc dokładniej w cylindrze określonym na skrajnej ścieżce wewnętrznej.

Ważne jest także zapewnienie uniknięcia zakłócającego wpływu podpisu uśpienia, zapisywanego w wyznaczonym cylindrze dysku twardego, na dane operacyjne znajdujące się jużwtym cylindrze.

W systemie, w którym system plików w systemie operacyjnym umożliwia dostęp do dysku za pośrednictwem opisanego poniżej podstawowego systemu we-wy BIOS, cylinder do zapisu podpisu uśpienia może być rezerwowany przez maskowanie poprzez system BIOS. Na przykład, skrajny cylinder wewnętrzny dysku twardego ma największą wartość adresu. Zatem system BIOS dysku może ukryć cylinder przed dostępem użytkownika, odpowiadając mniejszą wartością dysku na zapytanie systemu plików w systemie operacyjnym OS. System plików w systemie operacyjnym OS nie jest w stanie zapisać danych urządzenia w cylindrze, nawet przy występowaniu danych nieznanych systemowi plików, tak że dane użytkownika nigdy nie zakłócają podpisu uśpienia.

System BIOS jest dostarczany do użytkownika jako wpisany trwale do pamięci stałej ROM na płycie systemowej przez wytwórcę lub sprzedawcę systemu komputerowego. Jeżeli cylinder dla podpisu uśpienia jest rezerwowany przez funkcję systemu BIOS, to zakłóceń między danymi użytkownika i podpisem uśpienia unika się bez konieczności zwracania na to uwagi użytkownika końcowego i sprzedawcy oprogramowania.

Najnowsze systemy operacyjne dają bezpośredni dostęp do dysku twardego bez przechodzenia przez system BIOS, to znaczy, że sterownik w systemie operacyjnym OS generuje rozkaz we-wy do dysku bez wywoływania systemu BIOS. System BIOS nie może ukryć żadnego cylindra na dysku przed systemem plików takiego systemu operacyjnego, ponieważ dysk twardy sam nie ma innej możliwości poza odpowiedzią na rozkaz we-wy, co jest bezpośrednią operacją sprzętową i nie przewidziano w architekturze rezerwowania konkretnego cylindra.

System plików w systemie operacyjnym typu mającego dostęp bezpośredni do dysku twardego może mieć dostęp do cylindra zamaskowanego przez system BIOS. W takim środowisku systemu operacyjnego istnieje możliwość zapisania danych użytkownika w cylindrze przeznaczonym dla podpisu uśpienia. W tym przypadku wpisanie systemu uśpienia do konkretnego cylindra spowodowałoby zniszczenie danych użytkownika, znajdujących się tam pierwotnie przed wejściem wtryb uśpienia. W takim przypadku, mając podpis uśpienia, system jest w stanie dokonać przebudzenia. Jednak wszelkie utracone dane użytkownika nie mogą być odtworzone, tak że system działałby wadliwie po uruchomieniu aplikacji stosującej tę część danych użytkownika.

Ukształtowanie i sposób użytkowania dysku twardego są różne dla różnych systemów operacyjnych i prawie niemożliwe jest zawarcie porozumienia między producentami/sprzedawcami idostawcami systemów operacyjnych co do miejsca przechowywania podpisu uśpienia. Przy zniszczeniu choćby bardzo małej części danych użytkownika, traci się niezawodność systemu. Plik uśpienia jest alokowany na dysku tak, aby nie kolidował z innymi danymi użytkownika, ponieważ jest zarządzany przez system plików systemu operacyjnego.

Sposób według wynalazku charakteryzuje się tym, że zapisuje się dane, znajdujące się w obszarze przechowywania informacji zarządzania uśpieniem, w obszarze przechowywania informacji uśpienia, w reakcji na wystąpienie określonego z góry zdarzenia, zapamiętuje się informację zarządzania uśpieniem w obszarze przechowywania informacji zarządzania uśpieniem po wymienionym

PL 193 918 B1 zapisaniu danych oraz przerywa się podawanie energii elektrycznej do części systemu i powoduje się przejście systemu do trybu uśpienia po wymienionym zapisaniu danych i wymienionym zapamiętaniu informacji.

Korzystnie sprawdza się informację zarządzania uśpieniem, przechowywaną w obszarze przechowywania informacji zarządzania uśpieniem, w odpowiedzi na wznowienie podawania energii elektrycznej do systemu, przywraca się informację uśpienia, zapisaną w obszarze przechowywania informacji uśpienia, do pierwotnych lokacji pamięci, w odpowiedzi na pomyślne zakończenie tego sprawdzania i zwraca się dane, zapisane w obszarze przechowywania informacji uśpienia, do obszaru przechowywania informacji zarządzania uśpieniem, w odpowiedzi na pomyślne zakończenie tego sprawdzania.

Korzystnie stosuje się informację zarządzania uśpieniem, zawierającą podpis uśpienia, wskazujący historię zdarzenia obejmującą zdarzenie systemu obsługi informacji, przez które przerywa się podawanie energii elektrycznej przy użyciu funkcji uśpienia.

Korzystnie stosuje się informację zarządzania uśpieniem, zawierającą informację lokalizacji obszaru przechowywania informacji uśpienia w zewnętrznym urządzeniu pamięciowym.

Korzystnie stosuje się informację zarządzania uśpieniem, zawierającą informację konfiguracji systemu obsługi informacji.

Korzystnie podczas sprawdzania sprawdza się, czy informacja zarządzania uśpieniem wskazuje, czy nie, że system obsługi informacji jest w trybie uśpienia.

Korzystnie podczas sprawdzenia sprawdza się, czy informacja konfiguracji systemu, zawarta w informacji zarządzania uśpieniem, jest zgodna, czy nie, z informacją konfiguracji systemu obsługi informacji.

Korzystnie podczas przywracania wykonuje się proces przywracania zgodnie z informacją alokacji, zawartą w informacji zarządzania uśpieniem.

Korzystnie obszar przechowywania informacji zarządzania uśpieniem umieszcza się w cylindrze, który określa się przez skrajny obszar zewnętrzny lub skrajny obszar wewnętrzny zewnętrznego urządzenia pamięciowego.

Korzystnie za pomocą danych zapisanych w obszarze przechowywania informacji uśpienia tworzy się sektor inicjalizacji opisujący informację o partycjach, czyli adres początkowy i rozmiar każdej partycji, zewnętrznego urządzenia pamięciowego.

System według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera element zapisu danych, znajdujących się w obszarze przechowywania informacji zarządzania uśpieniem, w obszarze przechowywania informacji uśpienia, dołączony do elementu pamiętania informacji zarządzania uśpieniem w obszarze przechowywania informacji zarządzania uśpieniem, dołączony do elementu przerywania podawania energii elektrycznej do części systemu i wywoływania przejścia systemu do trybu uśpienia.

Korzystnie system według wynalazku zawiera element sprawdzania informacji zarządzania uśpieniem, przechowywanej w obszarze przechowywania informacji zarządzania uśpieniem, dołączony do elementu przywracania informacji uśpienia, zapisanej w obszarze przechowywania informacji uśpienia, do pierwotnych lokacji pamięci, dołączony do elementu zwracania danych, zapisanych w obszarze przechowywania informacji uśpienia, do obszaru przechowywania informacji zarządzania uśpieniem.

Korzystnie informacja zarządzania uśpieniem zawiera podpis uśpienia, wskazujący historię zdarzenia obejmującą zdarzenie przerywania podawania energii elektrycznej przy użyciu funkcji uśpienia.

Korzystnie informacja zarządzania uśpieniem zawiera informację lokalizacji obszaru przechowywania informacji uśpienia w zewnętrznym urządzeniu pamięciowym.

Korzystnie informacja zarządzania uśpieniem zawiera informację konfiguracji systemu obsługi informacji.

Korzystnie system według wynalazku zawiera element sprawdzania, czy informacja zarządzania uśpieniem wskazuje, czy nie, że system obsługi informacji jest w trybie uśpienia.

Korzystnie system według wynalazku zawiera element sprawdzania, czy informacja konfiguracji systemu, zawarta w informacji zarządzania uśpieniem, jest zgodna, czy nie, z informacją konfiguracji systemu obsługi informacji.

Korzystnie system według wynalazku zawiera element wykonywania procesu przywracania zgodnie z informacją alokacji, zawartą w informacji zarządzania uśpieniem.

PL 193 918 B1

Korzystnie obszar przechowywania informacji zarządzania uśpieniem jest umieszczony w cylindrze, który jest określony przez skrajny obszar zewnętrzny lub skrajny obszar wewnętrzny zewnętrznego urządzenia pamięciowego.

Korzystnie dane zapisane w obszarze przechowywania informacji uśpienia tworzą sektor inicjalizacji opisujący informację o partycjach, czyli adres początkowy i rozmiar każdej partycji, zewnętrznego urządzenia pamięciowego.

Zaletą wynalazku jest udoskonalony sposób i system obsługi informacji, zapewniające ekonomiczne wykorzystanie sprzętu komputerowego, zwłaszcza komputera osobistego, ze względu na pobór mocy. Wynalazek zapewnia obsługę plików przy użyciu techniki małego poboru mocy, w której wykonywane zadanie zostaje przerwane przy wystąpieniu zadanego zdarzenia i następuje wejście wstan prawie całkowitego wstrzymania działania systemu, to znaczy, tryb małego poboru mocy. Wynalazek zapewnia także obsługę informacji umożliwiającej zapis stanu systemu dla przełączania na tryb małego poboru mocy. Zapis stanu systemu następuje bez zniszczenia innych danych użytkownika w zewnętrznym urządzeniu pamięciowym.

Przedmiot wynalazku jest pokazany w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia w postaci schematu konfigurację sprzętową komputera osobistego do realizacji wynalazku, fig. 2 - w uproszczeniu podsystem zasilający do realizacji operacji włączania i wyłączania zasilania w systemie komputerowym zfig. 1, fig. 3 - sieć działań pokazującą kroki przetwarzania w przypadku uśpienia/przebudzenia, fig. 4 - schemat pokazujący strukturę danych zapisywanych/odczytywanych przy przełączaniu na tryb uśpienia, fig. 5 - schemat pokazujący kroki operacyjne zapisywania informacji zarządzania uśpieniem na dysku twardym, fig. 6 - wygląd zewnętrzny komputera osobistego notatnikowego ifig. 7 - schemat pokazujący sposób, wjaki obszar przechowywania informacji uśpienia czyli plik uśpienia jest alokowany, z zachodzeniem na obszar przechowywania informacji zarządzania uśpieniem.

Figura 1 przedstawia w postaci schematu konfigurację sprzętową typowego komputera osobistego 100 do realizacji wynalazku. Jednostka centralna 11, która jest sterownikiem głównym, wykonuje program pod kontrolą systemu operacyjnego OS. Jednostka centralna 11 obsługuje tryb zarządzania systemem SMM ijest zapatrzona w obszar pamięciowy, który jest dostępny tylko w trybie SMM ijest nazywany poniżej pamięcią SMM w pamięci głównej 14. Gdy pojawia się żądanie przerwania SMI zarządzania systemem, przekazywane przy użyciu linii sygnałowej SMI 50, jednostka centralna 11 przełącza się na tryb operacyjny SMM dla dostępu do pamięci SMM i wykonuje określone przetwarzanie SMM zgodnie z zapisanym w niej kodem programu.

Tryb SMM jest tutaj stosowany do funkcji uśpienia i przebudzenia. W szczególności mechanizm jest taki, że do pamięci SMM zostaje załadowany kod PMC zarządzania zasilaniem, opisujący szereg etapów działania odnoszących się do uśpienia/przebudzenia, a wystąpienie przerwania powoduje skok w przetwarzaniu jednostki centralnej 11 i wprowadzenie systemu 100 wtryb uśpienia. Zaleta stosowania trybu operacyjnego SMM polega na tym, że realizacja funkcji uśpienia odbywa się bez konieczności przepisywania istniejącego oprogramowania aplikacji.

Jednostka centralna 11 jest połączona z urządzeniami we-wy za pośrednictwem 3-warstwowej magistrali obejmującej magistralę 12 procesora dołączoną do zacisków zewnętrznych jednostki centralnej 11, magistralę 16 połączenia z blokami zewnętrznymi, która jest magistralą lokalną i magistralę 18 architektury standardu przemysłowego ISA, która jest magistralą systemową.

Magistrala 12 procesora i magistrala 16 połączenia są połączone przez obwód pomostu PCI 13. Obwód pomostu według wynalazku zawiera sterownik pamięci do sterowania operacją dostępu do pamięci głównej 14 i buforów danych, które pochłaniają różnicę strumieni przesyłania danych między magistralami 12 i 16.

Pamięć główna 14 jest pamięcią zapisywalną i jest stosowana do ładowania kodu programowego jednostki centralnej 11, zawierającej sterownik urządzenia, system operacyjny i program aplikacji oraz do tymczasowego przechowywania danych operacyjnych podczas wykonywania takiego kodu programowego. Określony zgóry obszar pamięci głównej 14 jest alokowany jako pamięć SMM, która jest dostępna tylko w trybie operacyjnym SMM ijest tam ładowany kod PMC opisany powyżej. Kod PMC jest przechowywany w sposób trwały w pamięci ROM 17 opisanej poniżej, wraz z systemem BIOS itp. i jest ładowany do pamięci głównej 14 po rozkazie zwykłego włączenie zasilania po przestawieniu.

PL 193 918 B1

Pamięć główna 14 zawiera zwykle zespół scalonych struktur pamięci DRAM czyli dynamicznych pamięci RAM, a system 100 jest wyposażony standardowo w32 MB z możliwością rozszerzenia do 512 MB.

Pamięć podręczna 15 jest pamięcią szybką, która amortyzuje wpływ czasu, w którym jednostka centralna 11 uzyskuje dostęp do pamięci głównej 14. Limitowane kody i dane, do których często następuje dostęp jednostki centralnej 11, są tymczasowo przechowywane w pamięci podręcznej 15, która zawiera zwykle scalone struktury SRAM statycznej pamięci RAM i ma pojemność na przykład 512 KB.

Magistrala PCI 16 umożliwia przesyłanie danych ze stosunkowo dużą szybkością danych przy szerokości magistrali 32/64 bity, maksymalnej częstotliwości pracy 33/66 MHz i maksymalnej szybkości przesyłania danych 132/264 MB/s, a do magistrali 16 karty są dołączone urządzenia sterujące PCI o stosunkowo dużej szybkości, jak na przykład sterownik wizyjny 20 i sterownik 23 magistrali. Architektura realizuje funkcję tak zwaną włącz i pracuj.

Sterownik wizyjny 20 jest sterownikiem dedykowanym do rzeczywistego przetwarzania instrukcji modelowania z zapisów informacji modelowania przetwarzanej tymczasowo w buforze ekranu VRAM 21 i odczytów informacji modelowania z bufora VRAM 21 wcelu wyprowadzenia jej w charakterze danych modelujących. Sterownik wizyjny 20 obsługuje format wyświetlania mapy bitów ijest zgodny z rozdzielczością odpowiadającą na przykład grafice XGA lub SVGA. Gdy system 100 jest sprzętem typu przenośnego, zwykle w charakterze wyświetlacza 22 stosuje się wskaźnik ciekłokrystaliczny LCD. Zawartość ekranu wskaźnika ciekłokrystalicznego jest oświetlana z tyłu. Wskaźniki ciekłokrystaliczne mają przewagę nad kineskopowymi, gdyż są cienkie, jasne i mają stosunkowo nieduży pobór mocy.

Sterownik 23 magistrali karty jest sterownikiem przeznaczonym do doprowadzania sygnału magistrali PCI do magistrali karty i jest zapatrzony wdwie szczeliny 24Ai 24B na karty PC, w które wstawia się kartę PC 25. Istnieje szereg kart, na przykład karta LAN do połączeń sieciowych, instalowana karta HDD i karta SCSI do zewnętrznego łączenia ze sprzętem SCSI jako kartą PC 25. Przez wstawienie karty LAN, system komputerowy 100 zostaje dołączony do sieci LAN, na przykład sieci Ethernet i sieci Token Ring, ainne bramy są dołączane do sieci Internet za pośrednictwem urządzenia trasującego, umożliwiając wykorzystywanie sieci WWW w charakterze systemu uzyskiwania informacji w sieci. Aktualizowany kod pamięci ROM jest ładowany na przykład z serwera Web w sieci Internet.

Magistrala 16 i magistrala 18 są połączone wzajemnie obwodem pomostu PCI - ISA 19, który zawiera sterownik DMA, programowany sterownik przerwań PIC, programowany blok czasowy PIT, zegar RTCi układy pułapek.

Sterownik DMA jest sterownikiem dedykowanym do realizacji przesyłania danych między urządzeniami we-wy i pamięcią główną 14 bez pośrednictwa jednostki centralnej 11.

Sterownik PIC przetwarza żądanie przerwania IRQ z urządzenia we-wy i powiadamia jednostkę centralną 11 o żądaniu IRL. Jednostka centralna 11, po otrzymaniu powiadomienia o przerwaniu, przerywa wykonywane zadanie i wykonuje zadany z góry program obsługi przerwania.

Blok PIT jest urządzeniem do generowania sygnału czasowego, zwykle przebiegu prostokątnego w okresie czasu, który jest programowany.

Część RTC zespołu RTC/CMOS mierzy aktualny czas. Część CMOS jest wykorzystywana do przechowywania informacji dla bezpieczeństwa systemu 100, na przykład informacji konfiguracji systemu czyli wartości do ustawienia systemu BIOS oraz hasła włączenia zasilania. Zegar RTC/CMOS jest buforowany baterią rezerwową, tak że jednostka centralna 100 nie traci zmierzonej i zapamiętanej zawartości podczas trwania stanu wyłączenia. Technicznie jest możliwe przechowywanie informacji zarządzania uśpieniem w pamięci CMOS, lecz nie jest to wykonywane według wynalazku.

Układ logiczny pułapkowy odbiera sygnał sterujący linią 60 ze sterownika 40 źródła zasilania za pośrednictwem zewnętrznych zacisków wejściowych i wyprowadza sygnał SMI linią 50, która jest dołączona do zacisku SMI jednostki centralnej 11. Układ pułapkowy spełnia głównie dwie funkcje. Jedna z funkcji polega na żądaniu sygnału SMI na linii 50 w odpowiedzi na żądanie linii 60 sygnału sterującego generowaniem przerwania. Drugą funkcją jest ciągła kontrola magistral 16 i magistrali 10 oraz dostarczenie sygnału SMI na linii 50, gdy zostaje wykryty adres we-wy lub adres pamięci, umieszczony w rejestrze wewnętrznym do generowania przerwania SMI.

Obwód pomostu 19 według wynalazku jest zaopatrzony dodatkowo w interfejs IDE do dołączenia zewnętrznego urządzenia pamięciowego zgodnie z wymaganiami scalonych elektronicznych układów napędowych IDE. Napęd 26 dysku twardego jest dołączony do tego interfejsu IDE, a napęd 27 CD-ROM jest interfejsem ATA dołączenia pakietu. Te urządzenia są odłączalne lub wymienialne.

PL 193 918 B1

Do napędu 27 CD-ROM może być dołączone także urządzenie IDE innego typu, na przykład napęd DVD. Zewnętrzne urządzenia pamięciowe, takie jak napęd 26 dysku twardego i napęd 27 CD-ROM są umieszczone w oddzielonym miejscu nazywanym wnęką medialną lub wnęką na aparaturę, wraz z napędem 30 dysku elastycznego FDD, opisanym poniżej.

Napęd 26 dysku twardego jest zewnętrznym urządzeniem pamięciowym z wbudowanym dyskiem jako nośnikiem pamięciowym, korzystniejszym w stosunku do innych zewnętrznych urządzeń pamięciowych pod względem szybkości przesyłania danych. Części oprogramowania, na przykład system operacyjny, sterownik urządzenia i aplikacje, skopiowane na dysk twardy, są gotowe, to znaczy zainstalowane do użycia przez system 100. Obszar przechowywania informacji uśpienia jest dostępny na dysku twardym, na przykład po przestawieniu systemu 100. Obszar ten jest zabezpieczany jako plik uśpienia, to znaczy w pewnym formacie zgodnym z systemem plików systemu operacyjnego OS. Plik uśpienia jest alokowany w partycji użytkownika na dysku twardym jako pojedynczy plik na tym samym poziomie, co plik użytkownika. Na przykład, plik uśpienia jest tworzony na dysku twardym przy użyciu programu narzędziowego do tworzenia plików, zwykle programu wykonywanego w formacie EXE.

Napęd 27 CD-ROM jest zewnętrznym urządzeniem pamięciowym do instalowania dysku kompaktowego CD jako nośnika pamięciowego ijest wykorzystywany do instalowania oprogramowania przechowywanego na dysku kompaktowym tylko do odczytu CD-ROM w systemie 100ido odtwarzania muzyki z dysku kompaktowego.

Obwód pomostu 19 według wynalazku zawiera zainstalowany sterownik USB do dołączenia magistrali uniwersalnej USB, która jest magistralą powszechnego użytku, zaopatrzoną w przynajmniej jeden port 28. Magistrala obsługuje funkcję instalowania na gorąco, umożliwiającą dołączanie i odłączanie urządzenia USB przy włączonym zasilaniu, poza funkcją włącz i pracuj, dla automatycznego rozpoznawania wprowadzonego lub usuniętego urządzenia USB i dla zmiany konfiguracji systemu. Do pojedynczego portu 28 jest dołączonych maksimum 63 urządzeń USB w układzie szeregowym. Przykładami urządzeń USB są: klawiatura, mysz, manipulator, drukarka, modem, wyświetlacz i rysownica.

Magistrala ISA18 ma mniejszą szybkość przesyłania danych niż magistrala PCI 16, przy czym szerokość magistrali to 16 bitów, maksymalna szybkość przesyłania danych 4 Mb/si w związku z tym jest wykorzystywana do łączenia urządzeń ISA, takich jak sterownik we-wy 29, modem 33, sterownik foniczny 34 i sterownik 40 źródła zasilania, jak również urządzenia sterowane ze stosunkowo małą szybkością, jak na przykład pamięć ROM 17.

Sterownik we-wy 29 jest sterownikiem peryferyjnym do sterowania operacjami napędu 30 dysku elastycznego, operacjami we-wy z danymi równoległymi PIO za pośrednictwem portu 31 i operacjami z danymi szeregowymi SIOza pośrednictwem portu 32. Drukarka jest dołączona do portu równoległego 31, podczas gdy manipulator jest włączony przez port szeregowy 32.

Napęd 30 dysku elastycznego stanowi zewnętrzne urządzenie pamięciowe do instalowania, z możliwością wymiany, w charakterze nośnika pamięciowego. Napęd 30 dysku elastycznego jest stosowany przede wszystkim do instalowania oprogramowania wprowadzanego w postaci dyskietek FD do systemu 100 i do zapisywania danych operacyjnych na dyskietkach FD. Na przykład, aktualizacje kodu są wprowadzane do systemu 100 za pośrednictwem dyskietki FD.

Modem 33 jest urządzeniem do przesyłania cyfrowych danych komputerowych za pośrednictwem analogowej publicznej telefonicznej sieci komutowanej PSTN. System komputerowy 100 jest dołączony do zdalnego systemu komputerowego za pośrednictwem modemu 33. Na przykład, przy wybieraniu numeru udostępnionego przez usługodawcę, system komputerowy 100 jest dołączany przez protokół IPdo sieci Internet w celu skorzystania z sieci WWW jako systemu uzyskiwania informacji. Z serwera sieci Internet ładuje się na przykład aktualizowany kod ROM.

Sterownik foniczny 34 jest sterownikiem dedykowanym do wprowadzania/wyprowadzania sygnału fonicznego i zawiera koder-dekoder CODEC, to znaczy przetwornik AC-CA z funkcją mieszania do rejestracji i odtwarzania sygnału fonicznego. Sygnał foniczny jest wyprowadzany przez głośnik wewnętrzny 16 po wzmocnieniu we wzmacniaczu fonicznym 35 lub podawany do zewnętrznego sprzętu fonicznego za pośrednictwem liniowego zacisku wyjściowego 37. Sygnał foniczny jest wprowadzany wejściem głosowym z mikrofonu wewnętrznego 38 lub wejściem liniowym 39 z zewnętrznego sprzętu fonicznego.

Sterownik 40 źródła zasilania służy do zarządzania podsystemem zasilającym w systemie komputerowym 100 i zawiera na przykład 16-bitowy procesor, jak również pamięci RAM i ROM, 8 zacisków wejść analogowych i16 zacisków cyfrowych wejściowych/wyjściowych, ajego praca jest

PL 193 918 B1 programowalna. Sterownik 40 źródła zasilania według wynalazku jest wyposażony również w funkcję sterowania wejściem/wyjściem z klawiatury 41 i urządzenia wskazującego czyli myszy 42 i działa w następujący sposób.

Sterownik 40 źródła zasilania generuje kod przeszukiwania, odpowiadający klawiszowi wprowadzania na klawiaturze 41 i wartościom współrzędnych, wskazywanym przez urządzenie wskazujące 42.

Sterownik 40 źródła zasilania wykrywa resztkową pojemność iczas rozpoczęcia/zakończenia operacji ładowania/rozładowania baterii głównej 43 przez kontrolę napięcia na zaciskach, wartości prądu ładowania/rozładowania i temperatury otoczenia baterii 43.

Sterownik 40 źródła zasilania wysyła sygnał żądania na linię sterującą 60 w odpowiedzi na wystąpienie zadanego zdarzenia, przy czym to zdarzenie pociąga za sobą przełączenie w tryb uśpienia, na przykład po upływie wyznaczonego czasu od ostatniego wprowadzenia danej klawiaturą/myszą, naciśnięcie klawisza szybkiego wywołania i przejście w stan niskiego naładowania baterii, itp.

Sterownik 40 źródła zasilania wyłącza zasilanie konkretnego urządzenia lub całego systemu 100 zgodnie z rozkazem z jednostki centralnej 11, a więc operacja wyłączenia zasilania jest wykonywana przy współdziałaniu z rejestrem 70 sterowania źródłem zasilania, co pokazano na fig. 2.

Pamięć ROM 17 jest pamięcią nieulotną do trwałego przechowywania zadanego kodu i danych. W pamięci ROM 17 jest przechowywany wstępny program ładujący IPL do ładowania programu w pamięci przy uruchamianiu, autotest włączenia zasilania POST wykonywany przy włączeniu, kody BIOS do sterowania wejściem/wyjściem urządzeń we-wy, jak na przykład klawiatura 41 i napęd 30 dysku elastycznego oraz kod PMC zarządzania zasilaniem, opisujący szereg procesów opisanych poniżej i odnoszących się do uśpienia/budzenia. System BIOS ikod PMC w pamięci ROM 17 są ładowane do pamięci głównej 14 przez test POST przy przestawieniu systemu 100, zakładając, że kod PMC jest załadowany do obszaru pamięci SMM w sposób uprzednio opisany.

Jeżeli pamięć ROM 17 jest typu, który nadaje się do powtórnego zapisu po skasowaniu, na przykład jest pamięcią EEPROM, to kod pamięci ROM, na przykład system BIOS i kod PMC mogą być aktualizowane przez ponowny zapis po dostarczeniu produktu. Aktualizowana wersja kodów pamięci ROM jest rozprowadzana przez zapisanie na dyskietce FD lub z wyznaczonego serwera Web, zwykle strony wyjściowej wytwórcy lub dostawcy systemu komputerowego 100, za pośrednictwem sieci Internet.

Typowy użytkownik komputera osobistego uruchamia system 100° za pośrednictwem klawiatury 41 lub myszy 42 do wykonywania aplikacji, na przykład edycji tekstów, arkusza kalkulacyjnego, łączności i przeglądarki Web dla pomocy użytkownikowi w wykonywaniu jego pracy na ekranie, to znaczy pulpicie. Komputery osobiste powinny wykazywać dostateczną wydajność jako system komputerowy 100 przedstawiony na fig. 1.

W celu skonfigurowania systemu komputerowego 100 jest potrzebnych wiele innych układów elektronicznych, poza przedstawionymi na fig. 1, na której przedstawiono tylko część połączeń między urządzeniami z fig. 1 dla uniknięcia niepotrzebnej komplikacji.

Figura 2 przedstawia schematycznie podsystem zasilający do realizacji operacji włączenia/wyłączenia zasilania w systemie komputerowym 100 przedstawionym na fig. 1.

System komputerowy 100 według wynalazku jest zasilany przy użyciu przemysłowego źródła prądu przemiennego i baterii głównej 43 jako głównego źródła zasilania. Napięcie przemysłowego źródła prądu przemiennego jest przetwarzane na napięcie stałe przez adapter prądu przemiennego 72 i następnie wprowadzanie do przetwornicy 73 prądu stałego na prąd stały wraz z napięciem wyjściowym baterii głównej 43.

Przetwornica 73 jest układem do przetwarzania napięcia dostarczanego z głównego źródła zasilania do poziomu zasilania urządzeń w systemie 100, z zapewnieniem stabilizacji na wyjściu. Napięcie źródła, wyprowadzane przez 59 przetwornicę 73, jest rozprowadzane do różnych części za pośrednictwem przełącznika FET0. Pamięć główna 14ibufor VRAM są zasilane tylko za pośrednictwem przełącznika FET0. Jednostka centralna 11 i urządzenia we-wy są zasilane przez dwa przełączniki FET0 i FET1. Wyświetlacz 22 i podświetlanie we-wy są zasilane przez dwa przełączniki FET0 i FET2. Modem 33 jest zasilany przez dwa przełączniki FET0 i FET3.

Każdy zacisk sterujący przełącznika FET jest połączony elektrycznie z komórką bitową w rejestrze 70 sterowania źródłem zasilania. Sterownik 40 źródła zasilania jest w stanie włączać i wyłączać zasilanie części systemu 100 przez ustawianie wartości rejestru w rejestrze 70 sterowania źródłem zasilania. Na przykład, tryb wyłączenia wskaźnika LCD jest realizowany przez wyłączenie tylko

PL 193 918 B1 przełącznika FET2. Przy wyłączeniu przełącznika FET1, FET 2 i FET3, system 100 wchodzi wstan zatrzymania czyli tryb zawieszenia, w którym są podtrzymywane tylko pamięci 14 i 21.

Wyłącznik zasilania 71, zwykle umieszczony w ścianie korpusu komputera, jest połączony elektrycznie z zaciskiem zerowania rejestru 70 sterowania źródłem zasilania. Wartości rejestru 70 sterowania źródłem zasilania są ustawione na włączenie wszystkich przełączników FET przez sygnał generowany, gdy użytkownik uruchamia wyłącznik zasilania 71 dla włączenia zasilania, więc zasilany będzie cały system 100.

Sterownik 40 źródła zasilania wysyła żądanie na linię sterującą 60 po wykryciu wystąpienia zdarzenia. Układ logiczny pułapkowy w obwodzie pomostu 19 zapewnia wystąpienie sygnału SMI 50 w odpowiedzi na pojawienie się sygnału na linii sterującej 60 i kieruje sygnał przerwania do jednostki centralnej 11, która przerywa wykonywane zadanie i wchodzi w tryb operacyjny SMM, w którym realizuje proces wprowadzenia kodu PMC do pamięci SMM, to znaczy tryb uśpienia. Po zakończeniu wykonywania kodu PMC, jednostka centralna 11 nadaje do sterownika 40 źródła zasilania rozkaz wyłączenia zasilania całego systemu 100.

Poniżej zostanie opisany szczegółowo proces, w którym system 100 budzi się z trybu uśpienia.

Szereg procesów uśpienia/przebudzenia jest wykonywanych w charakterze procedury obsługi przerwania, natomiast według wynalazku są one wykonywane przy użyciu przerwania SMI opisanego poprzednio. Inaczej mówiąc, są one wykonywane przez jednostkę centralną 11, stosującą kod PMC programu zarządzania zasilaniem, ładowanym do pamięci SMM. Kroki przetwarzania modyfikuje się przez aktualizację kodu PMC w pamięci ROM 17.

Figura 3 przestawia sieć działań opisującą kroki przetwarzania w przypadku realizacji uśpienia/przebudzenia. Sieć działań zostanie opisana bezpośrednio poniżej.

Gdy w systemie występuje określone z góry zdarzenie, jednostka centralna 11 odbiera sygnał przerwania SMI w kroku S100. W wyniku tego sterowanie systemem 100 przechodzi z systemu operacyjnego i aplikacji na kod PMC w pamięci SMM. Zastosowany tu termin zdarzenie oznacza, że upłynęła już zadana ilość czasu od ostatniego wejścia z klawiatury czy myszy, nastąpiło wciśnięcie przycisku szybkiego uruchamiania lub wejścia systemu w warunki niskiego stanu baterii itp.

Najpierw w kroku S102 kod PMC sprawdza obecność lub brak aktywności każdego urządzenia we-wy. Gdy aktywność występuje, na przykład gdy jest aktywny sterownik DMA, sprawdzanie aktywności powtarza się za każdym razem po upływie zadanego czasu, na przykład 10 ms, aż do ustania aktywności.

Gdy aktywność urządzenia we-wy nie jest już wykrywana, w kroku S104 kod PMC zapisuje sprzętową informację kontekstową i dane operacyjne w obszarze przechowywania informacji uśpienia. Obszar przechowywania informacji uśpienia jest zarezerwowany z góry na dysku twardym, na przykład, przy procedurze zwykłego włączania po włączeniu zasilania systemu 100 imoże mieć postać pliku, na przykład pliku uśpienia. Termin sprzętowa informacja kontekstowa obejmuje wartość rejestru i zliczaną wartość bloku czasowego w strukturach układów scalonych, takich jak jednostka centralna 11, programowany sterownik przerwań PIC, sterownik DMA dedykowany do realizacji przesyłania danych i sterownik wizyjny 20. Sprzętowa informacja kontekstowa obejmuje ważne dane, które określają aktualny stan systemu 100 i stanowi część informacji uśpienia.

W kroku S106 kod PMC następnie zachowuje dane pierwotne bufora VRAM 21 w obszarze przechowywania informacji uśpienia na dysku twardym. Dane pierwotne pamięci głównej 14 są również przechowywane w obszarze przechowywania informacji uśpienia dysku twardego w kroku S108. Ponieważ zawartości pamięci 14i21 są ulotne i nie mogą być odtworzone po ich utracie, tosą one przechowywane jako część informacji uśpienia. Kolejność rejestrowania zawartości bufora VRAM 21 i pamięci głównej 14 można odwrócić.

Następnie w kroku S110 na dysku twardym jest rezerwowany obszar przechowywania informacji zarządzania uśpieniem dla zapisu tej informacji.

Obszar przechowywania informacji zarządzania uśpieniem znajduje się korzystnie w stałym miejscu na dysku twardym w konkretnym cylindrze lub konkretnym sektorze cylindra. Jeżeli jest alokowany w stałym miejscu, jak na przykład w cylindrze lub konkretnym sektorze cylindra, który jest wyznaczony w skrajnym zewnętrznym lub skrajnym wewnętrznym obszarze dysku twardego, to jest łatwe zapewnienie obszaru i wyszukanie takiego obszaru podczas przebudzenia. Jednak istnieje możliwość, żeby sektor inicjalizacji został zapisany w skrajnym cylindrze zewnętrznym, adane użytkownika zostały zapisane w skrajnym cylindrze wewnętrznym. Krok S110 udostępnia skrajny cylinder zewnętrzny lub wewnętrzny albo konkretny sektor cylindra w charakterze obszaru

PL 193 918 B1 przechowywania informacji zarządzania uśpieniem, przez zapisanie istniejącego sektora inicjalizacji i danych użytkownika w obszarze przechowywania informacji uśpienia. Zapisywane dane stanowią specjalny sektor wykorzystywany w cylindrze, a nie cały cylinder.

Informacja zarządzania uśpieniem obejmuje podpis uśpienia wskazujący, że system 100 jest w trybie uśpienia, informację konfiguracji w systemie 100 i informację alokacji z danymi w obszarze przechowywania informacji uśpienia. Informacja zarządzania uśpieniem jest potrzebna w stosunkowo wczesnym stadium procesu budzenia, co opisano poniżej. Odpowiednio do tego, informacja zarządzania uśpieniem jest przechowywana pod stałym adresem na dysku twardym dla ułatwienia dostępu.

Następnie w kroku S112 kod PMC rejestruje informację alokacji danych czyli adres początkowy danych w obszarze przechowywania informacji zarządzania uśpieniem.

W kroku S114 kod PMC zapisuje informację konfiguracji systemu, przechowywaną w pamięci CMOS, w obwodzie pomostu 19, w obszarze przechowywania informacji zarządzania uśpieniem. Stosowany termin informacja konfiguracji systemu obejmuje liczbę i rodzaj urządzeń we-wy dołączonych do systemu 100, rozmiar pamięci głównej 14 i stan alokacji zasobów systemowych, w tym poziom IRL, adres we-wy, adres pamięci itp.

W kroku S116 kod PMC ustawia podpis uśpienia w obszarze przechowywania informacji zarządzania uśpieniem.

W kroku S118, po zakończeniu tych procesów, komputer osobisty wydaje rozkaz do sterownika 40 źródła zasilana dla wyłączenia zasilania całego systemu 100. W wyniku tego system 100 przechodzi w tryb uśpienia.

W tym momencie cała informacja wymagana do przebudzenia systemu 100 jest zapisana na dysku twardym. Jeżeli napęd 26 dysku twardego jest odłączalny lub wymienny, zadanie może zostać podjęte w miejscu odległym, to znaczy ma miejsce przebudzenie zdalne, przez odłączenie napędu dysku twardego i zainstalowanie go na innym systemie.

Gdy użytkownik uruchamia wyłącznik zasilania 71, w kroku S200 następuje podanie zasilania na nowo do całego systemu 100.

W odpowiedzi na włączenie zasilania, w kroku S202 jednostka centralna 11 wykonuje test POST, który jest zapisany w pamięci ROM 17. Test POST obejmuje test pamięci jednostki centralnej 11, test pamięci głównej 14, ustawienie i badanie wyświetlacza 22 i test urządzeń we-wy. Również, jeżeli następuje dodanie lub usunięcie pamięci albo też zmienia się liczba urządzeń we-wy, to test POST przepisuje informację konfiguracji systemu, która jest przechowywana w pamięci CMOS w obwodzie pomostu 19 czy przepisuje ją bezpośrednio przy użyciu programu ustawiającego. Test POST dokonuje również załadowania systemu BIOS i kodu PMC z pamięci ROM 17 do pamięci głównej 14, zakładając, że kod PMC jest załadowany w obszarze pamięci SMM, jak to opisano uprzednio.

W końcowym kroku realizacji testu POST, w kroku S204 następuje dostęp do obszaru przechowywania informacji zarządzania uśpieniem, który jest wyznaczony w skrajnym cylindrze zewnętrznym lub skrajnym cylindrze wewnętrznym albo w konkretnym sektorze cylindra dysku twardego, wcelu otrzymania informacji zarządzania uśpieniem.

Następuje wtedy stwierdzenie w kroku S206, czy w informacji zarządzania uśpieniem jest ustawiony podpis uśpienia, czy nie. Jeżeli podpis uśpienia nie jest ustawiony, to znaczy to, że system jest po prostu w stanie wyłączenia, a nie w trybie uśpienia. W tym przypadku w kroku 300 wprowadza się normalny proces inicjalizacji, bez sterowania systemem 100 przesuniętym do kodu PMC.

Z drugiej strony, jeżeli podpis uśpienia jest ustawiony, to znaczy, że włączenie zasilania w kroku S200 jest przebudzeniem, a nie zwykłym wyłączeniem. W tym przypadku sterowanie systemem 100 zostaje przesunięte do kodu PMC.

Kod PMC w kroku S208 porównuje informację konfiguracji zawartą w informacji zarządzania uśpieniem z informacją konfiguracji systemu, która jest zapisana w pamięci CMOS w obwodzie pomostu 19.

Gdy zostaje uruchomione przebudzenie zdalne przez napęd 26 dysku twardego typu wyjmowanego, w którym jest zapisana informacja konfiguracji, następuje ewentualnie zmiana systemu konfiguracji, to znaczy konfiguracja systemu w czasie wprowadzania trybu uśpienia może być różna od środowiska systemowego w momencie przebudzenia czyli drugiego środowiska. Na przykład rozmiar pamięci głównej 14 w drugim środowisku jest mniejszy. Również pewna aplikacja wymaga, żeby adres bazowy urządzenia we-wy miał konkretną wartość w pierwszym środowisku, podczas gdy urządzenie we-wy w drugim środowisku wykorzystuje inny adres. Ponadto w pierwszym środowisku działa na

PL 193 918 B1 przykład aplikacja korzystająca z dostępu do dysku elastycznego, podczas gdy drugie środowisko nie jest wyposażone w napęd dysku elastycznego. Taka niezgodność konfiguracji systemu powoduje skłonność do niemożności przetwarzania przebudzenia. Z tego powodu sprawdzanie konfiguracji systemu w kroku S208 ma duże znaczenie techniczne.

Gdy wynik porównania w kroku S208 jest negatywny, to następuje obróbka błędu w kroku S400. Treść obróbki błędu jako takiej nie ma bezpośredniego znaczenia dla wynalazku. Na przykład obróbka błędu powoduje wyświetlenie komunikatu błędu na wyświetlaczu 22, wzywając użytkownika do wykonania określonych czynności, które obejmują wyłączenie działania podpisu uśpienia, przywrócenie pierwotnej konfiguracji systemu i na przykład ponowne uruchomienie. Po wezwaniu do przywrócenia konfiguracji systemu, na wyświetlaczu 22 jest przedstawiana pierwotna konfiguracja systemu, prowadząc użytkownika.

Z drugiej strony, gdy konfiguracja systemu jest zgodna, w kroku S210 sektor inicjalizacji, który został zapisany w obszarze przechowywania informacji uśpienia w przypadku zapisywania informacji zarządzania uśpieniem czyli dane użytkownika w skrajnym cylindrze wewnętrznym są przywracane do pierwotnego cylindra/sektora.

Kod PMC odtwarza w kroku S212 dane pierwotne pamięci głównej, które zostały zapisane w obszarze przechowywania informacji uśpienia na dysku twardym.

Kod PMC odtwarza w kroku S214 również pierwotne dane bufora VRAM 21, które zostały zapisane w obszarze przechowywania informacji uśpienia na dysku twardym. Kolejność przywracania zawartości bufora VRAM 21i pamięci głównej można odwrócić.

Następnie w kroku S216 kod PMC przywraca sprzętową informację kontekstową i dane operacyjne, które zostały zapisane w obszarze przechowywania informacji uśpienia na dysku twardym, do miejsca pierwotnego.

Procesy przywracania w krokach 5212, S214i S216 są wykonywane przy użyciu informacji alokacji, która została zapisana w kroku S112 jako część informacji zarządzania uśpieniem. W wyniku tego kod PMC jest w stanie niezwłocznie uzyskać dostęp do danych w obszarze przechowywania informacji uśpienia.

Po wykonaniu powyższych procesów sterowanie systemem 100 powraca ponownie do systemu operacyjnego SO lub aplikacji i następuje kontynuacja zadania od punktu przerwania.

Figura 4 przedstawia strukturę danych, która jest zapisana i odtwarzana na dysku przy przełączaniu na tryb uśpienia.

Informacja o uśpieniu obejmuje informację A zarządzania uśpieniem, informację B o położeniu pliku w pliku uśpienia FAT, sprzętową informację C kontekstową włącznie z danymi operacyjnymi, zawartość D bufora VRAM 21 i zawartość E pamięci głównej 14. Wśród nich informacje B do E są zapisane w obszarze przechowywania informacji uśpienia, znajdującym się na dysku twardym, podczas gdy informacja A jest przechowywana oddzielnie w obszarze przechowywania informacji zarządzania uśpieniem.

Obszar przechowywania informacji uśpienia jest pewnym plikiem uśpienia, który jest zarządzany na przykład przez system plików systemu operacyjnego. Plik uśpienia jest alokowany jako plik tego samego poziomu, co plik użytkownika w partycji użytkownika na dysku twardym. Na przykład plik uśpienia jest tworzony na dysku twardym przez zastosowanie programu użytkowego do tworzenia plików, zwykle programu wykonywanego w postaci pliku EXE.

Obszar przechowywania informacji uśpienia jest przedstawiony na fig. 4 dla wygody, jak gdyby był on blokiem zawierającym kolejne adresy. Jednak ten obszar może być rozproszony w klasterach konkretnych adresów powiązanych informacją o alokacji plików, jak na przykład tablica alokacji plików FAT, dopóki plik jest plikiem uśpionym.

Obszar przechowywania informacji zarządzania uśpieniem występuje w miejscu ustalonym fizycznie na dysku twardym w skrajnym cylindrze zewnętrznym lub skrajnym cylindrze wewnętrznym albo w konkretnym sektorze cylindra. Jest tak, ponieważ sektor inicjalizacji znajduje się w skrajnym cylindrze zewnętrznym, podczas gdy dane użytkownika znajdują się w skrajnym cylindrze wewnętrznym, tak że dane A' w cylindrze lub w sektorze powinny być zapisane w obszarze przechowywania informacji uśpienia przed wykorzystaniem cylindra lub sektora jako obszaru przechowywania informacji uśpienia.

Chociaż na fig. 4 jest przedstawiony obszar przechowywania informacji uśpienia czyli plik uśpienia jako niezachodzący na obszar przechowywania informacji zarządzania uśpieniem, to może zdarzyć się ich alokacja pod tym samym adresem fizycznym dysku twardego. Jest tak, ponieważ

PL 193 918 B1 adres fizyczny obszaru przechowywania informacji zarządzania uśpieniem jest stały, podczas gdy obszar przechowywania informacji uśpienia jest alokowany zupełnie niezależnie od adresu fizycznego, przy użyciu programu narzędziowego itp. Tym niemniej, nie występuje problem z działaniem, ponieważ dane pierwotnie zawarte w obszarze przechowywania informacji zarządzania uśpieniem zostały zapisane, jak na fig. 7.

Figura 5, która składa się z fig. 5 (a) do 5 (d) wyjaśnia etapy przy zapisywaniu obszaru przechowywania informacji zarządzania uśpieniem na dysku twardym, przy czym prostokąt na każdej figurze reprezentuje przestrzeń adresową dysku twardego.

Obszar przechowywania informacji uśpienia jest pewnym plikiem uśpienia, który jest zarządzany na przykład przez system plików systemu operacyjnego. Plik uśpienia jest alokowany jako plik tego samego poziomu, co plik użytkownika w partycji użytkownika na dysku twardym. Na przykład plik uśpienia jest utworzony na dysku twardym przez zastosowanie programu użytkowego do tworzenia plików, zwykle programu wykonywanego w postaci pliku EXE.

Obszar przechowywania informacji uśpienia jest przedstawiony na fig. 5, jak gdyby był blokiem kolejnych adresów. Jednak ten obszar może być rozproszony w klasterach adresów powiązanych informacją o alokacji plików, jak na przykład tablica alokacji plików FAT, dopóki plik jest plikiem uśpionym.

W czasie, gdy następuje wejście w uśpienie, sektor inicjalizacji zostaje zapisany w skrajnym cylindrze zewnętrznym, jak to pokazano na fig. 5(a), przez zapisanie zawartości sektora inicjalizacji w obszarze przechowywania informacji uśpienia, jak to pokazano na fig. 5 (b), a skrajny cylinder zewnętrzny lub specjalny sektor cylindra staje się dostępny jako obszar przechowywania informacji zarządzania uśpieniem.

Informacja zarządzania uśpieniem zostaje następnie zapisana w skrajnym cylindrze zewnętrznym lub w specjalnym sektorze cylindra, jak to pokazano na fig. 5(c). Przy budzeniu się ze stanu uśpienia, dysk twardy dokonuje inicjalizacji przez zapisanie zawartości zapamiętanego sektora inicjalizacji z powrotem do skrajnego cylindra zewnętrznego po wykorzystaniu informacji zarządzania uśpieniem z fig. 5(d).

Na fig. 5 jest przedstawiony obszar przechowywania informacji uśpienia, bez zachodzenia na obszar przechowywania informacji zarządzania uśpieniem, a te obszary mogą być alokowane pod tym samym adresem fizycznym dysku twardego. Jest tak, ponieważ adres fizyczny obszaru przechowywania informacji zarządzania uśpieniem jest stały, podczas gdy obszar przechowywania informacji uśpienia jest alokowany niezależnie od adresu fizycznego, przy użyciu programu narzędziowego. Tym niemniej, nie występuje w takim przypadku problem z działaniem, ponieważ dane, zawarte pierwotnie w obszarze przechowywania informacji zarządzania uśpieniem, są przechowywane.

Przy zapisywaniu informacji zarządzania uśpieniem na dysku twardym według wynalazku żadna z danych użytkownika nie ulega zniszczeniu.

Czytelny dla komputera nośnik pamięciowy według wynalazku określa strukturalną i funkcjonalną zależność współdziałania między programem komputerowym i nośnikiem pamięciowym dla realizacji funkcji programu komputerowego w systemie komputerowym. Inaczej mówiąc, przy zainstalowaniu w systemie komputerowym czytelnego dla komputera nośnika pamięciowego lub zainstalowania w systemie komputerowym programu komputerowego, realizowana jest współpraca, zapewniając działanie i efekty według wynalazku.

Przykładem czytelnego dla komputera nośnika pamięciowego, wykonanego na płycie systemowej komputera osobistego, jest pamięć stała ROM. Jeżeli pamięć stała ROM jest programowalną pamięcią stałą EEPROM tylko do odczytu i kasowalną za pomocą sygnału elektrycznego, to czytelny dla komputera nośnik pamięciowy obejmuje wymienny nośnik pamięciowy, wkładany w blok zewnętrznego urządzenia pamięciowego, na przykład dyskietkę wkładaną do napędu dysku elastycznego, dla aktualizacji zawartości pamięci ROM. Gdy program przeznaczony do wpisania do pamięci ROM jest załadowywany za pośrednictwem rozległej sieci komputerowej, na przykład sieci Internet, to pojęcie czytelnego dla komputera nośnika pamięciowego obejmuje wykorzystanie dysku zdalnego, który znajduje się pod kontrolą serwera WEB.

Przykłady przedstawione w opisie mają zastosowanie do komputera osobistego, a wynalazek znajduje zastosowanie ogólnie w systemie obsługi informacji dla zapisu i przywracania stanu systemu. Przykłady zostały opisane na podstawie maszyny zgodnej ze standardem PC/AT i normami OADG, jednak wynalazek jest możliwy do zrealizowania przy użyciu maszyn innego typu, na przykład serii PC98 firmy NEC, firmy Macintosh, firmy Apple Corporation i maszyn zgodnych z tymi maszynami oraz przy użyciu maszyny specjalnego przeznaczenia dla zastosowania do konkretnego celu.

Claims (20)

1. Sposób sterowania systemem obsługi informacji, zawierającym jednostkę centralną, pamięć ulotną i zewnętrzne urządzenie pamięciowe nieulotne, w którym obsługuje się funkcję uśpienia, za pomocą której przerywa się wykonywane zadanie w odpowiedzi na wystąpienie określonego z góry zdarzenia, zapisuje się informację uśpienia, obejmującą zawartość pamięci w obszarze przechowywania informacji uśpienia, w zewnętrznym urządzeniu pamięciowym, a następnie powoduje się przejście systemu wtryb uśpienia, przy czym zapisuje się informację uśpienia, obejmującą zawartość pamięci w obszarze przechowywania informacji uśpienia w zewnętrznym urządzeniu pamięciowym i zapewnia się obszar przechowywania informacji zarządzania uśpieniem w stałej lokacji w zewnętrznym urządzeniu pamięciowym, znamienny tym, że zapisuje się dane, znajdujące się w obszarze przechowywania informacji zarządzania uśpieniem, w obszarze przechowywania informacji uśpienia, w reakcji na wystąpienie określonego z góry zdarzenia, zapamiętuje się informację zarządzania uśpieniem w obszarze przechowywania informacji zarządzania uśpieniem po wymienionym zapisaniu danych oraz przerywa się podawanie energii elektrycznej do części systemu i powoduje się przejście systemu do trybu uśpienia po wymienionym zapisaniu danych i wymienionym zapamiętaniu informacji.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że sprawdza się informację zarządzania uśpieniem, przechowywaną w obszarze przechowywania informacji zarządzania uśpieniem, w odpowiedzi na wznowienie podawania energii elektrycznej do systemu, przywraca się informację uśpienia, zapisaną w obszarze przechowywania informacji uśpienia, do pierwotnych lokacji pamięci, w odpowiedzi na pomyślne zakończenie tego sprawdzania i zwraca się dane, zapisane w obszarze przechowywania informacji uśpienia, do obszaru przechowywania informacji zarządzania uśpieniem, w odpowiedzi na pomyślne zakończenie tego sprawdzania.

3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że stosuje się informację zarządzania uśpieniem, zawierającą podpis uśpienia, wskazujący historię zdarzenia obejmującą zdarzenie systemu obsługi informacji, przez które przerywa się podawanie energii elektrycznej przy użyciu funkcji uśpienia.

4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że stosuje się informację zarządzania uśpieniem, zawierającą informację lokalizacji obszaru przechowywania informacji uśpienia w zewnętrznym urządzeniu pamięciowym.

5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że stosuje się informację zarządzania uśpieniem, zawierającą informację konfiguracji systemu obsługi informacji.

6. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że podczas sprawdzania sprawdza się, czy informacja zarządzania uśpieniem wskazuje, czy nie, że system obsługi informacji jest w trybie uśpienia.

7. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że podczas sprawdzenia sprawdza się, czy informacja konfiguracji systemu, zawarta w informacji zarządzania uśpieniem, jest zgodna, czy nie, zinformacją konfiguracji systemu obsługi informacji.

8. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że podczas przywracania wykonuje się proces przywracania zgodnie z informacją alokacji, zawartą w informacji zarządzania uśpieniem.

9. Sposób według zastrz. 4 albo 5, albo 6, albo 7, albo 8, znamienny tym, że obszar przechowywania informacji zarządzania uśpieniem umieszcza się w cylindrze, który określa się przez skrajny obszar zewnętrzny lub skrajny obszar wewnętrzny zewnętrznego urządzenia pamięciowego.

10. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że za pomocą danych zapisanych w obszarze przechowywania informacji uśpienia tworzy się sektor inicjalizacji opisujący informację o partycjach, czyli adres początkowy i rozmiar każdej partycji, zewnętrznego urządzenia pamięciowego.

11. System obsługi informacji, zawierający jednostkę centralną, dołączoną do pamięci ulotnej i zewnętrznego urządzenia pamięciowego nieulotnego, do obsługi funkcji uśpienia i przełączenia systemu wtryb uśpienia, zawierający element zapisu informacji uśpienia, obejmującej zawartość pamięci w obszarze przechowywania informacji uśpienia, w zewnętrznym urządzeniu pamięciowym i obszar przechowywania informacji zarządzania uśpieniem, znajdujący się w stałej lokacji w zewnętrznym urządzeniu pamięciowym, znamienny tym, że zawiera element zapisu danych, znajdujących się w obszarze przechowywania informacji zarządzania uśpieniem, w obszarze przechowywania informacji uśpienia, dołączony do elementu pamiętania informacji zarządzania uśpieniem w obszarze przechowywania informacji zarządzania uśpieniem, dołączony do elementu przerywania podawania energii elektrycznej do części systemu i wywoływania przejścia systemu do trybu uśpienia.

12. System według zastrz. 11, znamienny tym, że zawiera element sprawdzania informacji zarządzania uśpieniem, przechowywanej w obszarze przechowywania informacji zarządzania uśpieniem,

PL 193 918 B1 dołączony do elementu przywracania informacji uśpienia, zapisanej w obszarze przechowywania informacji uśpienia, do pierwotnych lokacji pamięci, dołączony do elementu zwracania danych, zapisanych w obszarze przechowywania informacji uśpienia, do obszaru przechowywania informacji zarządzania uśpieniem.

13. System według zastrz. 11 albo 12, znamienny tym, że informacja zarządzania uśpieniem zawiera podpis uśpienia, wskazujący historię zdarzenia obejmującą zdarzenie przerywania podawania energii elektrycznej przy użyciu funkcji uśpienia.

14. System według zastrz. 13, znamienny tym, że informacja zarządzania uśpieniem zawiera informację lokalizacji obszaru przechowywania informacji uśpienia w zewnętrznym urządzeniu pamięciowym.

15. System według zastrz. 14, znamienny tym, że informacja zarządzania uśpieniem zawiera informację konfiguracji systemu obsługi informacji.

16. System według zastrz. 12, znamienny tym, że zawiera element sprawdzania, czy informacja zarządzania uśpieniem wskazuje, czy nie, że system obsługi informacji jest w trybie uśpienia.

17. System według zastrz. 12, znamienny tym, że zawiera element sprawdzania, czy informacja konfiguracji systemu, zawarta w informacji zarządzania uśpieniem, jest zgodna, czy nie, z informacją konfiguracji systemu obsługi informacji.

18. System według zastrz. 12, znamienny tym, że zawiera element wykonywania procesu przywracania zgodnie z informacją alokacji, zawartą w informacji zarządzania uśpieniem.

19. System według zastrz. 14 albo 15, albo 16, albo 17, albo 18, znamienny tym, że obszar przechowywania informacji zarządzania uśpieniem jest umieszczony w cylindrze, który jest określony przez skrajny obszar zewnętrzny lub skrajny obszar wewnętrzny zewnętrznego urządzenia pamięciowego.

20. System według zastrz. 19, znamienny tym, że dane zapisane w obszarze przechowywania informacji uśpienia tworzą sektor inicjalizacji opisujący informację o partycjach, czyli adres początkowy i rozmiar każdej partycji, zewnętrznego urządzenia pamięciowego.