TWI436269B - 具有多工作模式之電腦系統及電腦系統之工作模式切換方法 - Google Patents

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Description

具有多工作模式之電腦系統及電腦系統之工作模式切換方法
本發明係關於一種切換系統及切換方法，特別是一種用於切換具有多工作模式之電腦系統及切換方法。
目前電腦系統中硬碟裝置主要的功能便是儲存開機程式、作業系統以及檔案資料。當電腦開機後便開始進行開機程序，此時電腦系統便會讀取儲存於硬碟中的開機程式，藉由開機程式中的資料內容完成開機程序中所必需的所有參數設定，同時在電腦關機時，電腦系統亦會將相關設定的變更寫入，以使電腦再下次開機時得保持運作設定的一致。
因此，關於電腦系統開機或關機的效率便與相關開機資料在硬碟上讀取的效率有密切關係。除此之外，電腦系統在一般工作時，對於一般資料檔案的處理效率，亦與硬碟運作讀取的效率密切相關。
目前電腦系統所使用的硬碟裝置可以大致區分成兩類，一是常規硬碟(Hard Disk Drive，HDD)，另一類是固態硬碟(Solid State Drive，SSD)。
常規硬碟的結構較複雜，以磁性讀寫頭與磁性碟片為主，在進行讀寫時尚須馬達等其他機械結構配合，驅動磁性碟片供磁性讀寫頭讀寫資料。而固態硬碟的結構則較為單純，處理單元與儲存單元電性連接，直接藉由處理單元讀取儲存單元內的資料。
一般而言，常規硬碟因為結構複雜，其體積與重量均較大， 而且因為讀取時需要透過馬達等其他機構，所以執行讀取時的速度較慢，而且較消耗電力。相對而言，固態硬碟則具有較小的體積重量、較少的耗電，以及更快的讀取速度。
但是，因為目前常規硬碟的記憶空間較大，而且相對的成本較為低廉，因此目前主要的電腦系統在應用上仍以常規硬碟為主。然而，隨著技術的進步，電腦系統資料處理的速度越來越快，使得電腦整體效能最終卻是常被受限於硬碟的傳輸處理速度，在相關的應用上，除了開機或關機程序受限於硬碟裝置的讀取速度外，其他檔案資料的執行與存取效率亦受到當相當的侷限。
鑒於以上的問題，本發明在於提供一種具有多工作模式之電腦系統及電腦系統之工作模式切換方法，藉以解決傳統常規硬碟在開、關機程序以及資料檔案存取執行時較為緩慢的等問題。
本發明具有多工作模式之電腦系統，包含複數個硬碟裝置、晶片單元與切換單元。至少一硬碟裝置儲存有開機程式，令硬碟裝置常態執行開機程式。晶片單元與複數個硬碟裝置電性連接，且晶片單元偵測複數個硬碟裝置中未儲存開機程式的硬碟裝置數目，並對應產生控制訊號。切換單元分別與晶片單元以及硬碟裝置電性連接，切換單元接收晶片單元之控制訊號並對應產生設定訊號，且切換單元傳送設定訊號至硬碟裝置，以命令全部或部分未儲存該開機程式之硬碟裝置執行一獨立磁碟冗餘陣列模式。
本發明之電腦系統之工作模式切換方法，包括以下步驟：首 先，以晶片單元偵測複數個硬碟裝置中未儲存開機程式的硬碟裝置數目，接著決定未儲存開機程式之硬碟裝置之獨立磁碟冗餘陣列工作模式，晶片單元對應產生控制訊號，並將控制訊號傳送到切換單元，令切換單元發出一設定訊號至未儲存該開機程式之複數個硬碟裝置中，令未儲存該開機程式之複數個硬碟裝置執行獨立磁碟冗餘陣列模式。
本發明之功效在於，針對一般資料檔案的存取可以藉由獨立磁碟冗餘陣列模式的切換提升一般檔案資料處理的效率，同時亦藉由固態硬碟的應用，使整體硬碟裝置的存取效率，不論是一般資料檔案的存取或是開機、關機的程序，均能再加以提升效率。
有關本發明的特徵、實作與功效，茲配合圖式作最佳實施例詳細說明如下。
請參照第1圖所示本發明具有多工作模式之電腦系統10的示意圖，以及第2圖所示本發明電腦系統之工作模式切換方法的步驟流程圖，此為本發明之一較佳實施例示意圖。
本發明之電腦系統10包括有一晶片單元101、一切換單元103及複數個硬碟裝置105，其中晶片單元101電性連接於複數個硬碟裝置105，切換單元103則分別與晶片單元101以及複數個硬碟裝置105電性連接。複數個硬碟裝置105之中至少一硬碟裝置1051儲存有一開機程式，該等硬碟裝置1051係常態執行一開機模式。
值得注意的是，本實施例之複數個硬碟裝置105可以是常規 硬碟裝置；或者是，本實施例之複數個硬碟裝置105也可以是固態硬碟裝置。上述的硬碟裝置105並不侷限於本發明所揭露之實施態樣。
此外，本實施例之切換單元103可以是一控制晶片；或者是，本實施例之切換單元103可以是一通用輸入/輸出單元(General Purpose I/O)。上述的切換單元103並不侷限於本發明所揭露之實施態樣。
請同時參閱第1圖及第2圖。在第2圖的步驟201中，晶片單元101針對複數個硬碟裝置105之記憶體空間進行偵測。所謂的偵測乃是針對複數個硬碟裝置105中並未儲存開機程式資料的硬碟裝置數目所進行的偵測動作，晶片單元101將其偵測所得之結果將複數個硬碟裝置105區分成至少一儲存開機程式的硬碟裝置1051以及複數個未儲存開機程式的硬碟裝置1052，並由此得知儲存開機程式的硬碟裝置1051的數目以及未儲存開機程式的硬碟裝置1052的數目。
在第2圖的步驟203中，晶片單元101再依據在晶片單元101內之一模式設定值決定是否切換該等未儲存開機程式的硬碟裝置1052以執行獨立磁碟冗餘陣列模式，並決定獨立磁碟冗餘陣列模式的內容。晶片單元101再依據上述決定的內容產生一對應之控制訊號，並將該控制訊號傳送至切換單元103。
在第2圖的步驟205中，切換單元103接收來自晶片單元101所產生之控制訊號後，便依據該控制訊號的內容，產生一對應之設定訊號，並將此設定訊號傳送至該等未儲存開機程式的硬碟裝 置1052，使該等未儲存開機程式的硬碟裝置1052執行獨立磁碟冗餘陣列的工作模式。
值得注意的是，在第2圖的步驟203中，在晶片單元101內之模式設定值，可以是由使用者在作業系統(OS)之中決定其內容，故其預設之內容是由使用者在作業系統中，依據該等未儲存開機程式的硬碟裝置1052的數目以及使用者的需求，對於是否切換硬碟裝置的工作模式為獨立磁碟冗餘陣列模式，以及獨立磁碟冗餘陣列模式的內容為何進行決定，再以此決定使晶片單元101產生對應之控制訊號。
或者是，本實施例之第2圖的步驟203中，在晶片單元101內之模式設定值，也可以是由使用者在基本輸入/輸出系統(BIOS)之中決定其內容，故其預設之內容是由使用者在基本輸入/輸出系統中，依據該等未儲存開機程式的硬碟裝置1052的數目以及使用者的需求，對於是否切換硬碟裝置的工作模式為獨立磁碟冗餘陣列模式，以及獨立磁碟冗餘陣列模式的內容為何進行決定，再以此決定使晶片單元101產生對應之控制訊號。
獨立磁碟冗餘陣列(RAID,Redundant Array of Independent Disks)簡稱磁碟陣列，其基本技術就是把多個相對便宜的硬碟組合起來，成為一個磁碟陣列組，並利用磁碟陣列控制器來將硬碟區分為不同的運作模式，進而提供更好的傳輸效能及資料備援功能。根據選擇的模式不同，RAID比單顆硬碟有以下一個或多個方面的好處：增強資料整合度，增強容錯功能，增加處理量或容量。目前常見的獨立磁碟冗餘陣列模式可分為RAID-0，RAID-1， RAID-1E，RAID-5，RAID-6，RAID-7，RAID-10，RAID-50等。另外，磁碟陣列組把多個硬碟組合成為一個邏輯磁區，因此對於電腦來說，作業系統只會把它當作一個硬碟或邏輯存儲單元。
此外，值得注意的是，本實施例並不限制本發明中獨立磁碟冗餘陣列模式的內容為何，事實上獨立磁碟冗餘陣列模式之間亦有不同組合的設定，例如RAID 0模式主要是提供Striping/Span(切分/延展)功用，也就是將全部硬碟的容量合併在一起，並藉由將儲存資料切分到各個硬碟上，來進行平行讀寫的動作，因為是資料分散在各個硬碟上，所以當在讀取資料時，是多顆硬碟同時讀取，因此能達到提高傳輸效能的功用；但是RAID 0模式沒有容錯的能力，因此在應用上可以結合RAID 0模式的加速功能與RAID 1模式的備分功能，組合成RAID 0+1的運作模式，它是結合了RAID 0與1兩種模式特性，也就是同時擁有加速和備援的功能，不過由於RAID 0+1必須擁有4個或以上的雙數硬碟組成。本發明中獨立磁碟冗餘陣列模式的內容乃由該等未儲存開機程式的硬碟裝置數目以及使用者的需求所決定。
上述本發明之電腦系統的工作模式切換方法，係針對複數個未儲存開機程式的硬碟裝置為對象，當有未儲存開機程式的硬碟裝置時，可以透過獨立磁碟冗餘陣列模式的切換，以提升電腦裝置中硬碟的工作效率。同時亦藉由固態硬碟的使用可以達成整體硬碟裝置效率的提升，除了未儲存開機程式的硬碟陣列之外，也同時提升儲存開機程式硬碟的工作效率。
雖然本發明之實施例揭露如上所述，然並非用以限定本發 明，任何熟習相關技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，舉凡依本發明申請範圍所述之形狀、構造、特徵及數量當可做些許之變更，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。
10‧‧‧電腦系統
101‧‧‧晶片單元
103‧‧‧切換單元
105‧‧‧硬碟裝置
1051‧‧‧儲存開機程式之硬碟裝置
1052‧‧‧未儲存開機程式之硬碟裝置
第1圖為本發明之電腦系統的示意圖。
第2圖為本發明之切換方法的步驟流程圖。

Claims (7)

  1. 一具有多工作模式之電腦系統，包括有：複數個硬碟裝置，至少一該等硬碟裝置儲存有一開機程式，該等硬碟裝置係預設執行一開機模式；一晶片單元，電性連接於該等硬碟裝置，該晶片單元用以偵測該等硬碟裝置之記憶體空間以找出未儲存該開機程式之硬碟裝置，並發出一控制訊號；其中該控制訊號對應於未儲存該開機程式之該等硬碟裝置；以及一切換單元，電性連接該晶片單元與該等硬碟裝置，當該切換單元接收該控制訊號，該切換單元對應發出一設定訊號至該等硬碟裝置，令至少二未儲存該開機程式之該等硬碟裝置執行一獨立磁碟冗餘陣列模式。
  2. 如請求項第1項所述之具有多工作模式之電腦系統，其中該等硬碟裝置係為固態硬碟裝置。
  3. 如請求項第1項所述之具有多工作模式之電腦系統，其中該切換單元係為一控制晶片。
  4. 如請求項第1項所述之具有多工作模式之電腦系統，其中該切換單元係為一通用輸入/輸出單元(General Purpose I/O)。
  5. 一電腦系統之工作模式切換方法，其中該電腦系統包含複數個硬碟裝置，且至少一個該等硬碟裝置儲存一開機程式，該方法包括下列步驟：以一晶片單元偵測該些硬碟裝置記憶體空間以找出未儲存該開機程式之該等硬碟裝置； 決定未儲存該開機程式之該等硬碟裝置之一獨立磁碟冗餘陣列工作模式；以該晶片單元產生一控制訊號並傳送至該切換單元，其中該控制訊號對應於未儲存該開機程式之該等硬碟裝置；以及該切換單元接收該控制訊號，並對應產生一設定訊號傳送至未儲存該開機程式之該等硬碟裝置，令至少二未儲存該開機程式之該等硬碟裝置執行該獨立磁碟冗餘陣列模式。
  6. 如請求項第5項所述之電腦系統之工作模式切換方法，該方法更包含下列步驟：於一作業系統(OS)中決定該晶片單元的該控制訊號內容，以決定未儲存該開機程式之該等硬碟裝置之該獨立磁碟冗餘陣列工作模式。
  7. 如請求項第5項所述之電腦系統之工作模式切換方法，該方法更包含下列步驟：於一基本輸入/輸出系統(BIOS)中決定該晶片單元的該控制訊號內容，以決定未儲存該開機程式之該等硬碟裝置之該獨立磁碟冗餘陣列工作模式。
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