WO1994022084A1 - Mains failure back-up - Google Patents

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WO1994022084A1
WO1994022084A1 PCT/DE1994/000114 DE9400114W WO9422084A1 WO 1994022084 A1 WO1994022084 A1 WO 1994022084A1 DE 9400114 W DE9400114 W DE 9400114W WO 9422084 A1 WO9422084 A1 WO 9422084A1
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WO
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main memory
power
ram
power failure
state
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PCT/DE1994/000114
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Inventor
Wolfgang KÖCHEL
Shmul Rubens
Wolfgang KÜNKLER
Original Assignee
Siemens Nixdorf Informationssysteme Ag
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F11/00Error detection; Error correction; Monitoring
    • G06F11/07Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
    • G06F11/14Error detection or correction of the data by redundancy in operation
    • G06F11/1402Saving, restoring, recovering or retrying
    • G06F11/1415Saving, restoring, recovering or retrying at system level
    • G06F11/1441Resetting or repowering
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F11/00Error detection; Error correction; Monitoring
    • G06F11/07Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
    • G06F11/16Error detection or correction of the data by redundancy in hardware
    • G06F11/20Error detection or correction of the data by redundancy in hardware using active fault-masking, e.g. by switching out faulty elements or by switching in spare elements
    • G06F11/2015Redundant power supplies

Definitions

  • the method relates to bridging network failures in desktop computers, in particular personal computers.
  • computer systems require a continuous supply of electrical energy in order to maintain the content of volatile memories, in particular the main memory and the condition of the central unit. If the energy is provided from the network, the contents of the main memory and the state of the central unit are lost in the event of a network failure. This can include the input work of several hours that has to be repeated. As long as the inputs are transferring e.g. If information is available on paper, it is simply repeatable.
  • desktop computers including personal computers, are used to an increasing extent for direct input, data being generated by the input activity of the operator and not previously existing on another medium. Data can therefore be lost due to a network failure, the data of which can be lost Reconstruction is complex.
  • the power-saving technology developed for network-independent notebook computers is used to solve the task.
  • the memory contents and the state of the central unit are saved on a hard disk in phases of inactivity.
  • the invention consists in adopting the power-saving devices of a notebook computer in the desktop computer, buffering the voltage supply and using the power-saving devices for bridging power failures. Thanks to the energy-saving technology, small accumulators can be used for long buffer times, and a backup on the hard disk serves for buffering for any length of downtime. Instead of accumulators, batteries are also possible, which have the advantage of a longer service life. By using a system manager interrupt, the function of bridging the power failure is independent of the active operating system. Further details and refinements of the invention are given in the exemplary embodiment.
  • Fig. 1 is a block diagram for a desktop computer with supply buffer
  • Fig. 1 shows a block diagram of a table computer with power supply NT, supply buffer VP, central unit ZE, cursed Main memory RAM, basic program BIOS in the non-volatile memory ROM, and a non-volatile secondary memory 19, in particular a hard disk, for example with an integrated controller. Not shown are the screen and keyboard, which are not buffered by the supply buffer, because it is not necessary to continue operation during a power failure.
  • a signal 20 is generated by the power supply unit NT, which on the one hand activates the supply buffer VP and on the other hand activates the basic program BIOS at a control input 21.
  • this control input is drawn on the non-volatile memory ROM, which contains the basic program BIOS; the execution by an interrupt control, which then causes the central processing unit to activate an interrupt processing routine in the basic program BIOS, is generally known.
  • a program part stored in the basic BIOS program is activated, which has access to a parameter memory 18 and, according to the parameters available there and which can be set by the user of the desktop computer, carries out various versions of the power failure bridging.
  • the central units used have a system manager interrupt, which is managed independently of the interrupt table managed by the operating system. This enables the basic program BIOS to carry out the processes described below independently of the special operating system.
  • the central unit ZE and main memory RAM can be brought into a power-saving mode, which allows bridging short power failures by means of an accumulator or a battery that is small compared to known solutions.
  • a first embodiment consists in that the basic program begins immediately on the hard disk 19 with the saving of the machine state, that is to say in particular the content of the main memory RAM and the state of the central unit ZE. An area is reserved for this on the hard disk. Further memory areas, not shown, for example the content of the video memory, belong to the machine status and are also saved.
  • the successful backup is noted in the parameter memory 18. Following the fuse, the supply buffer is switched off via the output 24 and the connection 25. This mode is advantageous if accumulators are used and if power failures frequently follow one another so that sufficient capacity is retained for the subsequent backups.
  • the mains voltage After the mains voltage is restored, it is determined during initialization, for example by the marker in the parameter memory 18, that a valid backup is present on the hard disk 19, from which the state of the machine at the time of the mains failure is restored and the interrupted program is continued .
  • the basic program BIOS activates a power-saving mode in the central unit ZE and the main memory RAM after the fuse initiated immediately after a power failure via the output 26 and the connection 27; and turns off the hard drive 19.
  • This mode and its implementation in which, for example, the clock frequency of the central unit ZE is reduced and the main memory RAM is switched to pure refresh operation, are known from portable computers which are independent of the network.
  • the supply buffer VP is designed such that sufficient energy is available on the hard disk 19 at least for the described backup. The energy that is not used is used to buffer the state of the central unit and main memory in power-saving mode. If the mains supply is reached before the end of the buffer time returns, the backup on the hard disk is not used; rather, the energy-saving mode is deactivated and normal processing is continued.
  • This variant is advantageous if network failures occur rarely and usually only individually.
  • the buffering after the backup is limited by a timer in the central unit ZE, which also functions in the power-saving mode, by switching off the supply buffering VP via the connection 25 after the set time. A complete discharge of the battery or rechargeable battery can thus be avoided, so that a second power failure following the first power failure can also be buffered.
  • a timer in the central unit ZE a monitoring circuit for the remaining capacity of the battery or the accumulator can also be used, which then sends a signal to the basic program via a connection 22 and the input 23.
  • the variant with timer allows a particularly simple supply buffering for devices with only one operating voltage of e.g. 5V through a nickel-cadmium battery with 4 cells, which is connected directly to the supply voltage of 5V via a parallel connection of a Schottky diode and a charging current limiting resistor, this connection being broken up, for example, by the main switch.
  • the power failure signal is supplied by the power supply; the supply buffering is activated automatically by the Schottky diode.
  • the supply buffering VP and the power failure handling are activated in the basic program BIOS.
  • the power-saving mode is now activated via the connection 27, but there is still no backup to the hard disk 19.
  • the power-saving mode is deactivated again in the event of a prolonged power failure, the hard disk 19 is started and the contents of the main memory and the state of the central unit are saved in the manner described .
  • the supply buffer VP is then preferably switched off via the connection 25.
  • the power failure signal is not used to store the machine status, but rather the interrupted program is initially continued.
  • the machine state is not saved until signal 22 from the supply buffering arrives. This operating mode is useful if the power outages usually last only briefly and you want to continue computing.
  • batteries can also be used instead of accumulators.
  • batteries such as lithium batteries, are subject to very little wear when not in use and have a lifespan of up to 10 years, while accumulators can fail after one year, particularly if used rarely and in warm devices. There is also a finding for batteries the remaining capacity is reliably possible via a voltage measurement.
  • all variants are preferably offered by the basic program BIOS and selected via an entry in the parameter memory 18 which can be changed by the user.

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Abstract

Back-up of mains power failures for any length of time in personal computers by auxiliary batteries. Use of power management and securing the machine status on a fixed disc.

Description

Netzausfallüberbrückung Power failure bridging
Technisches GebietTechnical field
Das Verfahren betrifft die Überbrückung von Netzausfällen bei Tischcomputern, insbesondere Personal Computern.The method relates to bridging network failures in desktop computers, in particular personal computers.
Stand der TechnikState of the art
Computersysteme benötigen für ihren Betrieb eine kontinuier¬ liche Versorgung mit elektrischer Energie, um den Inhalt flüchtiger Speicher, insbesondere des Arbeitsspeichers und den Zustand der Zentraleinheit, aufrechtzuerhalten. Wird die Energie aus dem Netz bereitgestellt, so ist bei einem Netz¬ ausfall der Inhalt des Arbeitsspeichers und der Zustand der Zentraleinheit verloren. Diese können die Eingabearbeit von mehreren Stunden enthalten, die damit zu wiederholen ist. Solange die Eingaben die Übertragung von z.B. auf Papier vorliegenden Informationen ist, sind sie einfach wiederhol¬ bar. Insbesondere Tischcomputer, darunter Personal Computer, werden jedoch in vermehrtem Maße zur Direkteingaben einge¬ setzt, wobei Daten durch die Eingabetätigkeit des Bedieners entstehen und vorher nicht auf einem anderen Medium existie- ren. Daher können dann durch einen Netzausfall Daten verlo¬ ren gehen, deren Rekonstruktion aufwendig ist.For their operation, computer systems require a continuous supply of electrical energy in order to maintain the content of volatile memories, in particular the main memory and the condition of the central unit. If the energy is provided from the network, the contents of the main memory and the state of the central unit are lost in the event of a network failure. This can include the input work of several hours that has to be repeated. As long as the inputs are transferring e.g. If information is available on paper, it is simply repeatable. In particular, desktop computers, including personal computers, are used to an increasing extent for direct input, data being generated by the input activity of the operator and not previously existing on another medium. Data can therefore be lost due to a network failure, the data of which can be lost Reconstruction is complex.
Es ist daher bekannt, Notstromversorgungen auch für Personal Computer bereitzustellen. Dabei werden Akkumulatoren benutzt, die kontinuierlich geladen gehalten werden und bei einem Netzausfall die Versorgung übernehmen. Durch ihre Kapazität ist die maximale Überbrückungszeit bestimmt. Für große Überbrückungszeiten im Stundenbereich sind dafür teure, schwere und voluminöse Akkumulatoren notwendig, die dann auch nicht im Gehäuse des Tischcomputers untergebracht werden können. Es ist Aufgabe der Erfindung, eine in das Gerät integrier¬ bare Netzausfalluberbruckung für einen beliebig langen Zeit¬ raum mit geringem Aufwand bereitzustellen.It is therefore known to provide emergency power supplies for personal computers as well. Accumulators are used that are kept continuously charged and take over in the event of a power failure. The maximum bridging time is determined by their capacity. For long bridging times in the hour range, expensive, heavy and voluminous accumulators are required, which cannot then be accommodated in the housing of the desktop computer. It is an object of the invention to provide a power failure bridging that can be integrated into the device for any length of time with little effort.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Zur Lösung der Aufgabe wird die für netzunabhängige Notiz¬ buch-Computer entwickelte Stromspar-Technologie eingesetzt. Insbesondere werden dabei Speicherinhalte und der Zustand der Zentraleinheit in Phasen der Inaktivit t auf eine Fest¬ platte gesichert. Die Erfindung besteht darin, in den Tisch- Computer die Stromspar-Einrichtungen eines Notizbuch-Com¬ puters zu übernehmen, eine Pufferung der Spannungsversorgung vorzunehmen und die Stromspar-Einrichtungen zur Überbrückung von Netzausfällen zu verwenden. Durch die Stromspar-Techni- ken können kleine Akkumulatoren für lange PufferZeiten ver- wendet werden, und eine Sicherung auf Festplatte dient zur Pufferung für beliebig lange Ausfallzeiten. Anstelle von Akkumulatoren sind auch Batterien möglich, die den Vorteil eine längeren Standzeit haben. Durch Verwendung eines System-Manager-Interrupts erfolgt die Funktion der Netzaus- falluberbruckung unabhängig vom aktiven Betriebssystem. Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung sind im Ausführungsbeispiel angegeben.The power-saving technology developed for network-independent notebook computers is used to solve the task. In particular, the memory contents and the state of the central unit are saved on a hard disk in phases of inactivity. The invention consists in adopting the power-saving devices of a notebook computer in the desktop computer, buffering the voltage supply and using the power-saving devices for bridging power failures. Thanks to the energy-saving technology, small accumulators can be used for long buffer times, and a backup on the hard disk serves for buffering for any length of downtime. Instead of accumulators, batteries are also possible, which have the advantage of a longer service life. By using a system manager interrupt, the function of bridging the power failure is independent of the active operating system. Further details and refinements of the invention are given in the exemplary embodiment.
Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Es zeigtIt shows
Fig. 1 ein Blockschaltbild für einen Tischcomputer mit VersorgungspufferFig. 1 is a block diagram for a desktop computer with supply buffer
Detaillierte Beschreibung der ErfindungDetailed description of the invention
Fig. 1 zeigt als Blockschaltbild einen Tischcomputer mit Netzteil NT, Versorgungspuffer VP, Zentraleinheit ZE, fluch- tigern Haupspeicher RAM, Basisprogramm BIOS im nichtflüchti¬ gen Speicher ROM, und einem nichtflüchtigen Sekundärspeicher 19, insbesondere einer Festplatte, beispielsweise mit inte¬ griertem Controller. Nicht dargestelllt sind Bildschirm und Tastatur, die nicht von dem Versorgungspuffer gepuffert wer¬ den, weil eine Fortsetzung des Betriebs während eines Netz¬ ausfalls nicht erreicht werden muß.Fig. 1 shows a block diagram of a table computer with power supply NT, supply buffer VP, central unit ZE, cursed Main memory RAM, basic program BIOS in the non-volatile memory ROM, and a non-volatile secondary memory 19, in particular a hard disk, for example with an integrated controller. Not shown are the screen and keyboard, which are not buffered by the supply buffer, because it is not necessary to continue operation during a power failure.
Wenn ein Netzausfall beginnt, wird ein Signal 20 vom Netz¬ teil NT erzeugt, das einerseits den Versorgungspuffer VP aktiviert und andererseits an einem Steuereingang 21 das Basisprogramm BIOS aktiviert. Dieser Steuereingang ist der Übersichtlichkeit halber an dem nichtflüchtigen Speicher ROM, der das Basisprogramm BIOS enthält, gezeichnet; die Durchführung durch eine Unterbrechungssteuerung, die dann die Zentraleinheit veranlaßt, eine Unterbrechungs-Bearbei- tungsroutine im Basisprogramm BIOS zu aktivieren, ist allge¬ mein bekannt.When a power failure begins, a signal 20 is generated by the power supply unit NT, which on the one hand activates the supply buffer VP and on the other hand activates the basic program BIOS at a control input 21. For the sake of clarity, this control input is drawn on the non-volatile memory ROM, which contains the basic program BIOS; the execution by an interrupt control, which then causes the central processing unit to activate an interrupt processing routine in the basic program BIOS, is generally known.
Durch den Netzausfall wird also ein im Basisprogramm BIOS abgepeichertes Programmteil aktiviert, welches auf einen Parameterspeicher 18 Zugriff hat und entsprechend den dort vorhandenen, vom Benutzer des Tischrechners einstellbaren Parametern verschiedene Ausführungen der Netzausfallüber- brückung durchführt.As a result of the power failure, a program part stored in the basic BIOS program is activated, which has access to a parameter memory 18 and, according to the parameters available there and which can be set by the user of the desktop computer, carries out various versions of the power failure bridging.
Die verwendeten Zentraleinheiten besitzen einen System- Manager-Interrupt, der unabhängig von der vom Betriebssystem verwalteten Interrupt-Tabelle verwaltet wird. Damit ist es dem Basisprogramm BIOS möglich, die nachfolgend beschriebe¬ nen Abläufe unabhängig vom speziellen Betriebssystem durch¬ zuführen. Insbesondere können unmittelbar nach dem Netzaus- fall Zentraleinheit ZE und Hauptspeicher RAM in einen Strom- spar-Modus gebracht werden, der eine Öberbrückung kurzer Netzausfälle durch einen gegenüber bekannten Lösungen klei¬ nen Akkumulator oder auch eine Batterie erlaubt. Eine erste Ausführung besteht darin, daß das Basisprogramm sofort mit der Sicherung des Maschinenzustands, also insbe¬ sondere des Inhalts des Hauptspeichers RAM und des Zustands der Zentraleinheit ZE auf die Festplatte 19 beginnt. Hierfür ist auf der Festplatte ein Bereich reseviert. Weitere, nicht dargestellte Speicherbereiche, beispielsweise der Inhalt des Videoεpeichers, gehören zum Maschinenzustand und werden gleichfalls gesichert. In dem Parameterspeicher 18 wird die erfolgreiche Sicherung vermerkt. Anschließend an die Siche- rung wird über den Ausgang 24 und die Verbindung 25 der Ver¬ sorgungspuffer abgeschaltet. Dieser Modus ist vorteilhaft, wenn Akkumulatoren verwendet werden und wenn Netzausfälle häufig aufeinander folgen, damit für die nachfolgenden Sicherungen genügend Kapazität erhalten bleibt.The central units used have a system manager interrupt, which is managed independently of the interrupt table managed by the operating system. This enables the basic program BIOS to carry out the processes described below independently of the special operating system. In particular, immediately after the power failure, the central unit ZE and main memory RAM can be brought into a power-saving mode, which allows bridging short power failures by means of an accumulator or a battery that is small compared to known solutions. A first embodiment consists in that the basic program begins immediately on the hard disk 19 with the saving of the machine state, that is to say in particular the content of the main memory RAM and the state of the central unit ZE. An area is reserved for this on the hard disk. Further memory areas, not shown, for example the content of the video memory, belong to the machine status and are also saved. The successful backup is noted in the parameter memory 18. Following the fuse, the supply buffer is switched off via the output 24 and the connection 25. This mode is advantageous if accumulators are used and if power failures frequently follow one another so that sufficient capacity is retained for the subsequent backups.
Nachdem die Netzspannung wieder anliegt, wird im Rahmen der Initialisierung festgestellt, beispielsweise durch den Mer¬ ker im Parameterspeicher 18, daß auf der Festplatte 19 eine gültige Sicherung vorliegt, aus welcher der Zustand der Maschine zum Zeitpunkt des Netzausfalls restauriert und das unterbrochene Programm fortgesetzt wird.After the mains voltage is restored, it is determined during initialization, for example by the marker in the parameter memory 18, that a valid backup is present on the hard disk 19, from which the state of the machine at the time of the mains failure is restored and the interrupted program is continued .
Als Variante dieser Ausführungsform aktiviert das Basispro¬ gramm BIOS nach der unmittelbar nach einem Netzausfall ein¬ geleiteten Sicherung über den Ausgang 26 und die Verbindung 27 einen Stromspar-Modus in der Zentraleinheit ZE und dem Hauptspeicher RAM; und schaltet die Festplatte 19 ab. Dieser Modus und seine Durchführung, bei dem beispielsweise die Taktfrequenz der Zentraleinheit ZE herabgesetzt wird und der Hauptspeicher RAM auf reinen Wiederauffrischungsbetrieb geschaltet werden, sind aus netzunabhängigen, tragbaren Com- putern bekannt. Die Versorgungspufferung VP wird so ausge¬ legt, daß zumindest für die beschriebene Sicherung auf die Festplatte 19 ausreichend Energie bereitsteht. Die dabei nicht verbrauchte Energie wird dazu eingesezt, den Zustand von Zentraleinheit und Hauptspeicher im Stromspar-Modus zu puffern. Falls vor Ende der Pufferzeit die Netzversorgung wiederkehrt, wird die Sicherung auf der Festplatte nicht benutzt; vielmehr wird der Stromspar-Modus deaktiviert und die normale Bearbeitung fortgesetzt. Diese Variante ist vor¬ teilhaft, wenn Netzausfälle selten und meist nur einzeln auftreten.As a variant of this embodiment, the basic program BIOS activates a power-saving mode in the central unit ZE and the main memory RAM after the fuse initiated immediately after a power failure via the output 26 and the connection 27; and turns off the hard drive 19. This mode and its implementation, in which, for example, the clock frequency of the central unit ZE is reduced and the main memory RAM is switched to pure refresh operation, are known from portable computers which are independent of the network. The supply buffer VP is designed such that sufficient energy is available on the hard disk 19 at least for the described backup. The energy that is not used is used to buffer the state of the central unit and main memory in power-saving mode. If the mains supply is reached before the end of the buffer time returns, the backup on the hard disk is not used; rather, the energy-saving mode is deactivated and normal processing is continued. This variant is advantageous if network failures occur rarely and usually only individually.
Als Weiterbildung zu dieser Variante wird durch einen Zeit¬ geber in der Zentraleinheit ZE, der auch im Stromspar-Modus funktionsfähig ist, die Pufferung nach der Sicherung begrenzt, indem nach Ablauf der eingestellten Zeit die Ver- sorgungspufferung VP über die Verbindung 25 abgeschaltet wird. Damit kann eine vollständige Entladung der Batterie oder des Akkus vermieden werden, so daß ein an den ersten Netzausfall anschließender zweiter Netzausfall auch noch gepuffert werden kann. Anstelle eines Zeitgebers in der Zen- traleinheit ZE kann auch eine UberwachungsSchaltung für die Restkapazität der Batterie oder des Akkumulators eingesetzt werden, die dann über eine Verbindung 22 und den Eingang 23 ein Signal an das Basisprogramm gibt.As a further development of this variant, the buffering after the backup is limited by a timer in the central unit ZE, which also functions in the power-saving mode, by switching off the supply buffering VP via the connection 25 after the set time. A complete discharge of the battery or rechargeable battery can thus be avoided, so that a second power failure following the first power failure can also be buffered. Instead of a timer in the central unit ZE, a monitoring circuit for the remaining capacity of the battery or the accumulator can also be used, which then sends a signal to the basic program via a connection 22 and the input 23.
Die Variante mit Zeitgeber erlaubt eine besonders einfache Versorgungspufferung bei Geräten mit nur einer Betriebsspan¬ nung von z.B. 5V durch einen Nickel-Cadmium-Akku mit 4 Zel¬ len, der über eine Parallelschaltung einer Schottky-Diode und eines Ladestrom-Begrenzungswiderstands direkt an die Versorgungsspannung von 5V gelegt wird, wobei diese Verbin- düng beispielsweise durch den Hauptschalter aufgetrennt wird. Das Netzausfallsignal wird vom Netzteil geliefert; eine Aktivierung der Versorgungspufferung erfolgt automa¬ tisch durch die Schottky-Diode.The variant with timer allows a particularly simple supply buffering for devices with only one operating voltage of e.g. 5V through a nickel-cadmium battery with 4 cells, which is connected directly to the supply voltage of 5V via a parallel connection of a Schottky diode and a charging current limiting resistor, this connection being broken up, for example, by the main switch. The power failure signal is supplied by the power supply; the supply buffering is activated automatically by the Schottky diode.
In einer zweiten Ausführungsform wird bei einem Netzausfall über die Verbindung 20 die Versorgungspufferung VP und die Netzausfallbehandlung im Basisprogramm BIOS aktiviert. Zunächst wird jetzt über die Verbindung 27 der Stromspar- Modus aktiviert, es erfolgt aber noch keine Sicherung auf die Festplatte 19. Durch einen Zeitgeber, der auch im Strom- spar-Modus wirksam ist, oder eine uberwachungsSchaltung für die Restkapazität in der Versorgungspufferung VP, die über die Verbindung 22 den Eingang 23 aktiviert, wird bei länger andauerndem Netzausfall der Stromspar-Modus wieder deaktiviert, die Festplatte 19 gestartet und der Inhalt des Hauptspeichers und der Zustand der Zentraleinheit in der be¬ schriebenen Weise gesichert. Vorzugsweise wird anschließend die Versorgungspufferung VP über die Verbindung 25 abge¬ schaltet.In a second embodiment, in the event of a power failure via connection 20, the supply buffering VP and the power failure handling are activated in the basic program BIOS. Initially, the power-saving mode is now activated via the connection 27, but there is still no backup to the hard disk 19. By means of a timer, which is also effective in the power-saving mode, or a monitoring circuit for the remaining capacity in the supply buffer VP, which activates the input 23 via the connection 22, the power-saving mode is deactivated again in the event of a prolonged power failure, the hard disk 19 is started and the contents of the main memory and the state of the central unit are saved in the manner described . The supply buffer VP is then preferably switched off via the connection 25.
Um auch unter ungünstigen Randbedingungen eine zuverlässige Netzausfalluberbruckung zu erreichen, wird in einer weiteren Variante bei Benutzung von Akkumulatoren nach Wiederkehr der Netzspannung zunächst durch das Basisprogramm BIOS die Be¬ nutzung für eine bestimmte Zeit gesperrt, bis die Akkumula¬ toren eine Ladung erreicht haben, die eine erneute Sicherung auf Festplatte zulassen, und erst dann der gesicherte Zustand von der Festplatte restauriert. Während dieser Zeit wird der Stromspar-Modus aktiviert, um die gesamte Leistung des Netzteils für die Wiederaufladung des Akkumulators zur Verfügung zu haben.In order to achieve reliable bridging of the power failure even under unfavorable boundary conditions, in a further variant, when using batteries after the mains voltage has returned, use is initially blocked by the basic program BIOS for a certain time until the batteries have reached a charge which Allow a new backup to the hard disk and only then will the restored state of the hard disk be restored. During this time, the energy-saving mode is activated in order to have the entire power of the power supply available for recharging the battery.
In einer dritten Ausfuhrungsform wird das Netzausfallsignal nicht zur Speicherung des Maschinenzustands verwendet, son¬ dern zunächst das unterbrochene Programm weitergeführt. Erst bei Eintreffen des Signals 22 von der Versorgungspufferung erfolgt die Rettung des Maschinenzustands. Dieser Betriebs- modus ist sinnvoll, wenn die Netzausfälle meist nur kurz dauern und eine Fortsetzung der Rechenoperationen gewünscht wird.In a third embodiment, the power failure signal is not used to store the machine status, but rather the interrupted program is initially continued. The machine state is not saved until signal 22 from the supply buffering arrives. This operating mode is useful if the power outages usually last only briefly and you want to continue computing.
Durch den geringen Energiebedarf der beschriebenen Netzaus- fallüberbrückung können auch Batterien anstelle von Akkumu- latoren eingesetzt werden. Zum einen unterliegen Batterien, z.B. Lithium-Batterien, nur einem sehr geringen Verschleiß bei Nichtbenutzung und haben eine Lebensdauer von bis zu 10 Jahren, während Akkumulatoren insbesondere bei seltener Benutzung und in warmen Geräten bereits nach einem Jahr aus- fallen können. Außerdem ist für Batterien eine Feststellung der Restkapazität über eine Spannungsmessung zuverlässig möglich.Due to the low energy requirement of the described power failure bridging, batteries can also be used instead of accumulators. On the one hand, batteries, such as lithium batteries, are subject to very little wear when not in use and have a lifespan of up to 10 years, while accumulators can fail after one year, particularly if used rarely and in warm devices. There is also a finding for batteries the remaining capacity is reliably possible via a voltage measurement.
Da sich die Auswahl der verschiedenen Varianten nach dem Einsatzgebiet richtet, werden vorzugsweise alle Varianten durch das Basisprogramm BIOS angeboten und über einen vom Benutzer änderbaren Eintrag im Parameterspeicher 18 ausge¬ wählt. Since the selection of the different variants depends on the area of use, all variants are preferably offered by the basic program BIOS and selected via an entry in the parameter memory 18 which can be changed by the user.

Claims

Patentansprüche Claims
1. Überbrückung für Netzausfallzeiten bei Tischcomputern, insbesondere Personal Computern, mit Netzteil (NT) , Zentraleinheit (ZE) , flüchtigem Hauptspeicher (RAM) , nichtflüchtigem Sekundärspeicher (19) , einem nicht betriebsmäßig änderbaren Basisprogramm (BIOS) , einem Versorgungspuffer (VP) und einem vorzugsweise vom Netz¬ teil (NT) erzeugten Netzausfallsignal (20) , wobei das Netzausfallsignal (20) mit einer Unterbrechungs- Steuerung, die vom im Hauptspeicher befindlichen Betriebs- oder Anwendungsprogramm nicht beeinflußt wird, verbunden ist, welche das Basisprogramm (BIOS) zur Sicherung des Maschinenzustands, insbesonder des Haupt¬ speichers (RAM) und des Zustands der Zentraleinheit (ZE) , auf dem Sekundärspeicher (19) in einer Form ver¬ anlaßt, mittels derer das Basisprogramm (BIOS) nach Beendigung des Netzausfalls den Hauptspeicher (RAM) und den Zustand der Zentraleinheit (19) aus der Sicherung auf dem Sekundärspeicher (19) wiederherstellen kann.1.Bypass for network downtimes in desktop computers, especially personal computers, with power supply unit (NT), central processing unit (ZE), volatile main memory (RAM), non-volatile secondary memory (19), a non-operationally changeable basic program (BIOS), a supply buffer (VP) and a power failure signal (20) preferably generated by the power supply unit (NT), the power failure signal (20) being connected to an interruption control, which is not influenced by the operating or application program located in the main memory, which is used by the basic program (BIOS) Backing up the machine status, in particular the main memory (RAM) and the status of the central processing unit (ZE), on the secondary memory (19) in a form by means of which the basic program (BIOS), after the end of the power failure, the main memory (RAM) and can restore the state of the central unit (19) from the backup on the secondary memory (19).
2. Überbrückung nach Anspruch 1, wobei nach der Sicherung des Maschinenzustands die Zentraleinheit ZE oder auch der Haupspeicher RAM in einen Stromspar-Zustand versetzt werden und, sofern die Netzspannung vor Ablauf eines Zeitgebers oder auch Eintreffen eines baldige Erschöp- fung der Versorgunspufferung (VP) anzeigenden Signals (22) wiederkehrt, der Stromsparzustand beendet und die Sicherung auf der Festplatte (19) verworfen wird.2. Bridging according to claim 1, wherein after the backup of the machine state, the central unit ZE or the main memory RAM are put into a power-saving state and, if the mains voltage before the expiry of a timer or the arrival of an early exhaustion of the supply buffering (VP) indicating signal (22) returns, the power saving state is ended and the fuse on the hard disk (19) is discarded.
3. Überbrückung nach Anspruch 1 oder 2, wobei vor der Siche¬ rung des Maschinenzustands die Zentraleinheit (ZE) oder auch der Haupspeicher (RAM) in einen Stromspar-Zustand versetzt werden und die Sicherung des Maschinenzustands nach Ablauf eines Zeitgebers oder auch Eintreffen eines baldige Erschöpfung der Versorgunspufferung (VP) anzei¬ genden Signals (22) durchgeführt wird. 3. bridging according to claim 1 or 2, wherein the central processing unit (ZE) or also the main memory (RAM) are put into a power-saving state and the backup of the machine state after the expiry of a timer or the arrival of an early one before the backup of the machine state Exhaustion of the supply buffering (VP) signal (22) is carried out.
4. Überbrückung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Versorgungspuffer (VP) einen Ausschalteingang (25) besitzt, der durch das Basisprogramm (BIOS) aktiviert wird.4. Bridging according to one of claims 1 to 3, wherein the supply buffer (VP) has a switch-off input (25) which is activated by the basic program (BIOS).
5. Überbrückung für Netzausfallzeiten bei Tischcomputern, insbesondere Personal Computern, mit Netzteil (NT) , Zentraleinheit (ZE) , flüchtigem Hauptspeicher (RAM) , einem Versorgungspuffer (VP) und einem vorzugsweise vom Netzteil (NT) erzeugten Netzausfallsignal (20) , wobei das Netzausfallsignal (20) mit einer Unterbrechungs¬ steuerung verbunden ist, welche, vorzugsweise über ein nicht betriebsmäßig änderbares Basisprogramm (BIOS) , die Zentraleinheit und den Hauptspeicher in einen Stromspar- Modus versetzt, und nach Ende des Netzausfallsignals die Verarbeitung fortzusetzt.5. Bridging for network downtimes in table computers, especially personal computers, with power supply (NT), central processing unit (ZE), volatile main memory (RAM), a supply buffer (VP) and a power failure signal (20) preferably generated by the power supply (NT), the Power failure signal (20) is connected to an interruption control which, preferably via a basic program (BIOS) which cannot be changed operationally, puts the central unit and the main memory into a power-saving mode, and continues processing after the power failure signal has ended.
6. Überbrückung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Zentraleinheit (ZE) einen SMI-Eingang für einen System-Manager-Interrupt hat und der System-Manager- Interrupt unabhängig von und ohne Störung eines die Zentraleinheit benutzenden Betriebsprogramms und der dabei verwendeten Unterbrechungsmittel eine SMI-Unter- brechungsroutine im Basisprogramm aufruft, die den Maschinenzustand sichert.6. Bridging according to one of the preceding claims, wherein the central unit (ZE) has an SMI input for a system manager interrupt and the system manager interrupt is independent of and without interference of an operating program using the central unit and the interrupt means used SMI interrupt routine in the basic program that secures the machine status.
7. Überbrückung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei dem Basisprogramm (BIOS) ein nichtflüchtiger Parameter¬ speicher (18) zugeordnet ist, in dem mindestens zwei der folgenden Betriebsmodi bei Netzausfall eingestellt wer¬ den können:7. Bridging according to one of the preceding claims, wherein the basic program (BIOS) is assigned a non-volatile parameter memory (18) in which at least two of the following operating modes can be set in the event of a power failure:
- erster Modus, in dem der Betrieb von Zentraleinheit (ZE) und Hauptspeicher (RAM) unverändert fortgeführt wird; - zweiter Modus, in dem die Zentraleinheit (ZE) oder auch der Hauptspeicher (RAM) einen Zustand verminder¬ ter Stromaufnahme annehmen;- First mode, in which the operation of the central unit (ZE) and main memory (RAM) continues unchanged; - Second mode, in which the central unit (ZE) or also the main memory (RAM) assume a state of reduced power consumption;
- dritter Modus, in dem eine Sicherung des Maschinenzu- Stands auf den Sekundärspeicher (19) erfolgt.- Third mode, in which a backup of the machine status on the secondary storage (19) takes place.
- vierter Modus, in dem eine Sicherung des Maschinenzu¬ stands auf den Sekundärspeicher (19) erfolgt und danach Zentraleinheit (ZE) oder auch Hauptspeicher (RAM) einen Zustand verminderter Leistungaufnahme annehmen.- Fourth mode, in which the machine state is saved on the secondary memory (19) and then the central unit (ZE) or main memory (RAM) assume a state of reduced power consumption.
- fünfter Modus, in dem Zentraleinheit (ZE) oder auch Hauptspeicher (RAM) einen Zustand verminderter Strom¬ aufnahme annehmen und, wenn der Netzausfall andauert, eine Sicherung des Maschinenzustands und Hauptspeicherinhalts auf den Sekundärspeicher erfolgt.- Fifth mode, in which the central unit (ZE) or main memory (RAM) assume a state of reduced current consumption and, if the power failure continues, the machine state and the main memory content are backed up to the secondary memory.
- sechster Modus, in erst das Signal (22) für baldige Erschöpfung zur Sicherung des Maschinenzustands auf Magnetplatte (19) führt. - Sixth mode, in which the signal (22) for early exhaustion to secure the machine status on the magnetic disk (19) leads.
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