WO2003023610A1 - Methode de demarrage rapide pour ordinateur - Google Patents

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WO2003023610A1
WO2003023610A1 PCT/CN2001/001263 CN0101263W WO03023610A1 WO 2003023610 A1 WO2003023610 A1 WO 2003023610A1 CN 0101263 W CN0101263 W CN 0101263W WO 03023610 A1 WO03023610 A1 WO 03023610A1
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startup
computer
component
components
volatile memory
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PCT/CN2001/001263
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Inventor
Jianhui Zhang
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Legend (Beijing) Limited
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Publication date
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Priority to DE60140568T priority patent/DE60140568D1/de
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F9/00Arrangements for program control, e.g. control units
    • G06F9/06Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
    • G06F9/44Arrangements for executing specific programs
    • G06F9/4401Bootstrapping
    • G06F9/4418Suspend and resume; Hibernate and awake

Definitions

  • the invention relates to a computer startup method, in particular to a method for quickly detecting and initializing system components during the computer startup process.
  • BIOS basic input-output system
  • the purpose of the present invention is to provide a fast startup method for a computer, which can greatly reduce the startup time of the computer, improve the startup efficiency of the computer, and save the waiting time of the user.
  • a computer startup method of the present invention is to use the configuration information of internal and external components of a computer system and the information required to perform initialization of each component to quickly detect and initialize each component of the system, and said information is stored in the computer system in advance .
  • This information can be obtained by detecting and initializing each component during the normal startup process of the computer system, or by other methods and pre-stored in the computer. For computer equipment with a fixed configuration, this information is also fixed. For computers that need to change the configuration, this information obtained through detection is changed.
  • Another computer startup method includes the following steps:
  • a first detection step the computer detects whether the current startup is a fast startup mode or a normal startup mode, the startup mode is preset by a user in a setting step, and if the current startup is a fast startup mode, steps are performed (3), if it is a normal startup mode, go to step (2);
  • a second detection step the computer detects whether the current startup is the first startup after being set to the fast startup mode, if the current startup is the first startup, execute step (4), otherwise execute step (5); ,
  • a normal startup and storage step performing the normal startup step, obtaining configuration information of the internal and peripheral components of the computer system and information required for initializing the execution components, and storing the information in a non-volatile memory in the computer;
  • a quick startup step which uses the information obtained in step (4) and stored in the computer to quickly detect and initialize system components.
  • the setting step may be performed by a user pressing a preset hot key on the keyboard within a predetermined time after the computer is turned on or resetting, and the hot-key enters the setting interface of the startup mode. ; When the hot key is not pressed within a predetermined time, the computer starts according to the startup mode set last time. You can also use other methods than the hotkey to enter the setting interface, for example, execute a setting software at any time during the running of the computer to enter the startup mode setting interface.
  • This setting step can also be set in the CMOS setting interface as an option about the startup mode. In this way, the user can set the startup mode by pressing the hot key of CMOS SETUP. You can also set the startup mode in other ways. The user does not need to set the startup mode each time he starts. After setting the startup mode each time, the computer starts in this mode until a new startup mode is set.
  • the non-volatile memory used for information storage may use a system BIOS chip, that is, the software implementing the present invention and the BIOS software may be directly combined and written into the system BIOS chip.
  • the non-volatile memory chip or BIOS chip can be a FLASH chip or a non-volatile refresh RAM memory chip.
  • a FLASH chip is a flash memory, also called a flash memory. It is a non-volatile memory that can be erased as a whole or partition and reprogrammed by byte.
  • the first detection step includes detecting a quick startup flag preset in the computer according to the setting step, and when the flag indicates that the computer is started according to the normal startup step, , Start according to the normal startup process.
  • the second detecting step includes detecting a first-time startup flag preset in the computer, and when the first-time startup flag indicates that the current startup is a non-first time after the computer is set as the fast-starting step, For one boot, use the data information stored in non-volatile memory for quick boot. This flag is set after the setting step. This flag is usually set automatically by the computer. When the first boot is completed, the flag is modified, and the next boot can be used to identify the current boot as a non-first boot.
  • the normal startup and storage steps include:
  • the quick start step includes:
  • the normal startup and storage steps include:
  • the quick start step includes:
  • the normal startup and storage steps include:
  • the quick start step includes:
  • each component of a computer can adopt one of these three methods. However, some components may be better suited to one of these methods.
  • configuration parameters or initialization program flags of all components are written in a non-volatile memory chip, they are collectively written in a section of the computer's memory.
  • configuration parameters of all components are When all the initialization program flags are written into this section of memory, they are uniformly written into a section of nonvolatile memory chip.
  • the computer component may include a central processing unit (CPU), internal storage Devices, keyboards, mice, IDE devices, SCSI devices, floppy disk drives, serial communication ports, parallel communication ports, USB devices, and external plug-in cards or sound interface cards built into computer motherboards, network interface cards, display interface cards, modems . Therefore, the present invention is applicable to any internal and peripheral components of a computer.
  • CPU central processing unit
  • internal storage Devices keyboards, mice, IDE devices, SCSI devices, floppy disk drives, serial communication ports, parallel communication ports, USB devices, and external plug-in cards or sound interface cards built into computer motherboards, network interface cards, display interface cards, modems . Therefore, the present invention is applicable to any internal and peripheral components of a computer.
  • the method of the invention is performed during a computer power-on self-test (POST).
  • POST computer power-on self-test
  • the computer when the user sets the computer to use the normal startup mode, the computer starts according to the normal startup procedure. Therefore, the method of the present invention can be selected or disabled by the user of the computer. When the method is disabled by the computer, the computer starts according to the normal startup procedure, and comprehensively detects and initializes each component of the system. For example, the user can select or disable the function of the present invention in the CMOS SETUP when the computer is turned on, to ensure that the normal startup steps are still performed when the computer system configuration changes.
  • the present invention is based on the fact that the user usually does not open the case and does not modify the system hardware configuration.
  • the data collected during the first startup is collected and stored for future use. Each time the computer is started later All directly use these already stored data.
  • the components of the computer system are tested and the peripherals are initialized according to the normal startup steps.
  • the purpose is to change the components of the host computer from the initial state after power-on or reset. After the initialization of each component is completed, all peripheral information and initialization results are stored in non-volatile memory, and the BIOS boots the operating system and transfers control to the operating system.
  • the main purpose of the present invention is to shorten the working time of the computer after power-on or reset and before the operating system boots.
  • the BIOS When starting later, the BIOS no longer performs those repetitive operations, but directly uses the detection information and initialization information of system components stored in non-volatile memory to complete the rapid detection and initialization of each component, thereby entering Computer started "highway". Therefore, when the computer is set to start up after the first startup after the user has set the fast startup time, the entire POST process only takes about 4 to 5 seconds.
  • the invention has no compatibility requirements for hardware and software equipment, and has stable and reliable performance.
  • the invention brings a revolutionary startup method to the user, saves a lot of startup time, and improves the startup efficiency of the computer.
  • FIG. 1 is a basic flowchart of computer startup
  • Fig. 3 is a comparison diagram of the startup time of a normal mode startup and a fast mode startup in eight computers of an embodiment of the present invention.
  • Embodiments of the invention :
  • the computer In the normal startup process, the computer must first go through the basic equipment self-test process, which is customarily called the POST self-test process. This process is done by the basic input output system (BIOS) of the computer system.
  • BIOS basic input output system
  • the BIOS will perform necessary detection and initialization on each part of the system in turn, and use conventional algorithms to keep them in a normal working state from the uncertain state at power-on, and then start the operating system.
  • the POST process is completed.
  • the present invention records all the information required for the startup process (such as the POST process) by the hardware itself, stores this part of information in a dedicated storage space, and then directly calls this part of information from the dedicated memory each time it is started.
  • Figure 1 reflects the startup process of the computer.
  • the present invention saves the information obtained by the detection or initialization process of each component, and calls the saved information at the next startup, and uses the corresponding parallel processing algorithm to speed up Detection or initialization of each component.
  • One of the most typical embodiments of the present invention is the quick-start technology implemented by the applicant on his product, that is, a Lenovo computer.
  • This technology is a new feature for users to speed up the startup of the computer. Compared with traditional BIOS startup, it can easily achieve fast startup and save user time, and its functions are simple and easy to use.
  • BIOS power-on self-test you can press DEL to enter the CMOS SETUP. If the BIOS supports fast boot, there is an option in "Advanced BIOS Features" to set the fast boot. To enable the fast boot function, This option is set to "Enabled”. Restart the computer, the BIOS will save the current system information, and use this information to achieve fast startup in subsequent startups.
  • the software for realizing fast startup is stored in the BIOS chip.
  • the BIOS first determines Whether the quick start function is selected (Enable or Disable). Generally speaking, when users modify the system configuration, it is better to set the quick start function to Disable, shut down, modify the configuration, and then turn on, and set the quick start function to Enable.
  • the BIOS determines whether it is the first time after the fast boot function is selected. If it is not the first boot, the fast boot step is performed; if it is the first boot, the normal boot step is performed first, and the system performs The initialization required to realize the fast startup function.
  • the system completes the system detection and initialization, it has also completed all the data acquisition required to achieve the fast startup. After initialization is complete, you only need to read out these data automatically after each startup. Just use it.
  • the BIOS detects the current system according to a certain algorithm to obtain parameters such as the size, type, and installation location of the memory installed in the current system. After the detection of the memory is completed, these parameters are converted into the format of the content of the corresponding memory control register, written to the register in the memory controller, and these converted contents are saved, for example, written to the BIOS on the computer motherboard chip.
  • the quick startup step read these saved parameters and directly fill them into the registers in the memory controller, and perform corresponding and necessary processing on the memory to achieve normal working conditions, so as to achieve fast memory Detection.
  • the current startup is the first startup after the computer is set to the fast startup step
  • multiple configuration parameters of the memory are first detected, such as the size, type, and installation location of the memory; and then the detected memory is The configuration parameters are written into the BIOS chip on the computer's motherboard and into the registers in the controller of the component.
  • the current startup is a non-first startup after the computer is set to the fast startup step, for example, the second startup, first read out the saved memory configuration parameters from the BIOS chip; and then read the read out configuration
  • the parameters are written to the registers in the memory controller and necessary processing is performed on the memory.
  • the initialization of the hard disk is to configure the hard disk control logic according to the type and size of the hard disk and their other hardware characteristics.
  • the BIOS reads the parameter table of each hard disk from the hard disk (each hard disk parameter table is 256 words, each word has a different meaning, expressing the hardware characteristics of the hard disk), the BIOS according to the read parameters Analyze, convert each parameter into the format of the hard disk control logic register, and fill it in the register.
  • the BIOS will read the parameter table read from the hard disk (for (If there is no hard disk, an empty table is stored.) Save it, no longer read the parameters from the hard disk during fast startup, but directly read the saved parameter table for analysis, and then convert each parameter into the hard disk control logic.
  • the format of the register is filled in the register.
  • the configuration parameters are first read from the hard disk and the hard disk configuration parameters are written to the BIOS chip; these parameters can be transferred through the memory. Save to FLASH memory; then configure the hard disk according to the configuration parameters.
  • the configuration parameters are read out from the system's BIOS chip and placed in the memory; the hard disk is then read according to the read-out configuration parameters. Configure it.
  • the read-out configuration parameters can also be directly written into a register in the hard disk controller.
  • the detection of the mouse is as follows: First, the mouse is subjected to a standard test. There may be several cases during the detection. In the case of the mouse state 1, operation 1 (such as the initialization program 1) is performed, and in the state of 2 the operation is performed. Operation 2 is performed, and operation 3 is performed in the case of state 3.
  • the present invention saves different mouse program flags according to different situations (such as saving 1, 2, 3 in the mouse flags), and reads the mouse flags when it is started quickly. If it is 1, then Perform operation 1, if it is 2, perform operation 2; if it is 3, perform operation 3, and no longer check the status of the mouse.
  • the current startup is the first startup after the computer is set to the fast startup step
  • a standard test is performed on the mouse first; the status of the mouse is determined, and a corresponding initialization program is executed according to its status;
  • the status flag bit is stored in the BIOS chip.
  • the current startup is not the first startup after the quick startup step, such as the second startup, first read the status flag of the mouse from the BIOS chip, and call the corresponding initialization program according to the logo; Then execute the initialization program to initialize the mouse.
  • FIG. 3 illustrates a startup time comparison between a normal mode startup and a fast mode startup in an eight-configuration computer according to an embodiment of the present invention.
  • the invention can be implemented in the process of power-on startup (that is, cold restart), startup by pressing RESET, and keyboard reset startup (that is, warm restart). It can be seen that, no matter which startup method, the quick startup step in this embodiment takes significantly faster than the normal startup step, especially much faster than "cold start with Power ON” and "hot press with Reset The two main reasons for "starting" are the normal way to check many components on the motherboard one by one, such as DIMMs, SIO, etc.
  • the quick start method is adopted in this embodiment, which greatly accelerates the detection speed of these components, and achieves the purpose of fast and stable.
  • the embodiments of the present invention also perform well during hot start.
  • the technical performance of the present invention is limited to a certain extent, and the detection waiting time of peripheral devices such as hard disks and optical drives may also affect the technical advantages of the present invention.
  • the present invention is very complicated in function implementation, it is very simple for the user to use. It only needs to set a switch option in the CMOS SETUP, and it can be quickly started conveniently. The user only needs to enter the CMOS SETUP and set the corresponding "Quick Start Function" option to "Enabled”, save and restart the computer, and the computer will automatically complete the initialization of the quick startup. After the startup is completed, the screen A corresponding prompt will appear to indicate that the quick start function has been successfully initialized, and the subsequent system startup is a beautiful quick start. It shortens the computer's startup time, which took more than twenty seconds and at least ten seconds, to complete in 3-5 seconds.
  • the memory capacity does not match the actual, then the system will work abnormally, and there will be crashes, etc. At this time, the user should set the "Quick Start Function" to Disabled in CMOS SETUP, and then set it to Enabled after restarting, the system will It works fine.

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Description

计算机快速启动方法 技术领域
本发明涉及一种计算机启动方法, 特别是一种在计算机启动过程中对系 统部件进行快速检测和初始化的方法。 背景技术
当前, 计算机技术发展十分迅速, 无论是在 CPU速度、 总线速度、 存 储设备容量、 元器件的集成度、 部件的成本等各方面都得到了极大的改善。 软件技术也有了突飞猛进的发展, 从刚开始的 DOS, 发展到几代 WINDOWS 操作系统, 还有各种各样功能强大的应用软件。 但是个人计算机系统的启动 时间却是越来越长, 没有根本性的突破。 传统的 BIOS在系统启动时需要做 许多工作, 它首先要对系统内的核心部件进行检测, 对周边设备进行初始化, 最后对电脑的硬盘进行 "热身—— Warm-up", 而这一过程往往需要 40秒到 1 分钟左右。 系统启动时间之所以较长, 原因是多方面的, 在个人电脑各种 部件速度提高、 容量增大的同时, 集成在一起的器件也越来越多, 导致计算 机系统的 BIOS (基本输入输出系统) 需要对各个部件进行管理, 工作量也 越来越大, 要求也越来越高; 比如要进行大量的电源管理的初始化, 以及对 各部件的初始化, BIOS 本身要进行压缩及解压缩等任务繁重的工作。 客户 研究表明 PC 使用者经常希望系统启动速度再快一些, 不论是冷启动还是从 等待状态和休眠状态唤醒。
在用户一般配置的系统都较为稳定、 不会经常更换系统部件的实际情况 下, 这样每次启动时都重新检测这些部件是否存在、如何配置实在没有必要, 由于等待计算机的启动而浪费用户大量的时间。 计算机系统的启动要经过一 系列的检测和初始化工作, 例如在个人计算机中的 POST (Power-On Self Test) 过程中, 需进行内存的检测和初始化、 CPU 的检测和初始化、 硬盘、 光驱的检测和初始化、 PCI插卡的检测和初始化、 主控芯片的初始化以及一 系列外围设备的检测和初始化工作。 这些部件的正确初始化是计算机系统工 替换页(细则第 26条) 作的基础, 因而是必须的。 但对于特定用户的一台特定的计算机来说, 每一 天开机检测和初始化的都是同一组内存, 同一组主控芯片, 同一个 CPU, 同 样的光驱和硬盘, 同样的 PCI插卡, 同样的外围设备, 也就是说, 每天计算 机系统开机时进行的检测工作时工作内容是相同的, 用户每天开机时都在等 系统一个部件接一个部件地处理, 而在浪费用户时间的是重复性的工作, 因 为一般计算机的配置是不经常变化的。 发明内容
本发明的目的在于为计算机提供一种快速启动方法, 从而能够大幅度降 低计算机的启动时间, 提高计算机的启动效率, 节省用户的等待时间。
本发明的技术方案如下:
本发明的一种计算机启动方法是利用计算机系统的内部和外部部件的配 置信息以及执行各部件初始化所需信息, 对系统各部件进行快速检测和初始 化, 所述的这些信息预先存储在计算机系统内部。
这些信息可以通过在计算机系统正常的启动过程中对各部件进行检测和 初始化而获取, 也可以通过其它方式获取并预先存储于计算机内。 对于固定 配置的计算机设备, 这些信息也是固定的, 对于需要改变配置的计算机, 通 过检测而获得的这些信息被改变。
根据本发明的另一种计算机启动方法, 包括以下步骤:
( 1 )、 第一检测步骤, 由计算机检测当前启动是否为快速启动方式或正 常启动方式, 该启动方式是由用户在一个设置步骤中预先设置的, 如果当前 启动是快速启动方式,则执行步骤 (3),如果是正常启动方式,则执行步骤 (2);
(2)、 正常启动步骤, 对系统部件进行全面的检测和初始化;
(3 )、 第二检测步骤, 由计算机检测当前启动是否是设置为快速启动方 式后的第一次启动, 如果当前启动是第一次启动, 执行步骤 (4), 否则执行步 骤 (5); ,
(4)、 正常启动及存储步骤, 执行正常启动步骤, 获得所述的计算机系 统内部和外围部件的配置信息和对执行部件初始化所需信息, 并存储在计算 机内的非易失性存储器内; (5 )、 快速启动步骤, 利用由步骤 (4)所获取并存储在该计算机内部的所 述信息, 快速实现系统部件的检测和初始化。
在本发明中, 所述的设置步骤可以是由用户在计算机开机或复位后的一 段预定时间内按键盘上一个预设的热键而执行的, 按该热键即可进入启动方 式之设置界面; 当该热键在预定时间内未被按下时, 该计算机按上次所设置 的启动方式启动。 也可采用除热键外的其它方式进入设置界面, 例如在计算 机运行的过程中的任意时间执行一个设置软件以进入启动方式设置界面。
该设置步骤也可以是在 CMOS 设置界面中设置一个关于启动方式的选 项, 这样, 用户按 CMOS SETUP的热键即可设置启动方式。 也可采用其它 方式设置启动方式。 用户不需每次启动时都设置启动方式, 每次设置启动方 式后, 计算机则按该方式启动, 直到设置新的启动方式。
在本发明中, 用于信息存储的非易失性存储器可采用系统 BIOS芯片, 即可直接将实现本发明的软件与 BIOS软件组合并写入系统 BIOS芯片。 优 选的是, 该非易失性存储器芯片或 BIOS芯片可以采用 FLASH芯片或非动 态刷新 RAM存储器芯片。 FLASH芯片即快速擦写存储器, 也称为闪烁存储 器, 它是一种可以整体或分区擦除、按字节重新编程写入的非易失性存储器。
根据本发明的一个实施例, 在计算机启动过程中, 所述的第一检测步骤 包括检测一个根据所述设置步骤而预先设置在计算机内的快速启动标志, 当 该标志表示按正常启动步骤启动时, 按正常的启动过程进行启动。
在本发明的一个实施例中, 所述的第二检测步骤包括检测一个预先设置 在计算机内的首次启动标志, 当该首次启动标志表示当前启动为该计算机被 设置为快速启动步骤后的非第一次启动时, 利用存储于非易失性存储器中的 数据信息进行快速启动。 该标志是在所述设置步骤后而被设置的。 该标志一 般是由计算机自动设置的, 当第一次启动完成后, 该标志被修改, 下一次启 动时则可根据该标志识别当前启动为非第一次启动。
在本发明的一个实施例中, 在启动过程中, 所述的正常启动及存储步骤 包括:
( 1 )、 检测部件的多个配置参数;
(2)、 将检测出的该部件之配置参数写入计算机主板上的非易失性存储 器芯片, 并写入该部件之控制器中的寄存器中。
在此实施例中, 所述的快速启动步骤包括:
( 1 )、 从非易失性存储器芯片中读出部件的配置参数;
(2)、 将读出的配置参数写入该部件之控制器中的寄存器中;
(3 )、 对该部件完成必要的初始化处理。
在本发明的一个实施例中, 所述的正常启动及存储步骤包括:
( 1 )、 从部件内读出配置参数, 根据配置参数进行配置;
(2)、 将配置参数写入非易失性存储器芯片。
在该实施例中, 所述的快速启动步骤包括:
( 1 )、 从系统的非易失性存储器芯片内读出部件的配置参数;
(2)、 根据配置参数对该部件进行配置。
在本发明的一个实施例中, 在计算机启动过程中, 所述的正常启动及存 储步骤包括:
( 1 )、 对部件进行标准检测, 即在正常启动步骤时所完成的检测;
(2)、 判定该部件的状态, 根据其状态执行相应的初始化程序;
(3 )、 保存该部件的状态标志位, 并将该状态标志位存入非易失性存储 器芯片。
在该实施例中, 所述的快速启动步骤包括:
( 1 )、 从非易失性存储器芯片中读取部件的状态标志位, 根据该状态标 志位可调用相应的初始化程序;
(2)、 执行该初始化程序, 对该部件进行初始化。
以上列出了在启动过程中三种对计算机之部件进行检测和 (或) 初始化 的过程。 一般来说, 计算机中的各部件都可以采用这三种方式之一。 但某些 部件可能更适合于采用其中的某一种方式。
在本发明的一个实施例中, 所有部件的配置参数或初始化程序标志在被 写入非易失性存储器芯片前, 都被集中写在计算机的内存中的一段区域中, 当所有部件的配置参数或初始化程序标志都被写入内存中的这一段区域时, 再统一写入非易失性存储器芯片中的一段区域。
在本发明中, 所述的计算机部件可包括中央处理器 (CPU)、 内部存储 器、 键盘、 鼠标器、 IDE 设备、 SCSI 设备、 软盘驱动器、 串行通信口、 并 行通信口、 USB设备, 以及外接插卡式或计算机主板内置的声音接口卡、 网 络接口卡、 显示接口卡、 调制解调器。 因此, 本发明适用于任何计算机内部 及外围部件。
在本发明的一个实施例中, 本发明的方法是在计算机加电自检 (POST) 过程中被执行的。
在本发明中, 当用户设置计算机采用正常启动方式时, 该计算机按正常 启动步骤进行启动。 因此, 本发明之方法可由计算机用户选用或禁用, 当计 算机禁用该方法时, 该计算机按正常启动步骤进行启动, 对系统各部件进行 全面的检测和初始化。 例如, 用户可以在计算机开机时的 CMOS SETUP中 选用或禁用本发明之功能, 以保证在计算机系统配置发生变化时仍执行正常 启动步骤。
本发明是基于用户一般情况下通常不开机箱、 不对系统硬件的配置进行 修改的实际情况, 将第一次启动时检测采集到的数据收集起来, 集中存放留 作备用, 以后每次计算机启动时都直接自动采用这些已经存放的数据。 当计 算机第一次采用本发明之方法进行启动时, 按正常启动步骤对计算机系统各 部件进行检测和外设初始化工作, 其目的是使主算机各部件由上电或复位之 后的初始状态变成正常的工作状态, 在各部件的初始化完成后, 之后将所有 外设信息和初始化结果保存在非易失性存储器中, BIOS 引导操作系统并把 控制权移交给操作系统。 本发明的主要目的是缩短计算机在加电或复位后到 操作系统引导前这段工作的时间。 在以后启动时, BIOS 不再进行那些重复 性的操作, 而是直接利用保存在非易失性存储器中的系统各部件的检测信息 及初始化信息, 完成对各部件的快速检测和初始化, 从而进入计算机启动的 "高速公路"。 所以计算机在用户设置为快速启动后第一次启动后的开机启 动中, 整个 POST过程只需要 4至 5秒左右的时间。
本发明对硬件、 软件设备均无任何兼容要求, 性能稳定可靠。
本发明为用户带来了革命性的开机方式, 节省了大量的启动时间, 提高 了计算机启动效率。 附图说明:
图 1是计算机启动的基本流程图;
图 2a和图 2b是本发明之一实施例的流程图;
图 3是本发明之实施例在八种配置的计算机中的正常方式启动与快速方 式启动的启动时间比较图。 本发明的实施例:
在正常的启动过程中, 计算机的启动首先必须经历基本设备自检的过 程, 习惯上称为 POST 自检过程。 这个过程是由计算机系统的基本输入输出 系统 (BIOS) 来完成的。 BIOS 会依次对系统的各个部件进行必要的检测和 初始化, 并采用常规的算法, 使它们从上电时的不确定状态处于正常的工作 状态, 然后启动操作系统, 至此, POST过程完成。 本发明通过硬件本身记 录启动过程 (如 POST过程) 所需的所有信息, 把这部分信息存储在专用的 存储空间里面, 然后在每一次启动的时候直接从专用的存储器中调用这部分 信息。这样的话, 原来需要经过硬件检测的过程就变成了读取存储器的过程, 速度被大大提高。 图 1反映了计算机的启动过程, 本发明则是通过将每一部 件的检测或初始化过程所获取的信息保存、 而在下一次启动时调用已保存的 信息, 并采用相应的并行处理算法, 以加快各部件的检测或初始化过程。
本发明的一种最典型的实施例是本申请人在其产品, 即联想电脑上实现 的快速启动技术。 这项技术是为了加快电脑的启动速度而为用户提供的一个 新功能。 它与传统的 BIOS 启动相比, 能够轻松实现快速启动, 并节省用户 时间,其功能简便易用。在 BIOS的上电自检过程中,可按 DEL键进入 CMOS SETUP; 若该 BIOS支持快速启动, 则在 "Advanced BIOS Features ,, 中会 提供一个选项以设置快速启动; 要启用快速启动功能, 将该选项设为 "Enabled" 。 重新启动计算机, 该 BIOS会将当前的系统信息保存下来, 并 利用这些信息在以后的启动中实现快速启动。
以下具体说明该实施例的实施方案。
在本发明的实施例中, 实现快速启动的软件存储在 BIOS 芯片内。 在进 行系统启动时, 即在 POST过程中, 如图 2a和图 2b所示, BIOS先判断快 速启动功能是否被选用 (Enable或 Disable), —般来说, 当用户在修改系统 配置之前最好将快速启动功能设为 Disable, 关机, 修改配置, 再开机, 将 快速启动功能设为 Enable。 当快速启动功能被选用后, BIOS 再判断是否是 选用快速启动功能后的第一次启动, 如果不是, 则执行快速启动步骤; 如果 是第一次启动时, 先执行正常启动步骤, 系统会进行实现快速启动功能所需 的初始化, 系统在完成对系统的检测和初始化的同时, 也已经完成实现快速 启动所需的所有数据采集, 初始化完毕, 以后每次启动, 只需将这些数据自 动读出使用即可。
以下举例说明本发明之实施例中对系统各部件的检测或初始化过程。
1、 内存检测举例。 首先, 在正常启动步骤中, BIOS依据一定的算法, 对当前系统进行检测, 得到当前系统中安装的内存的大小、 类型、 安装位置 等参数。 完成了内存的检测后, 将这些参数转换成相应的内存控制寄存器的 内容的格式, 写到内存控制器中的寄存器中, 并将这些转换好的内容保存起 来, 例如写入计算机主板上的 BIOS 芯片。 在快速启动步骤时读出这些保存 的参数并直接把它们填到内存控制器中的寄存器内, 并对内存进行相应的及 必要的处理, 使之达到正常的工作状 , 以实现对内存的快速检测。 例如, 当检测出当前启动是该计算机被设置为快速启动步骤后的第一次启动时, 先 检测该内存的多个配置参数, 例如内存的大小、 类型和安装位置; 再将检测 出的内存之配置参数写入计算机主板上的 BIOS 芯片, 并写入该部件之控制 器中的寄存器中。 当检测出当前启动是该计算机被设置为快速启动步骤后的 非第一次启动时, 例如是第二次启动时, 先从 BIOS 芯片中读出保存的内存 配置参数; 再将读出的配置参数写入该内存控制器中的寄存器中, 对内存进 行必要的处理。
2、 硬盘检测举例:
硬盘的初始化是根据硬盘的类型和大小以及它们的其它硬件特征对硬盘 控制逻辑进行配置。 首先 BIOS会从硬盘中读出每一个硬盘的参数表 (每一 个硬盘的参数表为 256个字, 每一个字都有着不同的含义, 表达了这个硬盘 的硬件特性), BIOS根据读出的参数进行分析, 把各参数转换成硬盘控制逻 辑寄存器的格式, 填到寄存器中去。 BIOS 会把从硬盘中读到的参数表 (对 于没有硬盘存在的情况下则存放一个空表) 保存起来, 快速启动时不再从硬 盘中读出参数, 而直接把保存的参数表读出来, 进行分析, 然后把各参数转 换成硬盘控制逻辑寄存器的格式, 填到寄存器中去。 例如, 当计算机检测出 当前启动是该计算机被设置为快速启动步骤后的第一次启动时, 先从硬盘内 读出配置参数, 并将硬盘配置参数写入 BIOS芯片; 这些参数可以通过内存 转存至 FLASH存储器; 再根据配置参数对硬盘进行配置。 当检测出当前启 动是该计算机被设置为快速启动步骤后的非第一次启动时,先从系统的 BIOS 芯片内读出配置参数, 并放置在内存中; 再根据读出的配置参数对硬盘进行 配置。 或者, 也可以将读出的配置参数直接写入硬盘控制器中的寄存器中。
3、 鼠标检测举例:
鼠标的检测是这样的: 首先对鼠标进行标准检测, 在检测当中可能会出 现几种情况, 在鼠标状态 1的情况下会进行操作 1 (例如执行初始化程序 1 ), 在状态 2的情况下会进行操作 2, 在状态 3的情况下会进行操作 3。 本发明 在计算机启动的过程中会根据不同的情况保存不同的鼠标程序的标志位 (如 在鼠标标志位保存 1、 2、 3 ), 在快速启动时, 读出鼠标标志位, 若是 1, 则 进行操作 1, 若是 2则进行操 2, 若是 3 , 则进行操作 3, 不再进行査鼠标状 态的操作。 例如, 当检测出当前启动是该计算机被设置为快速启动步骤后的 第一次启动时, 先对鼠标进行标准检测; 判定该鼠标的状态, 根据其状态执 行相应的初始化程序; 保存该鼠标的状态标志位, 并将该状态标志位存入 BIOS芯片。 当检测出当前启动被设置为快速启动步骤后的非第一次启动时, 比如是第二次启动, 先从 BIOS 芯片中读取该鼠标的状态标志位, 根据该标 志调用相应的初始化程序; 再执行该初始化程序, 对该鼠标进行初始化。
其它部件的快速启动步骤与以上的示例相似, 不一一详述。
图 3说明本发明之实施例在八种配置的计算机中的正常方式启动与快速 方式启动的启动时间比较。本发明可以实施在加电启动(即冷启动)、按 RESET 启动及键盘复位启动 (即热启动)过程。 可以看出, 无论是哪一种启动方式, 在该实施例中的快速启动步骤所耗时间明显快于正常启动步骤, 特别是远远 快于 "按 Power ON冷启动"和 "按 Reset键热启动"两种方式, 其主要原 因是正常方式要逐个检查主板上的很多部件设备,例如 DIMM条、 SIO等等, 都要等待很长时间, 而本实施例采用快速启动方法, 大大加快了这些部件的 检测速度, 达到了又快又稳的目的。 另外在热起动时, 本发明之实施例也有 不俗的表现。 当采用一些初始化时间较长的显卡时, 本发明的技术发挥受到 一定的限制, 硬盘、 光驱等外围设备的检测等待时间也会影响本发明之技术 优势的发挥。
本发明尽管在功能实现上非常复杂, 但用户在使用时却非常简单, 只需 对 CMOS SETUP中的一个开关选项进行设置, 就可以方便地进行快速启动。 用户只需进入到 CMOS SETUP 中把相应的 "快速启动功能"选项设置成 "Enabled", 保存并重新启动计算机, 计算机就会自动地完成实现快速启动 的初始化工作, 这次启动完成后, 屏幕上会出现相应的提示, 以表明快速启 动功能已成功初始化, 以后的系统启动就是令人神往的快速启动了。 它把计 算机以往需要二十秒以上最少也要十几秒的启动时间缩短在 3-5 秒之内完 成。 当用户需要更换计算机的配置或进行电脑升级时, 比如说换一个硬盘, 再增添一个网卡,把 Modem卡也更新换代,则在升级之前,先到 CMOS SETUP 中把 "快速启动功能"设置成 "Disabled", 保存, 再关机; 进行硬件升级工 作; 升级工作完成之后, 再把该选项设置成 "Enabled", 用户就可以在新的 设置下好好享受快速启动所带来的便捷。
在本实施例中, 当用户打开机箱更换配置时一定要将 "快速启动功能" 设成 Disabled, 更换完毕后开机再将它设为 Enabled, 这样使用快速启动功 能就不会有问题。 但是如果用户在 "快速启动功能"为 Enabled 的情况下关 机, 打开机箱更换内存, 再开机时, 由于保存在 BIOS 芯片中的快速启动所 需信息与计算机当前配置己不相符, 可能出现无法开机的现象或者发现内存 容量和板上所安装的内存容量不符。 若无法开机重复三次以上时, 本实施例 为处理这一问题, 会自动采用非快速启动的方式启动系统, 并重新对计算机 的配置进行检测, 以后的快速启动就是正常的了; 若可以开机但内存容量和 实际不符,那么系统会工作不正常,会出现死机等现象,此时用户应在 CMOS SETUP中把"快速启动功能 "设成 Disabled,重新启动后再把它设成 Enabled, 系统就会正常工作了。

Claims

权 利 要 求
1、 一种计算机启动方法, 利用计算机系统的内部和外部部件的配置信 息以及执行各部件初始化所需信息, 对系统各部件进行快速检测和初始化, 所述的这些信息预先存储在计算机系统内部。
2、 一种计算机启动方法, 包括以下步骤:
( 1 )、 第一检测步骤, 由计算机检测当前启动是否为快速启动方式或正 常启动方式, 该启动方式是由用户在一个设置步骤中预先设置的, 如果当前 启动是快速启动方式,则执行步骤 (3),如果是正常启动方式,则执行步骤 (2);
(2)、 正常启动步骤, 对系统部件进行全面的检测和初始化;
(3 )、 第二检测步骤, 由计算机检测当前启动是否是设置为快速启动方 式后的第一次启动, 如果当前启动是第一次启动, 执行步骤 (4), 否则执行步 骤 (5);
(4)、 正常启动及存储步骤, 执行正常启动步骤, 获得所述的计算机系 统内部和外围部件的配置信息和对执行部件初始化所需信息, 并存储在计算 机内的非易失性存储器内;
(5 )、 快速启动步骤, 利用由步骤 (4)所获取并存储在该计算机内部的所 述信息, 快速实现系统部件的检测和初始化。
3、 根据权利要求 2 所述的计算机启动方法, 其中, 所述的设置步骤是 由用户在计算机开机或复位后的一段预定时间内按键盘上一个预设的热键而 执行的; 当该热键在预定时间内未被按下时, 该计算机按上次所设置的启动 方式启动。
4、 根据权利要求 2 所述的计算机启动方法, 其中, 所述的第一检测步 骤包括检测一个根据所述设置步骤而预先设置在计算机内的快速启动标志。
5、 根据权利要求 2 所述的计算机启动方法, 其中, 所述的第二检测步 骤包括检测一个预先设置在计算机内的的首次启动标志, 该标志是在所述设 置步骤后而被设置的。
6、 根据权利要求 2 所述的计算机启动方法, 其中, 用于信息存储的非 易失性存储器为系统 BIOS芯片。
7、 根据权利要求 2或 6所述的计算机启动方法, 其中, 所述的非易失 性存储器芯片为 FLASH芯片或者非动态刷新 RAM芯片。
8、 根据权利要求 2 所述的计算机启动方法, 其中, 所述的正常启动及 存储步骤包括:
( 1 )、 检测部件的多个配置参数;
(2)、 将检测出的该部件之配置参数写入计算机主板上的非易失性存储 器, 并写入该部件之控制器中的寄存器中。
9、 根据权利要求 2或 8所述的计算机启动方法, 其中, 所述的快速启 动步骤包括:
( 1 )、 从非易失性存储器中读出部件的配置参数;
(2)、 将读出的配置参数写入该部件之控制器中的寄存器中;
(3 )、 对该部件进行必要的初始化处理。
10、 根据权利要求 2所述的计算机启动方法, 其中, 所述的正常启动及 存储步骤包括:
( 1 )、 从部件内读出配置参数, 根据配置参数进行配置;
(2)、 将配置参数写入非易失性存储器。
11、 根据权利要求 2或 10所述的计算机启动方法, 其中, 所述的快速 启动步骤包括:
( 1 )、 从系统的非易失性存储器内读出部件的配置参数;
(2)、 根据配置参数对该部件进行配置。
12、 根据权利要求 2所述的计算机启动方法, 其中, 所述的正常启动及 存储步骤包括-
( 1 )、 对部件进行标准检测;
(2)、 判定该部件的状态, 根据其状态执行相应的初始化程序;
(3 )、 保存该部件的状态标志位, 并将该状态标志位存入非易失性存储 器。
13、 根据权利要求 2或 12所述的计算机启动方法, 其中, 所述的快速 启动步骤包括:
( 1 )、 从非易失性存储器中读取部件的状态标志位, 根据该状态标志位 调用相应的初始化程序;
(2)、 执行该初始化程序, 对该部件进行初始化。
14、 根据权利要求 1至 6中任一项所述的计算机启动方法, 其中, 所有 部件的配置信息或初始化所需信息在被写入非易失性存储器前, 都被集中写 在计算机的内存中的一段区域中, 当所有部件的配置参数或初始化程序标志 都被写入内存中的这一段区域时, 再统一写入非易失性存储器中的一段区 域。
15、 根据权利要求 1至 6中任一项所述的计算机启动方法, 其中所述的 计算机部件包括中央处理器 (CPU)、 内部存储器、 键盘、 鼠标器、 IDE 设 备、 SCSI 设备、 软盘驱动器、 串行通信口、 并行通信口、 USB 设备, 以及 外接插卡式或计算机主板内置的声音接口卡、 网络接口卡、 显示接口卡、 调 制解调器。
16、 根据权利要求 1至 6中任一项所述的计算机启动方法, 其中, 该方 法是在计算机加电自检过程中被执行的。
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