CN102144214A - 提供混合关机和快速启动过程的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
公开了提供混合关机和快速启动过程的系统和对应的方法。该系统允许计算机快速返回到其在断电前的最后状态,而不是经历正常的完整系统引导的硬件枚举和配置。只要自上次断电以来硬件配置没有改变,该系统实现快速的系统启动,而不论预装载软件的数量如何。因此,PC厂商能够自由地增加增值软件而不会损害引导时间。该系统集成到计算机的断电路径中,由此提供真实的断电状态和最低功耗水平。
Description
对相关申请的交叉引用
本申请要求于2008年9月5日提交的、标题为“METHODAND SYSTEM FOR PROVIDING HYBRID-SHUTDOWN AND FAST STARTUP PROCESSES”的美国申请No.12/230,822的优先权,以其符合本发明及申请的程度在本文中合并该美国申请的全部内容。
背景技术
个人计算机(PC)市场调查显示对PC厂商来说一个最常见的客户请求是更快速的PC启动。目前,大多数PC预装载有Windows操作系统(OS)和应用软件程序。典型地,从断电(power-off)状态(高级配置与电源接口(ACPI)中的S5)完成完整的引导过程需要1.5到2分钟。当反病毒软件在运行时,整个引导启动过程可能会更长。
Windows Vista目前提供了睡眠模式(ACPI中的S3)、休眠模式(ACPI中的S4)和混合睡眠模式功率管理特征。这些功率管理特征允许PC快速恢复到断电前的最后状态,每一个提供了不同的功耗水平、恢复时间和稳定性。例如,S3睡眠模式将数据(如最后系统状态上下文数据)保存在系统存储器中并将系统置于待机模式。能够几乎立即地唤醒和使用计算机系统。然而,在S3睡眠模式中,电源不能关闭。一旦没电,系统必须使用完整的引导过程从S5断电状态再次启动。
与系统存储器相对比,S4休眠模式将数据(如最后系统状态上下文数据)保存在硬盘驱动器中。当计算机系统需要被再次使用时,系统将利用最后系统状态上下文数据引导。从S4休眠模式引导比从S3睡眠模式花更长的时间。
这些功率管理特征都消耗功率,甚至在PC没有被使用时。另外,除S4休眠模式之外,如果用户关掉PC或者拔掉PC电源线,这些功率管理特征就不起作用。虽然在膝上型电脑的电源线被拔掉的情况下S4休眠模式起作用,但是S4休眠模式的电池功耗仍然比S5断电状态要高。
发明内容
为包括操作系统(OS)的计算机系统提供混合关机(shutdown)和快速启动过程的方法包括使得用户能够输入指令来启动混合关机过程、将指令传给启动混合关机过程的应用以及请求OS通过将当前系统状态保存为最后系统状态来为休眠状态作准备。OS请求硬件在休眠处理结束时休眠。该方法还包括捕获来自OS的用于休眠的硬件请求,关闭计算机系统而不是进入休眠状态,以及在下一次加电(power-on)时,利用保存的最后系统状态从休眠状态执行快速恢复过程,以提供计算机系统的完整功能性。
用于提供混合关机和快速启动过程的系统包括按钮,其使得用户能够输入指令来启动混合关机过程。该按钮位于计算机上。该系统还包括应用,在接收到指令时,所述应用请求操作系统(OS)通过将当前系统状态保存为最后系统状态来为休眠状态做准备。OS请求硬件在休眠处理结束时休眠。该系统还包括基本输入/输出系统(BIOS)固件,其配置为捕获来自OS的用于休眠的硬件请求。BIOS固件关闭计算机,而不是进入休眠状态。在下一次加电时,OS利用保存的最后系统状态从休眠状态执行快速恢复过程,以提供计算机的完整功能性。
计算机可读介质提供指令,所述指令为包括操作系统(OS)的计算机系统提供混合关机和快速启动过程。该指令在计算机系统上执行,并且包括:使得用户能够输入指令来启动混合关机过程,将该指令传给启动混合关机过程的应用,以及请求OS通过将当前系统状态保存为最后系统状态为休眠状态做准备。OS请求硬件在休眠处理结束时休眠。该指令还包括:捕获来自OS的用于休眠的硬件请求,关闭计算机系统而不是进入休眠状态,以及在下一次加电时利用保存的最后系统状态从休眠状态执行快速恢复过程,以提供计算机系统的完整功能性。
附图说明
提供混合关机和快速启动过程的方法和系统的示例性实施例将参考附图详细描述,附图中相似数字指代相似元件,并且其中:
图1示出了提供混合关机和快速启动过程的示例性系统;
图2示出了可以结合提供混合关机和快速启动过程的系统使用的计算机的示例性硬件组件;以及
图3是示出提供混合关机和快速启动过程的示例性方法的流程图。
具体描述
在提供混合关机和快速启动过程的方法和系统的一个或多个实施例被详细描述之前,本领域技术人员应当理解提供混合关机和快速启动过程的方法和系统在其应用中不限于下面详细描述阐明的或附图中示出的步骤布置、组件布置以及构造细节。提供混合关机和快速启动过程的方法和系统能够具有其它实施例和以多种方式实现或执行。而且,这里所使用的措辞和术语是出于描述的目的,而不应看作是限制性的。
图1示出了提供混合关机和快速启动过程的示例性系统100。系统100包括基本输入/输出系统(BIOS)固件120,当首次加电时,基本输入/输出系统(BIOS)固件120标识并起动组件硬件。具体地,BIOS固件120准备和配置计算机(例如个人计算机(PC))的硬件,使得存储在各个介质上的软件程序能够装载、执行以及获取计算机的控制。BIOS固件120可以存储在存储器设备中。
系统100还包括硬件按钮140,其能够从用户接收指令(即输入)以启动混合关机过程。硬件按钮140可以是混合关机按钮142或者混合关机键144。按下硬件按钮140的事件被称为按钮事件。
系统100还包括操作系统(OS)130和链接到硬件按钮140的软件应用或程序110,例如Windows应用。在初始化期间,BIOS固件120利用对应的硬件信号传输(signalling)(称为高级配置和电源接口(ACPI)中断)以及软件编程来配置硬件按钮140,使得OS 130能够接收按钮事件的通知。
在OS130的初始化期间,OS130可以启动应用110。应用110向OS 130注册,使得当硬件按钮140被按下时,OS130向应用110通知按钮事件。当硬件按钮140被按下时,OS130还可以自动启动应用110。
从OS 130接收到按钮事件通知之后,应用110通过请求OS130为休眠状态做准备并将当前系统状态保存为最后系统状态来启动混合关机过程。例如,最后系统状态可以被保存在硬盘驱动器上。OS 130可以可选地在休眠处理期间实现唤醒事件。在休眠处理结束时,OS 130请求计算机硬件进行休眠。
BIOS固件120捕获(即拦截)从OS 130至计算机硬件的休眠请求。在确定混合关机过程正在进行中(即硬件按钮140已经被按压)之后,BIOS固件120将计算机硬件配置为关闭计算机而不是进入休眠状态。禁用可选的唤醒事件,以允许混合关机过程比休眠状态节省更多的功率。然而,如果BIOS固件120确定硬件按钮140还没被按压并且混合关机过程不在进行中,则计算机进入休眠状态。
在下一次加电时,BIOS固件120执行加电自检(POST)并向OS 130传递控制。OS 130检查自上一次断电以来硬件配置是否有任何改变。如果硬件配置没有改变,则OS 130利用保存的最后系统状态来从休眠状态执行快速恢复过程以提供计算机的完整功能性。如果硬件配置有改变,则OS 130执行完整的系统引导。
用于提供混合关机和快速启动过程的示例性系统100允许计算机快速返回到其在断电前的最后状态,而不是经历正常的完整系统引导期间的耗时的硬件枚举和配置。例如,快速恢复时间能够小于30秒。只要自上次断电以来硬件配置没有改变,系统100实现快速的系统启动,而不论预装载的软件程序的数量如何。因此,PC厂商能够自由地增加软件而不会损害引导时间。将系统100集成到计算机的断电路径中,由此提供真实的断电状态和最低功耗水平以满足工业的绿色PC倡议。
图2示出了可以结合提供混合关机和快速启动过程的系统100使用的计算机200的示例性硬件组件。计算机200可以包括与网络的连接,所述网络诸如因特网或其它类型的计算机或者电话网络。计算机200包括位于机箱122内部的主板124。
例如,混合关机按钮142靠近常规电源按钮146而位于机箱122上。本领域技术人员将会理解混合关机按钮142可以位于机箱122上的任何位置。混合关机按钮142可以是重定义的电源按钮、修改的电源按钮或者基于通用输入/输出(GPIO)的混合关机按钮。混合关机按钮142通过混合关机按钮连接器152与处理器150相连。电源按钮146通过电源按钮连接器148与处理器150相连。
如中央处理单元(CPU)的处理器150与系统存储器162相连。可以利用北桥(NB)芯片156来控制系统存储器162。NB芯片152和南桥(SB)芯片154是芯片组的一部分。芯片组包含主要的微控制器芯片,并且可用于控制计算机设备。芯片组154、156基于这两个芯片在主板124上的定位而被称为NB芯片156和SB芯片154。可替换地,计算机200可以通过进一步集成NB芯片156和SB芯片154而只包含一个芯片。系统存储器162可以包括随机存取存储器(RAM)或者相似类型的存储器。
计算机200还包括辅助存储设备136,其通过存储连接器164与处理器150相连。辅助存储设备136可以包括硬盘驱动器、软盘驱动器、CD-ROM驱动器或者其它类型的非易失性数据储存器,并且可与各种数据库或其它资源相关。可以使用硬盘驱动器来存储OS 130、应用110和最后系统状态。
处理器150可以执行指令以实施这里描述的方法步骤。例如,当硬件按钮140被按压时,处理器150可以执行指令以自动启动应用110或通知应用110请求OS 130为休眠状态做准备。这些指令可以存储在系统存储器162、辅助存储设备136中,或者可选地从因特网或其它网络接收。
计算机200还包括输入设备,其可以是用于输入数据至计算机200中的任何设备,例如键盘180、键区(未示出)、光标控制设备如鼠标170、触摸屏(可能具有指示笔)(未示出)或者麦克风(未示出)。键盘180可以是个人系统/2(PS/2)键盘或者是通用串行总线(USB)键盘。可以是定制设计的键的混合关机键144位于键盘180上以允许用户输入指令来启动混合关机过程。键盘180和鼠标170分别通过键盘连接器190和鼠标连接器192与主板124相连。
为了将外围设备附接到计算机主板,计算机200还包括外围部件互连(PCI)插槽和/或PCI Express(PCI-E)插槽(共同表示为134)。计算机200还包括显示设备178,其可以是任何类型的用于呈现视觉图像的设备,诸如例如计算机监视器、平面屏幕显示器或显示板。显示设备178通过图形插槽194与处理器150相连,其称为外部图形器件。可替换地,显示设备178可以通过至NB芯片156的直接连接与处理器150相连而无需图形插槽,其称为集成图形器件。
计算机200进一步包括输出设备172,其可以是以硬拷贝格式呈现数据的任何类型的设备(例如打印机)以及包括扬声器或以音频形式提供数据的任何设备在内的其它类型的输出设备。计算机200可能包括多个输入设备、输出设备和显示设备。示例性计算机200可以是桌上型计算机、膝上型计算机和其它类型的计算机。
虽然计算机200被描绘为具有各种组件,但本领域技术人员会理解计算机200能够包含附加的或不同的组件。另外,虽然与提供混合关机和快速启动过程的系统相一致的实现方式的方面被描述为存储在系统存储器中,但是本领域技术人员会理解这些方面还能够存储在以下项中或者从它们中读取:其它类型的计算机程序产品或计算机可读介质,例如包括硬盘、软盘或CD-ROM的辅助存储设备;来自因特网或其它网络的在载波中体现的信号;或者其它形式的RAM或ROM。计算机可读介质可以包括用于控制计算机200执行特定方法的指令。
图3是示出为计算机200提供混合关机和快速启动过程的示例性方法300的流程图。方法300开始302于利用对应的硬件信号传输和软件编程来将硬件按钮140配置为使得能够向OS 130通知按钮事件(块304)。方法300使得用户能够例如通过按下混合关机按钮142或位于键盘180上的混合关机键144而输入指令来启动混合关机过程(块306)。OS 130将按钮事件传给应用110(块308)。应用110通过请求OS 130为休眠状态做准备并将当前系统状态作为最后系统状态保存在硬盘驱动器上,来启动混合关机过程(块310)。OS 130请求计算机硬件在休眠处理的结束时休眠(块310)。
BIOS固件120捕获(即拦截)来自OS 130的用于休眠的硬件请求(块312)。BIOS固件120确定混合关机过程是否在进行中(块314)。如果否,则计算机200进入休眠状态(块316)。如果混合关机过程在进行中,则BIOS固件120将计算机硬件配置为关闭计算机200而不是进入休眠状态(块318)。
在下一次加电时,BIOS固件120在把控制传给OS130之前执行POST(块320)。OS130确定自上次断电以来硬件配置是否有任何改变(块322)。如果有,则OS130执行完整的系统引导(块324)。如果没有硬件配置改变,则OS130利用保存的最后系统状态从休眠状态执行快速恢复过程,以提供计算机200的完整功能性(块326)。方法300在328处结束。
在前面的详细描述中,参考特定的示例性实施例描述了根据提供混合关机和快速启动过程的方法和系统的实施例的系统和方法。因此,本说明和附图应被认为是说明性的而不是限制性的。通过附于其的编号示例和它们的等价物将进一步理解提供混合关机和快速启动过程的方法和系统的范围。
另外,在描述各个实施例时,本说明可以将方法和/或过程呈现为特定步骤序列。然而,该方法或过程不依赖于这里阐述的步骤的特定顺序,就此而言,该方法或过程不应当限于所描述的特定步骤序列。如本领域普通技术人员应当理解的,其它步骤序列也是可能的。因此,本说明中阐述的步骤的特定顺序不应当被解释为对于权利要求的限制。另外,涉及方法和/或过程的权利要求不应当限于以所写顺序执行它们的步骤,并且本领域技术人员能容易理解序列是可以改变的,并且仍然在各个实施例的精神和范围内。
Claims (20)
1.一种为计算机系统提供混合关机和快速启动过程的计算机实现方法,所述计算机系统包括操作系统(OS),该方法包括:
使得用户能够输入指令来启动混合关机过程;
将该指令传给启动混合关机过程的应用;
请求OS通过将当前系统状态保存为最后系统状态来为休眠状态做准备,其中OS请求硬件休眠;
捕获来自OS的硬件请求;
关闭计算机系统而不是进入休眠状态;以及
在下一次加电时,利用保存的最后系统状态从休眠状态执行快速恢复过程,以提供计算机系统的完整功能性。
2.根据权利要求1的方法,还包括:利用硬件信号传输和软件编程来配置按钮,以使得能够将指令传给OS和应用。
3.根据权利要求1的方法,还包括:如果混合关机过程不在进行中,则进入休眠状态。
4.根据权利要求1的方法,其中当前系统状态作为最后系统状态被保存在硬盘驱动器上。
5.根据权利要求1的方法,其中应用被链接到从用户接收指令的硬件按钮。
6.根据权利要求5的方法,其中在从用户接收到指令时,自动启动所述应用。
7.根据权利要求1的方法,其中使得用户能够输入指令来启动混合关机过程的步骤包括允许用户按下与混合关机过程相关的混合关机按钮。
8.根据权利要求7的方法,其中混合关机按钮是重定义的电源按钮、修改的电源按钮和基于通用输入/输出(GPIO)的混合关机按钮之一。
9.根据权利要求1的方法,其中使得用户能够输入指令来启动混合关机过程的步骤包括允许用户按下键盘上的定制设计的键,其中定制设计的键与混合关机过程相关。
10.根据权利要求1的方法,其中确定步骤包括:利用基本输入/输出系统(BIOS)固件来捕获来自OS的硬件请求。
11.根据权利要求1的方法,还包括:
在下一次加电时,确定自上次断电以来硬件配置是否有改变;以及
如果有,则执行完整的系统引导。
12.根据权利要求1的方法,还包括:在将控制传给OS以执行快速恢复过程之前执行加电自检(POST)。
13.一种提供混合关机和快速启动过程的系统,包括:
按钮,其使得用户能够输入指令来启动混合关机过程,该按钮位于计算机上;
应用,其在接收到所述指令时,请求操作系统(OS)通过将当前系统状态保存为最后系统状态来为休眠状态做准备,其中OS请求硬件休眠;以及
基本输入/输出系统(BIOS)固件,其配置为捕获硬件请求,其中BIOS固件关闭计算机而不是进入休眠状态,并且其中在下一次加电时,OS利用保存的最后系统状态从休眠状态执行快速恢复过程,以提供计算机的完整功能性。
14.根据权利要求13的系统,其中应用被链接到该按钮。
15.根据权利要求14的系统,其中在从用户接收到指令时,自动启动所述应用。
16.根据权利要求13的系统,其中在下一次加电时,BIOS固件将控制传给OS;并且其中如果自上次断电以来,监测到硬件配置的改变,则OS执行完整的系统引导。
17.根据权利要求13的系统,其中BIOS固件利用硬件信号传输和软件编程来配置按钮,以使得能够将指令传给所述OS和应用。
18.根据权利要求13的系统,其中当前系统状态作为最后系统状态被保存在硬盘驱动器上。
19.根据权利要求13的系统,其中按钮是与混合关机过程相关的混合关机按钮。
20.一种提供指令的计算机可读介质,所述指令用于为包括操作系统(OS)的计算机系统提供混合关机和快速启动过程,所述指令在计算机系统上执行并且包括:
使得用户能够输入指令来启动混合关机过程;
将该指令传给启动混合关机过程的应用;
请求OS通过将当前系统状态保存为最后系统状态来为休眠状态做准备,其中OS请求硬件休眠;
捕获来自OS的硬件请求;
关闭计算机系统而不是进入休眠状态;以及
在下一次加电时,利用保存的最后系统状态从休眠状态执行快速恢复过程,以提供计算机系统的完整功能性。
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