在非依电性快取中快取记忆体内容及从非依电性快取读取记忆体内容之方法与提供从低功率状态立即恢复之运算系统

摘要

运算系统在长时间无活动时可藉由进入S4状态而非S3状态来节省更多功率，并且当从S4状态恢复时，藉由使用可快速存取的非依电性快取(如快闪记忆体)亦具有立即启动的能力。取代将记忆体内容储存在磁碟驱动器，当系统进入S4状态时，可将记忆体内容快取于非依电性快取中。非依电性快取可耦合至连接磁碟驱动器及磁碟控制器之汇流排。当从S4状态恢复时，可从非依电性快取而非缓慢的磁碟驱动器读取记忆体内容。快取及恢复程序两者皆可以作业系统透通(OS-transparent)的方式执行。在快取程序期间，可产生映照表并储存于非依电性快取中，以在恢复程序期间能有效率地从非依电性快取进行读取。

主权项

一种当运算系统进入低功率状态时在非依电性快取中快取记忆体内容之方法，包含：请求将该记忆体内容写入非依电性储存装置；产生该记忆体内容之影像，将该记忆体影像写入该非依电性储存装置；拦截至该非依电性储存装置之该记忆体影像的写入；以及将该些写入导向该非依电性快取。如申请专利范围第1项之方法，其中该低功率状态包含休眠状态，该休眠状态包含在先进组态及功率介面(ACPI)规格下之S4状态。如申请专利范围第1项之方法，其中该非依电性储存装置包含硬碟驱动器。如申请专利范围第1项之方法，进一步包含：判断该非依电性快取中是否有供包含在该些写入的每一个中之资料区块的足够空间；若在该非依电性快取中有足够的空间，产生该资料区块的快取影像；以及将该快取影像写入至该非依电性快取。如申请专利范围第4项之方法，其中该快取影像包含具有各针对资料之一区块的至少一项目的映照表，各项目包括：在该非依电性储存装置上该资料区块的起始逻辑区块位址(“LBA”)(“磁碟LBA”)；以区段为单位之该资料区块的大小(“资料大小”)；以及该磁碟LBA在该非依电性快取上的映照位址(“快取LBA”)。如申请专利范围第1项之方法，其中该非依电性快取包含快闪记忆体。如申请专利范围第1项之方法，进一步包含将该影像写入至该非依电性储存装置。一种使运算系统从低功率状态恢复之方法，该方法包含：请求从非依电性储存装置读取记忆体资料；将该读取请求导向非依电性快取；以及可取得该记忆体资料，则从该非依电性快取读取该记忆体资料。如申请专利范围第8项之方法，其中在该运算系统正进入该低功率状态时该非依电性快取快取记忆体内容。如申请专利范围第8项之方法，其中该低功率状态包含休眠状态，该休眠状态包含在先进组态及功率介面(ACPI)规格下之S4状态。如申请专利范围第8项之方法，其中该非依电性储存装置包含硬碟驱动器。如申请专利范围第8项之方法，其中该非依电性快取包含快闪记忆体。如申请专利范围第8项之方法，进一步包含若于该非依电性快取中无法取得该记忆体资料，则从该非依电性储存装置读取该记忆体资料。如申请专利范围第13项之方法，其中若该记忆体资料不完全在该非依电性快取中，则于该非依电性快取中无法取得该记忆体资料。一种当运算系统从低功率状态恢复时从非依电性快取读取记忆体资料之方法，包含：请求从非依电性储存装置读取一记忆体资料区块，该请求的资料区块具有在该非依电性储存装置上的起始区块位址(LBA)(“reqLBA”)；将该读取请求导向该非依电性快取，该非依电性快取具有映照表；判断该reqLBA是否在该映照表中；若该reqLBA在映照表中，根据该reqLBA及该映照表中的资讯判断该请求之资料区块是否存在于该非依电性快取中；以及若该请求的资料区块存在于该非依电性快取中，从该非依电性快取读取该请求的资料区块。如申请专利范围第15项之方法，其中该低功率状态包含休眠状态，该休眠状态包含在先进组态及功率介面(ACPI)规格下之S4状态。如申请专利范围第15项之方法，其中该非依电性储存装置包含硬碟驱动器；以及该非依电性快取包含快闪记忆体。如申请专利范围第15项之方法，其中该映照表包含各针对资料之一区块的至少一项目的映照表，各项目包括：在该非依电性储存装置上该资料区块的起始逻辑区块位址(LBA)(“磁碟LBA”)；以区段为单位之该资料区块的大小(“资料大小”)；以及该磁碟LBA在该非依电性快取上的映照位址(“快取LBA”)。如申请专利范围第18项之方法，其中以该复数项目之磁碟LBA的上升或下降顺序的至少一者来排序该映照表。如申请专利范围第19项之方法，其中判断该reqLBA是否可能在该映照表中包含藉由将该reqLBA与该映照表中的第一与最后一项目中的磁碟LBA作比较，来检查该reqLBA是否在该映照表的范围内。如申请专利范围第20项之方法，其中判断该请求之资料区块是否存在于该非依电性快取中包含判断该reqLBA是否在该映照表中的一项目中，其中若该reqLBA系在该映照表的一项目中则将该请求的资料区块视为存在于该非依电性快取中。如申请专利范围第21项之方法，其中判断该reqLBA是否在该映照表的一项目中包含使用循环线性搜寻方法。如申请专利范围第15项之方法，其中从该非依电性快取读取该请求之资料区块进一步包含根据该reqLBA及该映照表中的资讯获得该请求之资料区块的快取LBA。如申请专利范围第15项之方法，进一步包含若该reqLBA可能不在该映照表中或若该请求的资料区块不在该非依电性快取中，从该非依电性储存装置读取该请求的资料区块。一种提供从低功率状态立即恢复之运算系统，包含：处理器；主记忆体，耦合至该处理器；非依电性储存装置，耦合至该处理器及该主记忆体；以及非依电性快取，以快取当该运算系统正进入该低功率状态时将写入至该非依电性储存装置之该主记忆体中的内容，以及当该运算系统从该低功率状态恢复时提供请求自该非依电性储存装置的资料给该主记忆体；其中在该运算系统已进入该低功率状态后，关闭该处理器及该主记忆体之电源。如申请专利范围第25项之系统，其中至该非依电性快取的存取潜伏比至该非依电性储存装置的存取潜伏更短。如申请专利范围第25项之系统，其中该低功率状态包含休眠状态，该休眠状态包含在先进组态及功率介面(ACPI)规格下之S4状态。如申请专利范围第25项之系统，其中该非依电性储存装置包含硬碟驱动器；以及该非依电性快取包含快闪记忆体。如申请专利范围第25项之系统，进一步包含非依电性储存装置驱动器，当该运算系统正进入该低功率状态时，若在非依电性快取中有足够的空间，则将至该非依电性储存装置之写入重新导向至该非依电性快取；该非依电性储存装置驱动器包括硬体磁碟驱动器。如申请专利范围第29项之系统，其中不关闭该主记忆体之电源直到该主记忆体中所有需要的内容都已经写入至该非依电性储存装置或该非依电性快取的至少一者中。如申请专利范围第25项之系统，其中该非依电性快取耦合至汇流排，其连接该非依电性储存装置及对应于该非依电性储存装置之控制器。如申请专利范围第25项之系统，其中该非依电性快取进一步作为该非依电性储存装置的快取。如申请专利范围第25项之系统，进一步包含选择唯读记忆体(Option ROM)，以当该运算系统从该低功率状态恢复时，若该请求的资料在该非依电性快取中可取得，以来自该非依电性快取的资料服务从该非依电性储存装置读取资料的请求。