专利名称：控制计算机系统中的能量消耗的计算机系统和方法
技术领域：
本发明的方案涉及一种计算机系统，更具体地，涉及节省系统资源和能量消耗的计算机系统。
背景技术：
根据中央处理单元(CPU)和高速总线(例如PCI-Express，USB2.0和IEEE 1394型总线)的高速处理能力，已经对计算机系统进行了开发。然而，并行先进技术附件(PATA)最大固定到133MB/s。为了克服与并行先进技术附件(PATA)相关的这种限制，已经引入了串行先进技术附件(SATA)。该SATA能够以最大1.5Gbps的速度来操作。另外，SATA-II能够以3.0Gbps的速度操作。该SATA和SATA-II典型地通过采用了4个信号引脚的通信电缆来通信，从而占用了较小的板上空间。
利用速度上的这些优点，支持SATA或SATA-II的SATA硬盘驱动器(HDD)正在得到广泛的使用，以及现有PATA硬盘驱动器(HDD)的连续使用。在这一点上，传统计算机系统典型地具有SATA控制器和PATA控制器。
诸如笔记本等小尺寸计算机系统典型地同时采用了SATA控制器和PATA控制器。然而，该小尺寸计算机系统通常会由于空间限制，或者使用SATA HDD或者采用PATA HDD。
在采用SATA HDD或者采用PATA HDD的计算机系统中，当开启并将电能提供给该计算机系统时，基本输入/输出系统(BIOS)执行上电自检(POST)操作。在POST操作期间，启动并初始化SATA控制器和PATA控制器。此外，在SATA控制器和PATA控制器的设备初始化过程期间，SATA和PATA控制器典型地接收诸如输入/输出(I/O)范围、存储器范围和中断等系统资源。另外，该BIOS确定SATA HDD或PATAHDD是否被安装到计算机系统上，并初始化所安装的硬盘驱动器(HDD)。
传统计算机系统通过与SATA控制器的通信来控制所安装的硬盘驱动器(HDD)(例如SATA HDD)。此外，在传统计算机系统中，该SATA控制器或PATA控制器在POST操作期间得到初始化，并通常不在计算机系统的操作中使用，但是即使其在计算机系统操作时并未被使用，典型地仍然保持启动并持续消耗接收到的系统资源，从而不必要地消耗了功率。
发明内容
本发明的多个方案和示例实施例提供了一种提高对系统资源和能量消耗的节省的计算机系统。
根据本发明的一个实施例，一种计算机系统包括安装单元，安装了支持第一接口或第二接口的外部设备；外部设备控制器，包括第一控制器，当外部设备被安装到安装单元上时，经由第一接口与外部设备通信；以及第二控制器，当外部设备被安装到安装单元上时，经由第二接口与外部设备通信；外部设备确定器，当外部设备被安装到安装单元上时，用于确定由外部设备所支持的第一接口或第二接口；以及控制单元，用于根据在POST操作期间来自外部设备确定器的确定结果，控制外部设备控制器以禁用经由安装到安装单元上的外部设备不支持的接口通信的第一控制器或第二控制器。
根据本发明的一个方案，所述外部设备包括支持第一接口或第二接口的硬盘驱动器(HDD)。根据本发明的另一方案，所述外部设备控制器包括输入/输出控制集线器(ICH)，所述输入/输出控制集线器(ICH)包括第一控制器和第二控制器。
根据本发明的其他方案，所述外部设备确定器包括安装单元的多个信号引脚中的预定安装引脚，当支持第一接口的外部设备被安装到安装单元上时，接收来自外部设备的第一安装信号，而当支持第二接口的外部设备被安装到安装单元上时，所述安装单元接收来自外部设备的第二安装信号；以及通用输入/输出(GPIO)，在根据第一接口或第二接口的安装引脚传送的第一安装信号或第二安装信号，确定外部设备被安装到安装单元的第一接口或第二接口之后，将确定信号输出到控制单元。
根据本发明的另外的方案，该计算机系统还包括时钟信号发生器，用于产生时钟信号以提供给第二控制器，其中，所述控制单元包括BIOS，在POST操作期间，根据来自GPIO的确定信号，当支持第一接口的外部设备被安装到安装单元上时，所述BIOS禁用时钟信号发生器和第二控制器，而当支持第二接口的外部设备被安装到安装单元上时，所述BIOS禁用第一控制器。
另外，根据本发明的方案，所述第一接口支持并行先进技术附件(PATA)标准，所述第二接口支持串行先进技术附件(SATA)标准；并且所述外部设备包括支持PATA标准的PATA硬盘驱动器(HDD)、或支持SATA标准的SATA硬盘驱动器(HDD)。另外，根据本发明的方案，所述第一控制器包括与PATA HDD通信的PATA控制器，而所述第二控制器包括与SATA HDD通信的SATA控制器。
本发明的附加方案和/或优点在以下描述中得以阐述或从以下描述中显而易见，或者能够通过本发明的实践来学习。
根据以下结合附图而进行的对实施例的描述，本发明的这些和/或其他方案和优点将变得显而易见并将得到更好的理解，在附图中图1是根据本发明的计算机系统的控制方框图；以及图2是根据本发明的计算机系统的控制流程图。
具体实施例方式
现在将详细参考本发明的实施例，在附图中示出了其示例，其中相同的参考符号表示相同的组件。下面将描述这些实施例，以便参考附图对本发明的方案进行解释，其中不必对公知功能或结构进行详细描述。
图1是根据本发明实施例和方案的计算机系统100的控制方框图。如图1所示，该计算机系统100包括安装单元20，安装诸如SATAHDD 10或PATA HDD等外部设备，在SATA HDD 10或PATA HDD中，或者支持安装单元的第一接口或者支持其第二接口。该计算机系统100还包括输入/输出控制集线器(ICH)40，作为确定由安装到安装单元20上的外部设备所支持的接口，如第一接口或第二接口，并且包括并行先进技术附件(PATA)控制器，作为经由第一接口与安装到安装单元20上的外部设备通信的第一控制器42；以及串行先进技术附件(SATA)控制器，作为经由第二接口与外部设备通信的第二控制器44。此外，该ICH 40、第一控制器42和第二控制器44可以是任意适当的处理器件、芯片组、或者包括在应用专用集成电路(ASIC)内，具有相关存储器和软件或程序，以执行计算机系统100中的ICH 40、第一控制器42和第二控制器44各自的操作。
该计算机系统100还包括SATA时钟信号发生器30，以产生提供给SATA控制器44的SATA时钟信号；以及作为控制单元50的BIOS，用于控制外部设备控制器40(例如输入/输出控制集线器(ICH))，以根据在POST操作期间来自ICH 40的确定结果，禁用通过安装到安装单元20上的外部设备所不支持的接口(如第一接口或第二接口等)通信的PATA控制器42或SATA控制器44。
在示例实施例中并根据本发明的方案，第一接口包括支持并行先进技术附件(PATA)标准的通信接口，而第二接口包括支持串行先进技术附件(SATA)标准的通信接口。该第一接口包括PATA通信接口，而第二接口包括SATA通信接口，但是本发明并不局限于此。可选地，该第一接口和第二接口可以包括典型地在具有不同通信接口的计算机技术中使用的各种其他适当的通信接口。
安装到安装单元20上的外部设备包括诸如支持PATA标准的PATAHDD和/或支持SATA标准的SATA HDD 10、或其他适当的外部设备。如图1所示，例如，当安装时，将SATA HDD 10安装到安装单元20上。尽管作为图1的实施例的示例，安装到安装单元20上的外部设备包括支持PATA标准的PATA HDD和支持SATA标准的SATA HDD 10，但是本发明并不局限于此。可选地，该外部设备可以是可选择地安装到安装单元20上以支持作为通信接口的第一接口或第二接口的任意适当外部设备，典型地，所述第一接口或第二接口分别具有或支持不同的标准或不同的通信接口。
该ICH 40还包括通用输入/输出(GPIO)46来确定由安装到安装单元20上的外部设备所支持的接口，例如第一接口或第二接口。该ICH 40还包括PATA控制器42，当安装到安装单元20上时作为第一控制器与PATA HDD通信，并且还包括SATA控制器44，当SATA HDD 10安装到安装单元20上时作为第二控制器与SATA HDD 10进行通信。该ICH 40选择性地启用或禁用SATA控制器44以便与SATA HDD 10通信，并且与SATA时钟信号发生器30通信以通过BIOS 50的控制，产生提供给SATA控制器44的SATA时钟信号。此外，该ICH 40选择性地启用或禁用PATA控制器42，以便通过BIOS 50的控制，与PATA HDD通信。在示例实施例中，该PATA控制器42和SATA控制器44被设置为PCI设备或PCI-Express设备，但是本发明并不局限于此。
通用输入/输出(GPIO)46包括外部设备确定器，确定由诸如安装到安装单元20上的硬盘驱动器(HDD)等外部设备所支持的接口，例如第一接口或第二接口。该外部设备确定器在设置在安装单元20的多个信号引脚中包括预定安装引脚46’，以便当将PATA HDD安装到安装单元20上时接收来自PATA HDD的第一安装信号，而当将SATA HDD10安装到安装单元20上时接收来自SATA HDD 10的第二安装信号。该通用输入/输出(GPIO)46在根据通过安装引脚46’传送的相应的第一或第二安装信号来确定安装到安装单元20上的硬盘驱动器(HDD)或其他适当外部设备的相应接口之后，或者作为该确定的响应，向BIOS 50输出确定信号。在图1所示的示例实施例中，将安装引脚46’和包括外部设备确定器的GPIO 46分别设置在安装单元20和ICH 40中。可选地，可以附加地设置该安装引脚46’和包括外部设备确定器的GPIO 46，而非包括有上述组件。
该ICH 40的连接器48包括接口连接器，通信电缆与其连接以便与安装到安装单元20上的相应硬盘驱动器(HDD)或其他外部设备通信。作为外部设备，该SATA HDD 10通过典型地利用4个信号引脚的通信电缆来通信。作为外部设备，该PATA HDD通过典型地利用40个信号引脚的通信电缆来通信。因此，该安装单元20和ICH 40分别通过通信电缆与典型地45条线路通信，该45条线路包括针对PATA HDD的40条通信线路、针对SATA HDD 10的4条通信线路、以及接收来自安装到安装单元20上的相应硬盘驱动器(HDD)或其他适当外部设备的安装信号的一条通信线路。该连接器48包括接口连接器，具有适当数量的引脚来适应安装到安装单元20上的各种外部设备，例如具有45个引脚。
当接通电源以便将电能提供给计算机系统100时，该BIOS 50执行POST操作。在POST操作的开始处，该BIOS 50对计算机系统100的各种组件进行初始化，包括处理器70(例如中央处理单元(CPU))、以及与主存储器60关联的存储器控制器62(该存储器控制器62与处理器70进行通信)、以及GPIO 46。该处理器70可以是任意适当的处理设备，例如处理器、微处理器或应用专用集成电路(ASIC)，具有相关的存储器和软件或程序，以控制计算机系统100的操作。该存储器60可以包括适当的存储器，例如只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)，存储器控制器62是控制存储器60的处理和操作的适当控制器。
此外，在执行POST操作时，对该SATA控制器44和PATA控制器42进行初始化。在执行POST操作的同时，该BIOS 50根据从GPIO 46输入的确定信号，来确定安装到安装单元20上的诸如PATA HDD或SATAHDD 10等硬盘驱动器(HDD)或其他适当外部设备的类型。当如图1所示，将SATA HDD 10安装到安装单元20上时，该ICH 40典型地通过针对SATA HDD 10的4条通信线路(a)和通信电缆中用来接收安装信号的一条通信线路(b)与45条通信线路进行通信。
在示例实施例中，当根据从GPIO 46输入的确定信号确定了SATAHDD 10被安装到安装单元20上(如图1所示)时，该BIOS 50控制ICH 40以禁用PATA控制器42。此外，当SATA HDD 10被安装到安装单元20上时，该BIOS 50通过SATA控制器44的设备(PCI或PCI-Express)初始化过程，将诸如输入/输出(I/O)范围、存储器范围和中断等系统资源分配给SATA控制器44。当SATA HDD 10被安装到安装单元20上时，在设备(PCI或PCI-Express)初始化过程之前禁用的PATA控制器42并不接收系统资源。
此外，当PATA HDD被安装到安装单元20上时，该BIOS 50控制ICH 40来禁用SATA控制器44和SATA时钟信号发生器30，以便通过设备(PCI或PCI-Express)初始化过程，将诸如I/O范围、存储器范围和中断等系统资源分配给PATA控制器42。此时，当PATA HDD被安装到安装单元20上时，在设备(PCI或PCI-Express)初始化过程之前禁用的SATA控制器44并不接收系统资源。在这一点上，BIOS 50确定并初始化SATA HDD 10或PATA HDD或其他适当外部设备(当安装到安装单元20上时)，以便在执行POST操作之后，分别在操作系统(OS)中驱动SATA HDD 10或PATA HDD、或其他适当外部设备。
参考图2，将描述根据本发明的示例实施例和方案的计算机系统100的控制流程操作。首先，当启动电源以便向计算机系统100提供电能时，该BIOS 50执行POST操作(操作S10)。在POST操作开始时，该BIOS 50初始化计算机系统100的各种硬件或组件，例如中央处理单元(CPU)或处理器70、存储器60和通用输入/输出(GPIO)设备46(操作S20)。此外，在操作S20处，对SATA控制器44和PATA控制器42进行初始化。
在执行POST操作的同时，该BIOS 50根据从GPIO 46输入的确定信号，确定SATA HDD 10是否被安装到安装单元20上(操作S30)。当确定SATA HDD 10被安装到安装单元20上时，该BIOS 50控制ICH40以禁用PATA控制器42(操作S40)。然后，该BIOS 50通过SATA控制器44的设备(PCI或PCI-Express)初始化过程，将诸如I/O范围、存储器范围和中断等系统资源分配给SATA控制器44(操作S50)。该BIOS 50确定和初始化安装到安装单元20上的SATA HDD 10，以便在执行POST操作之后在操作系统(OS)中驱动SATA HDD 10(操作S60)。
当在操作S30时确定该SATA HDD 10并未安装到安装单元20上时，该BIOS 50根据从GPIO 46输入的确定信号，确定PATA HDD是否被安装到安装单元20上(操作S70)。当确定PATA HDD被安装到安装单元20上时，该BIOS 50控制ICH 40以禁用SATA控制器44和SATA时钟信号发生器30(操作S80)。然后，该BIOS 50通过PATA控制器42的设备(PCI或PCI-Express)初始化过程，将诸如I/O范围、存储器范围和中断等系统资源分配给PATA控制器42(操作S50)。该BIOS50确定和初始化安装到安装单元20上的PATA HDD，从而在执行POST操作之后在OS中驱动PATA HDD(操作S60)。在PATA HDD和SATA HDD10均未被安装到安装单元20上时，该操作进行到结束。
根据本发明的前述和其他方案，根据本发明的计算机系统(例如计算机系统100)在POST操作期间，考虑到安装到安装单元20上的诸如硬盘驱动器(HDD)等外部设备所支持的接口类型，禁用未通过外部设备所支持的相应接口通信且未使用的各个控制器，例如PATA控制器42、SATA控制器44或其他适当外部设备控制器。因此，根据本发明的计算机系统在执行PATA控制器42或SATA控制器44的设备(PCI或PCI-Express)初始化过程之前，禁用不必要的控制器，例如PATA控制器42或SATA控制器44，从而提高对系统资源的节省并防止计算机系统的操作中的不必要的能量消耗。
前面的实施例、方案和优点仅仅是示例性的，而不应理解为对本发明的限定。此外，本发明的这些实施例的描述是说明性的，而非对权利要求的范围的限定，并且各种其他替换、修改和改变对本领域技术人员而言显而易见。例如，尽管已经描述了诸如支持PATA标准的PATA HDD或支持SATA标准的SATA HDD等外部设备，但是本发明也可以应用于计算机系统所使用的其他适当外部设备或其他类型的处理或控制系统，以提高对能量消耗的节省。此外，根据本发明的方案，还可以将作为预定接口的第一接口和第二接口集成为单个或单一接口来容纳多个外部设备。因此，尽管已经示出并描述了本发明的多个实施例，但是本领域的技术人员将会意识到，在不脱离由权利要求及其等价物限定其范围的本发明的原理和精神的情况下，可以对实施例进行改变。
权利要求
1.一种计算机系统，包括安装单元，安装了支持计算机系统的第一接口或第二接口的外部设备；外部设备控制器，包括第一控制器，经由第一接口与安装到安装单元上的外部设备通信；以及第二控制器，经由第二接口与安装到安装单元上的外部设备通信；外部设备确定器，当外部设备被安装到安装单元上时，用于确定由外部设备所支持的第一接口或第二接口；以及控制单元，用于根据在计算机系统的上电自检(POST)操作期间来自外部设备确定器的确定结果，控制外部设备控制器以禁用经由安装到安装单元上的外部设备不支持的第一接口通信的第一控制器、或者经由安装到安装单元上的外部设备不支持的第二接口通信的第二控制器。
2.根据权利要求1所述的计算机系统，其特征在于所述外部设备包括支持第一接口或第二接口的硬盘驱动器(HDD)。
3.根据权利要求2所述的计算机系统，其特征在于所述外部设备控制器包括输入/输出控制集线器(ICH)，所述输入/输出控制集线器(ICH)包括第一控制器和第二控制器。
4.根据权利要求1到3任一个所述的计算机系统，其特征在于所述外部设备确定器包括多个信号引脚中的预定安装引脚，当支持第一接口的外部设备被安装到安装单元上时，所述安装单元接收来自外部设备的第一安装信号，而当支持第二接口的外部设备被安装到安装单元上时，所述安装单元接收来自外部设备的第二安装信号；以及通用输入/输出(GPIO)，根据通过相应安装引脚传送的第一安装信号或第二安装信号，将确定信号输出到控制单元以指示外部设备支持的第一接口或第二接口。
5.根据权利要求4所述的计算机系统，其特征在于还包括时钟信号发生器，用于产生时钟信号以选择性地将时钟信号提供给第二控制器，其中，所述控制单元包括基本输入/输出系统(BIOS)，在计算机系统的POST操作期间，根据来自GPIO的确定信号，当确定支持第一接口的外部设备被安装到安装单元上时，所述BIOS禁用时钟信号发生器和第二控制器，而当确定支持第二接口的外部设备被安装到安装单元上时，所述BIOS禁用第一控制器。
6.根据权利要求5所述的计算机系统，其特征在于所述第一接口支持并行先进技术附件(PATA)标准，所述第二接口支持串行先进技术附件(SATA)标准；以及所述外部设备包括支持PATA标准的PATA硬盘驱动器(HDD)、或支持SATA标准的SATA硬盘驱动器(HDD)。
7.根据权利要求6所述的计算机系统，其特征在于所述第一控制器包括与PATA HDD通信的PATA控制器，所述第二控制器包括与SATA HDD通信的SATA控制器。
8.根据权利要求1所述的计算机系统，其特征在于所述第一接口支持并行先进技术附件(PATA)标准，所述第二接口支持串行先进技术附件(SATA)标准，所述外部设备包括支持PATA标准的PATA硬盘驱动器(HDD)、或支持SATA标准的SATA硬盘驱动器(HDD)，所述第一控制器包括与PATA HDD通信的PATA控制器，以及所述第二控制器包括与SATA HDD通信的SATA控制器。
9.一种计算机系统，包括第一控制器，当外部设备经由第一接口被安装到计算机系统上时，与外部设备通信；第二控制器，当外部设备经由第二接口被安装到计算机系统上时，与外部设备通信；以及控制单元，当外部设备被安装到计算机系统上时，选择性地禁用经由外部设备所不支持的第一接口通信的第一控制器、或经由外部设备所不支持的第二接口通信的第二控制器。
10.根据权利要求9所述的计算机系统，其特征在于还包括外部设备确定器，配置来接收来自外部设备的第一安装信号或第二安装信号，所述外部设备确定器包括预定安装引脚，当支持第一接口的外部设备被安装到计算机系统上时，接收来自外部设备的第一安装信号，而当支持第二接口的外部设备被安装到计算机系统上时，接收来自外部设备的第二安装信号；以及通用输入/输出(GPIO)，根据经由相应安装引脚传送的第一安装信号或第二安装信号，向控制单元输出确定信号，以指示外部设备所支持的第一接口或第二接口。
11.根据权利要求9所述的计算机系统，其特征在于还包括外部设备确定器，配置为当支持第一接口的外部设备被安装到计算机系统上时，接收来自外部设备的第一安装信号，而当支持第二接口的外部设备被安装到计算机系统上时，接收来自外部设备的第二安装信号；以及通用输入/输出(GPIO)，根据来自所述外部设备的第一安装信号或第二安装信号，向控制单元输出确定信号，以指示外部设备所支持的第一接口或第二接口。
12.根据权利要求11所述的计算机系统，其特征在于所述第一接口支持并行先进技术附件(PATA)标准，所述第二接口支持串行先进技术附件(SATA)标准，以及所述外部设备包括支持PATA标准的PATA硬盘驱动器(HDD)、或支持SATA标准的SATA硬盘驱动器(HDD)。
13.根据权利要求12所述的计算机系统，其特征在于还包括时钟信号发生器，用于产生时钟信号以选择性地将时钟信号提供给第二控制器，其中，所述控制单元包括基本输入/输出系统(BIOS)，在计算机系统的上电自检(POST)操作期间，根据来自GPIO的确定信号，当确定外部设备支持第一接口并被安装到计算机系统上时，所述BIOS禁用时钟信号发生器和第二控制器，而当确定外部设备支持第二接口并被安装到计算机系统上时，所述BIOS禁用第一控制器。
14.根据权利要求9所述的计算机系统，其特征在于所述第一接口支持并行先进技术附件(PATA)标准，所述第二接口支持串行先进技术附件(SATA)标准；以及所述外部设备包括支持PATA标准的PATA硬盘驱动器(HDD)、或支持SATA标准的SATA硬盘驱动器(HDD)。
15.一种控制计算机系统中的能量消耗的方法，包括经由第一接口或第二接口将外部设备安装到计算机系统上；当外部设备被安装到计算机系统上时，确定第一接口或第二接口中的哪一个被安装到外部设备上，以提供确定结果；以及根据所述确定结果，选择性地禁用经由安装到计算机系统上的外部设备所不支持的第一接口通信的计算机系统的第一控制器、或经由安装到计算机系统上的外部设备所不支持的第二接口通信的计算机系统的第二控制器。
16.根据权利要求15所述的控制计算机系统中的能量消耗的方法，其特征在于确定第一接口或第二接口中的哪一个被安装到外部设备上发生在计算机系统的上电自检(POST)操作期间。
17.根据权利要求16所述的控制计算机系统中的能量消耗的方法，其特征在于所述第一接口支持并行先进技术附件(PATA)标准，所述第二接口支持串行先进技术附件(SATA)标准；以及所述外部设备包括支持PATA标准的PATA硬盘驱动器(HDD)、或支持SATA标准的SATA硬盘驱动器(HDD)。
18.根据权利要求15所述的控制计算机系统中的能量消耗的方法，其特征在于所述第一接口支持并行先进技术附件(PATA)标准，所述第二接口支持串行先进技术附件(SATA)标准；以及所述外部设备包括支持PATA标准的PATA硬盘驱动器(HDD)、或支持SATA标准的SATA硬盘驱动器(HDD)。
全文摘要
一种计算机系统，包括安装单元，安装了支持第一接口或第二接口的外部设备；外部设备控制器，包括第一控制器，当外部设备被安装到安装单元上时，经由第一接口与外部设备通信；以及第二控制器，当外部设备被安装到安装单元上时，经由第二接口与外部设备通信；外部设备确定器，用于确定由安装到安装单元上的外部设备所支持的接口；以及控制单元，用于根据在POST操作期间来自外部设备确定器的确定结果，控制外部设备控制器以禁用经由安装到安装单元上的外部设备不支持的接口通信的控制器。由此，提出了一种能够提高系统资源和能量消耗的节省的计算机系统。
文档编号G06F1/32GK1873586SQ200610088700
公开日2006年12月6日 申请日期2006年6月1日 优先权日2005年6月1日
发明者张点搢 申请人:三星电子株式会社