CN102654844A - 处理存储器数据的方法及可维持稳定性的计算机系统 - Google Patents
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Abstract
一种处理存储器数据的方法及可维持稳定性的计算机系统。该处理存储器数据的方法用于一计算机系统中，该方法包含有接收用来启动一第一工作所对应的一第一中断；在该第一中断的优先次序高于一第二中断的优先次序时，备份该存储器中对应于该第二中断的数据，该第二中断所对应的一第二工作为该计算机系统当前执行的工作；执行该第一中断所对应的该第一工作；以及在该第一中断所对应的该第一工作执行完毕后，将对应于该第二中断的数据回复备份至该存储器，以继续执行该第二中断所对应的该第二工作。本发明可避免旧中断的数据被新中断的数据所覆盖，以正确的完成旧中断所对应的工作。
Description
技术领域
本发明涉及一种处理存储器数据的方法及可维持稳定性的计算机系统，尤指一种可保护存储器数据完整性的方法及计算机系统。
背景技术
存储器装置是计算机系统中不可或缺的装置，主要目的为用来储存数据、软件程序代码与固件，以供处理器存取及执行。一般来说，存储器可分为一次写入型与可重复读写型存储器。一次写入型的存储器，例如只读存储器(Read Only Memory，ROM)，被写入数据后即无法更改，只允许读取而无法再写入其他数据。而可重复读写型存储器，例如闪存(Flash Memory)与随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，可以擦除原来储存的数据，再写入新的数据。虽然相比于一次写入型的存储器，可重复读写型存储器在存取数据方面提供了较大的灵活性与便利性，相对地，也产生了数据可能因为被无预期的删除或被其他数据所覆盖而遗失的风险。当存储器中数据遗失，不仅可能使程序产生错误信息而关闭，也可能使计算机系统当机(crash)，造成使用者的不便。
现代的计算机系统，广义地为各种包含一中央处理器与存储器装置的电子系统，例如手机与多媒体播放器等，大部分皆以一中断来控制处理器启动一工作。举例来说，当计算机系统内硬件、软件或固件与处理器进行沟通时，可藉由发出一中断来通知处理器启动一工作或接收一工作完成的结果，若处理器处于未执行工作的闲置状态，则可马上启动该工作或接收该工作完成的成果，若此时处理器有正在执行的工作，则处理器比较执行中工作所对应的中断与接收中断的优先次序，若处理器判断执行中工作所对应的中断具有较高的优先次序，则继续执行该工作，若处理器判断接收中断具有较高的优先次序，则先暂停执行中的工作，转而执行接收中断所对应的工作，待该工作执行完成之后，处理器则继续执行之前尚未完成的工作。此种系统的好处为当处理器与计算机系统内硬件、软件或固件进行沟通时，不需要进行忙等待(Busy Waiting)，亦即不需要反复的询问并等待响应，而可在发出一中断之后，继续执行待执行的工作，而中断的接收端则根据上述例子中的原则处理该中断，大幅提高计算机系统的工作效率。
然而，无论处理器选择继续执行目前执行中的工作，或选择执行接收中断所对应的工作，工作所需数据的存取均需藉由一存储器来完成，若处理器选择执行接收中断所对应的工作，处理器存取接收中断所对应的数据时，既有的数据可能会被覆盖而遗失。在此情况下，当处理器完成接收中断所对应的工作后，会以被覆盖过的数据继续执行之前尚未完成的工作，导致错误的结果。
进一步说明，请参考图1，图1为公知的计算机系统的一存储器10的状态变化示意图。首先，在一状态100中，中央处理器正在执行一中断Int_a所对应的工作，而需在存储器10内循序地写入数据A、B、C、D及E以完成中断Int_a所对应的工作。若中央处理器写入数据C之后，即状态102，中央处理器收到一中断Int_b，而完成中断Int_b所对应的工作需在存储器10内循序地写入数据W、X、Y及Z。若中断Int_b的优先次序高于中断Int_a的优先次序，则中央处理器会停止当前工作，并开始执行中断Int_b所对应的工作，因此在一状态104中，中央处理器开始在存储器10内循序地写入数据W、X、Y及Z。待中断Int_b所对应的工作执行完毕后，中央处理器继续完成中断Int_a所对应的工作，即写入数据D及E(状态106)。在此情形下，由于已储存中断Int_a的数据被中断Int_b的数据所覆盖，所完成的结果为错误的数据W、X、Y、D及E。为了避免此种情况的发生，公知的计算机系统处理中断的方法实有改进的必要。
发明内容
因此，本发明的主要目的即在于提供一种处理存储器数据的方法及计算机系统。
本发明公开一种处理存储器数据的方法，用于一计算机系统中，该方法包含有接收用来启动一第一工作所对应的一第一中断；在该第一中断的优先次序高于一第二中断的优先次序时，备份该存储器中对应于该第二中断的数据，该第二中断所对应的一第二工作为该计算机系统当前执行的工作；执行该第一中断所对应的该第一工作；以及在该第一中断所对应的该第一工作执行完毕后，将对应于该第二中断的数据回复备份至该存储器，以继续执行该第二中断所对应的该第二工作。
本发明还公开一种可维持稳定性的计算机系统，该计算机系统包含有一中央处理器，该中央处理器用来执行一程序；一存储器，该存储器用来储存数据；以及一储存装置，该储存装置耦接于该中央处理器，用来储存该程序；其中该程序用来指示该中央处理器执行以下步骤：接收用来启动一第一工作的一第一中断；在该第一中断的优先次序高于一第二中断的优先次序时，备份该存储器中对应于该第二中断的数据，该第二中断所对应的一第二工作为该计算机系统当前执行的工作；执行该第一中断所对应的该第一工作；以及在该第一中断所对应的该第一工作执行完毕后，将对应于该第二中断的数据回复备份至该存储器，以继续执行该第二中断所对应的该第二工作。
在本发明中，当新收到的中断的优先次序高于正在执行工作的旧中断的优先次序时，备份存储器中对应于旧中断的数据，以在完成新中断的工作后，以回复旧中断的数据，从而正确完成旧中断所对应的工作。因此，本发明可避免旧中断的数据被新中断的数据所覆盖，以正确的完成旧中断所对应的工作。
附图说明
图1为公知的计算机系统的一存储器的状态变化示意图。
图2为本发明实施例的一计算机系统的示意图。
图3为本发明实施例的一流程的示意图。
图4为图2的计算机系统根据图3的流程处理存储器数据的示意图。
主要组件符号说明：
10存储器状态变化
100、102、104、106、400、402、404、406、408 存储器状态
20 计算机系统
200 中央处理器
202 存储器
204 储存装置
206 硬件
208 软件
210 固件
212 程序
30 流程
300、302、304、306、308、310、312、314 步骤
Int_a、Int_b、Int_a’、Int_b’ 中断
具体实施方式
请参考图2，图2为本发明实施例的一计算机系统20的示意图。计算机系统20包含有一中央处理器200、一存储器202、一储存装置204、一硬件206、一软件208及一固件210，而储存装置204储存有一程序212，程序212用来正确处理存储器202的数据。中央处理器200耦接于储存装置204，可藉由执行储存装置204中的程序212以正确处理存储器202的数据，而中央处理器200亦与存储器202、硬件206、软件208及固件210相互耦接，以接收硬件206、软件208或固件210所发出的中断并执行相对应的工作，而存储器202则用来储存中央处理器200执行工作所需的数据。须注意的是，图2用以说明实现本发明概念的计算机系统20的架构，其中的各装置组件可做适当的替换。举例来说，中央处理器200可为一数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)或特定应用集成电路(Application-Specific Integrated Circuit，ASIC)等具有接收与处理中断功能的处理单元，硬件206可为显卡、输入装置(如键盘、鼠标及触控装置等)或其他储存装置等计算机外设，软件208可为计算机系统20中的操作系统或软件程序，而固件210则可为储存于基本输入输出系统(Basic Input/Output System，BIOS)中的程序，但不限于此。
关于程序212处理存储器202的数据的运作方式，请同时参考图3。请参考图3，图3为本发明实施例的一流程30的示意图。流程30用来处理存储器202的数据，其可以特定程序语言的指令、参数、变量等编译为程序212。流程30包含以下步骤：
步骤300：开始。
步骤302：接收用来启动一第一工作所对应的一第一中断。
步骤304：判断该第一中断的优先次序是否高于一第二中断的优先次序，该第二中断所对应的一第二工作为计算机系统20当前执行的工作。若是，执行步骤306～310；若否，执行步骤312～314。
步骤306：备份存储器202中对应于该第二中断的数据。
步骤308：执行该第一中断所对应的工作。
步骤310：待该第一工作执行完毕后，回复备份该第二中断对应的数据至存储器202，以继续完成该第二中断所对应的该第二工作。
步骤312：继续执行该第二工作。
步骤314：待该第二工作执行完毕后，继续执行及完成该第一中断所对应的该第一工作。
简单来说，在流程30中，第一中断是指中央处理器200新收到的中断，其可能来自硬件206、软件208或固件210等，而第二中断是指中央处理器200在收到第一中断前正在处理的旧中断。当中央处理器200正在执行第二中断所对应的工作时，若收到新的第一中断，则根据本发明实施例，中央处理器200会比较第一中断与第二中断的优先次序。若判断第二中断具有较高的优先次序，则中央处理器200会优先完成尚在执行的第二中断所对应的工作后，再执行第一中断所对应的工作。在此种情形下，中央处理器200先将第二中断所对应的数据储存于存储器202中，接着再将第一中断对应的数据储存于存储器202中。如此一来，由于中央处理器200先后储存两个中断所对应的数据于存储器202中，所以数据彼此不会相互覆盖，皆能保持数据的完整性。须注意的是，中断的优先次序除了可由中央处理器200判断之外，亦可由计算机系统20或使用者输入来判断，并不限于此。
反之，若中央处理器200判断新收到的第一中断具有较高的优先次序，则中央处理器200停止执行第二中断所对应的工作，备份存储器202中第二中断对应的数据，接着执行第一中断所对应的工作，待第一中断所对应的工作执行完毕后，回复备份第二中断对应的数据于存储器202中，并继续执行第二中断对应的工作。另一方面，若中央处理器200此时处于闲置状态，并无执行任何工作，亦即并无数据会被覆盖的问题，则中央处理器200可直接执行第一中断所对应的工作，此时中央处理器200存取第一中断所对应的数据于存储器202中。举例来说，中央处理器200可把闲置状态视为对应于一优先次序最低中断的工作，记录于程序212中，以便于比较中断的优先次序。
在公知的计算机系统中，中央处理器在判断新收到的中断具有较高优先次序时，会直接执行新中断对应的工作，并将新中断所对应的数据存于存储器中，因而可能覆盖存储器中部分或全部旧中断对应的数据，使得旧中断所对应的工作无法完成。相比之下，本发明先备份旧中断对应之数据，待新中断对应之工作执行完毕后，再回复旧中断对应之数据，并执行旧中断对应的工作，则可避免发生于公知技术的问题。需注意的是，旧中断(即第二中断)对应的数据可备份于计算机系统20中未被使用的一储存位置，特别是中央处理器200处理第一中断所对应的工作时不会存取的储存位置，如另一存储器或一硬盘。
更进一步说明，请参考图4，图4为计算机系统20根据图3的流程30处理存储器202的数据的示意图。首先，在一状态400中，中央处理器200正在执行一中断Int_a’(即第二中断)所对应的工作，而需在存储器202内循序地写入数据A、B、C、D及E以完成中断Int_a’所对应的工作。若中央处理器200写入数据C之后，即状态402，收到一中断Int_b’(即第一中断)，而完成中断Int_b’所对应的工作需在存储器202内循序地写入数据W、X、Y及Z。此时，根据流程30，中央处理器200会先判断中断Int_a’与中断Int_b’的优先次序。若中断Int_b’的优先次序高于中断Int_a’的优先次序，则中央处理器200会停止Int_a’所对应的工作，并备份存储器202中数据A、B及C。接着，在一状态404中，开始执行中断Int_b’所对应的工作，而中央处理器200需在存储器202内循序地写入数据W、X、Y及Z。待中断Int_b’所对应的工作执行完毕后，在一状态406中，中央处理器200回复备份中断Int_a’的数据，并继续完成中断Int_a’所对应的工作，即写入数据D及E(状态408)。由此可知，本发明可正确写入数据A、B、C、D及E以完成中断Int_a’所对应的工作，因而可确保产生正确的结果。
综上所述，在本发明中，当新收到的中断的优先次序高于正在执行工作的旧中断的优先次序时，备份存储器中对应于旧中断的数据，以在完成新中断的工作后，以回复旧中断的数据，从而正确完成旧中断所对应的工作。因此，本发明可避免旧中断的数据被新中断的数据所覆盖，以正确的完成旧中断所对应的工作。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡是根据本发明权利要求书的范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (16)
1.一种处理存储器数据的方法，用于一计算机系统中，该方法包括：
接收用来启动一第一工作所对应的一第一中断；
在该第一中断的优先次序高于一第二中断的优先次序时，备份该存储器中对应于该第二中断的数据，该第二中断所对应的一第二工作为该计算机系统当前执行的工作；
执行该第一中断所对应的该第一工作；以及
在该第一中断所对应的该第一工作执行完毕后，将对应于该第二中断的数据回复备份至该存储器，以继续执行该第二中断所对应的该第二工作。
2.如权利要求1所述的方法，该方法还包括由该计算机系统判断该第一中断的优先次序是否高于该第二中断的优先次序。
3.如权利要求1所述的方法，该方法还包括根据一使用者指令，判断该第一中断的优先次序是否高于该第二中断的优先次序。
4.如权利要求1所述的方法，其中该第一中断与该第二中断分别由软件、固件或硬件所产生。
5.如权利要求1所述的方法，其中该存储器中对应于该第二中断的数据为该计算机系统运作时所产生。
6.如权利要求1所述的方法，其中备份该存储器中对应于该第二中断的数据是将该存储器中对应于该第二中断的数据储存于该计算机系统内未被使用的一储存位置。
7.如权利要求6所述的方法，其中该计算机系统内未被使用的该储存位置为该存储器中非使用于该第一中断所对应的该第一工作的一储存位置。
8.如权利要求6所述的方法，其中该计算机系统内未被使用的该储存位置位于另一存储器或一硬盘中。
9.一种可维持稳定性的计算机系统，该计算机系统包括：
一中央处理器，该中央处理器用来执行一程序；
一存储器，该存储器用来储存数据；以及
一储存装置，该储存装置耦接于该中央处理器，用来储存该程序；其中该程序用来指示该中央处理器执行以下步骤：
接收用来启动一第一工作的一第一中断；
在该第一中断的优先次序高于一第二中断的优先次序时，备份该存储器中对应于该第二中断的数据，该第二中断所对应的一第二工作为该计算机系统当前执行的工作；
执行该第一中断所对应的该第一工作；以及
在该第一中断所对应的该第一工作执行完毕后，将对应于该第二中断的数据回复备份至该存储器，以继续执行该第二中断所对应的该第二工作。
10.如权利要求9所述的计算机系统，其中该程序还用来指示该中央处理器执行由该计算机系统判断该第一中断的优先次序是否高于该第二中断的优先次序。
11.如权利要求9所述的计算机系统，其中该程序还用来指示该中央处理器执行根据一使用者指令，判断该第一中断的优先次序是否高于该第二中断的优先次序。
12.如权利要求9所述的计算机系统，其中该第一中断与该第二中断分别由软件、固件或硬件所产生。
13.如权利要求9所述的计算机系统，其中该存储器中对应于该第二中断的数据为该计算机系统运作时所产生。
14.如权利要求9所述的计算机系统，其中备份该存储器中对应于该第二中断的数据是将该存储器中对应于该第二中断的数据储存于该计算机系统内未被使用的一储存位置。
15.如权利要求14所述的计算机系统，其中该计算机系统内未被使用的该储存位置为该存储器中非使用于该第一中断所对应的该第一工作的一储存位置。
16.如权利要求14所述的计算机系统，其中该计算机系统内未被使用的该储存位置位于另一存储器或一硬盘中。
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| C10 | Entry into substantive examination | ||
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| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20120905 |