CN1170935A - 智能易失性存储器的初始化 - Google Patents

Abstract

一种易失性存储器的初始化系统区分需要存储器初始化的第一类复位原因和不需要存储器初始化的第二类复位原因。一个寄存器记录第一类和第二类复位原因,当从寄存器中读出第一类复位原因之一时执行易失性存储器初始化的功能,当从寄存器中读出第二类复位原因之一时则避开易失性存储器初始化的功能。

Description

智能易失性存储器的初始化

概括地说，本发明涉及初始化方案，具体地说，本发明涉及智能易失性存储器方案，这种智能易失性存储器方案向应不同的复位原因而执行或避开易失性存储器的初始化功能。

诸如动态随机存取存储器(DRAM)和静态随机存取存储器(SRAM)的易失性存储器只有在适当的电平加到存储器集成块时才保持数据。而且，易失性存储器装置相对于非易失性存储器或非存储器装置具有较高的故障率。由加到存储器装置的电能丧失或者存储器故障所引起的数据损失和/或数据损坏因此与存储器制造商、系统综合者以及用户等有关。

因此，通常的实践是在设计存储器子系统电路时，添加诸如奇偶错误检测等的器件故障检测逻辑电路。奇偶错误检测以下述方式工作。每当存储器装置被写入时，产生一个以上奇偶校验位，且将之写入存储器的同一地址的存储单元。当其后读存储器装置时，根据所读数据产生一个以上新的奇偶校验位。所产生的或所读的奇偶校验位与上一次写操作过程中所存储的奇偶校验位作比较，如果它们的值不相同，就设立奇偶校验错误的标记。

在通电(power up)之后，存储器子系统既不含有效数据，也不含有效奇偶校验位。由于这时的读操作可能引起奇偶校验错误，在首次使用之前，整个存储器需要初始化。这是通过在系统复位后开始时用有效数据写一次而完成的。然而，这种初始化操作任何地方也可能要化上几秒至几十秒，视若干因素而定，包括处理器运算速度、存储器装置的存取时间，以及存储器的大小。

随着引入需要更大量的存储器去运行的更新、更大的应用程序，这种特别依赖于存储器大小的缺点变到越来越显著。

初始化操作的第二个缺点是存储器不保持以前的内容，这可能是无益而不方便的。例如，如果一个颇大的文件从主系统向下装载到存储器，每当系统复位时，必须向下装载相同大的文件。这是因为传统的复位方案不管什么原因引起系统复位都使存储器初始化。

由于上述原因，就需要有用以区分系统复位的原因，只在通电复位(POR)、节电等情况发生时才实施初始化操作的设备和方法。

本发明的目的是提供一种智能易失性存储器的初始化(IVMI)方案，这种方案基本上消除了由相关技术的局限性和缺陷所引起的一种以上问题。

通常，IVMI方案利用硬件产生的复位状态的寄存器将通电复位(POR)、节电等状态与数字逻辑电路中其它类型的复位区分开来。与硬件相关的软件只在复位的原因是由于通电复位(POR)或节电才执行存储器初始化。这种IVMI方案因而使所有易失性存储器装置的初始化任务自动化。这不仅由于不必在每次复位之后使存储器初始化而节省时间，而且提供了易失性存储器非破坏性复位的机理。

为了获得上述和其它优点，根据本发明的目的，正如所实施和广义描述的那样，本发明所提供的用以区分需要存储器初始化的第一类复位原因和避开存储器初始化的第二类复位原因的易失性存储器的初始化系统包括一个用以记录第一类和第二类复位原因的寄存器装置，以及用以响应寄存器装置而执行易失性存储器初始化的装置，其中当从寄存器装置读出第一类复位原因之一时将易失性存储器初始化，当从寄存器装置读出第二类复位原因之一时则将易失性存储器初始化予以避开。

另一方面，本发明所提供的用以区分需要存储器初始化的第一类复位原因和避开存储器初始化的第二类复位原因的方法包括下列步骤：

(1)在寄存器中记录第一类和第二类复位原因，

(2)读所述寄存器，

(3)当从寄存器装置读出第一类复位原因之一时执行易失性存储器初始化，以及

(4)当从寄存器装置读出第二类复位原因之一时则避开易失性存储器初始化步骤。

要理解的是上文的概括描述和下文的详细描述都是举例子予以说明的，旨在提供有关所要求保护的本发明的进一步说明。

参照附图从下文有关本发明的最佳实施例的详细描述就能清楚地了解上述和其它目的、方面以及优点。

图1是本发明的复位原因寄存器及其相关的处理器和存储器元件的功能方框图；以及

图2是本发明方法的流程图。

本发明涉及一种智能易失性存储器初始化方案，这种智能易失性存储器初始化方案利用硬件和软件的组合，以将通电复位(POR)和节电状态与数字逻辑电路中的其它形式的复位区分开来。只在复位原因是由于POR，节电等电源相关的状态时才执行存储器初始化。本申请中所述的硬件装置和方法可以用于任何数量的主网络管理器(managers)、计算机系统等类似系统。

图1例示采用本发明的智能复位方法的硬件结构10。一个传统的中央处理单元(CPU)12经过总线14与其它的系统组件相连接。CPU12和总线14可以是任何传统的工业产品，或者它们可以是专有的或定制的元件。存储器装置16可以是含有标准数据字段16a和奇偶性字段16b的DRAM或SRAM。数据字段可以是任何位长度，奇偶性字段可以是一位或多位。

当存储器装置写入时，奇偶性产生器/奇偶性校验器18产生奇偶性校验位，它存储在相同地址的存储单元。当读存储器装置时，根据所读数据产生新的奇偶性校验位。将所读的奇偶性校验位与以前在上一次写操作过程中所存储的奇偶性校验位相比较，如果它们的值不相同，就设立奇偶错误的标记。

复位原因寄存器20已集成在系统内。网络或计算机系统可以因许多原因而复位，既与硬件有关也与软件有关。在传统的系统中，不管是什么原因引起系统复位，复位方案都使存储器初始化。在本发明中，将不影响易失性存储器的那些复位与影响易失性存储器的那些复位区分开来。复位原因寄存器20例示了引起系统重新启动的五种常见的原因。然而，要了解的是在本发明的实践中，设想复位原因寄存器20具有大于或小于五种原因。

如图1中所示的，这五种原因是节电21、通电复位(POR)22、按钮23、软件命令24和监视时钟25。下面会更详细地描述这些原因中的每一种。

节电21涉及超过了含有易失性存储器16的特定系统的电源电压容限、引起高或低电压状态的情况。例如，电源电压为5伏，容限为+/-0.25伏，电压大于5.25伏或小于4.75伏，就会发生节电的情况。节电可能引起易失性存储器16中的数据损坏或损失，因此，应该通过将有效数据写入存储器而使易失性存储器初始化。

通电复位(POR)22仅仅在由于关机或者由于雷击使电压保护电路断开，或者某些其它类似的原因而失去电力之后使系统重新启动。如上所述，失去电力就会失去易失性存储器16中的数据。在这种情况下，在通电时必须使存储器初始化。

按钮23涉及机器上的复位按钮或开关，它循环地使系统复位，同时保持机器的电力。在这种按钮复位操作23中，当电力已经持续供给系统时就不需要使系统初始化。在系统重新启动时，只需要校验易失性存储器16中的数据。校验装置只读存储器中含有最后使用过的程序的那部分，以及校验检查和，确保数据的完整性。

软件命令24涉及容许软件执行硬件的电平复位的情况。通过将正确的命令序列写入复位电路，就能迫使电路板(board)复位。在这种情况下，由于在这种软件复位过程中电力已经持续地供给系统，就无需对整个存储器初始化。只需要在程序重新启动之后校验易失性存储器16中的数据。

监视或总线时钟25涉及例如中央处理单元插入环路的情况，在这个误动作(inadvertent)环路的某个指定的时间周期之后，计时器自动开始复位处理器，使系统复位。由于在这个处理器复位过程中电力已经持续供给系统，也无需使存储器初始化。只需要在程序重新启动之后校验易失性存储器16中的数据。

根据上述原因，可以知道影响易失性存储器16的电力供应的那些原因(例如节电21和通电复位22)要求存储器在通电时及首次使用之前予以初始化。其余的原因(例如按钮23、软件命令24和监视时钟25)，尽管它们影响系统的硬件和软件的操作，但是不影响对易失性存储器16的供电。在这种情况下，就执行数据校验操作，而不是完全的存储器初始化操作。

图2例示采用复位原因寄存器20的本发明的各步骤的顺序。复位30发生之后，将复位写入复位原因寄存器20。在方框32中，读复位原因寄存器20。如果原因是如决定框34中所示的节电或通电复位，就执行存储器初始化操作36。如果原因是如决定框34中所示的节电或通电复位以外的某种原因，就避开存储器初始化操作36，并且在校验了易失性存储器中的数据之后，继续进行系统的操作38。

因此，本发明规定了区分复位原因及将它们分成两类原因的方法，需要存储器初始化的那些原因和可以使存储器初始化过程避开的那些原因。这不仅由于不必在每次复位之后使易失性存储器复位而节省了时间，而且提供了在非电力相关的复位过程中保持易失性存储器状态的机理。保持易失性存储器状态对软件调试操作可能特别有用，由于非破坏性复位不对已经在电路板上的软件进行重写。

尽管根据上述实施例对本发明作了描述，但是本领域的技术人员会认识到，在所附权利要求的精神和范围内可以用改型去实施本发明。

Claims (6)

1.一种用以区分需要存储器初始化的第一类复位原因和避开存储器初始化的第二类复位原因的易失性存储器的初始化系统，包括：

一个用以记录第一类复位原因和第二类复位原因的寄存器装置；以及

用以响应所述寄存器装置而执行易失性存储器初始化的装置，其中当从所述寄存器装置读出所述第一类复位原因之一时将所述易失性存储器初始化，当从所述寄存器装置读出所述第二类复位原因之一时则避开所述易失性存储器初始化。

2.根据权利要求1的系统，其特征在于所述第一类复位原因包括通电复位和节电的至少其中之一。

3.根据权利要求1的系统，其特征在于所述第二类复位原因包括按钮复位、软件命令、以及监视或总线时钟的至少其中之一。

4.一种用以区分需要存储器初始化的第一类复位原因和避开存储器初始化的第二类复位原因的方法，包括下列步骤：

在寄存器中记录第一类复位原因和第二类复位原因，

读所述寄存器，

当从所述寄存器装置读出第一类复位原因之一时执行易失性存储器初始化，以及

当从所述寄存器装置读出第二类复位原因之一时则避开易失性存储器初始化步骤。

5.根据权利要求4的方法，其特征在于：所述执行易失性存储器初始化的步骤是响应读出包括通电复位和节电的至少其中之一的第一类复位原因而进行的。

6.根据权利要求4的方法，其特征在于：所述避开易失性存储器初始化的步骤是响应读出包括按钮复位、软件命令、以及监视或总线时钟的至少其中之一的第二类复位原因而进行的。

Images