電子裝置及其工作模式切換方法與流程
2023-08-10 10:21:21
本發明是有關於一種工作模式切換技術，且特別是有關於一種電子裝置及其工作模式切換方法。
背景技術：
一般來說，為了提高電子裝置的運算速度，電子裝置可能會安裝有具有多個硬體核心的系統晶片。在具有多硬體核心的架構下，每一個硬體核心都會運行一個專屬的作業系統，並且作業系統可以個別獨立運作或彼此協調運作。一般來說，主(master)硬體核心的運算能力會高於從(slave)硬體核心的運算能力，因此，主硬體核心往往用以運行主要的作業系統，而從硬體核心則用以運行次要的作業系統。例如，主要的作業系統負責維持電子裝置或系統晶片的整體運作，而次要的作業系統則著重在強化系統晶片的特定功能(例如，圖形繪製或特定的硬體驅動)。
在現行的異構多硬體核心架構下，每一次電子裝置被喚醒時，從硬體核心都需要重新被加載到易失性存儲器中並需要重頭進行初始化程序。特別是，隨著系統晶片的設計日益複雜，從硬體核心的初始化程序日益龐大，勢必會嚴重拖累將電子裝置喚醒的速度。
技術實現要素：
有鑑於此，本發明提供一種電子裝置及其工作模式切換方法，可有效提高多硬體核心電子裝置的喚醒效率。
本發明的一實施例提供一種工作模式切換方法，其適用於具有易失性存儲器與多個硬體核心的電子裝置，所述方法包括：在所述硬體核心中的第一硬體核心運行第一作業系統，並且在所述硬體核心中的第二硬體核心運行第二作業系統；在正常工作模式下，所述第一硬體核心偵測指示進入待機模式的待機信號；所述第一硬體核心發送中斷信號並且將對應於所述第一作業系統的第一運行狀態的第一回複數據保存於所述易失性存儲器，以回應所述待機信號；所述第二硬體核心儲存所述第二作業系統的第 二運行狀態的第二回複數據於所述易失性存儲器，以回應所述中斷信號；以及進入所述待機模式並且在所述待機模式下暫停供電至所述第一硬體核心與所述第二硬體核心。
本發明的另一實施例提供一種電子裝置，其包括易失性存儲器、第一硬體核心、第二硬體核心及電源管理單元。所述第一硬體核心用以運行第一作業系統並耦接所述易失性存儲器。所述第二硬體核心用以運行第二作業系統並耦接所述易失性存儲器與所述第一硬體核心。所述電源管理單元耦接至所述易失性存儲器、所述第一硬體核心及所述第二硬體核心。其中，在正常工作模式下，所述第一硬體核心偵測指示進入待機模式的待機信號。其中，所述第一硬體核心發送中斷信號至第二硬體核心，並且將對應於所述第一作業系統的第一運行狀態的第一回複數據保存於所述易失性存儲器，以回應所述待機信號。其中，所述第二硬體核心收到中斷信號後，將對應於所述第二作業系統的第二運行狀態的第二回複數據保存於所述易失性存儲器，以回應所述中斷信號。其中，在進入所述待機模式之後，所述電源管理單元暫停供電至所述第一硬體核心與所述第二硬體核心，至此只有低功耗的電源管理單元處於低功耗偵聽工作狀態，而易失性存儲器亦處於低功耗狀態。
基於上述，電源管理單元在偵測到待機信號之後，首先會先啟動第一硬體核心與第二硬體核心的電源，電子裝置的第一硬體核心會將對應於其作業系統的第一運行狀態的第一回複數據恢復於易失性存儲器中並重置第二硬體核心。而電子裝置的第二硬體核心會儲存對應於其作業系統的第二運行狀態的第二回複數據於易失性存儲器，以回應所述中斷信號。在進入待機模式之後，所述第一硬體核心與所述第二硬體核心會被暫停供電。藉此，儲存於易失性存儲器中的數據可供後續將電子裝置喚醒時使用。在第一硬體核心被恢復供電後。第二硬體核心會判斷是否從待機模式恢復回來，如果判斷發現是，第二硬體核心只需要恢復之前保存在易失性存儲器中的狀態數據即可完成啟動，進而有效提高異構多硬體核心電子裝置地喚醒效率。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
附圖說明
圖1是根據本發明的一實施例所繪示的電子裝置的示意圖。
圖2是根據本發明的一實施例所繪示的工作模式切換方法的流程圖。
圖3是根據本發明的另一實施例所繪示的工作模式切換方法的流程圖。
附圖標記說明
10：電子裝置
11、12：硬體核心
13：易失性存儲器
14：電源管理單元
s201～s206、s301～s305：步驟
具體實施方式
圖1是根據本發明的一實施例所繪示的電子裝置的示意圖。在下文中，所提及的耦接一詞包括直接或間接的電性連接。
請參照圖1，電子裝置10至少包括硬體核心11、硬體核心12、易失性存儲器13及電源管理單元14。硬體核心11耦接至硬體核心12。硬體核心11及硬體核心12分別包含至少一個處理器。
在本實施例中，硬體核心11與硬體核心12的硬體架構不同。硬體核心11為電子裝置10的主要硬體核心，而硬體核心12為電子裝置10的次要硬體核心。例如，硬體核心11的硬體運算能力高於硬體核心12的硬體運算能力。或者，在另一實施例中，硬體核心11與硬體核心12亦可以是具有相同或相似的硬體架構並且可具有相同的硬體運算能力。此外，硬體核心11與硬體核心12可以個別獨立運作或者可協調運作。
易失性存儲器13耦接至硬體核心11及硬體核心12並且用以暫存數據。例如，易失性存儲器13可以包含各種類型的隨機存取記憶體(randomaccessmemory,ram)。在本實施例中，易失性存儲器13是獨立於硬體核心11與硬體核心12之外。然而，在另一實施例中，易失性存儲器13亦可以配置於硬體核心11及/或硬體核心12內。此外，在一實施例中，易失性存儲器13亦可以結合非易失性存儲器(例如，快閃記憶體等)一起使用。
電源管理單元14耦接至硬體核心11、硬體核心12及易失性存儲器13。電源管理單元14用以管理供應至硬體核心11、硬體核心12及易失性存儲器13的電源。例如，電源管理單元14可控制電子裝置11的電池模塊(未繪示)。其中，電池模塊可包括電池等電源供應器。在本實施例中，電源管理單元14是獨立於硬體核心11與硬體核心 12之外。然而，本發明並不以此為限，在其他應用中，電源管理單元14亦可包含於硬體核心11內。
在本實施例中，硬體核心11與硬體核心12屬於異構多核(heterogeneousmulti-core)架構下的單晶片多處理器(chipmulti-processor,cmp)。例如，此單晶片多處理器可以與易失性存儲器13及電源管理單元14配置於同一處理晶片或電路板。或者，易失性存儲器13及/或電源管理單元14也可以包含在此單晶片多處理器內。在本實施例中，電子裝置10可以是指此單晶片多處理器或者包含此單晶片多處理器的處理晶片。在另一實施例中，電子裝置10亦可以是行動裝置、平板電腦、筆記型電腦、桌上型電腦、數位機上盒、多媒體播放器或智能電視等各式包含此單晶片多處理器的電子裝置，且其類型不限於上述。
在本實施例中，硬體核心11運行有至少一個作業系統(以下亦稱為第一作業系統)，而硬體核心12則運行有另外的至少一個作業系統(以下亦稱為第二作業系統)。其中，第一作業系統與第二作業系統不同。為了說明方便，在此是以硬體核心11及硬體核心12個別運行一個專屬的作業系統為例。例如，硬體核心11所運行的第一作業系統為linux作業系統，而硬體核心12所運行的第二作業系統則為實時作業系統(real-timeoperatingsystem,rtos)。然而，在另一實施例中，硬體核心11及硬體核心12的數目可以是更多並且可用以運行更多的作業系統。此外，在另一實施例中，第一作業系統與第二作業系統也可以是其他類型的作業系統，例如，微軟視窗(windows)或ios作業系統等等。
在操作中，電子裝置10在開機後可以運作在正常工作模式或待機模式。在本實施例中，待機模式可以是指省電、睡眠、休眠等耗電量較低的工作模式，而正常工作模式則是相對於上述工作模式之外耗電量較高的工作模式。以高級配置與電源介面(advancedconfigurationandpowerinterface)為例，待機模式可以是指s1至s3模式中的任一者，而正常工作模式則是指s0模式。例如，在正常工作模式下，硬體核心11、硬體核心12以及電子裝置10中的大部分電子元件都可以正常運作且被正常供電；而在待機模式下，可能只有易失性存儲器13與電源管理單元14被正常供電或以最低工作電壓供電。
在本實施例中，電子裝置10開機後會先處於正常工作模式。在正常工作模式下，硬體核心11會偵測用於指示進入待機模式的待機信號。例如，在電子裝置10閒置超過一預設時間(例如，5分鐘)或者接收到用戶對於電子裝置10上的電源按鈕的觸發操 作之後，電子裝置10的基本輸入/輸出系統(basicinput/outputsystem,bios)會輸出此待機信號。在偵測到此待機信號之後，硬體核心11會發送一中斷信號至硬體核心12並且將一第一回複數據保存於易失性存儲器13中，以回應此待機信號。其中，第一回複數據系對應於硬體核心11所運行的作業系統(即，第一作業系統)的當前運行狀態(以下亦稱為第一運行狀態)。在接收到此中斷信號之後，硬體核心12會將一第二回複數據保存於易失性存儲器13中，以回應此中斷信號。其中，第二回複數據系對應於硬體核心12所運行的作業系統(即，第二作業系統)的當前運行狀態(以下亦稱為第二運行狀態)。在將第一回複數據與第二回複數據儲存至易失性存儲器13之後，電子裝置10會進入待機模式。因此，電源管理單元14會暫停供電至硬體核心11與硬體核心12。
值得一提的是，第一回複數據是用以讓硬體核心11快速回復其作業系統(即，第一作業系統)至進入待機模式前的運行狀態(即，第一運行狀態)，而第二回複數據則是用以讓硬體核心12快速回復其作業系統(即，第二作業系統)至進入待機模式前的運行狀態(即，第二運行狀態)。因此，在待機模式下，電源管理單元14會持續供電至易失性存儲器13以保存第一回複數據與第二回複數據。
在待機模式下，電源管理單元14會偵測用以將電子裝置10從待機模式中喚醒的一喚醒信號。例如，當電子裝置10的bios偵測到來自一預設的輸入裝置(例如，觸控螢幕、滑鼠、鍵盤、觸控板或電源開關)的輸入信號時，電子裝置10的bios會輸出此喚醒信號。在偵測到此喚醒信號之後，電源管理單元14會恢復供電至硬體核心11與硬體核心12，以回應此喚醒信號。在硬體核心11被恢復供電後，硬體核心11會發送一重置信號至硬體核心12並且從易失性存儲器13中讀取第一回複數據，以回應此喚醒信號。在獲得第一回複數據之後，硬體核心11會根據此第一回複數據回復其作業系統(即，第一作業系統)至進入待機模式前的運行狀態(即，第一運行狀態)。另外，在硬體核心12被恢復供電後，硬體核心12接收此重置信號並且從易失性存儲器13中讀取第二回複數據，以回應此重置信號。在獲得第二回複數據之後，硬體核心12會根據此第二回複數據回復其作業系統(即，第二作業系統)至進入待機模式前的運行狀態(即，第二運行狀態)。例如，所回復的作業系統的運行狀態可包括作業系統在進入待機模式之前所開啟的系統程序及/或應用程式、所開啟的系統程序及/或應用程式的執行狀態等等。
在一實施例中，在接收到重置信號之後，硬體核心12還可以進一步判斷第二回複數據是否保存於易失性存儲器13中。若第二回複數據保存於易失性存儲器13中，則 硬體核心12會根據第二回複數據來回復上述第二作業系統的第二運行狀態。反之，若硬體核心12判定所需的第二回複數據並未保存於易失性存儲器13中，則硬體核心12會執行第二作業系統的初始化程序。在第二作業系統的初始化程序中，第二作業系統會被回復到初始化狀態。例如，初始化狀態會等同於電子裝置10開機後第二作業系統的預設狀態。特別是，硬體核心12執行此初始化程序的總耗費時間會多於硬體核心12根據第二回複數據回復第二作業系統至第二運行狀態的總耗費時間。
換言之，在一實施例中，若在將電子裝置10從正常工作模式切換到待機模式的程序中，有確實地將上述第二回複數據儲存於易失性存儲器13中且妥善地保存，則後續將電子裝置10從待機模式切換回正常工作模式的程序中，硬體核心12就可以根據保存在易失性存儲器13的第二回複數據快速地回復至先前的運行狀態；反之，若在將電子裝置10從正常工作模式切換到待機模式的程序中，沒有確實地將上述第二回複數據儲存於易失性存儲器13中，或者在待機模式下，第二回複數據並未被妥善地保存(例如，在待機狀態下電子裝置10被突然的斷電或關機而導致第二回複數據遺失)，則後續將電子裝置10從待機模式切換回正常工作模式的程序中，硬體核心12將無法從易失性存儲器13中讀回第二回複數據。在此狀況下，硬體核心12會執行第二作業系統的初始化程序以將第二作業系統回復至初始化狀態，從而保證電子裝置10仍然可以正常的運作。
在一實施例中，儲存在易失性存儲器13中的第一回複數據與第二回複數據分別具有一個數據標籤。硬體核心11與硬體核心12可以分別在易失性存儲器13搜尋相對應的數據標籤來取得所需的第一回複數據與第二回複數據。
在一實施例中，若電子裝置10具有更多的硬體核心，則在電子裝置10進行待機模式之前，用來回復每一個硬體核心所運行的作業系統的運行狀態的回覆數據皆可以儲存在易失性存儲器13中。當電子裝置10欲離開待機模式而進入正常工作模式時，此些硬體核心可分別利用保存在易失性存儲器13中的回覆數據以快速地回復先前的工作狀態。
圖2是根據本發明的一實施例所繪示的工作模式切換方法的流程圖。
請參照圖2，在步驟s201中，於電子裝置的第一硬體核心運行第一作業系統，並且於電子裝置的第二硬體核心運行第二作業系統。在步驟s202中，在正常工作模式下，偵測指示進入待機模式的待機信號。在步驟s203中，判斷是否偵測到待機信號。若否，持續偵測待機信號。若偵測到待機信號，則在步驟s204中，由第一硬體核心發送中斷 信號並將對應於第一作業系統的第一運行狀態的第一回複數據保存於易失性存儲器中，以回應待機信號。在步驟s205中，由第二硬體核心將對應於第二作業系統的第二運行狀態的第二回複數據保存於易失性存儲器中，以回應中斷信號。在步驟s206中，使電子裝置進入待機模式，並且在待機模式下暫停供電至第一硬體核心與第二硬體核心。
圖3是根據本發明的另一實施例所繪示的工作模式切換方法的流程圖。
請參照圖3，在步驟s301中，在待機模式下，持續偵測喚醒信號。在步驟s302中，判斷是否偵測到喚醒信號。若否，持續偵測喚醒信號。若偵測到喚醒信號，在步驟s303中，恢復供電至第一硬體核心與第二硬體核心。在步驟s304中，由第一硬體核心發送重置信號並且根據保存於易失性存儲器的第一回複數據回復第一作業系統的第一運行狀態，以回應此喚醒信號。在步驟s305中，由第二硬體核心根據保存於易失性存儲器的第二回複數據回復第二作業系統的第二運行狀態，以回應此重置信號。
此外，在圖3的另一實施例中，在偵測到重置信號之後，若第二硬體核心判定第二回複數據未被保存於預設的易失性存儲器中，則第二硬體核心亦可直接執行第二作業系統的初始化程序。但是，須注意的是，相對於利用第二回複數據來回復第二作業系統先前的運行狀態，第二硬體核心可能需要更多的時間來執行第二作業系統的初始化程序。
然而，圖2與圖3中各步驟已詳細說明如上，在此便不再贅述。值得注意的是，圖2與圖3中各步驟可以實作為多個程序碼或是電路，本發明不加以限制。例如，在圖1的一實施例中，。硬體核心11、硬體核心12及電源管理單元14可個別包含完成相應功能所需的功能模塊。此外，圖2與圖3的方法可以搭配以上實施例使用，也可以單獨使用，本發明不加以限制。
綜上所述，在偵測到待機信號之後，與多個硬體核心個別運行的作業系統的運行狀態有關的回覆數據會被暫存在易失性存儲器中。藉此，即便進入待機模式之後第一硬體核心與第二硬體核心被暫停供電，當欲將電子裝置喚醒時，第一硬體核心與第二硬體核心可以根據易失性存儲器中相對應的回覆數據快速地回復至其進入待機模式前的工作狀態。特別是，針對異構多核架構下的單晶片多處理器，本發明更可以有效減少將次要的硬體核心回復至正常工作狀態所需的時間。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的權利要求所界定者為準。