(57)【要約】【課題】電源に故障が生じた時に、その内容を保護する揮発性メモリ・モジュールを備えたデータ処理システムを提供する。【解決手段】本システムは、電力に損失が差し迫ると信号を送り出す交流ライン・モニター１４、揮発性メモリ・モジュール２６、２８、及び、このメモリ・モジュールと連係してプログラムを実行し、プログラム実行中のどの時点でも、揮発性メモリ・モジュールがシステムの状態を記憶する中央処理機構２４が含まれている。各揮発性メモリ・モジュールには、バックアップ・ディスク・ドライブ３４、３６が接続され、バックアップ・バッテリ３８、４０と連係している。バックアップ・バッテリは、揮発性メモリからバックアップ・ディスク・ドライブへのメモリ・ダンプを行うのに十分な程度の容量しかない。【選択図】図１
2005004786.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メモリに接続されたバックアップディスクドライブと、
前記メモリおよび前記バックアップディスクドライブに接続され、前記メモリおよび前記バックアップディスクドライブに電力を供給するバックアップバッテリと、
入力電源に接続され、前記入力電源の電力値をモニタするラインモニタと、
前記ラインモニタに接続され、予め決められた閾値以下に前記入力電源の電力値が減少したことを示す前記ラインモニタからの信号に応答して、前記メモリ内のデータを、前記入力電源からの電力が失われる前に、前記バックアップバッテリを用いて、前記バックアップディスクドライブに転送する論理と
を有するデータ処理システム。
【請求項２】
前記メモリ、前記バックアップディスクドライブおよび前記バックアップバッテリは、回路基板上のユニットとして配置される
請求項１に記載のデータ処理システム。
【請求項３】
前記論理は、前記バックアップバッテリに接続され、前記バックアップディスクドライブの回転を、少なくとも、前記データの転送の後まで維持する
請求項１に記載のデータ処理システム。
【請求項４】
前記バックアップディスクドライブに接続され、前記転送されるデータの正当性を保証する誤り訂正コードモジュール
をさらに含む請求項１に記載のデータ処理システム。
【請求項５】
前記論理は、前記バックアップバッテリに接続され、前記ラインモニタからの信号に応答して、前記バックアップバッテリを起動する
請求項１に記載のデータ処理システム。
【請求項６】
前記バックアップディスクドライブは、前記メモリから前記バックアップディスクドライブへの全てのデータの転送に適応した容量を有する
請求項１に記載のデータ処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源に故障が生じた場合、揮発性メモリの内容を保護するデータ処理システムに関するものであり、とりわけ、電源の停止または電源の故障時に、その内容を不揮発性メモリに自動的に転送する揮発性メモリを備えた、データ処理システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
マルチ・ユーザ計算システムが大成功を納めた理由の１つは、その設計に、電源の故障に対処するための、かなりの措置が講じられているという事実にある。
こうしたシステムは、主電源に損傷を被っても、供給電圧に損失が生じなかったように、処理を再開することができるという快適さをユーザに提供する能力を備えている。
一般に、こうしたシステムには、バッテリによるバックアップ、または、交流主電源に故障が生じた場合に作動する、他の何らかの電源の置き換えが必要になる。
【０００３】
マルチ・ユーザ計算システムの複雑さが増し、結果として、こうしたシステムにおいて利用可能な固体メモリの量が幾何学的に増大すると、電源故障保護に必要となる予備電力の量は大幅に増大する。
とりわけ、バックアップ電源は、供給電圧の完全な損失が生じる前に、揮発性メモリ・バンクのデータを記憶できるようにしなければならない。
さらに、電源が復帰すると、揮発性メモリ・バンクを同じ状態に戻さなければならない。
ディスクを利用して、揮発性メモリからダンプされたデータを記憶する場合、こうした記憶アクションの実施には、かなりの時間を必要とすることになる可能性がある。
例えば、マルチ・ユーザ・システムに、１ギガバイトの量のデータが含まれている場合、こうした転送には、３分以上にわたるディスク操作時間を費やすことになる。
将来のシステムは、４ギガバイト以上に成長することが予測されるので、理論的には、データの保管に要する時間が１０分を超え、再ロードにさらに１０分を要することになる。
【０００４】
ディスク・ドライブの最近の進歩によって、安価で、かつ、容量の大きい、極小のディスク・ドライブが導入されるようになってきた。
例えば、こうしたディスク・ドライブの１つでは、１．３インチのディスクを利用するが、通常の煙草のパッケージより小さくて、記憶容量は４０メガバイトであり、＄４００未満のコストで入手可能である。
こうしたディスク・ドライブによって、極めて低いコストで、小パッケージにかなりのデータ量を記憶することが可能になる。
【特許文献１】特開平０４−２３９３５７号公報
【特許文献２】特開昭６２−２６９２５５号公報
【特許文献３】特開平０４−２７１４４７号公報
【特許文献４】特開昭６０−１１００５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、本発明の目的は、電源に故障の生じた場合に、その内容が保護される揮発性メモリ・モジュールを備えたデータ処理システムを提供することにある。
【０００６】
本発明のもう１つの目的は、メモリ保護だけのために、不揮発性メモリ・モジュールが設けられた、電源保護ランダム・アクセス・メモリを備えたデータ処理システムを提供することにある。
【０００７】
本発明のさらにもう１つの目的は、パワー・オフ及び後続のパワー・オン後に、即座に、パワー・オフ段階において存在したメモリ状態を再構成することが可能なメモリ保護システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
データ処理システムは、電力に損失の生じた場合に、揮発性メモリの内容を保存し、パワー・アップ時に、その内容を復元する。
このシステムには、電力に損失が差し迫ると、信号を送り出す交流ライン・モニター、揮発性メモリ・モジュール、及び、このメモリ・モジュールと連係してプログラムを実行し、プログラム実行中のどの特定の時点でも、揮発性メモリ・モジュールがシステムの状態を示すデータを記憶するようになっている、中央処理機構が含まれている。
各揮発性メモリ・モジュールには、バックアップ・ディスク・ドライブが接続されており、バックアップ・バッテリと連係している。
バックアップ・バッテリは、容量に限りがあり、揮発性メモリからディスク・ドライブへのメモリ・ダンプを行うのに十分な、ディスク・ドライブ及び揮発性メモリの動作だけしか可能にすることができない。
論理回路は、ライン・モニターからの信号に応答して、バックアップ・バッテリを作動させ、揮発性メモリ・モジュール及びバックアップ・ディスク・ドライブを制御して、揮発性メモリに記憶されている全データの転送を行う。
この結果、後続のパワー・アップと同時に、各バックアップ・ディスク・ドライブの内容をその連係する揮発性メモリ・モジュールに読み取ることによって、電力損失時に存在したシステム状態を復元することが可能になる。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように、本発明を用いると、電源に故障の生じた場合に、その内容が保護される揮発性メモリ・モジュールを備えたデータ処理システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１を参照すると、電源１０は、交流ライン１２からその主たる供給を受けている。
電源１０には、交流ライン１２の電位を絶えずモニターして、レベル変化を判定するライン・モニター・モジュール１４が設けられている。
既知のように、ライン・モニター１４は、ライン１２においてあらかじめ決められたしきい値未満まで降下する電圧の変化を検知すると、電源故障が差し迫っている旨の信号をライン１６に送り出す。
この信号は、データ処理システムの主通信経路を形成するバス１８に送り込まれる。
【００１１】
電源１０には、電源１０のオンまたはオフ状態を制御する電源スイッチ２０も備わっている。
ライン２２は、電源スイッチ２０の状態をバス１８に伝える。
【００１２】
図１のデータ処理システムには、中央演算処理装置（ＣＰＵ）２４、及び、複数の連係するランダム・アクセス・メモリ・モジュール（ＲＡＭ）２６、２８等が設けられている。各ＲＡＭは、揮発性であり、ＣＰＵ２４の作業メモリを形成している。データ処理システムには、バス１８と相互接続された読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）３０及び１つ以上のディスク・ドライブ３２も含まれている。
【００１３】
各ＲＡＭモジュールには、バックアップ・ディスク・ドライブ（例えば、それぞれ、ＲＡＭモジュール２６及び２８のためのバックアップ・ディスク・ドライブ３４、３６）が設けられている。
各ＲＡＭモジュールには、それと連係した再充電可能なバックアップ・バッテリ（例えば、３８、４０）と、エラー補正制御発生モジュール（ＥＣＣ）（例えば、４２及び４４）が設けられている。
【００１４】
図のデータ処理システムにおけるＲＡＭは、それぞれのバックアップ・ディスク・ドライブのデータ記憶容量に相当するメモリ記憶容量サイズに分離されている。
従って、各ＲＡＭモジュール（例えば、２６）は、そのバックアップ・ディスク・ドライブ（例えば、３４）と同じデータ記憶容量を備えている。
こうして、バックアップ・ディスク・ドライブは、いつでも、その連係するＲＡＭモジュールの全内容を記憶することが可能になる。
各バックアップ・ディスク・ドライブは、専用ディスク・ドライブであるため、電力損失を生じた場合に、バックアップ記憶を可能にする以外の機能は果たさない。
【００１５】
ＥＣＣモジュール４２及び４４によって、それぞれのＲＡＭとそのバックアップ・ディスク・ドライブとの間においてエラー訂正コードが発生する。
各ＲＡＭモジュール、バックアップ・ディスク・ドライブ、バッテリ、及び、ＥＣＣモジュールは、単一の差し込み式回路基板（ダッシュ・ラインによるボックス４５及び４７で概略が示されている）に実装することができる。
図１に示す３２メガバイト構成の場合、ＲＡＭモジュール２６のデータは、１０秒もかからずに、バックアップ・ディスク・ドライブ３４に送ることが可能である。
従って、バッテリ３８に必要なのは、データ転送操作に必要な１０秒の期間にわたって、ＲＡＭ２６及びバックアップ・ディスク・ドライブ３４に電力供給することだけである。
もちろん、バッテリ３８は、安全のためのマージンとして、ある程度の追加容量を有することが望ましい。
とは言っても、データ転送を、極めて迅速に行うことができるので、バッテリ３８には大きい蓄積容量を備える必要はない。
【００１６】
電源故障論理モジュール５０は、それぞれ、ＲＡＭ２６、２８及びバックアップ・ディスク・ドライブ３４、３６に対して、その間におけるデータ転送を可能にするのに必要な制御信号を与える。
同様に、電源故障論理モジュール５０は、それぞれに接続されたバックアップ・ディスク・ドライブとＲＡＭの機能を動作させる回路にバッテリ３８及び４０を切り換える。
【００１７】
動作時、ライン・モニター１４は、絶えず交流入力ライン１２をモニターして、電圧レベルが、あらかじめ決められたしきい値未満に降下すると、これを判定する。
ライン・モニター１４は、こうした降下を検知すると、電源故障が差し迫っている旨の信号をライン１６に送り出し、この信号は、バス１８によって電源故障論理モジュール５０に供給される。
電源故障論理モジュール５０は、これに応答して、バッテリ３８及び４０をそれぞれの回路に切り換え、ＲＡＭ２６及び２８に信号を送って、それぞれに接続されているバックアップ・ディスク・ドライブ３４、３６にデータをダンプさせる。
バックアップ・ディスク・ドライブ３４及び３６は、また、それぞれ、電源１０から常に直接電力供給を受けているので、データを転送させる信号が電源故障論理モジュールから生じた場合、高速に対応することができる。
バッテリ３８及び４０は、少なくとも、それぞれに接続されたＲＡＭからのデータ転送が完了するまで、それぞれに接続されたバックアップ・ディスク・ドライブの回転速度を維持する。
【００１８】
後続のパワー・アップと同時に、ＣＰＵ２４によって、バックアップ・ディスク・ドライブ３４及び３６が、記憶したデータを読み取って、それぞれに接続されているＲＡＭモジュール２６及び２８に戻す。
こうして、システム状態は、停止時に存在した状態と同じになるように復元される。
【００１９】
データ処理システムが、可搬式パーソナル・コンピュータの場合、図に示すシステムは、電源スイッチ２０がこのシステムを停止させるのと同時に、システム状態を保存することが可能である。
このような状況下では、ライン２２のパワー・オフ信号によって、電源故障論理モジュール５０が使用可能になり、上述のバックアップ手順が始められて、電源スイッチ２０が再度オンになるのと同時に、データ処理システムの機械の状態を復元することが可能になる。
【００２０】
以上の解説は、本発明の例示にすぎないという点について、理解されたい。
当業者は、本発明の範囲を逸脱することなく、さまざまな変更及び修正を加えることが可能である。
例えば、バックアップ・ディスク・ドライブの容量は、その連係するＲＡＭの容量より大きくすることが可能であり、余分なディスクの記憶容量を、エラー訂正コードの記憶に用いることができる。
従って、本発明は、発明の請求の範囲内にあるこうした代替案、修正、及び、変更を全て包含することを意図したものである。
【００２１】
以上、本発明の実施例について詳述したが、以下、本発明を各実施態様毎に列挙する。
（１）． 次の（ａ）ないし（ｆ）を有し、電力損失が生じた場合に、揮発性メモリに記憶されたデータを保存することを特徴とするデータ処理システム：（ａ）入力電源に結合されて、電力損失が今にも起こりそうになると、信号を送り出すライン・モニター手段；
（ｂ）揮発性メモリ手段；
（ｃ）前記揮発性メモリ手段と連係してプログラムを実行し、前記実行中に、前記揮発性メモリ手段が、時々、前記データ処理システムのシステム状態を示すデータを記憶する、中央演算処理手段；
（ｄ）前記揮発性メモリ手段に接続されたバックアップ・ディスク・ドライブ手段；
（ｅ）前記バックアップ・ディスク・ドライブ手段及び前記揮発性メモリ手段に接続されたバックアップ・バッテリ手段；
（ｆ）前記ライン・モニター手段からの信号に応答して、前記バックアップ・バッテリ手段を作動させ、前記揮発性メモリ手段及び前記バックアップ・ディスク・ドライブ手段を制御して、前記揮発性メモリ手段に記憶されている全データを前記バックアップ・ディスク・ドライブ手段に転送し、この結果、後続のパワー・アップ時に、前記バックアップ・ディスク・ドライブ手段の内容を前記揮発性メモリ手段に読み取ることによって、前記ライン・モニター手段からの前記信号時に存在したシステム状態を復元できるようにする論理手段。
【００２２】
（２）． 前項（１）に記載のシステムにおいて、次の（ａ）及び（ｂ）を有することを特徴とするデータ処理システム：（ａ）複数のディスク・ドライブを有する前記バックアップ・ディスク・ドライブ手段；
（ｂ）前記揮発性メモリ手段が、複数のランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）モジュールを有し、前記各ＲＡＭモジュールは、前記バックアップ・ディスク・ドライブに接続され、前記各バックアップ・ディスク・ドライブは、接続されたＲＡＭモジュールの全てのデータを収容するのに十分なメモリ容量を備える。
【００２３】
（３）． 前項（２）に記載のシステムにおいて、前記接続されたＲＡＭモジュール及びバックアップ・ディスク・ドライブのそれぞれに、専用のバックアップ・バッテリが設けられていることを特徴とするデータ処理システム。
【００２４】
（４）． 前項（１）に記載のシステムにおいて、次の（ａ）ないし（ｃ）を有することを特徴とするデータ処理システム：（ａ）あらかじめ決められた蓄電能力が備わっており、再充電可能である前記バックアップ・バッテリ手段；
（ｂ）前記揮発性メモリ手段のデータを前記バックアップ・ディスク・ドライブ手段に完全に転送することが可能である、前記バックアップ・バッテリ手段；
（ｃ）前記あらかじめ決められた蓄電能力によって、電源に安全のためのマージンを持たせて、前記データ転送に電力供給することができる、前記バックアップ・バッテリ手段。
【００２５】
（５）． 前項（３）に記載のシステムにおいて、前記バックアップ・バッテリ手段には、安全のためのマージンを持たせて、前記揮発性メモリ手段のデータを前記バックアップ・ディスク・ドライブ手段に完全に転送可能にするのにちょうど十分な電源能力が備わっていることを特徴とするデータ処理システム。
【００２６】
（６）． 前項（５）に記載のシステムにおいて、前記ＲＡＭモジュール及び接続されるバックアップ・ディスク・ドライブが、それぞれ、ＲＡＭモジュールとバックアップ・ディスク・ドライブの間に転送されるデータのデータ整合性を保証するため、エラー訂正コード発生手段に接続されることを特徴とするデータ処理システム。
【００２７】
（７）． 前項（３）に記載のシステムにおいて、前記ＲＡＭモジュール、接続されたバックアップ・ディスク・ドライブ、及び、専用バッテリは、一体式ユニットとして、取り外し可能なメモリ・カードに取り付けられることを特徴とする、データ処理システム。
【００２８】
（８）． 次の（ａ）ないし（ｆ）を有することを特徴とし、電源が停止した場合に、揮発性メモリに記憶されたデータを保存する、データ処理システム；
（ａ）データ処理システムの電源に結合されて、前記電源のオン／オフ状態を制御し、前記電源がオフになると、信号を送り出す電源スイッチ手段；
（ｂ）揮発性メモリ手段；
（ｃ）前記揮発性メモリ手段と連係してプログラムを実行し、任意の時間に、前記揮発性メモリ手段が、前記データ処理システムのシステム状態を示すデータを記憶するようになっている、中央演算処理手段；
（ｄ）前記揮発性メモリ手段に接続されたバックアップ・ディスク・ドライブ手段；
（ｅ）前記バックアップ・ディスク・ドライブ手段及び前記揮発性メモリ手段に接続されたバックアップ・バッテリ手段；
（ｆ）前記電源スイッチ手段からの信号に応答して、前記バックアップ・バッテリ手段を作動させ、前記揮発性メモリ手段及び前記バックアップ・ディスク・ドライブ手段を制御して、前記揮発性メモリ手段に記憶されている全データを前記バックアップ・ディスク・ドライブ手段に転送し、この結果、前記電源スイッチ手段からのパワー・オン信号と同時に、前記バックアップ・ディスク・ドライブ手段の内容を前記揮発性メモリ手段に読み取ることによって、前記パワー・オフ信号時に存在したシステム状態を復元できるようにする論理手段。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の好適実施例に関するブロック図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０：電源
１２：交流ライン
１４：ライン・モニター・モジュール
１６：ライン
１８：バス
２０：電源スイッチ
２２：ライン
２４：中央演算処理装置
２６、２８：ＲＡＭモジュール
３０：読み取り専用メモリ
３２：ディスク・ドライブ
３４、３６：バックアップ・ディスク・ドライブ
３８、４０：バックアップ・バッテリ
４２、４４：エラー補正制御発生モジュール
５０：電源故障論理モジュール
【図１】
2005004786.tif 000003