CN1782956A

CN1782956A - 唤醒主计算机系统以预取辅助计算设备的数据

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Publication number: CN1782956A
Application number: CNA2005101271425A
Authority: CN
Inventors: A·J·富勒; D·J·波利维; M·P·罗特恩; M·S·伯恩斯坦; O·G·贝尔克斯; R·H·温
Original assignee: Microsoft Corp
Current assignee: Microsoft Corp
Priority date: 2004-11-23
Filing date: 2005-11-22
Publication date: 2006-06-07
Also published as: US7711868B2; KR20060057515A; US20060129855A1; JP2006146938A; EP1659479A2

Abstract

辅助计算设备在需要时、按需要和/或按预期的需要唤醒相关联的主计算机系统来获得数据。唤醒操作通常是临时取数据，从而主计算机系统消耗较少的功率。在一个实现中，在辅助设备与主计算机系统之间的控制信道用于发唤醒信号。主数据信道用于获得数据，从而辅助设备有权访问比它能够高速缓存的更多的数据量。而且，可以充分利用主计算机系统的组件，诸如使用主计算机系统的数字权限管理机制。辅助设备在主计算机系统通电时可智能地请求附加的数据，例如用于缓冲媒体，和/或请求日程表数据、电子邮件数据等的同步。

Description

唤醒主计算机系统以预取辅助计算设备的数据

技术领域

本发明一般涉及计算机系统，尤其涉及用于在计算设备之间传送信息的改进系统和方法。

背景技术

美国专利申请第10/429,930和10/429,932号一般针对具有用于提供某种辅助计算功能的辅助处理和辅助机制的计算机系统的概念。例如，在膝上型计算机的盖子或边上的小LCD可以为它的拥有者提供诸如会议位置和时间等有用信息，即使是在主计算机显示器不容易可见时，如当膝上型计算机的盖子关闭和/或主计算机断电时。可提供诸如按钮之类的控件以使用户能够与辅助设备交互来查看不同类型的数据，诸如查看日程表数据中的附加约会、阅读电子邮件消息、阅读说明书、播放媒体等等。

与内建在移动主机计算机中的辅助LCD屏幕有某种程度的相似，移动电话、音乐播放设备、袖珍型个人计算机、个人数字助理等等，在以物理方式和/或通过无线(例如蓝牙或红外)链路耦合到主计算机时，可以用作主计算机的辅助设备，只要将该设备编程为使它的显示器和/或其它功能能够和发自主计算机系统的数据一起使用。通常，具有实质上能以任何方式与计算机系统接口的I/O能力的任何设备都有可能可以用作辅助计算设备。

主计算机系统具有辅助设备的一个显著优点在于即使主计算机完全被关闭或者处在各种睡眠状态(例如，有可能是由ACPI，即高级配置和电源接口规范标准化的那些睡眠状态)之一中时仍可使某种信息可用。要理解这为什么是有利的，考虑在主计算机运行时，消耗了相当多的电源。电源消耗在处理如膝上型和基于图形输入板的计算设备等移动个人计算机时是个重要问题，因为用户希望在重新充电之间有较长的电池寿命。通常，PC处在完全供电状态(例如，对应于ACPI的SO)中越长，则电池寿命越短。辅助设备通过使用户能够在访问某些类型的信息时保持主计算机关闭来保存电源。辅助显示的其它好处包括对信息的快速存取，例如，膝上型计算机不必打开它的盖子来为用户呈现信息、退出睡眠状态、旋转盘片等等。

然而，与不完全供电的主计算机相关联的辅助设备被限制在用从主计算机系统最后一次开启时高速缓存的数据和/或独立于主计算机系统获得的数据来操作。结果，高速缓存的数据可能是过时的，和/或高速缓存的数据可能不足以完成用户想要执行的某些任务，诸如因为在辅助设备上的有限存储器。所需要的是使辅助设备能够访问来自主计算机系统的数据，同时以保存主计算机系统的电源的方式来这么做的方法。

发明内容

简言之，本发明提供用于辅助计算设备在需要时唤醒相关联的主计算机系统以获得数据的系统和方法。在辅助设备处对数据的需求可以是在需要时和/或在预期有需要的时候。主计算机系统的唤醒一般是临时的，因此主计算机系统只消耗相对少量的电源，例如，通常对应于唤醒主计算机系统至足以获得数据的某种电源状态的工作循环的电源量。

在一个实现中，当辅助设备需要数据时，辅助设备与主计算机系统之间的控制信道上的信号数据可用于唤醒主计算机系统。当将主计算机系统唤醒至足以获得和发送数据的电源状态时，主数据信道用于请求和接收数据。主计算机系统随后或者通过它自己的机制，或者按照辅助设备的指示，返回至低功耗睡眠状态。通过自动化唤醒主计算机系统以取得相关数据并且使主计算机系统恢复到低功耗状态的过程，辅助设备可以有效地拥有当前数据并且能够访问比辅助设备可以局部高速缓存的大得多的数据量。

而且，可以充分利用主计算机系统的操作系统和/或应用程序的全部能力，诸如使用主计算机系统的数字权限管理机制来访问受保护的介质数据。因而，在适当的时候，充分利用而不是绕过包括操作系统、程序和其它组件的能力强大的主计算机系统，使用主计算机系统获得数据。

除了取得需要的数据之外，辅助设备在主计算机系统通电时可智能地请求附加的数据。例如，当播放音频时，辅助设备可唤醒主计算机系统以接收下一组音轨。同时，辅助设备可在进一步的智能预取操作中请求日程表数据、电子邮件数据等等，即使该数据不是明确需要的。这样的附加数据已经被调度用于同步；如果是这样，结合对其它数据的基于需求的需要获得附加数据可以在下一个调度时间复位，从而进一步减少电源消耗。

通过结合附图阅读下面的详细描述时，其它优点将是显而易见的，附图中：

附图说明

图1是表示可结合本发明的常规个人计算机系统形式的通用计算设备的框图；

图2A-2E是概括地表示在各种设备上放置辅助显示器的位置的示例性图示；

图3是概括地表示按照本发明的一个方面的示例分层体系结构的框图，通过该体系结构，应用程序可以与任意辅助显示设备的固件交换数据；

图4是概括地表示示例体系结构的框图，它示出辅助显示平台、设备固件/硬件，并且是按照本发明的一个方面构造的；

图5和6表示在按照本发明的一个方面的替换示例实现中，有辅助意识的设备如何唤醒主计算机系统；

图7是概括地表示按照本发明的一个方面，在已经唤醒主计算机系统时提供辅助数据的应用程序。

具体实施方式

示例性操作环境

图1是表示其中可结合本发明的主个人计算机系统形式的计算设备120的框图。本领域的技术人员将意识到，图1所示的个人计算机系统120的目的只是说明性的，并且本发明可用其它计算机系统配置来实施，包括手持式设备、多处理器系统、基于微处理器或可编程消费电子产品、网络PC、小型机、大型机、无头服务器等等。本发明还可在分布式计算环境中实施，其中任务是由通过通信网络连接的远程处理设备来执行的。在分布式计算环境中，程序模块可位于本地或远程存储器存储设备中。

个人计算机系统120包括处理单元121、系统存储器122和将包括系统存储器在内的各种系统组件耦合到处理单元121的系统总线123。系统总线123可以是若干种总线结构中的任一种，包括存储器总线或存储器控制器、外设总线以及使用任何各种总线体系结构的局部总线。系统存储器包括只读存储器(ROM)124和随机存取存储器(RAM)125。基本输入/输出系统126(BIOS)包含诸如在启动时帮助在个人计算机120内的元素之间传送信息的基本例程，存储在ROM 124中。个人计算机120还可包括用于读写硬盘(未示出)的硬盘驱动器127、读写可移动磁盘129的磁盘驱动器128以及读写可移动光盘131如CD-ROM或其它光介质的光盘驱动器130。硬盘驱动器127、磁盘驱动器128和光盘驱动器130分别通过硬盘驱动器接口132、磁盘驱动器接口133和光盘驱动器134连接到系统总线123。驱动器及其相关联的计算机可读介质为个人计算机120提供计算机可读指令、数据结构、程序模块和其它数据的非易失性存储。尽管在此描述的示例性计算机系统使用硬盘、可移动磁盘129和可移动光盘131，但本领域的技术人员应该意识到，可存储由计算机访问的数据的其它类型的计算机可读介质，诸如磁带盒、闪存卡、数字视频盘、Bernoulli盒、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)等等也可用于示例性计算机系统。

多个程序模块可存储在硬盘、磁盘129、光盘131、ROM 124或RAM 125上，包括操作系统135(诸如WindowsXP)、一个或多个应用程序136(诸如MicrosoftOutlook)、其它程序模块137和程序数据138。用户可通过键盘140和定点设备142将命令和信息输入到个人计算机120中。其它输入设备(未示出)可包括话筒、操纵杆、游戏垫、圆盘式卫星天线、扫描仪等等。这些和其它输入设备常常通过串行端口接口146(它耦合到系统总线)连接到处理单元121，但也可通过其它接口，如并行端口、游戏端口或通用串行总线(USB)来连接。监示器147或其它类型的显示设备也通过接口，如视频适配器148连接到系统总线123。除监示器147外，个人计算机一般包括其它外围输出设备(未示出)，诸如扬声器和打印机。辅助显示器/设备200是附加输出设备，并且可以例如通过辅助显示器接口155连接到系统总线123。

辅助显示器也可通过串行接口或通过其它接口，如并行端口、游戏端口、红外或无线连接、串行通用总线或其它外围设备连接来连接到主计算设备120。图1中的输入设备201可提供一个或多个激励器以与辅助显示器200接口和/或控制辅助显示器200，并且例如可以是辅助显示设备的一部分，但可替换地，可独立于它并且通过输入设备接口156(可以是串行接口)或者通过其它接口，如并行端口、游戏端口、红线或红外连接、通用串行总线(USB)或其它外围设备连接来连接到系统总线123。

个人计算机120可使用到一个或多个远程计算机，如远程计算机149的逻辑连接在网络化环境中运行。远程计算机149可以是另一个人计算机、服务器、路由器、网络PC、对等设备或其它普通网络节点，并且一般包括上面相对于个人计算机120所述的许多或全部元件，尽管在图1中只例示了存储器存储设备150。图1所示的逻辑连接包括局域网(LAN)151和广域网(WAN)152。这样的网络环境在办公室、企业范围计算机网络、内联网和因特网中是很常见的。

当在LAN网络环境中使用时，个人计算机120通过网络接口或适配器153连接到本地网络151。当在WAN网络环境中使用时，个人计算机120一般包括调制解调器154或用于通过广域网152如因特网建立通信的其它装置。调制解调器154可以是内置或外置的，它通过串行端口接口146连接到系统总线123。在网络化环境中，相对于个人计算机120描述的程序模块或其部分可存储在远程存储器存储设备中。将意识到，所示的网络连接是示例性的，并且可以使用在计算机之间建立通信链路的其它手段。

应该注意，按照本发明，计算机系统不需要辅助设备运行所需的全部功能。实际上，辅助设备在计算机断电时仍可运行，至少在默认的程度或者由用户配置的程度上，诸如当计算机系统处于睡眠状态或冬眠模式中时，和/或当用户还没有登录上来或通过安全机制被锁在系统之外时。

辅助显示器/设备200可在主显示器关闭或者不运行(例如，断开)时补充主显示器并且也可用作代用显示器，以向用户给予一些信息。例如，诸如当主显示器关闭和/或不太容易看见(例如，膝上型计算机的盖子关闭着)时，关于如何给主显示器通电的信息可能是有帮助的，如用户可以查看到的连接到移动计算机的辅助显示器上显示会议的房间号和/或方向。辅助设备可播放音频和/或视频、显示图象、显示日程表信息、显示电子邮件等等。

为在这些断电模式下启用和控制通信，可以有存储在非易失性存储器中的固件，它在被载入并由次级处理器操作时启用辅助显示器以及要使用的其它辅助组件，只要有部分电源可用即可。注意，如在此使用的术语“固件”和“设备硬件”实质上是等价的，并且通常可以视为表示辅助存储器、其中的代码和/或运行代码的辅助处理器。

图2A-2E分别示出用于放置辅助显示器屏幕200a-200e的、在计算设备上或者与计算设备相关联的示例性位置。如图2A和2B所示，辅助显示器屏幕200_a可放在独立(陆线或移动)电话202的前面、后面或其它面上，(这不需要物理地耦合，如果诸如通过蓝牙技术进行了连接)，和/或其它辅助显示器屏幕200_b放在移动计算机204或图形输入板计算设备(未示出)的边缘或盖子上。用于辅助显示器屏幕200_c的另一位置(图2C)可以是在安装在计算机上的电话或者在附着到计算机的外围设备，如监示器206上或键盘(未示出)上。图2D和2E示出辅助显示器屏幕200_d和200_e的其它放置，分别是放在连接到计算机的独立控制台208的前面板上，或者放在某种其它机壳210(诸如用于主板的机壳)上。本领域的技术人员将意识到，辅助显示器屏幕可放在任何计算设备或者具有显示能力的其它设备的任何表面上，诸如放在具有与计算机的无线或其它连接的表上、放在远程控制设备上、放在远程装在墙上的单元上等等。实际上，辅助显示器不需要物理地靠近主计算机系统，因为连接可以通过LAN或WAN，甚至是通过因特网。

如通过图2A-2E应该明白的，辅助显示器可以是许多已知类型显示器的形式，诸如一个或多个LED，2行字母数字显示器、单色显示器或者彩色显示器。本领域的技术人员将意识到，本发明也可使用其它计算或通信设备的显示器，如辅助显示器200。这些其它计算或通信设备包括通用计算机、蜂窝电话和诸如寻呼机或个人数字助理(PDA)等手持设备。另外，本发明可使用在计算设备120的屏幕上显示区域内实现的虚拟辅助显示器(例如，图形用户界面的屏幕保护程序或组件)作为辅助显示器200，包括在用户登录之前。辅助显示器200可包括任何上述形式的组合，并且也可在物理上或逻辑上与如一个或多个LED等指示器组合和/或结合虚拟辅助显示器使用。

辅助设备可甚至在没有屏幕或者当它的屏幕断电时提供功能。例如，辅助设备可播放音频、收集数据(例如，用于以后传送回主计算机系统)、执行计算等等。而且，显示器可包括一个或多个LED等等而不是包括完整的屏幕。因而，尽管因拥有辅助显示器屏幕而带来许多好处和优点，且因此辅助设备在此可称为辅助显示器，但显示器不是必需的。通常，如在此所指的辅助显示器实际上可由可以感知的任何东西构成，包括任何可视的、可听到的和/或可触知的表示。

唤醒以为辅助设备预取数据

如将理解的，本发明为用户提供辅助设备200以简单和快速地与辅助信息交互。按照本发明，辅助设备连接到的主计算机系统(例如图1的计算机系统120)在这样的用户与辅助设备200交互期间可处在睡眠状态中，诸如为了保存电源。注意，如在此使用的，睡眠状态可以是辅助设备可以将计算机系统从中唤醒的任何状态，它可对应于允许计算机系统进入减少功率状态的任何体系结构，包括但非必要地，ACPI类型的体系结构。

按照本发明各种方面，当辅助设备200需要附加数据时，辅助设备200唤醒主计算机系统120并且获得附加数据，在此之后主计算机系统120一般返回到睡眠状态。尽管在此将使用可视数据、音频节目数据和通知来说明信息的辅助演示，但应该理解，本发明不限于输出任何特定类型的数据。也将意识到，辅助显示器200可使用任何数量的已知类型的显示器，诸如一组通知灯、2行字母数字显示器、单色显示器或彩色显示器来运行。注意，如在此使用的，为了简明起见，“辅助显示设备”一般指辅助显示屏幕和/或与该屏幕以及设备中的任何其它硬件、固件或软件相关联的激励器，然而应该注意，屏幕和激励器可以是独立的机制，和/或可以没有要求物理接触来输入数据的激励器。此外注意到，辅助显示设备200可被视为有可能包含除像素型的显示屏幕之外的指示器(例如独立的LED)，或者代替像素型显示屏幕。

而且，如将理解的，有许多类型的设备可以用作辅助显示设备，包括不必有显示器但可以提供某种输出，如声音或光的那些设备。尽管在此使用了许多示例，包括在膝上型计算机盖子上的显示器、移动电话、袖珍型个人计算机、基于数字图象的相框、厨房显示器、电视机、媒体播放器、包括闹钟的时钟、表等等，但本发明不限于任何这些示例，而是预期使用能够输出感觉信息的任何设备，即使是在被称为辅助“显示器”时。例如，其它类型的设备包括嵌入在消费者电子设备(诸如冰箱、家庭影院接收器、DVD播放器等等)中的主显示器、墙面显示器、汽车、运输或其它车辆单元(例如，使用已经在汽车/火车/飞机内的显示器作为辅助显示器)、主计算机系统的键盘或其它输入设备、PDA(包括非蜂窝电话PDA)等等内或使用它们的辅助设备。

同样，本发明不限于用于将辅助显示器耦合到另一计算机系统的任何特定机制，并且因此不限于在此使用的有线或无线示例。连接可相对接近或者相对远，实质上可在任何地方，诸如通过因特网的虚拟专用连接。

转到附图图3，示出了一个示例实现，它通过辅助显示器API集304向客户机程序揭示了辅助设备300和/或301，客户机程序包括在主计算机系统(例如120)上运行的应用程序302和其它程序(例如操作系统组件)。API集304提供各种功能的API，包括向系统注册客户机应用程序306(程序的组件或者有可能是程序本身)、发送内容至附加设备、发送通知至附加设备、以及从附加设备接收事件。事件可包括导航事件、内容请求事件、内容改变事件等等。

按照本发明的一个方面，API集304的使用只向客户机程序揭示了“辅助显示系统”；没有对各个设备的直接访问。结果，对于各个软件销售商，在将程序组件注册为客户机应用程序306(通过API集304)之后，可使用对同一API集304的另一个调用将内容发送到任何辅助设备，而不管设备的实际类型和性能如何。尽管用户经历可能不同，但程序不需要为现有的辅助设备进行调整。注意，尽管应用程序可以获得有关辅助设备的性能信息，并且可基于性能选择不同的行为，但应用程序不需要为了使用设备而这么做。这是因为体系结构处理进一步的通信，使应用程序免于复杂任务，包括调整数据以适合特定设备。

API层304被写在便携设备API集310上，它通过用户模式驱动程序框架312与设备的驱动程序过程通信。便携设备API集310将辅助显示器映射到便携设备的类别，并且它允许枚举设备的性能。这被封装在用户模式驱动程序内，且没有必要向客户机应用程序306揭示。

通常，客户机应用程序306将通知直接发送到辅助设备300(和/或设备301)。辅助设备能够显示通知，并且能够基于从主计算机系统提供的数据生成它自己的通知。图3中所示的其它(可任选的)组件包括可以在辅助显示器上提供通知的通知客户机程序316。例如，即使当如日程表程序等应用程序不在运行时，也可能希望提供对应于该程序的已调度通知；通知客户机程序316允许这样的情况。辅助设备还可以高速缓存和输出与主计算机系统状态无关的通知。注意，通常在应用层之下和在设备驱动程序324与325之上的组件一般称为“辅助显示器平台”。

通常，每个辅助设备销售商提供对应的辅助设备驱动程序324，尽管如果以某种方式构建设备，则设备驱动程序可由辅助显示器平台的供应商提供。更具体地，如下所述，某些类型的辅助设备被视为“增强型”设备，因为它们是用通常尤其与可以通过API集304接收的任何信息兼容的某种固件来配置的。对于这样的设备，设备驱动程序325可以是一般的，(且因此可由辅助显示器平台供应商提供)，通常用于完成某种直截了当的任务，诸如将API接收的信息转换成辅助设备固件所理解的专用格式。对于其它辅助设备，在此称为“基本”设备，驱动程序需要与设备的性能兼容，并且因此辅助设备销售商需要提供为该设备或该类设备定制的驱动程序。

在任何情况下，用户模式驱动程序框架提供设备驱动程序接口(DDI)，用于将设备驱动程序(例如324和325)耦合到辅助显示器平台。驱动程序随后将对应于API接收信息的数据转发(和返回)到合适的硬件接口(传送器)，用于发送到辅助显示设备。例如，在图3中，基本设备驱动程序324被示为将数据(通过预定义的协议)转发到用于与设备300的无线(例如，蓝牙、Wi-Fi、AM/FM红外等等)通信的远程堆栈和驱动程序327，而增强型设备驱动程序325被示为将数据转发至基于USB的硬件328，尽管包括如基于TCP/IP的传送器等网络传送器的其它类型的传送器是可行的。注意，用户模式驱动程序可为所有增强型显示器工作，而不管连接类型如何，然而，有可能更直截了当地对每设备每连接类型使用一种驱动程序。如理解的，这些连接只为了示例目的而示出，因为任何设备驱动程序将转发(和返回)数据用于在适当时候的无线或有线通信。

还要注意到，如图3所示，多个设备可耦合到计算机，同时用作辅助显示器。用户可配置(例如通过系统数据提供者308的控制面板等)哪个客户机应用程序的数据在哪些设备上显示。系统数据提供者308还向辅助显示器提供系统信息，诸如时间数据、无线信号强度数据、计算机的音频音量和静音状态和/或电池电量数据。在一个实现中，每当客户机应用程序306发送内容时，辅助显示器平台咨询系统维护的矩阵以确定哪个或哪些设备要接收信息。不同设备类型的内容的某种转换可在这个层次发生，并且有可能在设备驱动程序层次之上的其它层次和在设备驱动程序中发生，如下文所描述的。辅助显示器平台的API也将事件等从辅助设备发送到应用客户机应用程序，再次在合适的时候使用矩阵将事件路由回客户机应用程序(或多个客户机应用程序)。

如也在图3所示的，“增强型”显示器301是运行在此称为辅助显示器平台的特定固件堆栈的显示器。例如，在一个当前的实现中，这一固件堆栈包括TinyCLR组件并且支持TinyCLR对象串行化。

在图3所示的示例实现中，为导航和显示高速缓存的内容，设备应用程序369和外壳370在TinyCLR框架374和组件376上运行，它解释、导航和显示数据。通常，外壳370提供主页、非客户机区域(当显示器开着时，在设备屏幕上的一个始终可见的区域，不管什么其它内容正在设备上显示，一般用于显示普通需要的东西，诸如时钟、电池指示器、网络指示器)、菜单和辅助显示设备的普通观感。提供的数据可以是屏幕的有向图形式的，或者被修改成屏幕的有向图，其每一个是由TinyCLR表单对象为根的TinyCLR视图对象的可视树。外壳层从固件的较低层接收按钮事件、解释它们、并且在适当的时候在数据中导航。外壳370还如上所述通过辅助显示器平台从主计算机系统接受通知请求，并且当它从高速缓存管理器372了解到需要内容时(例如缺少时)发出请求至主计算机系统以提供新内容。外壳370还显示定时通知，它可以在不连接主计算机系统时发生。注意，呈现引擎370是可扩展的，使得应用程序可提供设备应用程序369形式的自定义代码，它能够呈现该应用程序的数据。

离线高速缓存管理器372包括写在TinyCLR 376之上的程序集，它管理存储在设备上的数据项的高速缓存。这个组件还执行某种存储器管理，处理系统应用程序可提供比设备能存储的更多数据的事实。如果固件修改了数据高速缓存，则这个组件跟踪该信息，并且发送事件至系统上的应用程序，以使如果主计算机系统在线则让它立即知道，或者如果没有在线，当机器回到在线时让它知道。高速缓存管理器372可通过接口被展示给驱动程序360。

图4示出设备固件和硬件，包括显示面板和控制器490、辅助处理器491和存储器492。注意，制造商可添加其它组件。在硬件组件之上，HAL 479(即硬件抽象层)允许以硬件无关方式来编写较高层代码。如在此使用的，术语“高层”和“低层”、“上面”和“下面”等在涉及代码堆栈时与在其它计算场景中使用的相似，其中，通常软件组件相对于较高组件越低，则较低组件离硬件越近。图4通常相应于图3的大部分固件堆栈，不同之处在于例如独立的HAL 479和图4的驱动程序477₁-477₂之一一起在图3中被示为组件378，并且另一个应用程序400也在图4中示出。

在HAL上面是驱动程序477₁-477₂，尽管可能有更多(或更少)的驱动程序。在驱动程序上面，其它设备软件包括公共语言运行库(CLR)，如TinyCLR 376，它包括.NET公共语言运行时环境的相对较小规模的实现。在公共语言运行库上运行的受管代码将在公共语言运行库运行所在的任何平台上运行，由用于该平台的HAL(硬件抽象层)例如，用于基于ARM7芯片的平台的HAL，使该平台成为可能。因为大部分固件是受管代码编写的，所以它也独立于它运行所在的硬件类型。通过控制设备固件的大部分并且在体系结构中包括HAL和CLR，设备制造商可重复使用现有软件而没有任何修改，这对于在用作辅助显示器的各种类型设备之间提供高质量、一致的体验是重要的。

应用程序402可以是用高速缓存的数据工作的应用程序。某些诸如为了性能原因不能用受管代码编写的应用程序可以用诸如C或C++等本机代码来编写，并且实质上扩展了CLR。例如，如果通过CLR从应用程序级缓冲区复制到低层数字信号处理缓冲区的话，高速介质缓冲不能足够快地完成。为了避免这样一个复制损失，CLR中的本机代码可填充单一的缓冲区组。辅助外壳370和框架库374也在图4中示出。

如在此所述的，内容因此可被下载到辅助设备上的高速缓存中，并且辅助设备本身随后将在需要时处理该内容。注意，这允许断开的使用，并且允许使在系统上运行的多个应用程序提供内容，通常一次运行一个应用程序以访问在辅助显示器上高速缓存的内容。

按照本发明的各种方面，为保存功率，主计算机系统120可维持在减少功率的睡眠状态中，并且只有在需要给辅助设备(例如设备301)提供数据时才被唤醒。注意，辅助设备301可具有独立的电源，或者可与主计算机系统共享同一电源，诸如在内建在膝上型计算机盖子中的LCD辅助显示器的情况下。无论如何，即使共享，辅助设备301通常也比主计算机系统120在进入睡眠状态时所消耗的功率要少得多，例如，在睡眠状态中，主计算机系统的大多数组件设备被关闭。只有在辅助设备301需要时才唤醒主计算机系统120结果比在那些组件设备运行时消耗明显少的功率。

在一个实现中，上面一般地参考图3和4描述的辅助体系结构可用于使辅助设备301在主计算机系统的CPU/操作系统和应用程序处在睡眠状态中时保持运行。为准备这样的独立操作，当被唤醒并连接到辅助显示器301时，主计算机的操作系统和应用程序可准备数据高速缓存和其它信息，随后将它们传送到辅助存储492(图4)以在主计算机系统120处在睡眠状态中时使用。可压缩所传送的数据以减少其尺寸，这在连接具有有限带宽时特别有价值。注意，按照本发明的各种方面，尽管在其它示例中完全独立的操作是有可能的，但在这里描述的本例中，主计算机系统120和辅助设备301保持连接(或者至少不时重新连接)。因此，在填充高速缓存之后的某个时候，主计算机系统120进入睡眠状态。

通过高速缓存的数据，辅助设备301可在主计算机系统120处在睡眠状态中的同时完成辅助计算功能。在某个稍后的时候，辅助计算机系统301可能需要比当前高速缓存的更多的信息。一个典型的示例是当辅助设备正在快速地处理相对大量的数据的时候，诸如当从相对有限尺寸的高速缓存播放媒体的时候。然而，其它典型示例包括由于任何原因，诸如更新日程表数据、下一个电子邮件消息等等，处理对在辅助设备上没有高速缓存的相当少量数据的请求。

按照本发明，当这样一个数据需求发生时，辅助设备301唤醒主计算机系统120。为此，并且如在图5和6中一般所示的，辅助设备(例如501或601)以这样一种方式耦合到主计算机系统120，即允许辅助设备301唤醒主计算机系统120至某种操作状态，其中可以将所请求的数据传送到辅助设备用于高速缓存。如可以容易地意识到的，辅助设备也可唤醒主计算机系统120来向其传送数据，即，主要在其它方向上传送数据，诸如如果辅助设备正在存储数据到主计算机系统上，(如果从如到辅助设备的网络连接等另一个源接收到数据时，这是需要的)。

注意，请求数据以重新填充(部分或全部)高速缓存可不基于实际需求，而是基于预期的需求，并且可请求比实际需要的更多的数据。例如，可在音频数据实际将要被处理成输出音频之前适当地请求音频数据流，即，预先缓冲数据以提供不中断的音频。同样，如果用户请求日程表数据或电子邮件消息，则对于预期的可能需求，可请求接近所请求数据的其它数据(例如，所请求日期前后的日程表数据，同一时间附近接收的电子邮件等等)。相似的时间标记不是预期需求的唯一准则，例如，用户可按照某种其它准则，如发送者身份来过滤电子邮件消息或日程表，并且智能预取可以获得那些发送者的电子邮件。本领域的技术人员将认识到，可使用任何高速缓存算法/机制，并且本发明不限于任何特定的方法(或多个方法)来高速缓存数据，包括在此例示的一切。

在如图5概括地表示的一个实现中，当需要更多数据时，辅助设备(在本例中标签为501)唤醒主计算机系统120的一种方法是通过将主计算机系统120中的唤醒机制552耦合到辅助设备501中的唤醒机制554的控制信道。如图5所示，控制信道可与用于发送所请求数据的通信信道分开。

作为示例，当一个闭合的物理连接存在时，SMBUS(已经用于如打开膝上型计算机的盖子等唤醒事件)可耦合到辅助设备501作为控制信道，通过该控制信道，辅助设备通常可控制主计算机系统120的睡眠状态。使用SMBUS的优点是，对于基于ACPI的当代主计算体系结构，唤醒机制552已经被内建在主计算机系统120中，通过它可控制睡眠状态，包括将主计算机系统120置于睡眠状态中，在睡眠状态中，大多数组件如网卡、调制解调器、USB控制器等等都断电。这种解决方案的一个缺点是，要求到SMBUS的某种物理连接，对于被设计成与远程使用的计算机系统耦合和去耦合的许多类型的辅助显示设备，诸如移动电话、远程音频播放器和数字相框并不能起很好的作用；这是通过有线协议(例如USB设备等)或无线协议(例如，蓝牙，AM/FM，802.11或802.16，红外等)耦合的情况。

对于这样的可分开设备，提供将唤醒信息传递至主计算机系统的唤醒机制的另一种方法。这可以是有线或无线的，和/或通过用作主数据信道的同一连接。换言之，到唤醒机制的控制信道可与数据信道分开，但可通过同一类型的连接。图6表示共享一种连接类型的主数据信道和控制信道。

例如，USB连接、蓝牙连接、电话连接、红外信号、有关的网络活动等可用于唤醒主计算机系统，与唤醒连接(控制信道)是否也是用作主数据信道的同一连接无关，主数据信道用于在主计算机系统120与辅助设备(在本例中标签为601)之间传送数据。注意，如果这些机制之一用于具有当前基于ACPI的体系结构的控制信道，则不能将主计算机置于睡眠状态中，这将在适当的时候关闭控制信道，例如，USB控制器、蓝牙无线电、网卡和/或调制解调器。但是，本发明在这样的情况下仍节省功率，并且此外，不限于任何当代的(例如基于ACPI的)体系结构相对于它的睡眠状态；计算体系结构将有可能扩展到允许其它类型的唤醒机制。

例如，主计算机系统体系结构可被(包括由用户)配置为进入睡眠状态，在该状态中，唤醒机制是唯一消耗功率的组件，但仍可由(例如非SMBUS)信号唤醒，进而唤醒整个机器。注意，即使控制信道不是SMBUS，唤醒机制可接收这样的唤醒相关的信号，且随后使用到SMBUS的连接来唤醒机器。而且，即使先前在主计算机系统进入睡眠时没有耦合到辅助设备，只要控制信道在运行并且唤醒机制开着(或者可以通过如接近感应来通电)，辅助设备仍可唤醒它的主计算机系统。如无线电等在非常低功耗状态中醒来或保持在这种状态中(诸如等待检测辅助设备的低供电蓝牙堆栈)的自我供电机制可用于唤醒机器，如可具有低供电控制器，它检测辅助设备到主计算机系统的物理耦合。

无论如何，当主计算机系统醒着时，所需要的数据通过数据信道传送到辅助设备(反之亦然)。对于辅助设备请求的数据，可高速缓存和所需要的一样多的数据，加上在智能高速缓存用于预期需求时有可能更多的数据。

本发明的另一个方面是辅助设备可充分利用主计算机系统在醒着时的全部能力。例如，辅助设备(例如301)不需要具有它自己的硬盘驱动器来控制相对大量的数据，而是可在需要时使用主计算机系统的硬盘驱动器。而且，辅助显示器301可使用主计算机系统120的全部数字权限管理组件。如可以容易地意识到，当耦合到主计算机系统102时，功能强大的媒体播放器因此可内建到辅助设备301中，而没有硬盘驱动器和数字权限管理组件的花费，这在当今这样的便携设备中是相当大的花费。同时，只要辅助设备301具有相对合理数量的缓冲空间，主计算机系统可在部分时间睡着，从而为媒体播放器提供相对长寿命的电源。预先取计算或操作是有用的。作为示例，考虑歌曲列表，即使预先被打乱。如果预先知道这个列表且辅助设备可以处理多个音轨，则不需要每个音轨地取，而是尽可能地取以最小化所需要的唤醒数量(除非用户交互和改变排序)。

如可以容易地意识到的，节省的功率的量对应于唤醒主计算机系统120的工作循环；即，CPU醒着、盘旋转等的时间百分比越小，则节省越多功率。因而，主计算机系统120可以被配置成在进入睡眠状态时维持某种电源给它的主存储器或其它高速缓存，或者使用某种数量的非易失性存储如闪存，使得不太频繁地旋转盘驱动器，但仍按需提供所需要的数据。通电的硬件越少，节省的功率也就越多，例如，只要有可能，检索所需数据的某个最小值，避免给显示器、网卡、LED和/或其它类似组件通电，这一般是希望的。

按照本发明的另一个方面，不仅可响应于实际或预期的需要来取与请求有关的数据，而且可在已经为所需数据唤醒了主计算机系统的时候取认为有可能需要的无关数据。考虑一个示例，在其中播放音频的辅助设备301已经唤醒了主计算机系统来取某个数量的数据，并且在高速缓存中仍有空间，(这可以是故意的)。也可在这时取与所请求的音频数据无关的其它数据，因为主计算机系统120在某种程度上用于提供数据。注意，可以排序数据请求，诸如取最先需要的内容，然后如果允许或可能，例如在一个时间窗口内、如果存储器可用、如果到计算机系统120的网络可用等等，就取额外的数据。

作为示例，图7示出在唤醒机器以取音频数据的同时，如何使用合适的应用程序702-705来更新日程表数据、电子邮件数据等。如上所述，媒体应用程序702可通过一个或多个DRM组件710来利用数字权限管理，从而不要求辅助显示设备进行数字权限管理。注意，按这种部分唤醒状态取附加数据通常将比不取数据要消耗更多功率，因为通常传送更多数据将比其它情况唤醒机器较长时间，并且例如，如果必须给网卡通电以获得经更新的日程表和电子邮件数据、需要载入应用程序等等，这也将唤醒机器较长的时间。然而，消耗的总功率可通过减少唤醒主计算机系统的工作循环来降低。例如，可调度主计算机系统短暂地醒来以取这些其它类型的数据，并且因此也可结合当前的需要来取得它。换言之，尽管有关允许什么和在什么时候的一切可以是用户可配置的，但可将辅助设备设置成每半小时唤醒主计算机系统，但如果机器醒着且辅助设备因其它原因已经在下载内容，则现在可检索其它内容，并且定时器复位。

当已经检索了数据时，辅助设备可使用控制信道来将主计算机系统置回睡眠状态中。由于计算机系统120醒着并且通过数据信道与辅助设备通信，因此它可以发送数据至设备，使得睡眠状态数据对于辅助设备是已知的。例如，如果用户现在已经开始使用主计算机系统120，这是在用户注意到设备醒着，诸如听见盘驱动器旋转时是通常发生的事，则主计算机系统120将不会被置回睡眠状态。为此，主计算机系统可感测到，例如盖子开关的打开、鼠标活动或触摸屏或电磁数字化仪活动(例如，如果基于图形输入板的PC)，以便将这个信息提供给辅助显示设备。而且，主计算机系统可自己返回到睡眠状态。另外，非SMBUS唤醒机制可在主计算机系统醒着的时候与其通信(例如，通过API调用)来获得这样的信息。

实质上任何合适的机制和/或准则可用于检测何时数据已经检索到且没有更多数据要来临或不允许更多数据，从而可使主计算机系统返回到睡眠状态。这通常发生在每个应用程序发信号表示已经完成提供它所请求的数据的时候。对于其它情况，超时机制可用于处理没有正确响应的程序等，存储器满条件不允许更多的数据，以及诸如热传感器、低电池寿命检测器等其它组件可用于控制主计算机系统的电源状态。信号强度数据可用于取消请求，例如，如果没有网络连接，则不等待任何网络数据。

注意，应用程序，包括那些将提供当前所需要的内容以外的数据的应用程序，可注册对应于在唤醒主计算机系统以请求它们的数据类型之前需要满足的某个准则的资源相关元数据。例如，如果程序需要某个资源(例如，网络连通性、指纹读取器等)且该资源的可用性状态对于辅助设备是已知的，则设备可以决定不请求该程序的数据，这可导致不唤醒主计算机系统，因为不需要数据。而且注意，不管任何应用程序对所需资源的注册，辅助设备都可以独立地基于与主计算机的系统状态有关的和/或甚至与辅助设备的状态(诸如任一方的电池电平，或者某种其它状态，如无线网络的存在与否)有关的某种准则来选择不唤醒主计算机系统。因而，尽管设备可能有对更多数据的需求和/或机会，但不需要请求数据，直到达到与取得数据的能力有关的某个阈值可能性和/或逻辑上要这么做为止。应用程序对资源的这样的注册的范围从非常有限的细节到全部细节。

而且，资源状态改变可以引起唤醒发生。例如，如果先前的数据同步因为没有网络连通(例如，没有wi-fi信号)而失败，无论是主计算机系统上运行的应用程序失败还是因为辅助设备甚至没有尝试同步，当检测到连通时，信号的存在可用作唤醒主计算机系统的基础。

如可以从前述看到，本发明能够使辅助设备基于实际或预期需求唤醒主计算机系统来获得数据，并且随后使主计算设备循环回到睡眠状态中。这保存了主计算设备上的功率，同时让辅助设备在需要的时候充分利用主计算机系统的全部能力。本发明因而提供在当代计算中所需的众多好处和优点。

尽管本发明容许各种修改和替换结构，但在附图中示出了本发明的某些例示实施例并且在上面详细地描述了这些实施例。然而应该理解，不是想要将本发明限于所揭示的(多种)特定形式，而是相反，本发明是要覆盖落在本发明的精神和范围内的所有修改、替换结构及等价方案。

Claims

1.在具有计算机系统的计算环境中，一种系统，包括：

辅助设备，它被配置成提供辅助信息，所述辅助信息的至少一部分是所述计算机系统提供的；

所述辅助设备中的唤醒机制，用于唤醒主计算机系统至一状态，在所述状态中，所述主计算机系统能够访问和传送数据；以及

通信机制，用于在唤醒所述主计算机系统之后在所述辅助计算设备与所述主计算机系统之间传送数据。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括所述唤醒机制用于唤醒所述主计算机系统的控制信道，所述控制信道与用于传送数据的通信机制是分开的。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括所述唤醒机制用于唤醒所述主计算机系统的控制信道，其中，用于传送数据的通信机制还用于通过所述控制信道传送信息。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括所述唤醒机制用于唤醒所述主计算机系统的控制信道，其中，所述控制信道对应于一个集合的至少一个元素，所述集合包括：无线电接收器；SPOT无线电；蓝牙无线电；USB连接；基于SMBUS的连接；串行连接；并行连接；红外连接；网络连接；以及电话连接。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述辅助设备包括连接到所述主计算机系统的基于SMBUS的唤醒机制的显示屏幕。

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述辅助设备中的唤醒机制使所述主计算机系统返回到睡眠状态，所述主计算机系统在所述睡眠状态中比被唤醒状态中消耗更少的功率。

7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，在所述通信机制传送数据之后，所述主计算机系统使自己返回到睡眠状态中，所述主计算机系统在所述睡眠状态中比被唤醒状态消耗更少的功率。

8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述主计算机系统包括至少一个数字权限管理组件和向所述通信机制提供媒体数据的媒体应用程序。

9.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述辅助设备包括一设备类型集合中的设备，所述集合包括：独立的计算机；移动通信设备；具有按钮激励器的辅助显示屏幕；表；墙面显示器；显示屏幕；数字相框；钟；电视机；收音机；媒体播放器；嵌入在消费电子产品设备的主显示器中或者使用该主显示器的设备；汽车、运输或其它车辆单元；主计算机系统的键盘或其它输入设备；寻呼机；以及个人数字助理。

10.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述通信机制对应于一个组件集合中的至少一个组件，所述集合包括：无线电接收器；SPOT无线电；蓝牙无线电；USB连接；串行连接；并行连接；红外连接；网络连接；以及电视连接。

11.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括所述辅助显示系统上耦合到所述唤醒机制的高速缓存管理器，用于在检测到对要从主计算机系统传送的数据量的需求时，唤醒所述主计算机系统到被唤醒状态中。

12.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述高速缓存管理器请求与对应于检测到的需求的数据量无关的附加数据。

13.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述高速缓存管理器请求要传送的数据量、检测满足所述请求的数据、并且与唤醒管理器通信以使所述主计算机系统返回到睡眠状态，所述主计算机系统在所述睡眠状态中比被唤醒状态中消耗更少的功率。

14.在具有主计算机系统和耦合到所述计算机系统的辅助设备的计算环境中，一种方法，包括：

通过所述辅助设备处理用于输出的数据；

在所述辅助设备处检测对其它数据的需求；

将所述主计算机系统从睡眠状态唤醒到所述主计算机系统能够访问和传送其它数据的状态；以及

从所述主计算机系统接收其它数据。

15.如权利要求14所述的方法其特征在于，还包括使所述主计算机系统返回到睡眠状态，所述主计算机系统在所述睡眠状态中比被唤醒状态中消耗更少的功率。

16.如权利要求14所述的方法，其特征在于，还包括在所述辅助显示器上确定当在被唤醒状态中时所述主计算机系统是否已经用唤醒它的方式来使用，并且如果是，则保持所述计算机系统在当前状态中，而如果否，则使所述主计算机系统返回到睡眠状态，所述主计算机系统在所述睡眠状态中比在被唤醒状态中消耗更少的功率。

17.如权利要求14所述的方法，其特征在于，还包括在所述主计算机系统上确定当在被唤醒状态中时所述主计算机系统是否已经用唤醒它的方式来使用，并且如果是，所述主计算机系统使自己保持在当前状态中，而如果否，所述主计算机系统使自己返回到睡眠状态，所述主计算机系统在所述睡眠状态中比在被唤醒状态中消耗更少的功率。

18.如权利要求14所述的方法，其特征在于，唤醒所述主计算机系统包括在控制信道上发送信号。

19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，还包括在所述辅助设备处监听所述控制信道上的数据。

20.如权利要求14所述的方法，其特征在于，从所述主计算机系统接收其它数据包括接收媒体数据。

21.如权利要求14所述的方法，其特征在于，还包括在唤醒所述主计算机系统之后请求其它数据并且请求所述其它数据以外的附加数据。

22.如权利要求21所述的方法，其特征在于，所述附加数据是从与所述其它数据的源分离的源获得的。

23.如权利要求22所述的方法，其特征在于，还包括在接收所述附加数据之后重新调度对所述附加数据的定时检索。

24.如权利要求14所述的方法，其特征在于，还包括在从所述主计算机系统接收所述其它数据之后检测到目前不需要更多的数据。

25.至少一种具有计算机可执行指令的计算机可读介质，当所述指令被执行时，完成如权利要求14所述的方法。

26.至少一种具有计算机可执行指令的计算机可读介质，当所述指令被执行时，完成下列步骤：

当主计算机系统处于睡眠状态中时，在所述主计算机的辅助设备处处理数据；

唤醒所述主计算机系统到被唤醒状态，在所述被唤醒状态中，所述主计算机系统至少能够访问和传送数据；

当在被唤醒状态中与所述主计算机系统通信以交换数据；以及

使所述主计算机系统返回到睡眠状态，所述主计算机系统在所述睡眠状态中比在被唤醒状态中消耗更少的功率。

27.如权利要求26所述的计算机可读介质，其特征在于，唤醒所述主计算机系统包括在控制信道上发送信号。

28.如权利要求27所述的计算机可读介质，其特征在于，还包括在所述辅助设备处监听控制信道上的数据。

29.如权利要求26所述的计算机可读介质，其特征在于，与所述主计算机系统通信包括发送用于存储在所述主计算机系统上的数据。

30.如权利要求26所述的计算机可读介质，其特征在于，与所述主计算机系统通信包括接收所请求的数据。

31.如权利要求30所述的计算机可读介质，其特征在于，从所述主计算机系统接收所请求的数据包括接收媒体数据。

32.如权利要求30所述的计算机可读介质，其特征在于，从所述主计算机系统接收所请求的数据包括接收可显示内容。

33.如权利要求30所述的方法，其特征在于，还包括检测到在从所述主计算机系统接收所请求数据之后目前不需要更多的数据。

34.如权利要求26所述的计算机可读介质，其特征在于，还包括检测对数据的需求并请求所述数据，并且其中，与所述主计算机系统通信包括接收所请求的数据。

35.如权利要求26所述的计算机可读介质，其特征在于，还包括检测对数据的需求并请求被确定为需要的数据，并请求所需要的以外的附加数据。

36.如权利要求35所述的计算机可读介质，其特征在于，所述附加数据是从与被确定为需要的数据的源分离的源获得的。

37.如权利要求26所述的计算机可读介质，其特征在于，还包括在唤醒所述主计算机系统之前评估一个或多个状态准则以决定是否唤醒所述主计算机系统。