TW201820134A - 電子裝置及電子裝置之操作方法 - Google Patents

Abstract

一種電子裝置包括一記憶體及一中央處理器，用以執行一系統狀態偵測器，系統狀態偵測器用以根據至少一硬體元件是否完成列舉以及電子裝置之一系統電源狀態，而致使中央處理器僅執行一設備元件檢測模組、一中斷處理檢測模組及一事件與行程檢測模組中之一者；當設備元件檢測模組被中央處理器所執行時，用以判斷硬體元件是否發生異常；當中斷處理檢測模組被中央處理器所執行時，用以判斷電子裝置之軟體中斷或硬體中斷是否發生異常；其中當事件與行程檢測模組被中央處理器所執行時，用以判斷電子裝置之軟體是否發生異常。

Description

電子裝置及電子裝置之操作方法

本發明係有關於一種電子裝置的系統檢測技術，特別係有關於在一電子裝置中將異常狀態先進行分類的一種系統檢測技術。

一般而言，現行使用者面對電腦當機、藍屏、黑屏等不良現象，往往後知後覺並且無法事先防範。因此，如果有一種可先提醒使用者的預警機制，便可事先避免許多不良現象發生。然而，現有的系統檢測技術係僅限於單一元件(例如：中央處理器(CPU)、記憶體或是防毒軟體)，但是現今許多不良現象的發生係大多在軟體、硬體與作業系統互相搭配後才會產生。至今市面上並無針對使用者當下使用的作業系統作整體的檢測。因此，需要一套機制以在有異常的訊號發生時，提醒使用者需預防當機及/或系統即將發生毀損(crash)。

過去也有關於系統錯誤檢測的研究或構想。然而，大多數的研究或構想皆是將系統錯誤檢測分為使用者模式(user mode)以核心模式(kernel mode)。至於要用那一種模式進行偵測係皆在發現異常現象後再進行判別。如此一來，系統需要大量指令執行此系統錯誤檢測而拖慢整個系統的執行效 能。因此，上述系統錯誤檢測頂多適用於大型伺服器，而不適合用在一般消費者使用的電腦。再者，上述系統錯誤檢測方法皆以錯誤事件發生次數多寡、CPU指令是否有問題以及CPU執行錯誤作為判斷依據，涵蓋率較小，針對軟硬體與作業系統搭配相容性的問題，難以面面俱到。

除此之外，就錯誤檢測之法則而言，先前的商品或檢測技術雖然都有定義法則，然而，先前的商品或檢測技術因缺乏自動化學習的機制而難以檢測出來新一代的軟硬體技術所產生異常風險以及較為複雜的相容性問題所產生的風險。

因此，本發明提供一種電子裝置，具有系統狀態偵測器作為第一道過濾的機制，以精準地先將異常狀態進行分類，執行適當的偵測模組，藉此避免拖慢整體系統的效能。除此之外，各偵測模組內含的法則庫擁有自動化自我學習之機制以擴大異常狀態的涵蓋率，讓新的異常狀態所造成的當機現象頂多發生一次。

本發明提供一種電子裝置，一種電子裝置，包括：一記憶體；以及一中央處理器，用以執行一系統狀態偵測器，上述系統狀態偵測器用以根據至少一硬體元件是否完成列舉以及上述電子裝置之一系統電源狀態，而致使上述中央處理器僅執行一設備元件檢測模組、一中斷處理檢測模組及一事件與行程檢測模組中之一者；其中當上述設備元件檢測模組被上述中央處理器所執行時，用以判斷上述硬體元件是否發生異常；其中當上述中斷處理檢測模組被上述中央處理器所執行時，用 以判斷上述電子裝置之軟體中斷或硬體中斷是否發生異常；其中當上述事件與行程檢測模組被上述中央處理器所執行時，用以判斷上述電子裝置之軟體是否發生異常。

本發明提供一種電子裝置之操作方法，包括：偵測至少一硬體元件是否完成列舉；偵測上述電子裝置之一系統電源狀態；以及根據上述硬體元件是否完成列舉以及上述電子裝置之上述系統電源狀態，僅執行一設備元件檢測模組、一中斷處理檢測模組及一事件與行程檢測模組中之一者，其中上述設備元件檢測模組係用以判斷出上述硬體元件是否發生異常；上述中斷處理檢測模組係用以判斷上述電子裝置之軟體中斷或硬體中斷是否發生異常，並且上述事件與行程檢測模組係用以判斷上述電子裝置之軟體是否發生異常。

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

100‧‧‧電子裝置

102‧‧‧設備裝置

104‧‧‧記憶體

106‧‧‧中央處理器

108‧‧‧系統狀態偵測器

110‧‧‧設備元件檢測模組

112‧‧‧中斷處理檢測模組

114‧‧‧事件與行程檢測模組

S10、S20、S30、S40、S50、S60、S70、S80、S90、S100、S110‧‧‧步驟

第1圖顯示為本發明實施例中之一電子裝置之方塊圖；第2A、2B圖顯示為本發明實施例中之一電子裝置之一流程圖；第3圖顯示為本發明實施例中之一電子裝置之另一流程圖。

以下將詳細討論本發明各種實施例之製造及使用方法。然而值得注意的是，本發明所提供之許多可行的發明概 念可實施在各種特定範圍中。這些特定實施例僅用於舉例說明本發明之製造及使用方法，但非用於限定本發明之範圍。

第1圖顯示為本發明實施例中之一電子裝置100之一方塊圖。在某些實施例中，電子裝置100可為一電腦，但不限定於此。如第1圖所示，電子裝置100包括一設備裝置102、一記憶體104以及一中央處理器106。在本發明之某些實施例中，電子裝置100更包括一控制器(例如：超級輸入輸出控制器及內嵌控制器)(未圖示)，用以傳送電子裝置100內各個元件或裝置間的訊號。設備裝置(或硬體元件)102可為一硬碟或外接式I/0設備，用以傳送一訊號至中央處理器106，使得中央處理器106透過上述訊號判斷所有設備裝置102是否完成列舉。記憶體104用以儲存電子裝置100之作業系統之當下的任何狀態。在本發明所述之一實施例中，記憶體104可為一隨機存取記憶體。中央處理器106可為一單一處理器或複數個處理器。舉例而言，中央處理器可包括一般用途微處理器、特殊用途處理器之組合及/或相關晶片組。一般用途微處理器和特殊用途處理器之組合的例子為指令集處理器(instruction-set processor)、圖形處理器、視頻處理器、音訊處理器及/或特殊用途微處理器。在本發明所述之一實施例中，中央處理器106可用以執行一系統狀態偵測器108、一設備元件檢測模組110、一中斷處理檢測模組112以及一事件與行程檢測模組114。在本發明所述之另一實施例中，系統狀態偵測器108、設備元件檢測模組110、中斷處理檢測模組112以及事件與行程檢測模組114也可透過個別的硬體元件或電路實現。

系統狀態偵測器108用以接收來自設備裝置102之一訊號並根據接收到的訊號決定是否要傳送一第一觸發訊號至設備元件檢測模組110。在某些實施例中，接收到的訊號包括設備裝置102的電源狀態(D0~D3)之資訊。系統狀態偵測器108更根據電子裝置100之系統電源狀態(S0-S5)以決定要傳送一第二觸發訊號至中斷處理檢測模組112或一第三觸發訊號至事件與行程檢測模組114。

ACPI(Advanced Configuration and Power Interface，進階組態與電源介面)是一種電腦電源管理規格，可以讓作業系統直接的管理各種裝置利用電源的狀況。在本實施例中，電子裝置100之作業系統係使用ACPI電源管理規格管理電子裝置中各種裝置利用電源的狀況。進階組態與電源介面(Advanced Configuration and Power Interface，ACPI)中的電源狀態包括S0、S1、S2、S3、S4、S5，下文說明上述組態之代表意思。

S0狀態(一般工作狀態)：電子裝置正常運作下的狀態。

S1狀態(POS，Power on Suspend)：在此狀態下，電腦內的中央處理器透過一匯流排時脈(Bus clock)的控制而被關閉，但其他硬體元件仍是正常運作。

S2狀態：此時電腦的中央處理器與匯流排時脈皆被關閉，但其他硬體元件仍是可以正常運作。

S3狀態(sleeping state，睡眠狀態或稱待機狀態)：在這個狀態下，設備裝置102、超級輸入輸出控制器及內嵌控制器仍然有電源供給，且幾乎是唯一幾個有電源供給的元件。 因為電子裝置100之作業系統、所有應用程式和被開啟的文檔等的狀態都是保存在設備裝置102中，電腦從S3狀態回來時，記憶體104的內容和它進入S3狀態時的內容是相同的，故使用者可以把電腦恢復到上次他們保持的狀態。在S3狀態下，如果任何正在執行的應用程式(被開啟的文檔等)有私有資訊在裡面，這些資訊是不會被寫到非揮發性記憶體，例如硬碟或固態硬碟(solid state disk)。

S4(休眠狀態)：S3狀態與S4狀態都是睡眠狀態，只是在這兩個睡眠狀態下，電腦內的硬體元件的設定並不完全相同。在S4狀態下，電子裝置100的大部分元件都未被供電。在這個狀態下，記憶體104的內容被儲存在非揮發性記憶體(例如：硬碟)，以保護作業系統當前的狀態，包括所有應用程式，開啟的文檔等。換言之，當電腦從S4狀態恢復後，使用者可以恢復到原本的工作狀態，這部分是與S3狀態是一樣的。S4狀態和S3狀態之間的差異是，除了把記憶體104中的內容移進移出所消耗的時間差異以外，在S3狀態下的時候如果一旦停電了，所有主記憶體上的資料就會丟失，包括所有的沒有保存的文檔。而在S4狀態下，因為資料是儲存在硬碟，所以沒有影響。

S5(soft off，系統重關機狀態)：除了作業系統並不會儲存任何資料外，S5狀態與S4狀態大部分都是相似的。當電腦位於S5狀態時，電腦仍有可能透過網路，鍵盤，USB裝置被喚醒，因為在S5狀態下，只對一些零組件(例如南橋晶片、超級輸入輸出控制器或網路晶片等零組件)供應少量電力，其餘的電腦系統全部關閉。

在本發明所述之一實施例中，當電子裝置100之系統電源狀態為正常運作狀態(S0-S2)時，系統狀態偵測器108傳送第三觸發訊號至事件與行程檢測模組114。在本發明所述之另一實施例中，當電子裝置100之系統電源狀態為休眠狀態(S3-S4)或系統重關機狀態(S5)時，系統狀態偵測器108傳送第二觸發訊號至中斷處理檢測模組112。

設備元件檢測模組110用以當系統狀態偵測器108取得設備裝置102的電源狀態(D0~D3)並根據設備裝置102的電源狀態(D0~D3)判斷出硬體元件無法完成列舉時，接收來自系統狀態偵測器108的第一觸發訊號，以從記憶體104中存取/讀取複數個第一參數。在本發明之某些實施例中，第一參數係為列舉失敗時硬體元件(設備裝置102)的硬體識別碼(Hardware ID)及/或設備裝置102所需要的服務名稱(Service Name)。設備元件檢測模組110更包括一第一法則庫，上述第一法則庫具有一第一法則。在本發明之某些實施例中，當第一參數符合第一法則庫中之第一法則時，上述設備元件檢測模組110判斷設備裝置102發生異常，以得知設備裝置102或設備裝置102的驅動程式需要更新及/或處理。在本發明之某些實施例中，第一法則係為第一參數相同於設備裝置102出現中止、等侯或移除時的硬體識別碼。也就是說，當第一參數與設備裝置102發生中止、等侯或移除時的硬體識別碼相同時，設備元件檢測模組110判斷出異常現象發生(電子裝置100之硬體發生異常)。

中斷處理檢測模組112用以當系統狀態偵測器108判斷出硬體元件完成列舉以及電子裝置100之系統電源狀態為 休眠狀態(S3~S4)或系統重關機狀態(S5)時，接收來自系統狀態偵測器108的第二觸發訊號，以從記憶體104中存取/讀取複數個第二參數。在本發明之某些實施例中，第二參數係為系統於請求中斷服務時設備裝置102的電源以及電子裝置100之系統電源狀態。中斷處理檢測模組112更包括一第二法則庫，上述第二法則庫具有一第二法則，當第二參數符合第二法則庫之第二法則時，中斷處理檢測模組112判斷電子裝置100之軟體中斷或硬體中斷發生異常。在本發明之一實施例中，第二參數係為電子裝置100之系統於請求中斷服務時設備裝置102的電源狀態以及電子裝置100之系統電源狀態。在本發明之一實施例中，第二法則庫之第二法則係為設備裝置102的電源狀態以及電子裝置100之系統電源狀態不符合一特定的對應關係。舉例而言，依照APCI的規範，在本設備裝置102的電源狀態為D3時，電子裝置100之系統電源狀態應為S3、S4、S5。因此，若設備裝置102的電源狀態為D3但電子裝置100之系統電源狀態為S0-S2(即系統電源狀態不為S3、S4、S5)，則代表設備裝置102的電源狀態以及電子裝置100之系統電源狀態不符合特定的對應關係。也就是說，中斷處理檢測模組112此時會判斷為有異常現象發生(電子裝置100之軟體中斷或硬體中斷發生異常)。

事件與行程檢測模組114用以當系統狀態偵測器108判斷出設備裝置102完成列舉以及電子裝置100之系統狀態為正常運行狀態時，接收來自系統狀態偵測器108的第三觸發訊號，以從記憶體104中讀取複數個第三參數。在本發明之某 些實施例中，第三參數係為安裝於系統中軟體的錯誤代碼。在本發明所述之一實施例中，安裝於系統中軟體的錯誤代碼可為系統中的行程(process)的錯誤代碼、執行緒(thread)及/或事件(event)的錯誤代碼。在本發明所述之一實施例中，事件與行程檢測模組114更包括一第三法則庫，第三法則庫具有一第三法則，當第三參數符合第三法則庫之第三法則時，事件與行程檢測模組114判斷電子裝置100之軟體發生異常。在本發明所述之一實施例中，第三法則庫之第三法則係為第三參數具有非零值。也就是說，當第三法則庫中之行程、執行緒及/或事件的錯誤代碼不為零時，執行緒及/或行程有分頁錯誤(page fault)、例外(exception)、死結(Deadlock)以及陷阱(trap)，事件與行程檢測模組114判斷為異常狀態發生(電子裝置100之軟體發生異常)。

除此之外，第一法則庫具有自動化自我學習的功能。也就是說，第一法則庫中之第一法則可以被改變及更新。同理，第二法則庫中之第二法則以及第三法則庫中之第三法則也可被改變及更新。舉例而言，當從記憶體104讀取的第二參數符合第二法則庫之第二法則但電子裝置100之軟體中斷或硬體中斷仍發生異常時，中斷處理檢測模組112便將發生異常時當下的記憶體104之參數儲存至第二法則庫中，並且更新第二法則庫之第二法則。如此一來，第二法則便被改變。當從記憶體104讀取的第三參數符合第三法則庫之第三法則但電子裝置100之軟體仍發生異常時，事件與行程檢測模組114便將發生異常時當下的記憶體104之參數儲存至第三法則庫中，並且更新 第三法則庫之第三法則。當從記憶體104讀取的第一參數符合第一法則庫之第一法則但電子裝置100之硬體仍發生異常時，設備元件檢測模組110便將發生異常時當下的記憶體104之參數儲存至第一法則庫中，並且更新第一法則庫之第一法則。如此一來，第一、第二、第三法則庫所儲存的資料將會增加，以便下次再進行異常狀態判別時，第一、第二、第三法則庫所涵蓋的範圍將更加廣闊及縝密。

第2A、2B圖顯示為本發明實施例中之一電子裝置100之流程圖。首先，於步驟S10中，系統狀態偵測器108判斷設備裝置102是否完成列舉。在本發明之一實施例中，系統狀態偵測器108判斷單一個硬體元件(例如：設備裝置102)是否完成列舉。在本發明之另一實施例中，系統狀態偵測器108判斷複數個硬體元件(例如：設備裝置102及其他未圖示的元件)是否完成列舉。為了方便說明，本發明中皆以單一個硬體元件做說明。

當系統狀態偵測器108判斷設備裝置102沒有完成列舉時，進入步驟S20。於步驟S20中，設備元件檢測模組110透過接收來自系統狀態偵測器108之一第一觸發訊號而被執行，以從記憶體104中讀取複數個第一參數並根據上述第一參數是否符合第一法則庫中之第一法則，以判斷設備裝置102是否發生異常。當第一參數符合第一法則庫中之第一法則時，則進入步驟S30。於步驟S30中，設備元件檢測模組110判斷為設備裝置102發生異常。也就是說，電子裝置100的硬體(設備裝置102)發生異常。當設備裝置102發生異常時，中央處理器106 可發送一第一訊號致使電子裝置100之顯示裝置(未圖示)顯示訊息以通知使用者設備裝置102有異常狀態發生。當第一參數不符合第一法則庫中之第一法則時，則進入步驟S40。於步驟S40中，設備元件檢測模組110判斷為設備裝置102沒有發生異常。也就是說，電子裝置100的硬體(設備裝置102)沒有發生異常。當設備裝置102沒有發生異常時，步驟S40可回至步驟S20以繼續偵測設備裝置102是否發生異常。

當設備元件檢測模組110判斷設備裝置102完成列舉時，進入步驟S50。於步驟S50中，系統狀態偵測器108判斷電子裝置100之系統狀態為何，以決定要傳送第二觸發訊號至中斷處理檢測模組112或第三觸發訊號至事件與行程檢測模組114。

當系統狀態偵測器108判斷出電子裝置100之系統電源狀態為正常運行狀態(S0-S2)時，則進入步驟S60。於步驟S60中，事件與行程檢測模組114透過接收來自系統狀態偵測器108之一第三觸發訊號而被執行，以從記憶體104中讀取複數個第三參數並根據上述第三參數是否符合第三法則庫中之第三法則，以判斷電子裝置100之軟體是否發生異常。當第三參數符合第三法則庫中之第三法則時，則進入步驟S70。於步驟S70中，事件與行程檢測模組114判斷為電子裝置100之軟體發生異常。當電子裝置100之軟體發生異常時，中央處理器104可發送一第三訊號致使電子裝置100之顯示裝置(未圖示)顯示訊息以通知使用者電子裝置100之軟體有異常狀態發生。當第三參數不符合第三法則庫中之第三法則時，則進入步驟S80。於步驟 S80中，事件與行程檢測模組114判斷為電子裝置100之軟體沒有發生異常。當電子裝置100之軟體沒有發生異常時，步驟S40可回至步驟S60以繼續偵測電子裝置100之軟體是否發生異常。

當系統狀態偵測器108判斷出電子裝置100之系統電源狀態為休眠(S3~S4)或系統重開機(S5)狀態時，進入步驟S90。於步驟S90中，中斷處理檢測模組112透過接收來自系統狀態偵測器108之一第二觸發訊號而被執行，以從記憶體104中讀取複數個第二參數並根據上述第二參數是否符合第二法則庫中之第二法則，以判斷電子裝置100之軟體中斷或硬體中斷是否發生異常。當第二參數符合第二法則庫中之第二法則時，則進入步驟S100。於步驟S100中，中斷處理檢測模組112判斷為電子裝置100之軟體中斷或硬體中斷發生異常。當電子裝置100之軟體中斷或硬體中斷發生異常時，中央處理器106可發送一第二訊號致使電子裝置100之顯示裝置(未圖示)顯示訊息以通知使用者電子裝置100之軟體中斷或硬體中斷有異常狀態發生。當第二參數不符合第二法則庫中之第二法則時，則進入步驟S110。於步驟S110中，中斷處理檢測模組112判斷為電子裝置100之軟體中斷或硬體中斷沒有發生異常。當電子裝置100之軟體中斷或硬體中斷沒有發生異常時，步驟S110可回至步驟S90以繼續偵測電子裝置100之軟體中斷或硬體中斷是否發生異常。

第3圖顯示為本發明實施例中之電子裝置100之另一流程圖。在有新的設備元件剛完成列舉時，系統狀態偵測器108判斷電子裝置100之系統狀態為何，以決定要傳送第二觸發 訊號至中斷處理檢測模組112或第三觸發訊號至事件與行程檢測模組114。接下來的其餘動作如上所述，故本發明在此不加以闡述。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。另外本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本發明之權利範圍。

Claims (10)

1. 一種電子裝置，包括：一記憶體；以及一中央處理器，用以執行一系統狀態偵測器，上述系統狀態偵測器用以根據至少一硬體元件是否完成列舉以及上述電子裝置之一系統電源狀態，而致使上述中央處理器僅執行一設備元件檢測模組、一中斷處理檢測模組及一事件與行程檢測模組中之一者；其中當上述設備元件檢測模組被上述中央處理器所執行時，用以判斷上述硬體元件是否發生異常；其中當上述中斷處理檢測模組被上述中央處理器所執行時，用以判斷上述電子裝置之軟體中斷或硬體中斷是否發生異常；其中當上述事件與行程檢測模組被上述中央處理器所執行時，用以判斷上述電子裝置之軟體是否發生異常。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其中當上述硬體元件未完成列舉時，上述系統狀態偵測器致使上述中央處理器執行上述設備元件檢測模組。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其中當上述硬體元件完成列舉且上述電子裝置之上述系統狀態為正常運行狀態時，上述系統狀態偵測器致使上述中央處理器執行上述事件與行程檢測模組；其中當上述硬體元件完成列舉且上述電子裝置之上述系統狀態為休眠狀態或系統重開機狀態時，上述系統狀態偵測器致使上述中央處理器執行上述中斷處理檢測模組。
4. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其中上述系統 狀態偵測器接收來自上述硬體元件之至少一訊號並根據接收到的上述訊號判斷上述硬體元件是否完成列舉，並且當上述硬體元件未完成列舉時，上述系統狀態偵測器傳送一第一觸發訊號以致使上述中央處理器執行上述設備元件檢測模組。
5. 如申請專利範圍第1或4項所述之電子裝置，其中上述設備元件檢測模組從上述記憶體中讀取上述硬體元件的硬體識別碼，並當所讀取之上述硬體元件的硬體識別碼與上述硬體元件發生中止、等侯或移除時的硬體識別碼相同時，判斷為上述硬體元件發生異常。
6. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其中當上述硬體元件完成列舉且上述電子裝置之上述系統電源狀態為正常運行狀態時，上述系統狀態偵測器傳送一第三觸發訊號以致使上述中央處理器執行上述事件與行程檢測模組。
7. 如申請專利範圍第1或6項所述之電子裝置，其中上述事件與行程檢測模組從上述記憶體中讀取安裝於上述系統中軟體的錯誤代碼，並當所讀取之錯誤代碼不為零時，判斷為上述電子裝置之軟體發生異常。
8. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其中當上述硬體元件完成列舉且上述電子裝置之上述系統電源狀態為休眠狀態或系統重開機狀態時，上述系統狀態偵測器傳送一第二觸發訊號以致使上述中央處理器執行上述中斷處理檢測模組。
9. 如申請專利範圍第1或8項所述之電子裝置，其中上述中斷處理檢測模組從上述記憶體中讀取於請求中斷服務時上述硬體元件的電源以及上述系統電源狀態，當所讀取上述硬體元 件的電源以及上述系統電源狀態不符合一特定的對應關係時，判斷為上述電子裝置之軟體中斷或硬體中斷發生異常。
10. 一種電子裝置之操作方法，包括：偵測至少一硬體元件是否完成列舉；偵測上述電子裝置之一系統電源狀態；以及根據上述硬體元件是否完成列舉以及上述電子裝置之上述系統電源狀態，僅執行一設備元件檢測模組、一中斷處理檢測模組及一事件與行程檢測模組中之一者，其中上述設備元件檢測模組係用以判斷出上述硬體元件是否發生異常；上述中斷處理檢測模組係用以判斷上述電子裝置之軟體中斷或硬體中斷是否發生異常，並且上述事件與行程檢測模組係用以判斷上述電子裝置之軟體是否發生異常。