插拔‘固定’‘系统’硬盘的制作方法

专利名称：插拔‘固定’‘系统’硬盘的制作方法
技术领域：
本发明涉及当在计算机上运行操作系统时如何插拔‘固定’‘系统’硬盘(这里所指的计算机在后文所指亦包括计算机相关或计算机控制的机器和设备)；特别是如何移除及插入或分开及连接‘固定’‘系统’硬盘以便运行无盘计算机(这里所指的无盘计算机在后文所指亦包括无盘计算机相关或无盘计算机控制的机器和设备)。
背景技术：
[2]在任何安装了‘固定’‘系统’硬盘的计算机，当操作系统在计算机内，特别是在‘固定’‘系统’硬盘上运行及控制该计算机时，这些‘固定′‘系统′硬盘都不能被插拔或移走及再插入。
在这里及后文所指的‘固定’‘系统’硬盘是指如下定义的硬盘。当计算机在每次电源开关启动或重启动时，计算机会从这些硬盘上获取并运行操作系统的系统镜像。这些硬盘(a)(i)它的数据接口直接连接到主板上引出的数据线和它的电源接口直接连接到电源上引出的电源线，此电源亦供电给计算机主板；或(a)(ii)它的数据接口直接连接到主板上引出的数据线和它的电源接口直接连接到独立的外部或独立的内部电源上的电源线，此电源不供电给计算机主板和在计算机中的其他部件；或(b)(i)它的数据接口连接上连接在主板系统总线上的控制介面卡上的数据线。它的电源接口连接上一同供电给计算机主板的电源上的电源线；或(b)(ii)它的数据接口连接上连接在主板系统总线上的控制介面卡上的数据线。它的电源接口连接上独立的外部电源或独立的内部电源上的电源线，此电源不供电给主板和在计算机中的其他部件；或(c)它连接到一个接上并能被计算机识别的设备。这设备使用上述的(a)或(b)连接方式并且没有功能支持硬盘数据从一种输入/输出介面转换到另一种输入/输出介面，例如从IDE介面转换到USB介面。
这包括但并不限于IDE/EIDE/ATA/Ultra ATA/SCSI/Ultra SCSI (电子集成驱动器/增强型电子集成驱动器/先进科技附加设备/超强先进科技附加设备/小型计算机系统介面/超强小型计算机系统介面)等介面的硬盘。上述的硬盘种类都是常用的工业标准类别，并被用作及被定义为固定硬盘，因为它们几乎在每台单台计算机或网络服务器中，均是固定安装于计算机内部。并且控制着计算机的操作系统均是在这些硬盘上启动和运行。
热插拔装置是经特别设计，附有功能，使附属的非热插拔硬盘变成可以热插拔。它们有以下的设计特色以符合热插拔的要求，这些要求可在这个网址找到http://www.maxtor.com/en/documentation/white_papers/sata_hot_plug_white_paper.pdf及引述如下把硬盘驱动器插入到系统槽时，有效地控制静电的释放以避免损坏硬盘驱动器；控制从主机流入到硬盘驱动器的电流以防电压下降；确保主机能检测到新插入的硬盘驱动器；及正确地建立硬盘驱动器和主机之间的通信。
串口ATA(SATA)硬盘本身已经具备热插拔功能。然而，如果它是被用作‘系统’硬盘，并让计算机在启动时，从它身上起动操作系统的话，它一般是直接连接到从主板引出的数据线及从内部电源引出的电源线，并且被用作‘固定’‘系统’硬盘。当它作为‘系统’硬盘，让操作系统运行其上时，它是不可以插拔的。硬盘被这样使用的话，这硬盘就被本发明涵盖。因此，‘可热插拔’硬盘即是用(a)，(b)，及(c)任何一种方法去连接的硬盘，此硬盘亦用作储存及启动控制计算机的操作系统的系统镜像。此等硬盘都应该被这发明涵盖。
上述其他硬盘(即非串口ATA硬盘或者相似技术的硬盘这些硬盘被固定在计算机内部。并且，如上述定义一样，计算机系统是在这些硬盘上启动的)是不具备热插拔功能的。它们不能安全地符合上述对热插拔的要求。因此这些硬盘不能热插拔，除非连接在一些符合上述要求的设备上。再者，如果它们被用作计算机的‘系统’硬盘，让计算机从它们身上抽取操作系统的系统镜像来运行操作系统的话，它们也是不可以热插拔的。
所以‘固定’‘系统’硬盘是不能热插拔的，因为它没有热插拔功能或者因为它被用作计算机的‘系统’硬盘，让计算机在启动时在它身上抽取操作系统的系统镜像，并在它身上运行操作系统。或兼而有之，即既没有热插拔功能也被用作‘系统’硬盘，并如上述定义一样被接驳为‘固定’‘系统’硬盘。
有关把‘固定’‘系统’硬盘进行热插拔的资料，可以在下面的网址找到http://www.sun.com/products-n-solutions/hardware/docs/html/816-2482-11/HDD_RM M_replace.html#91741[10]然而它涉及昂贵的具有热插拔功能的软硬件。而且仅能用在基于服务器的操作系统。其运作方式是，把用作启动的主硬盘的影像复制到服务器硬盘之上。此方法亦不能应用于没有连接到局域网的单台计算机或移动笔记本计算机。
用以启动和控制计算机的操作系统必须来源于一个非易挥发的大容量存储介质上。上述的‘固定’‘系统’硬盘具有快速、可靠和便宜的优点。所以通常都是被用作主要的非易挥发存储介质或设备，以用作存储操作系统的系统镜像。
在没有发明如何把操作系统整个移在计算机中的易挥发随机存取内存上运行以前，每台独立的计算机上的主要非易挥发存储介质或存储设备都必须是固定的。因为控制着计算机的操作系统是在它上面启动和运行的。
可以把操作系统完全在计算机中的易挥发随机存取内存上运行的情况使得外设的可移动的USB盘或光磁盘或只读光盘可被用作主要的非易挥发存储介质，同时让计算机可在无盘状态下运行。这个发展可由以下PCT申请，编号PCT/IB00/00010，标题‘在内存盘上运行微软Windows 95/98’中的发明展现出来。这亦是本发明者所提出。但是这些非硬盘储存介质的运行速度比较缓慢。
在目前，绝大多数计算机和盘基的操作系统都是在上述的‘固定’‘系统’硬盘上运行。而且从来没有启示如何在计算机正常运行状态下做到安全地移除固定系统硬盘。
硬盘是导致计算机故障的主要来源。‘固定’‘系统’硬盘每天都有磨损。浏览网页和通过互联网下载文件通常会引致计算机病毒感染，成为计算机维护的头痛问题。而硬盘又是病毒的主要攻击目标。然而每台有盘的计算机至少必须配备一个‘固定’‘系统’硬盘。
APM(高级电源管理)和ACPI(高级配置及电力介面)的出现和热插拔技术领域的发展是希望提供更好的电力管理以及增加使用计算机及其外围设备的灵活性和移动性。
有关APM和ACPI的规格可以在下面网址找到http://www.microsoft.com/whdc/archive/amp_12.mspx和http://www.acpi.info[18]现在大型的计算机服务器上使用支持热插拔硬盘或者使用连接在具热插拔功能设备的硬盘已经很普遍。外部连接的热插拔硬盘例如MO盘、USB-IDE硬盘和Firewire-IDE硬盘已经普遍被用在个人计算机和笔记本计算机。但无论如何，它们都相对昂贵或缓慢，并需要转换介面。并且要依赖适当的，但不是时常可以得到的，驱动支持。
发明的披露技术难题[19]几乎每台独立的计算机都有一个IDE/ATA‘固定’‘系统’硬盘。这已成为不可或缺的标准特色。更有甚者，这些IDE/ATA‘固定’‘系统’硬盘被认为必须如此使用。这硬盘被螺丝钉固定在计算机里面。使用者被劝戒当计算机在运行时，它是不可以热插拔或移走的。因为它是用作‘系统’硬盘去运行操作系统。但如前所述，‘固定’‘系统’硬盘是计算机维护上一个令人头痛的问题。
本发明提供了解决这个问题的基本步骤。它打破了传统的观念或想法就是当计算机运行时，‘固定’‘系统’硬盘必须安装并固定在计算机的内部。本发明提供一个方法，使得计算机可从‘固定’‘系统’硬盘上启动，并在其后有需要时，以无盘方式或再次以有盘方式运行。
技术解决方案[21]本发明所提出的方法可应用于有APM或ACPI或相似技术支持的计算机。这计算机并且可以运行一个从‘固定’‘系统’硬盘上引导或启动，并基于内存盘上运行的操作系统。
在过去的多年里出产的计算机已经普遍支持APM或ACPI这种技术。但是不同的操作系统，在实施APM或ACPI或相似技术时，有不同的执行表现。在APM或ACPI或相似的技术出现前开发的操作系统，通常都不支持此等技术，或是需要通过其后补丁才支持此等技术。新版本的操作系统设计已经考虑到支持这些技术了。但在执行表现上，它们有很大分别。本发明讨论，如何在有不同程度APM或ACPI或相似技术支持的计算机中，怎么可使‘固定’‘系统’硬盘分离和重新连接；特别是怎么样使计算机，从有盘方式运行转换到无盘方式运行，和当有需要时，再次从无盘状态转换到有盘状态。
现在，许多操作系统都能够完全地在易挥发内存上运行，比如MSDOS、FreeDOS、微软Windows3.0/3.1，微软Windows95/98/ME，Linux、FreeBSD等。如有时间和意愿，目前其他未能够在易挥发内存上运行的操作系统，都可以加入此一功能。
本发明基本上包括以下步骤1.从‘固定’‘系统’硬盘上，启动一个有APM或ACPI或相似技术支持的计算机。并把可运行于内存盘上的目标操作系统，运行于内存盘上；2.做好准备工作，免除计算机及操作系统对目标‘固定’‘系统’硬盘存取的需求。并使计算机进入可让‘固定’‘系统’硬盘被分开的状态；3.在需要时，分开目标‘固定’‘系统’硬盘和唤醒计算机；及4.根据需要，或根据计算机软硬件的能力，来再次重新连接原有的‘固定’‘系统’硬盘或其他的‘固定’硬盘。并且在有需要时唤醒计算机。
这些步骤将会通过例子，以MSDOS，Windows 98，FreeBSD和Linux系统来加以说明。说明它们如何在有APM或ACPI支持的计算机上运行。
然而本发明并不限于在这些计算机和操作系统上应用。现在重申一次，本发明适用于支持APM或ACPI或有相似功能的其他技术的计算机；和从‘固定’‘系统’硬盘引导，运行操作系统，并且能够把操作系统完全放在易挥发内存上运行的计算机。
上述步骤详细描述如下1.从‘固定’‘系统’硬盘上，启动一个有APM或ACPI或相似技术支持的计算机。并把可运行于内存盘上的目标操作系统，运行于内存盘上。
本发明可应用于支持APM或ACPI或相似技术，并装备了上述定义之‘固定’‘系统’硬盘的计算机。
有这些电力管理功能的计算机，及其连接的‘固定’硬盘，是可被设定进入不同状态的。如何精确地控制计算机及其‘固定’硬盘进入不同状态，是与目标操作系统的功能有关。下面的步骤2将会有详细的例子描述。
当计算机从‘固定’‘系统’硬盘启动后，要插拔这硬盘，最重要是在这计算机上，运行一个可运于内存盘上的操作系统。在一个计算机上，运行一个基于硬盘运行的控制操作系统时，在计算机内的‘系统’硬盘是不能被插拔的。
目前这个步骤包括了从‘固定’‘系统’硬盘引导和启动支持APM或ACPI或相似技术的计算机。这步骤首先在‘固定’‘系统’硬盘上启动计算机。然后引导运行可运行于内存盘上的操作系统镜像，使之在内存盘上运行。例如，在计算机上运行一个基于内存盘的Windows98控制操作系统时，计算机首先要进入到DOS的实模式。Windows 98的系统镜像应预先已适当地准备好。这镜像然后被引导到内存盘上运行，并接管计算机的控制。MSDOS同样地可以被设定成，可在内存盘上运行的，实模式下的DOS操作系统。运行在内存盘上的Windows98，只不过是比运行在内存盘上的实模式MSDOS，向前走了一步。
中华人民共和国香港特别行政区的盈盘国际有限公司开发了一个程序名为WINDRV。这个程序可以在这个网址http://windrv.net.下载。这个程序可以帮助做一个实模式MSDOS或保护模式Windows98系统镜像。然后这些镜像可在计算机的内存盘上，运行实模式的MSDOS或保护模式的Windows98操作系统。
装载基于内存盘的MSDOS及Windows98的次序是(a)启动一个基于硬盘的实模式MSDOS，接着引导实模式MSDOS系统镜像，使之在内存盘上运行实模式MSDOS；然后(b)引导一个在硬盘上的Windows 98系统镜像，使之在内存盘上运行。对于单台计算机来说，目标操作系统是在指定的启动硬盘的主活动分区中被引导的。目标操作系统未必是或者不必要是第一个装载的操作系统。
一个基于内存盘的Linux操作系统可以从MSDOS实DOS模式下启动。一个这样的Linux版本例子是Basic Linux。在MSDOS实DOS模式下可以使用一个叫LOADLIN.EXE的程序，来实现引导BasicLinux这操作系统，完全基于内存盘来运行。一个BasicLinux的改进版本可以在这个网址下载来使用http://www.windrv.net/bslnx.zip这样一个基于内存盘的BasicLinux，甚至能够被一个基于内存盘的实DOS模式的MSDOS启动。整套BasicLinux，包括了LOADLIN.EXE和系统内核文件，是可以被储存于实模式MSDOS所产生的内存盘内。然后由LOADLIN.EXE启动系统内核文件，重新运行一个基于内存盘的操作系统。因此启动一个基于内存盘的BasicLinux的顺序是
(c)启动一个基于硬盘的实DOS模式MSDOS，然后导入一个在硬盘上的BasicLinux软件包，使之在内存盘上运行BasicLinux；或(d)启动一个基于硬盘的实DOS模式MSDOS，然后导入一个在硬盘上的实DOS模式MSDOS系统镜像，使之在内存盘上运行；然后由这实DOS模式的内存盘上，引动一个基于内存盘的BasicLinux软件包，在内存盘上去运行BasicLinux操作系统。
也有一些其他的，基于内存盘的Linux软件套包，例如Trinux和Knoppix。Knoppix可完全在内存中，作为一个完整并具有非常友好图像界面的Linux，去运行。Knoppix也可以被配置成在‘固定’硬盘上启动。下面这两个网址就是讨论怎么样去建立一个由硬盘启动并在内存盘运行的Linuxhttp://www.knoppix.net/docs/index.php/HdBasedHowTohttp://staff.washington.edu/gray/KnoppixCFguide.htmlPicoBSD是FreeBSD的一个发行版本。如果把它的可启动系统镜像，直接以镜像形式写入软盘或者‘固定’‘系统’硬盘的活动主分区，或者使用实DOS模式程序BSDBOOT.COM，PicoBSD就能够直接地从软盘或硬盘导入内存而成为一个基于内存盘运的FreeBSD。要注意的是，BSDBOOT.COM是要在实DOS模式下运行，并且不能预先装载任何内存管理器。改良版的PicoBSD可以在这个网址找到并下载使用http://www.windrv.net/picoboot.zip如果有‘固定’硬盘的计算机，通过远程启动协议如Etherboot，RPL或PXE等连接上网络的话，这些基于内存盘的操作系统亦能够通过网络来分发到这计算机。一旦引导成功进入到内存盘运行状态，目标操作系统和这个有‘固定’硬盘的计算机，就像从‘固定’‘系统’硬盘启动的单台计算机一样运作。
大量的例子已经证明，现在的操作系统都能够完全放到内存中运行，并且和在硬盘上运行的操作系统一样，有先进的功能。其他操作系统由于在设计上的不足或在软件开发上受到时间或意愿的限制，而不具备完全在内存中运行的功能。这些都和本发明没有关系。
当支持APM或ACPI或相似技术功能的计算机在启动并进入在内存盘上运行操作系统的状态后，就可进入下述第2个步骤。
2.做好准备工作，免除计算机及操作系统对目标‘固定’‘系统’硬盘存取的需求。并使计算机进入可让‘固定’‘系统’硬盘被分开的状态。
当目标操作系统被装载在内存上运行后，就可以进入准备从计算机中移除‘固定’‘系统’硬盘的阶段。
对于MSDOS或微软Windows 98或Linux或FreeBSD这些操作系统来说，一个完全基于内存盘运行的操作系统，要求被频繁操作的所有系统文件，或应用文件，或数据文件，都放到内存中，以提供持续的使用和存取；操作系统就没有需要对硬盘进行存取并能正常运行。这硬盘包括了存储着操作系统镜像，和由之而引导启动在内存盘上运行目标操作系统，的硬盘。其他应用文件或数据文件，亦可以放入或存储在‘固定’硬盘，包括‘固定’‘系统’硬盘，以便在有需要时存取。然而，要移除具体个别的‘固定’硬盘，首先要满足并完成对这硬盘的存取。即操作系统及在上运行的应用程序都不再需要对这硬盘进行存取。
此外，Windows 98或Linux或FreeBSD在运行时，有时候会使用一些盘空间来作为交换空间。这些交换文件或交换分区亦应该被设置在内存盘上。这些操作系统也可以被设置为不使用这些交换空间。
因为全部必要存取的文件都已经被放到内存中，所以就不用存取放在‘固定’硬盘上的文件了。这些硬盘就能够被准备移除。
准备好移除硬盘就意味着在移除期间，这些硬盘是被确知为处于计算机无法存取的状态。所有系统和应用软件对硬盘的存取，都必须在移除硬盘前停止。这亦包括硬盘缓存的活动，硬盘缓存必须清空，并且按照用户指示，例如，通过按键盘的功能键，或者在计算机上运行的某个应用软件，或系统应用中，点击鼠标，以停止计算机内硬盘的操作。这包括了清空硬盘缓存和停止硬盘的旋转。
目标操作系统亦应被指示，从而在逻辑上移除，隐藏，分离或忽略这硬盘，接着就可以移除这硬盘了。
所以这一步骤包括了五个子步骤(a)清除操作系统和应用软件对‘固定’‘系统’硬盘存取的需要；(b)清空这硬盘上的软件硬盘缓存；(c)清空这硬盘上的硬件硬盘缓存；(d)停止这硬盘的旋转；(e)逻辑上移除或隐藏或分离这硬盘，使到操作系统在系统文件层面和设备目录上，忽略或不知道这硬盘的存在；及(f)依照需要使计算机进入和处于‘备用’或‘停顿到内存’的状态。
‘备用’状态大体上相当于，英特尔公司和微软公司的高级电力管理BIOS介面规格1.2修改版中，定义的APM备用状态；或康柏计算机公司，英特尔公司，微软公司，凤凰技术有限公司和东芝集团的高级配置和电力介面规格2.0C修改版中，定义的S1或S2睡眠状态。在这些规格中，‘停顿到内存’状态相当于APM停顿状态或S3睡眠状态。
‘备用’状态和‘停顿到内存’状态因应不同的软件，不同的操作系统，不同的计算机硬件平台及用户所选择的不同BIOS设置，而有不同的实施情况。但是上述规格提供了一个通用的准则及大纲和范畴，令致在不同的操作系统底下，不同的标准命令的实施，可达到相同或相应的状态。所以在下面会继续进行讨论及探索，在不同计算机硬件配置及不同操作系统底下，是如何真正实施这些状态。
在不同的操作系统中，可以用不同的命令来执行这些子步骤。某些命令在某些操作系统中只实施一个子步骤。而在其他的操作系统中，某一命令可以实施多于一个子步骤。执行这些子步骤次序通常是从(a)到(b)到(c)到(d)到(e)然后到(f)；有时候一些步骤的次序是能够互换的，例如，在某些操作系统，从(d)到(e)更改为从(e)到(d)，其结果是一样的。如前面所述，一些个别命令在某系统中可以实施多个子步骤，例如(c)，(d)和(e)一齐执行。它们实施的次序可以是从(c)到(d)到(e)或者从(e)到(c)再到(d)，视乎有关的操作系统而定。以下的例子可以更好说明在不同的操作系统下实施这些子步骤的情况。
在所有的操作系统，要实施子步骤(a)，必须停止或关闭全部有需要存取硬盘的应用程序。要清空软件硬盘缓存，即实施子步骤(b)，必须执行在有关操作系统中的硬盘缓存软件所提供的相关命令，或发出程序指令以达到同样效果。有些时候，当试图停止硬盘的旋转或在逻辑上隐藏或分离硬盘时，操作系统会自动清空软件硬盘缓存。
例如，在实DOS模式MSDOS下，清空软件硬盘缓存后，可以使用一个FreeDOS工具去一并实施子步骤(c)和(d)。这个工具叫FDAPM。这个网址有它的描述http://www.freedos.org/freedos/software/lsm.cgi？q＝f&a＝base/fdapm.lsm并且可以在这个网址获取http://www.coli.uni-sb.de/～eric/stuff/soft上述的子步骤可以在DOS指示符下运行命令，或借助批处理文件，或通过程序指令运行
′fdapm spindown′去完成。
要停止硬盘旋转，′fdapm spindown′命令首先清空硬件硬盘缓存然后停止硬盘旋转。
在文件系统层面实施子步骤(e)，可以用MSDOS自带的命令′subst′来在逻辑上隐藏和硬盘连接的驱动盘符。目前在MSDOS下，没有标准的命令可以帮助把硬盘从设备列表中清除。如有必要，可以编程来开发这样一个工具。但这个工具都包含在后面介绍的Linux和FreeBSD当中。
在MSDOS下可以先执行′subst′命令然后才执行′fdapm spindown′命令，其效果是一样的。
要实施子步骤(f)，可以输入′fdapm apmdos′然后输入′fdapm standby′用以使计算机处于‘备用’状态，一般来说，即相应于上文提到的APM备用状态或S1睡眠状态或S2睡眠状态；在某些实施情况下，在这状态中，CPU，萤屏输出及硬盘都关闭停止。但与这些部件连接的电力供应依然保留，以便当收到指示要醒来时可以供电给这些部件。这种状态比下面所提到的‘停顿到内存’状态没有那么省电。
或发出命令′fdapm apmdos′然后′fdapm suspend′用以使计算机处于‘停顿到内存’状态，一般来说，相应于上述的APM停顿状态或S3睡眠状态；在某些实施情况下，在这状态中，计算机是接近完全断电，除了在内存中的内容得以保留。因为在这状态下电源仍然向内存提供电力供应，使其中的内容不致消失。
视乎计算机硬件如何实施APM或ACPI或相似技术的规格，不同的计算机对上述的命令的反应会有不同。它亦会受到用户在BIOS设置内选择有关电力管理的设置所影响，例如，视乎用户是否将计算机设置到允许计算机进入‘备用’或‘停顿到内存’的状态。有时候用户会选择允许计算机进入‘冬眠’状态，即当计算机收到‘停止’或‘备用’指示时就会转换为‘冬眠’指令。‘冬眠’状态就是告诉操作系统或计算机在断电之前把内存中的内容保存到硬盘上的一个文件中。然而，一些操作系统没有‘冬眠’的功能。这就由计算机硬件去决定实施‘冬眠’，或者将停止或备用指示转换为‘备用’状态或‘停顿到内存’状态，或全面‘断电’状态。这视乎用户如何选择BIOS设置和与计算机本身的设计及硬件功能有关。
在微软Windows98下，要实施子步骤(a)，必须停止或者关闭对硬盘有存取要求的所有应用程序。然后在这个系统中，执行其他步骤就简单了。
换句话说在执行子步骤(a)之后，就能在一个虚拟DOS窗口下发出‘subst’命令，从而实施在文件系统层面的子步骤(e)。假如不使用第三方的软件缓存工具(如使用的话，应该应第三方软件的要求来处理)，当在视窗保护模式下，尝试发出‘subst’命令时，操作系统在默认情况下会自动处理和清空系统软件硬盘缓存。‘subst’命令亦会检查操作系统和其他应用程序的存取要求是否已全部得到满足。如否的话，‘subst’命令就失败并报告不能作出替代的动作。如果要使用‘subst’命令，就必须消除对硬盘的所有存取要求。当‘subst’命令对所有的目标盘都成功运行时，就可以让操作系统处于‘备用’模式。通过在视窗保护模式下把操作系统处于‘备用’模式，可使操作系统清空硬件硬盘缓存，停止硬盘旋转和把计算机进入近乎断电状态，除了电源提供少量电力使在内存中的内容继续获得保存。‘备用’模式可在离开视窗98时在开始菜单中选取。也可以做一个小程序或者应用工具去执行相同的功能。如果不能正常执行这个功能，可能是由于一些程序或应用软件防止了Windows退出到‘备用’模式。微软在它的网站上提供了一个有用的小工具帮助探知这个问题和找出有冲突的程序或应用软件。这样就能够除掉冲突的程序或应用软件，从而退出到‘备用’模式。
对于支持APM或者ACPI的计算机来说，上述步骤可轻易地在微软Windows 98下做到。这仅要关闭对‘固定’‘系统’硬盘有存取的所有应用程序，即是子步骤(a)；在文件系统层面发出‘subst’指令去清空所有‘固定’‘系统’硬盘的系统软件硬盘缓存，即是子步骤(b)；和在逻辑上隐藏它们，即子步骤(e)；最后把计算机处于‘备用’模式。这最后一步实施子步骤(c)，清空硬件硬盘缓存；子步骤(d)，停止固定系统硬盘的旋转。再者，这最后一步，即把计算机处于‘备用’模式这一步，实际上是为全部硬盘，无论这些硬盘是否可热插拨，实施子步骤(b)，(c)，(d)。另外，这步也执行子步骤(f)，使计算机进入‘停顿到内存’状态，即是，几乎完全断电，除了电源提供少量电力来维持内存中的内容之外。
在微软Windows 98下，‘备用’模式是相当于‘停顿到内存’状态的。在实DOS模式MSDOS下，没有标准的方法使计算机处于‘备用’状态。当然也可以开发一些程序，以达到一样的结果。
在BasicLinux下，关闭了对‘固定’‘系统’硬盘有存取的全部应用程序及清空软件硬盘缓存之后，即是子步骤(a)和(b)，实施子步骤(c)的相关标准命令是′hdparm-f device′；这里的device代表了相关的硬盘；它可能是′/dev/hda′，′/dev/hdb′等。
因此清空第一个硬盘，可输入命令′hdparm-f/dev/hda′清空第二个硬盘，命令变为′hdparm-f/dev/hdb′在BasicLinux中，在执行子步骤(d)之前，先要执行子步骤(e)，用以在操作系统的文件系统层面上，去在逻辑上隐藏目标硬盘或者硬盘的分区，如果这些分区已经被装载使用。这要使用到′umount′命令。
可以使用′hdparm-U′取消目标硬盘的注册。这代表在设备目录层面，在逻辑上隐藏这个设备，即是在设备目录层面执行子步骤(e)。视乎执行方式，这个命令亦可采取步骤去清空硬盘缓存和停止硬盘旋转，即是子步骤(c)和(d)。在目前，至少在一些机器上，执行′hdparm-U′仍然不能十分成功的运作。这可能是软件执行的问题或者是硬件的不同反应。
要执行子步骤(d)，可以发出下面这个命令，停止第一个硬盘的旋转′hdparm-y/dev/hda′y这个选项(小写y)告诉Linux要停止第一个硬盘的转动。完全停掉它或者关闭它或者使它处于最低耗电的‘睡眠’模式，可以用Y(大写Y)的选项′hdparm-Y/dev/hda′在BasicLinux下，要再使用或存取硬盘，′hdparm-Y′这个命令可能要求把计算机硬重启或软重启。如果不想重启而又想重新使用这个设备，应该不要使用′hdparm-Y′命令。
要执行子步骤(f)使计算机进入到‘停顿到内存’状态，在Linux下的命令是′apm-s′要执行子步骤(f)使计算机进入到‘备用’状态，使用命令
′apm-S′执行′hdparm′和′apm′命令的结果仍然随着计算机硬件和特定的Linux版本而变化。有些计算机硬件未必能因应这些命令，作出预期应有的反应。
例如，′hdparm-U′就不是在所有的计算机硬件都能有效运作。对某些机器来说，′apm-s′可以使计算机进入到休眠。但如果预先运行了′hdparm-Y′命令或在‘停顿到内存’状态下取走‘固定’‘系统’硬盘的话，这计算机就无法醒过来。
当有其他设备，比如是CDROM，连接到与目标硬盘相同的通道时，停止或关闭这个目标硬盘就要注意小心了。IDE控制器于每条线或每个通道可支持两个设备。为了避免副作用，建议对同一通道的设备去执行同一组指令，用以打开或关闭设备。因此在目前，FreeBSD是把在一个通道中的所有设备视为一个设备，并有标准命令，如以下所介绍的，去连接或分离这些同一通道的设备。
在PicoBSD下，在用相关命令或程序指令执行了子步骤(a)，和(b)之后可以用下面这个命令去执行子步骤(c)′sync′′sync′命令的功能就是强制完成有待完成的硬盘写入，即清空缓存。从PicoBSD的文件系统层面上，要逻辑上隐藏目标硬盘，或如果这个硬盘的分区已被′装载′起来使用的话，就要像在Linux下使用′umount′命令去在逻辑上隐藏目标硬盘及其分区。这个子步骤(e)是文件系统层面上面的。
在设备目录层面要一起执行子步骤(d)和(e)，可以使用′atacontrol detach 0′去分开附有硬盘的第一个ATA通道；及使用′atacontrol detach 1′去分开附有硬盘的第二个ATA通道。
目前没有标准的atacontrol命令用来个别的停止或关闭一个特定的硬盘或者在逻辑上移除，隐藏或分离它。上述的命令，对于全部在同一特定ATA通道的硬盘或其他设备如CDROM，都一起执行上述两个子步骤。
注意到现时已有尝试去改良或增强此等命令。
要执行子步骤(f)，可以发出′apm-e 1′然后发出′zzz′或者发出′apm-e 1′然后发出′apm-z′去使计算机进入‘停顿到内存’状态；或者发出′apm-e 1′然后发出′apm-Z′去使计算机进入‘备用’状态。
已经用了足够多的例子，来说明在不同的操作系统下，用不同的命令去执行步骤2内所需要执行的子步骤。可以知道的是，不同的操作系统有不同的标准的命令，用不同的方法和不同的组合，去执行不同的子步骤。当然可以通过更细致的程序设计改良，为每一个这些操作系统，去分别或整体一起完成步骤2中的子步骤。
通过在不同的操作系统中，用不同的例子，可以证明，本发明提供了一种可普遍应用于其他操作系统的方法；可适用于可支持APM或ACPI或相似技术，和附有‘固定’‘系统’硬盘的计算机，其操作系统是能够在内存盘上运行的。不同的操作系统在实际的程序设计实施上会有所不同。然而，如有意志及假以时间，没有本发明中介绍的标准命令或应用程序的操作系统，也一样可以实施本发明中所介绍的例子及达到同样效果。这意味着本发明所介绍的方法在技术上是可行的，并且在许多操作系统中都可以实现。虽然这方法从未被披露过。
3.在需要时，分开目标固定系统硬盘和唤醒计算机。
要从计算机中把目标‘固定’硬盘分开，是有须要注意的地方的。要把硬盘从计算机中从物理上完全分开，是可通过手动或通过其他设备，把与硬盘连接在一起的电源线和数据线从物理上与硬盘完全分开。已经有一些物理设备，例如‘IDE硬盘装载器’，‘硬盘内置框’，‘装载盒’，‘移动硬盘盒’，‘IDE硬盘盒’等，都能够很容易地从计算机中把‘固定’硬盘在物理上分离出来。这些设备，至今都是用在计算机完全处于断电状态下，帮助拔出‘固定’硬盘。这些设备是设计来用作′冷插拔′，即′冷分离′和′冷连接′。作为同一用途之用，这些设备可用在本发明中，当计算机内存盘上运行的操作系统处于‘备用’或‘停顿到内存’状态时，帮助把‘固定’硬盘从计算机中，在物理上分离出来。
执行本发明的最好实施方法是，在操作系统已被通知或已被指示应该从它的设备目录中移除有关硬盘，在‘停顿到内存’状态下，在物理上，把‘固定’‘系统’硬盘分离开来。因为在不同的操作系统下，不同的标准命令，在执行本发明介绍的步骤时，可用上不同的方法，和有不同的完成程度，所以不一定总是能获得执行的最理想状态。然而，通过意志及程序设计的努力，在任何操作系统，都可以达到本发明中的最理想执行状态。甚至经过观察发觉，以上述讨论的操作系统中的标准命令去实施，也可令计算机系统正常运作。这方面会在‘最佳模式’这一节中有详细的阐述。上面已经讨论了，这些操作系统中的标准命令，如何配合起来，可让计算机进入‘备用’或‘停顿到内存’状态。视乎不同的操作系统及不同的计算机硬件情况，在不影响计算机正常运作情况下，可把‘固定’硬盘在物理上分离开来的状态是有所不同的。下面的例子就是最好的说明。
在实DOS模式MSDOS下，如果在‘停顿到内存’状态时被移走了目标固定系统硬盘，那么IBM Thinkpad X23笔记本计算机，在‘停顿到内存’状态后就不能被唤醒。但换作是在‘备用’状态下被移走目标硬盘，它是可在‘备用’状态后被唤醒并正常运作的。与IBM Thinkpad X23相似的计算机，如果硬件和软件应用程序都没有修改，就不能最理想地执行本发明的步骤2，即执行它的子步骤(a)到(e)，并使计算机进入‘停顿到内存’状态，然后在物理上分离目标硬盘，并唤醒操作系统，使计算机能正常运作。
但是可以执行如下的步骤2，即执行子步骤(a)到(e)，并使计算机进入‘备用’状态，在物理上分离目标硬盘，并唤醒操作系统使计算机能正常运作。
在BasicLinux下发出′hdparm-Y′命令后，就不能把IBM Thinkpad X23从‘停顿到内存’状态中唤醒。而′hdparm-U′命令也无效。即不能执行骤2的如下顺序，即不能有效执行子步骤(a)到(e)，使计算机进入‘停顿到内存’状态，在物理上分离目标硬盘，并唤醒操作系统，使计算机能正常运作。如在实DOS模式MSDOS下一样，执行步骤2，包括令计算机进入‘备用’状态的子步骤，就可有效运作。
PicoBSD根本不能在IBM Thinkpad X23上运行。
对IBM Thinkpad X23来说，在所有的操作系统中，Windows 98能最好地实施上述步骤。步骤2能最好地被实施而没有任何问题，即能有效执行子步骤(a)到(e)并使计算机进入‘停顿到内存’状态，在物理上分离目标硬盘，并唤醒操作系统使计算机能正常运作。
在本发明披露的方法中，步骤2的最理想执行顺序，即执行子步骤(a)到(e)并使计算机进入‘停顿到内存’状态，在物理上分离目标硬盘，并唤醒操作系统使计算机能正常运作。这顺序到现在是假设‘固定’‘系统’硬盘是以通常的方式连接到计算机，即是数据线与电源线直接把硬盘连接到主板与计算机的内部电源。内部电源是同时供电给主板和硬盘。
执行步骤2中的子步骤(a)到(e)是执行有效步骤，在逻辑上把目标‘固定’硬盘从计算机及操作系统的意识知觉中分离出来。使计算机进入‘停顿到内存’状态，是预防热插拔带来危险的最理想方法，即是控制‘热分离’带来静电的释放和电压的突然变化。所以可以选择‘凉分离’方法，即采用实施步骤2的最理想执行顺序，就是用子步骤(f)使计算机进入‘停顿到内存’状态。用‘凉分离’代替‘热分离’。
现在已经知道，计算机在特定的操作系统下，如不能够实施最理想的实施状况的话，可执行步骤2的次理想实施步骤，即执行了(a)到(e)之后，在子步骤(f)中使计算机进入‘备用’状态而不是进入‘停顿到内存’状态。这可让计算机没有问题地正常运作。这是‘暖分离′的状况，即步骤2的一种次理想执行情况，即使计算机进入‘备用’状态。由于静电的释放及电压突然改变，实施‘暖分离’可构成一定的风险。但这风险比只执行步骤2中的子步骤(a)到(e)而不执行子步骤(f)，即‘热分离’要少。
因此‘暖分离’和‘热分离’是不被推荐使用。这是假定固定系统硬盘是以普通方式连接到计算机，即是数据线和电源线直接把硬盘连接到主板和计算机内部电源，并且内部电源同时供电给主板和硬盘。
当目标硬盘是通过没有热插拔功能的中间设备连接到主板及内部电源，例如通过那些较早前介绍的‘冷插拔’设置，‘暖分离’和‘热分离’也是不被推荐使用的。
基于本发明的认识，常用的包括‘固定’‘系统’硬盘在内的‘固定’硬盘和计算机之间的连接就可能需要被重新设计，以使‘固定’硬盘由另一个可开关的内部电源或由外部的分离电源提供电力。或者把‘固定’硬盘改为外接硬盘。外接硬盘就不放在机箱里面了。计算机可以简单的，把由主板引出用以连接硬盘的数据线端口，如其他串行端口，例如标准串行RS232com端口，或者标准并行打印机接口一样，放向外面。硬盘就可以像调制解调器或打印机等一样，分开获得供电。
如果能分开供电，包括‘固定’‘系统’硬盘在内的‘固定’硬盘在计算机完全断电时可以‘冷插拔’，在计算机处于‘停顿到内存’状态时可以‘凉插拔’，在计算机处于‘备用’状态可以‘暖插拔’，在计算机处于正常运行状态时可以‘热插拔’。要让这些硬盘进入‘凉插拔’状态，须要执行步骤2，包括子步骤(a)到(e)和使计算机进入‘停顿到内存’状态的子步骤(f)。要让这些硬盘进入‘暖插拔’状态，须要执行步骤2，包括子步骤(a)到(e)和使计算机进入‘备用’状态的子步骤(f)。要让这些硬盘进入‘热插拔’状态，须要执行步骤2中的子步骤(a)到(e)，而步骤2(f)则只是让计算机在正常状态下运行。
包括‘固定’‘系统’硬盘在内的‘固定’硬盘，如果由另一个分开的内部电源供电或者由外部电源供电，在执行了上面描述的必要步骤之后就可以在‘冷’，‘凉’，‘暖’及‘热’的状态下去插拔，因此可以根据不同需要，去决定在那种状态下插拔硬盘，并执行上述所需的步骤来实施插拔。
分开硬盘与计算机的连接的次序是首先分开硬盘端的数据线连接。然后分开硬盘端的电源线连接。或者简单地关闭了那分离独立的内部电源或外部电源。
在分开目标硬盘之后，可以决定进入到下面步骤4来重新插入一些其他的硬盘；或者如果计算机是处于‘备用’状态或‘停顿到内’状态，就可以重新唤醒计算机到使用状态。可以检查计算机手册，了解怎样才能从这些状态下唤醒计算机。通常唤醒计算机的方法就是按任何键或按功能键或计算机电源按钮或移动或点击鼠标。
本发明提供了一种重新设计计算机的方法，让计算机的硬盘由独立的内部电源提供。或者像供其它设备使用的串行或并行端口一样，仅仅提供硬盘用的数据线端口，并让用户使用外部电源向硬盘供电，比如使用外部电池。使用此方法，用户可以自由地在任何状态下使用‘固定’硬盘。假如他们想‘热插拔’硬盘，那么他们就不需要用昂贵的‘热插拔’设备。
4.根据需要，或根据计算机软硬件的能力，来再次重新连接原有的‘固定’‘系统’硬盘或其他的‘固定’硬盘。并且在有需要时唤醒计算机。
在物理上把硬盘和计算机再连接的次序是，首先连接电源线到硬盘，或简单地开启独立内部电源或外部电源；然后再连接硬盘到计算机主板的数据线。在再接合硬盘之后，要注意的是，要让硬盘有几秒钟时间去适应重新供电的情况，以便稳定下来，可让计算机再正常运行。
当再接合目标硬盘之后，如果计算机处于‘备用’状态或‘停顿到内存’状态，可以唤醒计算机来使用。可以检查计算机手册，了解怎样才能从这些状态下唤醒计算机。通常唤醒计算机的方法就是按任何键或按功能键或计算机电源按钮或移动或点击鼠标。
现假定，包括‘固定’‘系统’硬盘在内的‘固定’硬盘，都是使用普通的方式连接。即是数据线和电源线直接把硬盘和主板以及计算机的内部电源连接起来，并且内部电源同时供电给主板和硬盘。根据不同的操作系统及计算机所处的状态，即‘备用’状态或‘停顿到内存’状态，重接这种硬盘或其他相类的硬盘的方法有所不同。下面将有详细的描述。
假设‘固定’‘系统’硬盘是以上述的普通方式来连接，在实DOS模式MSDOS下，以‘凉插拔’方式，即是在‘停顿到内存’状态下，重新连接硬盘，是没有下述‘暖插拔’的风险。并且‘凉插拔’是被推荐的重新连接方法。
如果计算机处于‘备用’状态，不推荐重新连接原有的硬盘或插入其他硬盘。因为在‘备用’状态下，执行‘暖插拔’存在着释放静电和电压突然改变的风险。无论如何要尝试冒险的话，在重新插入或重新接合硬盘之后，可以用这个命令′subst[drive]/d′去消除逻辑分离或为要恢复的硬盘分区建立新的连接。如果再接入的新硬盘有三个分区而最初的硬盘只有2个分区，用户只能够消除两个驱动盘的逻辑分离而不能看到新硬盘的所有3个分区。出于同样原因，如果移走了仅有的一个硬盘而且再插入两个硬盘，这操作系统将无法识别放在新数据线端口上的附加硬盘。
进一步假设这个新硬盘的分区全部都是可读格式的，如FAT16或FAT32。其他分区格式，因没有安装文件系统驱动程序而不可读。但是安装和运行非原带的文件系统驱动程序可能使计算机变得不流畅或产生错误甚至是死机。这要视乎这些非原带格式的文件系统驱动程序怎样可与原有的操作系统结合使用。
上面的描述亦适用于Windows 98。但在Windows 98中的标准命令是使计算机进入‘停顿到内存’状态，这时候再接合硬盘就没有风险。重新连接之后，要在Windows 98保护模式的DOS窗口下发出相关的命令′subst[drive]/d′在BasicLinux的‘备用’状态下，在物理上重新连接硬盘是类似于在实DOS模式MSDOS下的。如果步骤2中的′hdparm-U′执行良好的话，目标硬盘的目标通道就已经被取消注册，重新连接的风险就比在实DOS模式MSDOS低。在‘停顿到内存’状态下重新连接当然是没有任何问题。在重新连接硬盘之后，可执行′hdparm-R′命令连同适当的参数，可在操作系统的设备目录层面重新引进硬盘。要在文件系统层面重新引进硬盘分区以便使用的话，硬盘的分区必须是可读格式的。标准的命令是′mount′，应连同为相关的设备设定的适当参数。标准命令′hdparm′和′mount′比在实DOS模式MSDOS和Windows 98下相应的标准命令有更多的选项。
比如可以用′hdparm-R′接入新的附加硬盘。这再视乎在特定的Linux版本下，这命令的实施情况及其对计算机硬件的影响。当操作系统要使用某一硬盘分区时，如果′hdparm-R′无效，标准命令′mount′可以执行相同的功能。
在PicoBSD的‘备用’状态下，物理地重新连接硬盘，是与在实DOS模式MSDOS和BasicLinux下，重新连接是相似的。在FreeBSD兼容的计算机上，步骤2描述的′atacontrol detach′命令，可容易地分离目标硬盘的目标通道。在此系统下，重新连接硬盘要比在其他两个操作系统下，即实DOS模式MSDOS和Linux下，更少风险或更加稳定。在‘停顿到内存’状态下，重新连接当然没有任何问题。重新连接硬盘之后，可以执行带有适当参数的′atacontrol attach′命令去在操作系统的设备目录层面上，重新引进硬盘。′atacontrol attach′命令是对数据通道重新初始化。如上述一样，在IDE控制器上的每条数据通道可以连接两个设备。′atacontrolattach′命令可重新把有关的通道上的两个设备一起初始化。′atacontrolattach 0′是对第一个通道，而′atacontrol attach 1′是对第二个通道，在设备目录层面把附在其上的设备连接起来。然后，可以用带有适当参数的‘mount’命令，把指定的硬盘分区，在操作系统的文件系统层面上，加以引进。当然，这个硬盘的分区格式必须是可读的，并且在内核中有相应的模块，或者驱动程序，可以读取这些分区。
有利的作用[27]但是，如果包括‘固定’‘系统’硬盘在内的‘固定’硬盘，是个别地由独立分离的内部电源或外部电源供电，而这些电源不提供电力给主板和其他装置；并且如果这些硬盘是仅通过数据线连接主板的话，无论是‘热插拔’，‘暖插拔’，‘凉插拔’及‘冷插拔’都是安全的。并如上所述，可循环于步骤2到步骤3然后唤醒，再循环于步骤2到步骤4然后唤醒，再次执行步骤2等等如此以往。
假设是用普通的方式把‘固定’‘系统’硬盘连接到计算机，即是数据线和电源线直接把硬盘与主板和计算机的内部电源连接起来，并且内部电源是同时供电给主板与硬盘，在有盘状态和无盘状态之间循环，最好是使计算机进入‘停顿到内存’状态，以执行步骤3和步骤4中。因为一如上述，‘凉插拔’相比于‘暖插拔’是较少风险。在这种情况下，‘热插拔’则太危险，并冒着硬件故障和破坏的危险。
通过循环于步骤2到步骤3然后唤醒，再循环于步骤2到步骤4然后唤醒，再次执行步骤2等等如此以往，可以使计算机在有盘状态和无盘状态之间，在理想情况下反复转换。
最佳模式[31]在富士通生活系列S-4545笔记本计算机，使用普通的方式连接，即是‘固定’‘系统’硬盘使用普通的方式正常的连接到计算机，它的数据线和电源线连接到主板和计算机的内部电源，在所有先前描述的操作系统去执行‘凉插拔’的所有步骤都没有问题。即是，在执行上述步骤1之后，可以循环执行步骤2到步骤3然后唤醒，再执行步骤2到步骤4然后唤醒，再执行步骤2等等如此以往，在‘停顿到内存’状态下可以正常运作。
但以‘备用’状态的方式，去循环步骤2到步骤3然后唤醒，再执行步骤2到步骤4然后唤醒，再执行步骤2等等如此以往，是仍然有一些困难。
在实DOS模式MSDOS，运行2或3个周期之后，并且没有适当的把握好的话，那么这计算机就会死机。所以它并不保证能够一定运作。在BasicLinux下，这些再循环有时候会令有关数据过道出现错误。但如果能为插拔作出适当的逻辑分离的话，计算机就能够支撑很多个这样的循环周期。在PicoBSD下，无论是在‘停顿到内存’状态还是在‘备用’状态下，这个再循环都没有问题。
因此，在比较本发明中描述的以上步骤的执行完整情况时，发现PicoBSD允许比较直接的控制和执行每个步骤；例如，它允许在文件系统层面，通过使用标准命令，如′umount′和′mount′，直接控制逻辑分离和重新连接硬盘，并且在设备目录层面，使用′atacontrol detach′和′atacontrol attach′命令，作相同用途。更甚者，用户可以从某指定数据通道，个别地接上或分离设备。
要执行再循环，从步骤2到步骤3然后唤醒，再执行步骤2到步骤4然后唤醒，再执行步骤2等等如此以往，可以说‘停顿到内存’是操作的最好模式。而Windows 98在‘停顿到内存’状态下(或者是在Windows 98下，被命名为‘待命’模式)的执行情况，是在这里讨论的不同计算机硬件及所有操作系统当中，最好及最稳定的。
发明模式[35]对IBM Thinkpad X23笔记本计算机来说，实现这个发明的最好模式，是采用Windows 98，在‘停顿到内存’状态，执行插拔‘固定’‘系统’硬盘。若在实DOS模式MSDOS‘停顿到内存’状态下移走硬盘，计算机将不能被唤醒。BasicLinux上也同样是如此。对于实DOS模式MSDOS和BasicLinux来说，虽然在‘备用’状态下移走硬盘之后能够唤醒计算机，但是重新连接硬盘会有静电释放和电压突然改变的风险。这令到再执行再循环，从步骤2到步骤3然后唤醒，再执行步骤2到步骤4然后唤醒，再执行步骤2等等如此以往，不能获得保证。正如前面提到的PicoBSD是不能在IBM Thinkpad X23运行的。
在计算机运行中，在‘备用’状态下，插拔以上述普通方式连接的硬盘，并不是一个可以保证的方法。第一次执行是可执行的，但当再循环执行步骤2到步骤3然后唤醒，再执行步骤2到步骤4然后唤醒，再执行步骤2等等如此以往的话，在某些操作系统，比如实DOS模式MSDOS下，可以证明是失败的。但是它在PicoBSD下，只要配合与FreeBSD相兼容的计算机硬件，比如富士通生活系列S-4545笔记本计算机，就可以很顺利执行。
通过独立分离的内部电源或外部电源，供电给包括‘固定’‘系统’硬盘在内的‘固定’硬盘，能够减少因断开或重新连接电源线的危险。在文件系统层面或设备目录层面的逻辑分离状态下，把数据线断开和重新连接，是提供另一种防护措施，来避免故障的方法。因为在IDE控制器的同一数据通道上可以连接两个设备，所以应该要适当的，为同一数据通道上的所有设备，进行逻辑分离。
本发明提供了一种便利的方法，去插拔‘固定’硬盘，特别是‘固定’‘系统’硬盘，特别为独立的个人计算机和笔记本计算机，提供一种便利的方法，而没有必要去使用复杂的‘热插拔’设备。
工业的应用 本发明揭示了一种方法，最终消除了在独立的个人计算机上，运行‘固定’‘系统’硬盘的头痛难题。这种硬盘相对便宜而速度快。伴随着互联网时代的来临是网页浏览、邮件交换、点对点网上交流及文件共享的广泛使用。这些都为病毒感染创造了一个温床，病毒经常是以‘系统’硬盘为受害目标。可‘热插拔’的可移动存储介质，如USB-IDE硬盘，MO盘，可启动CDROM等，在启动基于内存盘运行的操作系统之后，可被轻易地移走。但以这些可移动存储介质作为启动介质的话，是相对比较缓慢的。在速度上，比用工业标准IDE/ATA介面的‘固定’‘系统’硬盘，慢10倍或以上。使用本发明中介绍的方法，任何独立的计算机都能够脱离‘固定’‘系统’硬盘，和免除硬盘受病毒感染及磨损而引致的计算机故障。
一个不受病毒感染的‘固定’‘系统’硬盘，能用来启动任何有相同或相似硬件设置的计算机，去运行支持基于内存盘运行的操作系统，在内存盘上运行。这样有助于计算机的维护。对配备有大量标准配置计算机的机构特别有用。例如有一定数量计算机的学校或办公室或网吧等。对于任何数量的标准计算机，一个存储在硬盘上的系统镜像已经足够。如果每台计算机的配置都不同，一个120Gb的硬盘可以供给超过100台计算机所用的1Gb大小的系统镜像。对任何可以在压缩格式下运行的操作系统，例如Windows 98来说，1Gb系统镜像能够大概包括一个实际有2Gb大小的基于内存盘运行的操作系统镜像。这已经足够给大多数系统配置和应用程序使用。
通过启动工业标准硬盘，将基于内存盘的操作系统放在任何一台计算机上运行，可以作为远端网络启动的一个替代品。如何进行设置以便成功实现远端网络启动技术仍然是一个挑战。有时因为普通技术人员对于这些必需的技术不熟悉，特别是当使用新的计算机硬件，如新网卡的时候，会遇上问题。在这些系统上安装新的软件，亦可能与原先的远程网络启动设置引起问题。因此本发明提出了一种最方便的“即插即用”方法，来启动系统。只要在一个工业标准硬盘上，安装一个操作系统镜像，就可以实现镜像的重复使用。所以就是在一个拥有1000台计算机的组织，它的维护任务，可简化为把这些计算机的系统镜像存储在大约10个硬盘之上。一个拥有100台计算机的办公室，仅需要一个硬盘作为启动之用。办公室的应用软件也可以标准化。应用软件的安装和分配工作可减到最小。每台机器也可以减省硬盘。
对于独立的可移动笔记本计算机，用基于内存盘的操作系统，在无盘方式下运行计算机，能够节省能源。可以在上网浏览时使用一个基于内存盘的操作系统，比如Windows 98。而在不需要连接互联网进行工作时，使用一个基于硬盘运行的操作系统，比如Linux或Windows XP。两个不同的操作系统，用不同的硬盘分区格式，在不同的时间运行，在不同的模式下，能使病毒感染降到最低。本发明揭示了一个方法，能很容易地插拔，相对便宜且快速的，工业标准硬盘。
使用这种方法新的计算机可能会有新的设计。计算机可仅仅提供IDE介面的数据端口给原来的工业标准‘固定’硬盘。这些‘固定’硬盘，现在已变成由分离独立电源或外部电源供电的移动硬盘。移动笔记本或桌面计算机可以有第二个可开关的内部电源或电池，以便个别地分开供电给这些移动硬盘。移动硬盘的包装也可以有新设计，以便提供新的电源。并且移动硬盘也可以在新的介面卡设计上，利便在IDE/ATA接口，USB接口和火线接口之间转换连接。
为执行本发明的前有技术包括APM，ACPI或其它相似的技术和它们的规格；支持这些技术的计算机和相关的硬件，特别是工业标准硬盘；可作为基于内存盘上运行的操作系统；能将操作系统以内存盘方式运行的方法；在操作系统上把工业标准硬盘进行逻辑分离和重新连接的标准命令，或其他能发出指令，以达到相同效果的程序或应用软件或工具；和在操作系统中，使计算机进入不同的电力管理状态的标准命令，包括‘备用’状态和‘停顿到内存’状态，或其他能发出指令以达到相同效果的程序或应用软件或工具。
结合上述的前有技术特征，本发明使得‘固定’‘系统’硬盘在计算机上可以‘凉插拔’，‘暖插拔’及‘热插拔’，并且在不同方式下，结合下列特点后，可以使计算机循环于有盘及无盘的状态把‘固定’‘系统’硬盘从内部电源分离出来，这内部电源是同时供电给主板及其他部件的；把可以在内存盘上运行并控制计算机的操作系统放在内存盘上运行，使计算机进入不同的供电管理状态；发出命令或指令去在逻辑上分离或重新连接硬盘。
权利要求
1.一种方法可用以‘凉插拔’计算机的‘固定’‘系统’硬盘，在此文以后，计算机也包括计算机相关或者计算机控制的机器和设备，此方法可让计算机循环于‘有盘’及‘无盘’状态，包括以下步骤(a)启动具有或者能够支持APM或ACPI或相似技术的计算机，从‘固定’‘系统’硬盘上引导可基于内存盘运行的目标操作系统使之在内存盘上运行；(b)做好准备工作，免除计算机及操作系统对目标‘固定’‘系统’硬盘存取的需求并使计算机进入可让‘固定’‘系统’硬盘被分开的‘停顿到内存’状态。这里的‘停顿到内存’状态相应于高级电力管理BIOS介面规格1.2修改版中定义的APM停顿状态或高级配置和电力介面规格2.0c修改版中定义的S3睡眠状态；(c)分离目标‘固定’‘系统’硬盘和唤醒计算机到使用状态；及(d)再次连接原有的‘固定’‘系统’硬盘或其它的‘固定’硬盘并且唤醒计算机到使用状态；在这个权利要求及其从属的权利要求里‘固定’‘系统’硬盘被定义及在后被称为硬盘，包括但不仅限制于以下工业标准IDE/EIDE/ATA/SATA/Ultra ATA/SCSI/Ultra SCSI的硬盘；当计算机在每次电源开关启动或重启时，计算机会从这硬盘获取并运行操作系统的系统镜像，并且这硬盘是(a)(i)它的数据接口直接连接到主板上引出的数据线和它的电源接口直接连接到电源上引出的电源线，此电源亦供电给计算机主板；或(a)(ii)它的数据接口直接连接到主板上引出的数据线和它的电源接口直接连接到独立的外部或独立的内部电源上的电源线，此电源不供电给计算机主板和在计算机中的其他部件；或(b)(i)它的数据接口连接上连接在主板系统总线上的控制介面卡上的数据线；它的电源接口连接上一同供电给计算机主板的电源上的电源线；或(b)(ii)它的数据接口连接上连接在主板系统总线上的控制介面卡上的数据线；它的电源接口连接上独立的外部电源或独立的内部电源上的电源线，此电源不供电给主板和在计算机中的其他部件；或(c)它连接到一个接上并能被计算机识别的设备；这设备使用上述的(a)或(b)连接方式并且没有功能支持硬盘数据从一种输入/输出介面转换到另一种输入/输出介面。
2.一种方法可用以‘暖插拔’计算机的‘固定’‘系统’硬盘，在此文以后，计算机也包括计算机相关或者计算机控制的机器和设备，此方法可让计算机循环于‘有盘’及‘无盘’状态，包括以下步骤(a)启动具有或者能够支持APM或ACPI或相似技术的计算机，从‘固定’‘系统’硬盘上引导可基于内存盘运行的目标操作系统使之在内存盘上运行；(b)做好准备工作，免除计算机及操作系统对目标‘固定’‘系统’硬盘存取的需求并使计算机进入可让‘固定’‘系统’硬盘被分开的‘备用’状态，这里的‘备用’状态相应于高级电力管理BIOS介面规格1.2修改版中定义的APM备用状态或高级配置和电力介面规格2.0c修改版中定义的S1或S2睡眠状态；(c)分离目标‘固定’‘系统’硬盘和唤醒计算机到使用状态；及(d)再次连接原有的‘固定’‘系统’硬盘或其它的‘固定’硬盘并且唤醒计算机到使用状态；在这个权利要求及其从属的权利要求里‘固定’‘系统’硬盘被定义及在后被称为硬盘，包括但不仅限制于以下工业标准IDE/EIDE/ATA/SATA/Ultra ATA/SCSI/Ultra SCSI的硬盘。当计算机在每次电源开关启动或重启时，计算机会从这硬盘获取并运行操作系统的系统镜像，并且这硬盘是(a)它的数据接口直接连接到主板上引出的数据线和它的电源接口直接连接到独立的外部或独立的内部电源上的电源线，此电源不供电给计算机主板和在计算机中的其他部件；或(b)它的数据接口连接上连接在主板系统总线上的控制介面卡上的数据线；它的电源接口连接上独立的外部电源或独立的内部电源上的电源线，此电源不供电给主板和在计算机中的其他部件；或(c)它连接到一个接上并能被计算机识别的设备；这设备使用上述的(a)或(b)连接方式并且没有功能支持硬盘数据从一种输入/输出介面转换到另一种输入/输出介面。
3.一种方法可用以‘热插拔’计算机的‘固定’‘系统’硬盘，在此文以后，计算机也包括计算机相关或者计算机控制的机器和设备，此方法可让计算机循环于‘有盘’及‘无盘’状态，包括以下步骤(a)启动具有或者能够支持APM或ACPI或相似技术的计算机，从‘固定’‘系统’硬盘上引导可基于内存盘运行的目标操作系统使之在内存盘上运行；(b)做好准备工作，免除计算机和操作系统对目标‘固定’‘系统’硬盘存取的需求并使计算机处于正常的运行状态，用以分开目标‘固定’‘系统’硬盘；(c)分离目标‘固定’‘系统’硬盘；及(d)再次连接原有的‘固定’‘系统’硬盘或其它的‘固定’硬盘；在这个权利要求及其从属的权利要求里‘固定’‘系统’硬盘被定义及在后被称为硬盘，包括但不仅限制于以下工业标准IDE/EIDE/ATA/SATA/Ultra ATA/SCSI/Ultra SCSI的硬盘；当计算机在每次电源开关启动或重启时，计算机会从这硬盘获取并运行操作系统的系统镜像，并且这硬盘是(a)它的数据接口直接连接到主板上引出的数据线和它的电源接口直接连接到独立的外部或独立的内部电源上的电源线，此电源不供电给计算机主板和在计算机中的其他部件；或(b)它的数据接口连接上连接在主板系统总线上的控制介面卡上的数据线；它的电源接口连接上独立的外部电源或独立的内部电源上的电源线，此电源不供电给主板和在计算机中的其他部件；或(c)它连接到一个接上并能被计算机识别的设备；这设备使用上述的(a)或(b)连接方式并且没有功能支持硬盘数据从一种输入/输出介面转换到另一种输入/输出介面。
4.权利要求1(b)这一步骤包括如下步骤(a)取消操作系统和在上运行的应用软件对‘固定’‘系统’硬盘的所有存取要求；(b)清空硬盘上的软件硬盘缓存；(c)清空硬盘上的硬件硬盘缓存；(d)停止硬盘的转动；(e)逻辑上移除或隐藏或分离硬盘使硬盘不存在于操作系统的系统文件层面和/或设备目录上；及(f)使计算机进入‘停顿到内存’状态；上述的步骤，可以用计算机执行程序和/或执行指令去执行，也可以通过用户或者程序指令去执行，包括了在运行操作系统中使用标准命令，应用软件或程序。
5.权利要求1(c)这一步骤包括如下步骤(a)手动或用其他设备从计算机中物理上分离目标硬盘；最好先分离数据线连接然后再分离电源线连接；及(b)根据计算机的设定由用户唤醒计算机，比如按任何键，或电源开/关按钮或点击鼠标。
6.权利要求1(d)这一步骤包括如下步骤(a)手动或者用其他设备物理上再次把目标硬盘连接到计算机；最好先连接电源线再连接数据线；(b)根据计算机的设定由用户唤醒计算机，比如按任何键，或电源开/关按钮或点击鼠标，及(c)在逻辑上连接硬盘使操作系统在系统文件层面和/或设备目录上确认硬盘的存在。以上的步骤可以用计算机执行程序和/或执行指令去执行，也可以通过用户或者程序指令去执行，包括了在运行操作系统中使用标准命令，应用软件或程序。
7.权利要求2(b)这一步骤包括如下步骤(a)取消操作系统和在上运行的应用软件对‘固定’‘系统’硬盘的所有存取要求(b)清空硬盘上的软件硬盘缓存；(c)清空硬盘上的硬件硬盘缓存；(d)停止硬盘的转动；(e)逻辑上移除或隐藏或分离硬盘使硬盘不存在于操作系统的系统文件层面和/或设备目录上；及(f)使计算机进入‘备用’状态；上述的步骤可以用计算机执行程序和/或执行指令去执行，也可以通过用户或者程序指令去执行，包括了在运行操作系统中使用标准命令，应用软件或程序。
8.权利要求2(c)这一步骤包括如下步骤(a)手动或者用其他设备从计算机中物理上分离目标硬盘；最好先分离数据线连接再分离电源线连接；及(b)根据计算机的设定由用户唤醒计算机，比如按任何键，或电源开/关按钮或点击鼠标。
9.权利要求2(d)这一步骤包括如下步骤(a)手动或者用其他设备物理上再次把目标硬盘连接到计算机；最好先连接电源线再连接数据线；(b)根据计算机的设定由用户唤醒计算机，比如按任何键，或电源开/关按钮或点击鼠标，及(c)在逻辑上连接硬盘使操作系统在系统文件层面和/或设备目录上确认硬盘的存在。以上的步骤可以用计算机执行程序和/或执行指令去执行，也可以通过用户或者程序指令去执行，包括了在运行操作系统中使用标准命令，应用软件或程序。
10.权利要求3(b)这一步骤包括如下步骤(a)取消操作系统和在上运行的应用软件对‘固定’‘系统’硬盘的所有存取要求；(b)清空硬盘上的软件硬盘缓存；(c)清空硬盘上的硬件硬盘缓存；(d)停止硬盘的转动；(e)逻辑上移除或隐藏或分离硬盘使硬盘不存在于操作系统的系统文件层面和/或设备目录上；及(f)让计算机处于正常的运行状态；上述的步骤，可以用计算机执行程序和/或执行指令去执行，也可以通过用户或者程序指令去执行，包括了在运行操作系统中使用标准命令，应用软件或程序。
11.权利要求3(c)这一步骤包括如下步骤手动或者用其他设备从计算机中物理上分离目标硬盘；最好先分离数据线连接再分离电源线连接。
12.权利要求3(d)这一步骤包括如下步骤(a)手动或者用其他设备物理上再次把目标硬盘连接到计算机；最好先连接电源线再连接数据线；及(b)在逻辑上连接硬盘使操作系统在系统文件层面和/或设备目录上确认硬盘的存在；以上的步骤，可以用计算机执行程序和/或执行指令去执行，也可以通过用户或者程序指令去执行，包括了在运行操作系统中使用标准命令，应用软件或程序。
13.在计算机中使用权利要求1。
14.在计算机中使用权利要求2。
15.在计算机中使用权利要求3。
全文摘要
这方法用不同的方式结合下列特征可以在计算机中以′凉插拔′，′暖插拔′和′热插拔′方式插拔‘固定’‘系统’硬盘及使计算机循环于有盘及无盘的状态把‘固定’‘系统’硬盘与供应电力给计算机其他部件特别是主板的电源分开，把可基于内存盘上运行并控制者计算机的操作系统放在内存盘上运行；使计算机处于不同的电力管理状态；及发出命令或指令用以在逻辑上分离及/或再连接硬盘。
文档编号G06F1/16GK1954283SQ200480042960
公开日2007年4月25日 申请日期2004年5月22日 优先权日2004年5月22日
发明者陈锦夫 申请人:陈锦夫