一种计算机内部硬件保护系统的制作方法

1.本发明涉及计算机硬件保护设备领域，特别涉及一种计算机内部硬件保护系统。


背景技术：

2.随着信息化的发展，计算机的使用是越来越普及，在人们的日常生活中随处可见，在计算机的辅助下，人们可以根据自己的实际需要，对计算机中的各个硬件进行操作，例如使用显卡进行屏幕的显示、使用声卡进行声音的播放等，计算机的各个内部的硬件设备接受cpu的协调和调度，各个硬件设备在cpu的共同调度下，完成计算机对于用户指令的执行工作，由此可见，计算机各个硬件在计算机中也发挥着尤为重要的作用。
3.对于计算机内部的硬件的保护也是计算机运行维护中的一项重要工作。对于计算机内部的各个硬件的保护，往往同时通过控制计算机机箱内的温度、湿度等参数，对硬件设备的工作环境予以一定的支持，从而从物理层面上对硬件设备进行保护。而对于其中最为核心的硬件设备cpu，目前对于cpu的检测中，一般会从cpu的工作温度的角度对其工作状态进行检测，并通过对颜色进行表示并且显示cpu的工作温度在计算机的屏幕的角落上，使得用户根据屏幕的角落的cpu温度颜色对cpu的情况进行了解。
4.用户通过观看屏幕的角落的cpu温度颜色，就会根据自己的实际使用情况采取一些对于cpu的保护操作，这样避免cpu和其他硬件由于过热而发生故障，保证计算机的正常运行。但是这样通过软件和物理结合对计算机硬件进行保护，显然这样的方式需要用户对于计算机的工作过程足够的了解，否则就不能很好的对计算机硬件进行保护，严重的时候，如果因为操作不当，还可能对计算机的硬件造成损害。然而，对于cpu以外的其他硬件设备，目前还没有明确的保护方式，都是通过各个硬件进行自我保护。


技术实现要素：

5.本发明的目的是克服上述现有技术中存在的问题，提供一种计算机内部硬件保护系统，通过统计每一个进入硬件模块的指令，计算并预估每一个硬件模块的最小负载，将各个硬件模块的负载稳定在设定的范围，从而对计算机的各个硬件进行保护。
6.为此，本发明提供一种计算机内部硬件保护系统，包括：
7.控制指令缓存模块，接收cpu发出的全部控制指令，每一个所述控制指令均标记有一个指令标签，将接收到的所述控制指令存储到指令缓存区中；
8.操控指令采集模块，通过所述控制指令的类型获取该控制指令所要进入的硬件设备，根据该控制指令的内容估算其对应的各个硬件设备的增加负载；
9.硬件负载计算模块，获取所述控制指令对应的各个硬件设备的当前负载，将所述增加负载与所述当前负载加和得到预计负载；
10.指令释放判断模块，将所述指令缓存区中的每一个所述控制指令依次从设定的通道释放，在所述控制指令释放前，依次通过所述操控指令采集模块、硬件负载计算模块，并将所述控制指令对应的所述预计负载与硬件设备的负载范围相比较，根据比较的结果决定
是否放行该控制指令并执行。
11.进一步，所述指令缓存区中的每一个控制指令按照接收的时间顺序依次排列，在释放所述控制指令的时候，包括如下步骤：
12.建立等待缓存区，所述等待缓存区与所述指令缓存区通过同一个释放通道释放所述控制指令；
13.所述释放通道比较所述控制指令对应的所述预计负载与硬件设备的负载范围；
14.当所述控制指令对应的所述预计负载在硬件设备的负载范围的时候，直接释放所述控制指令；
15.当所述控制指令对应的所述预计负载超出硬件设备的负载范围的时候，将所述控制指令送入所述等待缓存区；
16.所述释放通道在每一个次接收所述控制指令的时候，依次接收所述等待缓存区中的控制指令与所述指令缓存区中的控制指令。
17.更进一步，所述等待缓存区的每一个控制指令按照接收的时间顺序依次排列，所述释放通道在接收所述控制指令的时候，包括如下步骤：
18.将每一个送入所述等待缓存区的所述控制指令对应的接收时间加上设定时间间隔，得到预计时间；
19.所述释放通道在每个时间节点接收所述控制指令；
20.所述释放通道获取当前的时间节点，并且将当前的时间节点反馈到所述等待缓存区；
21.所述等待缓存区调取当前时间节点范围内的所述控制指令，并输出；
22.所述释放通道依次接收所述等待缓存区中的控制指令与所述指令缓存区中的控制指令。
23.更进一步，所述设定时间间隔与所述硬件设备呈现关联。
24.进一步，所述操控指令采集模块在根据该控制指令的内容估算其对应的各个硬件设备的增加负载的时候，包括如下步骤：
25.复制该指令，得到该指令的代码，获取该指令代码的执行词，并将获取到的执行词依次排列；
26.分别得到每一个所述执行词的对应的等级，并根据每一个所述执行词所对应的等级通过神经网络模型得到该指令代码对应的综合等级；
27.根据得到的所述综合等级结合对应的硬件设备得到对应的所述增加负载。
28.更进一步，所述的对应的硬件设备使用设备参数的方式表示，在根据得到的所述综合等级结合对应的硬件设备得到对应的所述增加负载的时候，包括如下步骤：
29.通过获取硬件设备的初始参数，并根据所述硬件设备的使用年限和寿命年限计算所述硬件设备的设备参数；
30.将所述设备参数通过数组的方式表示；
31.将所述综合等级和所述设备参数一并送入多层感知机模型，输出所述增加负载。
32.更进一步，在得到所述硬件设备的设备参数的时候，同时获取该硬件设备的负载率，根据所述硬件设备的负载率得到损耗程度，根据所述损耗程度修正所述设备参数。
33.进一步，所述硬件负载计算模块在获取所述控制指令对应的各个硬件设备的当前
负载，将所述增加负载与所述当前负载加和得到预计负载的时候包括如下步骤：
34.建立空白画面，根据不同的硬件设备依次设定不同的颜色值，每一个硬件设备对应的颜色值互不相同；
35.将每一个设备对应的当前负载使用其对应的颜色值表示在所述空白画面上，所述具有颜色值的像素与整体的像素比与所述当前负载相等，得到负载画面；
36.将每一个设备对应的增加负载使用其对应的颜色值表示在所述空白画面上，所述具有颜色值的像素与整体的像素比与所述增加负载相等，得到负载画面；
37.计算所述负载画面的颜色特征值，根据所述颜色的特征值在数据库中查找对应的硬件设备的所述预计负载。
38.更进一步，在得到所述负载画面的颜色特征值的时候，通过包围盒的方式得到每一个包围盒的颜色特征值，将各个所述包围盒的颜色特征值进行均和计算，得到所述负载画面的颜色特征值。
39.更进一步，所述硬件负载计算模块具有加密模块，所述加密模块用于防止所述增加负载、所述当前负载泄露。
40.本发明提供的一种计算机内部硬件保护系统，具有如下有益效果：
41.本发明通过统计每一个进入硬件模块的指令，计算并预估每一个硬件模块的最小负载，将各个硬件模块的负载稳定在设定的范围，从而对计算机的各个硬件进行保护，通过软件的方式对硬件的工作情况进行估计，从而节约了在各个硬件上分别布置传感器的过程，同时也可以对各个硬件的状态起到监视的作用，进而达到最终的对于硬件的保护监控效果；
42.本发明通过图像的方式将各个硬件的负载表示出来，然后在通过包围盒的方式对负载图像进行检测，使得各个硬件的负载是否处于正常的范围内，并且将负载未处于正常范围的硬件筛选出来，对该硬件执行对应的减负过程，从而使得计算机的各个硬件处于动态平衡的保护过程；
43.本发明通过获取其负载的各个指令的类型，有选择性的对进入硬件的指令进行限制，从而从输入端减小对于各个硬件设备的负载，使得各个硬件设备的负载在设定的范围内，各个设备的负载对于被cpu牢牢地掌握，进而实现各个硬件设备的保护工作。
附图说明
44.图1为本发明的系统连接示意框图；
45.图2为本发明释放所述控制指令的方法流程示意框图；
46.图3为本发明的释放通道在接收所述控制指令的方法流程示意框图；
47.图4为本发明的操控指令采集模块在估算增加负载的方法流程示意框图；
48.图5为本发明的硬件负载计算模块的方法流程示意框图。
具体实施方式
49.下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
50.在本技术文件中，未经明确的部件型号以及结构，均为本领域技术人员所公知的
现有技术，本领域技术人员均可根据实际情况的需要进行设定，在本技术文件的实施例中不做具体的限定。
51.具体的，如图1-5所示，本发明实施例提供了一种计算机内部硬件保护系统，包括：控制指令缓存模块、操控指令采集模块、硬件负载计算模块以及指令释放判断模块。下面是各个模块详细的工作介绍。
52.控制指令缓存模块，接收cpu发出的全部控制指令，每一个所述控制指令均标记有一个指令标签，将接收到的所述控制指令存储到指令缓存区中；该模块将cpu发出的指令标签的标记，然后将这些指令存储到缓存，以待备用。本发明的指令标签的作用是对于这些指令进行标记cpu发出的控制指令的类型，每一个指令标签对应该控制指令要进入的硬件设备。
53.操控指令采集模块，通过所述控制指令的类型获取该控制指令所要进入的硬件设备，根据该控制指令的内容估算其对应的各个硬件设备的增加负载；该模块是根据控制指令得到要进入的硬件设备，通过控制指令的内容预估对于对于的设备所要增加的负载，本发明是根据对于控制指令进行解析，预测对应的硬件设备所要增加的负载。
54.硬件负载计算模块，获取所述控制指令对应的各个硬件设备的当前负载，将所述增加负载与所述当前负载加和得到预计负载；该模块是统计预计在执行该指令之后，对应的硬件设备的负载，即是所述的预计负载，也就是在预计在硬件设备接收了还控制指令之后的整体负载。
55.指令释放判断模块，将所述指令缓存区中的每一个所述控制指令依次从设定的通道释放，在所述控制指令释放前，依次通过所述操控指令采集模块、硬件负载计算模块，并将所述控制指令对应的所述预计负载与硬件设备的负载范围相比较，根据比较的结果决定是否放行该控制指令并执行。该模块是根据上述硬件负载计算模块已经预计的硬件设备的负载的情况，结合实际上硬件设备可以负载的情况，判断控制指令知否需要放行，对于符合要求的控制指令实行放行并执行该控制指令，对于不符合要求的控制指令，对该控制指令进行暂存，在可以放行的时候，放行并执行该控制指令。
56.上述技术方案中，各个模块根据其对应的逻辑顺序依次进行，其之间相互配合，紧密的结合。为了使得对于计算机内部除了cpu外的各个硬件设备进行保护，防止其由于所承受的负载过重而导致损坏。
57.相对于传统的技术方案在各个硬件设备上添加传感器，通过检测传感器的方式对硬件设备进行检测，本发明考虑到更加实用并且节约硬件设备的方式，仅仅需要在计算机上安装一套系统即可实现，在节省了传感器安装的基础上，也适用于更加广泛的计算机。
58.本发明的系统就是可以基于计算机上安装，独立运行的，在本发明的系统中，上述的各个模块，通过截取cpu发出的全部控制指令，并根据控制指令的实际情况，依次将控制指令发出并执行，到达对应的执行端，在当控制指令发出有害于硬件设备的时候，使得不发出该控制指令，进而对计算机硬件设备进行保护。在本发明中，根据控制指令执行的时候所涉及的硬件设备，以及所涉及的硬件设备所增加的负载的情况，通过提前预算的方式，得到各个硬件设备的预计负载，进而预计出执行该指令的时候硬件设备的实际情况，进而以该方式得到该控制指令的实际情况。
59.进而，本发明的系统通过统计每一个进入硬件模块的指令，计算并预估每一个硬
件模块的最小负载，将各个硬件模块的负载稳定在设定的范围，从而对计算机的各个硬件进行保护，通过软件的方式对硬件的工作情况进行估计，从而节约了在各个硬件上分别布置传感器的过程，同时也可以对各个硬件的状态起到监视的作用，进而达到最终的对于硬件的保护监控效果。
60.在本发明中，为了使得在执行的时候，不会丢弃任何的控制指令，只是根据控制指令的情况对控制指令的执行时间进行合理的调节，所述指令缓存区中的每一个控制指令按照接收的时间顺序依次排列，在释放所述控制指令的时候，包括如下步骤：
61.(一)建立等待缓存区，所述等待缓存区与所述指令缓存区通过同一个释放通道释放所述控制指令；
62.(二)所述释放通道比较所述控制指令对应的所述预计负载与硬件设备的负载范围；
63.(三)当所述控制指令对应的所述预计负载在硬件设备的负载范围的时候，直接释放所述控制指令；
64.(四)当所述控制指令对应的所述预计负载超出硬件设备的负载范围的时候，将所述控制指令送入所述等待缓存区；
65.(五)所述释放通道在每一个次接收所述控制指令的时候，依次接收所述等待缓存区中的控制指令与所述指令缓存区中的控制指令。
66.上述技术方案中，步骤(一)至步骤(五)按照逻辑顺序依次进行，在上述技术方案中，根据控制指令的情况对于控制指令的执行先后顺序进行调节，通过建立等待缓存区的方式将暂时不能释放的控制指令进行缓存，同时根据时机先行的方式，对控制指令进行优先的释放，即是在进行指令释放的时候，如果等待缓存区中的控制指令在执行后不会对于硬件设备造成损伤，则优先释放该等待缓存区中的控制指令，使得用户的控制指令无需等待太长的时间，在保证硬件设备安全的情况下，提升用户的使用体验。
67.作为上述技术方案的优选，所述等待缓存区的每一个控制指令按照接收的时间顺序依次排列，所述释放通道在接收所述控制指令的时候，包括如下步骤：
68.(1)将每一个送入所述等待缓存区的所述控制指令对应的接收时间加上设定时间间隔，得到预计时间；
69.(2)所述释放通道在每个时间节点接收所述控制指令；
70.(3)所述释放通道获取当前的时间节点，并且将当前的时间节点反馈到所述等待缓存区；
71.(4)所述等待缓存区调取当前时间节点范围内的所述控制指令，并输出；
72.(5)所述释放通道依次接收所述等待缓存区中的控制指令与所述指令缓存区中的控制指令。
73.上述技术方案中，步骤(1)至步骤(5)按照逻辑顺序依次进行，上述技术方案引入时间间隔的方式，使得在释放控制指令的时候，释放的频率高。在本发明中，在等待缓存区中的各个控制指令，每一个控制指令都具有一个预计释放时间的标签，即是步骤(1)中的预计时间，根据这个时间进行排列，在再对应的时间节点中，优选在允许的情况下释放等待缓存区的控制指令，在释放指令缓存区的控制指令。另外，时间间隔的设定是根据一定的规则设定的，一般可以由开发人员进行设定，用户还可以根据自己的硬件设备进行调整，在用户
根据自己的硬件设备进行调整的时候，与硬件设备的型号或者硬件设备的参数对应即可。
74.优选的，所述设定时间间隔与所述硬件设备呈现关联。通过检测硬件设备的参数，关联对应的时间间隔，这里可以通过数据库的方式存储，参数配置越高的硬件设备，时间间隔越短。
75.这里需要陈述的是，每一个控制指令只对应一个硬件设备。例如控制指令是控制音响的指令，则该控制指令不能用来控制显示器。
76.上述是对于控制指令释放的时候，本发明提出的方式，为了在提升计算机硬件设备的安全的情况下，保证计算机的cpu发出的控制指令及时的进行，使得用户的体验感不变。下面是要对上述的操控指令采集模块的内容进行完善和改进。
77.具体的，在本发明中，所述操控指令采集模块在根据该控制指令的内容估算其对应的各个硬件设备的增加负载的时候，包括如下步骤：
78.《一》复制该指令，得到该指令的代码，获取该指令代码的执行词，并将获取到的执行词依次排列；
79.《二》分别得到每一个所述执行词的对应的等级，并根据每一个所述执行词所对应的等级通过神经网络模型得到该指令代码对应的综合等级；
80.《三》根据得到的所述综合等级结合对应的硬件设备得到对应的所述增加负载。
81.上述技术方案中，步骤《一》至步骤《三》按照逻辑顺序依次进行，上述技术方案通过指令的代码得到指令所要执行的过程，结合过程的难以程度，得到指令代码的综合等级，进而得到预计的增加负载。在本发明中，指令代码中的执行词表示执行的过程，而执行词对应的等级表示的是执行的难以程度，由于指令中的执行词可能不止一个，因此，我们使用神经网络对综合的等级进行评定，这样可以结合以往的经验，得到对应的综合等级，最后根据综合等级得到增加负载，进而使得增加负载在得到的时候，与执行的难易程度和以往的经验均有着关联关系，也就是说，增加负载得到的数值更加趋于执行该指令后的负载的增加值。
82.作为优选的，所述的对应的硬件设备使用设备参数的方式表示，在根据得到的所述综合等级结合对应的硬件设备得到对应的所述增加负载的时候，包括如下步骤：
83.《1》通过获取硬件设备的初始参数，并根据所述硬件设备的使用年限和寿命年限计算所述硬件设备的设备参数；
84.《2》将所述设备参数通过数组的方式表示；
85.《3》将所述综合等级和所述设备参数一并送入多层感知机模型，输出所述增加负载。
86.上述技术方案中，步骤《1》至步骤《3》按照逻辑顺序依次进行，上述技术考虑到设备的出厂配置和已经使用的年限以及设备的寿命，将硬件设备出厂配置的设备参数与使用年限和寿命年限之比进行计算，得到设备参数，就是根据设备的损耗对于设备参数进行折旧计算，使得更加符合当前硬件设备的实际情况。将得到的设备参数通过数组的方式表示，配合多层感知机模型，就可以根据经验得到增加负载。本发明在结合了以往的经验和对于硬件设备的折旧，综合计算得到了增加的负载，使得增加的负载与实际更为贴近，也就是可以达到更好的预测效果。
87.作为上述技术方案的优选，提出了更进一步的设备参数的计算方式，即，在得到所
述硬件设备的设备参数的时候，同时获取该硬件设备的负载率，根据所述硬件设备的负载率得到损耗程度，根据所述损耗程度修正所述设备参数。
88.通过获取硬件设备的负载率，得到硬件设备的损耗程度，在根据损耗程度修正设备参数，这样就是结合对于硬件设备使用的实际情况，得到硬件设备的损耗，也就是上述的硬件设备的折旧，进而根据这些得到设备参数，这样得到的设备参数，与当前的设备参数更为接近，为良好的预测效果更近了一些。
89.同时，在本发明中，所述硬件负载计算模块在获取所述控制指令对应的各个硬件设备的当前负载，将所述增加负载与所述当前负载加和得到预计负载的时候包括如下步骤：
[0090]-1-建立空白画面，根据不同的硬件设备依次设定不同的颜色值，每一个硬件设备对应的颜色值互不相同；
[0091]-2-将每一个设备对应的当前负载使用其对应的颜色值表示在所述空白画面上，所述具有颜色值的像素与整体的像素比与所述当前负载相等，得到负载画面；
[0092]-3-将每一个设备对应的增加负载使用其对应的颜色值表示在所述空白画面上，所述具有颜色值的像素与整体的像素比与所述增加负载相等，得到负载画面；
[0093]-4-计算所述负载画面的颜色特征值，根据所述颜色的特征值在数据库中查找对应的硬件设备的所述预计负载。
[0094]
上述技术方案中，步骤-1-至步骤-4-按照逻辑顺序依次进行，上述技术方案中，是将多个硬件设备的预计负载，放置在同一个平台下计算其的预计负载，在计算的时候，转化为图像的方式，通过绘制图像和得到图像的特征值的方式，同时结合数据库，将各个设备的负载全部一次性得到，进而节约了每一次都要进行负载的计算的运算，提升运算的速率。
[0095]
作为上述技术方案的优选，在得到所述负载画面的颜色特征值的时候，通过包围盒的方式得到每一个包围盒的颜色特征值，将各个所述包围盒的颜色特征值进行均和计算，得到所述负载画面的颜色特征值。通过包围盒方式可以使得特征值在计算的时候，更加的准确，相当于通过包围盒进行了进一步的计算，包围盒提供了两者之间的台阶，使得得到的特征值与实际更准确。
[0096]
同时作为上述技术方案的优选，为了保证数据的安全性，本发明使得所述硬件负载计算模块具有加密模块，所述加密模块用于防止所述增加负载、所述当前负载泄露。
[0097]
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。