[发明专利]用于快速启动操作系统的方法和装置

说明书

相关申请

此申请是2005年11月14日提交的美国申请No.11/273,265的继 续，并要求其优选权。上述申请的整个教导通过引用结合在本文中。

背景技术

向计算机系统施加了电源之后，系统通常执行对硬件的一些初始 测试，然后继续从非易失性存储设备启动操作系统。启动涉及加载和 初始化系统组件，包括操作系统内核。初始化过程消耗相当长时间， 因而启动操作系统可能消耗几分钟。操作系统成功地启动之后，应用 程序能够在计算机系统上打开并执行。

近几年来，用在桌面应用中的标准的CPU和操作系统通常被扩 展到其它应用。例如，微软操作系统可以用于控制当今 电视的更复杂的过程并用于控制应用特定的设备，比如X-射线系统或 者其它医疗器械。这种系统的用户习惯于迅速初启，因此不能容忍长 时间的系统启动，而长时间的系统启动正是桌面应用用户所遇到的问 题。

在这种应用中加速启动过程的方式依赖于在许多操作系统中可 用的休眠功能(hibernate function)。许多操作系统，比如微软的Windows 2K/XP/2003和Linux支持休眠功能，当用户不使用计算机系统时，休 眠功能减少了计算机系统的功耗。休眠功能可以使用高级配置与电源 接口(ACPI)技术，该技术包括在基本输入输出系统(BIOS)内。ACPI 定义了不同的电源状态，包括休眠，待机和关机。

如果处于休眠状态，计算机系统的状态被保存，包括在计算机系 统电源关闭之前所有打开的文件和文档的状态。在向计算机系统恢复 供电之后，操作系统将计算机系统恢复到保存的状态，系统上打开的 文档和文件正如它们在休眠之前一样。因此，应用程序、文档和浏览 页在向系统恢复供电之后可立即使用。如没有休眠功能，启动操作系 统和重新打开应用和文档就要耗费几分钟。

有了休眠功能，在关机之前，系统存储了系统寄存器和随机存取 存储器的状态文件。在启动期间，系统读出存储的休眠文件并将镜像 (image)直接加载到RAM和寄存器中，因而避免了冗长的初启过程。 在系统基于休眠文件恢复操作之后，该文件通常标为脏(dirty)的，因 此在休眠功能能够再次被依赖之前需要完全重启系统。为了克服该限 制，系统软件已被修改来将休眠文件维护在保护状态，从而使系统始 终能够迅速地重启到已定义的系统状态。

发明内容

CPU和相关的操作系统能够用于在单个硬件环境中的多于一个 应用程序中。例如，单个系统可以用作电视或桌上型计算机。根据本 发明的一个方面，操作系统的启动取决于系统运行的上下文，比如应 用，从而使初始化的系统处于该上下文处于的优选状态。为了向多个 上下文中的任一个提供快速启动，在非易失性存储器中存储了多个状 态文件，各个文件用于将系统恢复到相应的状态。在操作系统启动期 间，基于系统运行的上下文选择了状态文件。操作系统的加载以可以 将OS启动到选择的状态的方式来控制。例如，该状态可以基于启动 期间的用户输入来选取，比如通过按键或红外远程控制器，或者它可 以基于在先前的处理期间的用户输入。

根据本发明的另一方面，通过在非易失性存储器中保存基本状态 文件，比如休眠文件，和与用于不同的系统状态的基本状态文件(base state file)相关的差异文件(difference file)而能够初始化到多个状态中 的一个状态。通过导引(steer)到差异文件和基本状态文件来将易失性 存储器置于初始状态，系统启动到不同的系统状态。

可以有多个可选取的差异文件。在说明性实施例中，休眠重新开 始过程被修改为检查上下文相关的差异文件并在初始化期间将休眠 文件运行引导到指示的位置。在某些系统中，保护状态文件使其在系 统使用期间不被重写。然而，差异文件可以基于处理期间的系统状态。 在系统处理期间，差异文件可以被替代，或者在处理期间，可以增加 文件。

附图说明

从以下对本发明的优选实施例更具体的描述中，可以清楚本发明 的前述目标和其它目标、特征和优点，正如附图中所描述，其中相似 的引用符号是指不同视图的相同部分。这些附图不必按比例绘出，而 只在强调本发明的原则。

图1是本发明中实施的计算机系统的简化框图。

图2A是传统的休眠启动过程的简化流程图。

图2B是根据本发明对图2A的最后步骤作出修改的简化流程图。