一种复杂分时操作系统启动时从系统快速启动并同时工作的实现方法技术方案

本发明专利技术公开了一种复杂分时操作系统启动时从系统快速启动并同时工作的实现方法，包括以下过程：在复杂分时操作系统或由复杂分时操作系统改造成的实时操作系统启动时，从系统在主处理器之外的另一个从处理器上初始化并启动，然后在复杂分时操作系统启动的时间或启动的设定时间段，与主系统同时工作，完成所需的任务；在主系统启动的特定时间点，融入到主系统中，或一直作为一个独立的系统以与主操作系统兼容的方式运行；主处理器指主CPU或主CPU核；从处理器指从CPU或从CPU核。

【技术实现步骤摘要】
一种复杂分时操作系统启动时从系统快速启动并同时工作的实现方法
本专利技术涉及计算机领域，具体涉及一种复杂分时操作系统启动时从系统快速启动并同时工作的实现方法。
技术介绍
随着人们生产生活的需要的不断发展，复杂的分时操作系统的功能越来越复杂，涵盖的方面也越来越多，这使得复杂的分时操作系统的启动时间越来越长，像Windows或Android等操作系统的启动时间越来越长，而这段系统启动的时间用户除了等待，不能做其他任何事情。启动时间的加长在某些领域如电脑，手机等是可以接受的，毕竟电脑，手机等并不会频繁启动。但对于很多领域或功能，这是不可接受的，比如，在车载领域，仪表盘必须在一两秒内开始工作，倒车功能也要在几秒内开始工作。这也妨碍了复杂的分时操作系统在这些领域或功能的使用。虽然有一些变通的解决办法，如倒车功能可通过一个视频切换芯片来实现，但都是治标不治本，视频切换芯片使复杂的分时操作系统的功能完全不能用了。现有的车载领域，都没有解决复杂分时操作系统启动时快速启动并同时运行的问题，采用的是变通的办法，比如，在另一个单片机上运行简单的实时多任务操作系统（RTOS），这导致主操作系统或主系统的总线，外设，功能或生态等在这个RTOS上都不能直接用了。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种复杂分时操作系统启动时从系统快速启动并同时工作的实现方法，使得在车载内等需要多种功能能快速启动并开始工作的领域，也能够完全地使用复杂分时操作系统或主系统的总线，外设，功能或生态等。具体的说，本专利技术充分利用了现代CPU多核和可安装多个CPU的特点，设计了一套解决方案，使在复杂分时操作系统启动时，从系统以最快的可能性在主CPU或CPU核之外的另一个CPU或CPU核上初始化并启动，然后在复杂分时操作系统启动的时间或时间段，与主系统同时工作，完成所需的任务。在主系统启动的特定时间点，融入到主系统中，或一直作为一个独立的系统以与主操作系统兼容的方式运行，完全可以使用主系统的主要资源，代码和生态。本专利技术的方案在实时安卓操作系统（RTAndroid）1.5版的RTONBOOT技术中实现。进一步的，本专利技术的提供的一种复杂分时操作系统启动时从系统快速启动并同时工作的实现方法，不仅适用于像Windows，Linux或Android等复杂的分时操作系统中，也适用于将复杂的分时操作系统改造成的实时的操作系统中，实时安卓操作系统（RTAndroid）就是一个这样的操作系统。一种复杂分时操作系统启动时从系统快速启动并同时工作的实现方法，包括以下并行工作的主系统运行流程和从系统流程；主系统运行流程包括以下步骤：S1：主处理器上电，主处理器指主CPU或主CPU核；S2：进入BOOTLOADER，BOOTLOADER初始化；加载从系统镜像；S3：从处理器上电或跳转到从系统入口点；从处理器指从CPU或从CPU核；S4：BOOTLOADER加载主操作系统镜像；S5：进入主操作系统内核入口点；主操作系统开始启动；S6：主操作系统延迟初始化从处理器；S7：主操作系统请求从系统结束运行或融入主操作系统；S8：主操作系统等待延迟初始化的从处理器初始化完成的通知；S9：接到从系统初始化完成通知，将延迟初始化的从处理器纳入主操作系统的管理体系;S10：主操作系统在主处理器上继续剩余的启动工作。从系统运行流程从上述主系统运行流程的步骤S4开始运行，具体包括以下步骤：S301：从系统初始化并启动、运行;S302：从系统接受上述步骤S7的请求；S303：从系统执行主操作系统延迟初始化的CPU或CPU核在主操作系统上的初始化；S304：从系统通知主操作系统延迟初始化的CPU或CPU核初始化完成;S305:主操作系统在至少一个从处理器上继续从系统的工作或者从系统与主操作系统兼容地持续运行。作为一种优选方式，从处理器的初始化在BOOTLOADER和/或从系统中。作为一种优选方式，主系统通过判断从系统特定内存中的特定标志来判断从系统是否加载成功，若不成功，主操作系统在启动和初始化时将不执行适应于从系统的特殊代码；若判断在主操作系统的MMU初始化之前，这时直接判断物理内存地址；若判断在主操作系统的MMU初始化之后，这时判断IOREMAP之后的虚拟地址。作为一种优选方式，主操作系统和从系统之间的数据共享，通讯和互操作性有两种模式：模式1：在物理内存中有一块共享内存区，主操作系统通过IOREMAP可以访问这块共享内存区（在MMU初始化之后；在MMU初始化之前是物理地址），主操作系统与从系统可以通过共享内存区的特定变量来同步状态，如果需要异步通知，可以使用处理器间中断；模式2：主操作系统:建立一块线性映射或固定映射映射到从系统物理内存，若从系统没有使能MMU，这个映射就是一个对等映射，这个映射不在主操作系统的内核空间中；在用户空间第一个进程创建之前，要解除这一映射，以免造成地址空间冲突；若从系统使能了MMU，这个映射就和从系统的虚拟地址一致。作为一种优选方式，虚拟地址在内核空间。作为一种优选方式，从系统在接入主操作系统后有以下几种运行方式：方式1：从系统在主操作系统启动结束前的设定时间点结束运行；主操作系统启动一些实时或非实时线程继续从系统的工作，如果这些线程要继承从系统之前的运行状态，可以将从系统中_data段，_bss段或线程局部存储中的相应变量拷贝到主操作系统的相应位置；方式2：从系统在主操作系统启动结束前的设定时间点结束运行，主操作系统启动一些实时或非实时线程继续从系统的工作；这些线程指定运行在除主CPU或CPU核以及从系统在BOOTLOADER中启动运行在之上的CPU或CPU核之外的另外的从处理器上。方式3：从系统一直以与主操作系统兼容的方式持续运行。作为一种优选方式，当采用上述方式3时，从系统的地址空间与主操作系统的用户空间不冲突，此时将从系统在BOOTLOADER中启动运行在之上的CPU或CPU核的初始化放到从系统的一个线程上。本专利技术中，通过将从系统在BOOTLOADER内初始化和启动，使从系统以最快可能初始化和启动。通过将从系统和主操作系统在主操作系统启动时运行在不同CPU或CPU核上，使双方可以并行运行，从而在主操作系统启动时，从系统可以处理用户所需要的特定的需求可很快地开始工作，解决了复杂分时操作系统或由复杂分时操作系统改造成的实时操作系统启动时，仅能处理主操作系统初始化和启动的困扰多年的问题。一般的复杂分时操作系统的非主CPU或CPU核在启动时，完成初始化后很快进入IDLE状态，所以本专利技术对于主操作系统的启动时间没有影响。附图说明图1为本专利技术的流程示意图。具体实施方式本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种复杂分时操作系统启动时从系统快速启动并同时工作的实现方法，下面结合实施例对本专利技术作进一步详细说明。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复杂分时操作系统启动时从系统快速启动并同时工作的实现方法，其特征在于，包括以下过程：/n在复杂分时操作系统或由复杂分时操作系统改造成的实时操作系统启动时，从系统在主处理器之外的另一个从处理器上初始化并启动，然后在主操作系统启动的时间或启动的设定时间段，与主操作系统同时工作，完成所需的任务；在主系统操作系统启动的特定时间点后，融入到主系统中，或一直作为一个独立的系统以与主操作系统兼容的方式运行；/n主处理器指主CPU或主CPU核；从处理器指从CPU或从CPU核。/n

【技术特征摘要】
1.一种复杂分时操作系统启动时从系统快速启动并同时工作的实现方法，其特征在于，包括以下过程：
在复杂分时操作系统或由复杂分时操作系统改造成的实时操作系统启动时，从系统在主处理器之外的另一个从处理器上初始化并启动，然后在主操作系统启动的时间或启动的设定时间段，与主操作系统同时工作，完成所需的任务；在主系统操作系统启动的特定时间点后，融入到主系统中，或一直作为一个独立的系统以与主操作系统兼容的方式运行；
主处理器指主CPU或主CPU核；从处理器指从CPU或从CPU核。


2.根据权利要求1所述的一种复杂分时操作系统启动时从系统快速启动并同时工作的实现方法，其特征在于，具体包括并行工作的主系统运行流程和从系统流程；
主系统运行流程包括以下步骤：
S1：主处理器上电；
S2：进入BOOTLOADER，BOOTLOADER初始化；加载从系统镜像；
S3：从处理器上电或跳转到从系统入口点；
S4：BOOTLOADER加载主操作系统镜像；
S5：进入主操作系统内核入口点；主操作系统开始启动；
S6：主操作系统延迟初始化从处理器；
S7：主操作系统请求从系统结束运行或融入主操作系统；
S8：主操作系统等待延迟初始化的从处理器初始化完成的通知；
S9：接到从系统初始化完成通知，将延迟初始化的从处理器纳入主操作系统的管理体系;
S10：主操作系统在主处理器上继续剩余的启动工作。
从系统运行流程从上述主系统运行流程的步骤S4开始运行，具体包括以下步骤：
S301：从系统初始化并启动、运行;
S302：从系统接受上述步骤S7的请求；
S303：从系统执行主操作系统延迟初始化的CPU或CPU核在主操作系统上的初始化；
S304：从系统通知主操作系统延迟初始化的CPU或CPU核初始化完成;
S305:主操作系统在至少一个从处理器上继续从系统的工作或者从系统与主操作系统兼容地持续运行。


3.根据权利要求2所述的一种复杂分时操作系统启动时从系统快速启动并同时工作的实现方法，其特征在于，从系统在BOOTLOADER中在除主处理器之外的从处理器上启动并运行，以保证与主操作系统并行运行以及最快的启动速度。


4.根据权利要求2所述的一种复杂分时操作系统启动时从系统快速启动并同时工作的实现方法，其特征在于，从系...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨百涛，
申请(专利权)人：杨百涛，
类型：发明
国别省市：四川;51