执行快速启动唤醒的系统技术方案

本发明专利技术涉及一种处理系统，其包括处理器、存储可由处理器访问的操作系统映象文件的只读存储器、和也可由处理器访问的随机存取存储器。处理系统也包括引导程序，其可由处理器执行以初始化处理系统来响应例如接通电源事件、复位事件或唤醒事件。接通电源事件发生在电源被最初提供给处理系统的时候，而唤醒事件发生在处理系统要退出低功率操作模式的时候。复位事件发生在例如检测出会使系统重新起动的故障的时候。引导程序选择性地执行将操作系统映象文件从只读存储器拷贝到随机存取存储器中的完全启动拷贝，和仅将操作系统映象文件的预定部分从只读存储器拷贝到随机存取存储器中的快速启动拷贝。例如，引导程序可执行完全启动拷贝操作来响应接通电源事件，并且执行快速启动拷贝操作来响应唤醒事件和／或复位事件。更进一步的，引导程序可将快速启动拷贝操作的执行限制成其中随机存取存储器通过了对一个或多个含有在之前完全启动拷贝操作期间从只读存储器中拷贝来的操作系统选定部分的区域的内容进行的完整性检查的情形。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体涉及执行快速启动唤醒(fast boot wake-up)的处理系统。更具体而言，本专利技术可通过在系统启动期间对映象文件系统(imagefilesystem)的选择性拷贝来执行快速启动唤醒操作。
技术介绍
诸如嵌入式系统这样的处理系统，可被广泛用在民用应用系统和商用应用系统中。诸如包含在自动远程信息处理系统中的那些应用系统对处理系统的操作有很大的约束。对系统功耗的约束可能需要系统以低功率模式进行操作。而系统响应时间约束可能需要最小化系统的起动(startup)时间和/或唤醒时间。但通常很难设计出一种能充分使功率约束和响应时间约束这二者彼此平衡的处理系统。每次系统进入低功率模式(由功率约束规定的)时，它都必须在能很容易响应各种系统事件之前执行唤醒操作。然而，唤醒操作的持续时间必须落在对系统的响应时间约束的范围内。如果处理器在低功率模式期间已经被切断电源，则唤醒操作包括处理系统的完整的重启过程。完整的重启过程是相当耗时的，在利用映象文件系统的嵌入式系统中尤其是这样的。在这样的嵌入式系统中，映象文件系统的完整复制件被从只读存储器转移到处理器使用的随机存取存储器处。映象文件系统可包含嵌入式系统所用的操作系统、该嵌入式系统中使用的可执行程序、和/或可能与程序有关的任意数据文件。因此，其可能相当大，并且执行这种转移需要大量的时间和处理功率。在这种转移期间，处理系统通常对大多数该系统被设计来处理的事件不做响应。因此，系统的响应时间受到转移持续时间的影响。已经尝试过设计具有低功率模式的处理系统，利用这种处理系统可以作出快速的系统恢复。大多数这样的尝试致力于驱使处理器处于休眠模式。然而，即使在休眠模式中，处理器也可以大致耗尽系统的电能供应(power supply)，从而超出功耗限制。更进一步地，可能需要相当多的程序代码才能实现这种类型的系统。因此，希望有既实现了快速启动唤醒又实现了低功率模式的改进系统。此外，还希望有能响应其它系统事件而进行快速启动唤醒的改进系统。
技术实现思路
本专利技术提供了一种处理系统，其包括处理器、存储可由处理器访问的操作系统映象文件的只读存储器和可由处理器进行访问的随机存取存储器。处理系统还包括引导程序，该引导程序可由处理器执行以响应例如接通电源事件、复位事件或唤醒事件而对处理系统进行初始化。当最初向处理系统提供电源时，发生接通电源事件；而在处理系统退出低功率操作模式时，发生唤醒事件。当例如检测出致使系统重新启动的故障时，则发生复位事件。引导程序(boot program)选择性地执行将操作系统映象文件从只读存储器拷贝到随机存取存储器的完全启动拷贝，和只将操作系统映象文件的预定部分从只读存储器拷贝到随机存取存储器中的快速启动拷贝。例如，引导程序可在为响应接通电源事件时执行完全启动拷贝操作，而在为响应唤醒事件和/或复位事件时执行快速启动拷贝操作。更进一步的，引导程序可将快速启动拷贝操作的执行限制成在以下这些情况中才进行，即随机存取存储器通过了对一个或多个包含了操作系统选定部分的区域的内容进行的完整性检查，其中该操作系统是在之前的完全启动拷贝操作期间从只读存储器中拷贝来的。在一个实例中，引导程序包括初始程序加载程序，该初始程序加载程序被存储在与处理器复位向量相对应的只读存储器起始位置。初始程序加载程序可由处理器从起始于该起始位置的只读存储器中来执行。引导程序也包括了起动程序，该起动程序由处理器执行的初始程序加载程序载入到随机存取存储器中。根据对以下附图和详细描述的理解，对于本领域技术人员来说，其他系统、方法、特征和专利技术的优点将会很明显或者将变得很明显。在该描述中包括的所有这样的附加系统、方法、特征和优点都意欲落在本专利技术的范围内，并受所附权利要求的保护。附图简要说明通过参考以下附图和说明可更好地理解本专利技术。附图中的元件主要是用来说明本专利技术的原则的，而不必被看作是对实际大小的按比例缩放。此外，在这些图中，各个不同视图中的相似的附图标记表示相应的部分。附图说明图1是可用于实现从低功率模式和/或系统复位进行快速启动唤醒的示例性系统的基本元件的框图。图2是说明可以操作图1中的系统来实现从低功率模式和/或系统复位进行快速启动唤醒的一种方式的流程图。图3是显示在图1的系统中执行完全启动拷贝操作的一种方式的图。图4是显示在图1的系统中执行快速启动拷贝操作的一种方式的图。图5是可用于从低功率模式和/或系统复位实现快速启动唤醒的另一个示例性系统基本元件的框图。图6是显示在图5系统中执行完全启动拷贝操作的一种方式的图。图7是显示在图5系统中执行快速启动拷贝操作的一种方式的图。图8是一种操作图1和图5所示系统以实现从低功率模式和/或系统复位实现快速启动唤醒，同时使用小型驱动来控制外围元件和/或其它系统并且/或者与外围元件和/或其它系统进行通信的方式的流程图。图9是说明指引图1和图5所示的系统进入低功率操作模式的一种方式的流程图。具体实施例方式图1是可用于实现从低功率模式进行快速启动唤醒的示例性系统的基本元件的框图。系统100包括可访问I/O接口110的处理器105、随机存取存储器115和只读存储器120。I/O接口110允许处理器105与一个或多个外围元件进行交互。外围元件可与I/O接口110的元件相互独立，或者可与I/O接口110的元件集成在一起。随机存取存储器115可以多种不同的方式来实现，这些方式例如包括通过使用一个或多个动态随机存取存储器的技术来实现。在一种实现方法中，存储器115通过利用一个或多个可被指引成自我更新操作模式的随机存取存储器单元来实现。同样地，只读存储器120也可以多种不同方式来实现，这些方式例如包括使用一个或多个闪存的技术来实现。处理器105也可以被连接成来接收和控制看门狗计时器123。看门狗计时器123可用于在如果系统出错时来复位处理器105。例如，当处理器105临时出故障时，将停止与看门狗计时器123的周期性通信。周期性通信的这种中断将致使看门狗计时器123沿例如一条或多条信号线130来向处理器105发出一个或多个复位信号。系统100还可包括功率控制器125，其直接或间接地从处理器105处接收功率控制命令。此外，或可替代地，功率控制器125可从诸如另一个电源、外部元件、开关或类似器件这样的外部信源处接收功率控制信号。功率控制器125对这些功率命令和/或功率控制信号作出响应，以指引系统100进入低功率模式或是从低功率模式唤醒。另外的功能性也可与功率控制器125相关联，以指引系统100通过初始加电(power up)操作。初始的加电操作发生在系统已经彻底关闭后向系统100供应电能的时候。复位信号从功率控制器125沿一条或多条信号线130供应给处理器105。在图示的系统中，看门狗计时器123还可沿相同的信号线发出复位信号。复位信号为响应系统唤醒事件而进入激活状态，并且此外，可以为响应初始的加电事件而被激活。处理器105通过尝试执行存储在由复位向量135标识的存储器位置处的汇编语言(assemblylanguage)代码来响应激活复位信号的发生。可参考处理系统的特定应用来选择系统100使用的操作系统。例如，嵌入式应用系统可以使用可从QNX Software Systems处获得的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理系统，包括：处理器；存储可由所述处理器访问的操作系统映象文件的只读存储器；可由所述处理器访问的随机存取存储器；引导程序，其可由处理器执行以响应于在对所述处理系统初始供电时发生的开机事件，或是在所述处理 系统将退出低功率模式时发生的唤醒事件而初始化所述处理系统，其中，所述引导程序选择性地执行将所述操作系统映象文件从所述只读存储器拷贝到所述随机存取存储器中的完全启动拷贝，或只将所述操作系统映象文件的预定部分从所述只读存储器拷贝到所述随机存取存储器中的快速启动拷贝。

【技术特征摘要】
US 2006-5-4 11/418,4811.一种处理系统，包括处理器；存储可由所述处理器访问的操作系统映象文件的只读存储器；可由所述处理器访问的随机存取存储器；引导程序，其可由处理器执行以响应于在对所述处理系统初始供电时发生的开机事件，或是在所述处理系统将退出低功率模式时发生的唤醒事件而初始化所述处理系统，其中，所述引导程序选择性地执行将所述操作系统映象文件从所述只读存储器拷贝到所述随机存取存储器中的完全启动拷贝，或只将所述操作系统映象文件的预定部分从所述只读存储器拷贝到所述随机存取存储器中的快速启动拷贝。2.如权利要求1所述的处理系统，其中，所述引导程序响应于所述开机事件执行所述完全启动拷贝操作。3.如权利要求1所述的处理系统，其中，所述引导程序响应于所述唤醒事件执行所述快速启动拷贝操作。4.如权利要求3所述的处理系统，其中，所述引导程序在对所述随机存取存储器的一个或多个区域的内容进行了完整性检查之后执行所述快速启动拷贝操作，所述随机存取存储器包含了在之前的完全启动拷贝操作期间从所述只读存储器中拷贝的操作系统的选定部分。5.如权利要求1所述的处理系统，其中，所述引导程序包括初始程序加载程序，其存储在与所述处理器的复位向量相对应的只读存储器中开始位置，其中，所述初始程序加载程序可由所述处理器从所述只读存储器中执行；和起动程序，其由所述初始程序加载程序载入到所述随机存取存储器中，其中该起动程序由所述处理器执行。6.如权利要求5所述的处理系统，其中，所述起动程序选择性地执行所述完全启动拷贝和所述快速启动拷贝操作。7.如权利要求5所述的处理系统，其中，所述初始程序加载程序选择性地执行所述完全启动拷贝和所述快速启动拷贝操作。8.如权利要求1所述的处理系统，其中，所述随机存取存储器包括动态随机存取存储器。9.如权利要求1所述的处理系统，其中，所述操作系统映象文件包括至少两个或多个包括主要映象文件系统和次要映象文件系统的映象文件系统。10.如权利要求9所述的处理系统，其中，当所述引导程序执行完全启动拷贝时，所述主要映象文件系统和所述次要映象文件系统都从所述只读存储器被拷贝到所述随机存取存储器中，并且在所述引导程序执行快速启动拷贝时，所述主要和次要映象文件系统中只有所述主要映象文件系统从所述只读存储器中被拷贝到所述随机存取存储器中。11.如权利要求1所述的处理系统，其中，所述操作系统映象文件包括内核程序；从由外围驱动程序、动态链接库、和系统应用程序组成的组中选择的另外的程序。12.如权利要求11所述的处理系统，其中，当所述起动程序执行完全启动拷贝时，所述另外的程序和所述内核程序从所述只读存储器被拷贝到所述随机存取存储器中，并且，所述起动程序通过将至少一部分所述内核程序从所述只读存储器拷贝到所述随机存取存储器中而不将所述另外的程序从所述只读存储器拷贝到所述随机存取存储器中来执行快速启动拷贝。13.一种处理系统，其包括处理器；存储可由所述处理器访问的操作系统映象文件的只读存储器；可由所述处理器访问的随机存取存储器；初始程序加载程序，其存储在与所述处理器的复位向量相对应的只读存储器开始位置，其中，所述初始程序加载程序可由所述处理器从所述只读存储器来执行；起动程序，其由所述初始程序加载程序载入到所述随机存取存储器中，并可由所述处理器来执行；和其中，所述初始程序加载程序或所述起动程序选择性地执行所述操作系统映象文件从所述只读存储器拷贝到所述随机存取存储器的完全启动拷贝，或仅将所述操作系统映象文件的预定部分从所述只读存储器拷贝到所述随机存取存储器中的快速启动拷贝。14.如权利要求12所述的处理系统，其中，所述随机存取存储器包括动态随机存取存储器。15.如权利要求12所述的处理系统，其中，所述随机存取存储器包括动态随机存取存储器，并且其中，所述处理系统进一步包括功率控制器，该功率控制器对断电事件作出响应以指引所述系统进入低功率模式，在所述低功率模式中所述动态随机存取存储器处于自我更新模式中并且处理器是关闭的。16.如权利要求15所述的处理系统，其中，所述功率控制器对唤醒事件作出响应，以指引所述系统退出所述低功率模式并复位所述处理器，其中，在所述系统退出所述低功率模式时，所述初始程序加载程序或所述起动程序对所述动态随机存取存储器的内容进行至少部分检查，并且其中，所述初始程序加载程序或所述起动程序利用所述检查的结果来确定执行完全启动拷贝操作还是快速启动拷贝操作。17.如权利要求12所述的处理系统，其中，所述初始程序加载程序或所述起动程序对所述随机存取存储器的内容进行至少部分的检查，以选择将执行完全启动拷贝操作还是执行快速启动拷贝操作。18.如权利要求12所述的处理系统，其中，执行所述完全启动拷贝操作来响应所述处理系统的初始开机。19.如权利要求12所述的处理系统，其中，执行所述快速启动拷贝操作来响应指引所述处理系统退出低功率模式的唤醒事件。20.如权利要求19所述的处理系统，其中，所述随机存取存储器包括动态随机存取存储器，其中，所述处理器在所述低功率模式时是关闭的，并且其中，所述动态随机存取存储器在所述低功率模式时处于自我更新模式。21.如权利要求19所述的处理系统，其中，所述初始程序加载程序或所述起动程序对所述随机存取存储器的内容至少进行部分检查，并且其中，响应于该检查的失败执行所述完全启动拷贝操作。22.如权利要求12所述的处理系统，其中，所述初始程序加载程序或所述起动程序对所述随机存取存储器的至少部分内容进行检验和操作，以选择执行所述完全启动拷贝操作还是所述快速启动拷贝操作。23.如权利要求22所述的处理系统，其中，所述检验和操作是对存储在所述随机存取存储器中的数据的数据结构执行的。24.如权利要求12所述处理系统，所述操作系统映象文件包括至少两个包括主要映象文件系统和次要映象文件系统的映象文件系统。25.如权利要求24所述处理系统，其中，当所述起动程序执行完全启动拷贝时，所述主要映象文件系统和所述次要映象文件系统都从所述只读存储器被拷贝到所述随机存取存储器中，而在所述起动程序执行快速启动拷贝时，所述主要和次要映象文件系统中只有所述主要映象文件系统从所述只读存储器被拷贝到所述随机存取存储器中。26.如权利要求12所述的处理系统，其中，所述操作系统映象文件包括内核程序；从由外围驱动程序、动态链接库、和系统应用程序组成的组中选择的另外的程序。27.如权利要求26所述的处理系统，其中，当所述起动程序执行完全启动拷贝时，所述另外的程序和所述内核程序从所述只读存储器被拷贝到所述随机存取存储器中，并且，所述起动程序通过将至少一部分所述内核程序从所述只读存储器拷贝到所述随机存取存储器中而不将所述另外的程序从所述只读存储器拷贝到所述随机存取存储器中来执行快速启动拷贝。28.一种处理系统，其包括处理器；存储可由所述处理器访问的操作系统映象文件的只读存储器；可由所述处理器访问的动态随机存取存储器；功率控制器，该功率控制器对断电事件作出响应以指引所述系统进入低功率模式，在该低功率模式中所述动态随机存取存储器处于自我更新模式并且所述处理器是关闭的，并且，所述功率控制器还对唤醒事件作出响应，以指引所述系统退出所述低功率模式并复位所述处理器；引导程序，其可由所述处理器执行以初始化所述处理系统，其中，所述引导程序响应于所述系统的初始开机，而执行将所述操作系统映象文件从所述只读存储器拷贝到所述动态随机存取存储器中的完全启动拷贝，并且在所述系统响应于一个或多个预定条件退出所述低功率模式时，所述引导程序执行仅将所述操作系统映象文件的预定部分从所述只读存储器拷贝到所述随机存取存储器中的快速启动拷贝。29.如权利要求28所述的处理系统，其中，所述引导程序在所述系统退出所述低功率模式时对所述动态随机存取存储器的内容执行至少部分检查，并且其中，所述引导程序利用该检查的结果作为所述一个或多个预定条件。30.如权利要求29所述的处理系统，其中，所述检验和操作是对存储在所述动态随机存取存储器...

【专利技术属性】
技术研发人员：S埃斯尔，R马丁，C伯吉斯，B斯特克，
申请(专利权)人：QNX软件操作系统德国有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]