具体实施方式
媒体数据播放装置及其重新启动方法实施方说明如下:
1.系统概述
本发明所揭示的媒体数据播放装置可以实作成单独一台装置,或整合于各种不同的媒体数据播放装置中,诸如机顶盒、移动电话、平板个人计算机(tabletpersonal computer)、膝上型计算机(laptop computer)、多媒体播放器、数字摄影机、个人数字助理(personal digital assistant,简称PDA)、导航装置或移动上网装置(mobile internet device,MID)。
1.1媒体数据播放装置之实施例
参照图1,处理器151为媒体数据播放装置100的中央处理器,可以由集成电路(Integrated Circuit,简称IC)组成,用于处理数据及执行计算机程序。媒体数据播放装置100的组件连接方式如图1所示,可用串行或并行总线、或无线通信信道构成。无线通信单元156建立通信信道,使媒体数据播放装置100通过所述通信信道以连接至远程服务器,并从所述远程服务器下媒体数据。另外,无线通信单元156可以建立无线通信信道,使移动设备,例如遥控器,通过所述无线通信信道以连接至媒体数据播放装置100并交换数据。所述通信单元156可以包括天线、基频(base band)及射频(radio frequency,简称RF)芯片组用于进行无线局域网络(wireless local area network,简称wireless LAN)通信、红外线通信及/或蜂巢式通信系统通信,例如宽带码分多重接入(Wideband Code Division Multiple Access,简称W-CDMA)及高速下行封包存取(High Speed Downlink Packet Access,简称HSDPA)。经由所述建立的无线通信信道,所述媒体数据播放装置100可以作为无线局域网络的接入点,使移动设备可以经由所述接入点以连接因特网(Internet)。
处理器151可以是由单颗封装的IC所组成,或连接多颗相同功能或不同功能的封装IC而组成。举例来说,处理器151可以仅包括中央处理器(Central ProcessingUnit,简称CPU),或者是CPU、数字信号处理器(digital signal processor,简称DSP)、及通信控制器(例如通信单元156)的控制芯片的组合。所述通信控制器可以包括蜂巢式通信系统通信、红外线、蓝芽(BluetoothTM)或无线局域网络的通信控制装置。CPU可以是单运算核心或多运算核心的CPU。所述的通信控制器用于控制媒体数据播放装置100中的各组件的通信,或媒体数据播放装置100与外部装置的通信,并且可以支持直接内存存取(Direct Memory Access)。
电源供应器158供给电力予媒体数据播放装置100中的各组件。石英振荡器159提供频率信号给处理器151与媒体数据播放装置100中的其它组件。定时器50及60可以是由电路、计算机程序或其组合所构成,分别用于计时固定长度的期间。定时器50或60满期(expiration)时产生信号,用于告知所计时的期间结束。输入输出装置160包括控制按钮、字母数字键盘、触控面板、触控屏幕以及多个发光二极管(light emitting diodes,简称LEDs)。控制器165侦测并控制输入输出装置160的操作及运作,并将所侦测的操作传送至所述处理器151。所述处理器151可以通过控制器165控制输入输出装置160。端口164可以连接到各种计算机化的接口,例如一台外部的计算机装置或外围装置。端口164可以是符合通用总线(universal serial bus,简称USB)或电机电子工程师学会(Institute of Electrical andElectronics Engineers,IEEE)1394等标准的实体端口、美国电子工业协会(ElectronicIndustries Association,简称EIA)所制定的第232号推荐标准(RecommendedStandard-232,简称RS-232)及/或第11号推荐标准(Recommended Standard-11,简称RS-11)的实体连接端口、串行ATA(Serial ATA,简称SATA)及/或高清晰度多媒体接口(High Definition Multimedia Interface,简称HDMI)。
内容保护单元157针对影像处理装置100所产生的数字内容提供存取控制。该内容保护单元157包括实现数字视频广播之通用接口(DVB-CI)及/或条件式存取(DVB-CA)所需的内存与必要装置。影像处理装置100可从天线、调谐器(tuner)以及解调器(demodulator)传递的数字信号取得数字内容。另一个实施例中,影像处理装置100可以通过网络存取接口从因特网等网络中取得数字内容。
影像输出单元162包括滤波器及放大器用来将处理器151所输出的视频滤波及放大。音频输出单元161包括数字模拟转换器用来将处理器151所输出的音频信号从数字格式转换为模拟格式。
显示器155显示文字及影像,并且可以包括电子纸、OLED有机发光二极管(organic light emitting diode,简称OLED)、场发射显示器(field emission display,简称FED)、或LCD液晶显示器(liquid crystal display,简称LCD)。或者所述显示器155可以包括反射式显示器,例如电泳式(electrophoretic)显示器,或利用光干涉调变技术(interferometric modulation of light)的显示器。所述显示器155可以显示各种图形化使用者接口(graphical user interface,简称GUI)以作为虚拟控制组件,包括但不限于窗口、卷动轴、图标及剪贴簿。所述显示器155可以包括单一个显示器或不同尺寸的多个显示器。
所述I/O单元160包括触控侦测器167用于侦测所述显示器155上的触控操作。所述触控侦测器167可以包括覆盖在所述显示器155上的透明触控板,或设置在所述显示器155边框的光学触控发射器及接收器组,例如美国专利公开号20090189878所揭示的。
1.2内存实施方式
非易失存储器153储存处理器151所执行的操作系统及应用程序。所述处理器151从所述非易失存储器153加载运行程序与数据数据到内存152并将数字内容储存于大量储存装置154中。该内存152可以是非挥发性动态随机存取内存(Nonvolatile Random Access Memory,简称NVRAM),例如相变化随机存取内存(Phase Change RAM,简称PRAM)、磁阻式随机存取内存(Magetoresistive RAM,简称MRAM)或是其它类型的NVRAM,例如美国专利号7405167或是美国专利公开号20090146140或20090221113所揭示的NVRAM。该非易失存储器153可以是电子可抹除可规划只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-OnlyMemory,简称EEPROM),或闪存,例如反或闪存(NOR flash memory)或是反及闪存(NAND flash memory)。在以下说明中,内存152以PRAM作为例子,而非易失存储器153以闪存作为例子。
PRAM是以例如锗、锑、碲(Germanium-Antimony-Tellurium,Ge-Sb-Te,简称GST)合金之硫族化合物(chalcogenide)所构成的非易失存储器。相变化材质GST的结晶态(crystalline state)及非结晶态(amorphous state)具有不同的电阻特性。经由温度控制可以促成相变化材质GST在结晶态及非结晶态之间的变化。相变化材质GST的结晶态及非结晶态之在150℃下都很稳定。高于200℃时,其晶体的成核现象加快,如果维持在结晶的时间足够,相变化材质GST就会发生相变化成为结晶态。若要回复成非结晶态,需加热相变化材质至超过其熔点(约600℃)并迅速下降温度。
图3显示发生相变化所需温度与时间的关系图。温度T-h为相变化材质的熔点温度,而温度T-1为相变化材质开始成核作用的温度。曲线201称为重置脉波(reset pulse),显示结晶态至非结晶态的相变化所需的温度控制,而曲线202称为设置脉波(set pulse),显示非结晶态至结晶态的相变化所需的温度控制。如图示,重置相变化材质需要时间短但是较高温的加热过程,并紧接着在短时间t1内进行冷却。设置相变化材质需要时间长(图3中标为t2)但是较低温的加热过程以促成结晶及及长晶(crystal growing)。
图4显示利用相变化材质制作的内存装置301。加热装置403包括与相变化材质401紧邻的电阻式电极(resistive electrode)403,可以通过电流根据焦耳效应(Jouleeffect)以加热以实现所述设置脉波及重置脉波。所述相变化材质401通常为结晶态以利电流通过。所述相变化材质401的区域402直接连接所述加热装置403成为相变化区域402。
在不明显造成加热效应的条件下,经由施加小电压并测量通过所述相变化区域402的电流,可以读取所述相变化区域402的状态。由于所述电流是与相变化材质的传导性(conductance)成正比,因此可以依此分别所述二种状态。
图5显示PRAM之内存单元(cell)C的等效电路。所述内存单元C包括所述内存装置301及二极管302。所述二极管302作为选取组件,可以用晶体管(transistor)取代。所述内存装置301电连接位线(bit line)304及所述二极管302的P接面(Pjunction)。字符线(word line)305连接所述二极管302的N接面(Njunction)。
所述内存装置301可以被视为依据其相变化状态通过不同电流值的电阻。在施予适当的偏压后,所述内存装置301若可以导通可侦测的电流量时则被定为“设置”或“逻辑1”,或者,若不导通或仅导通远小于“设置”状态对应的电流量时则被定为“重置”或“逻辑0”。
所述内存152包括PRAM内存单元的数组使其中所储存的数据可被随机存取。
2.媒体数据播放装置的运作
参照图2,所述非易失存储器153储存加载模块1531、其配置文件1536、压缩形成的操作系统核心模块1535、以及中断向量表(interrupt vector table)1533。注册所述加载模块1531中的次例程1532作为中断服务例程(interrupt service routine)以服务代表关机指令或关闭电源指令的中断信号(interrupt),并且中断向量表1533中的向量1534指向次例程1532。所述配置文件1536更包括碎片收集(garbagecollection,简称GC)设定1538,用于指定碎片收集程序的选项。碎片收集设定1538可以是使用者设定,或由处理器151根据所述媒体数据播放装置100最后一次启动以来的使用时间自动进行设定的。
当输入输出单元160接收到按压媒体数据播放装置100的电源键,且表示启动指令或供电指令的接压动作时,所述处理器151执行所述加载模块1531以执行初始化,并响应启动指令以驱动所述核心模块1535的移动,其中所述核心模块1535的移动包括从所述非易失存储器153加载并解压缩所述核心模块1535至所述内存152,以产生内存152中的核心模块1525。所述处理器151执行所述操作系统的作业。响应所述启动指令的所述核心模块1535的移动称为所述核心模块1535的第一次移动。
2.1装置关机前的作业
参照图6,在所述媒体数据播放装置100正常工作时,所述输入输出单元160接收对所述电源键的按压,并发出表示关机指令的中断信号至所述处理器151(步骤S100)。所述处理器151执行下列操作以响应所述关机指令。所述处理器151取得在所述中断向量表1533中对应所述中断信号的向量1534(步骤S102),取得并执行所述向量1534所对应的次例程1532(步骤S104)。在所述次例程1532的指导下,所述处理器151显示关机信息或停止输出视频,并根据碎片回收设定以执行多个碎片回收的等级的其中一个等级。
所述处理器151判定所述配置文件1536中的碎片回收设定1538(步骤S106)。当所述碎片回收设定1538指示一般碎片回收作业,所述处理器151相应地在所述内存152中搜寻所述媒体数据播放装置100的其它程序用不到的数据对象(步骤S107),并释放这些数据对象所占用的内存152的空间(步骤S108)。所述处理器151记录所述内存152上的地址1537,所述地址1537为所述核心模块1535被指定要继续执行的地址(步骤S110),并停止供电给所述媒体数据播放装置100(步骤S118)。
当所述碎片回收设定1538指示高等级的碎片回收作业,所述处理器151储存系统相关数据(system context)至所述非易失存储器153,清除所述内存152(步骤S112),并根据储存的所述系统相关数据再次驱动所述核心模块1535及应用程序从所述非易失存储器153至所述内存152的移动(步骤S114),并回复所述系统相关数据(步骤S115)。清除所述内存152包括删除在所述内存152中的所有数据。响应所述关机指令的所述核心模块1535的移动称为所述核心模块1535的第二次移动,其中包括从所述非易失存储器153加载并解压缩所述核心模块1535至所述内存152。同理,所述应用程序的移动包括从所述非易失存储器153加载并解压缩所述应用程序至所述内存152。所述系统相关数据包括硬件组件设定、分页表(pagetable)、程序管理数据(process management data)、所述应用程序的程序数据结构,以及其它系统设定。步骤S115可以只回复部分的所述系统相关数据,例如只回复部分的所述系统相关数据至所述内存152中。其余的系统相关数据可以在装置100下次启动时回复。经由所述步骤S114以重新整理在所述内存152中的数据及程序的排列分布。所述处理器151记录所述内存152上的地址1537,所述地址1537为重新启动(reboot)后所述核心模块1535被指定要继续执行的地址(步骤S116),并停止供电给所述媒体数据播放装置100(步骤S118)。举例来说,所述处理器151关闭所述电源供应器158。
清除所述内存152及所述核心模块1535的移动为所述媒体数据播放装置100的启动程序的例行程序的一部分。经由执行步骤S112及S114,所述处理器151在所述媒体数据播放装置100实际关机以前执行一部分的所述启动程序以响应所述关机指令。所述处理器151在所述媒体数据播放装置100实际关机以前,且在执行所述核心模块1535与应用程序的移动之后,可以重新整理所述内存152的利用状况。或者不同的实施方式中,在步骤S114中,所述处理器151可以仅执行所述核心模块1535的移动。所述处理器151在执行步骤S107,S108,S110,S112,S114,S115,及S116时,可以先暂停对其它中断信号的处理,使所述步骤不可被中断。
2.2装置启动操作
参照图7,在所述媒体数据播放装置100的关机状态中,按压所述电源键以发出启动指令至所述处理器151(步骤S200)。所述处理器151执行以下的操作以响应所述启动指令。
当从所述输入输出单元160接收所述启动指令时,所述处理器151执行加载模块1531(步骤S202)。所述加载模块1531指导所述媒体数据播放装置100的所述处理器151及其它组件的初始化(步骤S204),并指导所述处理器151判定是否存在合适的接续执行的地址(步骤S206)。当判定所述接续执行的地址1537存在时,所述处理器151取得所述地址1537,并执行所述地址1537所对应的在所述内存152中的核心模块1535的指令1526(步骤S208)。在图2中的虚线显示地址1537与指令1526之间的关系。因此,所述处理器151程序的执行切换至所述内存152的所述地址1537。在接收所述启动指令之后,不再执行清除所述内存152及所述核心模块1535的移动,因此节省了所述媒体数据播放装置100重新启动所需的时间。
当判定所述接续执行的地址1537不存在时,所述处理器151执行所述加载模块1531的一般启动程序(步骤S210),加载并解压缩所述核心模块1535以产生所述核心模块1525(步骤S212及S214),并在所述操作系统核心模块1525的指导下执行系统初始化(步骤S216)。
3.结论
总之,在接收到关机指令及实际关闭所述媒体数据播放装置100的期间内,执行多个等级的碎片回收作业的其中一个等级。因此,可以管理内存的使用情形以利长时间的使用。正常启动程序中的部分程序,例如操作系统核心模块的移动,在实际启动以前就执行以节省启动的时间。