CN100401255C - 计算机平台嵌入式操作系统切换处理方法及系统 - Google Patents
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Abstract
一种计算机平台嵌入式操作系统切换处理方法及系统，搭配至一计算机平台，提供一备用操作系统切换处理功能，该计算机平台嵌入式操作系统切换处理系统包括：开机主控模块、操作系统检测模块以及操作系统加载信道切换模块，还可包括系统映像写入模块和警示模块；本发明设置一操作系统状态旗标，显示每一次开机后的主用操作系统程序码的执行状态是否正常，之后再度开机时即可依据此操作系统状态旗标当前的设定值，判断主用操作系统程序码是否有发生损毁状况；若是，切换到备用的操作系统程序码来进行开机程序，本发明比现有技术的查错方法更为快速及方便地判断主用操作系统程序码是否有误，操作系统加载开机程序的执行过程更为快速而有效。
Description
技术领域
本发明是关于一种计算机信息技术，特别是关于一种计算机平台嵌入式操作系统切换处理方法及系统，应用在一计算机平台，该计算机平台须具有一可擦写式非挥发性存储器(例如闪存)，且应用该可擦写式非挥发性存储器以嵌入方式储放多份的操作系统程序码，对该计算机平台提供一备用操作系统切换处理功能，可在其中主用操作系统程序码发生损毁状况时，将该计算机平台切换为使用备用操作系统程序码执行开机程序。
背景技术
传统上计算机平台的操作系统通常是预先存入在一硬盘装置中，再在实际应用时令计算机平台的BIOS(Basic Input/Output System)基本输出入系统程序，将该硬盘装置上储存的操作系统程序码加载到内存中，对该计算机平台执行开机程序。完成此操作系统加载的开机程序后，使用者即可操控计算机平台执行所需的应用功能。
然而随着计算机技术的进展，目前已有许多小型计算机平台，例如掌上型计算机、智能型移动电话等等，已开始采用存取速度较硬盘装置更快的闪存(flash memory)作为操作系统程序码的储存装置。这种方式储存的操作系统即称为嵌入式操作系统(embedded operatingsystem)。此外，为了使计算机平台的运行具有更高的稳定性，通常是在闪存中存储至少二份操作系统程序码，其中一份作为主用的操作系统程序码，另一份则作为备用，这样可在主用的操作系统程序码发生损毁状况时，将该计算机平台切换为使用备用操作系统程序码执行开机程序。
在实际操作上，计算机平台的BIOS系统程序将操作系统程序码从闪存中读取出来时，首先要对读取出来的程序码进行一查错程序，检验操作系统程序码是否有发生错误。目前计算机信息业界常采用的一种操作系统程序码查错方法是加总比对法(check sum)。若主用操作系统程序码经加总比对法的查错结果是存在错误，则计算机平台的BIOS系统程序即会被切换，改用备用操作系统程序码执行开机程序。
然而上述应用加总比对法查错方法检验操作系统程序码的缺点是储存在闪存中的操作系统程序码并非恒久地固定不变，在计算机平台的实际运行过程中会不断地新加入一些设定值或记录数据，因此使储存在闪存中的操作系统程序码在整体上的加总比对法会不断地有所变动。这一状况会使计算机平台在每次开机时，均需对操作系统程序码重新执行一次加总比对法计算程序，因此颇为耗费系统资源及处理时间，也就延长了开机程序所需的时间。若操作系统程序码的容量倍增，例如从32MB增加到64MB，则所需的加总比对法计算时间也将随之而倍增。
发明内容
为克服上述现有技术的缺点，本发明的主要目的在于提供一种计算机平台嵌入式操作系统切换处理方法及系统，计算机平台可更为快速及方便地判断一操作系统的程序码是否有误，使操作系统加载的开机程序的执行过程更为快速而有效。
本发明的计算机平台嵌入式操作系统切换处理方法及系统是应用在一计算机平台，对该计算机平台提供一备用操作系统切换处理功能；其中该计算机平台具有一可擦写式非挥发性存储器，且该可擦写式非挥发性存储器预先规划有至少二个操作系统储存区，包括一主用操作系统储存区和一备用操作系统储存区，分别储存同一个操作系统的二份相同的程序码。
本发明的计算机平台嵌入式操作系统切换处理方法至少包括：在该主用操作系统储存区储存的操作系统程序码每次被成功加载实际执行时，检测该操作系统程序码的执行状态是否正常运行；若是，则将一操作系统状态旗标设定为一正常状态设定值；响应该计算机平台发出的一开机要求事件，首先检查该操作系统状态旗标当前的设定值；若为正常状态设定值，则发出一主用操作系统加载激活信息，并将该操作系统状态旗标设定为一异常状态设定值；反之，若为异常状态设定值，则发出一操作系统加载信道切换激活信息；以及响应该操作系统加载信道切换激活信息，将该计算机平台的操作系统加载信道从该主用操作系统储存区切换到该备用操作系统储存区，令该计算机平台执行一备用操作系统加载程序；并同时将一主用操作系统加载信道失能旗标设定为真；并进而在该备用操作系统储存区也发生损毁的情况下，将一备用操作系统加载信道失能旗标的值设定为真。
在实体架构上，本发明的计算机平台嵌入式操作系统切换处理系统至少包括：一开机主控模块，可响应该计算机平台上的各个开机要求事件，执行一开机主控功能，且此开机主控模块设置有一操作系统状态旗标、一主用操作系统加载信道失能旗标以及一备用操作系统加载信道失能旗标；一操作系统检测模块，它是整合到该计算机平台的操作系统中，且其可在该主用操作系统储存区储存的操作系统每次被成功加载而实际执行时，被启动检测该操作系统是否可正常运行；若是，则将该操作系统状态旗标设定为一正常状态设定值，该正常状态设定值供该开机主控模块在开机程序时作为判定上次操作系统是否成功加载并可实际执行的依据，其中该开机主控模块判断该操作系统状态旗标为正常状态设定值后，在操作系统被加载之前，是将该操作系统状态旗标设定为一异常状态设定值，供该开机主控模块在下次开机程序时判断出该操作系统状态旗标仍维持异常状态设定值，则发出一操作系统加载信道切换激活信息；以及一操作系统加载信道切换模块，可响应该开机主控模块发出的操作系统加载信道切换激活信息，将该开机主控模块的操作系统加载信道从该主用操作系统储存区切换到该备用操作系统储存区，令该开机主控模块执行一备用操作系统加载程序；并同时将一主用操作系统加载信道失能旗标设定为真；并可进而在该备用操作系统储存区也发生损毁的情况下，将一备用操作系统加载信道失能旗标的值设定为真。
本发明的计算机平台嵌入式操作系统切换处理方法及系统是设置一操作系统状态旗标，显示每一次开机后的主用操作系统程序码的执行状态是否正常，之后再度开机时即可依据此操作系统状态旗标当前的设定值，判断主用操作系统程序码是否有发生损毁状况；若是，则即切换至备用的操作系统程序码来进行开机程序。本发明可让计算机平台比先前采用的加总比对法查错方法更为快速及方便地判断主用操作系统程序码是否有误，操作系统加载开机程序的执行过程更为快速而有效。
附图说明
图1是本发明的计算机平台嵌入式操作系统切换处理系统的应用方式及其实体架构的对象导向组件模型的系统架构示意图。
具体实施方式
实施例
以下配合附图，详细说明本发明的计算机平台嵌入式操作系统切换处理方法及系统的实施例。
图1显示本发明的计算机平台嵌入式操作系统切换处理系统(如标号100所指虚线框包括的部分)的应用方式及其实体架构的对象导向组件模型(object-oriented component model)。如图所示，本发明的计算机平台嵌入式操作系统切换处理系统100在实际应用上是搭载到一计算机平台10，且该计算机平台10须为具有一可擦写式非挥发性存储器，例如闪存20，且该闪存20是预先规划有至少二个操作系统储存区，包括一主用操作系统储存区21和一备用操作系统储存区22，分别储存同一个操作系统的二份相同程序码。在实际应用时，本发明的计算机平台嵌入式操作系统切换处理系统100可对该计算机平台10提供一备用操作系统切换处理功能，可在该闪存20的主用操作系统储存区21储放的程序码发生损毁状况时，将该计算机平台10切换为使用备用操作系统储存区22储放的程序码执行开机程序。
如图1所示，本发明的计算机平台嵌入式操作系统切换处理系统100的实体架构的对象导向组件模型(object-oriented component model)至少包括：(a)一开机主控模块110；(b)一操作系统检测模块120；以及(c)一操作系统加载信道切换模块130；并可进而选择性地包括：一系统映像写入模块140和一警示模块150。在具体实施上，操作系统检测模块120和系统映像写入模块140是整合到计算机平台10的操作系统(operating system，OS)，其余的开机主控模块110及操作系统加载信道切换模块130是整合到该计算机平台10的BIOS(Basic Input/OutputSystem)基本输出入系统程序。
以下分别说明本发明的计算机平台嵌入式操作系统切换处理系统100中的各个构件的个别属性及功能。
开机主控模块110是整合到该计算机平台10的BIOS系统程序，且在实际操作时可响应该计算机平台10上的各个开机要求事件201执行一开机主控功能，且此开机主控模块110设置有以下旗标：一操作系统状态旗标111、一主用操作系统加载信道失能旗标112以及一备用操作系统加载信道失能旗标113，在此须提出说明的是，该通道失能旗标(112及113)的设定数量是依据操作系统储存区的设置数量而定。在执行此开机主控功能的过程中，此开机主控模块110会检查此操作系统状态旗标111、主用操作系统加载信道失能旗标112和备用操作系统加载信道失能旗标113的设定状态，即为[真]或[假]，执行对应的开机控管功能。当开机主控模块110在开机自我测试完成后，将该操作系统状态旗标111设成异常状态设定值，也就是将状态设定值设定为[假]。
操作系统检测模块120是整合到计算机平台10的操作系统中，也就是随同操作系统的程序码储存在闪存20的主用操作系统储存区21和备用操作系统储存区22。在实际操作时，此操作系统检测模块120即可在每次该主用操作系统储存区21储存的操作系统程序码正常被执行时(也就是计算机平台10可利用该主用操作系统储存区21所储存的程序码加载并顺利进入操作系统之后)，将上述操作系统状态旗标111的状态设定值由[假]值设定为[真]值，代表一正常状态设定值，也就是由该操作系统状态旗标111的状态设定值[真]值，供该开机主控模块110判知上次开机已顺利加载操作系统并进入操作系统中，因此，不须进行操作系统加载信道的切换处理。在具体实施上，此操作系统检测模块120是搭载到该计算机平台10的操作系统，因此是在主用操作系统储存区21被成功加载而实际执行时才会被执行将该操作系统状态旗标111设定到正常状态设定值。此外，当该开机主控模块110进行开机自我测试阶段中，判断出该操作系统状态旗标111的状态设定值为[假]值时，也就是上次开机程序并未顺利完成，则依据该操作系统状态旗标111所对应的操作系统储存区找出对应的加载通道，设定与该加载信道对应的加载信道失能旗标的状态值为失能状况值[真]值，如此，在该开机主控模块110进行开机自我测试阶段则可判知该操作系统状态旗标111的状态设定值为[假]值时，即检查主用操作系统加载信道失能旗标112和备用操作系统加载信道失能旗标113，分别判断主用操作系统加载信道或备用操作系统加载信道是否发生失能状况，从而可适时执行加载信道的切换程序。
操作系统加载信道切换模块130可响应上述开机主控模块110所发出的备用操作系统加载激活信息，将该开机主控模块110的操作系统加载信道从该主用操作系统储存区21切换到该备用操作系统储存区22，并同时将一主用操作系统加载信道失能旗标112的值设定为[真]。此外，操作系统加载信道切换模块130也可进而在该开机主控模块110检测到备用操作系统储存区22也发生损毁的情况下，将一备用操作系统加载信道失能旗标113的值设定为[真]。在具体实施上，此主用操作系统加载信道失能旗标112和备用操作系统加载信道失能旗标113是通过该计算机平台10的BIOS程序来设定的。
系统映像写入模块140可于上述主用操作系统加载信道失能旗标112的设定值为[真]的情况下(也就是主用操作系统储存区21发生程序码损毁的情况下)，响应地启动一系统映像来源装置30，例如是一远程的网络硬盘机，将其中储放的一个系统映像(system image)经下载写入到该发生程序码损毁状况的主用操作系统储存区21；并可进而在上述备用操作系统加载信道失能旗标113的设定值为[真]的情况下(也就是备用操作系统储存区22也发生程序码损毁的情况下)，响应地启动相同的系统映像写入程序，将系统映像写入到该备用操作系统储存区22。
警示模块150可于上述开机主控模块110无法令操作系统加载信道切换模块130成功地利用主用操作系统储存区21和备用操作系统储存区22执行开机程序的情况下(也就是主用操作系统加载信道失能旗标112和备用操作系统加载信道失能旗标113的设定值均为[真]的情况下)，回应该情况而产生一使用者可感知的警示信息，例如在计算机平台10的屏幕11上产生一文字型式的警示信息，告知系统管理人员进行必要的维护工作。
以下即以一应用实例说明本发明的计算机平台嵌入式操作系统切换处理方法在实际应用时的运作方式。
请参阅图1，在实际应用时，使用者即可在初始将一操作系统的程序码以双份方式同时写入到闪存20中的主用操作系统储存区21和备用操作系统储存区22。当计算机平台10实际开机时(也就是发出一开机要求事件201时)，即可令开机主控模块110首先加载主用操作系统储存区21储放的操作系统程序码。若加载成功，即可令操作系统中所搭载的操作系统检测模块120响应地检测该操作系统的程序码是否可正常运行；若是，将操作系统状态旗标111设定到一正常状态设定值。
之后当使用者要再度对计算机平台10进行开机程序时，即可发出一开机要求事件201，开机主控模块110响应地首先检查该操作系统状态旗标111当前的状态设定值。由于此时该操作系统状态旗标111当前的状态设定值为正常状态设定值，因此开机主控模块110即响应地发出一主用操作系统加载激活信息到操作系统加载信道切换模块130，令操作系统加载信道切换模块130响应地激活该闪存20的主用操作系统储存区21执行一操作系统加载的开机程序。当开机主控模块110检查完操作系统状态旗标111后，会在将控制权转交给操作系统之前，将该操作系统状态旗标111恢复成异常状态设定值。
若加载成功，即可启动操作系统检测模块120在操作系统程序码被实际执行时，检测其程序码是否可正常运行；若是，则将该操作系统状态旗标111设为正常状态设定值，也就是将上述操作系统状态旗标111的状态设定值由[假]值设定为[真]值，由该操作系统状态旗标111的状态设定值[真]值，该开机主控模块110可判知上次开机已可顺利加载操作系统并进入操作系统中，因此，下次开机则不须进行操作系统加载信道的切换处理。
反之若加载失败(代表主用操作系统储存区21发生程序码损毁状况)，则由于操作系统检测模块120未能被启动执行，因此该操作系统状态旗标111的状态设定值仍保持为该开机主控模块110所设定的异常状态设定值[假]值，因此，该开机主控模块110在下次开机则须进行操作系统加载信道的切换处理。
由于此时该操作系统状态旗标111当前的状态设定值为异常状态设定值[假]值，因此开机主控模块110即响应地发出一操作系统加载信道切换激活信息到操作系统加载信道切换模块130，令操作系统加载信道切换模块130响应地将该开机主控模块110的操作系统加载信道，从该主用操作系统储存区21切换到该备用操作系统储存区22，且该开机主控模块110也将一主用操作系统加载信道失能旗标112的值设定为[真]。此切换动作即可令开机主控模块110改成从该闪存20的备用操作系统储存区22执行一操作系统加载的开机程序。在此情况下，由于主用操作系统储存区21发生程序码损毁状况，使得主用操作系统加载信道失能旗标112的设定值为[真]，因此，在该计算机平台10顺利进入操作系统后，使映像写入模块140发出一系统映像写入激活信息，启动一系统映像来源装置30，例如一远程网络硬盘机，将其中储放的一个系统映像经下载写入到该发生程序码损毁状况的主用操作系统储存区21。
但若备用操作系统储存区22也发生程序码损毁状况，使得开机程序无法成功地完成，则该开机主控模块110进而将该备用操作系统加载信道失能旗标113的值也设定为[真]。在主用操作系统加载信道失能旗标112和备用操作系统加载信道失能旗标113二者的设定值均为[真]的情况下，代表主用操作系统储存区21和备用操作系统储存区22二者均发生损毁状况而无法正常运行，因此令开机主控模块110响应地发出一警示激活信息，令警示模块150响应地发出一使用者可感知的警示信息，例如在计算机平台10的屏幕11上产生一文字型式的警示信息，告知系统管理人员进行必要的维护工作。
总而言之，本发明提供了一种计算机平台嵌入式操作系统切换处理方法及系统，可搭配至一计算机平台，对该计算机平台提供一计算机平台嵌入式操作系统切换处理功能；本发明设置一操作系统状态旗标显示每一次开机后的主用操作系统程序码的执行状态是否正常，之后再度开机时即可依据此操作系统状态旗标当前的设定值，判断主用操作系统程序码是否有发生损毁状况；若是，则切换到备用操作系统程序码进行开机程序。本发明可让计算机平台比先前采用的加总比对法查错方法更为快速及方便地判断主用操作系统程序码是否有误，让操作系统加载的开机程序执行过程更为快速而有效。
Claims (11)
1.一种计算机平台嵌入式操作系统切换处理方法，可应用在一计算机平台，对该计算机平台提供一备用操作系统切换处理功能；其中该计算机平台具有一可擦写式非挥发性存储器，且该可擦写式非挥发性存储器是预先规划有至少二个操作系统储存区，包括一主用操作系统储存区和一备用操作系统储存区，分别储存同一个操作系统的二份相同的程序码，其特征在于，该计算机平台嵌入式操作系统切换处理方法至少包括：
在该主用操作系统储存区储存的操作系统程序码每次被成功加载实际执行时，检测该操作系统程序码的执行状态是否正常运行；若是，则将一操作系统状态旗标设定为一正常状态设定值；
响应该计算机平台发出的一开机要求事件，首先检查该操作系统状态旗标当前的设定值；若为正常状态设定值，则发出一主用操作系统加载激活信息，并将该操作系统状态旗标设定为一异常状态设定值；反之，若为异常状态设定值，则发出一操作系统加载信道切换激活信息；以及
响应该操作系统加载信道切换激活信息，将该计算机平台的操作系统加载信道从该主用操作系统储存区切换到该备用操作系统储存区，令该计算机平台执行一备用操作系统加载程序；并同时将一主用操作系统加载信道失能旗标设定为真；并进而在该备用操作系统储存区也发生损毁的情况下，将一备用操作系统加载信道失能旗标的值设定为真。
2.如权利要求1所述的计算机平台嵌入式操作系统切换处理方法，其特征在于，该可擦写式非挥发性存储器是一闪存。
3.如权利要求1所述的计算机平台嵌入式操作系统切换处理方法，其特征在于，该计算机平台嵌入式操作系统切换处理方法进而还包括：该主用操作系统加载信道失能旗标的设定值为真的情况下，响应地将一个系统映像写入至该主用操作系统储存区。
4.如权利要求1所述的计算机平台嵌入式操作系统切换处理方法，其特征在于，该计算机平台嵌入式操作系统切换处理方法进而还包括：备用操作系统加载信道失能旗标的设定值为真的情况下，响应地将一个系统映像写入到该备用操作系统储存区。
5.如权利要求1所述的计算机平台嵌入式操作系统切换处理方法，其特征在于，该计算机平台嵌入式操作系统切换处理方法进而还包括：
在该主用操作系统加载信道失能旗标和该备用操作系统加载信道失能旗标二者的设定值均为真的情况下，回应此情况而产生一使用者可感知的警示信息。
6.一种计算机平台嵌入式操作系统切换处理系统，可搭配到一计算机平台，对该计算机平台提供一备用操作系统切换处理功能；其中该计算机平台具有一可擦写式非挥发性存储器，且该可擦写式非挥发性存储器是预先规划有至少二个操作系统储存区，包括一主用操作系统储存区和一备用操作系统储存区，分别储存同一个操作系统的二份相同的程序码，其特征在于，该计算机平台嵌入式操作系统切换处理系统至少包括：
一开机主控模块，可响应该计算机平台上的各个开机要求事件，执行一开机主控功能，且此开机主控模块设置有一操作系统状态旗标、一主用操作系统加载信道失能旗标以及一备用操作系统加载信道失能旗标；
一操作系统检测模块，它是整合到该计算机平台的操作系统中，且其可在该主用操作系统储存区储存的操作系统每次被成功加载而实际执行时，被启动检测该操作系统是否可正常运行；若是，则将该操作系统状态旗标设定为一正常状态设定值，该正常状态设定值供该开机主控模块在开机程序时作为判定上次操作系统是否成功加载并可实际执行的依据，其中该开机主控模块判断该操作系统状态旗标为正常状态设定值后，在操作系统被加载之前，是将该操作系统状态旗标设定为一异常状态设定值，供该开机主控模块在下次开机程序时判断出该操作系统状态旗标仍维持异常状态设定值，则发出一操作系统加载信道切换激活信息；以及
一操作系统加载信道切换模块，可响应该开机主控模块发出的操作系统加载信道切换激活信息，将该开机主控模块的操作系统加载信道从该主用操作系统储存区切换到该备用操作系统储存区，令该开机主控模块执行一备用操作系统加载程序；并同时将一主用操作系统加载信道失能旗标设定为真；并可进而在该备用操作系统储存区也发生损毁的情况下，将一备用操作系统加载信道失能旗标的值设定为真。
7.如权利要求6所述的计算机平台嵌入式操作系统切换处理系统，其特征在于，该可擦写式非挥发性存储器是一闪存。
8.如权利要求6所述的计算机平台嵌入式操作系统切换处理系统，其特征在于，该操作系统检测模块对该操作系统状态旗标进行更改动作的时间点是其将控制权移交给操作系统之前。
9.如权利要求6所述的计算机平台嵌入式操作系统切换处理系统，其特征在于，该计算机平台嵌入式操作系统切换处理系统进而还包括：
一系统映像写入模块，可在该主用操作系统加载信道失能旗标的设定值为真的情况下，响应地启动一系统映像来源装置，将该系统映像来源装置中储放的一个系统映像写入到发生程序码损毁状况的主用操作系统储存区。
10.如权利要求9所述的计算机平台嵌入式操作系统切换处理系统，其特征在于，该系统映像写入模块可进而在该备用操作系统加载信道失能旗标的设定值为真的情况下，响应地启动该系统映像来源装置，将该系统映像来源装置中储放的一个系统映像写入到该备用操作系统储存区。
11.如权利要求6所述的计算机平台嵌入式操作系统切换处理系统，其特征在于，该计算机平台嵌入式操作系统切换处理系统进而还包括：
一警示模块，可在该主用操作系统加载信道失能旗标和该备用操作系统加载信道失能旗标二者的设定值均为真的情况下，回应此情况产生一使用者可感知的警示信息。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20080709 Termination date: 20111205 |