CN102591681A - 计算机设备以及计算机设备的启动方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种计算机设备以及计算机设备的启动方法，其中计算机设备包括系统硬盘、系统内存、中央处理器和虚拟硬盘，中央处理器配置有基本输入输出系统，系统硬盘通过数据端口与所述中央处理器连接，系统内存通过第一内存接口与中央处理器连接，虚拟硬盘通过第二内存接口与所述中央处理器连接，虚拟硬盘至少存储有操作系统内核软件、虚拟硬盘驱动软件和设备驱动软件，基本输入输出系统用于获取虚拟硬盘的配置信息，虚拟硬盘为非易失性随机存储内存。本发明的技术方案能够提供计算机设备的处理速度。

Description

计算机设备以及计算机设备的启动方法

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种计算机设备以及计算机设备的启动方法。

背景技术

随着操作系统(例如windows、linux等)的系统文件日益庞大，同时计算机设备中各种设备驱动和用户安装软件的复杂，使得在操作系统的启动过程中需要执行大量的硬盘和内存之间的读写操作，致使系统启动缓慢。

现有技术中的一种解决方式是使用具有各类高速接口的高速存储固态硬盘(Solid State Disk，简称：SSD)替代传统硬盘，上述的高速接口可以是通用串行总线(Universal Serial BUS，以下简称：USB)、串行高级技术附件(serial advanced technology attachment，以下简称：SATA)或外部设备互联总线(Peripheral Component Interconnect express，以下简称：PCIe)，借助SSD的高速读写特性提升读写性能，其最终提升系统的启动速度，但是对于一些宽展性有限的便携式设备，用户难以再添加新的SSD。因此，现有技术的技术方案中，难以有效解决计算机设备操作系统启动速度慢的问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种计算机设备以及计算机设备的启动方法，以及计算机设备的用户配置方法、计算机设备的休眠方法和计算机设备的唤醒方法，用以提高计算设备操作系统的启动速度。

本发明实施例的一个方面提供了一种计算机设备，包括系统硬盘、系统内存、中央处理器和虚拟硬盘，所述中央处理器配置有基本输入输出系统，所述系统硬盘通过数据端口与所述中央处理器连接，所述系统内存通过第一内存接口与所述中央处理器连接，所述虚拟硬盘通过第二内存接口与所述中央处理器连接，所述虚拟硬盘至少存储有操作系统内核软件、虚拟硬盘驱动软件和设备驱动软件，所述基本输入输出系统用于获取虚拟硬盘的配置信息，所述虚拟硬盘为非易失性随机存储内存。

本发明实施例的另一个方面提供了一种计算机设备的用户配置方法，包括：

基本输入输出系统检测到非易失性随机存储内存，获取非易失性随机存储内存的配置信息，并启动系统硬盘中的操作系统；

操作系统在所述非易失性随机存储内存中安装虚拟硬盘驱动软件；

所述虚拟硬盘驱动软件从基本输入输出系统获取非易失性随机存储内存的配置信息作为虚拟硬盘的配置信息，并提供访问所述虚拟硬盘的系统接口，所述虚拟硬盘为所述非易失性随机存储内存；

所述虚拟硬盘驱动软件至少将操作系统内核软件和设备驱动软件从系统硬盘中复制到虚拟硬盘中。

本发明实施例再一个方面提供了一种计算机设备的启动方法，包括：

基本输入输出系统启动虚拟硬盘中的操作系统内核后，操作系统内核启动虚拟硬盘驱动软件，所述虚拟硬盘为非易失性随机存储内存；

所述虚拟硬盘驱动软件从基本输入输出系统获取虚拟硬盘的配置信息，所述虚拟硬盘的配置信息由所述基本输入输出系统检测得到；

所述虚拟硬盘驱动软件启动虚拟硬盘中设备驱动软件以进行设备驱动。

本发明实施例还一个方面提供了一种计算机设备的休眠方法，包括：

虚拟硬盘中的虚拟硬盘驱动软件侦听到休眠指示信息，所述虚拟硬盘为非易失性随机存储内存；

虚拟硬盘驱动软件从系统内存中获取当前的系统状态信息；

虚拟硬盘驱动软件根据当前的系统状态信息生成系统休眠状态文件并存储到所述虚拟硬盘中。

本发明实施例又一个方面提供了一种计算机设备的唤醒方法，包括：

基本输入输出系统发现中央处理器处于休眠状态；

基本输入输出系统在虚拟硬盘中启动操作系统内核后，所述操作系统内核启动虚拟硬盘驱动软件，所述虚拟硬盘为非易失性随机存储内存；

所述虚拟硬盘驱动软件从虚拟硬盘中获取系统休眠状态文件；

所述虚拟硬盘驱动软件将获取的系统休眠状态文件加载到系统内存中，还原系统内存中的系统状态信息。

本发明实施例提供的技术方案，其计算机设备中不仅包括传统的系统硬盘、系统内存以及中央处理器，还包括有虚拟硬盘，该虚拟硬盘与中央处理器通过内存接口连接，该虚拟硬盘为非易失性随机存储内存，并且在该虚拟硬盘中存储有操作系统内核软件、虚拟硬盘驱动软件和设备驱动软件，使得该计算机设备在启动、休眠或唤醒时，可以选择通过虚拟硬盘进行相应的处理，能够提高计算机设备的处理速度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中计算机设备的结构示意图；

图2为本发明实施例中计算机设备的用户配置方法的流程示意图；

图3为本发明实施例中计算机设备的启动方法的流程示意图；

图4为本发明实施例中计算机设备的休眠方法的流程示意图；

图5为本发明实施例中计算机设备的唤醒方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

针对现有技术中计算机设备的操作操作系统启动慢的缺点，本发明实施例提供了一种技术方案，图1为本发明实施例中计算机设备的结构示意图，如图1所示，该计算机设备包括系统硬盘11、系统内存12、中央处理器13和虚拟硬盘14，所述中央处理器13配置有基本输入输出系统(BasicInput/Output System，以下简称：BIOS)，所述系统硬盘11通过数据端口与所述中央处理器13连接，所述系统内存12通过第一内存接口与所述中央处理器13连接，所述虚拟硬盘14通过第二内存接口与所述中央处理器13连接，所述虚拟硬盘14至少存储有操作系统内核软件、虚拟硬盘驱动软件和设备驱动软件，所述BIOS用于获取虚拟硬盘的配置信息，所述虚拟硬盘为非易失性随机存储内存(Non-Volatile Random Access Memory，以下简称：NVRAM)，本发明上述实施例中的第一内存接口和第二内存接口仅用于区分是与中央控制器连接，还是与虚拟硬盘连接，在实际的物理结构上，可以是两个不同的内存接口，或者是同一个内存接口，并接受同一内存控制器的控制实现与中央控制器连接，还是与虚拟硬盘连接。具体的，本实施例中的BIOS可以固化到计算机设备主板上的存储模块15中，该存储模块15可以是ROM芯片。

本发明上述实施例提供的计算机设备，其中不仅包括传统的系统硬盘、系统内存以及中央处理器，还包括有虚拟硬盘，该虚拟硬盘与中央处理器通过内存接口连接，该虚拟硬盘为NVRAM，并且在该虚拟硬盘中存储有操作系统内核软件、虚拟硬盘驱动软件和设备驱动软件，使得该计算机设备在启动时，可以选择通过虚拟硬盘中的操作系统内核和虚拟硬盘驱动软件完成启动，由于NVRAM具有快速读写的性能，本发明的技术方案能够提高计算机设备的启动速度。

另外，本发明上述实施例中，其中可以在中央处理器上设置有内存控制器，该内存控制器能够将CPU输出的数据分配对应的系统内存或虚拟硬盘，并转发给相应的第一内存接口或第二内容接口，以实现中央处理器与第二内存接口间的数据通信；另外，由于本实施例中的虚拟硬盘为非易失性随机存储内存，并非传统意义上的系统内存，因此可以在内存接口与所述虚拟硬盘间设置有虚拟硬盘控制器，该虚拟硬盘控制器从第二内存接口接收数据，并将从第二内存接口接收的数据转换为可由虚拟硬盘识别的数据，用于实现第二内存接口与所述虚拟硬盘间的数据通信。

本发明上述实施例中，其中的NVRAM可以是相变内存(Phase ChangeMemory，以下简称：PCM)或自旋转移力矩随机存取内存(spin transfer torquerandom access memory，以下简称：STT-RAM)，上述两种内存具有和动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，以下简称：DRAM)相当的读写速度。另外在上述的内存接口可以是双倍速率同步动态随机存储器(Double Data Rate，以下简称：DDR)、全缓冲内部模组(FullyBuffered-DIMM，以下简称：FB-DIMM)或RAMBUS，在物理结构上，NVRAM可插接在空余的DIMM插槽或直接板载的方式连接到CPU上。载体为NVRAM的虚拟硬盘在通过上述具备高速传输性能的内存接口连接到中央处理器上后，既可以实现快速数据迁移，最终实现系统的快速启动。

另外，本发明上述实施例中，其中的系统内存可以使用现有的内存，同时也可以是整块NVRAM的一部分，即使用整块NVRAM的一部分作为虚拟硬盘，而使用整块NVRAM的另一部分作为系统内存。

本发明的技术方案中，对于安装到计算机设备上的非易失性随机存储内存，计算机设备可以对其进行配置，图2为本发明实施例中计算机设备的用户配置方法的流程示意图，如图2所示，包括如下步骤：

步骤201、BIOS检测到NVRAM，获取NVRAM的配置信息，该配置信息可以包括NVRAM的容量大小，以及使用的文件系统等信息，同时启动系统硬盘中的操作系统；

步骤202、操作系统在所述NVRAM中安装虚拟硬盘驱动软件；

步骤203、虚拟硬盘驱动软件根据从BIOS获得的NVRAM的配置信息，将该NVRAM作为虚拟硬盘，并提供访问该虚拟硬盘的系统接口，以供操作系统或应用程序访问；

步骤204、虚拟硬盘驱动软件至少将操作系统内核软件和设备驱动软件从系统硬盘中复制到虚拟硬盘中，本步骤中，还可以将文件系统驱动软件，或者是关键应用，例如将Office等软件复制到虚拟硬盘中，使其也在虚拟硬盘中启动，以提高启动速度。

本发明上述实施例中，将NVRAM配置为虚拟硬盘后，并且将操作系统内核软件和设备驱动软件复制到了虚拟硬盘上，使得后续在计算机设备的启动过程中，可以先由BIOS启动虚拟硬盘中的操作系统内核，然后由操作系统内容启动虚拟硬盘驱动软件，虚拟硬盘驱动软件启动后，从BIOS获取虚拟硬盘的配置信息，并可以进一步的启动虚拟硬盘中设备驱动软件以进行设备驱动。

另外，针对系统内存和虚拟硬盘使用同一个NVRAM的情况，上述的操作系统在所述非易失性随机存储内存中安装虚拟硬盘驱动软件可以具体包括：

操作系统在整块非易失性随机存储内存的一部分安装虚拟硬盘驱动软件，所述整块非易失性随机存储内存的另一部分作为系统内存使用。

图3为本发明实施例中计算机设备的启动方法的流程示意图，如图3所示，其包括如下的步骤：

步骤301、开通电源，计算机设备上电；

步骤302、BIOS自检，对计算机设备的各硬件进行检测，包括对系统硬盘、系统内存，以及其他外设设备的检测；

步骤303、BIOS发现虚拟硬盘，如上述实施例所述的，该虚拟硬盘为NVRAM，BIOS在该步骤中会获取到虚拟硬盘的配置信息；

步骤304、BIOS根据用户的配置信息对虚拟硬盘进行分区，本步骤为可选步骤，将虚拟硬盘分区后，可以使后续操作系统在一个虚拟硬盘分区内启动，而设备驱动软件等在另外的一个虚拟硬盘分区内启动，同时也可以支持多操作系统，在不同的虚拟硬盘分区中启动不同的操作系统，将虚拟硬盘进行划分，进一步提高计算机设备的性能；

步骤305、根据用户的配置信息选择从虚拟硬盘中启动，该步骤是可选的，即也可以默认在计算机设备增设虚拟硬盘后，都是使用虚拟硬盘启动的，则直接执行步骤306；

步骤306、BIOS启动虚拟硬盘中的操作系统内核，且进一步的，操作系统内核启动虚拟硬盘驱动软件；

步骤307、虚拟硬盘驱动软件从BIOS获取虚拟硬盘的配置信息，该虚拟硬盘的配置信息包括NVRAM的容量大小，以及使用的文件系统等信息；

步骤308、虚拟硬盘驱动软件启动虚拟硬盘中设备驱动软件以进行设备驱动，本步骤中，虚拟硬盘驱动软件还可以启动其他软件，如文件系统驱动软件，以及一些必要的应用程序，例如Office等；

步骤309、启动结束。

针对上述使用NVRAM作为虚拟硬盘的计算机设备，其也能够加速休眠和唤醒过程，图4为本发明实施例中计算机设备的休眠方法的流程示意图，如图4所示，包括如下的步骤：

步骤401、虚拟硬盘中的操作系统处于运行过程中；

步骤402、用户发出休眠指令，该休眠执行被转换为发给计算机设备的休眠指示信息；

步骤403、虚拟硬盘中的虚拟硬盘驱动软件侦听到休眠指示信息，挂起原有操作系统下的硬盘驱动程序；

步骤404、虚拟硬盘驱动软件从系统内存中获取当前的系统状态信息；

步骤405、虚拟硬盘驱动软件根据当前的系统状态信息生成系统休眠状态文件并存储到所述虚拟硬盘中；

步骤406、进入休眠状态。

通过上述的技术方案，可以在用户下发休眠指令时，快速的读取系统内存中的系统状态信息，并将其存储到虚拟硬盘中，提高进入休眠状态的速度。

针对上述处于休眠状态的计算机设备，图5为本发明实施例中计算机设备的唤醒方法的流程示意图，如图5所示，包括如下的步骤：

步骤501、开通电源，计算机设备上电；

步骤502、BIOS自检，并对计算机设备的各硬件进行检测，例如可以包括对系统硬盘、系统内存，以及其他外设设备的检测；

步骤503、BIOS发现虚拟硬盘，如上述实施例所述的，该虚拟硬盘为NVRAM，该步骤中BIOS在获取到是虚拟硬盘的配置信息；

步骤504、BIOS根据用户的配置信息对虚拟硬盘进行分区，本步骤为可选步骤，也可以不执行对虚拟硬盘的分区；

步骤505、BIOS发现中央处理器处于休眠状态；

步骤506、BIOS在虚拟硬盘中启动操作系统内核后，所述操作系统内核启动虚拟硬盘驱动软件；

步骤507、虚拟硬盘驱动软件从虚拟硬盘中获取系统休眠状态文件；

步骤508、虚拟硬盘驱动软件将获取的系统休眠状态文件加载到系统内存中，还原系统内存中的系统状态信息；

步骤509、计算机设备唤醒成功。

本实施例中提供的将计算机设备从休眠状态唤醒的方法，其可以从虚拟硬盘中读取系统休眠状态文件，获取系统状态信息，将计算机设备还原到休眠前的状态，具有较高的唤醒速度。

本发明上述实施例提供的计算机设备以及计算机设备的启动方法、休眠方法和唤醒方法，都是通过速度较快的内存接口读写NVRAM实现，NVRAM同样具有高速读写性能，其可以实现快速的数据读写，提高计算机设备的处理速度，同时NVRAM作为非易失性的存储器，也使得存储到其内部的操作系统内核软件、虚拟磁盘驱动软件等都能够永久的保存，相对于将操作系统文件设置在传统硬盘中，明显提高了计算机设备的处理速度。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (11)

1.一种计算机设备，其特征在于，包括系统硬盘、系统内存、中央处理器和虚拟硬盘，所述中央处理器配置有基本输入输出系统，所述系统硬盘通过数据端口与所述中央处理器连接，所述系统内存通过第一内存接口与所述中央处理器连接，所述虚拟硬盘通过第二内存接口与所述中央处理器连接，所述虚拟硬盘至少存储有操作系统内核软件、虚拟硬盘驱动软件和设备驱动软件，所述基本输入输出系统用于获取虚拟硬盘的配置信息，所述虚拟硬盘为非易失性随机存储内存。

2.根据权利要求1所述的计算机设备，其特征在于，所述中央处理器上设置有内存控制器，用于实现中央处理器与第二内存接口间的数据通信；以及在所述第二内存接口与所述虚拟硬盘间设置有虚拟硬盘控制器，用于实现第二内存接口与所述虚拟硬盘间的数据通信。

3.根据权利要求1所述的计算机设备，其特征在于，所述非易失性随机存储内存为相变内存或自旋转移力矩随机存取内存。

4.根据权利要求1、2或3所述的计算机设备，其特征在于，所述虚拟硬盘通过双倍速率同步动态随机存储器、全缓冲内部模组或RAMBUS与所述中央处理器连接。

5.根据权利要求1、2或3所述的计算机设备，其特征在于，所述虚拟硬盘为整块非易失性随机存储内存的一部分，所述系统内存为所述整块非易失性随机存储内存的另一部分。

6.一种计算机设备的用户配置方法，其特征在于，包括：

基本输入输出系统检测到非易失性随机存储内存，获取非易失性随机存储内存的配置信息，并启动系统硬盘中的操作系统；

操作系统在所述非易失性随机存储内存中安装虚拟硬盘驱动软件；

所述虚拟硬盘驱动软件从基本输入输出系统获取非易失性随机存储内存的配置信息作为虚拟硬盘的配置信息，并提供访问所述虚拟硬盘的系统接口，所述虚拟硬盘为所述非易失性随机存储内存；

所述虚拟硬盘驱动软件至少将操作系统内核软件和设备驱动软件从系统硬盘中复制到虚拟硬盘中。

7.根据权利要求6所述的计算机设备的用户配置方法，其特征在于，所述操作系统在所述非易失性随机存储内存中安装虚拟硬盘驱动软件包括：

操作系统在整块非易失性随机存储内存的一部分安装虚拟硬盘驱动软件，所述整块非易失性随机存储内存的另一部分作为系统内存使用。

8.一种计算机设备的启动方法，其特征在于，包括：

基本输入输出系统启动虚拟硬盘中的操作系统内核后，操作系统内核启动虚拟硬盘驱动软件，所述虚拟硬盘为非易失性随机存储内存；

所述虚拟硬盘驱动软件从基本输入输出系统获取虚拟硬盘的配置信息，所述虚拟硬盘的配置信息由所述基本输入输出系统检测得到；

所述虚拟硬盘驱动软件启动虚拟硬盘中设备驱动软件以进行设备驱动。

9.根据权利要求8所述的计算机设备的启动方法，其特征在于，基本输入输出系统在虚拟硬盘中启动操作系统内核之前还包括：

基本输入输出系统根据用户配置信息对虚拟硬盘进行分区。

10.一种计算机设备的休眠方法，其特征在于，包括：

虚拟硬盘中的虚拟硬盘驱动软件侦听到休眠指示信息，所述虚拟硬盘为非易失性随机存储内存；

虚拟硬盘驱动软件从系统内存中获取当前的系统状态信息；

虚拟硬盘驱动软件根据当前的系统状态信息生成系统休眠状态文件并存储到所述虚拟硬盘中。

11.一种计算机设备的唤醒方法，其特征在于，包括：

基本输入输出系统发现中央处理器处于休眠状态；

基本输入输出系统在虚拟硬盘中启动操作系统内核后，所述操作系统内核启动虚拟硬盘驱动软件，所述虚拟硬盘为非易失性随机存储内存；

所述虚拟硬盘驱动软件从虚拟硬盘中获取系统休眠状态文件；

所述虚拟硬盘驱动软件将获取的系统休眠状态文件加载到系统内存中，还原系统内存中的系统状态信息。

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