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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aktivierung computergestützter Multimediasysteme,
und insbesondere ein computergestütztes Dual-CPU-Multimediasystem
und ein Verfahren zur schnellen Aktivierung des computergestützten Dual-CPU-Multimediasystems.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Ein
herkömmliches
Verfahren zur Aktivierung eines Computersystems ist die Installation
eines Betriebssystems im Computersystem. Wenn das Computersystem
aktiviert wird, kommt es zur Ausführung einer Basis-Booting-Operation,
und nach Abschluss des Bootingprozesses lädt und exekutiert das Computersystem
das Betriebssystem und lädt und
exekutiert sodann unterschiedliche Treiber und Anwendungsprogramme.
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Mit
ihrer zunehmenden Leistungsfähigkeit übernehmen
Computer verschiedene Anwendungsaufgaben in unterschiedlichen Gebieten,
und die Computerhersteller entwickeln unterschiedliche Konfigurationen
und Ausführungen
zur Steigerung der Nützlichkeit
der Computer, so dass diese den Anforderungen in unterschiedlichen
Bereichen entsprechen. Eine derzeit beliebte Ausführung ist
beispielsweise ein computergestütztes
Multimediasystem, das einen Multimedia-Player und ein Computersystem
integriert.
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Allerdings
unterscheiden sich das Hardwaredesign und die Funktionsziele des
Computersystems von jenen der Multimedia-Player oder Haushaltsgeräte. Wenn
deshalb ein computergestütztes
System ein Haushaltsgerät
oder einen Multimedia-Player mit einem Computersystem enthält, ist
die Zeit zum Aktivieren des computergestützten Systems in der Regel viel
länger
als dies beim auf Knopfdruck reagierenden Haushaltsgerät oder beim
Multimedia-Player der Fall ist, wie etwa bei einem CD oder VCD-Player.
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Wenn
ein Benutzer einen Computer benützt, so
benützt
er/sie kaum je alle von dem Computer bereitgestellten Funktionen.
Im Allgemeinen benützen viele
Benutzer nur eine einzige Funktion, etwa das Abspielen von Musik,
Video oder das Betrachten von TV. Um aber solche Funktionen in einem
computergestützten
Multimediasystem zu aktivieren, muss der Benutzer den Computer zunächst neu
booten und warten, bis der Computer die Aktivierung des BIOS ("Basic input/output
System" – Basis-Ein-/Ausgabesystem),
den POST ("Power-on
self Test" – Selbsttest beim
Einschalten), die Feststellung und das Betreiben der Peripheriegeräte, die
Aktivierung des Betriebssystems usw. abgeschlossen hat, bevor die Multimedia-Abspielfunktion
ausgeführt
werden kann.
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Das
herkömmliche
Verfahren zur Abkürzung der
Zeit zum Aktivieren eines computergestützten Systems besteht in der
Einbeziehung eines zweiten Betriebssystems in einem getrennten Bereich
der Festplatte, um die Multimedia-Abspielfunktion bereit zu stellen.
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Nun
bietet das erwähnte
Verfahren dem Benutzer zwar die Auswahl zwischen einem normalen Computer-Modus
und einem Multimedia-Abspielmodus, doch die Durchführungsgeschwindigkeit
ist nach wie vor beschränkt
durch die Geschwindigkeit zum Zugreifen auf die Festplatte, wenn
der Computer das Betriebssystem aktiviert und auf die Daten der
Festplatte zugreift.
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Wenn
der Computer die Multimedia-Abspielfunktionen ausführt, etwa
das Abspielen einer CD, VCD, Digitalmusik oder von TV-Programmen,
ist überdies
die Menge der Multimediadaten groß, und es braucht viel von
der CPU des Computers, um auf die Multimediadaten zuzugreifen und
diese zu verarbeiten. Die Geschwindigkeit des Computers zur Verarbeitung
anderer Aufgaben ist folglich gering, und auch die Stabilität des Computers
wird beeinträchtigt.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Ein
vordringliches Ziel der vorliegenden Erfindung ist deshalb die Bereitstellung
eines Verfahrens zur schnellen Aktivierung eines Computersystems
zum Abspielen von Multimediadaten, so dass der Benutzer die Multimedia-Abspielfunktion
bei Verwendung eines computergestützten Multimediasystems rasch
aktivieren kann.
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Ein
weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung
eines computergestützten
Dual-CPU-Multimediasystems, worin eine CPU die Ausführung des
Betriebssystems für
den Computer steuert, während
die andere CPU die Ausführung
eines Multimedia-Betriebssystems übernimmt, um auf diesem Wege
die Probleme zu überwinden,
die beim computergestützten
Abspielen von Multimediadaten auftreten, wie beispielsweise CPU-Überlastung, langsame
Ausführung
und Systeminstabilität.
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Um
die genannten Ziele zu erreichen, schafft die vorliegende Erfindung
einen Computer, an den ein Multimedia-Abspielsteuerungsmodul angeschlossen
ist. Das Multimedia-Abspielsteuerungsmodulumfasst
eine zweite CPU, die über
einen Bus an den Computer angeschlossen ist. Ein an die zweite CPU
angeschlossener Multimedia-Aktivierungs- und Abspielsystemspeicher
speichert ein Betriebssystem und das Kernprogramm des Betriebssystems. Über eine
Hotkey-Schnittstellenschaltung ist mindestens ein Hotkey mit der
zweiten CPU verbunden. Jeder Hotkey entspricht einem vorher zugeordneten
Multimedia-Player. Wenn die zweite CPU die Betätigung eines Hotkeys feststellt,
lädt diese
das Kernprogramm des zweiten Betriebssystems aus dem Multimedia-Aktivierungs-
und Abspielsystemspeicher und führt
das Kernprogramm aus. Dann lädt
und exekutiert die zweite CPU den Treiber und das Anwendungsprogramm
für den
Multimedia-Player
in Entsprechung zum betätigten
Hotkey. Der Treiber und die Anwendungsprogramme können im
Datenspeichermedium des Computers oder im Multimedia-Aktivierungs-
und Abspielsystemspeicher des Multimedia-Abspielsteuerungsmoduls
gespeichert werden.
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Im
Vergleich mit den herkömmlichen
computergestützten
Multimediasystemen schafft die vorliegende Erfindung eine Anordnung
mit zwei CPUs, von denen eine der Ausführung des Computer-Betriebssystems und
die andere der Ausführung
des Multimedia-Betriebssystems dient, etwa der schnellen Aktivierung
der Multimedia-Abspiel- und Antriebsgeräte usw. Folglich kann die Geschwindigkeit
des Multimediadatenzugriffs und Abspielens höher sein als die Zugriffs-
und Abspielgeschwindigkeit auf dem herkömmlichen computergestützten Multimediasystem
mit Einfach-CPU.
Durch die Verwendung zweier CPUs zur getrennten Verarbeitung unterschiedlicher Betriebsaufgaben
verhindert die vorliegende Erfindung unerwünschte Interferenzen zwischen
den normalen Computeraufgaben und dem Multimedia-Abspielen. Folglich
ist die Ausführungsgeschwindigkeit hoch
und stabil.
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Dieses
und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung erschließen sich
einschlägigen Fachpersonen
aus der Lektüre
der nachstehenden kurzen Beschreibung der Zeichnungen, der detaillierten
Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels und den angehängten Patentansprüchen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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Die
vorliegende Erfindung ist im Detail besser verständlich durch Lektüre der nachstehenden detaillierten
Beschreibung in Verbindung mit den Beispielen und den Verweisen
auf die Zeichnungen:
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1 stellt
ein systemfunktionales Blockdiagramm eines computergestützten Dual-CPU-Multimediasystems
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung dar;
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2 zeigt
eine schematische Ansicht des Multimedia-Players der 1;
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3 zeigt
ein operatives Fließdiagramm des
computergestützten
Dual-CPU-Multimediasystems
des in 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiels;
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4 zeigt
ein systemfunktionales Blockdiagramm eines computergestützten Dual-CPU-Multimediasystems,
das in Entsprechung zu einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung konstruiert ist; und
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5 zeigt
ein operatives Fließdiagramm des
computergestützten
Dual-CPU-Multimediasystems
des in 4 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiels.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Bezug
nehmend auf die Zeichnungen, und insbesondere auf 1,
in der ein funktionales Blockdiagramm eines computergestützten Dual-CPU-Multimediasystems
in Entsprechung zu einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
dargestellt ist, umfasst das System einen Computer, der allgemein
mit dem Bezugszeichen 100 gekennzeichnet ist und eine erste
Zentraleinheit (CPU) 11, eine erste Busbrücke 12 und
eine zweite Busbrücke 13 besitzt.
Die erste CPU 11 ist mit der ersten Busbrücke 12 über einen
Systembus verbunden. Die erste Busbrücke 12 ist mit einem
Systemspeicher 14 verbunden und über eine Display-Schnittstelle 150 an
ein Display 15 angeschlossen.
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Die
zweite Busbrücke 13 ist
mit einem BIOS-Speicher 16 verbunden. Der BIOS-Speicher 16 speichert
ein BIOS-Programm 161 und ein Power-on-self-Test-Programm 162 (POST – Selbsttest beim
Einschalten), die der Computer 100 beim Booting benötigt.
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Die
zweite Busbrücke 13 ist über einen
Bus mit einer Festplattenlaufwerkschnittstelle 170 verbunden.
Die Festplattenlaufwerkschnittstelle 170 ist mit einem
Festplattenlaufwerk 17 verbunden. Das Festplattenlaufwerk 17 dient
im illustrierten Ausführungsbeispiel
zum Speichern von Daten. Auf dem Festplattenlaufwerk 17 sind
ein erstes Betriebssystem 171 und mehrere Multimedia-Player-Treiber und Multimedia-Anwendungen
installiert, die unter dem ersten Betriebssystem 171 funktionieren.
Ein Beispiel des ersten Betriebssystems 171 umfasst ein Windows-Betriebssystem
(eingetragenes Warenzeichen der Microsoft Corporation).
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Die
zweite Busbrücke 13 des
Computers 100 ist über
einen Bus 130 mit einem Multimedia-Abspielsteuerungsmodul 2 verbunden.
Der Bus 130 umfasst einen Datenbus, einen Adressenbus und
einen Steuerungsbus. Das Multimedia-Abspielsteuerungsmodul 2 besitzt
eine zweite CPU 21. Die zweite CPU 21 ist über eine
Hotkey-Feststellungsschnittstellenschaltung 22 mit einem
Hotkey-Satz 23 verbunden. Der Hotkey-Satz 23 umfasst
eine Mehrzahl von Hotkeys 24, 25, 26, 27,
die von einem Benutzer bedient und von der zweiten CPU 21 zur
Aktivierung der entsprechenden Multimedia-Players identifiziert werden können, etwa
eines CD-Players, digitalen Musikgeräts, VCD-Players oder TV-Signalempfängers. Die Hotkeys 24-27 können als
Steuerungstasten zur schnellen Aktivierung voreingestellter Multimedia-Player
definiert werden.
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Die
zweites CPU 21 ist mit einem Multimedia-Aktivierungs- und
Abspielsystemspeicher 28 verbunden. Der Multimedia-Aktivierungs-
und Abspielsystemspeicher 28 kann eine Platte auf einem
Chip, ein Flash-ROM oder ein anderes Speichergerät sein. Der Multimedia-Aktivierungs-
und Abspielsystemspeicher 28 speichert ein zweites Betriebssystem 281 und
Kernprogramm 282 des zweiten Betriebssystems 281.
Das zweite Betriebssystem 281 ist beispielsweise ein Linux-basiertes
Betriebssystem oder ein anderer Typ von Betriebssystem, etwa ein
kleines Windows-basiertes Betriebssystem, ein eingebettetes Betriebssystem
usw.
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Der
Multimedia-Aktivierungs- und Abspielsystemspeicher 28 speichert
auch mindestens einen Treiber 283 und ein Anwendungsprogramm 284 für einen
Multimedia-Player. Der Multimedia-Player-Treiber 283 kann beispielsweise
ein Treiber für
einen CD-Player, ein Digitalmusikgerät, einen VCD-Player oder einen
TV-Signalempfänger
sein. Die Multimedia-Player-Anwendung 284 kann ein Anwendungsprogramm
für einen
CD-Player, ein Digitalmusikgerät,
einen VCD-Player oder einen TV-Signalempfänger sein.
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Die
zweite CPU 21 ist mit einem Multimedia-Abspielpuffer 29 zur
temporären
Daten- und Programmspeicherung verbunden, wenn die zweite CPU 21 in
Betrieb ist.
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Der
Bus 130 ist mit mindestens einem Multimedia-Player 3 für den Zugriff
auf Multimediadaten verbunden. Wie in 2 dargestellt,
umfasst der Multimedia-Player 3 einen CD-Player 3a,
ein Digitalmusikgerät 3b,
einen VCD-Player 3c oder einen TV-Signalempfänger 3d,
die mit dem Bus 130 über eine
CD-Schnittstellenschaltung 30a, eine Digitalmusik-Schnittstellenschaltung 30b,
eine VCD-Schnittstellenschaltung 30c bzw.
eine TV-Schnittstellenschaltung 30d verbunden sind.
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In
der praktischen Anwendung kann der Multimedia-Player 3 ein
Gerät aus
der Gruppe CD-Player 3a,
Digitalmusikgerät 3b,
VCD-Player 3c, TV-Signalempfänger 3d oder jede
Kombination derselben umfassen.
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Der
Bus 130 ist mit einem Multimedia-Tonabspielgerät 4 verbunden,
das ein Klangeffektgerät 41 besitzt,
welches über
eine Klangeffektgerätschnittstelle 40 mit
dem Bus 130 des Computers 100 verbunden ist. Ein
TV-Tuner 5 ist ebenfalls über den Bus 130 mit
dem Computer 100 verbunden. Das Klangeffektgerät 41 und
der TV-Tuner 5 sind beide Multimedia-Tonabspielgeräte 4,
die in der vorliegenden Erfindung zum Einsatz kommen. Zum Anzeigen
von Videobildern der vorliegenden Erfindung dient ein Display 15 des
Computers zum Anzeigen des Multimediavideos.
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Für praktische
Anwendungen der vorliegenden Erfindung kann das Multimedia-Abspielsteuerungsmodul 2 in
die Hauptplatine des Computers 100 eingebaut sein, oder
als Schnittstellenkarte in den Bus-Slot des Computers 100 gesteckt
sein. Alternativ dazu kann das Multimedia-Abspielsteuerungsmodul 2 in
einem Peripheriegerät
des Computers 100 angeordnet sein.
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In 2 ist
ein operatives Fließdiagramm des
in 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiels dargestellt.
Die nachstehende Beschreibung bezieht sich auf beide 1 und 3.
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In
Schritt 101 wird der Computer eingeschaltet, dann führt der
Computer 100 den Basis-Bootingprozess
aus (Schritt 102). Das heißt, der Computer 100 lädt und exekutiert
das BIOS-Programm 161 und das
POST-Programm 162 aus dem BIOS-Speicher 16. Nachdem
der Computer 100 den Basis-Bootingsprozess abgeschlossen
hat, lädt
und exekutiert der Computer 100 das erste Betriebssystem 171 (Schritt 103)
aus dem Festplattenlaufwerk 17 und geht in den normalen
Computermodus (Schritt 104). An dieser Stelle kann der
Benutzer den Computer 100 als normales Computergerät bedienen.
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Wenn
der Benutzer beabsichtigt, die Multimedia-Abspielfunktion auszuführen, muss
er/sie nur einen der Hotkeys 24, 25, 26, 27 des
Hotkey-Satzes 23 drücken,
um das entsprechende Multimediagerät zu aktivieren, wie einen
CD-Player, ein Digitalmusikgerät,
einen VCD-Player oder einen TV-Signalempfänger. Das heißt, die
zweite CPU 21 erfasst die Betätigung des Hotkeys 24, 25, 26, 27 des
Hotkey-Satzes 23 (Schritt 105), und die zweite
CPU 21 lädt
das zweite Betriebssystem-Kernprogramm 282 in
den Multimedia-Aktivierungs- und Abspielsystemspeicher 28 in
den Multimedia-Abspielpuffer 29 zur
Ausführung
(Schritt 106). Das Kernprogramm 282 kann als komprimierte
Datei im Multimedia-Aktivierungs- und Abspielsystemspeicher 28 gespeichert
werden, um Speicherplatz zu sparen, und dann vor dem Laden in den
Multimedia-Abspielpuffer 29 dekomprimiert werden.
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Dann
lädt und
exekutiert die zweite CPU 21 den Treiber 283 und
die Anwendung 284 des Multimedia-Players 3 in
Entsprechung zum betätigten Hotkey 24, 25, 26, 27 in
den Multimedia-Aktivierungs- und
Abspielsystemspeicher 28 (Schritt 107). An dieser
Stelle geht der Computer 100 in den Multimedia-Schnellaktivierungs-
und Abspielmodus (Schritt 108).
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Im
Multimedia-Schnellaktivierungs- und Abspielmodus gehen die Musikdaten,
auf die der CD-Player 3a und
das Digitalmusikgerät 3b zugreifen,
durch die Klangeffektschnittstellenschaltung 40 und werden
vom Klangeffektgerät 41 des
Multimedia-Tonabspielgeräts 4 abgespielt.
Die Musikdaten, auf die der VCD-Player und der TV-Signalempfänger zugreifen,
gehen ebenfalls durch die Klangeffektschnittstellenschaltung 40 und
werden vom Klangeffektgerät 41 des
Multimedia-Tonabspielgeräts 4 abgespielt,
während
die Videodaten durch die Displayschnittstelle 150 gehen
und vom Display 15 des Computers 100 angezeigt
werden.
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4 zeigt
ein systemfunktionales Blockdiagramm eines computergestützten Dual-CPU-Multimediasystems
gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, das jenem des ersten Ausführungsbeispiels ähnelt, mit
der Ausnahme, dass das Festplattenlaufwerk 17 neben dem
ersten Betriebssystem 171 mindestens einen Treiber 172 und
eine Anwendung 173 für
ein Multimedia-Abspielgerät
speichert. Beispielsweise kann der Multimedia-Player-Treiber 172 ein
Treiber für
einen CD-Player, ein Digitalmusikgerät, einen VCD-Player oder einen
TV-Signalempfänger
sein. Die Multimedia-Player-Anwendung 173 kann ein Anwendungsprogramm
für einen
CD-Player, ein Digitalmusikgerät,
einen VCD-Player oder einen TV-Signalempfänger sein. Anderseits speichert
der Multimedia-Aktivierungs- und Abspielsystemspeicher 28 des
Multimedia-Abspielsteuerungsmoduls 2 nur das zweite Betriebssystem 281 und
das Kernprogramm 282 des zweiten Betriebssystems 281 und
speichert keine Treiber oder Anwendungen für Multimedia-Player.
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5 stellt
ein operatives Fließdiagramm des
in 4 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiels dar. Das Fließdiagramm
entspricht dem in 3 dargestellten Fließdiagramm,
ausgenommen dass der Treiber und die Anwendung für den Multimedia-Player vom
Festplattenlaufwerk 17 des Computers 100 geladen
werden. Das heißt,
wenn die zweite CPU 21 die Betätigung eines Hotkeys 24, 25, 26, 27 des
Hotkey-Satzes 23 feststellt (Schritt 105), lädt die zweite
CPU 21 das zweite Betriebssystem-Kernprogramm 282 in
den Multimedia-Aktivierungs- und Abspielsystemspeicher 28 in
den Multimedia-Abspielpuffer 29 zur Ausführung (Schritt 106).
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Dann
lädt und
exekutiert die zweite CPU 21 den Treiber 172 und
die Anwendung 173 des Multimedia-Players 3 in
Entsprechung zum betätigten Hotkey 24, 25, 26, 27 vom
Festplattenlaufwerk 17 des Computers 100 (Schritt 107a).
An dieser Stelle geht der Computer 100 in den Multimedia-Schnellaktivierungs-
und Abspielmodus (Schritt 108).
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Zwar
wurde die vorliegende Erfindung im Zusammenhang der Ausführungsbeispiele
beschrieben, die derzeit als am meisten praktikabel und bevorzugt
gelten, es ist jedoch darauf hinzuweisen, dass die Erfindung nicht
auf das offenbarte Ausführungsbeispiel
beschränkt
werden kann, sondern im Gegenteil unterschiedliche Modifikationen
und äquivalente
Anordnungen erfasst, die dem Geist und Geltungsbereich der angehängten Ansprüche gerecht werden.