JP2010277578A - 電子装置及びそのブーティング方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 ブーティングの速度が改善される電子装置及びそのブーティング方法を提供する。
【解決手段】 本発明の実施形態による装置初期化ファイルと装置実行ファイルとが貯蔵されている非揮発性の第1貯蔵部と、揮発性の第2貯蔵部を含む電子装置のブーティング方法は、初期ブーティングの時、前記装置実行ファイルを前記第1貯蔵部から前記第2貯蔵部にロードする段階と;ロードされた装置実行ファイルに対する参照情報を生成する段階と;前記電子装置のパワー・オフの時、前記第2貯蔵部の電源供給を維持する段階と;再ブーティングの時、前記装置初期化ファイルを前記第1貯蔵部から前記第2貯蔵部にロードして実行する段階と;前記参照情報を参照して前記第2貯蔵部に貯蔵されている前記装置実行ファイルを実行する段階と;を含む。
【選択図】 図1

Description

本発明は電子装置及びそのブーティング方法に関わり、より詳しくはセルフ・リフレッシュ(self−refresh)が可能な貯蔵媒体を含む電子装置及びそのブーティング方法に関するものである。
テレビまたはコンピューターのような電子装置はパワー・オンの時にシステム初期化のためのブーティングの手順を行う。このようなブーティングの手順は通常的にカーネル(kernel)を含む運営体系(operating system;OS)及び装置実行ファイルのようなデータがラムのようなメモリにロードされる過程を通じて成される。このようなデータはハード・ディスクまたはフレッシュ・メモリのような非揮発性の貯蔵媒体からラムにロードされる。
データがラムにロードされる時に所要される時間、特に装置実行ファイルがロードされる時間は電子装置の全体のブーティング時間を左右して、このようなデータのロード速度が遅いほどブーティング時間が長くなる。
本発明はブーティングの速度が改善される電子装置及びそのブーティング方法を提供する。
また、本発明はブーティング時間を短縮するために必要な設計変更が容易な電子装置及びそのブーティング方法を提供する。
前記目的を達成するために、本発明の実施形態による装置初期化ファイルと装置実行ファイルとが貯蔵されている非揮発性の第1貯蔵部と、揮発性の第2貯蔵部を含む電子装置のブーティング方法は、初期ブーティングの時、前記装置実行ファイルを前記第1貯蔵部から前記第2貯蔵部にロードする段階と;ロードされた装置実行ファイルに対する参照情報を生成する段階と;前記電子装置のパワー・オフの時、前記第2貯蔵部の電源供給を維持する段階と;再ブーティングの時、前記装置初期化ファイルを前記第1貯蔵部から前記第2貯蔵部にロードして実行する段階と;前記参照情報を参照して前記第2貯蔵部に貯蔵されている前記装置実行ファイルを実行する段階と;を含むことを特徴とする。
ここで、前記参照情報は前記装置実行ファイルのメモリ・マップピング情報を含んでもよい。
ここで、前記装置実行ファイルを実行する段階の以前に、前記参照情報を利用して前記装置実行ファイルのページ情報に該当するページ・リスト(page list)を生成する段階を更に含んでもよい。
ここで、前記装置実行ファイルを実行する段階は、前記ページ・リストをページ・キャッシュ(page cashe)に貯蔵する段階と;貯蔵されたページ・リストを利用して前記装置実行ファイルを実行する段階と;を含んでもよい。
また、前記参照情報があるかの可否を判断する段階と;前記参照情報が存在しないと判断する場合、前記第2貯蔵部を初期化するメモリ・リセット段階とを行ってもよい。
また、前記第2貯蔵部の処理速度は前記第1貯蔵部の処理速度より速くてもよい。
また、前記参照情報を生成する段階は、前記初期ブーティングが行われたことを表すブーティング・マークを生成することを更に含んでもよい。
ここで、前記再ブーティングは前記ブーティング・マークが存在すると判断される場合に行われてもよい。
また、前記目的を達成するために、本発明の実施形態による電子装置は、装置初期化ファイルと装置実行ファイルとが貯蔵されている非揮発性の第1貯蔵部と;パワー・オフの時に電源供給が維持される揮発性の第2貯蔵部と;初期ブーティングの時に、前記装置実行ファイルを前記第1貯蔵部から前記第2貯蔵部にロードして、ロードされた装置実行ファイルに対する参照情報を生成し、再ブーティングの時、前記装置初期化ファイルを前記第1貯蔵部から前記第2貯蔵部にロード及び実行して、前記参照情報を参照して前記第2貯蔵部に貯蔵されている前記装置実行ファイルを実行する制御部と;を含むことを特徴とする。
ここで、前記参照情報は前記装置実行ファイルのメモリ・マップピング情報を含んでもよい。
ここで、前記制御部は前記装置実行ファイルを実行する前に前記参照情報を利用して前記装置実行ファイルのページ情報に該当するページ・リスト(page list)を生成してもよい。
ここで、前記制御部は前記ページ・リストをページ・キャッシュ(page cashe)に貯蔵して、貯蔵されたページ・リストを利用して前記装置実行ファイルを実行してもよい。
また、前記制御部は前記参照情報があるかの可否を判断して、前記参照情報が存在しないと判断される場合、前記第2貯蔵部を初期化するメモリ・リセットを行ってもよい。
また、前記第2貯蔵部の処理速度は前記第1貯蔵部の処理速度より速くてもよい。また、前記第2貯蔵部はディー・ラム(dynamic random access memory;DRAM)を含んでもよい。
以上の説明のように、本発明の一実施形態によればブーティングの速度が改善される電子装置及びそのブーティング方法が提供される。
また、本発明の一実施形態によればブーティング時間を短縮するために要求される設計変更が容易な電子装置及びそのブーティング方法が提供される。
一方、本発明の一実施形態によれば安定性と信頼性とが保障される電子装置及びそのブーティング方法が提供される。
本発明の一実施形態による電子装置の制御ブロック図である。 図1の電子装置による初期ブーティングを説明するためのフローチャートである。 図1の電子装置による初期ブーティングを説明するための第2貯蔵部である。 図1の電子装置による再ブーティングを説明するためのフローチャートである。 図1の電子装置による再ブーティングの時、ページ・リストの生成を説明するための第2貯蔵部である。 図1の電子装置による再ブーティングの時、ページ・キャッシュの貯蔵を説明するための第2貯蔵部である。
以下、添付した図面を参考にして本発明の実施形態に対して本発明の属する技術分野で通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳しく説明する。本発明は様々な相異なる形態で具現されることが可能であり、ここで説明する実施形態によって限定されない。本発明を明確に説明するために説明と関係ない部分は省略して、明細書の全体に渡って同一または類似な構成要素に対しては同一の参照符号を付けることにする。
図1は本発明の一実施形態による電子装置の制御ブロック図である。図示のように、電子装置は第1貯蔵部10及び第2貯蔵部20と、第1貯蔵部10と第2貯蔵部20とを制御する制御部30とを含む。本発明による電子装置はテレビ、コンピューターを含む映像処理装置やAV機器を含むことが可能である。電源が供給されて、電子装置を使用するための制御信号が入力さえると、電子装置はシステムの初期化のためのブーティング動作を行う。もし、電子装置が映像処理装置であれば、通常的に電源供給の後に映像表示部(図示せず)にイメージが表示される前までの一連の過程を通常的にブーティング過程で見なすことができる。
第1貯蔵部10はブーティングのための装置初期化ファイルと装置実行ファイルとを貯蔵している非揮発性メモリを含む。非揮発性メモリは電源が供給されなくても貯蔵されているデータが損失されないメモリである。本実施形態による第1貯蔵部10はハード・ディスク、磁気テープ、フロッピー(登録商標)ディスクまたはフレッシュ・メモリの中で少なくとも一つを含む。通常的にこのようなハード・ディスクやフレッシュ・メモリは後術の第2貯蔵部20よりデータの処理速度が遅い。従って、制御部30は第1貯蔵部10に貯蔵されているデータを第2貯蔵部20にロードしてからデータを演算、即ちファイルを実行する。
本実施形態による装置初期化ファイルはブート・ローダーとカーネルとを含む運営体系を意味するものであり、ブーティング過程で実行ファイルの以前にロードされる全てのファイルを示す。このような装置初期化ファイルは既に公知されている一般的なファイルを含むので本発明の権利範囲が本明細書に記載のファイル名やファイル種類によって限定されない。また、装置実行ファイルはカーネルの実行によって第1貯蔵部10から第2貯蔵部20にロードされるアプリケーション実行ファイルやイメージ、または他のファイル等を含む。装置実行ファイルは電子装置に含まれているデバイス依存性(dependence)がないためデバイス初期化への影響がないファイルを含む。
第2貯蔵部20は電源が供給されないと貯蔵されているデータが保存できない揮発性メモリで具現される。第2貯蔵部20は電子装置が駆動する時に第1貯蔵部10に貯蔵されているデータがロードされる主記憶装置に該当して、第1貯蔵部10より速いデータの処理速度を有する。揮発性メモリの種類にはエス・ラム(static random access memory;SRAM)とディー・ラム(dynamic random access memory; DRAM)とがあり、本実施形態による第2貯蔵部20はデータの保存のためにセルフ・リフレッシュ(self−refresh)を行うディー・ラムで具現される。ディー・ラムはデータの処理速度が速くてコストが高くないため広く利用される貯蔵媒体である。ディー・ラムはシングル・インライン・パッケージ(single inline package )、シングル・インライン・メモリ・モジュール(single inline memory module)、デュアル・インライン・メモリ・モジュール(dual inline memory module)、ラムバス・インライン・メモリ・モジュール(rambus inline memory module)等のように様々なモジュールが存在し、クロック信号に同期してデータの通信を行うシングル・データ・レート同期ディー・ラム(single data rate synchronous dynamic random access memory;SDR−SDRAM)やダブル・データ・レート同期ディー・ラム(double data rate synchronous dynamic random access memory;DDR−SDRAM)等が存在する。
制御部30は第1貯蔵部10と第2貯蔵部20との間のデータ・ロードを制御してブーティングの手順を行う主体に該当する。制御部30は説明の便宜上、一つ制御ブロックで図示されているが、実質的に様々な機能を行う複数の制御部の集合体に該当する。制御部30はシステムの全体の機能を制御してデータの演算を行うCPUと、貯蔵部10、20を直接的に制御してデータのロードを調節するメモリ・コントローラーと、貯蔵部10、20及びシステムに印加される電源を制御する電源コントローラーとを含む。このような複数のコントローラーは実質的に一つのチップに併合(merge)されて具現されることも可能で、ハードウェア的に分離されることも可能である。
本実施形態による制御部30は電子装置の最初のブーティングに該当する初期ブーティングと、初期ブーティングの後に成される再ブーティングとを遂行し、初期ブーティングと再ブーティングとは相異なる過程を通じて成される。初期ブーティングとは交流電源が供給されていない電子装置に電源が供給された後に行われる最初のブーティングを意味して、再ブーティングとは使用者によってパワーがオフされた後、再びパワー・オンされる時に行われるブーティングを意味する。即ち、再ブーティングはパワー・オフの前に初期ブーティングが進行されたことを前提にし、再ブーティングの以前には交流電源が電子装置に供給されるスタンバイ状態または待機状態が存在する。例えば、電子装置のコンセントを抜いてから再び交流電源に連結した後のブーティングは初期ブーティングに該当して、リモコンを利用してテレビのオンの後に行われるブーティングは再ブーティングに該当する。
図2は図1の電子装置による初期ブーティングを説明するためのフローチャートであり、図3は第2貯蔵部に貯蔵されたデータを図示する図である。これを参照して初期ブーティングを説明すると次の通りである。
まず、制御部30は電子装置を使用するための使用者制御信号、即ちパワー・オン信号が受信されると(S10)、電子装置の内の各デバイスに供給される電源をチェックするPOST(power on self test)過程を行う。
POST過程の後、電子装置を初期化するための装置初期化ファイルIが第1貯蔵部10から第2貯蔵部20にロードされて、ロードされた装置初期化ファイルが実行される(S20)。装置初期化ファイルは前述のようにブート・ローダーと運営体系とを含み、ブート・ローダーがロードされてから実行されると、運営体系の核心であるカーネルによるブーティング過程が続く。
その後、制御部30は第1貯蔵部10に貯蔵されている装置実行ファイルを第2貯蔵部20にロードして(S30)、再ブーティングの時に参照する参照情報II、IIIを生成する(S40)。
制御部30は装置実行ファイルを第2貯蔵部20にロードするためにファイルをオープンする時、ブート・メモリ割当子を利用して第2貯蔵部20の特定領域に新たなデータ領域を割り当てる。新たなデータ領域には初期ブーティングが成されたことを示すブーティング・マーク、ロードされた装置実行ファイル名、装置実行ファイルに対応するマッピング・アドレスが生成されて、再ブーティングの時に生成されるページ・リスト(page list)のための貯蔵空間が設けられる。制御部30は速い検索ができるように参照情報IIを新たなデータ領域にツリー(tree)構造で生成する。
また、制御部30は装置実行ファイルが第2貯蔵部20にロードされると、第2貯蔵部20のデータ構造に対するメモリ・マップIIIを生成する。メモリ・マップIIIは装置実行ファイルのデータ・ブロックに該当するページ(page)の構造を意味するものであってメモリ・レイアウトに該当する。本実施形態による参照情報II、IIIは新たなデータ領域に生成されるブーティング・マーク、装置実行ファイル名、マッピング・アドレス、メモリ・マップを含み、このような参照情報II、IIIは再ブーティングの時に装置実行ファイルを第1貯蔵部10から第2貯蔵部20にロードしなくても装置実行ファイルを呼び出せる参照資料になる。
制御部30は一連の残りのブーティング過程を仕上げて、使用者によって電子装置の使用が終了すると、パワーをオフする(S50)。
パワーがオフされても第2貯蔵部20にはデータの保存のために電源供給が維持され、第2貯蔵部20はセルフ・リフレッシュを行う。第2貯蔵部20にロードされた装置実行ファイルはパワーがオフされても削除されない。
図4乃至図6は本実施形態による電子装置の再ブーティングを説明するための図である。図4は再ブーティングの過程を説明するためのフローチャートであり、図5は再ブーティングの時に生成されるページ・リストを含む第2貯蔵部を説明するための図であり、図6は再ブーティングの時に生成されるページ・キャッシュを含む第2貯蔵部を説明するための図である。
初期ブーティングの遂行の後、再びパワーがオンされると(S110)、初期ブーティングのように装置初期化ファイルがロードされて実行される(S120)。
カーネルが実行されると、制御部30は新たなデータ領域にブーティング・マークが存在するかの可否を判断して(S130)、判断の結果によって再ブーティングを行うかの可否を決定する。ブーティング・マークが存在しない場合、制御部30は初期ブーティングが成されていないと判断してメモリ・リセットを行い(S141)、図2のS30段階の以後の初期ブーティングを行う。メモリ・リセットはブーティング過程でカーネルによってメモリが初期化される過程を意味し、メモリがリセットされるとメモリ・マップ情報が初期化され第2貯蔵部20に貯蔵されている全てのデータが消される。
一方、ブーティング・マークが存在する場合、制御部30は通常的に行うメモリ・リセット段階を省略する(S140)。即ち、メモリ・リセット段階を省略することで第2貯蔵部20に貯蔵されている参照情報と装置実行ファイルとに該当するページが保存される。
メモリ・リセット段階を省略した制御部30は参照情報II、IIIを利用してページ・リストを生成する(S150)。図5に図示されているように、メモリ・マップIIIはデータ・ブロックのページIVに対する情報を含み、メモリ・マップIIIによってページの内容が確認できる。制御部30は特定の装置実行ファイルのマッピング・アドレスに対応する複数のページをメモリ・マップIIIを利用して検索し、検索された複数のページのリストを生成する。即ち、初期ブーティング過程で参照情報IIの生成の時に設けられたページ・リストの貯蔵空間にページ(#0、#5、#7、#。。。)をリンクさせることで特定の装置実行ファイルに対するマップピング情報を生成する。
その後、装置実行ファイルの実行のために装置実行ファイルをオープンしようとする場合、制御部30は図6のように装置実行ファイル名が参照情報IIに存在するかを把握して、把握された装置実行ファイルに対応するページ・リストをページ・キャッシュVに貯蔵する(S160)。ページ・キャッシュはディスク・キャッシュでも呼ばれて、データ・リード速度を向上させるためにラムに設けられる透過性バッファ(transparent buffer)を意味する。ページ・キャッシュは運営体系によって生成されて、ハード・ディスクやフレッシュ・メモリの代わりにラム接近性を利用してページを迅速にリードする。本実施形態によるページ・キャッシュはツリー構造を有するページ・キャッシュ・ツリーであって、データがツリー構造を有する故にデータの検索速度が速い長所を有する。
制御部30は装置実行ファイルを実行するために第1貯蔵部10からデータをロードしなくて、ページ・キャッシュ・ツリーVに貯蔵されているページ・リストを利用してデータをリードする(S170)。即ち、特定の装置実行ファイルのロードが要求される場合、制御部30はページ・キャッシュ・ツリーVを検索してページ・キャッシュ・ツリーVにページ・リストが存在するかの可否を判断して、ページ・リストが存在する場合にページ・リストにリンクされているページをリードすればよい。制御部30はリードされたページを利用して装置実行ファイルを実行する。
再ブーティングの場合、初期ブーティングに比べて装置初期化ファイルだけをロードして装置実行ファイルは第2貯蔵部20に貯蔵されていることを利用する故に装置実行ファイルのロードに所要される時間を減らすことが可能で、結果的にブーティング時間が短縮される。第2貯蔵部20でハード・ディスクやフレッシュ・メモリのような第1貯蔵部10にアクセスするアクセス・カウントを比較することで再ブーティングと初期ブーティングとの間のデータ・ロードの程度を把握することが可能である。
従来、最初のブーティングの遂行の後に行われるブーティングでブーティング時間を短縮するためにパワーがオフされる前のイメージをバックアップしておく技術が使用されている。このようなブーティングの場合、パワー・オフの前の状態だけを復元してシステム初期化を行うために最初ブーティングより速度が向上される効果はある。しかし、デバイス達の初期化が成されない故にブーティングの安定性(stability)及び信頼性は悪くなる。例えば、パワー・オフの瞬間にデータが損失または変更されるとか、イメージを復元する過程で誤謬やデータの変更が発生することがあるが、このような特殊の状況に備えることができない。
一方、本実施形態によれば、ブーティングの速度は改善されて、ブーティングごとに装置初期化ファイルによる初期化過程が進行されるので安定的なブーティングが可能で、ブーティングの信頼性が向上される。
また、既存のイメージをバックアップする技術の場合システムが含むハードウェア・デバイス毎にアプリケーションの修正が伴うので再ブーティングのための設計に不便と困難がある。しかし、本発明によればソフトウェア的にカーネルの簡単な変更だけでブーティング速度が改善される効果が得られる。
また、電子装置の装置実行ファイルがLINUX基盤で実行されるとカーネル変更のためのソースが開放されているために設計変更が更に容易になる。
以上のように本発明の幾つの実施形態が図示及び説明されているが、本発明の属する技術分野の通常の知識を有する当業者であれば本発明の原則や思想の範囲の内で本実施形態の変形が可能であることは明らかである。発明の範囲は添付の請求項とその均等物によって定められる。
10 第1貯蔵部
20 第2貯蔵部
30 制御部

Claims (15)

  1. 装置初期化ファイルと装置実行ファイルとが貯蔵されている非揮発性の第1貯蔵部と、揮発性の第2貯蔵部を含む電子装置のブーティング方法において、
    初期ブーティングの時、前記装置実行ファイルを前記第1貯蔵部から前記第2貯蔵部にロードする段階と;
    ロードされた装置実行ファイルに対する参照情報を生成する段階と;
    前記電子装置のパワー・オフの時、前記第2貯蔵部の電源供給を維持する段階と;
    再ブーティングの時、前記装置初期化ファイルを前記第1貯蔵部から前記第2貯蔵部にロードして実行する段階と;
    前記参照情報を参照して前記第2貯蔵部に貯蔵されている前記装置実行ファイルを実行する段階と;
    を含むことを特徴とする電子装置のブーティング方法。
  2. 前記参照情報は前記装置実行ファイルのメモリ・マップピング情報を含むことを特徴とする、 請求項1に記載の電子装置のブーティング方法。
  3. 前記装置実行ファイルを実行する段階の以前に、前記参照情報を利用して前記装置実行ファイルのページ情報に該当するページ・リスト(page list)を生成する段階を更に含むことを特徴とする、請求項2に記載の電子装置のブーティング方法。
  4. 前記装置実行ファイルを実行する段階は、
    前記ページ・リストをページ・キャッシュ(page cashe)に貯蔵する段階と;
    貯蔵されたページ・リストを利用して前記装置実行ファイルを実行する段階と;
    を含むことを特徴とする、請求項3に記載の電子装置のブーティング方法。
  5. 前記参照情報があるかの可否を判断する段階と;
    前記参照情報が存在しないと判断する場合、前記第2貯蔵部を初期化するメモリ・リセット段階とを行うことを特徴とする、請求項1に記載の電子装置のブーティング方法。
  6. 前記第2貯蔵部の処理速度は前記第1貯蔵部の処理速度より速いことを特徴とする、請求項1に記載の電子装置のブーティング方法。
  7. 前記参照情報を生成する段階は、前記初期ブーティングが行われたことを表すブーティング・マークを生成することを更に含むことを特徴とする、請求項1に記載の電子装置のブーティング方法。
  8. 前記再ブーティングは前記ブーティング・マークが存在すると判断される場合に行われることを特徴とする、請求項7に記載の電子装置のブーティング方法。
  9. 電子装置において、
    装置初期化ファイルと装置実行ファイルとが貯蔵されている非揮発性の第1貯蔵部と;
    パワー・オフの時に電源供給が維持される揮発性の第2貯蔵部と;
    初期ブーティングの時に、前記装置実行ファイルを前記第1貯蔵部から前記第2貯蔵部にロードして、ロードされた装置実行ファイルに対する参照情報を生成し、再ブーティングの時、前記装置初期化ファイルを前記第1貯蔵部から前記第2貯蔵部にロード及び実行して、前記参照情報を参照して前記第2貯蔵部に貯蔵されている前記装置実行ファイルを実行する制御部と;
    を含むことを特徴とする電子装置。
  10. 前記参照情報は前記装置実行ファイルのメモリ・マップピング情報を含むことを特徴とする、請求項9に記載の電子装置。
  11. 前記制御部は前記装置実行ファイルを実行する前に前記参照情報を利用して前記装置実行ファイルのページ情報に該当するページ・リスト(page list)を生成することを特徴とする、請求項10に記載の電子装置。
  12. 前記制御部は前記ページ・リストをページ・キャッシュ(page cashe)に貯蔵して、貯蔵されたページ・リストを利用して前記装置実行ファイルを実行することを特徴とする、請求項11に記載の電子装置。
  13. 前記制御部は前記参照情報があるかの可否を判断して、前記参照情報が存在しないと判断される場合、前記第2貯蔵部を初期化するメモリ・リセットを行うことを特徴とする、請求項9に記載の電子装置。
  14. 前記第2貯蔵部の処理速度は前記第1貯蔵部の処理速度より速いことを特徴とする、請求項9に記載の電子装置。
  15. 前記第2貯蔵部はディー・ラム(dynamic random access memory;DRAM)を含むことを特徴とする、請求項9に記載の電子装置。
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