KR20100041518A - Selective suspend resume method of reducing initial driving time in system, and computer readable medium thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 컴퓨터, 임베디드 장치 및 응용 프로그램의 초기 구동시간을 단축시키는 서스펜드 리쥼(suspend resume) 방법 및 그 기록매체에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a suspend resume method and a recording medium thereof for shortening initial startup time of a computer, an embedded device, and an application program.
일반적으로 서스펜드 리쥼은 전통적인 부팅방법과 달리 이전에 사용하던 메모리 정보를 보조 기억 장치(하드 디스크, 플래시 메모리 등)에 저장시킨 후에 부팅시에 저장되어 있는 메모리 정보를 원래 메모리 위치로 복원시킴으로 부팅 시간을 단축시키고 이전에 수행되던 작업 상태로 복원시키는 기술을 의미한다. In general, suspend reset saves the boot time by restoring the previously used memory information to auxiliary memory (hard disk, flash memory, etc.) and restoring the stored memory information to the original memory location. It refers to a technique for shortening and restoring a work state previously performed.
이러한 방법은 현재 리눅스에서 Software Suspend Resume 과 Suspend 2로 구현되어 있으며, 윈도즈에서는 최대 절전 모드라는 방식으로 구현이 되어 있고, Hibernation(수면) 방법으로도 불려진다. This method is currently implemented in Linux as Software Suspend Resume and Suspend 2, in Windows as a hibernate mode, also called Hibernation.
도 1은 종래의 서스펜드 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.1 is a flowchart illustrating a conventional suspension process.
시스템 및 응용프로그램의 서스펜드가 시작되면 서스펜드를 위한 초기화 작업을 수행한다(101, 102단계). 이 초기화 작업에는 현재 수행중인 프로세스들을 중 지시키는 작업과 각 디바이스 상태를 전이시키는 작업등이 포함된다. When the suspension of the system and the application is started, the initialization operation for the suspension is performed (
이 후 서스펜드 이미지를 만들기 위한, 정보 수집이 수행되며, 우선, 컴퓨터 정보(CPU 패밀리, 메모리 사이즈, 주변 디바이스 정보)들을 포함하는 메타 정보를 수집하고(103 단계), 현재 수행중인 메모리 정보를 수집한다(104 단계). Thereafter, information collection is performed to create a suspension image. First, metadata information including computer information (CPU family, memory size, peripheral device information) is collected (step 103), and memory information currently being performed is collected. (Step 104).
일반적인 메모리 정보는 페이지라는 단위로 수집되며, 수집된 메모리 정보를 하드 디스크나, 플래시 메모리와 같은 보조 기억장치에 저장하고(105 단계), 시스템 종료를 위해 각 디바이스의 동작을 중지시킨다(106 단계). 모든 작업들이 완료가 되면 서스펜드 작업이 종료된다(107 단계). General memory information is collected in units called pages, and the collected memory information is stored in an auxiliary storage device such as a hard disk or flash memory (step 105), and the operation of each device is stopped (step 106) to shut down the system. . When all the tasks are completed, the suspension task is finished (step 107).
도 2는 종래의 리쥼 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a conventional reset process.
우선 부팅을 위해 시스템이 기동되면(201 단계) 시스템은 부트로더, 운영체제를 로드한 후 리쥼 작업을 시작한다(202, 203 단계). 이 리쥼작업은 부트로더에서 수행될 수도 있고, 운영체제에서 수행될 수도 있다. 우선, 이 리쥼을 하기 위해 현재 수행중인 프로세스를 멈추는 등의 초기화 작업이 수행되고(204 단계), 보조 기억장치에 저장되어 있던 메타 정보를 로드한다(205 단계). 그리고 보조 기억장치에 저장되어 있던 메모리 정보를 로드하여 이전 수행 상태로 복원한다(206, 207 단계). First, when the system is started for booting (step 201), the system loads the boot loader and the operating system and starts a reset operation (
리쥼이 완료되면(208 단계) 이전의 수행 상태로 사용자가 컴퓨터 또는 임베디드 장치를 즉시 사용할 수 있게 된다. When the reset is completed (step 208), the user can immediately use the computer or the embedded device with the previous performance state.
한편, 응용프로그램의 리쥼 과정이 적용되는 경우에는 도 2의 201 단계와 202 단계에서 응용프로그램을 로드하는 과정이 수행된다. 응용프로그램이 로드되면 서 203 단계의 리쥼이 수행되어 응용프로그램의 구동이 이루어진다. On the other hand, when a reset process of the application program is applied, the process of loading the application program is performed in
이러한 종래의 리쥼 과정에 있어서, 가장 처리 시간이 많이 소요되는 부분은 보조 기억장치에 저장되어 있는 메모리 정보를 모두 리드하여, 원래 존재하던 위치로 복사시키는 과정으로, 리쥼 작업의 대부분을 차지하고 있다. In such a conventional reset process, the most time-consuming part is a process of reading all the memory information stored in the auxiliary storage device and copying it to the original location, which occupies most of the reset operation.
이에 따라 리쥼하는 동안에 메모리 정보의 복사량을 작게 하여 종래의 리쥼 처리를 보다 신속히 처리할 수 있는 새로운 방안이 요구되어 왔다.Accordingly, there has been a demand for a new method capable of processing the conventional reset process more quickly by reducing the copy amount of the memory information during the reset.
본 발명의 과제는 상술된 종래 기술의 문제점을 감안하여, 컴퓨터 및 임베디드 시스템에서의 서스펜스 리쥼 처리 과정에 있어서, 보조 기억장치에서 메인 메모리로 복사시킬 메모리 정보를 우선순위에 따라 부팅중과 이후로 선택적으로 복사함으로써, 서스펜드 리쥼을 보다 신속하게 처리하는 방법을 제공하는 데 있다. SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-described problems of the related art, an object of the present invention is to selectively select memory information to be copied from auxiliary storage to main memory during a suspend reset process in a computer and an embedded system, according to priority. The present invention provides a method of processing suspend suspension more quickly.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명에 의한 초기 구동시간을 단축시키는 선택적 서스펜드 리쥼 방법은, Selective suspension reset method for shortening the initial drive time according to the present invention for achieving the above object,
시스템에서 사용 가능성이 높은 메모리 정보와 낮은 메모리 정보를 보조 메모리 장치에 설정한 서스펜드 이미지 영역과 스왑 영역에 각각 별도로 저장하여 서스펜드를 처리하는 과정; 및Processing the suspending by separately storing the memory information and the low memory information which are likely to be used in the system in the suspension image area and the swap area respectively set in the auxiliary memory device; And
상기 시스템을 부팅하는 동안에 상기 서스펜드 이미지 영역에 저장된 상기 메모리 정보만을 메인 메모리에 리드하여 리쥼하는 과정을 포함함을 특징으로 한다. And reloading only the memory information stored in the suspension image area into main memory while the system is booted.
또한, 상기 컴퓨터의 부팅이 완료된 후 상기 시스템의 필요에 따라 상기 스왑 영역에 저장되어 있는 상기 메모리 정보를 상기 메인 메모리에 복사하는 과정을 더 포함함을 특징으로 한다. The method may further include copying the memory information stored in the swap area to the main memory after the booting of the computer is completed.
또한, 상기 메모리 정보의 사용 가능성의 높고 낮음은, 상기 메모리 정보에 대한 사용빈도나 특정 기간 동안 사용시간의 양에 따라 판단함을 특징으로 한다.In addition, the high and low availability of the memory information may be determined according to the frequency of use of the memory information or the amount of use time for a specific period of time.
또한, 상기 메모리 정보의 사용 가능성의 높고 낮음은, 특정 기간 동안의 사용자 사용 패턴에 의한 이용률 분석에 기초하여 판단함을 특징으로 한다.In addition, the high and low availability of the memory information is characterized in that it is determined based on the utilization analysis by the user usage pattern for a specific period of time.
본 발명은 컴퓨터 및 임베디드 장치의 서스펜드 리쥼을 이용한 부팅 시, 사용빈도가 높은 메모리 정보만을 우선적으로 메인 메모리에 복사함으로써, 시스템의 부팅 시간을 향상시킬 수 있으며, 사용빈도가 낮은 메모리 정보는 부팅 이후에 필요에 따라 메인 메모리에 로드가 이루어지므로, 시스템 자원을 효율적으로 사용할 수 있다.According to the present invention, when booting using a suspend reset of a computer and an embedded device, only the frequently used memory information is preferentially copied to the main memory to improve the boot time of the system, and the less frequently used memory information is stored after booting. The main memory is loaded as needed, so system resources can be used efficiently.
또한, 소프트웨어적으로 부팅 시간을 단축하는 방법이기 때문에 별도의 하드웨어의 변경 또는 추가 없이 적용시킬 수 있다.In addition, since the boot time is shortened by software, it can be applied without changing or adding additional hardware.
또한, 서스펜드 리쥼을 지원하는 모든 종류의 운영체제 및 부트로더, 응용프로그램 로더 등에 다양하게 적용할 수 있는 장점이 있다. In addition, there is an advantage that can be applied to all kinds of operating systems, boot loaders, application loaders that support the suspend reset.
또한, 서스펜드 리쥼이 적용된 응용프로그램의 구동시간을 줄여 사용자의 만족도를 향상시킬 수 있다. In addition, the user's satisfaction can be improved by reducing the running time of the application to which the suspension reset is applied.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 의한 선택적 서스펜드 리쥼의 소프트웨어 구성을 설명하기 위한 도면이다. 3 is a view for explaining the software configuration of the optional suspension reset according to the present invention.
선택적 서스펜드 처리(311)Selective Suspension Treatment (311)
시스템의 정보 또는 응용프로그램의 정보를 저장하고 리쥼을 하기 위한 이미 지를 생성하기 위해 서스펜드를 시작한다(301 단계). 서스펜드를 시작하게 되면 메모리 정보를 선택적으로 서스펜드 이미지 영역과 스왑 영역에 저장한다.Suspension is initiated to generate an image for storing and retrieving system information or application information (step 301). When suspend is started, memory information is optionally stored in the suspend image area and the swap area.
즉, 보조 기억장치(304)에 스왑 영역을 설정하고, 메모리 정보를 선택적으로 저장시키는 302 단계가 종래의 서스펜드 과정에 추가된다. That is,
또한, 본 발명을 리눅스의 신속한 부팅을 적용한 예로서 다음과 같이 종래의 서스펜드 리쥼의 과정에 일부의 수정만을 통해 제시하고 있는 시스템이 구축될 수 있다. In addition, as an example of applying the present invention to Linux's fast booting, a system that is presented through only a few modifications to the conventional suspension reset process can be constructed as follows.
현재 리눅스 시스템에는 스왑핑(Swapping) 메커니즘이 적용되어 있기 때문에 스왑핑 메커니즘에서 사용하고 있는 스왑영역을 두 영역으로 분할한다(305 및 306 단계). Since the swapping mechanism is applied to the current Linux system, the swap area used by the swapping mechanism is divided into two areas (
즉, 종래에는 리눅스의 스왑 영역에 서스펜드 이미지를 복사시켜 스왑 영역이 서스펜드 이미지 영역의 역할을 수행하는 구조였으나, 저장 영역을 분할시킴으로써 본 발명에서 제시하는 프레임 워크를 구축할 수 있다. In other words, in the related art, the suspension image is copied to the swap area of Linux so that the swap area serves as the suspension image area. However, by dividing the storage area, the framework proposed by the present invention can be constructed.
리눅스에서는 메모리 정보를 페이지라는 단위로 나누어 처리하고 있으며, 메모리 정보의 선택적 저장, 즉 페이지의 선택적 저장은 다양한 요소들을 고려하여 처리할 수 있다. 주요 고려 요소는 다음과 같으며, 추가적인 고려 요소들로 확장시킬 수 있다.In Linux, memory information is divided and processed into units called pages, and selective storage of memory information, that is, selective storage of pages, can be processed in consideration of various factors. The main considerations are as follows and can be extended to additional considerations.
1. 페이지의 사용 빈도 - 사용빈도가 높은 페이지는 서스펜드 이미지 영역에 저장하고, 사용 빈도가 상대적으로 낮은 페이지들은 스왑 영역에 저장되도록 스왑 아웃시킨다. 1. Frequency of use of pages-Pages with high usage are stored in the suspended image area, and pages with relatively low usage are swapped out to be stored in the swap area.
2. 페이지의 최근 사용 시간 - 최근에 사용한 시간이 가장 멀리 있는 페이지부터 스왑 영역에 스왑 아웃시켜서 사용한다. 2. Recently Used Time of Page-Swap out from the page with the most recently used time farthest.
3. 특정 기간 동안의 사용자의 사용 패턴 분석에 따른 페이지의 이용률 - 특정기간 사용자의 수행 패턴을 분석하여 자주 쓰이는 페이지와 자주 쓰이지 않는 페이지를 구분하여 스왑 영역에 스왑 아웃시켜서 사용한다. 3. Usage rate of page according to analysis of user's usage pattern for a certain period of time-Analyze performance pattern of user for a specific period and classify frequently used page and infrequently used page and swap out to swap area.
4. 임의의 방법 - 랜덤하게 임의의 페이지들을 스왑 영역에 저장하여 스왑 아웃시켜서 사용한다. 4. Random Method-Randomly store random pages in swap area and swap them out.
선택적 리쥼 처리(312)Selective Repeat Processing (312)
또한, 리쥼이 시작되면(307 단계), 종래의 리눅스에서의 처리 방식과 같이 서스펜드 이미지 영역에 있는 모든 메모리 정보를 메인 메모리에 복사하는 처리 방식(308 단계)을 수행하여 시스템을 부팅하거나 응용프로그램 구동을 완료한다(309 단계). 서스펜드 이미지 영역에 저장되어 있는 사용빈도가 높은 메모리 정보만이 메인 메모리에 복사된다.In addition, when resuming is started (step 307), a process of copying all memory information in the suspended image area to main memory (step 308) is performed to boot a system or run an application program. Complete (step 309). Only frequently used memory information stored in the suspension image area is copied to the main memory.
따라서, 현재 구성되어 있는 리눅스의 리쥼 단계는 별도의 수정 없이 그대로 적용하여 사용할 수 있다. 리쥼하는 동안 스왑 영역에 있는 페이지들은 복원시키지 않으며, 서스펜드 이미지 영역에 저장되어 있는 페이지들만 복원시켜 부팅을 완료한다. 이때, 스왑 영역에 저장된 사용빈도가 낮은 페이지는 복사되지 않으므로 부팅 시간을 그만큼 단축시킬 수 있다. Therefore, Linux's current reset phase can be used without modification. During resumption, the pages in the swap area are not restored, but only the pages stored in the suspend image area are restored. In this case, since a page with low usage frequency stored in the swap area is not copied, the booting time can be shortened.
부팅 이후 필요에 의한 메모리정보 스왑 인(Swap-in) 처리(313)Memory Information Swap-in Process Required after Booting (313)
리쥼 작업이 완료가 되면(309 단계), 즉 시스템 부팅이나 응용프로그램의 구 동이 완료가 되면, 사용자의 요청에 의해 필요한 메모리 정보만 스왑 영역에서 추가적으로 로드가 메인 메모리측에 이루어진다(310 단계). 이 스왑 인 작업은 필요에 따라 미도시된 스왑 인 처리기에 의해 처리된다. When the reset operation is completed (step 309), that is, when the system booting or application program is completed, only the memory information required by the user's request is additionally loaded on the main memory side (step 310). This swap in operation is handled by a swap in processor, not shown, as needed.
예컨대, 리눅스에서 서스펜드 리쥼을 구현할 경우 다른 모듈의 추가나 변경 없이 리눅스에서 요청한 페이지가 메모리에 로드되어 있지 않을 경우인 Page-fault를 처리하기 위해 적용하는 Page-fault Handler를 바로 사용할 수 있다. 즉, 서스펜드시에 선택된 페이지를 스왑 아웃시킬 때 사용한 스왑 영역을 리눅스가 스왑핑 메커니즘에서 사용하는 스왑 영역으로 설정해서 주어진 프레임 워크를 활용할 수 있다. For example, if you implement suspend reset in Linux, you can use the page-fault handler that is applied to handle page-fault when the requested page is not loaded in memory without adding or changing other modules. In other words, you can take advantage of a given framework by setting the swap area used to swap out selected pages at suspend to the swap area used by the swapping mechanism.
도 4는 본 발명에 의한 서스펜드 과정을 설명하기 위한 흐름도이며, 상술된 종래 기술과 대응된 부분에 대한 상세한 설명을 생략하기로 한다. 4 is a flowchart illustrating a suspension process according to the present invention, and a detailed description of corresponding parts corresponding to the related art will be omitted.
도 4는 도 1에 도시된 종래의 서스펜드 과정과 상이한 부분으로서 선택적으로 사용빈도가 낮은 메모리 정보를 스왑 영역에 별도로 저장하기 위한 스왑 아웃(Swap-out)하는 403 단계가 추가된다. 도면상에서는 스왑 아웃하는 403 단계가 서스펜드 작업의 초기화 과정(402 단계)을 수행 후, 시스템의 메타 정보의 수집(404 단계) 이전에 수행되지만, 이 선택적 메모리 스왑 아웃(Swap-out)(403 단계)은 서스펜드 작업이 이루어지기 전에 미리 처리될 수 있으며, 메모리 정보가 보조 기억장치에 기록이 될 때 동시에 두 영역에 기록이 될 수도 있다. 즉, 이 처리 과정은 구현에 따라 처리 순서가 다르게 될 수도 있다.FIG. 4 is a different part from the conventional suspend process shown in FIG. 1, and a
도 5는 본 발명에 의한 리쥼 과정을 설명하기 위한 흐름도이다. 5 is a flowchart illustrating a reset process according to the present invention.
리쥼의 전 과정은 크게 스펜드 이미지 영역의 메모리 정보 복사를 위한 동작(510 단계)과 부팅 또는 응용프로그램의 구동 후의 동작(511 단계)으로 나누어진다. 리쥼 이전의 동작에서 보조기억장치에서 메모리 정보를 로드할 때(506 단계) 서스펜드 이미지 영역(305)에 저장되어 있는 일부분의 메모리 정보만을 로드하여 복원 시간을 단축시킬 수 있다. The entire process of reset is largely divided into an operation for copying memory information of the spread image region (step 510) and an operation after booting or application program operation (step 511). When the memory information is loaded from the auxiliary memory device in operation before reset (step 506), only a part of memory information stored in the
또한, 본 발명은 상기 실시예의 서스펜드 리쥼 방법을 지원하는 운영체제와 이 운영체제를 로드시키는 부트로더로서 구현될 수 있다. Further, the present invention can be implemented as an operating system supporting the suspend reset method of the above embodiment and a boot loader for loading the operating system.
또한, 운영체제 도움없이 상기 실시예의 서스펜드 리쥼 방법을 자체적으로 지원하는 부트로더로서 구현될 수 있으며, 이를 지원하는 응용프로그램으로 구현될 수도 있다. In addition, it may be implemented as a boot loader that supports the suspend reset method of the above embodiment without the help of an operating system, or may be implemented as an application program supporting the same.
이처럼, 본 발명의 상세한 설명에는 구체적인 적용 예에 관해 설명하였으나,본 발명의 범주를 벗어나지 않는 한도 내에서의 다양한 변형 또한 가능하다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예나 흐름도 등에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술되는 특허 청구범위뿐만 아니라, 이 특허 청구 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 할 것이다.As such, while the detailed description of the present invention has been described with respect to specific application examples, various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, flowcharts, and the like, but should be determined not only by the claims described below, but also by those equivalent to the claims.
본 발명이 적용된 운영체제 및 부트로더는 기존 구동 시간보다 구동 시간을 단축시킬 수 있으며, 응용 프로그램의 구동 시간 역시 단축시킬 수 있어, 즉각적인 시스템 및 응용프로그램의 사용이 가능해 진다. 이는 컴퓨터뿐만 아니라, 로딩 시간이 많이 걸리는 디지털 TV와 같은 가전 기기에서부터 MP3 플레이어와 같은 소형 전자 기기까지도 광범위하게 적용될 수 있다.The operating system and the boot loader to which the present invention is applied can shorten the running time than the existing driving time, and can also shorten the running time of the application program, thereby enabling immediate use of the system and the application program. This can be applied not only to computers, but also to a wide range of applications, from home appliances such as digital TVs that require a lot of loading time to small electronic devices such as MP3 players.
도 1은 종래의 서스펜드 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.1 is a flowchart illustrating a conventional suspension process.
도 2는 종래의 리쥼 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a conventional reset process.
도 3은 본 발명에 의한 선택적 서스펜드 리쥼의 소프트웨어 구성을 설명하기 위한 도면이다. 3 is a view for explaining the software configuration of the optional suspension reset according to the present invention.
도 4는 본 발명에 의한 서스펜드 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a suspension process according to the present invention.
도 5는 본 발명에 의한 리쥼 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a reset process according to the present invention.
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