KR20120044347A - 멀티-환경 운영 체제 - Google Patents

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KR20120044347A
KR20120044347A KR1020127001869A KR20127001869A KR20120044347A KR 20120044347 A KR20120044347 A KR 20120044347A KR 1020127001869 A KR1020127001869 A KR 1020127001869A KR 20127001869 A KR20127001869 A KR 20127001869A KR 20120044347 A KR20120044347 A KR 20120044347A
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조슈아 디. 갈리시아
제프리 씨. 칼라일
앤드류 엔. 트자키스
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모토로라 모빌리티, 인크.
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Abstract

본 발명의 다양한 실시예들은 공통 커널 상에 다수의, 공존하는, 독립형 운영 체제 환경들을 동작시키는 모바일 컴퓨팅 디바이스를 제공한다. 다수의 운영 체제 환경들을 개시하기 위한 부팅 프로세스가 또한 제공된다. 추가로, 본 발명의 다양한 실시예들은 하나의 운영 체제 환경과 제2 운영 체제 환경 사이의 스위칭을 관리하기 위한 프로세스들을 포함한다.

Description

멀티-환경 운영 체제{MULTI-ENVIRONMENT OPERATING SYSTEM}
본 발명은 전반적으로 운영 체제 부트 시퀀스(operating system boot sequence)를 개시하기 위한 운영 체제 및 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 멀티-환경 운영 체제를 부팅하기 위한 멀티-환경 운영 체제 및 방법에 관한 것이다.
운영 체제는 특수 용도(specific application) 및 사용자가 원하는 성능에 기초하여 설계되고 전형적으로 최적화된다. 사용자가 선호하는 프로그램이 운영 체제에 의존적일 수 있기 때문에, 종종 하나의 유형의 운영 체제의 피쳐(feature)들이 또 다른 운영 체제에서 이용가능한 것이 바람직하다.
리눅스™ 및 윈도우™와 같은 범용 컴퓨터 운영 체제는 파일 시스템, 디바이스 드라이버, 애플리케이션, 라이브러리 등과 같은 피쳐들의 광범위한 세트를 갖는다. 그러한 운영 체제는 다수의 프로그램의 동시 실행을 허용하고, 동시에 실행하는 프로그램들의 서비스 제공(servicing)에 연관된, 응답 시간(대기 시간(latency time)으로도 불림), 및 CPU 사용률, 또는 로드를 최적화하려고 시도한다. 그러나, 불행하게도, 그러한 운영 체제는 일반적으로 모바일 컴퓨팅 디바이스와 같은 내장형 실-시간 애플리케이션에는 적합하지 않다. 어떤 환경 하에서, 모바일 컴퓨팅 디바이스는 모바일-지정 내장형 운영 체제와 연관된 성능 및 범용 운영 체제의 특징들을 갖는 것이 바람직하다.
예를 들어, 리눅스는 최신 운영 체제 특징(modern operating systems features), 많은 개발 툴, 네트워킹 등을 포함하는 최신 디바이스를 위한 많은 바람직한 피쳐들을 갖는 잘 알려진 범용 데스크톱 운영 체제이다. 그러나, 리눅스는 내장형 혹은 실시간 운영 체제이도록 설계되지 않았다. 많은 최신 디바이스, 이를테면, 이에 한정되는 것은 아니지만, 셋톱박스, 모바일 폰 및 카 내비게이션 시스템은 리눅스와 같은 범용 운영 체제의 피쳐들뿐만 아니라, 실시간 성능을 포함하는 내장형 혹은 실시간 운영 체제의 피쳐들도 필요로 한다.
역사상, 단일 디바이스 상에서 다수의 운영 환경을 실행하는 것은 가상 현실화 기술(virtualization techniques), 이를테면, 예로서, VM웨어™, 버추얼박스™, QEMU™ 등을 통해 달성되어 왔다. 그러나, 가상 현실화를 사용하면, 전체 컴퓨터(complete computer)가 에뮬레이트되고 하나 이상의 소프트웨어 스택이 에뮬레이트된 컴퓨팅 디바이스에서 동작된다. 에뮬레이션은 높은 간접 비용(overhead costs)을 초래한다.
전술한 바를 고려하면, 공존하는(co-existing) 독립형(independent) 운영 체제의 특징들 및 성능을 효율적이고 편리하게 제공하는 단일-커널 환경(single-kernel environment)을 구현하는 시스템에 대한 필요성이 존재한다.
본 발명의 적어도 하나의 실시예에 따르면, 디바이스 하드웨어 컴포넌트와 미들웨어 컴포넌트를 인터페이싱하도록 구성된 코어 커널을 갖는 모바일 디바이스 운영 체제가 제공된다. 이 체제는 코어 커널에 결합된 적어도 2개의 공존하는 독립형 미들웨어 운영 환경을 포함하고, 미들웨어 운영 환경 각각은 대응하는 애플리케이션 컴포넌트를 갖는다.
본원의 또 다른 실시예에 따르면, 컴퓨터 프로세서에 결합된 메모리 저장 유닛을 갖는 모바일 컴퓨팅 디바이스가 제공된다. 메모리 저장 유닛은 공통 커널 상에서 적어도 2개의 운영 체제 환경을 동작시킬 수 있는 컴퓨터 실행가능 명령어들을 포함한다.
또 다른 대안적인 실시예에 따르면, 멀티미디어 정보를 수신 및 송신하도록 구성된 GUI(graphical user interface)를 갖는 모바일 전화기가 제공된다. 전화기는 메모리 저장 유닛에 결합된 프로세서를 갖는 컴퓨팅 시스템, 및 공통 커널을 갖는 멀티-환경 운영 체제를 포함한다. 메모리 저장 유닛은 적어도 2개의 공존하는 독립형 운영 체제 환경 사이에서 공유된 자원들을 관리할 수 있는 컴퓨터 실행가능 명령어들을 포함한다.
대안적인 실시예에 따르면, 본 발명은 운영 체제를 개시하도록 구성된 컴퓨터 실행가능 명령어들을 갖는 컴퓨터 메모리에 결합된 컴퓨터 프로세서를 갖는 모바일 컴퓨팅 디바이스를 포함한다. 디바이스는 또한 단일 커널 상에서 표준 리눅스 배포판 운영 체제 환경과 안드로이드™ 운영 체제 환경을 동시에 실행하도록 구성된 운영 체제를 포함한다.
또 다른 대안적인 실시예에 따르면, 본원은 디바이스 하드웨어 컴포넌트와 미들웨어 컴포넌트를 인터페이싱하도록 구성된 코어 커널을 갖는 모바일 디바이스 운영 체제를 포함한다. 디바이스는 또한 자바-인터프리트(JAVA-interpreted) 애플리케이션들을 실행하도록 구성되고 코어 커널에 결합된 제1 독립형 미들웨어 운영 환경, 및 네이티브(native) 애플리케이션들을 실행하도록 구성되고 코어 커널에 결합된 제2 독립형 미들웨어 운영 환경을 포함한다.
도 1은 모바일 디바이스의 예시적인 사시도이다;
도 2는 예시적인 운영 체제를 나타내는 블록도이다;
도 3은 예시적인 운영 체제의 블록도이다;
도 4는 예시적인 운영 체제의 런타임 공존 스킴(runtime co-existence schema)의 블록도이다;
도 5는 예시적인 운영 체제의 환경 간(inter-environment) 통신 스킴의 블록도이다;
도 6은 예시적인 운영 체제를 위한 부팅 시퀀스에서의 단계들을 확인하는 흐름도이다;
도 7은 예시적인 운영 체제가 제2 운영 환경에 의해 제어되는 동안 제1 운영 환경에서 애플리케이션을 시작하기 위한 예시적인 단계들을 확인하는 흐름도이다;
도 8은 제1 운영 환경이 1차 제어를 갖는 동안 제2 운영 환경 애플리케이션을 시작하기 위한 예시적인 단계들을 확인하는 메시지 시퀀스 차트이다;
도 9는 제1 운영 환경에서 제2 운영 환경으로 스위칭하는 것과 연관된 예시적인 단계들을 확인하는 흐름도이다;
도 10은 제1 운영 환경에서 제2 운영 환경으로 스위칭하기 위한 예시적인 단계들을 확인하는 메시지 시퀀스 차트이다;
도 11은 제2 운영 환경에서 제1 운영 환경으로 스위칭하기 위한 예시적인 단계들을 확인하는 메시지 시퀀스 차트이다;
도 12는 제2 운영 환경이 컴퓨팅 디바이스의 1차 제어를 갖는 동안 제1 운영 환경에 의해 제어된 애플리케이션의 예시적인 사용을 확인하는 흐름도이다.
내장형 운영 체제와 리눅스-기반 운영 환경은 컴퓨팅 디바이스의 하드웨어에서 직접 실행하는 단일 리눅스 커널과 직접 통신하는 것이 유리할 것으로 생각된다.
도 1을 참조하면, 모바일 전화기(10)가 제공된다. 전화기(10)는 GUI(12) 및 복수의 데이터 입력 버튼(14)을 포함한다. 모바일 디바이스(10)는, 모바일 PC(personal computer), 넷북, 모바일 전화기, 랩탑 컴퓨터, 휴대용(handheld) 컴퓨터 및 스마트폰을 포함하지만, 이에 한정되지 않는, 그룹으로부터 선택된다. 디바이스(10)가 모바일이긴 하지만, 이는 500 mHz 이상의 프로세서 속도로, 상당한 연산력(computing power)을 갖도록 의도되며, 더 느린 프로세서가 배제되는 것은 아니다. 연산력을 고려하여, 사용자는 디바이스(10)를 다양한 주변 디바이스(도시되지 않음)에 접속할 수 있다. 주변 디바이스들은, 컴퓨터 모니터, 랩탑 컴퓨터, 데스크톱 컴퓨터, 태플릿 PC, 및 스크린 프로젝터를 포함하지만, 이에 한정되지 않는, 그룹으로부터 선택된다.
이제, 도 2를 참조하면, 커널(kernel; 18)과 통신중인 예시적인 운영 체제(operating system; OS)(16)의 블록도가 제공된다. OS(16)는 리눅스 배포판 시스템, 리눅스-기반 운영 체제 또는 리눅스-기반이 아닌(non-Linux-based) 운영 체제일 수 있다. 디바이스 하드웨어(20)는 또한 리눅스 커널(18)과 통신중이다. 운영 체제(16)는 단일 리눅스 커널(18)과 통신중인 제1 운영 체제 환경(22)과 제2 운영 체제 환경(24)을 포함한다. 예로서, 제2 미들웨어 운영 체제 환경(24)은 표준 리눅스 배포판이고, 제1 미들웨어 운영 체제 환경(22)은 모바일 디바이스들에서 사용하도록 의도된 내장형 운영 체제 환경, 이를테면, 안드로이드™ (개방형 휴대폰 동맹(Open Handset Alliance), www.openhandsetalliance.com) 운영 체제이다. 리눅스 배포판(16)은 디바이스 하드웨어(20)와 통신하는 리눅스 커널(18)과 통신한다. 디바이스 하드웨어(20)는, 여기서 설명되는 바와 같이, 다양한 함수(functions)와 연산(operations)을 수행하도록 구성되는 컴퓨터 실행가능 명령어를 저장하는, 프로세서(도시되지 않음)에 결합된 메모리 저장 디바이스(도시되지 않음)일 수 있다.
예시적인 운영 체제(16)는 리눅스-기반 운영 체제 환경(24)을 위한 우분투(Ubuntu)®(Canonical Ltd., www.ubuntu.com)를 포함한다. 다수의 미들웨어 운영 체제 환경은 특히 다른 것(들)에 독립적으로 공존하도록 의도된다. 운영 체제(16)에 포함될 수 있는 예시적인 환경들은 안드로이드™, 우분투®(Canonical Ltd., www.ubuntu.com), 표준 리눅스-기반 환경, 심비안(Symbian Foundation Ltd., www.symbian.com), 및 윈도우-기반 환경을 포함한다. 대안적인 실시예에서, 2개보다 많은 운영 체제 환경은 동일한 코어 커널(18)에서 독립적으로 공존하도록 구성되는 것으로 생각된다.
도 3을 참조하면, 예시적인 운영 체제의 블록도가 제공된다. 본 예시적인 실시예에서, 제1 OS 환경(22)은 안드로이드™ 기반 운영 환경이고, 제2 OS 환경(24)은 리눅스-기반이다. 제1 운영 체제 환경(22)은 포털 서비스 모듈(26), 포털 액티비티 모듈(28), OS 서비스 모듈(30) 및 OS 애플리케이션 모듈(32)을 포함한다. 제2 운영 체제 환경(24)은 자원 관리자(resource manager; 34), AIW(Android in a window) 모듈(36), 제2 OS 애플리케이션 모듈(38) 및 제2 OS 서비스 모듈(40)을 포함한다.
AIW 모듈(36)은, 제2 OS(24)가 1차 운영 환경인 동안 GUI(12) 상에 제1 OS(22) 애플리케이션 창을 디스플레이하도록 구성된다.
포털 서비스 모듈(26)은 제1 OS(22)를 위한 서비스를 허용하도록 구성된 명령어들의 세트를 포함하고, 자원 관리자(34)와의 모든 통신을 지시한다. 디바이스(10)가 동작중인 동안, 포털 서비스 모듈(26)은 항상 실행되는 것이 바람직하다. 추가로, 포털 서비스 모듈(26)은 포털 액티비티 모듈(28)과 연관된 액티비티는 물론 제1 OS(22) 방송 이벤트에 접속된다. 포털 액티비티 모듈(28)은 하나의 애플리케이션, 또는 컴퓨터 실행가능 명령어들의 세트이고, 이는 제1 OS(22) 스택에 위치한 제2 OS(24) 애플리케이션을 표시한다. 예로서, 제2 OS(24)가 우분투®이면, 포털 액티비티 모듈(28)은 지정 우분투 애플리케이션을 표시할 수 있고, 포털 액티비티 모듈(28)에 초점이 맞춰질 때, 우분투는 GUI(12)를 통해 보여진다. 많은 애플리케이션들은 임의의 주어진 운영 환경 내에서 동시에 실행될 수 있고, 이는 실행 애플리케이션들의 스택(stack)으로도 불릴 수 있다. 논리적으로 말하면, 가장 높이 있는(topmost) 애플리케이션이 "초점이 맞춰진(focus)" 것으로 간주된다.
커널(18)은 드라이버들의 세트(42) 및 AEV 모듈(44)을 포함한다. 드라이버(42)에는 하드웨어 컴포넌트(20)를 위한 입력 디바이스 드라이버가 포함된다. AEV(44)는 AIW(36)로부터 절대 좌표(absolute coordinate)와 키보드 이벤트들을 취득하여 그들을 이벤트 허브로 패스하는 커널 모듈이다.
운영 체제(16) 내에 있는 공존하는 환경들은 서로 통신한다. 제2 OS(24)의 일부인 자원 관리자(34)는 제1 OS(22)의 일부인 포털 서비스 모듈(26)과 직접 통신한다. 뿐만 아니라, 제1 OS(22)의 일부인 포털 서비스 모듈(26)은 자원 관리자(34)와 직접 통신한다. 자원 관리자(34)는 제1 OS(22)와 제2 OS(24)에 의해 공유된 자원들을 관리하도록 구성된 명령어들의 세트이다. 공유된 자원들은 디스플레이 디바이스, 입력 디바이스, 전력 관리 서비스 및 시스템 상태 정보를 포함한다. 뿐만 아니라, 자원 관리자(34)는 하드웨어(20)로의 OS(22, 24) 액세스를 제어하도록 구성된다. 추가로, 자원 관리자(34)는 GUI(12)를 통해 디스플레이되는 OS(22, 24) 사용자 인터페이스를 확인 및 제어한다.
본 실시예에 따르면, 포털 서비스(26)는 제1 OS(22)로부터 자원 관리자(34)로의 모든 통신들의 소스이다. 추가로, 포털 서비스(26)는 자원 관리자(34)로부터 제1 OS(22)로의 모든 콜백(callbacks)을 위한 싱크(sink)이다. 자원 관리자는 현황 발견가능 API(status discoverable application programming interface)를 포털 서비스(26)에 제공한다. 이 API는 임의의 시간에 자원 관리자(34)에 의해 콜을 받도록 구성된다. 자원 관리자(34)는 런타임 현황(runtime status)을 획득 및 처리하도록 구성되어, 자원 관리자를 고려하여 상태 머신을 유지한다. 제1 OS(22)에 대해, 포털 서비스(26)는 그들을 필요로 하는 프로세스들에게 런타임 현황을 제공한다. 유사하게, 포털 서비스(26)는 현황 정보를 제공하는 프로세스들로부터 현황 업데이트들을 요청 및 수신한다. 제2 OS(24)에 대한 유사한 통신이 자원 관리자(34)에 의해 제어되어, 그들을 필요로 하는 프로세스들에게 런타임 현황을 제공한다. 자원 관리자(34)는 현황 정보를 제공하는 다양한 프로세스들로부터 현황 업데이트들을 요청 및 수신한다. 커널(18)과 논리적으로 연관된 디바이스 드라이버(42)는 런타임 현황 정보를 제공하는 프로세스는 물론 자원 관리자(34)와 직접 통신한다. 예로서, API는 디스플레이, 터치 스크린 또는 GUI(12)와 같은 사용자 인터페이스 디바이스들로의 액세스를 중재한다. 또 다른 예로서, API는 배터리 및/또는 AC/DC 벽 플러그와 같은 전력 입력 디바이스들로의 액세스를 중재한다.
제1 OS(22) 및 제2 OS(24)는 서로에 대해 독립적이고, 서로에 대해 공존한다. 각 OS(22, 24)는 충분히 기능을 발휘하는 운영 체제 환경(fully functioning operating system)이고, 제대로 기능하기 위한 다른 운영 체제 환경은 필요로 하지 않는다. 서로에 대해 100% 독립성을 갖는 2개의 운영 체제 환경이 동일한 디바이스(10) 상에 존재한다. 위에서 확인한 바와 같이, 제1 및 제2 OS(22, 24)는 가상 현실화 또는 에뮬레이션 스킴에서 공존하지 않지만, 사실 단일 커널(18)에서 동작한다. 대신, 공통 C 런타임 환경에 영향을 줄(leverage) 필요가 없으므로, OS(22, 24) 둘 다 그들의 각각의 네이티브 환경에서 실행하고 OS(22, 24)의 어느 것도 다시 컴파일되지 않는 런타임 공존이 존재한다. 애플리케이션들은 사용자에 의해 액세스될 수 있고 이들은 사용자의 연산 경험(computing experience)을 방해하지 않고 OS(22, 24) 중 하나 또는 또 다른 하나를 위해 전적으로 코딩된다.
도 4를 참조하면, 블록도는 안드로이드® OS(22) 및 우분투™ OS(24)를 위한 예시적인 공존 스킴을 제공한다. 각 OS(22, 24)는, 디바이스(10)가 동작중인 동안 프로그램 및/또는 프로세스를 위한 소프트웨어 서비스를 제공하는, 별도의 런타임 환경에서 동작한다. 안드로이드 프로세스(46) 및 안드로이드 라이브러리(48)는, 특히 안드로이드 환경을 위해 최적화되고 수정된, 바이오닉 C 라이브러리(Bionic C Library; 50)에 액세스한다. 우분투 프로세스(52) 및 우분투 라이브러리(54)는, 많은 표준 데스크톱 리눅스-기반 시스템에서 사용된 GNU C 라이브러리인, Glibc C 라이브러리(56)에 액세스한다. 각 OS 환경은 또 다른 운영 환경과 충돌하지 않고 그들 각각의 C 라이브러리에서 실행한다.
도 5를 참조하면, 도 4에서 설명된 제1 OS(22)와 제2 OS(24) 사이의 보다 상세한 통신 경로가 제공된다. IPC(inter-process communication) 시스템은 제1 OS(22)와 제2 OS(24) 사이의 환경 간 통신 흐름을 관리하도록 구성된다. 포털 서비스(26)는, DBUS 라이브러리(60)와 통신하도록 구성된 실행가능 명령어들 및 프로그래밍 언어를 포함하는 소프트웨어 패키지인, DBUS 바인딩(58)과 통신한다. 자원 관리자(34)는, 제2 OS(24)를 위해 구성된 DBUS 라이브러리(64)와 통신하도록 구성된 실행가능 명령어들 및 프로그래밍 언어를 포함하는 소프트웨어 패키지인, Glib DBUS 바인딩(62)과 통신한다. 제1 OS(22) DBUS 라이브러리(60)와 제2 OS(24) 라이브러리(64) 둘 다, 논리적으로 제2 OS(24)의 일부이고 2개의 운영 환경 사이에서 통신 링크의 역할을 하는, DBUS 대몬(66)을 통해 통신한다.
도 6을 참조하면, 부트 시퀀스를 나타내는 흐름도가 제공된다. 부트 시퀀스는 공통 및 운영 체제 환경-지정 단계들 둘 다를 포함한다. 실제 부트 시퀀스는 부팅 시퀀스에 영향을 주는 미리 정해진 디바이스 상태와 연관된 규칙들에 의존적이다. 예로서, 디바이스가 모니터와 같은 주변 디바이스에 접속되어 있다면, 디바이스 상태는 도크된 모드(docked mode)에 있는 것으로 간주되고, 제2 OS(24)는 디폴트 1차 환경이다. 대안적으로, 디바이스(10)가 주변 디바이스에 접속되어 있지 않다면, 그것은 모바일 모드에 있는 것이고, 제1 OS(22)는 디폴트 1차 운영 환경이다. 그러나, 2차 운영 환경은, 1차 환경과 동시에 시작되며, 디바이스(10) 상태가 바뀌고 2차 환경이 1차 환경이 되도록 스위치된 경우에 배경에서 동작한다. 예로서, 디바이스(10)가 도크된 모드이고 주변 디바이스의 플러그가 뽑혀 있을 때, 모바일 모드로의 자동 스위치가 존재하고, 그 결과 2차 환경은 1차 환경이 되고 그 반대도 마찬가지이다.
부트 시퀀스는 단계 68에서 개시되고, 그 다음에 단계 70에서 코어 리눅스 커널(18)을 시작한다. 부트로더 프로그램은 커널을 시작하기 전에 초기화한다. 리눅스 커널(18)이 초기화된 이후에, 커널은 단계 72에서 사용자 스페이스 스크립트를 시작한다. 단계 74에서 자원 관리자(34)가 시작되고, 그 다음에 단계 76에서 모드 상태를 확인한다. 모드 상태가 확인되면, 단계 78에서 기준 라이브러리가 액세스되어 확인된 모드 상태와 관련되고/관련되거나 그에 의해 영향을 받는 기준을 판정한다. 단계 80에서, 제1 OS(22)와 제2 OS(24) 둘 다에 공통인 서비스들이 시작된다. 단계 76에서 판정된 모드 상태는 단계 82에서 참조된다. 모바일 상태가 확인되면, 제1 OS(22)는 1차 운영 환경이고, 단계 84에서 제1 OS 초기화 스크립트가 시작되며, 그 다음에 단계 86에서 제2 OS 초기화 스크립트가 시작된다. 단계 82에서 도크된 상태가 참조되면, 제2 OS(24)는 1차 운영 환경이고, 단계 88에서 제2 OS(24) 초기화 스크립트가 시작되며, 그 다음에 단계 90에서 제1 OS(22) 초기화 스크립트를 시작한다. 환경이 1차인 것에 무관하게, 단계 92에서 디바이스(10)가 동작중이기 전에 양측 환경들이 시작되고 실행된다. 단계 80에서 공통 서비스들이 먼저 시작되므로, 사실상 1차 및 2차 환경이 동시에 시작된다. 그러나, 디바이스 상태에 기초한, 1차 환경-지정 서비스들은 2차 환경-지정 서비스들 직전에 시작된다. 공통 서비스 시작을 환경-지정 시작과 분리함으로써, 디바이스(10)는 다수의 공존하는 독립형 운영 환경으로 빠르게 동작할 수 있다.
도 7을 참조하면, 디바이스(10)가 모바일 모드(94)에 있고 제1 OS(22)가 1차 제어를 갖는 동안 제2 OS(24) 애플리케이션을 시작하기 위한 단계들을 확인하는 흐름도가 제공된다. 단계 96에서, 제2 OS(24) 애플리케이션, 즉, 모바일 PC가 선택된다. 모바일 PC는, 대안적으로 노트북 뷰로도 불리는, 풀 PC 뷰를 제공하는 제1 OS(22)에서의 하나의 애플리케이션인 한편, 디바이스(10)는 모바일 모드에서 동작하고 제1 OS(22)는 1차 제어에 있다. 대안적인 실시예에서, 제2 OS(24)로부터의 개개의 애플리케이션은 제1 OS(22) 메뉴에 리스트될 수 있고 개별적으로 시작되는데, 이는 넷북 뷰와 유사할 수 있다.
단계 98에서 포털 서비스(26)는 현황 업데이트 통신을 자원 관리자(34)에게 보내, 포털 액티비티(28)에 초점이 맞춰져 있음을 나타낸다. 그 후에, 단계 100에서 자원 관리자(34)는 제1 OS(22) 입력을 디스에이블하고 가상 단말을 스위치한다. 단계 102에서 모바일 PC 애플리케이션이 GUI(12)에 디스플레이된다. 모바일 PC 애플리케이션을 동작시키는 동안, 단계 104에서 청하지 않은(unsolicited) 이벤트가 발생할 수 있고 또는 단계 106에서 사용자가 청한(user-solicited) 이벤트가 발생할 수 있다. 청하지 않은 이벤트는 시간이 중요한(time critical) 및 시간이 중요하지 않은(non-time critical) 이벤트를 포함한다. 예로서, 시간이 중요한 청하지 않은 이벤트는 폰 콜 혹은 예정되거나(scheduled) 예정되지 않은(unscheduled) 알람을 포함한다. 뿐만 아니라, 예로서, 시간이 중요하지 않은 청하지 않은 이벤트는 SMS 메시지, 이메일 메시지 또는 디바이스 업데이트 알림을 포함한다. 이벤트(104, 106)가 발생한 이후에 단계 108에서 포털 서비스(26)는 통신을 자원 관리자(34)로 보내, 포털 액티비티(28)는 초점을 잃는다는 것을 나타낸다. 단계 110에서, 자원 관리자(34)는 입력 이벤트 플로우를 인에이블할 것을 제1 OS(22)에게 요청하고 가상 단말을 스위치한다. 예로서, 본 실시예는 제1 OS(22)와 제2 OS(24) 사이의 디스플레이 제어를 스위칭하기 위한 별도의 가상 단말들을 포함한다. 대체로, 가상 단말은 시스템 사용자가 윈도우 기반 뷰와 시스템 콘솔 사이의 디스플레이 제어를 스위칭하도록 허용하는 리눅스 애플리케이션이다.
단계 112에서 청하지 않은 이벤트가 발생하거나 사용자가 "홈(Home)" 키를 선택할 때, 단계 114에서 포털 액티비티(28)가 배경으로 스위치되는 한편, 청하지 않은 이벤트가 계속되거나 사용자가 GUI(12)의 "홈" 메뉴로부터 또 다른 애플리케이션을 동작시킨다. 대안적으로, 단계 112에서 사용자가 "백(Back)" 키를 선택한다면, 포털 액티비티(28)는 그 애플리케이션을 종료하고 단계 94에서 디바이스(10)는 아이들 메인 메뉴(idle main menu)로 되돌아 간다. 홈 키, 백 키를 선택하거나, 새로운 애플리케이션을 개시하게 하는 것과 같은 사용자-개시 이벤트들은 청해진 이벤트들의 예이다. 이벤트가 발생할 때 단계 118에서 결정이 이루어지고, 이벤트가 청하지 않은 이벤트라면 단계 120에서 제1 OS(22)는 중단된다(interrupt). 대안적으로, 사용자가 "홈" 키를 선택하는 것과 같이 이벤트가 청해진 이벤트라면, 단계 94에서 디바이스는 아이들 메인 메뉴로 되돌아 간다. 단계 120에서 OS 중단 후에, 단계 122에서 중단 애플리케이션은 종료되고 포털 액티비티(28)에 다시 초점이 맞춰지며 디바이스(10)는 단계 98로 되돌아 간다.
대안적인 실시예에서, 가상 단말 시설(virtual terminal facility)은 이용되지 않는다. 모바일 모드에 있는 동안 제2 OS(24) 애플리케이션을 렌더링하는 것은 VNC-형 애플리케이션을 통해 달성될 수 있다. 우분투와 같은 제2 OS(24) 애플리케이션은 VNC 클라이언트로 원격으로 렌더링될 수 있다. 추가로, 이 실시예는 제1 OS(22)로부터 떨어진 물리적 디스플레이 제어를 채택하지 않는다.
또 다른 대안적인 실시예에서, 제1 OS(22)에 의해 생성된 시간이 중요하지 않은 알림들이 제2 OS(24) 뷰 내에 있는 패널에서 확인되고 리스트된다. 패널 내에 알림들을 리스팅함으로써, 제2 OS(24)가 1차 OS일 때 제1 OS(22) 현황 정보가 제2 OS(24) 뷰와 통합된다. 사용자의 여가(leisure) 시에, 패널은 시간이 중요하지 않은 현황 알림들을 드러내기 위해 액세스된다. 패널이 관여될 때, 제1 OS(22)는 1차 OS가 되고 알림들이 보이도록 허용한다. 예로서, 패널은 슬라이드 제스처로 현황 구역으로부터 아래로 내리는 풀-다운 리스트일 수 있다.
도 8을 참조하면, 제1 OS(22)가 1차 제어를 갖는 동안 제2 OS(24) 애플리케이션을 시작하기 위한 단계들을 확인하는 메시지 시퀀스 차트가 제공된다. 시퀀스 차트는, 맨 위로부터 맨 아래로, 포털 액티비티 모듈(28)과 자원 관리자(34) 사이에 송신된 신호들의 단계적인 흐름을 제공한다. 포털 액티비티(28)는 포털을 시작하고 입력은 디스에이블하는 신호(124)를 수신한다. 제1 OS(22)는, 신호(126)가 1차 제어를 획득하는 제2 OS(24)로 모드 상태를 바꾸기 전에 1차 제어를 한다. 신호(126)는 포털 액티비티(28)로부터 자원 관리자(34)로 보내지고, 이는 포털 액티비티(28)로 보내지는, 제2 OS(24)가 1차 OS임을 나타내는 응답 신호(128)를 생성한다. 신호(130)는 포털 액티비티(28)에 의해 수신되고 입력을 가능하게 한다. 제2 OS(24)로부터 제1 OS(22)로 모드 상태를 바꾸는 신호(132)가 포털 액티비티(28)로부터 자원 관리자(34)로 보내진다. 신호(132)를 수신한 후에 자원 관리자(34)는 가상 단말을 스위치한다. 자원 관리자(34)는 제1 OS(22)가 1차임을 나타내는 현황 업데이트 신호(134)를 포털 액티비티(28)로 보낸다.
도 9를 참조하면, 제1 운영 환경으로부터 제2 운영 환경으로의 스위칭과 연관된 단계들을 확인하는 흐름도가 제공된다. 단계 136에서 디바이스(10)는 모바일 모드(OS1(22))에서 아이들(idle) 상태에 있다. 단계 138에서 디바이스(10)는 도킹 스테이션(docking station)에 접속되거나, 주변 디바이스에 접속된다. 예로서, HDMI 접속이 디바이스(10)와 모니터 혹은 텔레비전 사이에 수립될 수 있다. 단계 140에서 자원 관리자(34)는 업데이트된 접속 현황에 대해 통지받고 접속 현황 변경에 응답하여 단계 142에서 제1 OS(22)가 디스에이블된다. 단계 144에서 제1 OS(22) 포털은 공유된 메모리 프레임버퍼를 스위치하고, 그 다음에 단계 146에서 자원 관리자(34)가 가상 단말을 스위치한다. 단계 148에서 모바일 PC 애플리케이션이 보인다면, 단계 150에서 포털 액티비티(26)는 종료한다. 대안적으로, 모바일 PC 애플리케이션이 보이지 않으면, 단계 152에서 도크된 모드가 인에이블된다. 단계 154에서 디바이스 상태가 바뀐 경우에, 단계 156에서 자원 관리자(34)는 현황 상태 업데이트를 수신한다. 예로서, 디바이스(10)를 주변 장치에 접속하기 위해 사용되는, HDMI 케이블 또는 유사한 커넥터를 사용자가 제거할 때 시스템의 상태가 바뀐다. 이벤트 상태 업데이트(156)에 이어, 제1 OS(22)는 인에이블되고(158) 디바이스는 모바일 모드에서 동작한다. 단계 160에서 프레임버퍼 스위치가 요청되고 단계 162에서 가상 단말 스위치가 요청되며, 이들 둘 다 포털 액티비티(26)에 의해 수행된다. 단계 162에 이어, 디바이스는 모바일 모드(136)에서의 아이들 상태로 되돌아 간다.
도 10을 참조하면, 디바이스(10)가 모바일 모드(OS1)로부터 도크된 모드(OS2)로 이동할 때 수행된 단계들을 확인하는 메시지 시퀀스 차트가 제공된다. 디바이스(10)는 모바일 모드에서 동작중이고 제1 OS(22)는 1차 OS이다. 케이블 신호(164)가 자원 관리자(34)에 의해 수신되는데, 이는 HDMI 또는 대안적인 하드와이어 플러그가 디바이스(10)에 부착되어 있음을 나타낸다. 케이블 신호(164)는 모드 상태 초기화 변경 신호의 예이다. 대안적인 실시예에서, 플러그는 디바이스(10)와 주변 디바이스 사이의 무선 통신일 수 있고, 무선 통신을 디스에이블하는 것은 모드 상태 초기화 변경 신호가 생성되도록 한다. 디바이스를 모바일 모드에서 도크된 모드로 이동시키는 신호들의 시퀀스가 개시된다. 모드 현황 이동(mode status transition)을 알리고 메인 데이터 입력을 디스에이블하는 신호(164)가 자원 관리자(34)로부터 포털 액티비티(28)로 보내진다. 포털 액티비티(28)는 제2 OS(24)가 지금 1차임을 확인시키고 가상 단말을 스위칭하는 신호(168)를 자원 관리자(34)로 보낸다. 제2 OS(24)를 1차로서 프레임버퍼의 소유권을 취득하였음을 확인시키는 신호(170)가 자원 관리자(34)로부터 포털 액티비티로 보내진다. 디바이스가 지금 도크된 모드에 있고 제2 OS(24)가 1차 OS임을 확인시키는 모드 상태 변경 확인 신호(172)가 포털 액티비티(28)로부터 자원 관리자(34)로 보내진다. 시스템 모드 업데이트 신호는 자원 관리자(34)로부터 AIW(36)로 보내진다.
도 11을 참조하면, 디바이스(10)가 도크된 모드(OS2)로부터 모바일 모드(OS1)으로 이동할 때 수행된 단계들을 확인하는 메시지 시퀀스 차트가 제공된다. 케이블 신호(176)가 자원 관리자(34)에 의해 수신되고, 이는 HDMI 또는 대안적인 하드와이어 플러그가 디바이스(10)로부터 제거되었다는 것을 나타낸다. 플러그의 제거는 디바이스(10)와 통신 중인 주변 디바이스(도시되지 않음)가 더 이상 존재하지 않는다는 것을 나타낸다. 대안적인 실시예에서, 플러그는 디바이스(10)와 주변 혹은 대안적인 디바이스(도시되지 않음) 사이에서의 무선 통신일 수 있다. 디바이스를 도크된 모드로부터 모바일 모드로 이동시키는 신호들의 시퀀스가 개시된다. 모드 현황 이동을 나타내고 메인 데이터 입력 및 메인 프레임버퍼를 인에이블시키는 신호(178)가 자원 관리자(34)로부터 포털 액티비티(28)로 보내진다. 포털 액티비티(28)는 제1 OS(22)가 지금 1차임을 확인하고 가상 단말을 스위칭하는 신호(180)를 자원 관리자(34)로 보낸다. 제1 OS(22)가 1차로서 프레임버퍼의 소유권을 취득하였음을 확인시키는 신호(182)가 자원 관리자(34)로부터 포털 액티비티로 보내진다. 디바이스가 지금 모바일 모드에 있고 제1 OS(22)가 1차 OS임을 확인시키는 모드 상태 변경 확인 신호(184)가 포털 액티비티(28)로부터 자원 관리자(34)로 보내진다. 시스템 모드 업데이트 신호가 자원 관리자(34)로부터 AIW(36)로 보내진다.
도 12를 참조하면, 단계 188에서 디바이스(10)는 도크된 모드에서 아이들이고 제2 OS(24)는 1차 운영 환경이다. 단계 190에서 청하지 않은 이벤트가 발생하거나 단계 192에서 사용자가 윈도우 애플리케이션에서 OS1(22)을 선택한다면, 단계 194에서 윈도우 애플리케이션에서의 OS1(22)이 시작된다. 예로서, 안드로이드가 모바일 운영 환경(22)이라면, AIW 애플리케이션이 시작된다. AIW 애플리케이션은, 디바이스가 도크된 모드에서 동작하는 동안 사용자가 안드로이드 애플리케이션에 액세스하는 것을 인에이블한다. 단계 194에서 자원 관리자(34)는 또한 현황 업데이트를 통지받는다. 단계 196에서 제1 OS(22)로의 입력이 인에이블되고, 그 다음에 단계 198에서 제1 OS 디스플레이 업데이트 알림의 송신이 뒤따른다. 단계 200에서 AIW 애플리케이션은 동작중이고 그에 초점이 맞춰진다. 단계 202에서 AIW 애플리케이션이 종료되거나 단계 204에서 사용자가 AIW에 초점을 맞추지 않으면, 단계 206에서 제1 OS(22) 입력은 디스에이블된다. 단계 208에서 제1 OS(22) 디스플레이가 중지된다. 단계 210에서 AIW 애플리케이션이 종료된다면, 시스템은 아이들 도크된 모드(188)로 되돌아 간다. 대안적으로, AIW 애플리케이션에서 초점이 멀어진다면, 단계 212에서 애플리케이션은 이 상태에서 동작한다. 단계 214에서 청하지 않은 이벤트 혹은 단계 216에서 AIW 애플리케이션과의 청해진 인터렉션의 경우에, 단계 218에서 다시 AIW에 초점이 맞춰진다. AIW에서 초점이 멀어지는 동안 사용자는 AIW 애플리케이션을 선택하여 AIW 윈도우와 계속 인터렉션할 수 있고, AIW에 다시 초점이 맞춰지고 자원 관리자(34)에게 현황 업데이트를 통지한다. AIW에 다시 초점이 맞춰진 후에, 단계 220에서, 본 실시예에 대해 안드로이드인, 제1 OS(22) 입력이 인에이블된다. 단계 222에서 제1 OS(22) 디스플레이 업데이트 알림들이 자원 관리자(34)로 송신되고, 그 다음에 시스템은 단계 200으로 되돌아 가는데, 여기서 AIW가 인에이블되고 거기에 초점이 맞춰진다. 한 애플리케이션에 초점이 맞춰질 때, 그 애플리케이션은 실행중인 애플리케이션들의 스택의 논리적인 맨 위에 있다.
대안적인 실시예에서, 디바이스(10)가, 디바이스(10)를 도킹(docking)하거나 언도킹(undocking)하는 것 외에 이벤트들에 기초하여 모드 상태들 사이를 이동할 수 있는 것으로 생각된다. 예로서, 디바이스(10)가 프리셋 시간 기간동안 정지되어 있다면 디바이스(10)는 디바이스 현황에 무관하게 에너지에 있어서 가장 효율적인 모드 상태로 동작하도록 프로그램될 수 있다. 또 다른 예에서, 디바이스가 주변 디바이스와의 접속을 가질 때조차 사용자는 도크된 모드로부터 모바일 모드로 모드 상태를 이동할 수 있다. 추가로, 디바이스(10)에 접속된 주변 디바이스의 종류는 자동 모드 상태 변경 시퀀스가 개시될지 또는 사용자가 모드 상태 변경 요청을 받을지에 영향을 줄 수 있다. 이로써, 사용자는 디바이스(10)를 동작시키기 위한 모드 상태를 선택할 수 있다. 또 다른 대안적인 실시예에서, 추가적인 모드 상태들은 특정한 디바이스(10) 용도 및 디바이스 메모리(20)에서 이용가능한 애플리케이션들에 기초하는 것으로 생각된다.
본 발명은 특히 여기 포함된 실시예들 및 설명들에 한정되는 것이 아니며, 후술하는 청구항들의 범위 내에서, 실시예들의 부분들을 포함하는 실시예들의 수정된 형태들 및 상이한 실시예들의 요소들의 조합을 포함하도록 의도된다.

Claims (22)

  1. 모바일 디바이스 운영 체제로서,
    디바이스 하드웨어 컴포넌트와 미들웨어 컴포넌트(middleware component)를 인터페이싱하도록 구성된 코어 커널; 및
    상기 코어 커널에 결합된 적어도 2개의 공존하는 독립형 미들웨어 운영 환경들(co-existing independent middleware operating environments) - 상기 미들웨어 운영 환경들 각각은 대응하는 애플리케이션 컴포넌트를 가짐 -
    을 포함하는 모바일 디바이스 운영 체제.
  2. 제1항에 있어서, 상기 미들웨어 운영 환경들 중 적어도 하나는 리눅스 환경인 모바일 디바이스 운영 체제.
  3. 제1항에 있어서, 상기 적어도 2개의 공존하는 미들웨어 운영 환경들에 의해 공유되는 자원들을 제어하도록 구성된 자원 관리자(resource manager)를 더 포함하는 모바일 디바이스 운영 체제.
  4. 모바일 컴퓨팅 디바이스로서,
    컴퓨터 프로세서에 결합된 메모리 저장 유닛 - 상기 메모리 저장 유닛은 공통 커널(common kernel) 상에서 적어도 2개의 운영 체제 환경들을 동작시킬 수 있는 컴퓨터 실행가능 명령어들을 가짐 -
    을 포함하는 모바일 컴퓨팅 디바이스.
  5. 제4항에 있어서, 제1 운영 체제 환경이 모바일 통신을 위해 최적화되는 모바일 컴퓨팅 디바이스.
  6. 제5항에 있어서, 제2 운영 체제 환경이 데스크톱 통신을 위해 최적화되는 모바일 컴퓨팅 디바이스.
  7. 제5항에 있어서, 상기 제1 운영 체제 환경은 표준 리눅스-기반 배포판(standard Linux-based distribution)인 모바일 컴퓨팅 디바이스.
  8. 제5항에 있어서, 미리 정해진(predetermined) 디바이스 상태는 1차 운영 환경 및 2차 운영 환경에 영향을 주는(dictate) 모바일 컴퓨팅 디바이스.
  9. 제8항에 있어서, 상기 1차 운영 환경은 모바일 모드에서 동작하는 안드로이드 운영 체제(Android operating system)인 모바일 컴퓨팅 디바이스.
  10. 제8항에 있어서, 사용자가 제2 운영 환경과 연관된 애플리케이션을 작동(invoke)시킬 때, 상기 1차 운영 환경은 제1 운영 환경으로부터 제2 운영 환경으로 스위칭하는 모바일 컴퓨팅 디바이스.
  11. 제8항에 있어서, 사용자가 제1 운영 환경과 연관된 프로그램들을 선택할 때, 상기 1차 운영 환경은 제2 운영 환경으로부터 제1 운영 환경으로 스위칭하는 모바일 컴퓨팅 디바이스.
  12. 모바일 전화기로서,
    멀티미디어 정보를 수신 및 송신하도록 구성된 그래픽 사용자 인터페이스(graphical user interface);
    메모리 저장 유닛에 결합된 프로세서를 포함하는 컴퓨팅 시스템;
    공통 커널을 갖는 멀티-환경 운영 체제 - 상기 메모리 저장 유닛은 적어도 2개의 공존하는 독립형 운영 체제 환경들 간에 공유되는 자원들을 관리할 수 있는 컴퓨터 실행가능 명령어들을 가짐 -
    를 포함하는 모바일 전화기.
  13. 모바일 컴퓨팅 디바이스로서,
    운영 체제를 개시하도록 구성된 컴퓨터 실행가능 명령어들을 갖는 컴퓨터 메모리에 결합된 컴퓨터 프로세서; 및
    단일 커널 상에서 표준 리눅스 배포판 운영 체제 환경과 안드로이드 운영 체제 환경을 동시에 실행하도록 구성된 운영 체제
    를 포함하는 모바일 컴퓨팅 디바이스.
  14. 제13항에 있어서, 미리 정해진 디바이스 상태는 1차 및 2차 운영 환경에 영향을 주는 모바일 컴퓨팅 디바이스.
  15. 제13항에 있어서, 상기 운영 체제는 포털 서비스 및 자원 관리자를 더 포함하는 모바일 컴퓨팅 디바이스.
  16. 제14항에 있어서, 상기 디바이스가 모바일 모드에서 동작 중일 때, 안드로이드가 상기 1차 운영 환경인 모바일 컴퓨팅 디바이스.
  17. 제15항에 있어서, 상기 포털 서비스 및 자원 관리자는 미리 정해진 디바이스 기준의 세트에 적어도 부분적으로 기초하여, 상기 디바이스가 우분투(Ubuntu)와 안드로이드 운영 체제를 선택적으로 동작시킬 수 있게 해주는 모바일 컴퓨팅 디바이스.
  18. 제17항에 있어서, 미리 정해진 디바이스 상태는 프로그램가능한 모바일 컴퓨팅 디바이스.
  19. 모바일 디바이스 운영 체제로서,
    디바이스 하드웨어 컴포넌트 및 미들웨어 컴포넌트를 인터페이싱하도록 구성된 코어 커널;
    자바-인터프리트 애플리케이션들(JAVA-interpreted applications)을 실행하도록 구성되고 또한 상기 코어 커널에 결합된 제1 독립형 미들웨어 운영 환경; 및
    네이티브 애플리케이션들(native applications)을 실행하도록 구성되고 또한 상기 코어 커널에 결합된 제2 독립형 미들웨어 운영 환경
    을 포함하는 모바일 디바이스 운영 체제.
  20. 제19항에 있어서, 상기 제1 및 제2 독립형 미들웨어 운영 환경들 각각은 대응하는 애플리케이션 컴포넌트를 갖는 모바일 디바이스 운영 체제.
  21. 제20항에 있어서, 자원 관리자는 상기 제1 및 제2 독립형 미들웨어 운영 환경들에 의해 공유된 시스템 자원들을 제어하는 모바일 디바이스 운영 체제.
  22. 제21항에 있어서, 상기 공유된 자원들은 디스플레이 디바이스들 및 입력 디바이스들을 포함하는 모바일 디바이스 운영 체제.
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