KR20130095142A - Recording medium, method and device for program execution - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 2개 이상의 프로세서가 구비된 프로그램 실행 장치에서 최초 프로그램 실행 전 운영체제 부팅과정에 따른 사용자 대기시간을 크게 줄일 수 있도록 하는 것이다.
The present invention is to reduce the user waiting time according to the operating system booting process before the first program execution in the program execution device provided with two or more processors.
일반적으로, 대분분의 프로그램 실행 장치들은 전우원이 입력되고 사용자가 이용하고자 하는 프로그램이 실행되기 전에 운영체제 부팅과정이 선행되며, 사용자는 운영체제 부팅과정이 완료될 때까지 대기할 수 밖에 없다.
In general, most program execution devices are preceded by an operating system booting process before all-ones are input and a user program is executed, and the user has no choice but to wait until the operating system booting process is completed.
특히, 운영체제의 기능과 용량이 확대되면서 이러한 운영체제 부팅 시간은 점점 더 길어지게 되고, 이에 따른 사용자 불만과 불편이 점점 더 커지고 있는 실정이다.
In particular, as the function and capacity of the operating system is expanded, the boot time of the operating system becomes longer and longer, and thus, user complaints and inconveniences are increasing.
도면 1은 프로그램 실행장치에서의 시스템에 전원이 들어오는 시점부터 부팅이 완료되는 시점까지 전체적인 운영체제 부팅과정의 흐름을 보여주는 흐름도이다.
FIG. 1 is a flowchart illustrating an overall operating system booting process from a time point at which power is supplied to a system in a program execution device to a time point at which booting is completed.
먼저, 시스템에 전원이 들어오면, 시스템에 존재하는 모든 프로세서들은 부트 모니터를 실행하도록 되어 있다. 부트모니터는 시스템에 전원이 들어온 이후 처음 실행되는 프로그램이다. 이 프로그램은 시스템 운영체제의 커널(kernel)을 메모리에 적재(load)하기에는 너무 작고, 제한적인 기능만을 수행할 수 있기 때문에 커널을 메인 메모리에 적재해줄 부트로더(bootloader)가 필요하고, 이 부트로더를 찾아 실행시켜주는 것이 부트모니터의 가장 중요한 역할이다.
First, when the system is powered on, all processors in the system are supposed to run the boot monitor. The boot monitor is the first program to run after the system is powered on. Since this program is too small to load the kernel of the system operating system into memory and can only perform limited functions, it needs a bootloader to load the kernel into main memory. Finding and running is the most important role of a boot monitor.
부트모니터는 먼저 현재 자신을 실행하는 프로세서가 첫 번째 프로세서(CPU0)인지 아닌지를 알아내는 작업을 수행하고, 현재 프로세서가 첫 번째 프로세서라면 부트모니터는 메인 코드를 실행하고, 나머지 프로세서(CPUx)라면 WFI(wait for interrupt)를 수행하며 첫 번째 프로세서가 나머지 프로세서들을 초기화해서 사용될 수 있을 때까지 기다리게 한다. 이 때 부팅을 담당하게 되는 첫 번째 프로세서를 부트 프로세서(boot processor)라고 한다. 이와 같은 방법으로 부팅 초반에 멀티 프로세서에서도 CPU가 하나인 것처럼 부팅을 진행할 수 있게 된다. WFI를 수행하는 다른 프로세서들은 무한루프(infinite loop)을 돌면서 계속 SYS_FLAGS 레지스터에 변화가 있는지 체크하고, 부트 프로세서에 의해 레지스터 값이 바뀌면, 레지스터에 저장된 주소로 점프를 한다.
The bootmonitor first performs a task of determining whether the processor currently running itself is the first processor (CPU0), if the current processor is the first processor, the bootmonitor executes the main code, and if the remaining processors (CPUx) are WFI (wait for interrupt) and wait for the first processor to initialize and use the remaining processors. The first processor responsible for booting at this time is called a boot processor. In this way, you can boot as if you had a single CPU on a multiprocessor early in the boot. Other processors running WFI continue to loop through the infinite loop to check for changes in the SYS_FLAGS register, and jump to the address stored in the register when the register value is changed by the boot processor.
부트로더는 비휘발성 메모리의 MBR(비휘발성 메모리의 0번 섹터(sector))에서 찾을 수 있는데, MBR에 저장된 부트로더가 올바른지는 MBR 섹터 내에 마지막 2바이트(byte)에 존재하는 매직코드(magic code)를 통해 확인할 수 있다. 부트모니터는 MBR을 읽어서 매직코드를 확인하고, 부트로더임이 확인되었을 때 부트로더의 시작 주소로 점프(jump)하여 이후 부팅과정을 부트로더에게 맡긴다.
The boot loader can be found in the MBR of nonvolatile memory (sector 0 of nonvolatile memory). The boot code stored in the MBR is correct and the magic code exists in the last 2 bytes of the MBR sector. Can be checked with The boot monitor reads the MBR to check the magic code, and when it is confirmed that it is a boot loader, it jumps to the start address of the boot loader and leaves the boot process to boot.
부트모니터로부터 호출된 부트로더의 주된 역할은 비휘발성 메모리에 저장된 커널 이미지(kernel image)를 찾아 메인 메모리의 정해진 위치에 적재하고, 커널 이미지의 시작위치로 점프함으로써 제어를 커널에게 넘기는 것이다.
The main role of the bootloader, called from the bootmonitor, is to locate a kernel image stored in nonvolatile memory, load it into a fixed location in main memory, and pass control to the kernel by jumping to the start of the kernel image.
부트로더는 커널 이미지를 메인 메모리에 적재하기에 앞서서 메인 메모리를 초기화하는 기능을 수행한다. 메인 메모리 설정이 완료되면 캐시(cache)와 SCU를 초기화하고, 사용 가능한 모든 메모리를 바탕으로 레이아웃 정보를 만든다. 이 메인 메모리 레이아웃 정보는 이후 커널에게 부트파라미터(boot parameter)를 통해서 넘겨주게 된다.
The boot loader initializes main memory before loading the kernel image into main memory. Once the main memory configuration is complete, the cache and SCU are initialized and layout information is generated based on all available memory. This main memory layout information is then passed to the kernel through boot parameters.
커널 이미지를 메모리에 적재 후, 콘솔 초기화와 부트파라미터 초기화를 수행하고, 커널 이미지 압축을 해제하고, 커널 이미지의 압축이 해제되면, 커널 초기화 과정을 수행하고, init 스크립트를 실행한다.
After loading the kernel image into memory, performing console initialization and boot parameter initialization, decompressing the kernel image, decompressing the kernel image, performing kernel initialization, and running the init script.
init 스크립트는 커널 초기화가 완료되었을 때, 어플리케이션(Application) 레벨에서 실행되며, init 스크립트에는 실행되어야 할 프로그램들이 순차적으로 기록되어 있는데, 이는 시스템의 목적에 따라 매우 다양하다. init 스크립트를 실행시키고, 쉘 프로그램이 실행되면, 모든 부팅과정을 마치게 된다.
The init script is executed at the application level when the kernel initialization is completed. The init script sequentially records the programs to be executed, which varies greatly depending on the purpose of the system. Run the init script, run the shell program, and finish all booting.
도면 2에서 보는 바와 같이, 상기 도면 1의 과정을 거쳐 운영체제의 부팅이 완료된 후, 사용자가 원하는 프로그램을 실행하는데 까지 소요되는 사용자 대기시간은 수십초까지 걸리게 된다.
As shown in FIG. 2, after the booting of the operating system is completed through the process of FIG. 1, a user waiting time for executing a program desired by a user takes up to several tens of seconds.
또한, 도면 3에서 보는바와 같이, 프로세서가 두 개 이상인 멀티 프로세서를 구비한 프로그램 실행장치에서도 프로세서(1)에서 운영체제 부팅을 처리하는 시간동안 프로세서(2)는 유효 상태로 대기중인 바, 사용자 대기시간의 단축은 멀티 프로세서 체제에서도 마찬가지의 사용자 불편함을 지니고 있다.
In addition, as shown in Figure 3, even in a program execution device having a multi-processor processor having two or more processors, the processor (2) waits for a valid state during the processing time of the operating system boot in the
예를들어, 운전자가 자동차에 시동을 걸었을 때, 자동차에 구비된 프로그램 실행 장치에서 제공해줘야 할 가장 우선적으로 서비스는 운전자에게 후방 상황을 보여주는 것이나, 현재 자동차에 구비된 프로그램 실행 장치는 운영체제 부팅과정을 마치는데 15초 이상이 소요되기 때문에, 운전자는 적어도 15초 이상을 기다려야 후방 상황을 파악하고, 운전을 할 수가 있다.
For example, when the driver starts the car, the first service that must be provided by the program execution device provided in the car is to show the driver the rear situation, but the current program execution device provided in the car is used to boot the operating system. Because it takes more than 15 seconds to finish, the driver must wait at least 15 seconds to understand the situation behind and drive.
이에, 종래 기술상에 운영체제의 부팅시간을 단축하여 사용자 대기시간을 단축시키기 위한 여러종류의 패스트 부팅 기술-하이버네이션 (Hibernation), XIP (Execute-in-place), 비압축 커널 (Uncompressed kernel), 콘솔 비활성화 (Disable console), initcall 재배치 (Reordering initcalls), 전담 하드웨어 추가 등-이 연구되어 왔다.
Therefore, various types of fast boot technologies such as hibernation, execute-in-place (XIP), uncompressed kernel, and console are disabled in order to reduce the boot time of the operating system in the prior art. (Disable console), reordering initcalls, and the addition of dedicated hardware have been studied.
하이버네이션 기법은 메인 메모리 이미지를 비휘발성 메모리에 저장하고(suspend), 시스템에 전원이 다시 들어왔을 때, 비휘발성 메모리에 저장된 메인 메모리 이미지를 그대로 복원함으로써(resume) 부팅을 마치는 기법으로, suspend & resume 방식과 이를 개선한 snapshot 방식이 있다.
Hibernation is a technique that suspends and resumes by saving the main memory image to nonvolatile memory and restoring the main memory image stored in nonvolatile memory when the system is powered back on. There is a method and a snapshot method that improved it.
Suspend & resume 방식은 시스템 종료직전의 메인 메모리 이미지를 비휘발성 메모리에 저장하고(suspend), 시스템에 전원이 다시 들어왔을 때, 비휘발성 메모리에 저장된 메인 메모리 이미지를 그대로 복원함으로써(resume) 종료직전의 시스템 상태로 복원하는 기술로서, 시스템을 정상적으로 종료하고 일반적인 부팅과정을 거치는 것보다 빠르기 때문에 사용자가 체감하는 대기시간을 줄일 수 있다.
The suspend & resume method saves the main memory image immediately before the shutdown to nonvolatile memory, and restores the main memory image stored in the nonvolatile memory when the system is powered on again. It is a technology to restore the system state, which is faster than normal system shutdown and normal booting process, thereby reducing the user's waiting time.
그러나, Suspend & resume 방식의 단점은 기존 커널의 부팅이 거의 완료된 후에 이미지를 찾아 복원을 시작하기 때문에 일반적인 부팅과 비교하여 부팅시간 단축을 기대하기 힘들며, 종료할 때마다 이전 상태를 비휘발성 매체에 저장해야 하기 때문에 종료시간이 길어지는 문제점이 있고, 하이버네이션 이미지가 저장되기 전에 전원이 끊기는 경우 resume하지 못하고, 일반적인 부팅과정을 거쳐야 하는 문제점이 있다.
However, the disadvantage of the Suspend & resume method is that it is difficult to expect the boot time to be shortened compared to the normal boot because the existing kernel almost completes booting and restores the image, and saves the previous state on nonvolatile media at every shutdown. There is a problem that the end time is long because it has to be done, and if the power is cut off before the hibernation image is stored, there is a problem that the general booting process cannot be resumed.
Snapshot 기술은 suspend & resume의 단점을 보완한 기술로 부트로더 레벨에서 하이버네이션 복원을 수행하여 기존 suspend & resume이 커널 부팅이 거의 완료된 상태에서 복원하는 것보다 빠른 시점에 복원을 시작함으로써 부팅시간을 단축하는 것이다.
Snapshot technology compensates for the shortcomings of suspend & resume, which performs hibernation restoration at the bootloader level, which reduces boot time by initiating a restore earlier than when suspend & resume restores from a nearly complete kernel boot. will be.
Suspend & resume 방식처럼 시스템을 종료할 때만 하이버네이션 이미지를 생성하는 것이 아니라 정상적인 부팅 완료 후에 특정 시점의 하이버네이션 이미지를 생성하여 항상 같은 하이버네이션 이미지로 복원하는 것도 가능하다.
In addition to creating a hibernation image only when the system is shut down, such as suspend & resume, it is also possible to create a hibernation image at a specific point in time after normal booting and restore the same hibernation image.
그러나, Snapshot 기술에서는 일반적인 장치 드라이버 초기화 과정 없이 resume되는 것을 고려하지 않고 구현되어 있기 때문에, 하드웨어에 따라 복구가 되지 않는 경우가 많으며, 이처럼 하드웨어 의존도가 높아 snapshot을 적용할 수 있는 시스템이 매우 제한적이다.
However, since Snapshot technology is implemented without considering resume without a general device driver initialization process, recovery is often not performed depending on the hardware. Thus, due to the hardware dependency, a system to which snapshot can be applied is very limited.
또한, 항상 동일한 이미지로 복원하는 경우, 사용 중에 수정되어 부팅과정에 반영되어야 할 사항들이 모두 초기화된다는 문제점이 있어서 수정사항이 부팅에 영향을 주지 않는 시스템에서만 사용 가능하다는 문제점이 있다.
In addition, when always restoring to the same image, there is a problem that all the modifications to be reflected in the booting process are initialized during use, so that the modifications can be used only on the system that does not affect the booting.
XIP (Execute In-Place)는 프로그램 코드를 메인메모리에 적재하는 과정 없이 비휘발성 메모리에서 직접 실행하는 기술로서, 커널 부팅에서 커널이미지를 비휘발성 메모리로부터 메인메모리로 적재하는 과정과, 압축된 커널이미지를 해제하는 과정과, 압축해제하는 과정에서 압축해제되는 커널을 메인메모리에 쓰는 과정을 생락할 수 있다.
Execute In-Place (XIP) is a technology that directly executes the program code in nonvolatile memory without loading the program code into main memory.In kernel booting, the kernel image is loaded from nonvolatile memory into main memory and the compressed kernel image is loaded. The process of decompressing and writing the decompressed kernel to main memory can be omitted.
그러나, 현재까지 개발된 비휘발성 메모리는 메인 메모리로 사용되는 DRAM과 비교하여 읽기/쓰기 속도가 떨어지기 때문에 부팅 과정에서 XIP를 사용하지 않았을 때보다 더 빠르게 부팅하였을지라도, 이후에 커널이 계속 사용될 때 시스템 성능은 메인 메모리에 적재된 커널과 비교하여 떨어지는 성능을 보인다는 문제점이 있다.
However, non-volatile memory developed to date has a lower read / write speed compared to DRAM used as main memory, so even if the kernel is continuously used even after booting faster than without using XIP during the booting process. There is a problem that the system performance is lower than the kernel loaded in the main memory.
비압축 커널(Uncompressed kernel)방식은 커널 이미지를 압축해제하는 과정을 제거함으로써 부팅 시간을 줄이는 방법이나, 일반적으로 현존하는 비휘발성 메모리의 속도는 메인 메모리와 비하여 매우 낮은 성능을 갖기 때문에, 비압축 커널을 사용했을 때 얻을 수 있는 경우가 많지 않고, 오히려 시간이 더 많이 소요되는 경우가 많아 적용할 수 있는 시스템이 매우 제한적인 문제점을 지니고 있다.
The uncompressed kernel method reduces boot time by eliminating the process of decompressing the kernel image, but in general, the existing unvolatile memory speed is much lower than that of main memory. There are not many cases that can be obtained when using, but rather it takes more time, so the applicable system has very limited problem.
콘솔 비활성화(Disable console)방식은 콘솔로 출력되는 메시지를 사용하지 않음으로써 시간을 절약하는 방법으로서, 일반적으로 리눅스에서 부팅시에 quiet 옵션을 두면 콘솔 메시지를 출력하지 않는데, 이는 콘솔 상에 부팅 메시지를 출력하고 스크롤링하는 시간을 줄일 수 있다.
Disable console is a way to save time by not using the messages printed to the console. In general, setting the quiet option at boot time on Linux does not print console messages. You can save time printing and scrolling.
그러나, 이와 같은 방법으로 절약 가능한 시간은 여러 요인에 의해 결정되며, 얻을 수 있는 절약시간은 수백 밀리초 정도 된다. 시리얼 콘솔을 사용하는 경우 절약 시간은 시리얼 포트의 속도에 좌우되지만, VGA 콘솔을 사용하는 경우 문자열 출력 시간은 프로세서 속도에 의해 결정된다. 그러므로 콘솔 출력이 많고, 속도가 느린 프로세서를 사용하는 경우에만 효과를 얻을 수 있고, 콘솔 출력이 그리 많지 않다면, 큰 효과를 거둘 수 없다.
However, the time that can be saved in this way is determined by several factors, and the time savings that can be achieved are several hundred milliseconds. When using a serial console, time savings depend on the speed of the serial port, but when using a VGA console, the string output time is determined by the processor speed. So you can only get the effect if you have a lot of console output and a slow processor, and if you don't have a lot of console output, you won't get much effect.
initcall 재배치 방식은 init 스크립트를 실행할 때 초기화 순서를 바꿔서 우선적으로 실행될 모듈들을 먼저 초기화하는 기술로서, 운영체제 부팅 이후 초기화 되는 프로그램의 순서를 미리 결정하는 것이다.
The initcall relocation method is a technique of initializing modules to be executed first by changing the order of initialization when executing an init script, and pre-determining the order of programs to be initialized after the OS boot.
initcall 재배치 기술은 운영체제 부팅이 완료된 이후의 과정을 최적화한 것으로, 운영체제의 부팅이 완료되는 시간보다 더 단축시킬 수는 없으며, 우선순위가 높은 모듈을 사용하기 위해서는 운영체제 커널의 부팅이 선행되어야 하기 때문에, 운영체제의 크기가 커진다면, 운영체제 부팅 시간이 증가하는 만큼 사용자 대기 시간이 증가하게 되는 문제점을 지니고 있다.
The initcall relocation technique optimizes the process after the operating system boot is completed, and cannot be shortened more than the time the operating system completes booting.In order to use higher priority modules, the operating system kernel must be booted first. If the size of the operating system increases, the user waiting time increases as the operating system boot time increases.
결론적으로, 프로그램이 실행되어 사용자에게 서비스할 수 있는 시점까지 소요되는 시간을 사용자 대기시간이라고 할 때, 운영체제 부팅시간을 단축시키는 것이 사용자 대기시간을 단축시키는 것을 의미하기 때문에 기존 부팅 속도 개선 기술들의 대부분은 운영체제 부팅 시간 단축에 초점을 맞춰서 연구되어 왔다.
In conclusion, when the time it takes for a program to run and service a user is called user latency, most of the existing boot speed improvement techniques mean that reducing the operating system boot time means reducing the user latency. Has been focused on reducing operating system boot times.
하지만, 운영체제 부팅 시간을 단축시키는 것만으로는 한계가 있기 때문에, 부팅 시간 단축보다 사용자 대기시간 단축을 통한 사용자의 불편과 불만을 해결할 수 있는 새로운 방식이 필요하다.
However, since reducing the operating system boot time is limited, there is a need for a new method that can solve user inconveniences and complaints by reducing user wait time rather than shortening boot time.
상기한 종래 기술의 문제점 및 과제에 대한 인식은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이 아니므로 이러한 인식을 기반으로 선행기술들과 대비한 본 발명의 진보성을 판단하여서는 아니 됨을 밝혀둔다.Recognition of the problems and problems of the prior art described above is not obvious to those of ordinary skill in the art of the present invention and should not judge the progress of the present invention compared to the prior art based on such recognition. Reveal.
상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 본 발명의 목적은, 기존 멀티 프로세서 부팅 방법에서의 문제점이 부트 프로세서를 제외한 다른 프로세서들이 부팅 과정에서 대부분의 시간을 유휴상태로 보내는 것인 바, 부팅 과정에 유휴상태에 있는 다른 프로세서들을 활용하여 부팅이 모두 완료되기 전에 사용자가 우선적으로 필요로 하는 프로그램을 실행시킴으로써, 사용자 대기시간을 혁신적으로 줄일 수 있도록 하는 장치와 방법, 프로그램 기록매체를 제공함에 있다.
An object of the present invention for solving the above problems is that the problem in the conventional multi-processor booting method is that other processors except the boot processor spend most of the time idle in the booting process. The present invention provides an apparatus, a method, and a program recording medium that can innovatively reduce user latency by executing a program that a user prefers before all booting is completed by utilizing other processors in the system.
또한, 기존 멀티 프로세서 상의 부팅방식만 바꿈으로써, 별도의 하드웨어 추가 필요없이 사용자 대기시간을 혁신적으로 줄일 수 있도록 하는 장치와 방법, 프로그램 기록매체를 제공함에 있다.
In addition, the present invention provides an apparatus, a method, and a program recording medium that can innovatively reduce user latency without requiring additional hardware by changing a booting method on an existing multiprocessor.
또한, 운영체제 부팅 완료 후, 각각의 프로세서들이 각각 다른 작업을 수행할 수 있도록 하여, 프로세서 운영 효율을 극대화 시킬 수 있도록 하는 장치와 방법, 프로그램 기록매체를 제공함에 있다.
In addition, the present invention provides an apparatus, a method, and a program recording medium for maximizing processor operating efficiency by allowing each processor to perform different tasks after the OS booting is completed.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
Technical problems to be achieved in the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned above may be clearly understood by those skilled in the art from the following description. There will be.
본 발명에 따른 두 개 이상의 프로세서를 구비하는 프로그램 실행 장치는, 전원 입력시, 제2프로세서를 구동하기 위한 멀티프로세서 분기처리 부트로더(Bootloader)를 우선 실행한 후, 운영체제 부팅을 위한 커널(kernel) 부트로더를 2차 실행하는 제1프로세서와, 상기 제1프로세서의 분기처리 부트로더를 통해 구동된 후, 프로그램 부트로더를 실행하여, 상기 프로그램 부트로더를 통해 상기 제1프로세서를 통한 운영체제 부팅 전 운영체제 없이 실행되는 프로그램이 실행되도록 처리하는 제2프로세서를 구비한다.
A program execution device having two or more processors according to the present invention, upon power input, first executes a multiprocessor branch processing bootloader for driving a second processor, and then kernels for booting an operating system. A first processor that secondly executes a boot loader and a branched boot loader of the first processor, and then executes a program boot loader to execute an operating system before booting an operating system through the first processor through the program boot loader. And a second processor for processing a program to be executed without.
일측에 따르면, 상기 프로그램 실행 장치는, 실행 대상 프로세서가 첫 번째 프로세서인지 확인한 후, 실행 대상 프로세서가 첫 번째 프로세서인 경우, 상기 분기처리 부트로더를 실행하는 부트모니터를 더 구비할 수 있다.
According to one side, the program execution device, after confirming whether the execution target processor is the first processor, and may further include a boot monitor for executing the branch processing boot loader, if the execution target processor is the first processor.
또 다른 측면에 따르면, 상기 분기처리 부트로더는, 상기 제1프로세서가 실행할 커널 부트로더를 특정 메모리 주소에 적재시키고, 상기 제2프로세서가 실행할 프로그램 부트로더를 상기 커널 부트로더와 다른 메모리 주소에 적재시킨 후, 상기 프로그램 부트로더가 메모리 상에 적재되면, 상기 제2프로세서로 인터럽트를 걸면서 상기 프로그램 부트로더가 위치한 주소정보를 제공할 수 있다.
According to another aspect, the branched boot loader loads a kernel boot loader to be executed by the first processor at a specific memory address, and loads a program boot loader to be executed by the second processor at a different memory address than the kernel boot loader. After the program boot loader is loaded on the memory, the program boot loader may provide the address information where the program boot loader is located while interrupting the second processor.
또 다른 측면에 따르면, 상기 프로그램 부트로더는, 실행 대상 프로그램 코드들을 메모리에 적재하되, 상기 프로그램 코드들은, 운영체제 없이 실행되는 Stand-alone 프로그램인 것을 특징으로 한다.
According to another aspect, the program boot loader loads target program codes into memory, but the program codes are stand-alone programs that are executed without an operating system.
또 다른 측면에 따르면, 상기 운영체제 없이 실행되는 프로그램은, 실행에 요구되는 자원들을 직접 초기화하고, 직접 초기화된 자원들을 표시하여, 상기 제1프로세서에서 부팅 과정에서 상기 자원들이 중복 초기화되는 것을 방지할 수 있다.
According to another aspect, a program executed without the operating system directly initializes resources required for execution and displays the directly initialized resources, thereby preventing the resources from being repeatedly initialized during the booting process in the first processor. have.
또 다른 측면에 따르면, 상기 제1프로세서는, 커널 초기화 과정에서 초기화할 자원들이 상기 제2프로세서에 의해 초기화되었는지 확인한 후, 확인결과, 초기화되지 않은 경우, 상기 자원들을 직접 초기화하고, 초기화 된 경우, 상기 초기화된 자원들의 초기화를 건너뛸 수 있다.
According to another aspect, the first processor, after confirming that the resources to be initialized in the kernel initialization process is initialized by the second processor, and if the result is not initialized, directly initializes the resources, if initialized, The initialization of the initialized resources may be skipped.
또 다른 측면에 따르면, 상기 제1프로세서는, 운영체제 부팅 과정이 완료되면, 상기 제2프로세서를 통해 기 실행중인 프로그램과 동일한 기능을 수행하지만 운영체제 위에서 동작하는 프로그램을 메모리에 적재하고, 상기 제2프로세서로 인터럽트를 걸어 기 실행중인 프로그램을 운영체제 위에서 동작하는 프로그램으로 대체되도록 처리할 수 있다.
According to another aspect, when the operating system booting process is completed, the first processor performs the same function as a previously executed program through the second processor, but loads a program running on the operating system in a memory, and the second processor By interrupting the program, the running program can be replaced by a program running on the operating system.
또 다른 측면에 따르면, 상기 제1프로세서는, 운영체제 부팅을 처리하는 부트 프로세서인 것을 특징으로 하며, 상기 제1프로세서 및 제2프로세서는, 씨피유(CPU) 또는 코어(Core)인 것을 특징으로 한다.
According to another aspect, the first processor is characterized in that the boot processor for processing the operating system boot, the first processor and the second processor, characterized in that the CPU or core (Core).
본 발명에 따른 두 개 이상의 프로세서를 구비하는 프로그램 실행 방법은, 제1프로세서에서 부트모니터를 통해 제2프로세서를 구동하기 위한 분기처리 부트로더(Bootloader)를 실행하는 분기처리 부트로더 실행단계와, 상기 분기처리 부트로더에서 운영체제 부팅을 위한 커널 부트로더를 특정 메모리 주소에 적재시키고, 제2프로세서가 실행할 프로그램 부트로더를 상기 커널 부트로더와 다른 메모리 주소에 적재시키는 프로그램 부트로더 적재단계와, 상기 프로그램 부트로더가 적재되면, 상기 제1프로세서는 상기 제2프로세서로 인터럽트를 걸면서 상기 프로그램 부트로더가 위치한 주소를 상기 제2프로세서로 전달하는 제2프로세서 인터럽트 단계와, 상기 제2프로세서에서 상기 프로그램 부트로더를 통해 운영체제 없이 실행되는 프로그램 코드들을 메모리에 적재한 후, 프로그램을 실행하는 프로그램 실행단계를 포함한다.
A method of executing a program having two or more processors according to the present invention includes a step of executing a branched boot loader for executing a branched boot loader for driving a second processor through a boot monitor in a first processor, and A program boot loader loading step of loading a kernel boot loader for booting an operating system in a branched boot loader at a specific memory address and loading a program boot loader to be executed by a second processor at a different memory address from the kernel boot loader, and booting the program When the loader is loaded, the first processor interrupts the second processor and delivers the address where the program boot loader is located to the second processor, and the program boot loader in the second processor. Program code that runs without an operating system Loaded after Rie, and a program executing step of executing the program.
일측에 따르면, 상기 프로그램 부트로더 적재단계는, 상기 커널 부트로더를 통한 운영체제 로딩을 처리하는 단계를 더 포함할 수 있다.
According to one side, the program boot loader loading step, may further comprise the step of processing the operating system loading through the kernel boot loader.
또 다른 측면에 따르면, 상기 프로그램 실행단계는, 실행에 요구되는 자원들을 초기화하고, 초기화된 자원들을 표시하여, 상기 제1프로세서에서 부팅 과정에서 상기 자원들이 중복 초기화되는 것을 방지하는 단계를 더 포함할 수 있다.
According to another aspect, the program executing step may further include initializing resources required for execution and displaying the initialized resources, thereby preventing the resources from being repeatedly initialized during the booting process in the first processor. Can be.
또 다른 측면에 따르면, 상기 프로그램 실행 방법은, 운영체제 부팅 과정이 완료되면, 상기 제1프로세서에서 상기 제2프로세서를 통해 기 실행중인 프로그램과 동일한 기능을 수행하지만 운영체제 위에서 동작하는 프로그램을 메모리에 적재하는 단계와, 상기 제1프로세서에서 상기 제2프로세서로 인터럽트를 걸어 상기 프로그램 실행단계를 통해 기 실행중인 프로그램을 운영체제 위에서 동작하는 프로그램으로 대체되도록 처리하는 단계를 더 포함할 수 있다.
According to another aspect of the present invention, when the operating system booting process is completed, the first processor performs the same function as a previously executed program through the second processor, but loads a program running on the operating system into a memory. The method may further include interrupting the first processor from the first processor to process the second program to be replaced by a program operating on an operating system through the program execution step.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 프로그램 실행 방법의 각각의 단계는 프로그램 형태로 구현 가능하며, 본 발명은 상기 프로그램 실행 방법을 실행하기 위한 프로그램을 기록한 것을 특징으로 하는 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체를 포함한다.
In addition, according to the present invention, each step of the program execution method may be implemented in a program form, and the present invention includes a computer-readable recording medium characterized by recording a program for executing the program execution method. .
본 발명에 따르면, 멀티 프로세서가 구비된 프로그램 실행 장치에서 별도의 하드웨어의 추가 없이 부팅방식 만을 개선하여 사용자가 원하는 프로그램 실행까지의 사용자 대기시간을 혁신적으로 줄일 수 있도록 하는 효과와 운영체제 부팅 완료 후, 각각의 프로세서들이 각각 다른 작업을 수행할 수 있도록 하여, 멀티 프로세서의 병렬성을 최대한 활용할 수 있는 효과를 지니고 있다.
According to the present invention, in the program execution device equipped with a multi-processor to improve the boot method only without the addition of additional hardware to the user to innovatively reduce the user waiting time until the desired program execution and after the completion of operating system boot, respectively Each processor can perform different tasks, making the most of the parallelism of multiprocessors.
또한, 본 발명은 운영체제의 크기가 커짐에 상관없이 사용자 대기시간을 단축할 수 있으며, 기존 부팅 개선 기법들을 중복하여 적용할 수 있는 효과를 지니고 있다.
In addition, the present invention can reduce the user waiting time regardless of the size of the operating system, and has the effect that can be applied to the existing boot improvement techniques overlap.
또한, 본 발명을 차량용 시스템에 적용한다면, 운전자가 후방 카메라를 사용하기 위해 15초 이상 기다려야 하는 문제를 해결할 수 있다.
In addition, if the present invention is applied to a vehicle system, it can solve the problem of the driver having to wait 15 seconds or more to use the rear camera.
즉, 차량에 전원이 공급되면, 부팅 과정 중 유휴 상태의 다른 프로세서를 활용하여 운전자에게 후방 상황을 보여줌으로써, 운전자는 즉시 운전할 수 있게 되고, 주행 중 후방 카메라를 사용하지 않을 때는 전담 프로세서가 반환되어 다른 서비스를 제공하는데 사용되어 멀티 프로세서의 효율적인 운영이 가능케 한다.
In other words, when the vehicle is powered on, the driver is able to drive immediately by using another idle processor during the boot process, so that the driver can drive immediately, and a dedicated processor is returned when the rear camera is not used while driving. It can be used to provide different services, enabling efficient operation of multiple processors.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술한 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되지 않아야 한다.
도 1은 종래 프로그램 실행 장치에서의 운영체제 부팅과정 흐름을 보여주는 흐름도이다.
도 2는 종래 단일 프로세서가 구비된 프로그램 실행 장치에서 운영체제 부팅과정 이후 프로그램 실행에 따른 프로세스를 보여주는 일실시예도이다.
도 3은 종래 멀티 프로세서가 구비된 프로그램 실행 장치에서 운영체제 부팅과정 이후 프로그램 실행에 따른 프로세스를 보여주는 일실시예도이다.
도 4는 본 발명의 실시 방법에 따른 프로그램 실행 장치의 주요 구성을 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 방법에 따른 운영체제 부팅과 프로그램 실행 프로세스를 보여주는 도면이다.
도 6은 종래 기술과 본 발명의 실시 방법에 따른 사용자 대기시간을 대비하여 보여주는 도면이다.
도 7는 본 발명의 실시 방법에 따른 운영체제 부팅 전 프로그램 실행 프로세스를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 방법에 따른 운영체제 부팅 후 프로그램 실행 프로세스를 도시한 도면이다.
도 9은 본 발명의 실시 방법에 따른 일실시예도 이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and form a part of the specification, illustrate preferred embodiments of the invention and, together with the description of the invention given above, serve to further the understanding of the technical idea of the invention. And should not be construed as interpretation.
1 is a flowchart illustrating an operating system booting process flow in a conventional program execution apparatus.
2 is a diagram illustrating a process according to program execution after an OS boot process in a conventional program execution device having a single processor.
3 is a diagram illustrating a process according to program execution after an OS boot process in a program execution apparatus equipped with a conventional multiprocessor.
4 is a diagram showing the main configuration of a program execution apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating an operating system booting and program execution process according to an embodiment of the present invention.
6 is a view illustrating a user waiting time according to the related art and the method of the present invention.
7 is a diagram illustrating a program execution process before booting an operating system according to an embodiment of the present invention.
8 is a diagram illustrating a program execution process after booting an operating system according to an embodiment of the present invention.
9 is one embodiment according to an embodiment of the present invention.
이하 첨부된 도면과 설명을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 다만, 하기에 도시되는 도면과 후술되는 설명은 본 발명의 특징을 효과적으로 설명하기 위한 여러 가지 방법 중에서 바람직한 실시 방법에 대한 것이며, 본 발명이 하기의 도면과 설명만으로 한정되는 것은 아니다. 또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 발명에서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
Hereinafter, with reference to the accompanying drawings and description will be described in detail the operating principle of the preferred embodiment of the present invention. It should be understood, however, that the drawings and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention, and are not to be construed as limiting the present invention. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. The terms used below are defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the user, intention or custom of the operator. Therefore, the definition should be based on the contents throughout the present invention.
결과적으로, 본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하 실시예는 진보적인 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.
As a result, the technical spirit of the present invention is determined by the claims, and the following examples are one means for efficiently explaining the technical spirit of the present invention to those skilled in the art to which the present invention pertains. It is only.
도 4는 본 발명의 실시 방법에 따른 프로그램 실행 장치(100)의 세부 구성을 도시한 도면이다.
4 is a diagram illustrating a detailed configuration of a program execution apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.
보다 상세하게 본 도면 4는 2개 이상의 멀티 프로세서를 구비한 프로그램 실행 장치(100) 구성을 도시한 것으로서, 도면 4는 본 발명에 따른 주요 구성요소만 도시하였으며, 본 도면상에 구체적인 도시는 생략하였으나, 당업자의 의도에 따라 상기 프로그램 실행 장치(100)의 구성은 추가 또는 삭제될 수 있다.
In more detail, FIG. 4 illustrates a configuration of a program execution apparatus 100 having two or more multi-processors, and FIG. 4 illustrates only main components according to the present invention. According to the intention of the person skilled in the art, the configuration of the program execution apparatus 100 may be added or deleted.
바람직하게, 본 발명에 따른 프로그램 실행 장치(100)의 주요 기능구성은, 도시된 바와 같이, 제1프로세서(110)와 제2프로세서(120)와 비휘발성 메모리(130)와 메인 메모리(140)를 포함하여 구성될 수 있으며, 부트 모니터(11, 21)와, 분기처리 부트로더(12)와 커널 부트로더(13)와, 프로그램 부트로더(22)를 더 포함하여 구성될 수 있으며, 프로그램 실행 장치(100)의 종류와 특성에 따라 상기 각 구성부는 추가 또는 제외될 수 있다.
Preferably, the main functional configuration of the program execution apparatus 100 according to the present invention, as shown, the first processor 110 and the second processor 120, the nonvolatile memory 130 and the main memory 140 It may be configured to include, and further comprises a boot monitor (11, 21), branch processing boot loader 12 and kernel boot loader 13, the program boot loader 22, program execution Each component may be added or excluded according to the type and characteristics of the apparatus 100.
또한, 도면 상 상기 부트 모니터(11, 21)와, 분기처리 부트로더(12)와 커널 부트로더(13)와, 프로그램 부트로더(22)는 제1프로세서(110)와 제2프로세서(120) 내 포함된 것으로 도시되었으나, 상기 부트 모니터(11, 21)와, 분기처리 부트로더(12)와 커널 부트로더(13)와, 프로그램 부트로더(22)는 비휘발성 메모리(130)와 메인 메모리(140)에 포함되어 구성될 수도 있으며, 별개의 구성으로 이루어질 수도 있으며, 그 일부는 생략도 가능하다.
In addition, the boot monitors 11 and 21, the branched boot loader 12, the kernel boot loader 13, and the program boot loader 22 in the drawing may include a first processor 110 and a second processor 120. Although shown as included in the
본 발명에 따르면, 상기 제1프로세서(110)는 전원 입력시, 제2프로세서(120)를 구동하기 위한 멀티프로세서 분기처리 부트로더(12)(Bootloader)를 우선 실행한 후, 운영체제 로딩을 위한 커널(kernel) 부트로더를 2차 실행하는 역할을 수행하며, 상기 제2프로세서(120)는 상기 제1프로세서(110)의 분기처리 부트로더(12)를 통해 구동된 후, 프로그램 부트로더(22)를 실행하여, 상기 프로그램 부트로더(22)를 통해 상기 제1프로세서(110)를 통한 운영체제 부팅 전 운영체제 없이 실행되는 프로그램이 실행되도록 처리하는 역할을 수행한다.
According to the present invention, the first processor 110 first executes a multiprocessor branch processing boot loader 12 (Bootloader) for driving the second processor 120 when power is input, and then kernels for loading an operating system. (kernel) serves to execute the second boot loader, the second processor 120 is driven through the branch processing boot loader 12 of the first processor 110, the program boot loader 22 By executing, the program boot loader 22 serves to process a program that is executed without an operating system before booting the operating system through the first processor (110).
즉, 상기 프로그램 실행 장치(100)에 전원이 들어오면, 제1프로세서(110)는 운영체제 부팅을 담당하고, 제2프로세서(120)는 운영체제 없이 동작할 수 있는 Stand-alone 프로그램을 실행하여 사용자 대기시간을 줄이는 역할을 수행하며, 제1프로세서(110)에 의해 부팅이 완료되면, 제2프로세서(120)를 포함하는 모든 프로세서들은 운영체제의 지배를 받아 스케줄러가 할당해주는 작업을 수행한다.
That is, when the program execution device 100 is powered on, the first processor 110 is responsible for booting the operating system, and the second processor 120 executes a stand-alone program that can operate without an operating system, waiting for a user. When the booting is completed by the first processor 110, all the processors including the second processor 120 are controlled by the operating system to perform tasks assigned by the scheduler.
본 발명에 따르면, 상기 제1프로세서(110)는, 운영체제 부팅 과정이 완료되면, 상기 제2프로세서(120)를 통해 기 실행중인 프로그램과 동일한 기능을 수행하지만 운영체제 위에서 동작하는 프로그램을 메모리(140)에 적재하고, 상기 제2프로세서(120)로 인터럽트를 걸어 기 실행중인 프로그램을 운영체제 위에서 동작하는 프로그램으로 대체되도록 처리하는 역할을 더 수행한다.
According to the present invention, when the operating system booting process is completed, the first processor 110 performs the same function as a previously executed program through the second processor 120, but operates a program operating on the operating system memory 140. It loads in, and interrupts the second processor 120, and performs a role of processing to replace the program being executed by the program running on the operating system.
또한, 상기 제1프로세서(110)는 커널 초기화 과정에서 초기화할 자원들이 상기 제2프로세서(120)에 의해 초기화되었는지 확인한 후, 확인결과, 초기화되지 않은 경우, 상기 자원들을 직접 초기화하고, 초기화 된 경우, 상기 초기화된 자원들의 초기화를 건너뛰는 역할을 더 수행할 수 있다.
In addition, the first processor 110 checks whether resources to be initialized in the kernel initialization process are initialized by the second processor 120, and if the result is not initialized, directly initializes the resources and initializes them. It may further play a role of skipping the initialization of the initialized resources.
상기 제1프로세서(110)는, 운영체제 부팅을 처리하는 부트 프로세서인 것을 특징으로 하며, 상기 제1프로세서(110) 및 제2프로세서(120)는, 씨피유(CPU) 또는 코어(Core)인 것을 특징으로 한다.
The first processor 110 is characterized in that the boot processor for processing the operating system boot, the first processor 110 and the second processor 120, characterized in that the CPU (Core) or Core (Core) It is done.
본 발명에 따른 비휘발성 메모리(130)는 부트 모니터(11, 21)와, 분기처리 부트로더(12)와 커널 부트로더(13)와, 프로그램 부트로더(22)를 하나 이상 저장하며, 사용자가 실행하고자 하는 프로그램 코드들을 하나 이상 저장한다.
The nonvolatile memory 130 according to the present invention stores the boot monitors 11 and 21, the branched boot loader 12, the kernel boot loader 13, and one or more program boot loaders 22. Store one or more program codes that you want to run.
본 발명에 따른 메인 메모리(140)는 부트 모니터(11, 21)와, 분기처리 부트로더(12)와 커널 부트로더(13)와, 프로그램 부트로더(22)를 하나 이상 로딩하여 저장하며, 사용자가 실행하고자 하는 프로그램 코드들을 하나 이상 로딩하여 저장한다.
The main memory 140 according to the present invention loads and stores the boot monitors 11 and 21, the branched boot loader 12, the kernel boot loader 13, and the program boot loader 22. Loads and saves one or more program codes to execute.
상기 비휘발성 메모리(130)와 메인 메모리(140)는 도면 상에 분리되어 도시되었으나, 당업자의 실시방식에 따라 단일 메모리로 구성될 수 있다.
The nonvolatile memory 130 and the main memory 140 are illustrated separately on the drawing, but may be configured as a single memory according to the method of those skilled in the art.
본 발명에 따른 제1프로세서(110) 상의 부트 모니터(11)는, 먼저 현재 자신을 실행하는 프로세서가 첫 번째 프로세서인지 아닌지를 알아내는 작업을 수행하고, 현재 프로세서가 첫 번째 프로세서라면 분기처리 부트로더(12)를 실행하는 역할을 수행한다.
The boot monitor 11 on the first processor 110 according to the present invention first performs a task of determining whether the processor currently executing itself is the first processor, and if the current processor is the first processor, the branched boot loader. It performs the role of executing (12).
본 발명에 따른 제2프로세서(120) 상의 부트 모니터(21)는, WFI(wait for interrupt)를 수행하면서, 제1프로세서(110)를 통한 인터럽트가 수행되면, 프로그램 부트로더(22)를 실행하는 역할을 수행한다.
The boot monitor 21 on the second processor 120 according to the present invention executes the program boot loader 22 when an interrupt through the first processor 110 is performed while performing a wait for interrupt (WFI). Play a role.
본 발명에 따른 분기처리 부트로더(12)는, 커널 이미지를 메인 메모리(140)에 적재하는 작업을 수행하기 전에, 제2의 프로세서를 깨우는 작업을 먼저 수행한다.
The branch process boot loader 12 according to the present invention performs a task of waking the second processor first before performing the task of loading the kernel image into the main memory 140.
즉, 상기 분기처리 부트로더(12)는 제1프로세서(110)가 실행할 커널 부트로더(13)(커널이미지를 적재해줄 부트로더)를 특정한 메인 메모리(140) 주소에 적재시키고, 제2프로세서(120)가 실행할 프로그램 부트로더(22)(프로그램을 적재해줄 부트로더)를 커널 부트로더(13)와는 다른 메모리(140) 주소에 적재시킨 후, 상기 프로그램 부트로더(22)가 적재되면, 상기 제2프로세서(120)로 인터럽트를 걸면서 상기 프로그램 부트로더(22)가 위치한 주소를 제2프로세서(120)로 전달하는 역할을 수행한다.
That is, the branch processing boot loader 12 loads the kernel boot loader 13 (the boot loader for loading the kernel image) to be executed by the first processor 110 at a specific main memory 140 address, and the second processor ( 120 loads the program boot loader 22 (boot loader for loading a program) to be executed in a memory 140 address different from the kernel boot loader 13, and then loads the program boot loader 22 when the program boot loader 22 is loaded. Interrupts with the second processor 120 and delivers the address where the program boot loader 22 is located to the second processor 120.
본 발명에 따른 커널 부트로더(13)는, 기존 부팅에서 사용되는 일반적인 부트로더와 동일한 역할을 수행하는 바, 그 상세한 설명은 생략한다.
The kernel boot loader 13 according to the present invention performs the same role as a general boot loader used in an existing boot, and a detailed description thereof will be omitted.
본 발명에 따른 프로그램 부트로더(22)는, 실행 대상 프로그램 코드들을 메인 메모리(140)에 적재한 뒤 프로그램을 실행하는 역할을 수행한다.(이 때, 적재되는 프로그램 코드들은 운영체제의 도움 없이 실행될 수 있는 Stand-alone 프로그램이다.)
The program boot loader 22 according to the present invention loads the target program codes into the main memory 140 and executes a program. In this case, the loaded program codes may be executed without the help of an operating system. It is a stand-alone program.)
즉, 상기 제1프로세서(110)가 운영체제 부팅을 수행하는 과정에서 동시에 수행되는 프로그램 부트로더(22)의 역할을 통해, 상기 제2프로세서(120)가 담당하는 실행 대상 프로그램은 커널 부팅을 기다릴 필요 없이 사용자에게 서비스를 제공할 수 있어서 사용자 대기시간을 단축시킬 수 있도록 한다.
That is, through the role of the program boot loader 22 which is simultaneously executed in the process of booting the operating system by the first processor 110, an execution target program in charge of the second processor 120 needs to wait for a kernel boot. Service can be provided to users without the need to reduce user waiting time.
본 발명에 따른 Stand-alone 프로그램은 운영체제 없이 상기 제2프로세서(120)에서 실행될 수 있는 프로그램으로 사용자에게 서비스를 제공하며, Stand-alone 프로그램이 실행되는 시점이 사용자 대기시간이 된다.
A stand-alone program according to the present invention provides a service to a user as a program that can be executed in the second processor 120 without an operating system, and a stand-alone program is a user waiting time.
즉, 상기 Stand-alone 프로그램은 프로그램 부트로더(22)에 의해 적재된 후, 상기 제1프로세서(110)가 운영체제 부팅을 진행하는 동안 프로그램 실행을 위한 자원들을 직접 초기화하고, 사용자에게 서비스를 제공하기 때문에 커널 부팅을 기다릴 필요가 없다.
That is, the stand-alone program is loaded by the program boot loader 22, and directly initializes resources for program execution while the first processor 110 proceeds to boot an operating system, and provides a service to a user. There is no need to wait for the kernel to boot.
본 발명에 따르면, 상기 Stand-alone 프로그램은 직접 초기화한 자원들을 표시하는 역할을 더 수행하여, 상기 제1프로세서(110)가 부팅 과정에서 동일한 자원의 중복 초기화를 방지한다.
According to the present invention, the stand-alone program further performs a role of directly initializing resources, so that the first processor 110 prevents duplicate initialization of the same resources during the booting process.
본 발명에 따르,면, 상기 부트 모니터(11, 21)와, 분기처리 부트로더(12)와, 커널 부트로더(13)와, 프로그램 부트로더(22)의 기능과 역할은 상기 제1프로세서(110)와 제2프로세서(120)로 대체 가능하다.
According to the present invention, the functions and roles of the boot monitors 11 and 21, the branched boot loader 12, the kernel boot loader 13, and the program boot loader 22 may be determined by the first processor. 110 and the second processor 120 may be replaced.
도 5는 본 발명의 실시 방법에 따른 운영체제 부팅과 프로그램 실행 프로세스를 보여주는 도면이다.
5 is a diagram illustrating an operating system booting and program execution process according to an embodiment of the present invention.
도면 5에 따르면, 제1프로세서(110)와 제2프로세서(120)를 통한 운영체제 부팅과정과 사용자가 이용하고자 하는 프로그램 실행과정을 동시 진행함에 따라, 사용자 대기시간을 크게 줄일 수 있도록 하는 것을 보여주고 있다.
According to FIG. 5, as the OS booting process and the program execution process to be used by the user through the first processor 110 and the second processor 120 are simultaneously performed, the user waiting time can be greatly reduced. have.
도면 5에 따른 각각의 과정을 간략하게 기술하면, ①전원이 연결된 후, 부트 모니터(11)에 의해 제1프로세서(110)는 분기처리 부트로더(12)를 실행하고, 분기처리 부트로더(12)는 커널 부트로더(13)를 특정 메모리(140) 주소에 적재시키고, 제2프로세서(120)가 실행할 프로그램 부트로더(22)를 커널 부트로더(13)와는 다른 메모리(140) 주소에 적재시킨 후, 상기 제2프로세서(120)로 인터럽트를 걸면서 상기 프로그램 부트로더(22)가 위치한 주소를 전달한다.
Briefly describing each process according to FIG. 5, after the power is connected, the first processor 110 executes the branch process boot loader 12 by the
이후, ②~⑤상기 제1프로세서(110)는 커널 부트로더(13) 주소로 점프하여 커널 부팅과정을 수행하고, 제2프로세서(120)는 메모리(140)에 프로그램 코드들을 로딩한 후, 프로그램 실행을 수행한다.
Thereafter, ② to ⑤ the first processor 110 jumps to the address of the kernel boot loader 13 to perform a kernel booting process, and the second processor 120 loads program codes into the memory 140, and then Perform the run.
이후, 운영체제 부팅이 완료되면, ⑥~⑦상기 제1프로세서(110)는 운영체제 위에서 동작하는 프로그램을 메모리(140)에 로딩하고, 제2프로세서(120)로 인터럽트를 걸어 기 실행중인 운영체제 없이 실행되던 프로그램을 운영체제 위에서 동작하는 프로그램으로 대체되도록 처리한다.
Then, when the operating system booting is completed, ⑥ ~ ⑦ the first processor 110 loads a program operating on the operating system to the memory 140, and was executed without an operating system running the interrupt to the second processor 120 Process the program to be replaced with a program that runs on top of the operating system.
도 6은 종래 기술과 본 발명의 실시 방법에 따른 사용자 대기시간을 대비하여 보여주는 도면이다.
6 is a view illustrating a user waiting time according to the related art and the method of the present invention.
도면 6에 따르면, 종래 멀티 프로세서가 구비된 프로그램 실행 장치(100)와 본 발명에 따른 멀티 프로세서가 구비된 프로그램 실행 장치(100) 간 사용자 대기시간이 크게 줄어드는 것을 볼 수 있다.
Referring to FIG. 6, it can be seen that the user waiting time between the program execution apparatus 100 having a conventional multi processor and the program execution apparatus 100 having a multi processor according to the present invention is greatly reduced.
이하, 도면 7 내지 8을 통해 본 발명에 따른 프로그램 실행 프로세스를 보다 상세히 설명하기로 한다.(다만, 운영체제 부팅과정 중 일반적인 부팅기술은 그 상세한 설명을 생략한다.)
Hereinafter, the program execution process according to the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 7 to 8. (However, a general booting technique of the operating system booting process will be omitted.)
도 7는 본 발명의 실시 방법에 따른 운영체제 부팅 전 프로그램 실행 프로세스를 도시한 도면이다.
7 is a diagram illustrating a program execution process before booting an operating system according to an embodiment of the present invention.
우선, 제1프로세서(110)는 제2프로세서(120)를 구동하기 위한 분기처리 부트로더(12)를 실행한다(S710).
First, the first processor 110 executes the branch processing boot loader 12 for driving the second processor 120 (S710).
이후, 상기 제1프로세서(110)는 분기처리 부트로더(12)를 통해 제1프로세서(110)가 실행할 커널 부트로더(13)를 특정한 메인 메모리(140) 주소에 적재시키고(S720), 제2프로세서(120)가 실행할 프로그램 부트로더(22)를 커널 부트로더(13)와는 다른 메모리(140) 주소에 적재시킨다(S730).
Thereafter, the first processor 110 loads the kernel boot loader 13 to be executed by the first processor 110 to a specific main memory 140 address through the branch processing boot loader 12 (S720) The program boot loader 22 to be executed by the processor 120 is loaded in a memory 140 address different from the kernel boot loader 13 (S730).
이후, 상기 프로그램 부트로더(22)가 메인 메모리(140)에 적재되면, 상기 제1프로세서(110)는 상기 제2프로세서(120)로 인터럽트를 걸면서 상기 프로그램 부트로더(22)가 위치한 주소를 제2프로세서(120)로 전달하고(S740), 커널 부트로더(13) 주소로 점프하여 일반적인 커널 부팅과정을 수행한다(S750).
Thereafter, when the program boot loader 22 is loaded in the main memory 140, the first processor 110 interrupts the second processor 120 to determine the address where the program boot loader 22 is located. Transferring to the second processor 120 (S740), jump to the kernel boot loader 13 address to perform a normal kernel boot process (S750).
도면 상에 별도로 도시하지는 않았지만, 상기 (S750)과정은 일반적인 운영체제 부팅과정으로 처리되나, 커널 초기화 과정에서 초기화할 자원들이 상기 제2프로세서(120)를 통해 초기화되었는지 확인한 후, 아직 초기화되지 않았다면 직접 해당 자원을 초기화하고, 이미 제2프로세서(120)에 의해 초기화된 경우에는 해당 자원 초기화를 건너뛰어 중복 초기화를 방지하는 과정이 포함될 수 있음을 명기하는 바이다.
Although not separately illustrated in the drawing, the process (S750) is processed as a general operating system booting process, but after checking whether resources to be initialized in the kernel initialization process are initialized through the second processor 120, if not already initialized, the corresponding process is directly performed. If the resource is initialized and already initialized by the second processor 120, the process may include skipping the resource initialization to prevent duplicate initialization.
이후, 상기 제2프로세서(120)는 프로그램 부트로더(22)의 주소를 확인한 후, 프로그램 부트로더(22)를 구동시킨 후(S760), 프로그램 부트로더(22)를 통해 실행 대상 프로그램 코드들을 메인 메모리(140)에 적재하고(S770), 프로그램 실행을 위한 자원들을 직접 초기화하여 운영체제 없이 구동되는 프로그램을 실행한다(S780).
After that, the second processor 120 checks the address of the program boot loader 22, drives the program boot loader 22 (S760), and then executes the target program codes through the program boot loader 22. The memory 140 is loaded (S770), and resources for executing a program are directly initialized to execute a program driven without an operating system (S780).
도면 상에 별도로 도시하지는 않았지만, 상기(S780)과정은 직접 초기화한 자원들을 표시하는 과정을 더 포함하여, 상기 제1프로세서(110)가 부팅 과정에서 동일한 자원의 중복 초기화를 방지할 수 있음을 명기하는 바이다.
Although not separately illustrated in the drawing, the process (S780) further includes a process of directly displaying resources, indicating that the first processor 110 may prevent duplicate initialization of the same resources during the booting process. I will.
도 8은 본 발명의 실시 방법에 따른 운영체제 부팅 후 프로그램 실행 프로세스를 도시한 도면이다.
8 is a diagram illustrating a program execution process after booting an operating system according to an embodiment of the present invention.
우선, 상기 제1프로세서(110)는 운영체제 부팅이 완료되었는지 여부를 확인한다(S810).
First, the first processor 110 checks whether the OS booting is completed (S810).
(S810)과정을 통한 확인결과, 부팅이 완료된 경우(S820), 상기 제1프로세서(110)는 상기 제2프로세서(120)를 통해 기 실행중인 프로그램과 동일한 기능을 수행하지만 운영체제 위에서 동작하는 프로그램을 메모리(140)에 적재하고(S830), 상기 제2프로세서(120)로 인터럽트를 걸어 기 실행중인 프로그램을 운영체제 위에서 동작하는 프로그램으로 대체되도록 처리한다(S840).
As a result of checking through the process (S810), when the booting is completed (S820), the first processor 110 performs the same function as the previously running program through the second processor 120, but the program running on the operating system The memory 140 is loaded (S830) and the second processor 120 is interrupted to process the program being executed to be replaced by a program operating on the operating system (S840).
만약, (S810)과정을 통한 확인결과, 부팅이 완료되지 않은 경우(S820), 상기 제1프로세서(110)는 (S810)과정을 반복한다(S850).
If, as a result of checking through the process (S810), if the boot is not completed (S820), the first processor 110 repeats the process (S810) (S850).
이후, 상기 제1프로세서(110)는 부팅이 완료된 운영체제의 스케줄링 정책에 의해 각 작업들을 할당받아 수행한다(S860).
Thereafter, the first processor 110 receives and performs each task according to the scheduling policy of the operating system on which the booting is completed (S860).
상기 제2프로세서(120)는 상기 제1프로세서(110)의 (S840)과정을 통한 인터럽트를 근거로 하여 기 실행중인 프로그램을 운영체제 위에서 동작하는 프로그램으로 대체한다(S870).
The second processor 120 replaces a previously executed program with a program operating on an operating system based on the interrupt through the process of S840 of the first processor 110 (S870).
이후, 프로그램이 종료되면(S880), 상기 제2프로세서(120)는 제1프로세서(110)와 마찬가지로 운영체제의 스케줄링 정책에 의해 각 작업들을 할당받아 수행한다(S890).
Thereafter, when the program ends (S880), the second processor 120 is assigned to each operation according to the scheduling policy of the operating system like the first processor 110 (S890).
도 9은 본 발명의 실시 방법에 따른 일실시예도 이다.
9 is one embodiment according to an embodiment of the present invention.
도면 9에 따르면, 본 발명에 따른 프로그램 실행 장치(100)가 자동차에 구비되는 텔레메틱스 장치인 경우를 사례로 설정한 것이다.
According to FIG. 9, the case where the program execution device 100 according to the present invention is a telematics device provided in an automobile is set as an example.
우선, 운전자가 자동차에 시동을 걸었을 때, 텔레메틱스 장치가 제공해줘야 할 가장 우선적으로 서비스는 운전자에게 후방 상황을 보여주는 것이다. 현재 텔레메틱스 장치는 부팅과정을 마치는데 15초 이상이 소요되기 때문에, 운전자는 적어도 15초 이상을 기다려야 후방 상황을 파악하고, 운전을 할 수가 있었다.
First of all, when the driver starts the car, the first service that the telematics device must provide is to show the driver the situation behind him. Currently, telematics devices require more than 15 seconds to complete the boot process, so the driver must wait at least 15 seconds to figure out what's behind and drive.
그러나, 본 발명을 텔레메틱스 장치에 적용한다면, 운전자가 후방 카메라를 사용하기 위해 15초 이상 기다려야 하는 문제를 해결할 수 있다.
However, applying the present invention to a telematics device can solve the problem of the driver having to wait 15 seconds or more to use the rear camera.
제1프로세서(110)가 부팅을 담당하고, 제2프로세서(120)가 부팅 과정 중 우선적으로 실행되어야 할 후방 카메라 프로그램을 담당하게 함으로써, 운전자가 자동차에 시동을 걸면, 부팅을 담당하는 제1프로세서(110)는 부팅을 진행하고, 후방 카메라를 담당하는 제2프로세서(120)는 후방카메라 프로그램을 준비한 뒤에 곧 디스플레이에 후방 상황을 보여줄 수 있어, 운전자는 텔레메틱스 장치의 완전한 부팅을 기다릴 필요 없이 바로 운전을 할 수 있게 되는 것이다.
The first processor 110 is responsible for booting, and the second processor 120 is responsible for the rear camera program to be executed first during the booting process, so that when the driver starts the vehicle, the first processor is responsible for booting. 110 proceeds to boot, and the second processor 120 in charge of the rear camera can show the rear situation on the display soon after preparing for the rear camera program, so that the driver can drive immediately without having to wait for a complete boot up of the telematics device. You will be able to.
그리고, 주행 중에는 후방카메라를 거의 사용하지 않기 때문에, 후방카메라를 담당하던 제2프로세서(120)는 스케줄러에게 반환되어 텔레메틱스 장치의 다른 기능들을 수행함으로써 텔레메틱스 장치의 여러 작업들을 효율적으로 처리할 수 있게 된다.
In addition, since the rear camera is rarely used while driving, the second processor 120 which is in charge of the rear camera returns to the scheduler to perform other functions of the telematics device, thereby efficiently processing various tasks of the telematics device. .
100 : 프로그램 실행 장치 110 : 제1프로세서
120 : 제2프로세서 130 : 비휘발성 메모리
140 : 메인 메모리 11 : 부트 모니터
12 : 분기처리 부트로더 13 : 커널 부트로더
21 : 부트 모니터 220 : 프로그램 부트로더100: program execution device 110: first processor
120: second processor 130: nonvolatile memory
140: main memory 11: boot monitor
12: Branch Boot Boot Loader 13: Kernel Boot Loader
21: boot monitor 220: program boot loader
Claims (14)
전원 입력시, 제2프로세서를 구동하기 위한 멀티프로세서 분기처리 부트로더(Bootloader)를 우선 실행한 후, 운영체제 부팅을 위한 커널(kernel) 부트로더를 2차 실행하는 제1프로세서; 및
상기 제1프로세서의 분기처리 부트로더를 통해 구동된 후, 프로그램 부트로더를 실행하여, 상기 프로그램 부트로더를 통해 상기 제1프로세서를 통한 운영체제 부팅 전 운영체제 없이 실행되는 프로그램이 실행되도록 처리하는 제2프로세서;를 구비하는 프로그램 실행 장치.
In the program execution device having two or more processors,
A first processor that first executes a multiprocessor branching boot loader for driving a second processor and then secondly executes a kernel boot loader for booting an operating system when power is input; And
A second processor which is driven through the branch processing boot loader of the first processor and executes a program boot loader to execute a program executed without an operating system before booting an operating system through the first processor through the program boot loader Program execution device comprising;
실행 대상 프로세서가 첫 번째 프로세서인지 확인한 후, 실행 대상 프로세서가 첫 번째 프로세서인 경우, 상기 분기처리 부트로더를 실행하는 부트모니터를 더 구비하는,
프로그램 실행 장치.
The method of claim 1,
After checking whether the processor to be executed is the first processor, and if the processor to be executed is the first processor, further comprising a boot monitor for executing the branch process boot loader,
Program execution device.
상기 제1프로세서가 실행할 커널 부트로더를 특정 메모리 주소에 적재시키고, 상기 제2프로세서가 실행할 프로그램 부트로더를 상기 커널 부트로더와 다른 메모리 주소에 적재시킨 후, 상기 프로그램 부트로더가 메모리 상에 적재되면, 상기 제2프로세서로 인터럽트를 걸면서 상기 프로그램 부트로더가 위치한 주소정보를 제공하는,
프로그램 실행 장치.
The method of claim 1, wherein the branch processing boot loader,
Load the kernel boot loader to be executed by the first processor at a specific memory address, load the program boot loader to be executed by the second processor at a different memory address from the kernel boot loader, and then load the program boot loader onto a memory. Interrupting the second processor and providing the address information where the program boot loader is located;
Program execution device.
실행 대상 프로그램 코드들을 메모리에 적재하되,
상기 프로그램 코드들은,
운영체제 없이 실행되는 Stand-alone 프로그램인 것을 특징으로 하는,
프로그램 실행 장치.
The method of claim 1, wherein the program boot loader,
Load the target program codes into memory,
The program codes,
Characterized in that the stand-alone program that runs without an operating system,
Program execution device.
실행에 요구되는 자원들을 직접 초기화하고, 직접 초기화된 자원들을 표시하여, 상기 제1프로세서에서 부팅 과정에서 상기 자원들이 중복 초기화되는 것을 방지하는,
프로그램 실행 방법.
The program of claim 1 or 4, wherein the program executed without the operating system includes:
Directly initialize the resources required for execution and indicate the directly initialized resources, to prevent the resources from being duplicated during the booting process in the first processor;
How to run the program.
커널 초기화 과정에서 초기화할 자원들이 상기 제2프로세서에 의해 초기화되었는지 확인한 후, 확인결과, 초기화되지 않은 경우, 상기 자원들을 직접 초기화하고, 초기화 된 경우, 상기 초기화된 자원들의 초기화를 건너뛰는,
프로그램 실행 장치.
The method of claim 1, wherein the first processor,
After confirming that the resources to be initialized in the kernel initialization process are initialized by the second processor, if it is not initialized, the resources are initialized directly, and if initialized, the initialization of the initialized resources is skipped.
Program execution device.
운영체제 부팅 과정이 완료되면, 상기 제2프로세서를 통해 기 실행중인 프로그램과 동일한 기능을 수행하지만 운영체제 위에서 동작하는 프로그램을 메모리에 적재하고, 상기 제2프로세서로 인터럽트를 걸어 기 실행중인 프로그램을 운영체제 위에서 동작하는 프로그램으로 대체되도록 처리하는,
프로그램 실행 장치.
The method of claim 1, wherein the first processor,
When the operating system booting process is completed, the second processor performs the same function as a previously running program, but loads a program running on the operating system into memory, interrupts the second processor, and runs the running program on the operating system. To be replaced by a program that
Program execution device.
운영체제 부팅을 처리하는 부트 프로세서인 것을 특징으로 하는,
프로그램 실행 장치.
The method of claim 1, wherein the first processor,
Characterized in that the boot processor for handling the operating system boot,
Program execution device.
씨피유(CPU) 또는 코어(Core)인 것을 특징으로 하는,
프로그램 실행 장치.
The method of claim 1, wherein the first processor and the second processor,
Characterized in that the CPU or Core,
Program execution device.
제1프로세서에서 부트모니터를 통해 제2프로세서를 구동하기 위한 분기처리 부트로더(Bootloader)를 실행하는 분기처리 부트로더 실행단계;
상기 분기처리 부트로더에서 운영체제 부팅을 위한 커널 부트로더를 특정 메모리 주소에 적재시키고, 제2프로세서가 실행할 프로그램 부트로더를 상기 커널 부트로더와 다른 메모리 주소에 적재시키는 프로그램 부트로더 적재단계;
상기 프로그램 부트로더가 적재되면, 상기 제1프로세서는 상기 제2프로세서로 인터럽트를 걸면서 상기 프로그램 부트로더가 위치한 주소를 상기 제2프로세서로 전달하는 제2프로세서 인터럽트 단계;
상기 제2프로세서에서 상기 프로그램 부트로더를 통해 운영체제 없이 실행되는 프로그램 코드들을 메모리에 적재한 후, 프로그램을 실행하는 프로그램 실행단계;를 포함하는 프로그램 실행 방법.
A program execution method in a program execution device having two or more processors,
A branch processing boot loader executing step of executing a branch processing boot loader for driving the second processor through the boot monitor in the first processor;
A program boot loader loading step of loading a kernel boot loader for booting an operating system at a specific memory address in the branch processing boot loader and loading a program boot loader to be executed by a second processor at a different memory address from the kernel boot loader;
A second processor interrupting step, when the program boot loader is loaded, the first processor interrupts the second processor and transmits the address where the program boot loader is located to the second processor;
And a program executing step of executing a program after loading program codes executed without an operating system into a memory through the program boot loader in the second processor.
상기 커널 부트로더를 통한 운영체제 로딩을 처리하는 단계를 더 포함하는,
프로그램 실행 방법.
The method of claim 10, wherein the program boot loader loading step,
Further comprising the step of processing the operating system loading through the kernel boot loader,
How to run the program.
실행에 요구되는 자원들을 초기화하고, 초기화된 자원들을 표시하여, 상기 제1프로세서에서 부팅 과정에서 상기 자원들이 중복 초기화되는 것을 방지하는 단계를 더 포함하는,
프로그램 실행 방법.
The method of claim 10, wherein the program execution step,
Initializing the resources required for execution and indicating the initialized resources, thereby preventing the resources from being duplicated and initialized during the booting process in the first processor;
How to run the program.
운영체제 부팅 과정이 완료되면, 상기 제1프로세서에서 상기 제2프로세서를 통해 기 실행중인 프로그램과 동일한 기능을 수행하지만 운영체제 위에서 동작하는 프로그램을 메모리에 적재하는 단계;
상기 제1프로세서에서 상기 제2프로세서로 인터럽트를 걸어 상기 프로그램 실행단계를 통해 기 실행중인 프로그램을 운영체제 위에서 동작하는 프로그램으로 대체되도록 처리하는 단계;를 더 포함하는,
프로그램 실행 방법.
The method of claim 10,
When the operating system booting process is completed, loading a program in the memory which performs the same function as a program already running through the second processor but operates on the operating system;
Interrupting the first processor from the first processor and processing the program to be replaced with a program running on an operating system through the program execution step;
How to run the program.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |