TW201413585A

TW201413585A - 開機之映像檔之大小縮減方法及運算裝置

Info

Publication number: TW201413585A
Application number: TW101134245A
Authority: TW
Inventors: You-Ching Lin; Kuo-Hung Lin
Original assignee: Ind Tech Res Inst
Priority date: 2012-09-19
Filing date: 2012-09-19
Publication date: 2014-04-01
Also published as: CN103677893B; CN103677893A; US9069573B2; TWI514278B; US20140082341A1

Abstract

開機之映像檔之大小縮減方法及運算裝置。此方法之一實施例包括以下步驟。回應一關機要求，判斷是否已啟用特殊開機模式，例如快速開機模式。若已啟用特殊開機模式，設定移除行程用的一門檻參數集合。若此運算裝置之一第一記憶單元中存在符合一移除行程之條件之行程，則移除符合此移除行程之條件之至少一行程，其中此移除行程之條件包括基於此設定之門檻參數集合所界定之條件。進入一休眠程序，其中此休眠程序產生一開機之映像檔並儲存於此運算裝置之一第二記憶單元，其中此映像檔包括經過此移除步驟後保留於此第一記憶單元中之行程。

Description

開機之映像檔之大小縮減方法及運算裝置

本發明是有關於一種開機之映像檔之大小縮減方法及運算裝置。

一般以休眠式(hibernation)為基礎的開機模式下(例如快速開機模式)的關機流程，都需要將該系統的所有的狀態(status)都存成快照映像檔(snapshot image)，並放在外部儲存空間。記錄全部的系統狀態並存放在外部儲存空間需要很多時間，因此於一些習知做法中，提出在休眠式快速開機的關機流程中，先將dirty pages寫入外部儲存空間上的互換分割區(swap partition)，之後才繼續將快照映像檔寫至外部儲存空間。在啟用快速開機機制的開機流程中只需要載入working set的方法。這些文獻及專利都是以標準的Linux休眠機制為基礎。

這種快速開機機制，在休眠式快速開機的關機流程中在產生快照映像檔(snapshot image)時，會利用Linux記憶體管理機制，先將可互換頁(swappable pages)寫出至外部儲存空間上的置換空間(swap space)，且開機後啟用相關應用行程也會以demand paging的方式在互換分割區裡載入執行行程所需的頁(pages)。然而，這種方式在關機時會與外部儲存裝置有頻繁的I/O動作，可能會造成冗長的關機時間。

實施例提供有關於一種開機之映像檔之大小縮減方法及運算裝置。

根據一實施例，提供一種開機之映像檔之大小縮減方法，執行於一運算裝置，其包括以下步驟。回應一關機要求，判斷是否已啟用特殊開機模式。若已啟用特殊開機模式，設定移除行程用的一門檻參數集合。若此運算裝置之一第一記憶單元中存在符合一移除行程之條件之行程，則移除符合此移除行程之條件之至少一行程，其中此移除行程之條件包括基於此設定之門檻參數集合所界定之條件。進入一休眠程序，其中此休眠程序產生一開機之映像檔並儲存於此運算裝置之一第二記憶單元，其中此映像檔包括經過此移除步驟後保留於此第一記憶單元中之行程。

根據一實施例，提供一種運算裝置可讀取記錄媒體，其中係記錄包括運算裝置可執行之複數多個指令，當一運算裝置執行這些指令後，此運算裝置用以執行如上述之開機之映像檔之大小縮減方法之實施例。

根據一實施例，提供一種運算裝置，其包括：一第一記憶單元、一第二記憶單元以及一處理單元。處理單元，回應於一關機要求，若已啟用特殊開機模式，此處理單元設定移除行程用的門檻參數集合。若此運算裝置之一第一記憶單元中存在符合一移除行程之條件之行程，則此處理單元移除符合此移除行程之條件之至少一行程，其中此移除行程之條件包括基於此設定之門檻參數集合所界定之條件。此處理單元回應於此關機要求更令此運算裝置進入一休眠狀態，其中此運算裝置進入此休眠狀態前，此處理單元產生一開機之映像檔並儲存於此第二記憶單元，其中此映像檔包括經過此移除動作後保留於此第一記憶單元中之行程。

為了對上述及其他方面有更佳的瞭解，下文舉實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

實施例提供有關於一種開機之映像檔之大小縮減方法及運算裝置。在一些實施例中，可以產生資料量較小的映像檔，讓運算裝置得以利用此映像檔以開機。在另一些實施例中，更可依據一行程列表，讓映像檔保留此行程列表中所指定的行程，讓開機後即能使用指定的行程。而一些實施例更包括在行程列表中設定行程項目的方式，例如利用統計方式或藉由使用者介面設定。

第1圖是為依據一實施例的一種開機之映像檔之大小縮減方法的流程圖。此方法能適用於例如各種電腦、行動裝置、嵌入式系統等之運算裝置中。例如第2圖所示之一運算裝置10包括一處理單元110、一第一記憶單元120(例如主記憶體或依電性記憶體如RAM等)及一第二記憶單元130(例如副記憶體或非依電性記憶體如FLASH、硬碟等)。第二記憶單元130例如可用以儲存一檔案系統131、一休眠檔(或映像檔)133以及一互換空間135。此外，運算裝置10更可選擇性的包括其他元件，如輸入單元170、顯示單元180(如顯示器或觸控螢幕)及通訊單元 190(如支援2G、3G、LTE、4G、WiFi及GPS之有線、無線、寬頻之通訊模式之至少一者)以實現不同需求，如智慧型手機、平板電腦、智慧型電視、多媒體播放器、筆記型電腦、車用電腦、桌上型電腦等。運算裝置10具有正常開機或關機的模式，亦具有特殊開機模式，其中特殊開機模式代表開機時，回復之前一次以休眠程序產生的映影檔或稱休眠檔，其中包括足以於回復後正常運作之內容，例如系統行程及某些特定使用者行程(如桌面管理行程)以至於其他回復所需的內容(如運算裝置之硬體之設定參數等)。而以下各實施例的步驟皆可藉由運算裝置10之處理單元110執行。

請參考第1圖，如步驟S110所示，一運算裝置，回應一關機要求(如由使用者所設定或運算裝置之系統所產生等)，判斷是否已啟用特殊開機模式。步驟S110亦可視為運算裝置處於之關機過程中進行此判斷動作。如果並未啟用特殊開機模式，則如步驟S115所示，進入正常關機程序。若判斷為已啟用特殊開機模式，如步驟S120所示，設定移除行程用的一門檻參數集合。如步驟S130所示，執行一移除步驟，若運算裝置之一第一記憶單元中存在符合一移除行程之條件之行程，則移除符合此移除行程之條件之至少一行程，其中此移除行程之條件包括基於此設定之門檻參數集合所界定之條件。經過移除步驟之後，如步驟S140所示，進入一休眠程序，其中此休眠程序產生一開機之映像檔並儲存於此運算裝置之一第二記憶單元，其中此映像檔至少包括經過此移除步驟後保留於此第一記憶單元中之行程，例如是系統行程如核心行程以及某些特定使用者行程(如桌面管理行程)。而休眠程序結束後，運算裝置進入一休眠狀態，運算裝置關機。

在上述實施例中，步驟S130所示的移除步驟可利用不同方式實現。例如第1圖之步驟S131所示，決定此運算裝置之一第一記憶單元中是否存在符合一移除行程之條件之行程。若是，則執行步驟S135以移除符合此移除行程之條件之至少一行程。若第一記憶單元中已不存在符合此移除行程之條件的行程，則可執行其他步驟。

如此，上述步驟S120所設定之門檻參數集合能令此休眠程序產生之映像檔之大小得以減少。舉例而言，表一示意運算裝置之第一記憶單元中目前仍在行程的狀態。表一說明了第一記憶單元中行程P_N至P_N+10的行程屬性、優先權和佔用記憶體大小，其中行程P_N至P_N+2為系統行程其優先權最高(例如以0表示)，其餘皆為使用者行程且其優先權較低(例如為6,12,18等)。另外，最後一橫列表示可用記憶體(free memory)大小為60MB。步驟S120之設定之門檻參數集合具有之門檻參數例如是有關於優先權門檻值(如系統警戒門檻值)，在執行上述步驟S130之移除步驟時，令符合此移除行程之條件之該至少一行程因優先權而被移除(例如是優先權較低的行程，如其優先權值大於0)，並保留優先權不符合此移除行程之條件的行程。如此，經過步驟S130之後，例如優先權值為0以下的行程皆被刪除，故可用記憶體大小增加至85MB，佔用的記憶體 (active memory)大小減少至15MB。而步驟S140中產生之映像檔至少包括經過步驟S130之後保留於此第一記憶單元中之行程，亦即映像檔的大小至少為15MB。而依據未執行步驟S130以前的現用記憶體所製作之映像檔之大小至少為40MB，應用第1圖之實施例之方法於表一的例子所得到的映像檔的大小減少了62.5%。

又前述之門檻參數集合可代表至少一個門檻參數或不同性質的參數之組合，例如前述例子中以優先權門檻值為例。於另一實施例中，設定之門檻參數集合具有之記憶體門檻值亦可作為界定移除行程之條件，如以表一的為例，條件可界定為：目前的可用記憶體大小低於一記憶體門檻值(如64MB)時，僅保留優先權值為0(或小於某一優先權值)之行程。亦即移除行程的條件為，優先權值不為0(或不小於某一優先權值)的行程皆需移除。

又另一些實施例中，運算裝置可採用作業系統中的記憶體移除行程(memory killer)來實施如第1圖所示之方法。如Linux下的「記憶體不足移除行程」(Out Of Memory killer)或Android下的「低記憶體移除行程」(Low memory killer)，這些記憶體移除行程使用具有多組參數之門檻參數集合作為界定移除行程之條件。以Android為例，通常會在”/sys/module/lowmemorykiller/parameters/adj”中指定oom_adj(類似優先權值)的最小值如”0,8”，在”/sys/module/lowmemorykiller/parameters/minfree”中儲存可使用頁(free pages)的數量如”1024,4096”，所有的值都是用一個逗號分隔，且以升冪排列。

例如以下表二所示，為一運算裝置於平常運作狀態中記憶體移除行程所參照之門檻參數集合之例子。例如，一第一門檻參數集合，用於平常運作，如具有複數組參數，如三組參數。舉例而言，記憶體警戒值為64表示當記憶體移除行程檢查系統中的可用記憶體大小下降至64MB時(且大於下一參數32MB)時，移除優先權值大於18(即優先權較低)之行程，其他參數值亦可如此類推。相較之下，一第二門檻參數集合，用以縮減映像檔大小，其系統警戒門檻值分別為{0,1,1}，意味著記憶體移除行程可以幾近不管可用記憶體的大小，實質上將移除所有低權先權的行程。此外，使用作業系統的記憶體移除行程的這些實施例中，步驟S120可利用不同方式實現。例如，以一系統的行程於判定已啟用特殊開機模式時，修改憶體移除行程所使用的門檻參數集合(可能是儲存於一或多個檔案中)，譬如將前述第一門檻參數集合的系統警戒門檻值從{0,6,18}修改為{0,1,1}。又譬如將第一門檻參數集合的記憶體警戒值從{16,32,64}修改為{64,0,0}，其中因為可用記憶體不可能為零，而64MB如為目前主記體之最大容量，故無論如何都落入記憶體警戒值低於64MB的情形下，從而此項修改實質上就是令所有系統行程以外的行程被移除。又例如，執行一系統的程式將儲存第二門檻參數集合的檔案代替儲存第一門檻參數集合的檔案。又例如，修改於系統中原有記憶體移除行程的做法，使門檻參數集合之檔案或資料結構中含有至少二個門檻參數集合，譬如表二所示之參數；利用傳送信號或旗標或其他方式通知記憶體移除行程改用第二門檻參數集合作為界定移除行程之條件，此亦可視為等同於實施了步驟S120之設定動作。

總之，只要能令步驟S130執行時得到界定移除行程之條件的任何實現方式，皆可視為等同於執行步驟S120之設定步驟。譬如在一實施例中，實作有別於作業系統中的原有記憶體移除行程之一系統程式以實現如第1圖之方法，此系統程式所讀取的門檻參數集合之檔案(或資料結構)只存有一個用以縮減映像檔大小門檻參數集合。雖然此實施例沒有涉及如前述使用系統之記憶體移除行程的實施例中之修改或切換或改用門檻參數集合的動作，但由於得到了界定移除行程的條件，故亦等同於設定了移除行程用的門檻參數集合。

故此，除了可呼叫作業系統中的記憶體移除行程以實現步驟S130之外，亦可實作其他程式或修改其他系統程式以達成步驟S130。例如於一實施例中，對於目前的行程(或只針對系統行程以外的行程如使用者行程)，判斷這些行程的優先權大小是否符合此設定之門檻參數集合所界定之條件(例如優先權值是否小於一門檻值)，從而決定是否要移除。又例如從這些行程中具有最低優先權(如優先權值最大)的行程開始進行判斷。若有行程符合移除行程之條件(例如其優先權值大於此門檻值)，則移除此行程，如此直至剩下的行程皆滿足此條件為止。因此，除了上述提及Linux及Android平台以外，其他任何作業系統，如基於Unix或Linux的作業系統、微軟公司的Windows、Windows Phone系列的作業系統、蘋果公司的OS X、iOS以至於其他嵌入式系統，皆可依據本揭露之各實施例實施開機之映像檔之大小縮減方法。

此外，在其他實施例中，更可進而使用一行程白名單(whitelist)或稱為行程列表，令執行如第1圖之方法的實施例之步驟S130之時，得以令存在於行程列表中的行程避免被移除。行程列表可以記載欲保留於映像檔中的行程的識別方式，例如是行程名稱及/或路徑等。

如第3圖所示，步驟S210，決定此運算裝置目前的行程是否存在於一行程列表中。步驟S220，若是，提昇至少一存在於此行程列表中之目前的行程之優先權。例如，步驟S220可實施為使該至少一目前的行程之優先權提昇後於此移除步驟後得以保留於此映像檔中。例如在步驟S130需要移除優先權值大於1的行程，而行程列表中指定行程A，故在步驟S220中，將行程A的優先權值由16提昇為1。另外，步驟S220亦可實施為使該至少一目前的行程之優先權等同於系統核心行程之優先權(如優先權值為0)，以於步驟S130之後得以保留於此映像檔中。

又如第4圖所示，在步驟S130之一實施例中，此移除行程之條件更包括基於一行程列表所界定的條件。如步驟S310所示，判斷此運算裝置之第一記憶單元中之一行程是否為符合基於此設定之門檻參數集合所界定之條件且不存在於此行程列表中。若是，則如步驟S320所示，移除此行程。若否，則如步驟S330所示，保留此行程。

此外，一些實施例之開機之映像檔之大小縮減方法，更包括於行程列表中指定行程項目的步驟。

如第5圖所示之一實施例係依據統計數據指定行程項目，其執行於第1圖之步驟S110以前，亦即在系統平常運作狀態時執行。步驟S410，記錄此運算裝置之行程的使用習慣或執行的行為如執行次數作為記錄資料。如步驟S420所示，判斷記錄資料之一行程之執行次數是否滿足例如基於一次數門檻值之一加入條件。若是，則如步驟S430所示，令此行程加入至行程列表中。若否，則執行其他處理，如繼續記錄。步驟S410之實施方式，可以針對所有行程、只針對使用者行程或某些類型的行程，進行執行次數之記錄。而步驟S420之加入條件，更可包括其他條件，如該行程是否與多媒體播放或網路通訊相關。如此，這些實施例可以讓運算裝置具有學習能力，進而提供個性化的開機之映像檔。

又如第6圖所示之一實施例係提供使用者介面來指定行程項目，亦可於系統平常運作狀態下或於第1圖之步驟S130以前執行。第7圖之實施例，提供一使用者介面700，使用者介面700呈現此運算裝置之至少一行程，例如虛線方框701所示之區域中示意的行程名稱：ABC,Player,Firefox,Freemind。此外，運算裝置回應一選取動作(譬如藉由選取方塊702或其他任何使用者介面之選取操作)，將所呈現之該至少一行程中之被選取者加入此行程列表中。於實作時，更可選擇性地呈現其他資訊如行程列表(如711所示)、該至少一行程之佔用記憶體大小(如712所示)或執行次數(如713所示)，以利使用者選擇要將行程項目加入至行程列表中或從中刪除某些項目。此外，第6 圖之實施例除了圖形使用者介面之實施方式以外，亦可改以命令模式的使用者介面實施，上述之選取動作可視為相對應的命令輸入至運算裝置中。

此外，本揭露更提供一種運算裝置可讀寫式資訊儲存媒體之實施例，其上儲存有程式，此程式可用於執行上述之一實施例如第1至6圖之實施例的方法。本實施例的運算裝置可讀寫式資訊儲存媒體比如但不受限於：光學式資訊儲存媒體(如CD、DVD、藍光DVD)、磁式資訊儲存媒體(如軟碟機、硬碟機、磁帶機等)或如記憶體裝置(如靭體、快閃記憶體、USB記憶裝置等)。此外，運算裝置可讀寫式資訊儲存媒體亦視為可在網路/傳遞媒介(如空氣等)上傳遞或伺服器上儲存的程式碼。

此外，上述之特殊開機模式，其實施例例如為快速開機模式或一般開機模式。

綜上所述，雖然以實施例揭露如上，然其並非用以限定本案之實施方式。本揭露所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本揭露之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本案之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

10‧‧‧運算裝置

110‧‧‧處理單元

120‧‧‧第一記憶體

130‧‧‧第二記憶體

131‧‧‧檔案系統

133‧‧‧休眠檔

135‧‧‧互換空間

170‧‧‧輸入單元

180‧‧‧顯示單元

190‧‧‧通訊單元

700‧‧‧使用者介面

701‧‧‧行程名稱

702‧‧‧選取方塊

711‧‧‧行程列表

712‧‧‧佔用記憶體大小

713‧‧‧執行次數

S110-S140、S210-S220、S310-S330、S410-S430‧‧‧步驟

第1圖是為依據一實施例的一種開機之映像檔之大小縮減方法的流程圖。

第2圖是為一運算裝置之一實施例。

第3圖是為使用一行程列表於第1圖之方法之一實施例。

第4圖是為使用一行程列表於第1圖之方法之另一實施例。

第5圖是為於行程列表中加入行程項目之一實施例。

第6圖示意提供一使用者介面以讓使用者於行程列表中加入行程項目之一實施例。

S110-S140‧‧‧步驟

Claims

一種開機之映像檔之大小縮減方法，執行於一運算裝置，包括：回應一關機要求，判斷是否已啟用一特殊開機模式；若已啟用該特殊開機模式，設定移除行程用的一門檻參數集合；若該運算裝置之一第一記憶單元中存在符合一移除行程之條件之行程，則移除符合該移除行程之條件之至少一行程，其中該移除行程之條件包括基於該門檻參數集合所界定之條件；以及進入一休眠程序，其中該休眠程序產生一開機之映像檔並儲存於該運算裝置之一第二記憶單元，其中該映像檔包括經過該移除步驟後保留於該第一記憶單元中之行程。
如申請專利範圍第1項所述之開機之映像檔之大小縮減方法，其中在該移除步驟中，符合該移除行程之條件之至少一行程是為系統行程以外之行程。
如申請專利範圍第1項所述之開機之映像檔之大小縮減方法，其中該設定之門檻參數集合具有之優先權門檻值，在執行該移除步驟時，令符合該移除行程之條件之該至少一行程因優先權而被移除。
如申請專利範圍第1項所述之開機之映像檔之大小縮減方法，其中該設定之門檻參數集合具有之可用記憶體大小門檻值，在執行該移除步驟時，令符合該移除行程之條件之該至少一行程因優先權而被移除。
如申請專利範圍第1項所述之開機之映像檔之大小縮減方法，其中在該移除步驟前，該方法更包括：決定該運算裝置目前的行程是否存在於一行程列表中；若是，提昇至少一存在於該行程列表中之目前的行程之優先權。
如申請專利範圍第5項所述之開機之映像檔之大小縮減方法，其中該提昇步驟，使該至少一目前的行程之優先權提昇後於該移除步驟後得以保留於該映像檔中。
如申請專利範圍第6項所述之開機之映像檔之大小縮減方法，其中該提昇步驟，使該至少一目前的行程之優先權等同於該運算裝置之核心行程之優先權，以於該移除步驟後得以保留於該映像檔中。
如申請專利範圍第1項所述之開機之映像檔之大小縮減方法，其中在該移除步驟中，該移除行程之條件更包括基於一行程列表所界定的條件，若該運算裝置之該第一記憶單元中之一行程是為符合該基於該設定之門檻參數集合所界定之條件且不存在於該行程列表中，則該行程得以被移除。
如申請專利範圍第5至8項之任一項所述之開機之映像檔之大小縮減方法，其中在該判斷是否已啟用特殊開機模式之步驟以前，該方法更包括：記錄該運算裝置之行程的執行次數作為記錄資料；若該記錄資料中之一行程之執行次數滿足基於一次數門檻之條件，則令該記錄資料中之該行程加入至該行程列表中。
如申請專利範圍第5至8項之任一項所述之開機之映像檔之大小縮減方法，其中在該判斷是否已啟用特殊開機模式之步驟以前，該方法更包括：提供一使用者介面，該使用者介面呈現該運算裝置之至少一行程；回應一選取動作，將該至少一行程中之被選取者加入該行程列表中。
如申請專利範圍第10項所述之開機之映像檔之大小縮減方法，其中該使用者介面更呈現該運算裝置運行中之各該至少一行程之至少一佔用記憶體大小和一執行次數之一者。
如申請專利範圍第10項所述之開機之映像檔之大小縮減方法，其中該使用者介面更呈現該行程列表。
如申請專利範圍第1項所述之開機之映像檔之大小縮減方法，其中該移除步驟係呼叫該運算裝置之一作業系統之一記憶體移除行程進行移除之處理。
一種運算裝置可讀取記錄媒體，其中係記錄包括運算裝置可執行之複數多個指令，當一運算裝置執行該些指令後，該運算裝置用以執行如申請專利範圍第1項之開機之映像檔之大小縮減方法。
一種運算裝置，包括：一第一記憶單元；一第二記憶單元；以及一處理單元，回應於一關機要求，若已啟用一特殊開機模式，該處理單元設定移除行程用的門檻參數集合；若該運算裝置之一第一記憶單元中存在符合一移除行程之條件之行程，則該處理單元移除符合該移除行程之條件之至少一行程，其中該移除行程之條件包括基於該門檻參數集合所界定之條件；其中該處理單元回應於該關機要求更令該運算裝置進入一休眠狀態，其中該運算裝置進入該休眠狀態前，該處理單元產生一開機之映像檔並儲存於該第二記憶單元，其中該映像檔包括經過該移除動作後保留於該第一記憶單元中之行程。
如申請專利範圍第15項所述之運算裝置，其中在該移除動作中，符合該移除行程之條件之該至少一行程是為系統行程以外之行程。
如申請專利範圍第15項所述之運算裝置，其中在該移除動作前，該處理單元更用作提昇存在於一行程列表中的至少一目前的行程之優先權，使該至少一目前的行程之優先權提昇後得以保留於該映像檔中。
如申請專利範圍第15項所述之運算裝置，其中該移除行程之條件更包括基於一行程列表所界定的條件，若該運算裝置之該第一記憶單元中之一行程是為符合該基於該設定之門檻參數集合所界定之條件且不存在於該行程列表中，則該處理單元移除該行程。
如申請專利範圍第17或18項所述之運算裝置，其中該處理單元，於一平常運作狀態中，更用作：記錄該運算裝置之行程的執行次數作為記錄資料；若該記錄資料中之一行程之執行次數滿足基於一次數門檻之條件，則令該記錄資料中之該行程加入至該行程列表中。
如申請專利範圍第17或18項所述之運算裝置，更包括一顯示單元，其中該處理單元於一平常運作狀態中更用作：提供一使用者介面於該顯示單元，該使用者介面呈現該運算裝置之至少一行程；回應一選取動作，將該至少一行程中之被選取者加入該行程列表中。