TW201528139A - 切換作業系統的方法及電子裝置 - Google Patents

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Abstract

一種切換作業系統的方法及電子裝置。在第一作業系統運行的情況下，當接收到切換訊號時，通知第一作業系統進入省電模式。在省電模式下，將系統記憶體中的第一作業系統的第一運行資料儲存至儲存單元中的第一轉存區；且載入第二作業系統至系統記憶體使得第二作業系統進入正常工作模式。

Description

切換作業系統的方法及電子裝置
本發明是有關於一種多作業系統的使用方法，且特別是有關於一種切換作業系統的方法及電子裝置。
隨著科技的進步，市面上的電子裝置為了滿足使用者的需求，而需要同時具備多種功能。其中，隨著使用需求的不同，使用者會在同一電子裝置上安裝多個作業系統。例如，同時安裝麥金塔作業系統以及微軟視窗作業系統。
一般而言，在兩個作業系統之間進行切換有兩種方法，一種是重新開機進入另一個作業系統，另一種是利用虛擬技術(virtualization technology)來達到在兩個作業系統之間的切換。然而，對使用者而言，重新開機進入另一個作業系統並非為便利的作法。而使用虛擬技術的方式在雙作業系統之間進行切換，雖然可省去重開機的時間，然而，由於是在其中一個作業系統中啟動另一個作業系統，因而會導致系統的效能變差。
本發明提供一種切換作業系統的方法及電子裝置，提供一種可快速切換作業系統的方法，並且不會造成系統資源的負擔。
本發明的切換作業系統的方法，用於電子裝置，上述方法包括：載入第一作業系統至系統記憶體，使得第一作業系統進行運作；在第一作業系統運行的情況下，當接收到切換訊號時，通知第一作業系統進入省電模式；在省電模式下，將系統記憶體中的第一作業系統的第一運行資料儲存至儲存單元中的第一轉存區；以及載入第二作業系統至系統記憶體，並使得第二作業系統進入正常工作模式。
在本發明的一實施例中，上述載入第一作業系統至系統記憶體的步驟包括：檢查儲存單元中的第一轉存區是否存在有第一作業系統的第一運行資料；若第一轉存區存在有第一作業系統的第一運行資料，自第一轉存區中將第一運行資料轉存至系統記憶體，並使得第一作業系統進入正常工作模式；以及若第一轉存區不存在有第一作業系統的第一運行資料，自儲存單元的第一分割區中載入第一作業系統至系統記憶體並使得第一作業系統進入正常工作模式。
在本發明的一實施例中，上述載入第二作業系統至系統記憶體的步驟包括：檢查儲存單元中的第二轉存區是否存在有第二作業系統的第二運行資料；若第二轉存區存在有第二作業系統的第二運行資料，自第二轉存區中將第二運行資料轉存至系統記 憶體，並使得第二作業進入正常工作模式；以及若第二轉存區不存在有第二作業系統的第二運行資料，自儲存單元的第二分割區中載入第二作業系統至系統記憶體，並使得第二作業系統進入正常工作模式。
在本發明的一實施例中，上述方法更包括：透過開機韌體來執行開機程序；以及由開機韌體載入第一作業系統至系統記憶體。
在本發明的一實施例中，上述在載入第一作業系統至系統記憶體的之後，在第一作業系統運行的情況下，啟動監控程式來偵測是否接收到切換訊號，以在偵測到接收到切換訊號時，由監控程式通知第一作業系統，使得第一作業系統進入省電模式。
在本發明的一實施例中，上述在通知第一作業系統進入省電模式之後，當第一作業系統進入省電模式時，第一作業系統傳遞請求訊號至系統晶片組，以要求系統晶片組進入省電模式。在晶片組進入省電模式下，透過開機韌體將系統記憶體中的第一作業系統的第一運行資料儲存至儲存單元中的第一轉存區，以及由開機韌體載入第二作業系統至系統記憶體。
在本發明的一實施例中，上述在第一作業系統運行的情況下，透過嵌入式控制器來偵測是否接收到切換訊號。
在本發明的一實施例中，上述系統記憶體為隨機存取記憶體(Random Access Memory，RAM)，上述儲存單元為非揮發性儲存單元。
本發明的電子裝置包括：系統記憶體、儲存單元、開機韌體單元以及系統晶片組。系統晶片組耦接至系統記憶體、儲存單元以及開機韌體單元。儲存單元包括：第一分割區，具有第一作業系統；第二分割區，具有第二作業系統；第一轉存區，其中在自第一作業系統切換至第二作業系統時，系統記憶體中的第一作業系統的第一運行資料會被儲存至第一轉存區；以及第二轉存區，其中在自第二作業系統切換至第一作業系統時，系統記憶體中的第二作業系統的第二運行資料會被儲存至第二轉存區。上述系統晶片組透過開機韌體載入第一作業系統至系統記憶體，以使得第一作業系統進行運作。在第一作業系統下，透過第一作業系統的監控程式偵測到接收到切換訊號時，監控程式通知第一作業系統進入省電模式；在省電模式下，透過開機韌體將系統記憶體中的第一作業系統的第一運行資料儲存至第一轉存區；在第二轉存區不存在有第二運行資料的情況下，透過開機韌體自第二分割區載入第二作業系統至系統記憶體，並使得第二作業系統進入正常工作模式；以及在第二轉存區存在有第二運行資料的情況下，透過開機韌體自第二轉存區載入第二作業系統的第二運行資料至系統記憶體，並使得第二作業系統進入正常工作模式。
基於上述，本發明不僅能夠快速切換作業系統，並且由於系統記憶體中僅會存在目前運行中之作業系統的運行資料，據此，作業系統在運作時可以使用到完整的系統記憶體，而不會造成系統記憶體的負擔。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
100‧‧‧電子裝置
110‧‧‧系統晶片組
111‧‧‧處理單元
113‧‧‧輸出輸入耦合單元
120‧‧‧系統記憶體
130‧‧‧儲存單元
131‧‧‧第一分割區
132‧‧‧第二分割區
133‧‧‧第一轉存區
134‧‧‧第二轉存區
135‧‧‧第一作業系統
136‧‧‧第二作業系統
140‧‧‧開機韌體單元
141‧‧‧開機韌體
150‧‧‧嵌入式控制器
160‧‧‧按鈕
S205~S225‧‧‧切換作業系統的方法各步驟
S301~S333‧‧‧另一切換作業系統的方法各步驟
圖1是依照本發明一實施例的電子裝置的方塊圖。
圖2是依照本發明一實施例的切換作業系統的方法流程圖。
圖3是依照本發明另一實施例的切換作業系統的方法流程圖。
一般在安裝多個作業系統的電子裝置上，難以兼顧使用上的便利及系統效能。本發明提出一種切換作業系統的方法及電子裝置，可快速切換作業系統的方法，並且不會造成系統資源的負擔。為了使本案之內容更為明瞭，以下特舉實施例作為本案確實能夠據以實施的範例。
圖1是依照本發明一實施例的電子裝置的方塊圖。請參照圖1，電子裝置100包括系統晶片組110、系統記憶體120、儲存單元130、開機韌體單元140、嵌入式控制器150以及按鈕160。系統晶片組110耦接至系統記憶體120、儲存單元130、開機韌體單元140以及嵌入式控制器150。
系統晶片組110包括處理單元111及輸出輸入耦合單元 113。處理單元111例如為中央處理單元(Central Processing Unit，CPU)、微處理器(Microprocessor)、數位訊號處理器(Digital Signal Processor，DSP)、可程式化控制器等。在此，處理單元111耦接至系統記憶體120。輸出輸入耦合單元113耦接至開機韌體單元140及嵌入式控制器150。
系統記憶體120例如為隨機存取記憶體(Random Access Memory，RAM)，其是與處理單元111直接交換資料的主記憶體。開機韌體單元140例如為唯讀記憶體(Read Only Memory，ROM)，其包括有開機韌體141。開機韌體141提供最基本的硬體初始化(initialize)程式碼以及周邊控制的程式碼等。開機韌體141例如為基本輸入輸出系統(Basic Input Output System，BIOS)。
儲存單元130例如為固態硬碟(Solid State Disk，SDD)、硬碟(Hard Disk Drive，HDD)或快閃記憶體(Flash Memory)等非揮發性儲存單元。儲存單元130包括第一分割區(partition)131、第二分割區132、第一轉存區(dump area)133以及第二轉存區134。第一分割區131中包括第一作業系統135。第二分割區132中包括第二作業系統136。而第一轉存區133及第二轉存區134則是用以在進行作業系統切換時，提供目前運行的作業系統的運行資料進行儲存之用。其中，第一轉存區133提供第一作業系統135的第一運行資料進行儲存，第二轉存區134提供第二作業系統136的第二運行資料進行儲存。
在此，第一作業系統135及第二作業系統136中皆包括 有一監控程式，藉由此監控程式來偵測是否接收到切換訊號(其是用以進行作業系統切換的訊號)。在接收到切換訊號時，監控程式會通知正在執行中的作業系統(例如為第一作業系統135或第二作業系統136)進入省電模式。當在執行中的作業系統進入省電模式時，其會傳遞一請求訊號至系統晶片組110，以要求系統晶片組110進入省電模式，而將電子裝置100的控制權由作業系統轉移至開機韌體141。省電模式例如為進階組態與電源介面(Advanced Configuration and Power Interface，ACPI)標準中的S1~S3模式的其中之一。而在省電模式下，透過開機韌體141來進行作業系統的切換。
在本實施例中，於電子裝置100中設置實體的按鈕160，藉以來產生切換訊號。例如，可獨立設置按鈕160或者以鍵盤上的單一按鍵或組合鍵來作為按鈕160。按鈕160耦接至嵌入式控制器150，透過嵌入式控制器來偵測是否接收到切換訊號。即，嵌入式控制器150偵測按鈕160是否被致能而產生切換訊號。或者，按鈕160亦可耦接至系統晶片組110中的輸出輸入耦合單元113，而在開機時供使用者進行選擇是否進行切換。然，在其僅為舉例說明，並不以此為限。在其他實施例中亦可以軟體來產生切換訊號。例如，在螢幕(未繪示)上顯示虛擬按鈕供使用者來選擇是否切換作業系統。
底下搭配上述電子裝置100來說明切換作業系統的方法各步驟。圖2是依照本發明一實施例的切換作業系統的方法流程 圖。為方便說明，在本實施例中先載入第一作業系統135作為目前運行中的作業系統，並以第二作業系統136作為欲切換之作業系統為例。
請參照圖2，在步驟S205中，由開機韌體141載入第一作業系統135至系統記憶體120。例如，在開機過程中，由開機韌體141來執行開機程序，並依據事先設定好欲啟動的作業系統(例如，第一作業系統135)，自第一分割區131中將第一作業系統135載入至系統記憶體120。
接著，在步驟S210中，在第一作業系統135運行的情況下，透過監控程式來偵測是否接收到切換訊號。具體而言，在第一作業系統135運行時會自動啟動監控程式(監控程度例如為常駐程式或服務程序)，透過監控程式來偵測是否接收到切換訊號。在未接收到切換訊號時，繼續運行第一作業系統135。
而當接收到切換訊號時，如步驟S215所示，監控程式通知第一作業系統135進入省電模式。例如，監控程式會通知正在運行的第一作業系統135，使得第一作業系統135進入省電模式。並且第一作業系統135在接收到通知之後，發出一請求訊號至系統晶片組110，以要求系統晶片組110進入省電模式。在系統晶片組110進入省電模式後，系統晶片組110發出一攔截中斷訊號，而將電子裝置100的控制權轉交至開機韌體141(例如為BIOS)。
之後，在步驟S220中，開機韌體141自系統記憶體120中，將第一作業系統135的第一運行資料儲存至儲存單元130中 的第一轉存區133。例如，在省電模式下，由開機韌體141將系統記憶體120中的第一運行資料進行壓縮後，將壓縮後的第一運行資料儲存至第一轉存區133。
然後，在步驟S225中，開機韌體141解壓縮並載入第二作業系統136至系統記憶體120，並使得第二作業系統進入正常工作模式。在此，開機韌體141可先檢查第二轉存區134中是否存在有第二作業系統136的第二運行資料。若第二轉存區134中存在第二運行資料，則開機韌體141自第二轉存區134中將第二運行資料載入至系統記憶體120。若第二轉存區134中不存在第二運行資料，則開機韌體141依據一般開機程序，自第二分割區132載入第二作業系統136至系統記憶體120。
基於上述，電子裝置100具有至少二種作業系統(即，第一作業系統135與第二作業系統136)，且第一作業系統135與第二作業系統136皆安裝有監控程式。當使用者欲進行作業系統切換時，透過監控程式來通知正在運行的第一作業系統135進入省電模式，再由開機韌體141將系統記憶體120內正在運行的第一作業系統135的資料壓縮轉存(dump)至儲存單元130。之後，檢查儲存單元130中是否已有欲切換的第二作業系統136的第二運行資料，若有，則從儲存單元130開啟第二運行資料對應的檔案後，將第二運行資料解壓縮並寫入系統記憶體120，並切換至正常工作模式來運行第二作業系統。藉此，系統記憶體120中只會儲存目前正在運行的作業系統的運行資料，因此運行中的作業系 統可以使用到完整的系統記憶體120。
然，在上述電子裝置100中亦可安裝多個作業系統(並不限於兩個作業系統)。並且，對應於所欲安裝的作業系統數量在儲存單元130中切割出對應的分割區以及對應的轉存區。例如，若欲安裝N個作業系統，則儲存單元130中會分割為N個分割區(第一至第N分割區)以及N個轉存區(第一至第N轉存區)。在安裝有多個作業系統的情況下，當接收到切換訊號時(如步驟S210)，會進一步詢問使用者欲切換至第幾個作業系統。
底下再舉一實施例來進行更完整的說明。
圖3是依照本發明另一實施例的切換作業系統的方法流程圖。在本實施例中，以開機韌體141為BIOS、省電模式為ACPI標準的S3模式且正常工作模式為ACPI標準的S0模式為例，並且搭配圖1的電子裝置100來進行說明。
在電子裝置100按下電源鍵後，由電源供應器(未繪示)供電至電子裝置100，使得處理單元111得以透過BIOS(即，開機韌體141)來執行開機程序，如步驟S301所示。例如，BIOS執行開機自我測試(Power On Self Test，POST)，並初始化系統記憶體120等周邊設備以及相關的暫存器(register)等，並測試是否可正常工作。
接著，在步驟S303中，BIOS選擇欲啟動的作業系統。例如，根據一開機設定(或者一使用者選擇)來選擇欲啟動的作業系統。之後，在步驟S305中，BIOS檢查欲啟動的作業系統對 應的轉存區是否存在有運行資料。在此，倘若電子裝置100為第一次開機，則轉存區中尚未存在有作業系統先前的運行資料，故，如步驟S307所示，遵照一般開機程序，BIOS自上述選擇欲啟動的作業系統對應的分割區中，將作業系統載入至系統記憶體120。例如，假設欲啟動第一作業系統135為初次啟動，則BIOS會自第一分割區131將第一作業系統135載入至系統記憶體120。之後，在步驟S313中，使得第一作業系統135切換至正常工作模式來運行。
另外，若步驟S305的檢查到轉存區中存在有欲啟動之作業系統的運行資料，則執行步驟S309，BIOS將轉存區中被壓縮的運行資料解壓縮，並將運行資料寫入至系統記憶體120中對應的記憶體位置。並且，在步驟S311中，BIOS將與暫存器及記憶體映射(memory mapping)相關的資料寫入至相關的暫存器及記憶體映射區。上述暫存器例如為處理單元111(如，CPU)的暫存器或南橋/北橋晶片組(未繪示)的暫存器。之後，在步驟S313中，使得作業系統切換至正常工作模式來運行。例如，假設欲啟動第一作業系統135先前已有啟動過，則BIOS在檢查到第一轉存區133存在有第一運行資料時，自第一轉存區133將第一運行資料載入至系統記憶體120，並使得第一作業系統135切換至正常工作模式。
承續節點A，在步驟S315中，由監控程式來偵測是否接收到切換訊號或關機訊號。即，在作業系統啟動時，會自動啟動 監控程式。在監控程式判定接收到切換訊號時，在步驟S317中，監控程式通知正在運行的作業系統，使得正在運行的作業系統切換至S3模式。接著，在步驟S319中，BIOS整理並釋放系統記憶體120中未使用的區塊。並且，在步驟S321中，BIOS將系統記憶體120內的運行資料壓縮並儲存至對應的轉存區。另外，在步驟S323中，BIOS將暫存器及記憶體映射相關的資料亦儲存至對應的轉存區中。而後，執行步驟S305，檢查欲啟動的作業系統所對應的轉存區是否存在有運行資料。若有，則執行步驟S309~S313；若無，則執行步驟S307及步驟S313。
舉例來說，電子裝置100目前正在運行第一作業系統135的情況下接收到切換訊號，則監控程式通知第一作業系統135，使得電子裝置100切換至S3模式，以將控制權由第一作業系統135插斷(interrupt)並轉至BIOS。接著，BIOS將系統記憶體120中的第一運行資料壓縮並儲存至第一轉存區133，並且將相關的暫存器資料以及記憶體映射資料一併儲存至第一轉存區133。之後，BIOS檢查第二轉存區134中是否存在有第二運行資料，若有，則執行步驟S309~S313；若無，則執行步驟S307及步驟S313。
另外，在步驟S315中，若接收到關機訊號，如步驟S325所示，監控程式通知正在運行的作業系統準備關機。接著，在關機之前，可進一步執行步驟S327~S333，在此，步驟S327~S333與步驟S317~S319相同，相關敘述可參照上述步驟S317~S319的內容。在本實施例中，在關機前，BIOS可將目前運行中的作業系 統的運行資料儲存至對應的轉存區中，據此，待下次開機時，在檢查到對應的轉存區中存在有運行資料時，直接自轉存區中將運行資料載入至系統記憶體120，便可恢復至關機前的使用狀態。
然，在其他實施例中，亦可將第一轉存區133與第二轉存區134設定為如下：在關機時，清除第一轉存區133與第二轉存區134中的內容。因此，在下次開機時，電子裝置100會先遵照一般開機程序來載入預設的作業系統，並在接收到切換訊號時，執行步驟S317~S323及步驟S305~S313。
綜上所述，在儲存單元中除了對應於所安裝的作業系統的數量來設置分割區之外，另外還對應於每一個作業系統來設置轉存區。因此，利用轉存區來儲存系統記憶體內曾運行過的作業系統的運行資料，可使得系統記憶體內只儲存目前正在運行的作業系統的資料，而不用暫存先前運行過的另一作業系統的資料。由於系統記憶體內只存在正在運行的作業系統的資料，因此在運作時可使用到完整的系統記憶體，不會造成系統的負擔。此外，再下次欲切換至先前曾運行過的作業系統時，可直接自轉存區中將對應的資料載入至系統記憶體，而不用重新開機，達成快速切換作業系統的目的。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
S205~S225‧‧‧切換作業系統的方法各步驟

Claims (9)

  1. 一種切換作業系統的方法，用於一電子裝置，該方法包括：載入一第一作業系統至一系統記憶體，使得該第一作業系統進行運作；在該第一作業系統運行的情況下，當接收到一切換訊號時，通知該第一作業系統進入一省電模式；在該省電模式下，將該系統記憶體中的該第一作業系統的一第一運行資料儲存至一儲存單元中的一第一轉存區；以及載入一第二作業系統至該系統記憶體，並使得該第二作業系統進入一正常工作模式。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的切換作業系統的方法，其中載入該第一作業系統至該系統記憶體的步驟包括：檢查該儲存單元中的該第一轉存區是否存在有該第一作業系統的該第一運行資料；若該第一轉存區存在有該第一作業系統的該第一運行資料，自該第一轉存區中將該第一運行資料轉存至該系統記憶體，並使得該第一作業系統進入該正常工作模式；以及若該第一轉存區不存在有該第一作業系統的該第一運行資料，自該儲存單元的一第一分割區中載入該第一作業系統至該系統記憶體並使得該第一作業系統進入該正常工作模式。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的切換作業系統的方法，其中載入該第二作業系統至該系統記憶體的步驟包括： 檢查該儲存單元中的一第二轉存區是否存在有該第二作業系統的一第二運行資料；若該第二轉存區存在有該第二作業系統的該第二運行資料，自該第二轉存區中將該第二運行資料轉存至該系統記憶體，並使得該第二作業系統自該省電模式切換至該正常工作模式；以及若該第二轉存區不存在有該第二作業系統的該第二運行資料，自該儲存單元的一第二分割區中載入該第二作業系統至該系統記憶體，並使得該第二作業系統進入該正常工作模式。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的切換作業系統的方法，更包括：透過一開機韌體來執行一開機程序；以及由該開機韌體載入該第一作業系統至該系統記憶體。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的切換作業系統的方法，其中在載入該第一作業系統至該系統記憶體的步驟之後，更包括：在該第一作業系統運行的情況下，啟動一監控程式來偵測是否接收到該切換訊號，以在偵測到接收到該切換訊號時，由該監控程式通知該第一作業系統，使得該第一作業系統進入該省電模式。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的切換作業系統的方法，其中在通知該第一作業系統進入該省電模式的步驟之後，更包括：當該第一作業系統進入該省電模式時，該第一作業系統傳遞一請求訊號至一系統晶片組，以要求該系統晶片組進入該省電模 式；在該晶片組進入該省電模式下，透過該開機韌體將該系統記憶體中的該第一作業系統的該第一運行資料儲存至該儲存單元中的該第一轉存區，以及由該開機韌體載入該第二作業系統至該系統記憶體。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的切換作業系統的方法，其中在該第一作業系統運行的情況下包括：透過一嵌入式控制器來偵測是否接收到該切換訊號。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的切換作業系統的方法，其中該系統記憶體為一隨機存取記憶體，該儲存單元為一非揮發性儲存單元。
  9. 一種電子裝置，包括：一系統記憶體；一儲存單元，包括：一第一分割區，包括一第一作業系統；一第二分割區，包括一第二作業系統；一第一轉存區，其中在自該第一作業系統切換至該第二作業系統時，該系統記憶體中的該第一作業系統的一第一運行資料會被儲存至該第一轉存區；以及一第二轉存區，其中在自該第二作業系統切換至該第一作業系統時，該系統記憶體中的該第二作業系統的一第二運行資料會被儲存至該第二轉存區； 一開機韌體單元，包括一開機韌體；以及一系統晶片組，耦接至該系統記憶體、該儲存單元以及該開機韌體單元，其中，該系統晶片組透過該開機韌體載入該第一作業系統至該系統記憶體，以使得該第一作業系統進行運作；其中，在該第一作業系統下，透過該第一作業系統的一監控程式偵測到接收到一切換訊號時，該監控程式通知該第一作業系統進入一省電模式；其中，該第一作業系統傳遞一請求訊號至該系統晶片組，以要求該系統晶片組進入該省電模式，而在該省電模式下，透過該開機韌體將該系統記憶體中的該第一作業系統的該第一運行資料儲存至該第一轉存區；在該第二轉存區不存在有該第二運行資料的情況下，透過該開機韌體自該第二分割區載入該第二作業系統至該系統記憶體，並且使得該第二作業系統進入一正常工作模式；以及在該第二轉存區存在有該第二運行資料的情況下，透過該開機韌體自該第二轉存區載入該第二作業系統的該第二運行資料至該系統記憶體，並使得該第二作業系統進入該正常工作模式。
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