JP5054682B2 - 第２のオペレーティングシステムの高速ブートシステム及び方法 - Google Patents

Description

関連する出願の参照

本出願は、２００５年６月２４日付提出の米国仮特許出願第６０／６９３，６３３号の優先権を主張する。

本発明は、一般的に、コンピュータの第２のオペレーティングシステムを高速にブートするためのシステム及び方法に関する。

コンピュータが“ブートされる”（“ｂｏｏｔｅｄ”）と、オペレーティングシステムはハードディスクドライブ（ＨＤＤ）からメモリに読み込まれる。これが意味するのは、ＨＤＤをまず回転させて使用可能とし、そしてデータをディスクからメモリに移し替えなければならず、コンピュータのブートのための時間は長くなるということである。

第１の（ｐｒｉｍａｒｙ）オペレーティングシステム（例えばＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標））によって提供されるパーソナルコンピュータの従来の機能（例えば文書処理、スプレッドシートの生成など）に加えて、いくつかのコンピュータは、特別な目的の機器によって他の方法で遂行され得る機能を実行するように構成される。例えば、いくつかのノートブック型コンピュータは、単純なＤＶＤ再生器として、若しくは無線電話として、または電子メール機器として用いられるように構成される。それぞれの場合に、本発明は、対応付けられて限定されたデバイスドライバを伴う、より単純な第２の（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ）オペレーティングシステムコンピュータを、第１のオペレーティングシステムの代わりにブートされるようにＨＤＤ上に記憶し得ることを認識する。この方法において、ユーザの望む全てのことが、比較的単純な機能のためにコンピュータを使用し、そしてコンピュータをシャットダウンさせるだけであれば、所望の機能に関連付けられた比較的小さな第２のオペレーティングシステムをメモリへブートすることが必要されるだけであることから、ブート時間を短縮することができる。

しかしならが、ここで認識されるように、そうした状況下でのブートは、依然としてＨＤＤを回転させることを必要とする。ブート時間が短縮されるとしても、依然としてある程度の時間は必要であり、さらに特にバッテリ駆動のコンピュータでは望ましくないこととして、ＨＤＤを回転させることによりエネルギーが消費される。それにも関わらず、コンピュータの既存の基本入出力システム（ＢＩＯＳ）（オペレーティングシステムのブートを開始する小さなプログラムであって、ＨＤＤ上に位置するのではなく、代わりに比較的小さな固体メモリ内に記憶される。）は典型的にはオペレーティングシステムを取得するためにＨＤＤにアクセスするよう構成されることから、ＨＤＤはオペレーティングシステムが存在するとＢＩＯＳが予期する場所であるため、それでもＨＤＤからブートを行うことが望ましい。

ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）にアクセスするプロセッサを含むコンピュータの第２のオペレーティングシステムのブート時間を短縮させる方法が開示される。前記ＨＤＤは、前記第２のオペレーティングシステムを記憶する１つ以上のディスクと、第１のオペレーティングシステムとを含む。前記ＨＤＤは、不揮発固体メモリ（ＮＶＭ：Ｎｏｎ−Ｖｏｌａｔｉｌｅ ｓｏｌｉｄ ｓｔａｔｅ Ｍｅｍｏｒｙ）をも含む。前記方法には、第１のオペレーティングシステムまたは第２のオペレーティングシステムのどちらがブートされるべきかを示す電源投入信号（ｐｏｗｅｒ ｏｎ ｓｉｇｎａｌ）の受信が含まれる。第１のオペレーティングシステムがブートされるべきである場合には、ディスクは回転させられ、ディスクからコンピュータのメインメモリへ第１のオペレーティングシステムがブートされる。第２のオペレーティングシステムがＮＶＭ内に存在する場合、ＮＶＭをＨＤＤキャッシュとして使用できるようにするために、ＮＶＭの内容は消去（ｆｌｕｓｈ）される。電源停止信号（ｐｏｗｅｒ ｄｏｗｎ ｓｉｇｎａｌ）を受信した際には、第２のオペレーティングシステムがディスクからＮＶＭへ複製され、そしてコンピュータの電源が停止される。対照的に、第２のオペレーティングシステムがブートされるべきである場合には、ディスクを回転させることなく、ＮＶＭから直接それがブートされる。

限定ではない実装において、ＮＶＭはフラッシュメモリとすることができる。コンピュータは、操作可能な第１の電源投入要素と、第２の電源投入要素を含むことができる。第１の電源投入要素が操作された際には、第１のオペレーティングシステムがブートされるべきであることを通知する電源投入信号が生成される。一方、第２の電源投入要素が操作された際には、第２のオペレーティングシステムがブートされるべきであることを通知する電源投入信号が生成される。

別の観点として、コンピュータシステムは、プロセッサと、プロセッサによりアクセス可能なコンピュータメモリと、プロセッサによりアクセス可能であり少なくとも１つのディスク及び不揮発固体メモリ（ＮＶＭ）を含むハードディスクドライブ（ＨＤＤ）とを含む。第１のオペレーティングシステムは、第１の条件においてプロセッサの制御下で自身をコンピュータメモリへブートさせるために、ディスク上に記憶される。また、第２のオペレーティングシステムは、第２の条件においてプロセッサの制御下で第２のオペレーティングシステムをＮＶＭからコンピュータメモリへブートさせるために、ディスク上及びＮＶＭ上にも位置する。

また別の観点として、コンピュータは、ブートを行う処理手段と、第１のオペレーティングシステム及び第２のオペレーティングシステムを記憶させるディスク手段とを含む。不揮発固体メモリ（ＮＶＭ）手段は、第２のオペレーティングシステムの記憶のために供給される。前記処理手段は、第１の電源投入信号を受信すると、第１のオペレーティングシステムをディスクからブートする。一方、第２の電源投入信号を受信すると、前記処理手段は、第２のオペレーティングシステムをディスクを回転させることなくＮＶＭ手段からブートする。

本発明の詳細は、その構造と動作の両方について、同一の部分に同一の符号で言及している添付図面を参照することにより、最もよく理解され得る。

最初に図１を参照すると、一般的に符号１０を付された限定ではないコンピュータシステムが示されており、前記コンピュータシステムは筐体２０を有するハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１２を含み、前記筐体２０はＨＤＤコントローラ２２を支持する。前記コントローラ２２は少なくとも１つのハードディスク２４と電気的に接続される。ディスク２４は第１のオペレーティングシステム２６と少なくとも１つの第２のオペレーティングシステム２８の両方を記憶する。追加的な第２のオペレーティングシステムを、以下にさらに説明する原理に従ってＮＶＭからブートするために供給することができる。

コントローラ２２もまた、限定ではなくフラッシュメモリ装置とすることのできる不揮発固体メモリ（ＮＶＭ）３０にアクセスする。ホストコンピュータ３２はＨＤＤ１２にアクセスし、以下にさらに説明するように、ＮＶＭ３０は、ホストコンピュータ３２が停止モードにあるときには、ＨＤＤ上に記憶される第２のオペレーティングシステムの複製を収容する。この複製は、第２のオペレーティングシステムのブートの最中は容易にアクセスできるようにＮＶＭ３０内に維持されるが、第１のオペレーティングシステムがブートされる場合にはＮＶＭ３０から削除される。その理由は、第１のオペレーティングシステムが、第１のオペレーティングシステムの使用中に典型的にはＮＶＭ３０を他の目的（例えばキャッシュ）のために使用するためである。

図示している通り、限定ではない実施形態において、ホストコンピュータ３２には、コンピュータプロセッサ３４と限定ではないメインメモリ３６とが含まれる。プロセッサ３４は、内部ＨＤＤコントローラ３７を用いてＨＤＤ１２にアクセスする。限定ではないメモリ３６は、ユーザ命令を実行するためにホストコンピュータにより利用される例えばＲＡＭメモリなどの動作中のコンピュータメモリと関連付けられたどういったハードウェアを含んでもよい。また、ホストコンピュータ３２には、操作可能な第１の電源投入要素、及び第２の電源投入要素４０を含めることができる。両方の電源投入要素は、ボタンであってもよい。別々のボタンが図示されているものの、物理的に分かれたボタンの代わりに、２つの要素３８、４０は、単一の共通ボタン、トグルスイッチ、または第１若しくは第２のオペレーティングシステムのどちらがブートされるべきかに依存して異なるように操作可能な他の要素によって実装してもよい。

いずれの場合も、第１の電源投入要素３８は、操作された際にコンピュータ３２を起動し、プロセッサ３４に第１のオペレーティングシステム２６がディスクからメインメモリ３６へブートされるべきであることを通知する。対照的に、第２の電源投入要素４０が操作された際には、コンピュータ３２が起動され、プロセッサ３４に第２のオペレーティングシステム２６がＮＶＭ３０からメインメモリ３６へブートされるべきであることが通知される。ここで図２を参照すると、どちらのオペレーティングシステムがユーザによって示されたかを判定するためのロジックが示されている。説明を容易にするために、図２はフローチャート形式で描かれているが、実際の実装において、例えば状態ロジック（ｓｔａｔｅ ｌｏｇｉｃ）などの他のロジック形態を用いてもよいことは理解されるべきである。

条件分岐の菱形４２を始点として、システムは電源投入信号を受信し、その信号を第２のブート要素４０から受信したのかどうかを判定する。第２のブート要素４０が操作されたとロジックが判定すると、ブロック４４において、ＨＤＤはディスクの回転を開始しない。ブロック４６へ移動すると、第２のオペレーティングシステム２８がＮＶＭ３０からホストコンピュータのメインメモリ３６へブートされる。第２のオペレーティングシステムのメインメモリ３６からの稼動は、停止信号を受信するといったときまで、ディスクを回転させることなく行われる。

条件分岐の菱形４８において停止信号が生成されたとの判定がなされると、ブロック５０においてシステムの電源が切断され、第２のオペレーティングシステム２８の複製はＨＤＤのＮＶＭ３０のフラッシュメモリ内に記憶されたままとなる。停止信号は、例えば電源ボタンの押下、またはオペレーティングシステムの停止モジュール内のソフトウェアコールによって生成され得る。

条件分岐の菱形４２に戻り、第１のオペレーティングシステムの電源投入要素３８が操作された場合には、ロジックはブロック５２へと移り、ディスク２４が回転される。同時に、ブロック５２は、セッションの継続中に例えばキャッシュとしてＮＶＭを使用できるように、ＮＶＭ３０内に記憶された第２のオペレーティングシステムが消去されることを示している。

ブロック５４へ移動すると、第１のオペレーティングシステム２６が、ホストコンピュータのメインメモリ３６へディスク２４からブートされる。第１のオペレーティングシステムのメインメモリ３６からの稼動は、条件分岐の菱形５６において受信されるような停止信号が判定されるまで継続する。そして、ロジックフローはブロック５８へと移る。

図２に示されているように、ブロック５８では、思い起こされるように第１のオペレーティングシステムの電源投入及びブート時に消去された、第２のオペレーティングシステムの新たな複製の場所を空けるために、ＨＤＤ内のＮＶＭ３０の内容が消去される。ブロック６０において、第２の電源投入要素４０が操作された場合の次回のシステム開始の間に使用できる状態とするために、第２のオペレーティングシステムの複製がディスク２４からＮＶＭ３０へと複製される。ブロック６２において、ＨＤＤ内のディスク２４は回転を停止し、第１のオペレーティングシステム向けの現在のセッションが閉じられる。最終的に、再度ブロック５０において、システムは電源を切断してロジックは終了する。

“第２のオペレーティングシステムの高速ブートシステム及び方法”は、本明細書において詳細に示され及び説明されており、本発明に係る前述のオブジェクトの全てを包含することができる一方、本発明の技術的範囲は、添付された特許請求の範囲によってのみ限定されるものと理解されるべきである。例えば、第２のオペレーティングシステムは電源停止前にＮＶＭへ複製されるよう検討されているが、１つよりも多くの第２のオペレーティングシステムをＮＶＭへと複製してもよく、また複数の第２のオペレーティングシステムをディスクを回転させることなくＮＶＭからブートできるように、１つよりも多くの第２のオペレーティングシステムのブート信号を供給してもよい。

限定ではないコンピュータシステムの概略図である。 本発明のロジックのフローチャートである。 本発明のロジックのフローチャート（図２の続き）である。

Claims (8)

1. コンピュータ（３２）の第２のオペレーティングシステム（２８）のブート時間を短縮させる方法であって、前記コンピュータ（３２）はハードディスクドライブ（ＨＤＤ）（１２）にアクセスするプロセッサ（３４）を含み、前記ＨＤＤ（１２）は前記第２のオペレーティングシステム（２８）及び第１のオペレーティングシステムを記憶する少なくとも１つのディスク（２４）を含み、前記ＨＤＤ（１２）はさらに少なくとも１つの不揮発固体メモリ（ＮＶＭ）（３０）を含み、前記方法は：
   前記第１のオペレーティングシステム（２６）または前記第２のオペレーティングシステム（２８）のいずれをブートすべきかを通知する電源投入信号を受信することと；
   前記第１のオペレーティングシステム（２６）をブートすべきである場合には：
   前記ディスク（２４）を回転させて前記第１のオペレーティングシステム（２６）をブートし；
   前記第２のオペレーティングシステム（２８）が前記ＮＶＭ（３０）内に存在するときは、前記ＮＶＭ（３０）の内容を消去して前記ＮＶＭ（３０）をＨＤＤキャッシュとして使用できるようにし；
   電源停止信号の受信後に前記第２のオペレーティングシステム（２８）を前記ディスク（２４）からＮＶＭ（３０）へ複製して前記コンピュータ（３２）の電源を停止することと；
   前記第２のオペレーティングシステム（２８）をブートすべきである場合には、前記第２のオペレーティングシステム（２８）を前記ＮＶＭ（３０）からブートし、前記ディスク（２４）を回転させないことと；
   を備える方法。
2. 前記ＮＶＭ（３０）は、フラッシュメモリであることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記コンピュータ（３２）は、少なくとも第１の操作可能な電源投入要素（３８）と第２の電源投入要素（４０）とを含み、前記第１の電源投入要素（３８）が操作された場合に前記第１のオペレーティングシステム（２６）をブートすべきであることを通知する電源投入信号が生成され、前記第２の電源投入要素（４０）が操作された場合に前記第２のオペレーティングシステム（２８）をブートすべきであることを通知する電源投入信号が生成される、ことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
4. 前記電源投入要素（３８、４０）は、ボタンであることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
5. 少なくとも１つのプロセッサ（３４）と；
   前記プロセッサ（３４）からアクセス可能な少なくとも１つのコンピュータメモリ（３６）と；
   前記プロセッサ（３４）からアクセス可能であり、少なくとも１つのディスク（２４）及び少なくとも１つの不揮発固体メモリ（ＮＶＭ）（３０）を含む、少なくとも１つのハードディスクドライブ（ＨＤＤ）（１２）と；
   第１の条件において前記プロセッサ（３４）の制御下で自身を前記コンピュータメモリ（３６）へブートさせるために前記ディスク（２４）上に記憶される少なくとも１つの第１のオペレーティングシステム（２６）と；
   第２の条件において前記プロセッサ（３４）の制御下で前記ＮＶＭ（３０）から前記コンピュータメモリ（３６）へ第２のオペレーティングシステムをブートさせるために前記ディスク（２４）上及び前記ＮＶＭ（３０）上に位置する少なくとも１つの前記第２のオペレーティングシステム（２８）と；
   を備え、
   前記第２のオペレーティングシステム（２８）がＮＶＭ（３０）からブートされる場合には、前記ディスク（２４）を回転させず、
   前記第１の条件は第１の電源投入信号によって開始され、前記第２の条件は第２の電源投入信号によって開始され、
   前記第２のオペレーティングシステム（２８）は、前記第１の条件下で前記ＮＶＭ（３０）から消去され、さらに、
   前記第２のオペレーティングシステム（２８）は、前記第１の条件から電源の停止の一部として前記ＮＶＭ（３０）に複製されることを特徴とするコンピュータシステム。
6. 前記ＮＶＭ（３０）は、フラッシュメモリであることを特徴とする、請求項５に記載のシステム。
7. 少なくとも第１の操作可能な電源投入要素（３８）と第２の電源投入要素（４０）とを備え、前記第１の電源投入要素が操作された場合に、前記第１のオペレーティングシステム（２６）がブートされるべきであることを通知する電源投入信号が生成されることと、前記第２の電源投入要素が操作された場合に、前記第２のオペレーティングシステム（２８）がブートされるべきであることを通知する電源投入信号が生成されることと、を特徴とする、請求項５に記載のシステム。
8. 前記電源投入要素（３８、４０）は、ボタンであることを特徴とする、請求項７に記載のシステム。

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