专利名称：经输入设备访问游戏控制台系统中系统软件的系统和方法
技术领域：
本发明一般涉及游戏设备领域，尤其涉及使输入设备能够访问运行在游戏设备上的主机应用程序以提供系统功能的系统体系结构。
背景技术：
希望察看常规游戏控制台中的系统软件或与其交互的用户必须首先将所有的介质从介质驱动器中移除并对控制台加电。这一行动把用户带到系统菜单，其中，诸如时间、视频和音频输出模式等设置可被配置。用户也可从CD中听音乐或剥取(rip)音轨、管理储存在硬盘上的存储器单元或内容、以及执行涉及网络化特征的各种事情。常规系统的一个缺点是用户在与运行在控制台上的游戏应用程序交互的同时可能需要访问的任一系统应用程序必须在游戏应用程序中被复制。这对开发者造成了大量的工作，并造成了不一致的用户体验，因为系统应用程序可能对每一游戏应用程序不同地实现。
除上述以外，即使系统应用程序在游戏应用程序内提供，用户也没有任何方法可以在与游戏应用程序交互的同时快速并容易地访问系统应用程序。由此，需要一种提供与其它游戏应用程序并发地运行且可通过例如按钮的按下来被快速访问的系统菜单的系统和方法。通过按下按钮，用户可访问该系统菜单，它可向用户提供对所有系统和服务功能的访问。本发明提供了这样一种解决方案。
发明内容
本发明使游戏控制台的用户能够快速地从运行在控制台上的任一游戏应用程序内访问系统软件。系统软件与其它游戏应用程序并发地运行，并可采取图形处理器的控制以显示系统用户界面(UI)、系统通知和运行的应用程序和影片上的消息。本发明提供了一种可被添加到控制器和其它外围设备的统一UI，用于对系统菜单的快速访问，使得用户可具有统一的体验，而无需游戏应用程序开发者的实际努力。
依照本发明的一方面，提供了一种游戏系统，它包括中央处理单元、图形处理单元、存储器和输入设备。输入设备包括系统接口机制，它访问由与游戏应用程序并发地运行在游戏系统上的系统应用程序提供的系统功能。当系统应用程序从系统接口机制接收对系统功能的请求时，提供一系统菜单，以通过输入设备访问系统功能。
依照本发明的一个特征，输入设备可包括可视指示器，它指示系统正在等待用户输入。
依照本发明的另一方面，提供了一种游戏控制台输入设备，它包括多个控制按钮、系统请求接口按钮和可视指示器。系统请求接口按钮产生对系统功能的请求，该请求由与游戏应用程序并发地运行在游戏控制台上的系统应用程序接收。然后提供系统菜单，以通过游戏控制台输入设备访问由系统应用程序提供的系统功能。
依照本发明的另一方面，提供了一种游戏控制台中提供由与游戏应用程序并发地执行的系统应用程序提供的功能的方法。该方法包括从控制器接收对系统功能的请求、呈现一系统菜单作为在游戏控制台上执行的游戏应用程序上的覆盖图(overlay)、并通过该系统菜单提供对系统功能的访问。
参考附图阅读以下说明性实施例的详细描述，可以清楚本发明的其它特征和优点。
以上概述以及以下较佳实施例的详细描述，可以结合附图阅读来更好地理解。为说明本发明的目的，附图中示出了本发明的示例性构造；然而，本发明不限于所揭示的具体方法和手段。附图中图1所示是其中可实现本发明的各方面的游戏控制台的框图；图2所示是应用程序管理器的框图；图3-5是依照本发明的示例性控制器；
图6-9所示是在游戏控制台上的游戏应用程序的执行期间系统信息的呈现的示例性用户界面。
具体实施例方式
图1示出了其中可实现本发明的某些方面的游戏控制台100的功能组件。游戏控制台100具有中央处理单元(CPU)101，它具有一级高速缓存102、二级高速缓存104以及闪速ROM(只读存储器106)。一级高速缓存102和二级高速缓存104临时地储存数据，并因此减少了存储器访问周期的数量，由此提高了处理速度和吞吐量。可提供CPU 101具有一个以上核心，由此，具有附加的一级和二级高速缓存102和104。闪速ROM 106可储存当游戏控制台100被加电时在引导过程的初始阶段加载的可执行代码。
图形处理单元(GPU)108和视频编码器/视频编解码器(编码器/解码器)114形成了用于高速和高分辨率图形处理的视频处理管线。数据通过总线从图形处理单元108传送到视频编码器/视频编解码器114。视频处理管线将数据输出到A/V(音频/视频)端口140，用于发送到电视机或其它显示器。存储器控制器110连接到GPU 108，以便于处理器访问各种类型的存储器112，诸如但不限于RAM(随机存取存储器)。
游戏控制台100包括I/O控制器120、系统管理控制器122、音频处理单元123、网络接口控制器124、第一USB主机控制器126、第二USB控制器128以及面板I/O子组件130，它较佳地实现在一个模块118上。USB控制器126和128担当外围控制器142(1)-142(2)、无线适配器148和外部存储器设备146(如，闪存、外部CD/DVD ROM设备、可移动介质等)的主机。网络接口124和/或无线适配器148提供对网络(如，因特网、家庭网络等)的访问，并可以是各种各样不同的有线或无线接口组件的任一种，包括以太网卡、调制解调器、蓝牙模块、线缆调制解调器等等。
提供了系统存储器143以储存在引导过程期间加载的应用程序数据。提供了介质驱动器144，并且它可包括DVD/CD驱动器、硬盘驱动器或其它可移动介质驱动器等等。介质驱动器144可以对游戏控制台100是内部或外部的。应用程序数据可通过介质驱动器144来访问，以供游戏控制台100执行、回放等等。介质驱动器144通过总线，如串行ATA总线或其它高速连接(如，IEEE 1394)连接到I/O控制器120。
系统管理控制器122提供了涉及确保游戏控制台100的可用性的各种服务功能。音频处理单元123和音频编解码器136形成了具有高保真和立体声处理的对应的音频处理管线。音频数据在音频处理单元123和音频编解码器126之间通过通信链路传送。音频处理管线将数据输出到A/V端口140，以供外部音频播放器或具有音频能力的设备再现。
面板I/O子组件130支持电源按钮150和弹出按钮152的功能，以及展现在游戏控制台100的外表面上的LED(发光二极管)或其它指示器。系统电源模块136向游戏控制台100的组件提供功率。风扇138冷却游戏控制台100内的电路。
CPU 101、GPU 108、存储器控制器110和游戏控制台100内的各种其它组件通过一个或多个总线，包括串行和并行总线、存储器总线以及使用各种总线体系结构的任一种的处理器或局部总线而互连。
当游戏控制台100被加电时，应用程序数据可从系统存储器143加载到存储器112和/或高速缓存102、104中，并在CPU 101上执行。应用程序可呈现一图形用户界面，它在导航到游戏控制台100上可用的不同介质类型时提供了一致的用户体验。在操作中，应用程序和/或包含在介质驱动器144中的其它介质可以从介质驱动器144中启动或播放，以向游戏控制台100提供额外的功能。
游戏控制台100可以通过将系统简单地连接到电视机或其它显示器，来作为独立的系统运作。在此独立模式中，游戏控制台100允许一个或多个用户与系统交互、观看影片或听音乐。然而，随着通过网络接口124或无线适配器148变得可用的宽带连接的集成，游戏控制台100还可担当较大的网络团体中的参与者来运作。
当游戏控制台100被加电时，保留一组硬件资源量，以供游戏控制台操作系统的系统使用。这些资源可包括存储器的保留(例如，16MB)、CPU和GPU周期的保留(例如，5％)、网络带宽的保留(例如，8kbs)等等。由于这些资源可在系统引导时保留，因此保留的资源从应用程序的观点来看并不存在。
具体地，存储器保留较佳地要足够大，以包含启动内核、并发系统应用程序和驱动程序。CPU保留较佳地要恒定，使得如果保留的CPU使用不被系统应用程序使用，一空闲线程将消耗任何未使用的周期。
对于GPU保留，通过使用GPU中断来显示由系统应用程序生成的轻量级消息(例如，弹出消息(popup))，以调度代码将该弹出消息呈现到覆盖图中。覆盖图所需的存储器量取决于覆盖区域的大小，并且覆盖图较佳地用屏幕分辨率来缩放。当全用户界面由并发系统应用程序使用时，较佳的是使用一与游戏控制台无关的分辨率。可使用定标器(scaler)来设置该分辨率，使得改变频率并导致TV重同步的需要被消除。
在游戏控制台100引导并且保留了系统资源之后，并发系统应用程序执行以提供系统功能。系统功能封装在上述保留的系统内执行的一组系统应用程序中。操作系统内核标识了线程，它们是系统应用程序线程与游戏应用程序线程。系统应用程序较佳地被调度以在预定的时刻和间隔在CPU 101上运行，以向应用程序提供一致的系统资源视图。调度将最小化对运行在控制台上的游戏应用程序的高速缓存的中断。
当并发系统应用程序需要音频时，由于时间敏感性，与游戏应用程序异步地调度音频处理。游戏控制台应用程序管理器(下文描述)在系统应用程序活动时控制游戏应用程序音频级别(例如，静音、衰减)。
输入设备(如，控制器142(1)和142(2))由游戏应用程序和系统应用程序共享。输入设备不是保留的资源，但是要在系统应用程序和游戏应用程序之间切换，使得其每一个将具有设备的焦点。应用程序管理器较佳地控制输入流的切换，而不需要知道游戏应用程序的知识，并且驱动程序维护关于焦点切换的状态信息。
参考图2，示出了应用程序管理器机器与系统应用程序和游戏应用程序的关系。与系统应用程序的通信较佳地是基于消息的。向包装消息的游戏应用程序展现了API。来自系统应用程序的通信是基于通知的。多个收听者和多个呼叫者使用小型代理对象来支持。
如上所述，并发系统应用程序在游戏应用程序执行时提供了系统功能，并且需要来自游戏应用程序的极少(如果有的话)支持。如现在将更详细地描述的，由并发应用程序提供了一个示例性系统功能是系统菜单，它通过控制器上提供的系统接口请求按钮(设备)来调用。在与游戏应用程序交互的同时调用系统菜单的能力很大程度上增强了用户体验，因为跨运行在游戏控制台100上的所有游戏应用程序以一致的方式提供了系统功能。
参考图3-5，示出了各种示例性控制器142，除移动和附件控制、键盘等之外，包括本发明的系统接口请求按钮200。接口按钮200提供了对由并发的系统应用程序提供的必要系统功能以及系统菜单的快速和简易的访问。这一功能消除了对游戏应用程序提供类似支持的需求，由此减少了开发者的负担。另外，提供了一可视指示器202，以指示系统希望有用户的注意力，来显示例如传入消息、状态信息等。可视指示器202可包括接口按钮200周围的发光环，当请求用户的注意力时，它能发亮、闪光、改变颜色等。
注意，与系统菜单的接口被示出为接口按钮200。然而，本领域的普通技术人员将认识到，可使用其它接口来请求系统菜单，如通过控制器142输入的命令序列、语音识别系统等等。此外，本领域的普通技术人员也可认识到，除可视指示器202之外，或作为其替代，可使用其装置来请求用户的注意力。例如，可使用可听见的警告、图形显示等来获取用户注意力。
现在参考图6-9，示出了由并发应用程序以及接口按钮200提供的示例性系统菜单功能。图6-9仅为了非限制、说明性目的而提供，因为本领域的普通技术人员可以认识到，可基于此处的教导提供其它系统功能和接口。图6示出了如在电视机或监视器上显示的游戏应用程序的图形呈现。当用户按下接口按钮200时，并发系统应用程序识别该按钮按下，并通过GPU 108呈现系统菜单作为覆盖图(图7)。游戏应用程序的执行可暂停，以允许用户与系统菜单交互。可通过可视指示器202向用户提示按下接口按钮。用户可从(SETUP(设置)、LIVE(实况)、MENU(菜单)和INCOMG(传入))列出的系统功能中选择。系统菜单包括若干应用程序，它们包含各种系统和服务相关特征。较佳的是，每一应用程序作为并发的应用程序来运行，来限制系统资源从游戏应用程序中取走，以在任一给定的时间运行系统菜单，并允许个别系统应用程序的更简易更新。注意，比图7所示的更多或更少的菜单项可填充系统菜单。
用户然后可使用控制器142在系统菜单项中导航。如图8所示，如果用户选择INCOMING，则呈现一用户界面，它示出了由消息通信系统组件提供的传入消息。
参考图9，系统菜单上SETUP项被MEDIA(媒体)项替代。当被选中时，MEDIA项向用户提供了与各种类型的媒体交互的能力(如，MUSIC(音乐)、VIDEO(视频)、SNAP(快照)、BUDDY(密友)和DVD)。如果用户选择MUSIC，则可显示一歌曲列表，它示出了本地储存在游戏控制台100上、网络位置等上的歌曲。依照用户选择，可生成不同的列表。
依照本发明，在游戏应用程序的执行期间的任一点按下接口按钮200将弹出系统菜单。这有利地允许用户访问系统软件，而不管用户正在交互的应用程序时什么(例如，玩游戏、观看DVD或听音乐)。系统菜单较佳地是环境敏感的。由此，如果用户刚接收到与朋友玩游戏的邀请，则按下接口按钮200将弹出适用于相应游戏邀请的UI(例如，图8)。类似地，如果用户连接诸如数码相机等媒体设备，然后按下接口按钮200，他或她将被导航到系统菜单的媒体区(例如，图9)。
由于系统菜单作为与其它游戏应用程序的并发系统应用程序运行，并被设计成能够控制CPU以在需要时显示系统UI，因此系统和通知/消息能够显示在游戏应用程序的上方。如果用户希望，他或她能够通过系统应用程序保持连接以与朋友聊天/发电子邮件，同时能够玩单个玩家的游戏或观看影片。
尽管结合各附图的较佳实施例描述了本发明，然而可以理解，在不脱离本发明的情况下，可以使用其它类似的实施例，或对所描述的实施例作出修改和添加，以执行本发明的相同功能。
权利要求
1.一种游戏系统，其特征在于，包括一中央处理单元；一图形处理单元；一存储器；以及一输入设备，它具有访问系统功能的系统接口机制，所述系统功能是由在所述游戏系统上与游戏应用程序并发运行的系统应用程序提供的；其中，所述系统应用程序从所述系统接口机制接收对系统功能的请求，并且其中，提供一系统菜单，以通过所述输入设备访问所述系统功能。
2.如权利要求1所述的游戏系统，其特征在于，所述输入设备还包括一可视指示器，它指示所述系统正在等待用户输入。
3.如权利要求1所述的游戏系统，其特征在于，所述系统菜单被提供为所述游戏应用程序上的图形覆盖图。
4.如权利要求3所述的游戏系统，其特征在于，所述系统菜单是环境敏感的，并且基于所述游戏应用程序的当前状态提供了所述系统功能。
5.如权利要求1所述的游戏系统，其特征在于，所述系统接口机制适用于在所述游戏应用程序的执行期间访问所述系统菜单。
6.如权利要求5所述的游戏系统，其特征在于，所述游戏应用程序在所述系统应用程序从所述系统接口机制接收到了所述请求之后暂停。
7.一种游戏控制台输入设备，其特征在于，包括多个控制按钮；一系统请求接口按钮；以及一可视指示器，其中，所述系统请求接口按钮产生对系统功能的请求，所述请求由与游戏应用程序并发地运行在游戏控制台上的系统应用程序接收，并且其中，提供一系统菜单，以通过所述游戏控制台输入设备访问由所述系统应用程序提供的所述系统功能。
8.如权利要求7所述的游戏控制台，其特征在于，所述系统菜单被提供为所述游戏应用程序上的图形覆盖图。
9.如权利要求8所述的游戏控制台，其特征在于，所述系统菜单是环境敏感的，并且基于所述游戏应用程序的当前状态提供所述系统功能。
10.如权利要求7所述的游戏控制台，其特征在于，所述系统接口请求按钮适用于在所述游戏应用程序的执行期间访问所述系统菜单。
11.如权利要求10所述的游戏控制台，其特征在于，所述游戏应用程序在所述系统应用程序从所述系统接口机制接收到了所述请求之后暂停。
12.在一游戏控制台中，一种提供由与游戏应用程序并发执行的系统应用程序提供的系统功能的方法，其特征在于，所述方法包括从一控制器接收对所述系统功能的请求；呈现一系统菜单，作为在所述游戏控制台上执行的所有游戏应用程序上的覆盖图；以及通过所述系统菜单提供对所述系统功能的访问。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，对所述系统功能的所述请求是由所述控制器上提供的系统接口按钮生成的。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，还包括在所述控制器上提供一指示所述系统正在等待用户输入的可视指示器。
15.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述系统菜单是环境敏感的，并且基于所述游戏应用程序的当前状态提供所述系统功能。
16.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述系统菜单可在所述游戏应用程序的执行期间访问。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，还包括在接收到所述请求后暂停所述游戏应用程序。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述系统功能是由所述系统应用程序提供的，以及其中，所述系统功能是除由所述游戏应用程序提供的功能之外的功能。
全文摘要
游戏控制台的控制器上的一种用户界面，用于从运行在控制台上的任一游戏应用程序内提供对系统软件的访问。该系统软件与其它游戏应用程序并发地运行，并在运行的游戏应用程序上呈现系统用户界面、系统通知和消息。该用户界面可以被添加到任何控制器和其它外围设备，以访问系统菜单，使得用户可具有统一的体验，而无需游戏应用程序开发者的实际努力。
文档编号A63F13/06GK1694063SQ20051007003
公开日2005年11月9日 申请日期2005年4月30日 优先权日2004年4月30日
发明者C·皮里彻, J·D·麦考雷, J·E·西蒙, J·M·R·惠腾, Y·B·阿斯米 申请人:微软公司