具有多个子系统的数据处理系统及方法
【专利说明】具有多个子系统的数据处理系统及方法
[0001] 前置说明
[0002] 本发明为发明人之前申请（【申请号】200510132889X，申请名称：具有多个子系统 的数据处理系统及方法，一下简称前发明）之后续发明，为更好的表述本发明，本说明书将 包括完整的前申请之说明书以及本后续发明改进之处。
[0003] 本发明非前发明之分案。如此安排说明书的目的在于使读者对比本发明的由来及 与前发明的联系与区别有比较直观的了解。另，前发明的所有技术特征均包含在本说明书 之内，可以为本发明的权利要求修改所引用。 所属技术领域
[0004] 1.参见前发明的技术领域（本说明书第10页）。
[0005] 2.相对前发明，本发明对多子系统的切换效率及兼容性进行了提高和均衡（涉 及数据处理系统安全，多子数据处理系统，多子系统切换，尤其是多个虚拟子系统之间的切 换）。
【背景技术】
[0006] 1.参见前发明的【背景技术】（本说明书第10页）。
[0007] 2.前发明虽然从技术结构上解决了数据处理系统的安全问题，但在两个方面，可 能存在适用性问题：
[0008] a.与旧系统的兼容性。前发明的虚拟子数据处理系统在切换时，需要保存当前的 子数据处理系统状态，这对于不具备该功能的旧系统和应用而言，需要加以改进才能实现， 尤其是对于通用性平台，如windows xp，微软已经停止为其提供更新，这就意味着，windows xp很可能不能（直接）用于前发明的虚拟子数据处理系统（除非微软为其按前发明改动， 这从现实来看，可能性不大）
[0009] b.效率。随着数据处理系统的内存越来越大，智能手机都已经达到3G(3000M)内 存的水平，在极端情况下，虚拟子数据处理系统在切换时，可能需要保存3G的数据，即使使 用最快的外存储器（电子存储），也需要约6秒的时间，使用传统的机械存储，更是需要30 秒以上，这样的切换，用户体验不好。（当然，这只是极端情况，正常情况下，3G内存大部分 未使用，或者用作无需保存的cache，再加上可以使用数据压缩，保存的数据并不多，绝大多 数情况下1-2秒可以完成）
[0010] 另外，不同的虚拟子数据处理系统之间内存使用的需求度不一样，大部分的应用， 尤其是涉及到安全方面的，为单一应用，并不需要太多的内存，只有通用平台，如windows、 I0S或安卓，才有比较大的内存需求。
【发明内容】
：
[0011] 1.参见前发明的
【发明内容】
（本说明书第11页）。
[0012] 2.为了解决上述问题，本发明在前发明的基础上，提供了一种新的数据处理系统 的虚拟方法，根据子系统的应用或平台（操作系统）的特点，尤其是其涉及信息量（内存） 的多少，来为其准备独立的内存（RAM)，对于使用内存或设备状态比较多的子系统，设置单 独的内存，供其独享，减少了数据的保存量，对于使用内存或设备状态比较少的子系统，设 置共享的内存。这样可以大大提高虚拟子数据处理系统的兼容性及切换速度。
[0013] 技术方案：
[0014] 1.参见前发明的技术方案（本说明书第11页）。
[0015] 2.在前发明的基础上，进行如下改进：
[0016] 设置两个或两个以上RAM存储器并将所述RAM存储器与所述虚拟子数据处理系统 对应的步骤；所述对应，即为该子系统所用，该子系统处于运行状态时，该RAM存储器即为 其存储器（经典数据处理系统结构：输入设备、输出设备、存储器、控制器、运算器），也就是 俗称中的"内存"。
[0017] 至少存在一个所述RAM存储器只与一个所述虚拟子数据处理系统对应。
[0018] 至少存在一个所述RAM存储器与两个或两个以上的所述虚拟子数据处理系统对 应。
[0019] 所述当前运行的虚拟子数据处理系统只能访问与之对应的所述RAM存储器。
[0020] 所述被切换出的虚拟子数据处理系统对应的RAM存储器若与切换入的虚拟子数 据处理系统对应的RAM存储器不同的话，则其内容在被切换出期间保持不变，即与该虚拟 子数据处理系统最后的运行状态时的RAM状态实质上相同或等价或实质上大部分相同或 等价，可能会附加一些切换状态，如设备的状态等。
[0021] 本发明所述的方法，其特征在于，所述切换是在线（Online)切换。
[0022] 本发明所述的方法，其特征在于，所述多个子数据处理系统之间的切换使用电视 多个频道之间的切换方式。
[0023] 本发明所述的方法，其特征在于，所述子数据处理系统的数目至少为3个。
[0024] 本发明所述的方法，其特征在于，所述多个子数据处理系统之间相互安全隔离。
[0025] 本发明所述的方法，其特征在于，所述安全隔离指对所述子数据处理系统的可重 编程的且可获得该子数据处理系统处理器单元执行机会的固件（Firmware)装置，进行写 保护或部分写保护，或者对该固件（Firmware)内容本身进行非可篡改性校验；
[0026] 所述写保护必须由用户在本地设置或必须经过用户授权才能进行设置。
[0027] 本发明所述的方法，其特征在于，所述安全隔离指对不同子数据处理系统的外存 储器进行安全隔离。
[0028] 本发明所述的方法，其特征在于，所述安全隔离是以下方法之中的一种或多种：
[0029] A.设置多个物理上相互独立的外存储器，使得不同的子数据处理系统使用不同的 物理外存储器；
[0030] B.对单一外存储器的存储空间进行虚拟分隔，使得不同的子数据处理系统使用该 外存储器的不同的虚拟子存储器；
[0031] C.对非工作状态的子数据处理系统的外存储器存储空间进行读或写保护；
[0032] D.对工作状态的子数据处理系统不需要的外存储器禁用；
[0033] E.对工作状态的子数据处理系统不需要的外存储器存储空间进行读或写保护。
[0034] 本发明所述的方法，其特征在于，所述在线（Online)切换包括以下步骤：
[0035] A.用户向切换装置发出子数据处理系统切换请求；
[0036] B.切换装置向当前子数据处理系统发出系统切出信号；
[0037] C.当前子数据处理系统保存其工作现场；
[0038] D.切换装置设置新的子数据处理系统所需的资源，并发出系统切入信号；
[0039] E.新的子数据处理系统获得控制权，恢复其原来保存的工作现场。
[0040] 本发明所述的在线切换的方法，其特征在于步骤E为：新的子数据处理系统获得 控制权，进行启动（boot)或重启（reboot)或复位（reset)或用户指定的方式启动。
[0041] 本发明所述的方法，其特征在于，所述在线（Online)切换，包括对切换出的子数 据处理系统进行保存工作现场及对切换入的子数据处理系统进行恢复工作现场。
[0042] 本发明所述的方法，其特征在于所述数据处理系统是计算机系统。
[0043] 本发明所述的方法，其特征在于所述数据处理系统是平板电脑。
[0044] 本发明所述的方法，其特征在于所述数据处理系统是智能手机。
[0045] 本发明所述的方法，其特征在于所述数据处理系统是智能电视或投影。
[0046] 本发明所述的方法，其特征在于所述数据处理系统是带有显示设备的包含数据处 理系统的任何装置。
[0047] 一种数据处理系统，保括一处理器单元，用于构建两个或两个以上共享所述处理 器单元的子数据处理系统，其特征在于，还包括：
[0048] 选择切换装置(600)，用于选择用户当前使用或操作的子数据处理系统，所述选择 切换装置的选择状态与所述子数据处理系统所对应；
[0049] 两个或两个以上的RAM存储器，所述RAM存储器至少与一个所述子数据处理系统 对应，且：
[0050] 至少存在一个所述RAM存储器只与所述子数据处理系统之一对应，或至少存在一 个所述RAM存储器与多个所述子数据处理系统对应；
[0051] 所述多个子数据处理系统全部或部分共享至少一种显示设备或至少一种输入设 备。
[0052] 所述切换是在线切换。所述选择切换装置支持在线切换。
[0053] 本发明所述的数据处理系统，其特征在于，对于所述子数据处理系统的可重编程 的且可获得该子数据处理系统处理器单元执行机会的固件（Firmware)装置，该装置是被 写保护或部分写保护，或者该固件（Firmware)内容本身是被非可篡改性校验的。
[0054] 本发明所述的数据处理系统，其特征在于，所述不同的子数据处理系统使用不同 的外存储器或同一外存储器的不同虚拟子存储器。
[0055] 本发明所述的子系统或子数据处理系统可以是使用本发明或前发明方法的虚拟 子数据处理系统，也可以是使用其他方法的虚拟子数据处理系统，以及具有物理独立的处 理器单元的非虚拟子数据处理系统。
[0056] 本发明所述的数据处理系统，当前运行的（虚拟）子数据处理系统只能访问与之 对应的所述RAM存储器。
[0057] 本发明所述的数据处理系统，所述被切换出的（虚拟）子数据处理系统对应的RAM 存储器若与切换入的（虚拟）子数据处理系统对应的RAM存储器不同的话，则其内容在被 切换出期间保持不变（即与该（虚拟）子数据处理系统最后的运行状态时的RAM状态实质 上相同或等价或实质上大部分相同或等价，可能会附加一些切换状态，如CPU或设备的状 态等）
[0058] -种数据处理系统，其特征在于，至少包括两个或两个以上的子数据处理系统和 一选择切换装置（600);
[0059] 所述多个子数据处理系统的处理器单元物理上位于同一机箱内；
[0060] 所述多个子数据处理系统全部或部分共享至少一种显示设备或至少一种输入设 备；
[0061] 所述选择切换装置(600)，用于用户选择当前使用或操作的子数据处理系统；
[0062] 所述数据处理系统至少包括1套物理独立的处理器单元，用于本发明所述的方法 形成多个虚拟划分的子数据处理系统。
[0063] 本发明所述的系统，其特征在于，所述数据处理系统包括2套物理独立的处理器 单元。
[0064] 本发明所述的系统，其特征在于，所述切换装置（600)是切换装置（601)，包括：
[0065] 一控制输入接口（701)，用于接受来自用户的选择信号；
[0066] 一控制单元（700)，用于根据用户的选择信号，控制不同子数据处理系统的切换；
[0067] 一主机接口（703)，用于与数据处理系统主机通信；
[0068] 一控制输出接口（702)，用于提供其它设备在子数据处理系统切换过程中所需要 的选择信号；
[0069] 所述控制单元（700)与控制输入接口（701)、控制输出接口（702)、主机接口（703) 均相连。
[0070] 本发明所述的系统，其特征在于，所述切换装置（600)是切换装置（602)，包括：
[0071] -控制输入接口（711)，用于接受来自用户的选择信号；
[0072] -共享接口切换单元（710)，用于根据用户的选择信号，对共享同一设备或接口的 一个或多个接口进行选择切换；
[0073] 所述共享接口切换单元至少具有一个共享的显示输出接口或至少具有一个共享 的输入设备接口。
[0074] 本发明所述的系统，其特征在于，所述切换装置（602)还包括一控制输出接口 (712)，用于提供其它设备在子系统切换过程中所需要的选择信号。
[0075] 本发明所述的系统，其特征在于，使用不同处理器单元的子系统之间的切换是在 线（Online)切换
[0076] 本发明所述的系统，其特征在于，所述切换装置及子数据处理系统的处理器单元 物理上位于同一主板上。
[0077] 本发明所述的系统，其特征在于，所述数据处理系统是计算机系统。
[0078] 本发明所述的系统，其特征在