专利名称：多媒体装置的启动方法及多媒体装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种快速启动技术，特别是涉及一种多媒体装置的启动方法及其多媒体装置。
背景技术：
以往多媒体装置(例如，电视、手机、音乐播放器...等)的功能单一，因此能够迅速进行开机。但是，受限于其功能，使用者需要将多样不同的多媒体装置相互搭配使用。由于科技演进之故，各种多媒体装置也逐渐衍生出多样化的功能，方便使用者不需额外添购其他装置也可实现多样功能，但也拖累了多媒体装置的开机速度。举例而言，现今的电视装置(譬如智能电视、网络电视)由于其所需运行的应用软件数量日益庞大，在开机过程中必须逐一初始化各个应用软件，因而导致其开机速度愈发缓慢。部分电视装置(例如，采用Android操作系统的智能电视)甚至需要多达几十秒钟才能将正常开机的过程完全执行完毕。因此，如何加快多媒体装置的开机速度以使其迅速启动，便是欲待解决的问题。
发明内容
本发明提供一种多媒体装置的启动方法及其多媒体装置，其在启动多媒体装置时加载位于良好状态下对操作系统及应用程序进行快照(snapshot)后的快照信息，不但可以减少多媒体装置的启动步骤，并有效地缩短多媒体装置的启动时间。本发明提出一种多媒体装置的启动方法，此多媒体装置包括一储存媒介。此启动方法包括下列步骤。当开启多媒体装置的电源后，执行启动程序以初始化多媒体装置中的多个主要部件。从储存媒介中读取快照信息，其中快照信息包括多媒体装置的操作系统以及多个应用程序的多个状态信息。以及，将快照信息加载至多媒体装置，以使多媒体装置能够立即运行操作系统以及这些应用程序。在本发明一实施例中，上述多媒体装置还包括一易失性存储器。并且，此启动方法还包括下列步骤。当操作系统以及这些应用程序位在良好状态时，保存上述易失性存储器中的数据以进行快照，并产生上述快照信息。在本发明一实施例中，此启动方法还包括下列步骤。当操作系统以及这些应用程序位在良好状态时，保存正在使用的易失性存储器中的多个储存页面以对操作系统以及这些应用程序的多个状态分别进行快照，并分别产生快照信息中的状态信息。在本发明一实施例中，将快照信息加载至多媒体装置还包括下列步骤。依据所述快照信息，将操作系统以及这些应用程序位在良好状态时的状态信息写入所述易失性存储器。在本发明一实施例中，在读取快照信息之后还包括下列步骤。初始化多个次要部件，其中这些次要部件对应于所述快照信息。于另一观点而言，本发明提出一种多媒体装置，其包括中央处理单元、储存媒介以及易失性存储器。储存媒介耦接至中央处理单元，其储存一快照信息，其中此快照信息包括多媒体装置的操作系统以及多个应用程序的多个状态信息。易失性存储器则耦接至中央处理单元以及非易失性储存媒介。当开启多媒体装置的电源后，中央处理单元执行一启动程序以初始化多媒体装置中的多个主要部件，从储存媒介读取所述快照信息，并将所述快照信息加载至所述易失性存储器，以立即运行操作系统以及这些应用程序。本多媒体装置的其余实施细节请参照上述说明，在此不多加赘述。基于上述，本发明实施例的多媒体装置及其驱动方法预先在位于良好状态下的多媒体装置对操作系统及应用程序进行快照，藉以产生此时的快照信息。之后，在多媒体装置的启动过程中，利用上述的快照信息进行加载，使得作业环境及应用程序不需通过传统启动流程来逐一设定。如此一来，不但可以减少多媒体装置的启动步骤，并有效地缩短多媒体装置的启动时间。为使本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并结合附图详细说明如下。
图1是一种多媒体装置进行正常开机的流程图。图2是本发明第一实施例说明多媒体装置的功能方块图。图3是本发明第一实施例说明多媒体装置的启动方法流程图。图4是本发明第二实施例说明多媒体装置的功能方块图附图符号说明200、400:多媒体装置210:中央处理单元220:储存媒介230:易失性存储器240:启动装载单元250:次要部件260:音讯解码器270:视讯解码器280:显示单元410:解压缩单元SllO S370:步骤
具体实施例方式现将详细参考本发明的示范性实施例，在附图中说明所述示范性实施例的实例。另外，凡可能之处，在附图及实施方式中使用相同标号的元件/构件/符号代表相同或类似部分。多媒体装置的启动流程，可通过图1来加以说明。图1是一种多媒体装置进行正常开机的流程图。请参照图1，步骤SllO中，使用者在按下多媒体装置的开关、或是通过远端遥控以启动(power on)多媒体装置的电源之后，便进入步骤S120，多媒体装置执行启动程序(boot loader)(例如是,储存基本输出输入系统(Basic Input/Output System ;简称BIOS)的相关程序代码)。启动程序对多媒体装置内主要硬件及相关部件(例如，中央处理单元、非易失性的储存媒介以及易失性的计算机存储器)进行初始化、检测上述硬件的功能以及引导后续的操作系统。例如，启动程序会于此时依序设定中央处理器(CPU)的运转速度、存储器的存取速度、检测硬盘的存取功能...等。接着，于步骤S130中，多媒体装置从非易失性的储存媒介(例如，快闪存储器、硬盘)中读取操作系统的核心代码到易失性的计算机存储器中(例如，动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory ;简称DRAM)),并通过中央处理器执行操作系统的核心。于本实施例中,此处所指的操作系统例如是开放式来源的Linux操作系统、Android操作系统，或是封闭式来源的Windows操作系统、ios操作系统。应用本实施例者应可知晓,本发明实施例可应用于多种操作系统中，因此不受限于上述举例。将操作系统的核心启动完毕后，于步骤S140中，多媒体装置建立操作系统或是使用者自行定义的运作环境(shell)或是运作平台(console)。换句话说，多媒体装置于步骤S140中将建立供使用者操作的图形化界面或命令行(command line),例如是Windows操作系统的视窗界面、Linux操作系统的X-window。在建立好操作系统及其运作环境后(步骤S140)，于步骤S150中，多媒体装置逐一初始化各个应用程序(application)。此处的『应用程序』可以是多媒体装置所提供的各种服务(services)、相关程序(process)以及线程(thread),也可以是在后续应用中需要使用的软件数据库、多媒体装置中特定硬件的驱动程序(driver)(例如，音讯解码器、视讯解码器的驱动程序)...等。在初始化完成所有的应用程序后，使用者才可以于步骤S160通过远端遥控器、键盘...等输入接口来控制多媒体装置以执行相应的动作。例如，在此以电视装置作为多媒体装置的举例。使用者在步骤SllO至步骤S150执行完毕之后，才能进行电视频道的更换、喇叭音量的调整、播放电视节目...等动作。也就是说，使用者无法在执行步骤SllO至步骤S150的期间内来操作多媒体装置。
随着应用程序的程序码与数量日益庞大，多媒体装置在初始化操作系统、应用程序等步骤时，将会消耗许多的时间，直接造成了开机速度的缓慢。为了解决上述问题，在加快开机效率的相关技术中，皆是不断地压缩初始化操作系统或应用程序的时间，或是忽略初始化操作系统的部份步骤，以实现上述需求。但是，无论怎样地对初始化操作系统及应用程序的初始化时间进行压缩，总是有其极限。并且，现今主要遭遇到的问题在于，为了让使用者能够自行调整多媒体装置上的功能，现今的操作系统皆支持让使用者随其需求而增加应用程序。藉此，启动时所需初始化的应用程序数量将会因使用者的增设而日益增加，导致初始化应用程序所需的时间也逐渐延长。于此，本发明实施例预先在多媒体装置的启动流程执行完毕、并且在操作系统以及这些应用程序皆可正常运作的时间点(也就是说，在这个时间点时的操作系统及应用程序皆为良好状态下)，针对操作系统的运作环境及应用程序的相关状态像是拍照一般地进行『快照』(snapshot)，保存当时操作系统及应用程序的相关状态而形成一快照信息。『快照』是一个例如在摄影时的比喻，其动作比较像是在相同的画面中对所有人物照相，每个人都有其自身的状态转换，然而，本实施例将尝试制造所有人的微笑(每个软件的在良好状态下的状态信息)，并于此时对所有人照相，藉以将所有人的的微笑储存在照片上。藉此，当多媒体装置在执行本发明实施例所述的启动方法时，便可将上述快照信息加载至多媒体装置，使良好状态下的操作系统及应用程序能够在多媒体装置中迅速且直接地运行。如此一来，本发明实施例不需经过传统的启动流程而逐一初始化操作系统及应用程序，不但可以减少多媒体装置的启动步骤，并且有效地缩短多媒体装置的启动时间，增加其启动效率。以下列举一实际应用以佐证此发明实施例。图2是本发明第一实施例说明多媒体装置200的功能方块图。请参照图2，多媒体装置200包括中央处理单元210、储存媒介220以及易失性存储器230。中央处理单元210耦接至储存媒介220以及易失性存储器230，储存媒介220则可通过直接存储器存取(DirectMemory Access ；DMA)技术以稱接至易失性存储器230。于本实施例中，在此将中央处理单元210、储存媒介220以及易失性存储器230皆称作多媒体装置200的主要部件。储存媒介220于本实施例中所指的是非易失性的存储器种类，例如硬盘、快闪存储器(Flash)...等。易失性存储器230则为计算机或相关装置所使用的随机存取存储器(DDR)...等。于本实施例中，多媒体装置200还包括启动装载单元(boot loading unit) 240以及次要部件250。启动装载单元240通过传输路径(例如，南桥晶片或晶片组)耦接至中央处理单元210。启动装载单元240储存用来启动多媒体装置200的启动程序(boot loader)的程序码。次要部件250是按照多媒体装置200的使用需求及特定功能而特别增加。例如，本实施例以智能电视作为多媒体装置200的举例，智能电视(多媒体装置200)便会包括音讯解码器260、视讯解码器270、显示单元280和/或其组合，以强化音讯、视讯以及显示等功能。但是，应用本实施例者应可知晓多媒体装置200不应仅受限于智能电视，在此不多加赘述。图3是本发明第一实施例说明多媒体装置200的启动方法流程图。以下利用图2所述的多媒体装置200结合图3来详细说明第一实施例中对于多媒体装置200的启动方法。由于本实施例必须预先取得多媒体装置200在其操作系统以及这些应用程序皆可正常运作的时间点上(也就是说，在这个时间点时的操作系统及应用程序皆为良好状态下)，针对操作系统及应用程序的相关状态进行快照以保存快照信息，因此，于步骤S310中，本实施例会在多媒体装置200出厂前，由制造厂商先以相同的硬件设备进行正常开机，并在多媒体装置200的操作系统以及这些应用程序位在良好状态的时间点时，保存位于多媒体装置200的易失性存储器230中的数据以进行快照以产生一快照信息，并储存此快照信息于多媒体装置200的非易失性储存媒介220中(例如，快取存储器)，藉以规范化具有相同硬件规格的智能电视。也就是说，此快照信息包括并保存该时间点上操作系统及多个应用程序的相关状态信息，而使用者可以不需设定上述的快照信息。
本实施例所指的『快照信息』，是将软件在正常运作下各种状态信息加以保存。例如，本实施例调整多媒体装置200中的所有软件的程序码，让这些软件(操作系统、应用程序)皆可利用有限状态机(Finite-State Machine ;简称FSM)来进行运作,并使这些软件能够在良好状态下进行状态的快照备份。换句话说，本实施例在将每个操作系统以及应用程序位在良好状态下时，将多种最终状态机(FSM)所欲存取的状态标记、存储器寄存区...等相关的多个状态信息分别保存及备份，以产生快照信息。快照信息便包括各个软件的状态信息。藉此，在本实施例进行快照时，各个硬件模块与软件运作情况皆能正确地被记录保存，以易于做出相对应的处理。在实践中，本实施例利用特定软件会多媒体装置200上并行的软件或线程(thread)固定运行在一个时间点上，并利用另一个软件将此时易失性存储器230上的信息进行快照。藉此，多媒体装置便可以在下次启动时，通过上次的快照信息进行恢复。于步骤S320中，当使用者启动多媒体装置200的电源后，便进入步骤S330，中央处理单元210从启动装载单元240中读取启动程序的程序码，藉以执行此启动程序，以初始化多媒体装置中的多个主要部件。部分实施例中，步骤S330也可以利用特殊设计的启动装载单元240来加以执行，不需要通过中央处理单元210，本发明实施例并不受限于此。上述主要部件可指多媒体装置200的中央处理单元210、储存媒介220以及易失性存储器230。于本实施例的智能电视中，上述启动装载单元240利用基本输入输出单元240来实现，而基本输入输出单元240可通过晶片组中的南桥单元耦接至中央处理单元210。藉此，当中央处理单元210通电后，便由中央处理单元210执行此启动程序以初始化储存媒介220、易失性存储器230以及其他的主要部件。在执行启动程序完毕后 ，于步骤S340中，中央处理单元210从储存媒介220读取步骤S310所存入的快照信息。于步骤S350中，中央处理单元210将所读取的快照信息加载至多媒体装置200的易失性存储器230中，以使多媒体装置200能够略过初始化阶段并立即运行操作系统以及应用程序。所谓的『加载』，中央处理单元210便是依据步骤S310中预先进行快照后的快照信息，将每个操作系统以及应用程序位在良好状态时的多种有限状态机所欲存取的状态标记、存储器寄存区...等相关状态的信息分别写入易失性存储器230相应的存储器位置，使操作系统及应用程序皆能立即位于良好状态下，便可略过初始化步骤而直接运作。另外，于本实施例中，由于步骤S340及S350仅利用快照信息来即时性地恢复多媒体装置200中软件的相关状态，但并未恢复对应的硬件部件(例如，次要部件250)。例如，在步骤S350之后，多媒体装置200虽然已经恢复了次要部件250 (例如，音讯解码器260)的驱动程序，但却没有将对应的次要部件250依据快照信息而进行初始化，那么，音讯解码器260仍然无法使用。因此，需要于此时调整这些硬件部件的相关状态，藉以与快照信息相符。换句话说，此时会将操作系统与应用程序在初始化步骤中所需调整的相关硬件进行再次初始化，以将这些硬件重新恢复到良好状态下的时间点。因此，于步骤S360中，多媒体装置200还是会初始化快照信息所对应的这些次要部件，然后，于步骤S370中，使用者便能够迅速地控制多媒体装置200以执行相应动作。于本实施例中，多媒体装置200可以使用应用程序界面(Application ProgrammingInterface ;简称:API)来重新初始化上述的各个次要部件250，换句话说，也就是设定这些次要部件250中一开始所需设定的数值。有鉴于此，本实施例利用快照信息以同时将所有的软件恢复到可以运作的良好状态下，不需逐一初始化多媒体装置200的各个软件，因此不但减少多媒体装置200的启动步骤，并有效地缩短多媒体装置200的启动时间。特别提出的是，本实施例的步骤S310在产生该快照信息时，是当多媒体装置200的操作系统以及应用程序位在良好状态的时候来保存易失性存储器230中所有的数据，藉以产生上述快照信息。然而，在实际应用中，由于易失性存储器230中除了寄存软件的相关状态以外，也一并寄存了于本启动方法中所不需用到的数据，例如，时常会读写且非用于标记状态的大量数据寄存区、图片寄存区、音讯视讯寄存区、硬件大量读写的占存文档、指令数据库...等。相对地，需要保护的数据便是操作系统、各种应用程序所管理的应用寄存区。当快照文档愈小，多媒体装置200的加载步骤当然能够愈快完成。因此，本实施例希望保存备份的快照数据的文档大小能够愈小愈好。本发明实施例便仅需保存正在使用的易失性存储器230中的多个储存页面(page)，以对操作系统以及这些应用程序的多个状态分别进行快照，并分别产生快照信息中的这些状态信息。易失性存储器中的『储存页面』也就是操作系统在管理易失性存储器230的时候，易失性存储器230的数据是利用物理结构而连续储存。如此一来，操作系统没办法对易失性存储器230的数据进行定址编码，因而无法进行妥善管理。藉此，操作系统以4KB或8KB作为一单位，每一单位对应一特定位址，以易于管理易失性存储器230上的数据。假设本实施例的易失性存储器230是以4KB为单位的储存页面进行其数据编排，因此，中央处理单元210可以根据操作系统所提供的讯息来排除在易失性存储器230中例如仅供读取(read-only)等不重要的信息，从而不将这些数据存入所述的快照信息，藉以减少快照信息的文档大小。另一方面，为了减少快照数据的文档大小，符合本发明精神的第二实施例更可利用无失真压缩/解压缩演算法来减少快照信息的文档大小。图4是本发明第二实施例说明多媒体装置400的功能方块图，且多媒体装置400亦可适用于图3的启动方法。本实施例与上述实施例相类似，因此相关说明请参照上述揭示。请同时参照图3与图4，本实施例与上述实施例的不同之处在于，多媒体装置400还包括一解压缩单元410，其也可通过直接存储器存取技术而耦接至储存媒介220易失性存储器230之间。藉此，本实施例在步骤S310时，多媒体装置400便利用软件来执行无失真的数据压缩演算法，藉以产生储存至储存媒介220中的快照信息。然后，在步骤S340以读取快照信息时，利用以硬件实现的解压缩单元410来解压缩此快照信息，以还原成未压缩前的快照信息。此种实践方式是否比第一实施例较为迅速，视所使用的 无失真演算法在利用硬件进行快取数据的读取及解压缩的时间长短，能否与未压缩以读取快取数据的处理时间来比对即可知晓。例如，上述无失真演算法可以是GZIP (GNU zip)演算法、LZO (Lempel Ziv Oberhumer)演算法,或是任何专用的数据压缩/解压缩演算法。于本实施例中，启动装载单元240跟解压缩单元410也可以整合成单一个启动专用的处理单元。也就是说，本发明可以利用特殊研制的启动装载单元240，使其能够将储存媒介220中所储存的快照信息直接加载到易失性存储器230中，如此便可不需通过中央处理单元210来执行。如果是经过压缩后快照信息，则特殊研制的启动装载单元240必需纳入解压缩单元410的相关设计，以便于对快照信息进行解压缩。综上所述，本发明实施例的多媒体装置及其驱动方法预先在位于良好状态下的多媒体装置对操作系统及应用程序进行快照，藉以产生此时的快照信息。之后，在多媒体装置的启动过程中，利用上述的快照信息进行加载，使得作业环境及应用程序不需通过传统启动流程来逐一设定。如此一来，不但可以减少多媒体装置的启动步骤，并有效地缩短多媒体装置的启动时间。虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可作若干的更动与润饰，故本发明的保护范围是以本发明的权利要求为准。
权利要求
1.一种多媒体装置的启动方法，该多媒体装置包括一储存媒介，该启动方法包括: 当开启该多媒体装置的电源后，执行一启动程序以初始化该多媒体装置中的多个主要部件； 从该储存媒介读取一快照信息，其中该快照信息包括该多媒体装置的一操作系统以及多个应用程序的多个状态信息；以及 将该快照信息加载至该多媒体装置，以使该多媒体装置运行该操作系统以及所述应用程序。
2.如权利要求1所述的启动方法，其中该多媒体装置还包括一易失性存储器，且该启动方法还包括: 当该操作系统以及所述应用程序位在一良好状态时，保存该易失性存储器中的数据以进行快照，并产生该快照信息。
3.如权利要求1所述的启动方法，其中该多媒体装置还包括一易失性存储器，且该启动方法还包括: 当该操作系统以及所 述应用程序位在一良好状态时，保存正在使用的该易失性存储器中的多个储存页面以对该操作系统以及所述应用程序的多个状态分别进行快照，并分别产生该快照信息中的所述状态信息。
4.如权利要求1所述的启动方法，其中该快照信息经由一无失真演算法进行压缩，且该启动方法还包括: 利用一解压缩单元以解压缩该快照信息。
5.如权利要求1所述的启动方法，其中该多媒体装置还包括一易失性存储器，且将该快照信息加载至该多媒体装置还包括下列步骤: 依据该快照信息，将该操作系统以及所述应用程序位在一良好状态时的所述状态信息写入该易失性存储器。
6.如权利要求1所述的启动方法，其中该主要部件包括该储存媒介、一中央处理单元以及一易失性存储器。
7.如权利要求1所述的启动方法，在读取该快照信息之后还包括下列步骤: 初始化多个次要部件，其中所述次要部件对应于该快照信息。
8.如权利要求7所述的启动方法，其中所述次要部件包括一音讯解码器、一视讯解码器和/或其组合。
9.一种多媒体装置，包括: 一中央处理单元； 一储存媒介，耦接至该中央处理单元，储存一快照信息，其中该快照信息包括该多媒体装置的一操作系统以及多个应用程序的多个状态信息；以及 一易失性存储器，耦接至该中央处理单元以及该储存媒介，其中， 当开启该多媒体装置的电源后，该中央处理单元执行一启动程序以初始化该多媒体装置中的多个主要部件，从该储存媒介读取该快照信息，并将该快照信息加载至该易失性存储器，以运行该操作系统以及所述应用程序。
10.如权利要求9所述的多媒体装置，还包括: 一启动装载单元，储存该启动程序的程序码，其中该中央处理单元从该启动装载单元读取该启动程序的程序码以执行该启动程序。
11.如权利要求9所述的多媒体装置，当该操作系统以及所述应用程序位在一良好状态时，该中央处理单元保存该易失性存储器中的数据以进行快照，并产生该快照信息。
12.如权利要求9所述的多媒体装置，当该操作系统以及所述应用程序位在一良好状态时，该中央处理单元保存正在使用的该易失性存储器中的多个储存页面以对该操作系统以及所述应用程序的多个状态分别进行快照，并分别产生该快照信息中的所述状态信息。
13.如权利要求9所述的多媒体装置，其中该快照信息经由一无失真演算法进行压缩，且该多媒体装置还包括: 一解压缩单元，耦接至该储存介质与该易失性存储器之间，解压缩该快照信息。
14.如权利要求9所述的多媒体装置，其中该中央处理单元依据该快照信息，将该操作系统以及所述应用程序位在一良好状态时的所述状态信息写入该易失性存储器。
15.如权利要求9所述的多媒体装置，其中该中央处理单元在读取该快照信息之后初始化多个次要部件，其 中所述次要部件对应于该快照信息。
全文摘要
一种多媒体装置的启动方法及多媒体装置。多媒体装置包括一储存媒介，且多媒体装置的启动方法包括下列步骤。当开启多媒体装置的电源后，执行一启动程序以初始化多媒体装置中的多个主要部件。从储存媒介读取一快照信息，其中快照信息包括多媒体装置的一操作系统以及多个应用程序的多个状态信息。以及，将快照信息加载至多媒体装置，以使多媒体装置运行操作系统以及应用程序。藉此，不但可以减少多媒体装置的启动步骤，并有效地缩短多媒体装置的启动时间。
文档编号G06F9/445GK103197934SQ20121000429
公开日2013年7月10日 申请日期2012年1月9日 优先权日2012年1月9日
发明者刘洪明, 龙翔, 易鲲明, 裴少芳 申请人:联咏科技股份有限公司