[發(fā)明專利]一種啟動多操作系統(tǒng)的方法和裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910082386.4
• 申請日: 2009-04-15
• 公開（公告）號: CN101533355A
• 公開（公告）日: 2009-09-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱而剛
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州華三通信技術(shù)有限公司
• 主分類號: G06F9/445
• 分類號: G06F9/445;G06F9/48
• 代理公司: 北京德琦知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 謝安昆;宋志強

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及多操作系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤指一種啟動多操作系統(tǒng)的方法和裝置。

背景技術(shù)

多核處理器由多個核組成，其中包括一個主核以及若干從核。主核就是多核處理器上電后啟動的第一個核；從核就是在主核啟動后，被主核使能的核。一般從核硬件重啟時，主核不會硬件重啟；但主核硬件重啟時，整個多核處理器都會重啟。因此運行于主核的操作系統(tǒng)稱為主操作系統(tǒng)，運行于從核的操作系統(tǒng)稱為從操作系統(tǒng)。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的多核處理器系統(tǒng)的典型硬件架構(gòu)示意圖。在圖1中，多核處理器有兩個核，分別為核0和核1，其中核0為主核，核1為從核；內(nèi)存、閃存(Flash)和硬盤等外部資源由兩個核共享；啟動閃存(Boot?Flash)的容量比較小，一般只存放操作系統(tǒng)的啟動加載程序(Boot?loader)，并且多核處理器上電后的第一條指令必須映射到Boot?Flash上，即Boot?loader是多核處理器上電后執(zhí)行的第一個程序，類似于PC機的基本輸入輸出系統(tǒng)(BIOS)。

在圖1所示的多核處理器系統(tǒng)中運行多操作系統(tǒng)，每個核運行一個獨立的操作系統(tǒng)，即核0運行操作系統(tǒng)0，核1運行操作系統(tǒng)1，而且為了避免兩個操作系統(tǒng)在訪問外部資源時產(chǎn)生沖突，需要對外部資源認(rèn)為進行一些規(guī)劃，例如，一種規(guī)劃方式如下：

對于閃存Flash，存放操作系統(tǒng)0的啟動文件，限制只能操作系統(tǒng)0訪問；對應(yīng)硬盤，存在操作系統(tǒng)1的啟動文件，限制只能操作系統(tǒng)1訪問；啟動閃存Boot?Flash比較特殊，兩個核啟動時的第一條指令是相同的，都位于Boot?Flash中，兩個操作系統(tǒng)均需要訪問；對于內(nèi)存，在邏輯上劃分為三個部分：操作系統(tǒng)0只能訪問的部分、操作系統(tǒng)1只能訪問的部分以及操作系統(tǒng)0和1都能訪問的共享內(nèi)存部分。需要說明的是，這只是對外部資源的一種規(guī)劃方式而已，可以根據(jù)實際需要進行不同的規(guī)劃。

為了說明多核多操作系統(tǒng)的啟動流程，這里首先介紹單核單操作系統(tǒng)的啟動流程

圖2是現(xiàn)有技術(shù)中的單核單操作系統(tǒng)的啟動流程示意圖。如圖2所示，在單核處理器中運行的單操作系統(tǒng)的啟動流程包括以下四個步驟：

201，單核處理器上電后，跳轉(zhuǎn)到啟動閃存Boot?Flash中，開始執(zhí)行Bootloader第一條代碼指令；

202，依據(jù)Boot?loader的代碼指令將Boot?loader自身搬移到高端內(nèi)存，并跳轉(zhuǎn)到內(nèi)存中執(zhí)行Boot?loader；這里高端內(nèi)存是指內(nèi)存中的具有高位地址的存儲空間，相應(yīng)地低端內(nèi)存是指內(nèi)存中的具有低位地址的存儲空間。

203，依據(jù)Boot?loader的代碼指令將閃存Flash中的啟動文件搬移到低端內(nèi)存中；

204，依據(jù)Boot?loader的代碼指令跳轉(zhuǎn)到操作系統(tǒng)的入口地址，即操作系統(tǒng)的啟動文件的入口地址，執(zhí)行操作系統(tǒng)的啟動文件，從而使得操作系統(tǒng)啟動。

多核多操作系統(tǒng)的啟動也需要完成上述四個基本步驟，但需要注意核與核之間的配合，避免訪問外部資源的沖突。在目前的多核多操作系統(tǒng)中采用單Boot?loader方式，即一個Boot?loader啟動多個操作系統(tǒng)，一般都是在主核上運行Boot?loader，Boot?loader向內(nèi)存中加載從核的操作系統(tǒng)啟動文件，然后通過核間消息或共享內(nèi)存通知從核啟動自己的操作系統(tǒng)，最后主核啟動自己的操作系統(tǒng)。

圖3是圖1中的多操作系統(tǒng)啟動的流程示意圖。核0為主核，運行操作系統(tǒng)0，使用內(nèi)存0；核1為從核，運行操作系統(tǒng)1，使用內(nèi)存1，則如圖3所示：

核0執(zhí)行由實線箭頭表示的如下步驟：

301A，執(zhí)行啟動閃存中的Boot?loader的代碼，進行初始化，使能核1；

302A，依據(jù)Boot?loader的代碼指令將Boot?loader自身從啟動閃存中搬移到內(nèi)存0的高端地址，跳轉(zhuǎn)到內(nèi)存中執(zhí)行Boot?loader；

303A，依據(jù)內(nèi)存中的Boot?loader的代碼指令將操作系統(tǒng)1的啟動文件1加載到內(nèi)存1中，通過核間消息通知核1啟動；

304A，依據(jù)內(nèi)存中的Boot?loader的代碼指令將操作系統(tǒng)0的啟動文件0加載到內(nèi)存0中；

305A，依據(jù)Boot?loader的代碼指令跳轉(zhuǎn)到操作系統(tǒng)0的啟動文件0的入口地址，運行啟動文件0，從而使得操作系統(tǒng)0啟動。

核1執(zhí)行由虛線箭頭表示的如下步驟：

301B，核1被使能后，執(zhí)行Boot?loader的代碼，完成必要的初始化，進入睡眠狀態(tài)；