[發明專利]快速計算機啟動

有效

• 申請號: 201110400512.3
• 申請日: 2011-12-06
• 公開（公告）號: CN102446111A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發明（設計）人: M.伊岡;Y.貝克;E.N.威爾遜;K.V.斯塔克;S.張;P.L.斯特曼;B.E.金;V.卡拉古尼斯;N.賈因
• 申請（專利權）人: 微軟公司
• 主分類號: G06F9/445
• 分類號: G06F9/445
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李舒;劉鵬

背景技術

計算機具有多種運行模式，其范圍從完全運行到完全關機。在完全運行模式中，定義操作系統執行部分的軟件已經從非易失存儲器被加載到易失存儲器中，從該存儲器中它可以被更快速地執行。計算機通過“啟動”過程進入這種完全運行模式。啟動過程配置硬件并加載計算機的操作系統。作為啟動過程的一部分，安裝驅動程序并且啟動操作系統服務。

一旦計算機準備好由任意用戶操作，用戶可以登錄該計算機。這種登錄可能涉及基于特定于登錄用戶的簡檔對計算機的進一步配置。自動地或者響應于用戶輸入，應用然后可以被加載，使得這些應用可以利用計算設備的硬件和操作系統服務的能力來執行。

在加載軟件的過程中，無論對于操作系統還是應用，可以分配存儲器，可以基于計算機的硬件配置或者用戶簡檔來為軟件的參數賦值，并且可以執行其它配置動作。

這些動作建立計算設備的“狀態”。當用戶提供命令以與正在執行的應用或操作系統服務交互時，還可以對存儲器和定義其運行狀態的其它系統參數做出進一步的改變。

在完全關機模式中，不向計算機的硬件組件供電。沒有軟件或者狀態信息被存儲在易失性存儲器中，因為這種存儲器在它斷電時不會保留信息。相反，稍后將被用于重新配置計算機為完全運行模式的任何信息都被存儲在非易失性存儲器中。

計算機通過被稱為關機的過程進入關機模式。在關機期間，重新配置計算機可能所需的任何信息在其尚未被存儲在非易失存儲器中的情況下，可以被存儲在非易失存儲器中。從非易失存儲器復制到易失存儲器的軟件和其它配置信息不會被復制回非易失存儲器，因為它可以在隨后的啟動過程時被重新創建。然而，就易失存儲器緩存從非易失存儲器復制的、在復制之后被修改的數據（有時被稱作“臟”數據）而言，在關機期間該數據被復制到非易失存儲器。

另一種變化被稱作注銷（log?off）。在支持用戶會話的計算機中，用戶可以登錄到計算機以便訪問它的功能。雖然關機有效地注銷了用戶，但是單獨的注銷過程可以被執行，之后計算機不斷電。相反，操作系統保持被加載并且準備好另一個用戶登錄。在注銷期間，計算機“中斷”用戶會話。中斷用戶會話可能引起關閉用戶發起的應用并且存儲還未處于非易失存儲器中的用戶特定數據。

除了完全關機或注銷之外，還可以存在省電模式，在該模式中計算機的一些或全部硬件組件的電源被關閉。在有時被稱作睡眠模式的省電模式中，用于計算機處理器、網絡接口和可能的其它組件的電源被關閉。然而，保留了用于易失存儲器的電源。以這種方式，在計算機啟動或后續運行期間創建的任何狀態信息被保留在易失存儲器中。當再次向處理器供電時，其可以恢復進入睡眠模式時所中斷的狀態中的操作。

另一種模式有時被稱為休眠模式。計算機通過被稱作休眠的過程進入這個模式。在休眠期間，捕獲計算機的運行狀態的文件被創建并且被存儲在非易失存儲器中，該非易失存儲器典型地為硬盤。在從休眠恢復的過程期間，這個文件可以從盤中讀取并且被用于重新建立如在休眠時所存在的計算機狀態。從休眠恢復在易失存儲器中還原了在休眠時所存在的操作期間的軟件或者參數集合的副本，使得任意的用戶狀態也被還原。

由于多個原因，從休眠中恢復可能比執行完全啟動更快速。一個原因是將休眠文件中的狀態信息復制到易失存儲器中重建了完全啟動過程的結果，同時避免了執行啟動過程的步驟所花費的時間，諸如CPU消耗、設備初始化和在啟動（boot）期間必須進行的許多其它類型的工作。另外，在啟動期間訪問的信息被存儲在許多不同的文件中，這些文件表示被訪問以加載并配置可能潛在地是操作系統中數萬個組件的東西的不同組件。這些組件以及被訪問以配置它們的信息可以被隨機地分布在硬盤上。因為硬盤驅動以及一些其它形式的高容量存儲裝置在訪問順序數據方面是最高效的，所以訪問隨機地分布的數據可包括大量的盤訪問時間，從而導致長的啟動過程。相比而言，在讀取休眠文件中的訪問時間是較少的，因為在該文件中的信息可被順序地存儲在盤上。

從休眠恢復和啟動之間的另一個不同在于休眠和之后的恢復還原（restore）了計算機的完全狀態，包括在計算機休眠時計算機用戶的任何用戶狀態。相比而言，直到用戶登錄，啟動將通常為任意用戶配置計算機。特定用戶可以然后登錄，或者用其它方式采取動作為他們自己配置計算機。出于這種原因，打算離開計算機一會兒但是還想返回該計算機的用戶通常選擇休眠。打算離開計算機較長時間、可能根本不會返回該計算機或者預期其它用戶在該用戶返回之前可以使用該計算機的用戶通常使用關機。

發明內容