[发明专利]快速计算机启动

说明书

背景技术

计算机具有多种运行模式，其范围从完全运行到完全关机。在完全运行模式中，定义操作系统执行部分的软件已经从非易失存储器被加载到易失存储器中，从该存储器中它可以被更快速地执行。计算机通过“启动”过程进入这种完全运行模式。启动过程配置硬件并加载计算机的操作系统。作为启动过程的一部分，安装驱动程序并且启动操作系统服务。

一旦计算机准备好由任意用户操作，用户可以登录该计算机。这种登录可能涉及基于特定于登录用户的简档对计算机的进一步配置。自动地或者响应于用户输入，应用然后可以被加载，使得这些应用可以利用计算设备的硬件和操作系统服务的能力来执行。

在加载软件的过程中，无论对于操作系统还是应用，可以分配存储器，可以基于计算机的硬件配置或者用户简档来为软件的参数赋值，并且可以执行其它配置动作。

这些动作建立计算设备的“状态”。当用户提供命令以与正在执行的应用或操作系统服务交互时，还可以对存储器和定义其运行状态的其它系统参数做出进一步的改变。

在完全关机模式中，不向计算机的硬件组件供电。没有软件或者状态信息被存储在易失性存储器中，因为这种存储器在它断电时不会保留信息。相反，稍后将被用于重新配置计算机为完全运行模式的任何信息都被存储在非易失性存储器中。

计算机通过被称为关机的过程进入关机模式。在关机期间，重新配置计算机可能所需的任何信息在其尚未被存储在非易失存储器中的情况下，可以被存储在非易失存储器中。从非易失存储器复制到易失存储器的软件和其它配置信息不会被复制回非易失存储器，因为它可以在随后的启动过程时被重新创建。然而，就易失存储器缓存从非易失存储器复制的、在复制之后被修改的数据（有时被称作“脏”数据）而言，在关机期间该数据被复制到非易失存储器。

另一种变化被称作注销（log off）。在支持用户会话的计算机中，用户可以登录到计算机以便访问它的功能。虽然关机有效地注销了用户，但是单独的注销过程可以被执行，之后计算机不断电。相反，操作系统保持被加载并且准备好另一个用户登录。在注销期间，计算机“中断”用户会话。中断用户会话可能引起关闭用户发起的应用并且存储还未处于非易失存储器中的用户特定数据。

除了完全关机或注销之外，还可以存在省电模式，在该模式中计算机的一些或全部硬件组件的电源被关闭。在有时被称作睡眠模式的省电模式中，用于计算机处理器、网络接口和可能的其它组件的电源被关闭。然而，保留了用于易失存储器的电源。以这种方式，在计算机启动或后续运行期间创建的任何状态信息被保留在易失存储器中。当再次向处理器供电时，其可以恢复进入睡眠模式时所中断的状态中的操作。

另一种模式有时被称为休眠模式。计算机通过被称作休眠的过程进入这个模式。在休眠期间，捕获计算机的运行状态的文件被创建并且被存储在非易失存储器中，该非易失存储器典型地为硬盘。在从休眠恢复的过程期间，这个文件可以从盘中读取并且被用于重新建立如在休眠时所存在的计算机状态。从休眠恢复在易失存储器中还原了在休眠时所存在的操作期间的软件或者参数集合的副本，使得任意的用户状态也被还原。

由于多个原因，从休眠中恢复可能比执行完全启动更快速。一个原因是将休眠文件中的状态信息复制到易失存储器中重建了完全启动过程的结果，同时避免了执行启动过程的步骤所花费的时间，诸如CPU消耗、设备初始化和在启动（boot）期间必须进行的许多其它类型的工作。另外，在启动期间访问的信息被存储在许多不同的文件中，这些文件表示被访问以加载并配置可能潜在地是操作系统中数万个组件的东西的不同组件。这些组件以及被访问以配置它们的信息可以被随机地分布在硬盘上。因为硬盘驱动以及一些其它形式的高容量存储装置在访问顺序数据方面是最高效的，所以访问随机地分布的数据可包括大量的盘访问时间，从而导致长的启动过程。相比而言，在读取休眠文件中的访问时间是较少的，因为在该文件中的信息可被顺序地存储在盘上。

从休眠恢复和启动之间的另一个不同在于休眠和之后的恢复还原（restore）了计算机的完全状态，包括在计算机休眠时计算机用户的任何用户状态。相比而言，直到用户登录，启动将通常为任意用户配置计算机。特定用户可以然后登录，或者用其它方式采取动作为他们自己配置计算机。出于这种原因，打算离开计算机一会儿但是还想返回该计算机的用户通常选择休眠。打算离开计算机较长时间、可能根本不会返回该计算机或者预期其它用户在该用户返回之前可以使用该计算机的用户通常使用关机。

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