【嘉德点评】华为提出的节点设备操作系统启动方法专利，通过系统设计，可避免加载各种信息及配置操作系统，减少了系统启动时间，大大提高了大型分布式系统的运行效率。尽管微软、谷歌、苹果等公司占据了全球大部分操作系统市场，但近些年华为大量投入资金和人才进行研发，不断进行技术上的创新积累，未来如何发展，可拭目以待。
集微网消息，美国政府不断动用国家机器制裁华为公司，导致华为的海外发展压力增大。与此同时，华为的新技术如鸿蒙操作系统等，也不断出现在大众面前。前不久，华为的全新台式电脑产品疑似曝光，采用ARM架构的鲲鹏处理器，并运行UOS操作系统，完全实现了国产化。
为提高生产效率，现有的许多大型系统（如区块链）通常使用分布式结构实现，即通过众多计算机节点构成庞大的网络。由于所有的节点上都运行有操作系统，当设备出现故障，常需要重新启动操作系统。系统的启动通常需要执行BIOS检查外围设备，启动操作系统的加载盘，加载主引导扇区引导内容、内核、设备驱动等，并初始化操作系统。
然而，由于现有的操作系统启动过程需要加载各种信息，如MBR、GRUB、内核等，同时还需要进行配置、挂载根文件系统等，这些繁杂的步骤会占用大量时间，从而导致系统的启动时间较长，降低了整个系统效率。
为此，华为公司于2019年9月29日，申请了一项名为“系统启动方法、装置、节点设备及计算机可读存储介质”的发明专利（申请号：201910935747.9），申请人为华为技术有限公司。
图1 系统计算机节点示意图
图1为此发明提出的计算机节点设备的示意图，可用于多种大型系统中。该节点设备包括总线模块101、计算模块102、内存模块103、持久化介质存储模块104以及输入输出IO模块105，整个操作系统就运行在这一设备中。
总线模块101是系统内部的基本总线，可以为PCI、PCIE、SATA等，执行相应的通讯转换协议实现各个模块之间的通信。计算模块102可处理节点设备中各个模块的数据，并通过总线直接与内存模块103进行数据交互。内存模块103包括至少一个持久化内存，可备份操作系统，以便待启动的操作系统出现损坏时，可以根据备份的操作系统来修复，降低了操作系统的启动时间。持久化介质存储模块104如固态硬盘，通常存储系统运行的数据，IO模块105则用于建立该节点设备与外部的连接，并进行数据交互。
图2 操作系统启动流程图
图2为此发明提供的一种系统启动方法流程图。首先在步骤401中利用BIOS检测节点各个硬件模块结构是否处存在故障，当硬件没有故障才能执行后续的系统启动过程。由于节点可预先存储各种操作系统，步骤402可按照预先顺序或用户需求确定待启动的第一操作系统，然后步骤403中，确定该第一操作系统的启动源，用于指示启动位置，如持久化内存和持久化存储介质。在步骤404、405、406中，当系统启动源为持久化内存时，节点根据第一操作系统的介质编号确定其在内存中的位置，同时确定系统启动方式，如免校验方式、校验方式等。
图2中的步骤407、408表示第一操作系统在持久化存储介质中进行启动的步骤，利用目标运算（如哈希运算）得到操作系统的描述信息，并得到其内存位置。然后同样根据操作系统的启动方式及位置启动位于目标持久化内存中的第一操作系统，并对系统描述信息进行存储。
当目标内存中的第一操作系统损坏时，该节点设备可查询是否具有第二操作系统的存储介质，当此存储介质存在，节点设备可根据此第二操作系统对目标第一操作系统进行修复，并在该目标持久化内存中启动该第二操作系统。
此发明提供了大型系统中节点设备的操作系统启动方法，通过直接在目标持久化内存中启动预先存储的第一操作系统，从而避免加载各种信息以及配置操作系统，减少了启动时间，提高了大型分布式系统的运行效率。
以上就是华为的操作系统启动方法专利介绍，尽管微软、谷歌、苹果等公司占据了全球大部分操作系统市场，但近些年华为大量投入资金和人才进行研发，不断进行技术上的创新积累，未来如何发展，就让我们拭目以待吧。
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（校对/holly）
