CN100357891C - 利用一颗基本输出入系统存储器启始的计算机系统及方法 - Google Patents

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本发明是一种利用一颗基本输出入系统存储器启始的计算机系统及方法，该基本输出入系统存储器具有一第一基本输出入系统及一第二基本输出入系统，该计算机系统包含该基本输出入系统存储器及一控制电路，而该方法的步骤包含：(a)该控制电路因应一第一系统总线数据而读取该第一基本输出入系统，以启始该计算机系统；以及(b)当该第一基本输出入系统无法启始该计算机系统时，该控制电路即因应一第二系统总线数据而读取该第二基本输出入系统，以启始该计算机系统。

Description

利用一颗基本输出入系统存储器启始的计算机系统及方法
技术领域
本发明是为一种启始计算机的方法及构造，尤指一种利用一颗基本输出入系统存储器启始的计算机系统及方法。
背景技术
在现今的计算机架构中，所谓的基本输出入系统(Basic Input-OutputSystem，BIOS)乃是计算机基本操作中最基础的软件。基本输出入系统主要是由计算机低阶的指令集所组成，提供计算机运作时最基本的硬件测试、定义计算机的特性并处理基本的工作。例如，当计算机开机时，执行计算机的开机自我测试、诠释键盘所发出的信号、及与连接端口间信息的传递等等。因此，计算机一开机时初始的运作，皆是依照基本输出入系统的内容来执行运作，倘若基本输出入系统出现问题，计算机一开机便无法执行如存储器、硬盘、中央处理器等的测试，使得计算机无法顺利的开机。
也因为基本输出入系统在计算机系统中具备了如此重要的地位，一般而言我们皆会将基本输出入系统的程序指令集烧录在一个可以长久不需电源的存储器中，如Flash ROM、PROM、EPROM、EEPROM等，并将此类基本输出入系统存储器内建于计算机的主机板上，使其内容不受电源供应影响而可永久保存其内容。
然而，基本输出入系统存储器的内容并非是完全不会发生错误的，因为操作系统常常需要将一些变量存在计算机的基本输出入系统存储器中，故无法将基本输出入系统存储器的写保护功能致能(Enable)。当基本输出入系统存储器的电路结构随着时间而产生退化(degradation)，或是遭受到病毒软件的恶意写入破坏时，其内容可能会流失或产生错误，导致计算机开机执行基本输出入系统程序指令集时产生失误，因而导致计算机无法完成开机的程序。
为了解决这个问题，部分的系统厂商便以使用两颗基本输出入系统存储器的方式来克服，如图1所示，其为现有技术中以两颗基本输出入系统存储器启始计算机的电路方块图，包括一主要基本输出入系统存储器11，一备份基本输出入系统存储器12，及一看门狗定时器(Watching-Dog Timer)13。当计算机系统开机时，该看门狗定时器13即开始自动计时，若计算机系统透过系统总线(System Bus)14读取该主要基本输出入系统存储器11的运作功能正常时，该主要基本输出入系统存储器11即将该看门狗定时器13禁能(Disable)，同时计算机系统亦顺利开机。
而当该主要基本输出入系统存储器11随着时间产生退化，或是遭受到病毒软件的恶意写入破坏，其内容流失或产生错误，导致计算机开机执行基本输出入系统程序指令集时产生失误时，由于该主要基本输出入系统存储器11不会再在开机时将该看门狗定时器13禁能，因此该看门狗定时器13便会自动计时到发生溢时(Time-out)，计算机系统于接收到溢时信号时即反置该主要基本输出入系统存储器11及该备份基本输出入系统存储器12的致能输入信号，同时计算机系统亦发出系统重置(System Reset)的指令，使得计算机系统重新开机时是以读取该备份基本输出入系统存储器12的方式来达成正常功能的运作。
然而，此种设计不但需要两颗基本输出入系统存储器，且占据较多的主机板空间，对计算机系统的制造厂商来说亦需要更多的生产成本。
发明内容
本发明的主要构想为一种利用一颗基本输出入系统存储器启始的计算机系统及方法，仅使用一颗较大容量的基本输出入系统存储器，与现有技术中使用两颗基本输出入系统存储器的方法比较起来，能够减少更多的生产成本。
本发明的主要目的在于，提出利用一颗基本输出入系统存储器启始计算机的方法，该基本输出入系统存储器具有一第一基本输出入系统及一第二基本输出入系统，该计算机系统包含该基本输出入系统存储器、一控制电路及一定时器，而该方法的步骤包含：(a)该定时器开始计时；(b)该控制电路对该计算机系统具有的一第一系统总线数据进行译码以得到一第二系统总线数据；(c)该控制电路因应该第二系统总线数据而读取该第一基本输出入系统，以启始该计算机系统，此时该第一基本输出入系统禁能该定时器；(d)当该第一基本输出入系统无法禁能该定时器及启始该计算机系统时，该定时器即产生一溢时信号；(e)该控制电路接收该溢时信号，并对该第一系统总线数据进行译码以得到一第三系统总线数据；以及(f)该控制电路因应该第三系统总线数据而读取该第二基本输出入系统，以启始该计算机系统。
其中步骤(a)中的该定时器是借由一开机信号开始计时。
其中该开机信号是透过该计算机系统面板上的一特定按键来激活。
其中该第一系统总线数据、该第二系统总线数据及该第三系统总线数据是借由低接脚数界面(Low Pin Count，LPC)、周边零件连接界面(PeripheralComponent Interconnect，PCI)及韧体分享界面(Firm Ware Hub，FWH)三者之一或与其具等同功效的界面传输。
其中该第一系统总线数据、该第二系统总线数据及该第三系统总线数据是包括周期型式(Cycle type)数据及地址(address)数据。
其中步骤(f)中更包含另一步骤：该控制电路于读取该第二基本输出入系统之前，产生一系统重置(System Reset)信号，以重置该计算机系统。
本发明的另一目的在于提出一种利用一颗基本输出入系统存储器启始计算机的方法，该基本输出入系统存储器具有一第一基本输出入系统及一第二基本输出入系统，该计算机系统包含该基本输出入系统存储器及一控制电路，而该方法的步骤包含：(a)该控制电路对该计算机系统具有的一第一系统总线数据进行译码以得到一第二系统总线数据；(b)该控制电路因应该第二系统总线数据而读取该第一基本输出入系统，以启始该计算机系统；(c)当该第一基本输出入系统无法启始该计算机系统时，该控制电路即对该第一系统总线数据进行译码以得到一第三系统总线数据；以及(d)该控制电路因应该第三系统总线数据而读取该第二基本输出入系统，以启始该计算机系统。
其中该第一系统总线数据、该第二系统总线数据及该第三系统总线数据是借由低接脚数界面(Low Pin Count，LPC)、周边零件连接界面(PeripheralComponent Interconnect，PCI)及韧体分享界面(Firm Ware Hub，FWH)三者之一或与其具等同功效的界面传输。
其中该第一系统总线数据、该第二系统总线数据及该第三系统总线数据是包括周期型式(Cycle type)数据及地址(address)数据。
其中步骤(a)中更包含另一步骤(a1)：于该控制电路对该第一系统总线数据进行译码之前，利用该计算机系统具有的一定时器开始计时。
其中该定时器是借由一开机信号开始计时。
其中该开机信号是透过该计算机系统面板上的一特定按键来激活。
其中步骤(b)中更包含另一步骤(b1)：于该计算机系统启始时，该第一基本输出入系统禁能该定时器。
其中步骤(c)中更包含另一步骤(c1)：该第一基本输出入系统无法启始该计算机系统，进而无法禁能该定时器时，该定时器产生一溢时信号。
其中步骤(c)中更包含另一步骤(c2)：该控制电路对于该第一系统总线数据进行译码时，接收该溢时信号。
其中步骤(d)中更包含另一步骤：该控制电路于读取该第二基本输出入系统之前，产生一系统重置(System Reset)信号，以重置该计算机系统。
本发明的再一目的在于，提出一种利用一颗基本输出入系统存储器启始计算机的方法，该基本输出入系统存储器具有一第一基本输出入系统及一第二基本输出入系统，该计算机系统包含该基本输出入系统存储器及一控制电路，而该方法的步骤包含：(a)该控制电路因应一第一系统总线数据而读取该第一基本输出入系统，以启始该计算机系统；以及(b)当该第一基本输出入系统无法启始该计算机系统时，该控制电路即因应一第二系统总线数据而读取该第二基本输出入系统，以启始该计算机系统。
其中该第一系统总线数据及该第二系统总线数据是借由低接脚数界面(Low Pin Count，LPC)、周边零件连接界面(Peripheral ComponentInterconnect，PCI)及韧体分享界面(Firm Ware Hub，FWH)三者之一或与其具等同功效的界面传输。
其中该第一系统总线数据及该第二系统总线数据是包括周期型式(Cycle type)数据及地址(address)数据。
其中步骤(a)中更包含另一步骤(a1)：该控制电路对该计算机系统具有的一第三系统总线数据进行译码以得到该第一系统总线数据。
其中该第三系统总线数据是借由低接脚数界面(Low Pin Count，LPC)、周边零件连接界面(Peripheral Component Interconnect，PCI)及韧体分享界面(Firm Ware Hub，FWH)三者之一或与其具等同功效的界面传输。
其中该第三系统总线数据是包括周期型式(Cycle type)数据及地址(address)数据。
其中步骤(a1)中更包含另一步骤(a2)：于该控制电路对该第三系统总线数据进行译码之前，利用该计算机系统具有的一定时器开始计时。
其中该定时器是借由一开机信号开始计时。
其中该开机信号是透过该计算机系统面板上的一特定按键来激活。
其中步骤(a2)中更包含另一步骤(a3)：于该计算机系统启始时，该第一基本输出入系统禁能该定时器。
其中步骤(b)中更包含另一步骤(b1)：该第一基本输出入系统无法启始该计算机系统，进而无法禁能该定时器时，该定时器产生一溢时信号。
其中步骤(b)中更包含另一步骤(b2)：该控制电路对该第三系统总线数据进行译码以得到该第二系统总线数据。
其中步骤(b2)中更包含另一步骤(b3)：该控制电路对该第三系统总线数据进行译码时，接收该溢时信号。
其中步骤(b)中更包含另一步骤(b4)：该控制电路于读取该第二基本输出入系统之前，产生一系统重置(System Reset)信号，以重置该计算机系统。
根据本发明的主要目的提出的一种利用一颗基本输出入系统存储器启始的计算机系统，包括：一控制电路，位于该计算机系统中；以及一基本输出入系统存储器，位于该计算机系统中，且与该控制电路电连接，其中该基本输出入系统存储器具有一第一基本输出入系统及一第二基本输出入系统；借由该控制电路读取该第一基本输出入系统，以启始该计算机系统，并于该第一基本输出入系统无法启始该计算机系统时，借由该控制电路读取该第二基本输出入系统，以启始该计算机系统。
其中该基本输出入系统存储器为一闪存(Flash Memory)。
所述的计算机系统更具有一定时器，位于该计算机系统中，且与该控制电路及该基本输出入系统存储器分别电连接。
其中该定时器为一看门狗定时器(Watching-Dog Timer)。
其中该看门狗定时器为电池备份(Battery Backup)元件及非挥发性存储器(Non-volatile Memory)其中之一。
其中该定时器与该计算机系统面板上的一特定按键电连接。
其中该控制电路与该基本输出入系统存储器间的电连接界面为低接脚数界面(Low Pin Count，LPC)、周边零件连接界面(Peripheral ComponentInterconnect，PCI)及韧体分享界面(Firm Ware Hub，FWH)三者之一或与其具等同功效的界面。
附图说明
图1是现有技术中以两颗基本输出入系统存储器启始计算机系统的电路方块图；
图2是本发明一较佳实施例的利用一颗基本输出入系统存储器启始一计算机系统的电路方块图。
符号说明：
主要基本输出入系统存储器～11
备份基本输出入系统存储器～12
看门狗定时器～13、22
系统总线～14
控制电路～21
闪存～23
主要基本输出入系统～231
备份基本输出入系统～232
电源按键～24
具体实施方式
请参阅图2，其为本发明一较佳实施例的利用一颗基本输出入系统存储器启始一计算机系统的电路方块图，该计算机系统包含一控制电路21、一看门狗定时器22、一闪存23及位于该计算机系统面板上的一电源按键24。其中，该闪存23具有一主要基本输出入系统231及一备份基本输出入系统232，且该控制电路21与该闪存23之间、该控制电路21与该看门狗定时器22之间、该闪存23与该看门狗定时器22之间及该看门狗定时器22与该电源按键24之间更分别电连接。
上述的该看门狗定时器实际上可以为电池备份(Battery Backup)元件或是非挥发性存储器(Non-volatile Memory)其中之一，而在该看门狗定时器22在接收该电源按键24传来的开机信号之后即开始自动计时，此时该控制电路21亦开始针对该计算机系统借由一低接脚数界面(Low Pin Count，LPC)、周边零件连接界面(Peripheral Component Interconnect，PCI)及韧体分享界面(Firm Ware Hub，FWH)三者之一或与其具等同功效的界面传送而来、包含周期型式(Cycle type)数据及地址(address)数据的系统总线数据201进行译码，译码后即得到与该系统总线数据201的数据内容不同的系统总线数据202，该系统总线数据202即可利用另一组低接脚数界面、周边零件连接界面及韧体分享界面三者之一或与其具等同功效的界面作为传输界面，以指定该计算机系统对该主要基本输出入系统231进行读取，借以进行持续中的开机程序，在该计算机系统成功读取该主要基本输出入系统231后，该基本输出入系统231即对该看门狗计时器22发出禁能(Disable)信号，使得该看门狗定时器22停止计时，以完成整个开机程序。
在上述的开机程序中，倘若该基本输出入系统231因遭受病毒侵袭、被复写或是其它因素以致功能运作不正常，以致无法启始该计算机系统及禁能该看门狗定时器22时，该看门狗定时器22即发生溢时(Time-out)，并对该控制电路21传送溢时信号，该控制电路21接收溢时信号后，便会对该计算机系统发出系统重置(System Reset)信号，并将该系统总线数据201译码成与该系统总线数据201及该系统总线数据202的数据内容皆不同的系统总线数据203。
由于该系统总线数据203所具有的地址数据与该系统总线数据202所具有的不同，因此该系统总线数据203可利用与该系统总线数据202传输时同一组的传输界面，以指定该计算机系统仅对该备份基本输出入系统232进行读取，是故在系统重置之后，该计算机系统即可借由成功读取该备份基本输出入系统232，以进行开机程序。
综上所述，本发明是一种仅利用一颗基本输出入系统存储器即可启始计算机的方法及构造，借由看门狗定时器与控制电路的搭配运作，对于系统总线传来的数据进行译码，并在基本输出入存储器正常及故障时分别解出不同的地址数据，使得计算机系统因应不同的地址数据，可在基本输出入存储器正常时对基本输出入存储器进行读取，或是在基本输出入存储器不正常时对备份输出入存储器进行读取，因此计算机系统的启始程序将完全不因基本输出入存储器功能失常而受影响。
更重要的是，利用本发明的发明生产计算机系统时仅需要一颗存储器，与现有技术比较起来，不仅节省了主机板的使用空间，更降低了公司购置另一颗基本输出入系统存储器的成本。

Claims (19)

1.一种利用一颗基本输出入系统存储器启始计算机的方法，基本输出入系统存储器具有一第一基本输出入系统及一第二基本输出入系统，计算机系统包含该基本输出入系统存储器及一控制电路，而该方法的步骤包含：
(a)该控制电路因应一第一系统总线数据而读取该第一基本输出入系统，以启始该计算机系统；以及
(b)当该第一基本输出入系统无法启始该计算机系统且启动时间超过一预设值时，则自动重置该计算机系统，之后该控制电路即因应一第二系统总线数据而读取该第二基本输出入系统，以启始该计算机系统。
2.根据权利要求1所述的利用一颗基本输出入系统存储器启始计算机的方法，其中该第一系统总线数据及该第二系统总线数据是借由低接脚数界面、周边零件连接界面及韧体分享界面三者之一或与其具等同功效的界面传输。
3.根据权利要求1所述的利用一颗基本输出入系统存储器启始计算机的方法，其中该第一系统总线数据及该第二系统总线数据是包括周期型式数据及地址数据。
4.根据权利要求1所述的利用一颗基本输出入系统存储器启始计算机的方法，其中步骤(a)中更包含另一步骤(a1)：该控制电路对该计算机系统具有的一第三系统总线数据进行译码以得到该第一系统总线数据。
5.根据权利要求4所述的利用一颗基本输出入系统存储器启始计算机的方法，其中该第三系统总线数据是借由低接脚数界面、周边零件连接界面及韧体分享界面三者之一或与其具等同功效的界面传输。
6.根据权利要求4所述的利用一颗基本输出入系统存储器启始计算机的方法，其中该第三系统总线数据是包括周期型式数据及地址数据。
7.根据权利要求4所述的利用一颗基本输出入系统存储器启始计算机的方法，其中步骤(a1)中更包含另一步骤(a2)：于该控制电路对该第三系统总线数据进行译码之前，利用该计算机系统具有的一定时器开始计时。
8.根据权利要求7所述的利用一颗基本输出入系统存储器启始计算机的方法，其中该定时器是借由一开机信号开始计时。
9.根据权利要求7所述的利用一颗基本输出入系统存储器启始计算机的方法，其中步骤(a2)中更包含另一步骤(a3)：于该计算机系统启始时，该第一基本输出入系统禁能该定时器。
10.根据权利要求9所述的利用一颗基本输出入系统存储器启始计算机的方法，其中步骤(b)中更包含另一步骤(b1)：该第一基本输出入系统无法启始该计算机系统，进而无法禁能该定时器时，该定时器产生一溢时信号。
11.根据权利要求10所述的利用一颗基本输出入系统存储器启始计算机的方法，其中步骤(b)中更包含另一步骤(b2)：该控制电路对该第三系统总线数据进行译码以得到该第二系统总线数据。
12.根据权利要求11所述的利用一颗基本输出入系统存储器启始计算机的方法，其中步骤(b2)中更包含另一步骤(b3)：该控制电路对该第三系统总线数据进行译码时，接收该溢时信号。
13.根据权利要求1所述的利用一颗基本输出入系统存储器启始计算机的方法，其中步骤(b)中更包含另一步骤(b4)：该控制电路于读取该第二基本输出入系统之前，产生一系统重置信号，以重置该计算机系统。
14.一种利用一颗基本输出入系统存储器启始的计算机的系统，其特征在于所述计算机系统包括：
一控制电路，位于该计算机系统中；以及
一基本输出入系统存储器，位于该计算机系统中，且与该控制电路电连接，其中该基本输出入系统存储器具有一第一基本输出入系统及一第二基本输出入系统；
通过该控制电路读取该第一基本输出入系统，以启始该计算机系统，并于该第一基本输出入系统无法启始该计算机系统且开机时间超出一预设值时，通过自动重置计算机系统以及由该控制电路读取该第二基本输出入系统，以启始该计算机系统。
15.根据权利要求14所述的利用一颗基本输出入系统存储器启始的计算机系统，其特征在于：该基本输出入系统存储器为一闪存。
16.根据权利要求14所述的利用一颗基本输出入系统存储器启始的计算机系统，其特征在于：更具有一定时器，位于该计算机系统中，且与该控制电路及该基本输出入系统存储器分别电连接。
17.根据权利要求16所述的利用一颗基本输出入系统存储器启始的计算机系统，其特征在于：该定时器为一看门狗定时器。
18.根据权利要求16所述的利用一颗基本输出入系统存储器启始的计算机系统，其特征在于：该定时器与该计算机系统面板上的一特定按键电连接。
19.根据权利要求14所述的利用一颗基本输出入系统存储器启始的计算机系统，其特征在于：该控制电路与该基本输出入系统存储器间的电连接界面为低接脚数界面、周边零件连接界面及韧体分享界面三者之一或与其具等同功效的界面。
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