CN100395723C - 单一内存自动开机后备系统及方法 - Google Patents

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Abstract

一种单一内存自动开机后备系统及方法，其可连接中央处理机并实现在单一内存上的自动开机后备。该系统包括有一闪存及一地址映像电路。该闪存存储有初始开机码及后备开机码，并以第一地址及第二地址分别记录初始开机码及后备开机码的存储地址，其中该第一地址与第二地址的差异，在于该闪存上的一个脚位的二进制输出。该地址映像电路连接中央处理机与闪存，其通过控制该闪存的所述脚位的二进制输出实现在该第一地址及该第二地址间自动的地址切换，以利该中央处理机读取后备开机码进行自动开机后备，该地址映像电路包括有一计数器及一地址对应译码器。实施本发明，只需提供单一内存就可以达到安全开机后备的效果。

Description

单一内存自动开机后备系统及方法
【技术领域】
本发明涉及一种开机后备的系统及方法，特别是涉及用在计算机外设以单一内存完成自动开机后备的系统及方法。
【背景技术】
将开机码放置于EEPROM(Electrically Erasable ProgrammableROM)或Flash ROM中以支持系统开机，其开机码有被破坏的风险。原因在于EEPROM及Flash ROM皆允许使用者将其内容资料抹去后重新写入，因此可能破坏到开机码。此外EEPROM或Flash ROM也存在着扇区毁损而导致开机码无法读取的机会。因此备份其开机码以提供开机后备，来达到安全开机的目的将有其必要。
关于开机后备的技术曾揭露于1995年7月11日公告的美国专利第5,432,927号，名称是“Fail-Safe EEPROM Based Rewritable BootSystem”，其发明是一种可以通过备份开机码(Back-up Copy of TheBootstrap Loading Code)在EEPROM中以达到开机后备的系统及方法，其使用两个EEPROM记录相同的开机码，一个EEPROM支持正常开机，另一个EEPROM则在无法正常开机时进行开机后备，以达到安全开机的目的。然而其发明没有提出如何只使用一个内存，便可达成自动开机后备目的的机制。使用两个以上的内存来达成开机后备，其成本将比使用单一内存高，因此实在有必要提出一种新的解决方案，该方案只需单一内存就可达到开机后备的效果。
【发明内容】
本发明提供单一内存自动开机后备系统及方法，通过在单一内存上存储两份开机码，并以电路连接中央处理机，实现自动开机后备。
本发明的系统包括有一闪存及一地址映像电路。该闪存存储有初始开机码及后备开机码，并以第一地址及第二地址分别记录初始开机码及后备开机码的存储地址，其中该第一地址与第二地址的差异，在于该闪存上的一个脚位的二进制输出。该地址映像电路包括有一计数器及一地址对应译码器。该地址对应译码器包括一反相器、一逻辑闸及一选择器的电路。
本发明的方法包括以下步骤：(a)开电源，中央处理机将清除讯号设为“0”，计数器将重设讯号设为“1”以及将开关讯号设为“0”；(b)判断闪存的第一地址的初始开机码是否读取正常；(c)如果所述初始开机码读取正常，则中央处理机读取该闪存的第一地址的初始开机码；如果所述初始开机码读取错误，则中央处理机将输出的清除讯号将变更为“1”，计数器将根据中央处理机输出的时脉讯号延迟固定时间后将所述重设讯号变更为“0”，并输出该重设讯号以告知中央处理机需重新激活，将所述开关讯号变更为“1”，并输出该开关讯号以告知一地址对应译码器输出地址切换讯号，中央处理机根据该地址切换讯号进行地址切换到所述闪存的第二地址；(d)中央处理机读取该闪存的第二地址的后备开机码进行开机。
本发明通过提供一种单一内存自动开机后备机制，改良现有两个以上内存的开机后备，并有效的实现安全开机。其对于计算机外设包括PC/工作站/服务器的适配卡的激活尤其适用。利用本发明，当EEPROM/Flash ROM的初始开机码遭受到病毒攻击或更新错误等因素破坏而导致无法正常开机时，可以通过后备开机码开机，达到安全开机的目的。
【附图说明】
图1是本发明单一内存自动开机后备系统架构图。
图2是本发明单一内存自动开机后备系统的闪存内容图。
图3是本发明单一内存自动开机后备系统的开机码存储地址与闪存脚位关系图。
图4A是本发明单一内存自动开机后备系统的地址映像电路内容图。
图4B是本发明单一内存自动开机后备系统的计数器输入及输出关系表。
图5是本发明单一内存自动开机后备系统的地址对应译码器内容图。
图6是本发明单一内存自动开机后备方法的流程图。
【具体实施方式】
如图1所示，是本发明单一内存自动开机后备系统架构图。在无法开机的状况下，可通过本系统进行开机后备。该系统架构包括一中央处理机100、一地址映像电路120、一闪存130、数据总线140、地址总线150及控制总线160。该中央处理机100是8086CPU架构，其可通过地址总线150连接闪存130进行内存寻址，以利该中央处理机100通过数据总线140连接至闪存130读取其所存储的资料。该地址映像电路120通过地址总线150连接至中央处理机100的脚位A16，及闪存130的脚位A16～A19。该中央处理机100的脚位A17～A19通过地址总线150分别与闪存130的脚位A17～A19相连接。该中央处理机100的脚位Clock、Clear及Reset通过控制总线160与地址映像电路相连接。
如图2所示，是本发明单一内存自动开机后备系统的闪存内容图。该闪存130可存储资料的地址是00000h～FFFFFh，该地址以16进位值表示。其中初始开机码1301存储在第一地址1303 Fxxxxh(F0000h～FFFFFh)中，后备开机码1302存储在第二地址1304Exxxxh(E0000h～EFFFFh)中。
如图3所示，是本发明单一内存自动开机后备系统的开机码存储地址与闪存脚位关系图。闪存130所包括的第一地址1303与第二地址1304，其地址可以二进制位表示(如图3所示)。其中，最高阶的4个位分别对应到闪存130的脚位A19～A16。其第一地址1303与第二地址1304的差异，仅在于该脚位A16的输出；因此控制该A16的二进制输出(0或1)，即可进行第一地址1303与第二地址1304的地址切换。
如图4A所示，是本发明单一内存自动开机后备系统的地址映像电路内容图。该地址映像电路120包括一计数器1202及一地址对应译码器1201。该计数器1202其输入端包括一时脉端(Clock Pin)及一清除端(Clear Pin)，其输出端包括一重设端(Reset Pin)及一开关端(SwitchPin)。该时脉端接收由中央处理机100的脚位Clock所输出的时脉讯号，作为计算时间的依据。该清除端接收由中央处理机100的脚位Clear所输出的清除讯号，作为该计数器输出变更的依据。该重设端输出重设讯号给中央处理机100的脚位Reset，作为该中央处理机100是否重新激活的依据。该地址对应译码器1201接收由计数器1202开关端所输出的开关讯号以及由闪存130的脚位A16～A19所输出的地址讯号，并输出地址切换讯号给中央处理机100的脚位A16。
如图4B所示，是本发明单一内存自动开机后备系统的计数器输入及输出关系表。该表中说明计数器1202在不同的输入状况下所产生的输出。在中央处理机100顺利读取初始开机码1301时，其脚位Clear输出清除讯号的初始值为0。此时计数器1202输出的重设讯号为1(代表中央处理机100不需重新激活)、开关讯号为0(代表地址对应译码器1201的地址切换讯号输出不变仍为1)。当中央处理机100无法顺利读取初始开机码1301时，其输出的清除讯号将变更为1，此时计数器1202将根据时脉讯号于3～5秒后变更输出，该重设讯号变更为0以告知中央处理机100需重新激活，该开关讯号变更为1以告知地址对应译码器1201变更地址切换讯号输出为0，将进行地址切换。
如图5所示，是本发明单一内存自动开机后备系统的地址对应译码器内容图。该地址对应译码器1201包括一选择器400、一反相器410及一逻辑闸420。该逻辑闸420接收闪存130的脚位A17～A19的地址讯号与计数器1202的开关端的开关讯号进行AND逻辑运算，并输出给选择器400的select输入端接收。该选择器400的0输入端接收闪存130的脚位A16的地址讯号，该选择器的1输入端接收闪存130的脚位A16的地址讯号的反相的输出，该反相系通过反相器410进行。该选择器400输出地址切换讯号给中央处理机100。当闪存130的A17～A19有不为1的输出时，代表其取用的资料非初始开机码1301/后备开机码1302，因此不需要开机后备的切换功能；在此情况下，该选择器400的地址切换讯号将闪存130脚位A16的地址讯号照样输出(bypass)即可。若该闪存130脚位A17～A19及A16输出皆为1，则逻辑闸420的输出取决于开关讯号；若开关讯号为0，则地址切换讯号等于闪存130脚位A16的地址讯号，中央处理机100将读取第一地址1303以激活初始开机码1301；若开关讯号为1，则地址切换讯号等于闪存130脚位A16的地址讯号的反向，则中央处理机100将读取第二地址1304以激活后备开机码1302。利用上述的系统机制，将可达到开机后备的目的。
如图6所示，是本发明单一内存自动开机后备方法的流程图。其流程开始于电源开启(步骤S1)。此时中央处理机100将依照一原定开机程序，判断初始开机码1301是否可正常读取(步骤S2)。此时该中央处理机100将通过闪存130的第一地址1303试图读取初始开机码1301。该中央处理机100的脚位clear输出为0。若步骤S2的判断为否，代表该原定开机程序将无法完成，需进行开机后备。因此在延迟3～5秒后，中央处理机100的脚位clear的输出变更为1。此时通过计数器1202的重设端输出0，告知该中央处理机100需重新激活；计数器1202的开关端将输出1，使得地址对应译码器1201输出0给该中央处理机100。至此，该中央处理机100将读取闪存130的第二地址1304以激活后备开机码1302(步骤S3)。若步骤S2的判断为是，则中央处理机100依原定开机程序读取闪存130的第一地址1303以激活初始开机码1301。最后完成开机(步骤S4)。

Claims (9)

1.一种单一内存自动开机后备系统，其可连接中央处理机并实现在单一内存上的自动开机后备，其特征在于：
一闪存，其存储有初始开机码及后备开机码，并以第一地址及第二地址分别记录初始开机码及后备开机码的存储地址，其中该第一地址与第二地址的差异，在于该闪存上的一个脚位的二进制输出；及
一地址映像电路，连接中央处理机与闪存，其通过控制该闪存的所述脚位的二进制输出实现在该第一地址及该第二地址间自动的地址切换，以利该中央处理机读取后备开机码进行自动开机后备，其包括：
一计数器，其接收中央处理机的控制讯号，并在固定时间内输出重设讯号及开关讯号；及
一地址对应译码器，其接收闪存的地址讯号及计数器的开关讯号，并输出地址切换讯号给中央处理机，以控制所述闪存的第一地址与第二地址的地址切换。
2.如权利要求1所述的单一内存自动开机后备系统，其特征在于，其中所述的初始开机码与后备开机码是内容相同的开机码。
3.如权利要求1所述的单一内存自动开机后备系统，其特征在于，其中所述中央处理机的控制讯号包括时脉讯号及清除讯号。
4.如权利要求1所述的单一内存自动开机后备系统，其特征在于，其中所述的重设讯号是通知中央处理机重新激活的讯号。
5.如权利要求1所述的单一内存自动开机后备系统，其特征在于，其中所述的开关讯号是地址切换的判断基准。
6.如权利要求1所述的单一内存自动开机后备系统，其特征在于，其中所述地址对应译码器是包括一反相器、一逻辑闸及一选择器的电路。
7.一种单一内存自动开机后备方法，其可连接中央处理机并实现在单一闪存上的自动开机后备，其特征在于，包括：
开电源，中央处理机将清除讯号设为“0”，计数器将重设讯号设为“1”以及将开关讯号设为“0”；
判断闪存上第一地址的初始开机码是否读取正常；
如果所述初始开机码读取正常，则中央处理机读取该闪存上第一地址的初始开机码；
如果所述初始开机码读取错误，则中央处理机将输出的清除讯号将变更为“1”，计数器将根据中央处理机输出的时脉讯号延迟固定时间后将所述重设讯号变更为“0”，并输出该重设讯号以告知中央处理机需重新激活，将所述开关讯号变更为“1”，并输出该开关讯号以告知一地址对应译码器输出地址切换讯号，中央处理机根据该地址切换讯号进行地址切换到所述闪存的第二地址；及
中央处理机读取该闪存上第二地址的后备开机码进行开机。
8.如权利要求7所述的单一内存自动开机后备方法，其特征在于，其中所述的初始开机码和后备开机码是内容相同的开机码。
9.如权利要求7所述的单一内存自动开机后备方法，其特征在于，其中所述地址对应译码器包括一反相器、一逻辑闸及一选择器。
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